一种氚发光管的制作工艺的制作方法

本发明属于灯具制造技术领域，具体的说是一种氚发光管的制作工艺。

背景技术：

氚管，又称氚灯、β灯，是一种利用氢的同位素氚的放射性制造的发光装置，其主要结构是在一个密闭玻璃管中充入氚气，由氚在β衰变时释放出的电子射中涂在玻璃管内部的荧光粉，发出荧光。这个过程被称为辐射发光。氚管的发光不需要从外界接受电能，因此常常应用在警示装置和手表上。近年来，类似于氚管的发光装置已经取代了传统的，利用镭等有强烈放射性，对人体有害的元素制造的光源。

发光原理：由于氚管使用氚气和荧光物料发光，因此其发出的光被称为气态氚光源。而且氚是属于β衰变类的放射性元素，所以氚管发出的光又被称为β光。

氚是一种放射性元素，自然界中含量极低，所以必须通过人工的方法来合成，而且产量非常有限。根据美国能源部的报告，从1955年至1996年四十多年，美国全国氚的产量不过225公斤，大多为军事用途。而且由于氚会衰变为氦，所以剩下的氚不超过75公斤。现在全球每年商业用氚的量大约为400克，而每一克的成本高达30,000美元。

氚管的构造非常简单，就是在一根硼硅玻璃管的内壁涂上含荧光涂料，充入微量的氚气后密封。氚气会均匀的释放出少量的电子流，激发管壁上的荧光材料，使其发光。

由于氚管的发光无需借助外来的能量输入，因此常见于高端夜光潜水、军用手表上。有些特殊的钥匙链，紧急出口标识上也会用到氚管。早期的转盘电话上曾经用过氚管，但是由于已经过了多个半衰期，发出的光已经非常微弱，几乎不可见。极个别的鱼饵也会用氚管来吸引鱼类。

现有技术中也出现了一些关于氚发光管的制作的技术方案，如申请号2005100633927的一项中国专利公开了一种氚发光管的制作工艺，包括玻璃管单端封接；置入吸附氚气的钛金属棒或钛金属海绵体；抽真空；玻璃管端口封接；释放氚气；封接分割得氚发光管；本发明提供的是一种生产、使用过程绝无氚气泄漏的安全生产氚发光管的制作工艺。但是该技术方案中向玻璃管中喷涂荧光粉容易造成荧光粉因自身重力而流动，造成荧光粉堆积后厚度不均匀，严重影响发光管的生产质量和生产效率。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中氚发光管的制作过程中向玻璃管中喷涂荧光粉容易造成荧光粉因自身重力而流动，造成荧光粉堆积后厚度不均匀，严重影响发光管的生产质量和生产效率的问题，本发明提出的一种氚发光管的制作工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种氚发光管的制作工艺，包括以下步骤：

s1、通过涂装装置将玻璃管内涂上荧光粉，所述荧光粉层是以zns为基质的荧光粉，涂有荧光粉的长度比玻璃管的长度短2mm；

s2、将s1中的玻璃管的侧端进行封接，保证玻璃管的气密性；所述封接火焰采用天然气、氢气和氧气的混合气体的火焰，保证加热温度和封接效率；

s3、将吸附氚气的钛金属或钛金属海绵体置入s2中玻璃管中，所述钛金属或钛金属海绵与玻璃管的长度相等，且直径比玻璃管内径小0.2-0.5mm；之后对玻璃管进行抽真空，真空度为1*10^-4mm水银柱；

s4、将s3中玻璃管开口一侧使用火焰进行封口，之后通过高频加热设备加热放有钛金属或钛金属海绵的玻璃管，在250℃-350℃加热1-2min，使得氚气得到充分的释放；之后对玻璃管进行封接分割，得到氚发光管；

