专利名称：闪光灯管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及闪光灯管，尤其涉及一种具有大功率、高频率和长寿命的闪光灯管。
现有的闪光灯管主要应用于各类照相机中，其内部结构如
图1所示。它包括玻璃管壳11，设置在玻璃管壳11两端的阳极12和阴极13，涂覆在玻璃管壳11外表面的表面导电膜14，设置在阴极13上的电极头15和触发极18，以及充入玻璃管壳内部的氙气19。其中，触发极18与上述的表面导电膜14形成电气连接。工作时，在两个电极之间施加一个工作电压。当通过触发线圈瞬间对管内的氙气加以高电压触发，使氙气分子电离时，两电极间形成的电场使电离的氙气离子和电子加速、碰撞，产生了雪崩效应。管内的氙气几乎全部被电离，并产生了高温，在管内形成了高温等离子体，在极短(几个-几十毫秒)的时间内发出色温接近日光的强烈闪光。
由于每次闪光期间，灯管受高温的作用，管内各个部件都会发生物理的和化学的变化，致使灯管的电极部分逐渐发黄变色，灯管的亮度随着使用次数的增加而逐渐减低。目前照相机中的闪光灯管规定的使用寿命为3千次，在闪光间隔15秒/次时，连续闪光3千次后不得漏闪，且亮度下降率应小于10％。通常的闪光灯管在合适的工艺参数下均能达到以上要求，但是随着近年来对闪光灯管的闪光亮度的要求的提高，灯管的输入功率相应增大，灯管中产生的等离子温度相应提高，管内高温保持时间相应加长。此外，随着闪光灯管的应用领域逐步扩展到安全警报、警示系统，要求闪光灯管的工作频率大幅度提高，使用寿命更长。而现有的闪光灯管已无法满足上述大功率、高频率和长寿命的要求，在其连续工作1.5万次以上，灯管即出现两端发黑、中间发黄，管内表面出现黑点和污物，亮度下降率大于30％等现象。而且，当强行提高闪光灯管的工作频率时，每次闪光产生的热量及杂气容易累积在灯管内部，致使闪光灯管的工作条件变得更为恶劣。
本实用新型的目的在于克服现有闪光灯管的上述缺陷，提供一种具有大功率输出性能并具有更长使用寿命的闪光灯管。
本实用新型的另一目的在于提供一种具有更高工作频率的闪光灯管。
根据本实用新型，提供一种闪光灯管，它包括玻璃管壳、设置在玻璃管壳两端的阳极和阴极、涂覆在玻璃管壳外表面的表面导电膜、设置在所述阴极上并与所述表面导电膜电气连接的触发极、充入玻璃管壳内部的氙气以及至少一个耐高温电极头和至少一个吸气电极头，所述耐高温电极头设置在所述阴极上，所述吸气电极头设置在所述阴极上和/或所述阳极上。
采用本实用新型的闪光灯管，可以在同样规格的灯管中提高输出功率3至10倍。即，可以提高灯管的总发光光通量3至10倍，提高单方向的发光强度1至3倍。灯管的使用寿命可以提高0.5至4倍，最长的达到1000万次。而且，由于灯管的工作频率进一步提高，从而使本实用新型的闪光灯管的应用领域进一步扩展到安全警报和警示系统。
以下将参照附图和实施例对本实用新型的闪光灯管作进一步的详细描述，图中相同的参照号表示相同或相应的部件。本实用新型的其它的目的、特点和优点在以下的描述中将变得更加清楚。
图1是现有技术的闪光灯管的结构示意图；图2是根据本实用新型的第一个实施例的闪光灯管的结构示意图；图3是根据本实用新型的第二个实施例的闪光灯管的结构示意图；图4是根据本实用新型的第三个实施例的闪光灯管的结构示意图；图5是根据本实用新型的第四个实施例的闪光灯管的结构示意图；图6是根据本实用新型的第五个实施例的闪光灯管的结构示意图。
本实用新型的闪光灯管中采用了至少两个起不同主要作用的电极头。其中，一个电极头主要作为耐高温电极头，它采用具有耐高温并具有一定活性的稀有金属及其合金制成，在闪光灯管中能承受较高温度的离子冲击。另一个电极头主要作为吸气电极头，它采用具有较高活性的稀有金属及其合金，在闪光灯管中具有良好的吸气和吸除污物的效果。
