Способ изготовления галогенных ламп накаливания

 

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЛОГЕННЫХ ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ, включающий заштамповку собранной арматуры Б колбу, введение тер.моустойчивого галогенида .металла, вакуумную обработку, наполнение инертным газом, отпай-ку от и1тенгеля и термообработку, отличающийся тем. что, с целью повышения качества ламн, однов1а§менно с инертным газом в лампу вводят газообразное галоген-уг.1еродистое соединение до парциального давления 0,07-0,7 кПа. 2.Способ но п. 1. отличающийся тем, что в качестве указанного соединения используют фреон- 12 () или фреон - 11 (СС1зР) или четырех.хлористый углерод (CCU). 3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что указанный галогенид металла вводят в количестве 20-200 мкг на I см объема колбы. 4.Способ пп. 1, 2 Н 3, отличающийся тем, что одновременно с вакуу.мной обра о боткой нроводят термообработку. (Л 5.Способ по пп. 1-4, отличающийся тем, что после отпайки от штенгеля проводят повторную термообработку. 6. Способ по пп. 1-5, отличающийся тем, что в лампу одновременно с галогенидом металла вводят фосфоросодержащий геттер в количестве 3-100 мкг на 1 СМ объема колбы. со со оо О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,,„SU,,„1191986 д5)14 Н 01 К 1/50, 3 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г3

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3739263/24-07 (22) 15.05.84 (46) 5.11.85. Бюл. № 42 (7 l ) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт источников света им. A. Н.Лодыгина (72) Г. А. Алексеев (53) 621.3.032 (088.8) (56) Патент США № 4020380, кл. Н 01 К 1/50

313 — 222, опублик. 1977.

Патент Японии № 54 — 2797, кл. Н 01 К 1/50, опублик. 1979.

Патент Японии № 48 — 26632, кл. H Ol К опублик. 1973.

Патент США № 3811063, кл. Н 01 К 1/50, 3!3 — 222, опублик. 1974.

Авторское свидетельство СССР № 951482, кл. Н 01 К 3/22, 1982. (54) (57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ГАЛОГЕННЫХ ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ, включающий заштамповку собранной арматуры в колбу, введение термоустойчивого галогенида металла, вакуумную обработку, наполнение инертным газом. отпайку от штенгеля и термообработку, отличающийся тем. что, с целью повышения качества ламп, одноврЕменно с инертным газом в лампу вводят газообразное галогеп-углеродистое соединение до парциального давления

0,07 — 0,7 кПа.

2. Способ по и. !. от.гичающгшстг тем, что в качестве указанного соединсгпгя исполз1ют фреон — !2 (СС(Vz! гглп фреон — 11 (СС1зР) пли четыреххлорнстый углерод (СС! ).

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что указанный галогенид металла вводят в количестве 20 — 200 мкг на l смз объема колбы.

4. Способ пп. 1, 2 и 3, от.гггчающгсйся с теч, что одновременно с вакуумной обра- Я боткой проводят термообработку.

5. Способ по пп. I — 4, отличающий ся тем, что после отпайкп от штенгеля проводят повторную термообработку.

6. Способ по пп. 1 — 5, отличающийся тем, что в лампу одновременно с галогени- ф дом металла вводят фосфоросодержащий геттер в количестве 3 — 100 мкг на 1 смз объема колбы.

1191986

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности электроламповому производству, и может быть использовано при изготовлении галогенных ламп накаливания.

Целью изобретения является повышение качества ламп.

В таблице приведены результаты сравнительных испытаний девяти партий ламп, имеющих разные наполнения.