s1中所述的涂装装置包括底座；所述底座顶部一侧固连有固定架，固定架上通过卡盘固定有玻璃管；所述底座顶部另一侧滑动连接有滑座，滑座通过驱动单元驱动；所述滑座顶部设有用于储存荧光粉和稀释剂的一号仓和二号仓，滑座靠近固定架的一侧固连有连接管，连接管远离滑座的一端固连有圆盘，圆盘外周圆周均布有一组与连接管连通的喷头；所述连接管靠近滑座的一端设有混合腔，混合腔直径小于连接管内径，且混合腔与高压气源连通，高压气源气压为0.5-0.7mpa；所述混合腔通过连接孔与一号仓与二号仓连通；连接孔中设有弹性挡片，弹性挡片中部开设有一号孔；通过稀释荧光粉之后多次喷涂玻璃管，增加荧光粉喷涂的均匀性；使用时，将玻璃管穿入卡盘中并使得玻璃管开口朝向滑座的方向，之后通过卡盘稳定固定玻璃管，同时分别向一号仓和二号仓中装入荧光粉和稀释剂，之后通过控制器控制驱动单元驱动滑座移动，使得滑座带动连接管插入玻璃管底部，之后向混合腔中充入压缩空气，由于混合腔直径小于连接管内径，利用压缩空气通过细小管口形成高速气流，产生的负压带动连接孔中的液体物料吸出，进而使得弹性挡片变形后使得一号孔长大，使得稀释剂与荧光粉吸入混合腔中，之后与压缩空气混合后经连接管和喷头喷出，进而使得荧光粉附着在玻璃管内壁，同时通过控制单元带动喷头在玻璃管中往复移动，通过少量多次喷涂达到均匀喷涂荧光粉的效果，避免荧光粉局部喷洒过多而流动，造成玻璃管喷涂荧光粉不均匀，进而保证发光管的质量。

优选的，所述连接管一侧的滑座上连接有支杆，支杆靠近喷头的一端固连有圆环，圆环内径大于玻璃管的外径，且圆环与玻璃管同轴；所述圆环内设有加热环，加热环通过控制器连接电源；通过加热环对玻璃管进行加热，增加荧光粉的喷涂效率；当喷头伸入玻璃管底部进行荧光粉的喷涂作业时，通过控制器控制加热环通电，进而使得加热环发热后对玻璃管进行加热，增加玻璃管内壁喷涂荧光粉后稀释剂的的挥发速度，同时增加荧光粉的干燥时间，增加荧光粉与玻璃管内壁的粘附效果，进而缩短喷头循环喷涂玻璃管内壁的间隔时间，减少荧光粉在玻璃管内壁的流动造成缺陷，进而进一步增加荧光粉的喷涂效率。

优选的，所述滑座内开设有环形槽，环形槽内转动连接有外齿圈，支杆与外齿圈侧面固连；所述外齿圈一侧啮合有齿轮，齿轮通过固连在滑座上的电机驱动，电机通过控制器连接电源；通过电机带动加热环旋转，进一步增加玻璃管加热的均匀性；当加热环对玻璃管进行加热时，由于加热环热量分布不均匀，使得加热环对玻璃管加热不均匀，造成局部温度较高，影响玻璃管内稀释剂的挥发速度，同时局部过高的温度使得玻璃管内壁的荧光粉层起泡后干裂脱落，影响荧光剂的喷涂质量，此时通过控制器启动电机，进而使得电机带动齿轮，进而带动外齿圈在环形槽中转动，通过支杆带动圆环，进而带动加热环绕玻璃管外周均匀转动，从而使得玻璃管受热均匀，在保证稀释剂快速挥发的同时避免荧光粉层的干裂脱落，进一步保证发光管的质量。

优选的，所述圆环内壁圆周均布一组喷气孔，喷气孔经过管道与高压气源连通；通过圆盘吸收加热环的热量并加热喷气孔中的空气，减少玻璃管温度突变；通过向喷气孔中充入高压空气，使得高压空气经喷气孔喷出，同时喷气孔内的空气吸收加热环发出的一部分热量后升温，进而通过加热后的空气对玻璃管进行加热，增加了玻璃管的受热面积，避免玻璃管局部受热后温度上升，与其它部位温差过大造成的破裂问题，进一步使得玻璃管温度渐变，进一步增加荧光粉的喷涂效率。

优选的，所述圆环内壁设有倒角，喷气孔位于倒角处且向喷气孔轴线与倒角的切线垂直；从而增加喷气孔喷出气体的加热范围；通过喷气孔配合倒角，使得喷气孔喷出的空气向圆环两侧沿玻璃管轴线方向扩散，进一步增加了喷气孔喷出高温空气对玻璃管的加热范围，进一步保证玻璃管均匀加热，同时降低玻璃管温度变化的速度，减少玻璃管产生裂纹的等缺陷，进而进一步增加荧光粉的喷涂效率，保证发光管的质量。