耐高温电极头例如采用钽及钽合金、铌及铌合金、或钒及钒合金等一类材料制成。其中，钽及钽合金具有极高的熔点，因而能经受极高的温度。其与氧化性气体的吸附、反应活性虽然不如钛、锆等活泼性金属，但它也具有一定的活性，也与活性金属一样与氧化性气体反应产物具有不可逆性。因而，能够有效地吸收含氧杂质。但由于氧在钽及钽合金中的扩散系数较小，表面吸收的含氧物质不容易向内部扩散而降低表面含氧浓度，因而其吸收含氧物质的能力有限。铌及铌合金具有2400℃以上的高熔点，能够经受较高的温度，而且具有比钽更强的活性和较大的扩散系数。铌及铌合金能与氧化性气体反应产生具有不可逆反应的产物，因而具有比钽更强的吸收含氧物质的能力。而且，铌合金还具有价格低廉的优点。钒及钒合金的熔点(约1920℃)比钽和铌及其合金要低，但其活性在三者之间最强，因此是介于耐高温电极头与吸气电极头之间的一种材料，适用于输入功率较小而有一定吸气要求的闪光灯管中。
吸气电极头例如采用钛及钛合金、或者锆及锆合金，这两者都是活性极高的材料，它们在一定条件下能与各类气体反应形成很稳定的、不可逆的化合物。而且，它们对外来原子的扩散系数都较大，能使表面形成的化合物迅速向内部扩散，迅速净化表面而使吸气能力维持长久。而且，它们都有较高的熔点(1700℃)，在闪光灯管产生的高温下不容易产生金属飞溅和挥发而污染灯管的内壁。
根据本实用新型的闪光灯管，可以采用上述各种材料的组合分别制成耐高温电极头和吸气电极头，以取得较佳的效果。
参见图2，它表示根据本实用新型的第一个实施例的闪光灯管的结构示意图。其中，在阴极13相对阳极12的一侧(以下简称为阴极外侧)设置由钽或钽合金制成的耐高温电极头25；在阴极13相对灯管端部的一侧(以下简称为阴极内侧)设置由钛及钛合金制成的吸气电极头。该钽或钽合金电极头25的厚度例如为1.3毫米，钛或钛合金电极头26的厚度例如为1.1毫米。闪光灯管内部充入氙气压力200-300mmHg，在工作电压为330伏、触发电压(峰-峰值)为4.5千伏、闪光电容为10μF、闪光频率为3次/秒的条件下，使用寿命达到100万次以上。
参见图3，它表示根据本实用新型的第二个实施例的闪光灯管的结构示意图。其中，在阴极13的外侧和内侧分别设置由钽或钽合金制成的耐高温电极头35以及由锆或锆合金制成的吸气电极头36；在阳极12上设置由钛及钛合金制成的吸气电极头。该钽或钽合金电极头35的厚度例如为1.3毫米，锆或锆合金电极头36的厚度例如为1.1毫米，钛或钛合金电极头37的厚度例如为1.1毫米。闪光灯管内部充入氙气压力350-450mmHg，在工作电压为472伏、触发电压(峰-峰值)为4.0千伏、闪光电容为47μF、闪光频率为8次/秒的条件下，使用寿命达到连续1000万次以上。
参见图4，它表示根据本实用新型的第三个实施例的闪光灯管的结构示意图。其中，在阴极13的外侧和内侧分别设置由铌或铌合金制成的耐高温电极头45以及由锆或锆合金制成的吸气电极头46；在阳极12上设置由钛及钛合金制成的吸气电极头47。该铌或铌合金电极头45的厚度例如为1.1毫米，锆或锆合金电极头46的厚度例如为1.0毫米，钛或钛合金电极头47的厚度例如为1.1毫米。闪光灯管内部充入氙气压力350-500mmHg，在工作电压为285伏、触发电压(峰-峰值)为4.5千伏、闪光电容为100μF、闪光频率为1次/秒的条件下，连续使用达到100万次时，光衰≤20％。
参见图5，它表示根据本实用新型的第四个实施例的闪光灯管的结构示意图。其中，在阴极13的外侧和内侧分别设置由钽或钽合金制成的耐高温电极头55以及由钛或钛合金制成的吸气电极头56；在阳极12上设置由钒及钒合金制成的吸气电极头57。该钽或钽合金电极头55的厚度例如为1.3毫米，钛或钛合金电极头56的厚度例如为1.1毫米，钒或钒合金电极头57的厚度例如为1.1毫米。闪光灯管内部充入氙气压力400-500mmHg，在工作电压为210伏、触发电压(峰-峰值)为6.0千伏、闪光电容为10μF、闪光频率为8次/秒的条件下，使用寿命达到600万次以上。
参见图6，它表示根据本实用新型的第五个实施例的闪光灯管的结构示意图。其中，在阴极13的外侧设置由钽或钽合金制成的耐高温电极头65；在阳极12上设置由钛及钛合金制成的吸气电极头67。该钽或钽合金电极头65的厚度例如为1.3毫米，钛或钛合金电极头67的厚度例如为1.1毫米。闪光灯管内部充入氙气压力150-300mmHg，在工作电压为220伏、触发电压(峰-峰值)为5.0千伏、闪光电容为3μF、闪光频率为8次/秒的条件下，使用寿命达到1000万次以上。