Масса галогеПарнида металла и фосфоросодержащего геттера, мкг/см объема колбы партии, ч

1 Хе — 360

1ч — 40

LaBr с содержанием

LaBr, — 50 молекулы воды наносили на основание колбы горения

Хе — 360

И вЂ” 40

LaBr, содержанием моле1 аВг, — 30 кулы воды наносили на тело накала синего цвета

LaBr — 5C 241

LaBr, — 50 246,5

3 5

LaBr, — 50 248, 3

P011 — 1 0

7 N — 200

СС1г Fz — 0,2

LaBr — 50

30,2

8 Ы, — 200

СС1 à — 0,2

41,5

LaBr, — 50

Fvь 10

9 N — 200

СС1 F2 0 2

?.аВг, — 50

Р И вЂ” 20

53,0

Давление наполняющих газов и галогенуглеродистого соединения, кПа

Хе — 360

И вЂ” 40

СС1, F — 0,27

4 Хе — 360 — 40

СС12 Fã 0,27

5 Хе — 360

Ы, — 40

СС1, F — 0,27

6 Хе — 360

К вЂ” 40

СС1 à — 0,27

Средняя продолжитель- Примечание ность горения ламп в

Почернение ламп в течение 1 ч горения

Локальное почернение ламп в течение 5-10 ч

257,3

После включения лампы на колбе образу-! ется налет беловато—

МеГ, -Е Н О ooo — ooo е НеОГЕ2НГ

МеГ, + / 0,— - .МеОГ+ Г

МеГ, + Н вЂ”. МеГ, +НГ (2) (3) (4) В качестве галогенных добавок в лампу вводят два соединения: термоустойчивый, обладающий геттерными свойствами бромид или иодид металла, например бромид или иодид редкоземельного металла, и нетоксичное, газообразное, неагрессивное по отношению к технологическому оборудованию галогенуглеродистое соединение. Бромиды и иодиды редкоземельных элементов весьма термоустойчивы и допускают нагрев под вакуумом, без заметной диссоциации, до 200 — 400 "С. Это позволяет при введенном галогениде в процессе откачки подвергать термообработке конструктивные элементы лампы и тем самым более полно освобождаться от сорбированных вредных примесей газов и паров воды.

Второе соединение вводят в лампу совместно с инертным газом в неооходимом заранее приготовленном парциальном соотношении.

При повторной термообработке после отпайки от штенгеля или при первом зажигании лампы, в случае отсутствия повторной термообработки, происходит реакция замещения с выделением свободного брома или иода.

4МеВгз + 3Cl Fq —: 2МеС! з -+- 2MeF ч+ 6Вг + ЗС (!)

С целью избежания черезмерной активности галогенного цикла, исключения эрозии холодных участков тела накала галогенуглеродистое соединение вводят при небольшом парциальном давлении, 0,07 — 0,7 КПа, а

NeBr или Ме1з вводят с некоторым избытком для того, чтобы в результате реакции (1) в лампе выделилось незначительное, но достаточное для нормального протекания галогенного цикла количество галогена. В то же время необходимо, чтобы некоторое количество МеВгз или Ме1з оставалось без взаимодействия для дальнейшего выделения галогена и геттерирования примесных газов и е паров воды, выделяющихся из конструктивных элементов лампы в процессе ее горения.

Однако, нарушения галогенного цикла из-за истощения запасов Вг или I, связываемых примесями, выделяемыми ° конструктивными элементами в процессе горения лампы, не происходит, поскольку в лампе одновременно протекают реакции (2), (3), (4) с выделением нового галогена и с геттерированием примесей. Таким образом лампа сохраняет стабильность своих параметров в течение всего срока службы

В лампах, конструкция которых предусматривает наличие кварцевых мостиков, в процессе работы нагреваемых до высокой температуры порядка 600 — 900 С, выделяя при этом значительное количество паров воды и вредных примесных газов, приводящих к сокращению срока службы лампы из-за возможности прохождения в них водного цикла, с целью интенсификации про1О цесса геттерирования, вместе с галогенидом

»еталла в объем колбы вводят фосфоросодержащий геттер, например, красный фосфор, P3 Ng или PON.

Способ ос ществляют следующим обра15 зом.