优选的，所述稀释剂中添加有磁粉；所述圆环内周设有磁环，通过磁环配合磁粉进一步增加荧光粉的附着力；当含有磁粉和稀释剂的荧光粉从喷头喷出之后，通过磁环的吸引，进一步快速均匀的分散在玻璃管内壁，增加了荧光粉喷涂的效率，同时增加荧光粉的喷涂均匀性，进一步增加发光管的生产效率，同时配合喷气孔吸收一部分加热环的热量，避免加热环温度过高对磁环磁性的削弱，进一步进一步增加荧光粉的喷涂效率。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种氚发光管的制作工艺，通过向混合腔中充入压缩空气，使得连接孔中产生负压，进而使得弹性挡片变形后使得一号孔长大，使得稀释剂与荧光粉吸入混合腔中，之后与压缩空气混合后经连接管和喷头喷出，进而使得荧光粉附着在玻璃管内壁，同时通过控制单元带动喷头在玻璃管中往复移动，通过少量多次喷涂达到均匀喷涂荧光粉的效果，避免荧光粉局部喷洒过多而流动，造成玻璃管喷涂荧光粉不均匀，进而保证发光管的质量。

2.本发明所述的一种氚发光管的制作工艺，通过通过控制器启动电机，进而使得电机带动齿轮，进而带动外齿圈在环形槽中转动，通过支杆带动圆环，进而带动加热环绕玻璃管外周均匀转动，从而使得玻璃管受热均匀，在保证稀释剂快速挥发的同时避免荧光粉层的干裂脱落，进一步保证发光管的质量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明中采用的涂装装置的等轴测视图；

图3是本发明中采用的涂装装置的立体图；

图4是本发明中采用的涂装装置的剖视图；

图5是图2中a处局部放大图；

图6是图3中b处局部放大图；

图7是图4中c处局部放大图；

图8是图4中d处局部放大图；

图9是图4中e-e处剖视图；

图10是图9中f处局部放大图；

图中：底座1、固定架11、卡盘12、玻璃管13、滑座14、驱动单元15、一号仓16、二号仓17、连接管2、圆盘21、喷头22、混合腔23、连接孔24、弹性挡片25、一号孔26、支杆3、圆环31、加热环32、环形槽4、外齿圈41、齿轮42、电机43、喷气孔33、倒角34、磁环35。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图10所示，本发明所述的一种氚发光管的制作工艺，包括以下步骤：

s1、通过涂装装置将玻璃管内涂上荧光粉，所述荧光粉层是以zns为基质的荧光粉，涂有荧光粉的长度比玻璃管的长度短2mm；

s2、将s1中的玻璃管的侧端进行封接，保证玻璃管的气密性；所述封接火焰采用天然气、氢气和氧气的混合气体的火焰，保证加热温度和封接效率；

s3、将吸附氚气的钛金属或钛金属海绵体置入s2中玻璃管中，所述钛金属或钛金属海绵与玻璃管的长度相等，且直径比玻璃管内径小0.2-0.5mm；之后对玻璃管进行抽真空，真空度为1*10^-4mm水银柱；

s4、将s3中玻璃管开口一侧使用火焰进行封口，之后通过高频加热设备加热放有钛金属或钛金属海绵的玻璃管，在250℃-350℃加热1-2min，使得氚气得到充分的释放；之后对玻璃管进行封接分割，得到氚发光管；

s1中所述的涂装装置包括底座1；所述底座1顶部一侧固连有固定架11，固定架11上通过卡盘12固定有玻璃管13；所述底座1顶部另一侧滑动连接有滑座14，滑座14通过驱动单元15驱动；所述滑座14顶部设有用于储存荧光粉和稀释剂的一号仓16和二号仓17，滑座14靠近固定架11的一侧固连有连接管2，连接管2远离滑座14的一端固连有圆盘21，圆盘21外周圆周均布有一组与连接管2连通的喷头22；所述连接管2靠近滑座14的一端设有混合腔23，混合腔23直径小于连接管2内径，且混合腔23与高压气源连通，高压气源气压为0.5-0.7mpa；所述混合腔23通过连接孔24与一号仓16与二号仓17连通；连接孔24中设有弹性挡片25，弹性挡片25中部开设有一号孔26；通过稀释荧光粉之后多次喷涂玻璃管13，增加荧光粉喷涂的均匀性；使用时，将玻璃管13穿入卡盘12中并使得玻璃管13开口朝向滑座14的方向，之后通过卡盘12稳定固定玻璃管13，同时分别向一号仓16和二号仓17中装入荧光粉和稀释剂，之后通过控制器控制驱动单元15驱动滑座14移动，使得滑座14带动连接管2插入玻璃管13底部，之后向混合腔23中充入压缩空气，当高压空气流经混合腔23时，由于混合腔23直径小于连接管2内径，利用压缩空气通过细小管口形成高速气流，产生的负压带动连接孔24中的液体物料吸出，进而使得弹性挡片25变形后使得一号孔26长大，使得稀释剂与荧光粉吸入混合腔23中，之后与压缩空气混合后经连接管2和喷头22喷出，进而使得荧光粉附着在玻璃管13内壁，同时通过控制单元带动喷头22在玻璃管13中往复移动，通过少量多次喷涂达到均匀喷涂荧光粉的效果，避免荧光粉局部喷洒过多而流动，造成玻璃管13喷涂荧光粉不均匀，进而保证发光管的质量。