以下为上述各个实施例中各个耐高温电极头和吸气电极头所采用的各种合金中的各金属组份的重量百分比分配，本实用新型的闪光灯管的电极头可以采用常规的粉末冶金的方法加工制成1.钽合金钽-铌(或钒)2-25％-钛(或锆)0.1-10％2.铌合金铌-钽(或钒)2-25％-钛(或锆)0.1-10％3.钒合金钒-铌(或钽)1-10％-钛(或锆)0.1-10％4.钛合金钛-铝0.5-4％-铈、钡、钙、铯(微量)5.锆合金锆-钛0.5-10％-铝0.1-1.0％-铈、钡、钙、铯(微量)本实用新型的闪光灯管的工作过程与现有技术的闪光灯管相似，但由于灯管内采用了至少两个起不同主要作用的耐高温电极头和吸气电极头，故两个电极头可以各司其职，充分发挥各自的特长。不但提高了灯管的输出功率，而且能使灯管内因闪光而产生的热量和杂气得到迅速散除，有效地吸除灯管内的污物，提高了灯管的工作频率和延长了灯管的使用寿命。当然，以上只是本实用新型的闪光灯管采用不同材质的电极头，并利用不同电极头在灯管内的合理配置达到灯管最佳效果的几个特定的实施例。根据本实用新型的构思，本领域的熟练人员还可以对此作出各种变换和修改。例如，上述吸气电极头也可以采用常用的镍合金制成，上述的钽合金也可以采用钽-钛或钽-锆合金，上述的铌合金也可以采用铌-钛或铌-锆合金，上述的钒合金也可以采用钒-钛或钒-锆合金，但诸如此类的变换均属于本实用新型的范围。
权利要求1.一种闪光灯管，包括玻璃管壳、设置在玻璃管壳两端的阳极和阴极、涂覆在玻璃管壳外表面的表面导电膜、设置在所述阴极上并与所述表面导电膜电气连接的触发极、以及充入玻璃管壳内部的氙气，其特征在于所述闪光灯管还包括至少一个耐高温电极头和至少一个吸气电极头，所述耐高温电极头设置在所述阴极上，所述吸气电极头设置在所述阴极和/或所述阳极上。
2.如权利要求1所述的闪光灯管，其特征在于还包括设置在所述阳极上的耐高温电极头。
3.如权利要求1或2所述的闪光灯管，其特征在于，所述耐高温电极头设置在所述阴极相对所述阳极的一侧。
4.如权利要求1或2所述的闪光灯管，其特征在于，所述吸气电极头设置在所述阴极相对闪光灯管端部的一侧。
5.如权利要求1或2所述的闪光灯管，其特征在于，所述耐高温电极头由钽或钽合金制成。
6.如权利要求5所述的闪光灯管，其特征在于，所述钽合金为钽-铌-钛、钽-铌-锆、钽-钒-钛、钽-钒-锆、钽-钛或钽-锆合金。
7.如权利要求1或2所述的闪光灯管，其特征在于，所述耐高温电极头由铌或铌合金制成。
8.如权利要求7所述的闪光灯管，其特征在于，所述铌合金为铌-钽-钛、铌-钽-锆、铌-钒-钛、铌-钒-锆、铌-钛或铌-锆合金。
9.如权利要求1或2所述的闪光灯管，其特征在于，所述耐高温电极头由钒或钒合金制成。
10.如权利要求9所述的闪光灯管，其特征在于，所述钒合金为钒-铌-钛、钒-铌-锆、钒-钽-钛、钒-钽-锆、钒-钛或钒-锆合金。
11.如权利要求1或2所述的闪光灯管，其特征在于，所述吸气电极头由钛或钛合金制成。
12.如权利要求11所述的闪光灯管，其特征在于，所述钛合金为钛-铝-铈、钡、钙、铯合金。
13.如权利要求1或2所述的闪光灯管，其特征在于，所述吸气电极头由锆或锆合金制成。
14.如权利要求13所述的闪光灯管，其特征在于，所述锆合金为锆-钛-铝-铈、钡、钙、铯合金。
专利摘要一种闪光灯管,包括玻璃管壳、设置在玻璃管壳两端的阳极和阴极、涂覆在玻璃管壳外表面的表面导电膜、设置在阴极上并与表面导电膜电气连接的触发极、充入玻璃管壳内部的氙气以及至少一个耐高温电极头和至少一个吸气电极头,耐高温电极头设置在所述阴极上,所述吸气电极头设置在所述阴极上和/或所述阳极上。采用上述结构的闪光灯管可以提高灯管的输出功率和工作频率,延长灯管的使用寿命。灯管的应用领域获得进一步的扩展。
文档编号H01J61/84GK2515794SQ01208959
公开日2002年10月9日 申请日期2001年3月23日 优先权日2001年3月23日
发明者周立理, 周成祥 申请人:东莞南光电器有限公司, 周立理, 周成祥