低壓汞蒸汽放電燈的製作方法

2023-05-18 01:28:51

專利名稱：低壓汞蒸汽放電燈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種低壓汞蒸汽放電燈，其包括至少部分基本上為圓柱形的、長度為Ldv、內徑為Din的放電管，該放電管以氣密方式密封具有惰性氣體混合物和汞的放電空間，該放電管包括放電裝置，用於保持放電空間內的放電。
本發明還涉及一種緊湊型螢光燈。
在汞蒸汽放電燈中，汞構成了用於(有效)產生紫外(UV)光的主要成分。包括發光材料的發光層可以在放電管(discharge vessel)的內壁上，以將UV光轉換成其它波長的光，例如轉換成用於製革目的(日光面板燈)的UV-B和UV-A，或者轉換成用於普通照明目的的可見光輻射。因此這种放電燈也被稱為螢光燈。可供選擇地，產生的紫外光可以用於製造殺菌燈(UV-C)。低壓汞蒸汽放電燈的放電管通常是圓形的，並包括伸長的以及緊湊型的實現方式。通常，緊湊型螢光燈的管狀放電管包括多個具有相對較小的直徑的相對較短的筆直部分的集合，該筆直部分通過橋形部分或者經由彎曲部分連接在一起。緊湊型螢光燈通常具有(集成的)燈帽。通常，用於維持放電空間中的放電的裝置是設置在放電空間內的電極。在可供選擇的實施例中，低壓汞蒸汽放電燈包括所謂的無電極的低壓汞蒸汽放電燈。
在本發明的說明書和權利要求書中，名稱「額定工作」是用來指汞蒸汽壓力使燈的輻射輸出至少為燈輸出達到最大時的輻射輸出的80％時的工作條件，即指汞蒸汽壓力為最佳時的工作條件。此外，在說明書和權利要求書中，「初始輻射輸出」定義為打開放電燈之後1秒放電燈的輻射輸出，「起動時間」定義為放電燈的輻射輸出達到最佳工作狀態下輻射輸出的80％時所需的時間。
公知的低壓汞蒸汽放電燈包括汞合金。這种放電燈在室溫下具有比較低的汞蒸汽壓力。結果，含汞合金的放電燈的缺點是，當用常規電源來操作所述燈時，初始輻射輸出也比較低。此外，因為打開燈之後汞蒸汽壓力只是緩慢增加，所以起動時間比較長。除含汞合金的放電燈以外，公知的低壓汞蒸汽放電燈包括(主)汞合金和所謂的輔助汞合金。如果輔助汞合金包含足夠的汞，則燈的起動時間將相對較短。在燈被打開之後馬上，即在電極的預熱過程中，通過電極對輔助汞合金進行加熱，使得它相對較快地分配它所包含的大部分汞。在這方面，理想的是在燈被打開之前該燈已經空閒了足夠長的時間以允許輔助汞合金能夠吸收足夠的汞。如果燈空閒的時間比較短，則起動時間被減少得非常小。此外，在該情況下，初始輻射輸出(甚至)少於僅包括主汞合金的燈的初始輻射輸出，這是因為輔助汞合金僅調節了放電空間內比較低的汞蒸汽壓力的事實。比較長的燈遇到的另一個問題是，輔助汞合金所釋放的汞要用比較長的時間來傳遍整個放電管，這樣使得在打開這種燈之後，它們表現出在輔助汞合金附近有比較亮的區域，而在離輔助汞合金較遠的地方有比較暗的區域，經過幾分鐘之後這些區域就會消失。
此外，有些公知的低壓汞蒸汽放電燈不具有汞合金，而只包含汞。這些還稱為汞放電燈的燈的優點是，與含汞合金的放電燈以及包括(主)汞合金和輔助汞合金的放電燈相比，這些燈在室溫下的汞蒸汽壓力以及由此產生的初始輻射輸出相對較高。此外，起動時間比較短。在被打開後，這種類型的比較長的燈還顯示出幾乎在整個燈長度上具有基本上不變的亮度，這是因為在這些燈打開時(在室溫下)的氣壓是足夠高的的事實。
為了實現有足夠長的壽命，本領域中公知的低壓汞蒸汽放電燈必須需要有相對較多的汞。公知放電燈的缺點是它們對環境造成了負擔。如果放電燈在使用壽命結束後被不當地處理則尤其是這種情況。
本發明的目的是全部或部分地消除上述缺點。尤其是，本發明的目的是提供一種低壓汞蒸汽放電燈，使其減小對環境造成的負擔。根據本發明的第一方面，為了該目的的在開頭的段落中提到的這種低壓汞蒸汽放電燈的特徵在於，放電管中汞的重量mHg和內徑Din與放電管長度Ldv乘積的比用下面的關係式給出mHgDinLdv=C]]>其中C≤0.01μg/mm2。
根據本發明的第一方面的、其汞的重量(用μg表示)和內徑(用mm表示)與放電管長度(用mm表示)乘積的比低於0.01μg/mm2的低壓汞蒸汽放電燈的放電管包含有相對較少量的汞。該汞含量遠低於通常在公知的低壓汞蒸汽放電燈中所提供的汞含量。值C≤0.01μg/mm2使得根據本發明的第一方面的低壓汞蒸汽放電燈在一定環境溫度下作為所謂的「不飽和」汞蒸汽放電燈進行工作。