作为本发明的一种实施方式，所述连接管2一侧的滑座14上连接有支杆3，支杆3靠近喷头22的一端固连有圆环31，圆环31内径大于玻璃管13的外径，且圆环31与玻璃管13同轴；所述圆环31内设有加热环32，加热环32通过控制器连接电源；通过加热环32对玻璃管13进行加热，增加荧光粉的喷涂效率；当喷头22伸入玻璃管13底部进行荧光粉的喷涂作业时，通过控制器控制加热环32通电，进而使得加热环32发热后对玻璃管13进行加热，增加玻璃管13内壁喷涂荧光粉后稀释剂的的挥发速度，同时增加荧光粉的干燥时间，增加荧光粉与玻璃管13内壁的粘附效果，进而缩短喷头22循环喷涂玻璃管13内壁的间隔时间，减少荧光粉在玻璃管13内壁的流动造成缺陷，进而进一步增加荧光粉的喷涂效率。

作为本发明的一种实施方式，所述滑座14内开设有环形槽4，环形槽4内转动连接有外齿圈41，支杆3与外齿圈41侧面固连；所述外齿圈41一侧啮合有齿轮42，齿轮42通过固连在滑座14上的电机43驱动，电机43通过控制器连接电源；通过电机43带动加热环32旋转，进一步增加玻璃管13加热的均匀性；当加热环32对玻璃管13进行加热时，由于加热环32热量分布不均匀，使得加热环32对玻璃管13加热不均匀，造成局部温度较高，影响玻璃管13内稀释剂的挥发速度，同时局部过高的温度使得玻璃管13内壁的荧光粉层起泡后干裂脱落，影响荧光剂的喷涂质量，此时通过控制器启动电机43，进而使得电机43带动齿轮42，进而带动外齿圈41在环形槽4中转动，通过支杆3带动圆环31，进而带动加热环32绕玻璃管13外周均匀转动，从而使得玻璃管13受热均匀，在保证稀释剂快速挥发的同时避免荧光粉层的干裂脱落，进一步保证发光管的质量。

作为本发明的一种实施方式，所述圆环31内壁圆周均布一组喷气孔33，喷气孔33经过管道与高压气源连通；通过圆盘21吸收加热环32的热量并加热喷气孔33中的空气，减少玻璃管13温度突变；通过向喷气孔33中充入高压空气，高压气源气压为0.5-0.7mpa，使得高压空气经喷气孔33喷出，同时喷气孔33内的空气吸收加热环32发出的一部分热量后升温，进而通过加热后的空气对玻璃管13进行加热，增加了玻璃管13的受热面积，避免玻璃管13局部受热后温度上升，与其它部位温差过大造成的破裂问题，进一步使得玻璃管13温度渐变，进一步增加荧光粉的喷涂效率。

作为本发明的一种实施方式，所述圆环31内壁设有倒角34，喷气孔33位于倒角34处且向喷气孔33轴线与倒角34的切线垂直；从而增加喷气孔33喷出气体的加热范围；通过喷气孔33配合倒角34，使得喷气孔33喷出的空气向圆环31两侧沿玻璃管13轴线方向扩散，进一步增加了喷气孔33喷出高温空气对玻璃管13的加热范围，进一步保证玻璃管13均匀加热，同时降低玻璃管13温度变化的速度，减少玻璃管13产生裂纹的等缺陷，进而进一步增加荧光粉的喷涂效率，保证发光管的质量。