Пример I. В колбы ламп КГМ 24 250 — 2 заштамповывают арматуру собранную. На основание колбы вводят раствор трибромида лантана в этиловом спирте в количестве 20 мкг трибромида лантана на 1 см объема колбы.

П роводят вакуумную обработку на откач-. ном посту при одновременной термообработке при 200 — 400 С пламенем газовых горелок. Наполняют смесью ксенона, азота и

25 фреона — 12 до давления в колбе ксенона

360 кПа, азота 40 кПа и фреона 0,27 кПа и отпаивают от штенгеля.

Пример 2. Способ включает операции, описанные в примере 1, но трибромид ланта30 на вводят в количестве 50 мгк на 1 смз объема колбы, а фреон — 12 до давления

0,07 кПа.

Пример 8. Способ включает операции, описанные в примере 1, но трибромид лантана вводят в количестве 200 мкг на !. смз объема колбы, фреон — до давления 0,7 кПа, а после отпайки от штенгеля лампу подвергают повторной термообработке при 200—

400 С.

При иер 4. Способ включает операции, описанные в примере 1, но лампы типа КГМ

40 220 †500 в наполняют азотом до давления 200 кПа, а вместе с трибромидом лантана в колбу вводят дополнительный геттер, красный фосфор, в количестве 3 мкг на

1 см объема колбы.

4> Пример 5. Способ включает операции, описанные в примерах 1 и 4, но в качестве дополнительного геттера используют пентанитрид фосфора, суспензию которого в спиртовом растворе трибромида лантана наносят на поверхность мостика дозатором или обмакиванием в количестве 60 мкг пентанитрида фосфора на см объема колбы. После испарения растворителя арматуру собранную заштамповывают в колбу.

Пример б. Способ включает операции, описанные в примерах и 5, но в качестве дополнительного гетт ра используют оксинитрид фосфора. который вво jHT в коли честве 100 мкг на 1 c» объема колбы.

1191986

Составитель H. Семенов

Техред И. Верес Корректор А. Зичокосов

Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Товтнн

Заказ 7166150

Приведенные в примерах 1 — 6 предельные значения интервалов обусловлены следуюшими факторами.

При введении галогепуглеродистого соединения до парциального давления, мсныиего 0,07 кПа, наблюдается недостаточное для эффективного осуществления вольфрамового-галогенного цикла выделсние свободного брома или иода за счет реакции замегцения (6) .

При парциальном давлении, большем

0.,7 кПа, возникает опасность эрозии металлических элементов лампы в результате избыточного выделения брома или иода, что ведет к сокрашению срока службы лампы.

Минимальное содержание галогенида металла в лампе (20 мкг) на 1 см объема колбы обусловлено тем, что при введении его в меньшем количестве возникает опасность неполного связывания хлора и фтора, содержащихся во фреоне, что может привести к эрозии конструктивных элементов лампы, или их связыванию примесными элементами, содержагцимися в лампе.

При введении галогенида металла в количестве большем 100 мкг на 1 см колбы наблюдается образование значительных налетов па стенках колбы, что приводит к рассеянию светового потока лампы.

При введении красного фосфора в количестве меньшем 3 .мкг на 1 см объема колбы, процесс геттерирования происходит недостаточно интенсивно, при содержании

t0 красного фосфора в колбе в количестве, большем 20 мкг, появляются нежелательные налеты на стенках колбы или колба чернеет.

При введении фосфоросодержаших соединений, например, PON или P>N в которых фосфор находится в связанном состоя15 нии, следует иметь в виду, что минимально достаточное количество вводимого соединения — 6 мкг на 1 смз объема колбы, а максимальное — 100 мкг, в силу вышеуказанных причин.

При уменьшении температуры термообработки ()200 С) наблюдается недостаточное выделение сорбированных примесных газов и паров воды, при увеличении температуры ((400 ) возникает опасность разложения галогенида металла.