作为本发明的一种实施方式，所述稀释剂中添加有磁粉；所述圆环31内周设有磁环35，通过磁环35配合磁粉进一步增加荧光粉的附着力；当含有磁粉和稀释剂的荧光粉从喷头22喷出之后，通过磁环35的吸引，进一步快速均匀的分散在玻璃管13内壁，增加了荧光粉喷涂的效率，同时增加荧光粉的喷涂均匀性，进一步增加发光管的生产效率，同时配合喷气孔33吸收一部分加热环32的热量，避免加热环32温度过高对磁环35磁性的削弱，进一步进一步增加荧光粉的喷涂效率。

使用时，将玻璃管13穿入卡盘12中并使得玻璃管13开口朝向滑座14的方向，之后通过卡盘12稳定固定玻璃管13，同时分别向一号仓16和二号仓17中装入荧光粉和稀释剂，之后通过控制器控制驱动单元15驱动滑座14移动，使得滑座14带动连接管2插入玻璃管13底部，之后向混合腔23中充入压缩空气，当高压空气流经混合腔23时，由于混合腔23直径小于连接管2内径，利用压缩空气通过细小管口形成高速气流，产生的负压带动连接孔24中的液体物料吸出，进而使得弹性挡片25变形后使得一号孔26长大，使得稀释剂与荧光粉吸入混合腔23中，之后与压缩空气混合后经连接管2和喷头22喷出，进而使得荧光粉附着在玻璃管13内壁，同时通过控制单元带动喷头22在玻璃管13中往复移动，通过少量多次喷涂达到均匀喷涂荧光粉的效果，避免荧光粉局部喷洒过多而流动，造成玻璃管13喷涂荧光粉不均匀，进而保证发光管的质量；当喷头22伸入玻璃管13底部进行荧光粉的喷涂作业时，通过控制器控制加热环32通电，进而使得加热环32发热后对玻璃管13进行加热，增加玻璃管13内壁喷涂荧光粉后稀释剂的的挥发速度，同时增加荧光粉的干燥时间，增加荧光粉与玻璃管13内壁的粘附效果，进而缩短喷头22循环喷涂玻璃管13内壁的间隔时间，减少荧光粉在玻璃管13内壁的流动造成缺陷，进而进一步增加荧光粉的喷涂效率；当加热环32对玻璃管13进行加热时，由于加热环32热量分布不均匀，使得加热环32对玻璃管13加热不均匀，造成局部温度较高，影响玻璃管13内稀释剂的挥发速度，同时局部过高的温度使得玻璃管13内壁的荧光粉层起泡后干裂脱落，影响荧光剂的喷涂质量，此时通过控制器启动电机43，进而使得电机43带动齿轮42，进而带动外齿圈41在环形槽4中转动，通过支杆3带动圆环31，进而带动加热环32绕玻璃管13外周均匀转动，从而使得玻璃管13受热均匀，在保证稀释剂快速挥发的同时避免荧光粉层的干裂脱落，进一步保证发光管的质量；通过向喷气孔33中充入高压空气，使得高压空气经喷气孔33喷出，同时喷气孔33内的空气吸收加热环32发出的一部分热量后升温，进而通过加热后的空气对玻璃管13进行加热，增加了玻璃管13的受热面积，避免玻璃管13局部受热后温度上升，与其它部位温差过大造成的破裂问题，进一步使得玻璃管13温度渐变，进一步增加荧光粉的喷涂效率；通过喷气孔33配合倒角34，使得喷气孔33喷出的空气向圆环31两侧沿玻璃管13轴线方向扩散，进一步增加了喷气孔33喷出高温空气对玻璃管13的加热范围，进一步保证玻璃管13均匀加热，同时降低玻璃管13温度变化的速度，减少玻璃管13产生裂纹的等缺陷，进而进一步增加荧光粉的喷涂效率，保证发光管的质量；当含有磁粉和稀释剂的荧光粉从喷头22喷出之后，通过磁环35的吸引，进一步快速均匀的分散在玻璃管13内壁，增加了荧光粉喷涂的效率，同时增加荧光粉的喷涂均匀性，进一步增加发光管的生产效率，同时配合喷气孔33吸收一部分加热环32的热量，避免加热环32温度过高对磁环35磁性的削弱，进一步进一步增加荧光粉的喷涂效率。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图2为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。