上述關係式顯示出，放電燈中汞的量與內徑Din和放電管長度Ldv的乘積成比例。粗略地說，放電燈中汞的量與放電管內表面的大小成比例。實驗顯示出，該公式可以至少應用在這樣的低壓汞蒸汽放電燈中，其中該低壓汞蒸汽放電燈的放電管直徑在從大約3.2mm(1/8英寸)到大約38mm(12/8英寸)的範圍內，以及放電管(對應的)長度在從大約10mm(1/3英尺)到大約27·102mm(9英尺)的範圍內。
在本發明的說明書和權利要求書中，名稱「不飽和」或「不飽和汞條件」用來指這種低壓汞蒸汽放電燈，其中在該放電燈中，(在製造過程中)加入到低壓汞蒸汽放電燈的放電管中的汞的量等於或小於在放電燈的額定工作中飽和汞蒸汽壓力所需的汞的量。
操作在不飽和汞條件下的汞蒸汽放電燈有很多優點。一般說來，只要汞壓力不飽和，則不飽和汞放電燈的性能(光輸出、功效、功耗等)就與環境溫度無關。這導致了與點亮放電燈的方式(上面串接對下面串接，水平地對垂直地)無關的恆定的光輸出。實際上，在所述應用中得到了更高的不飽和汞蒸汽放電燈的光輸出。不飽和燈用最少的汞含量在升高的溫度下結合了更高的光輸出以及應用中改進了的功效。這使得安裝更容易，照明設計者的設計更自由。不飽和汞放電燈在具有相對較低的汞含量的同時給出了相對較高的系統功效。此外，不飽和燈具有改進的流明維持。由於希望光源進一步小型化並得到更多的光輸出的趨勢將在未來幾年一直持續下去，所以可以預期，將來在應用中由溫度帶來的問題將更頻繁地發生。不飽和汞蒸汽放電燈使這些問題大大減少。不飽和燈在實現最小汞含量的同時實現了在升高溫度的情況下改進的流明/瓦特(lumen per Watt)性能。
當不飽和燈的性能與所謂的冷點或所謂的汞合金低壓汞蒸汽放電燈的性能進行比較時，可以提及下述優點。在「冷點」汞放電燈中，通過放電管中某處的所謂的冷點溫度來控制汞壓力。在汞合金汞放電燈中，通過汞合金來控制汞壓力；在多個這種汞合金放電燈中還應用輔助汞合金。不飽和汞放電燈的初始輻射輸出和起動時間以及點火電壓可與冷點燈的相比較。像尺寸(在不飽和放電燈中不必要有冷點區域；例如通過引入長的心柱)、壽命、色溫、顯色指數和可靠性的其它性能與公知的汞放電燈處於相同的水平上。希望不飽和燈的流明維持比公知的緊湊型螢光燈(CFL)和螢光放電燈(TL)的要好。因為將熱問題最小化了，所以不飽和燈的小型化可達到其極限。對於新安裝的不飽和汞放電燈，這可導致減小所有者的總成本。
根據本發明的第一方面能夠製造壽命長的在不飽和汞含量條件下工作的低壓汞蒸汽放電燈。這種不飽和汞放電燈的優點是對環境造成的負擔減小了。
優選地，C的值在0.0005≤C≤0.005μg/mm2的範圍內。在C的這個範圍內，放電燈中汞含量的上限被進一步減小。根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈在本發明的這個優選實施例中作為不飽和汞蒸汽放電燈進行工作。
除了用放電管中存在的汞的量來表示放電管中的汞含量以外，還可以將汞含量表示為低壓汞蒸汽放電燈的放電管中汞的壓力。根據本發明的第二方面，為了該目的的在開頭的段落中提到的這種低壓汞蒸汽放電燈的特徵在於，汞壓力pHg和放電管內徑Din的乘積在0.13≤pHg×Din≤8Pa.cm的範圍內。
根據本發明的第二方面的、其中汞壓力(用Pa表示)和放電管內徑(用mm表示)的乘積在所述範圍內的低壓汞蒸汽放電燈的放電管包含有相對較少量的汞。該汞含量遠低於通常在公知的低壓汞蒸汽放電燈中所含的汞含量。根據本發明第二方面的低壓汞蒸汽放電燈作為所謂的「不飽和」汞蒸汽放電燈進行工作。
優選地，汞壓力pHg和放電管內徑Din的乘積在0.13≤pHg×Din≤4Pa.cm的範圍內。在此優選的pHg×Din的範圍內，放電燈中的汞含量被進一步減小。根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈在本發明的這個優選實施例中作為不飽和汞蒸汽放電燈進行工作。
根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈的優選實施例的特徵在於，放電管包含有少於大約0.1mg的汞。在政府法規中傾向於規定低壓汞蒸汽放電燈中存在的汞的最大量，這樣，如果放電燈包括的量小於所述的量，則允許使用者在沒有環境限制的情況下處理該燈。如果汞放電燈包含的汞的量小於0.2mg，則在很大程度上實現了這種要求。優選地，放電管包含汞的量約為0.05mg(C≈0.0013)或更少。
根據本發明的第一和/或第二方面，在不飽和汞條件下操作低壓汞蒸汽放電燈同時實現放電燈相對較長的使用壽命，這不是一件容易的事。公知的是，在低壓汞蒸汽放電燈中採用一些措施來減少不再能夠在放電燈的使用壽命期間有利於放電管的放電空間中反應氣體的汞的量。由於汞和燈內存在的材料(如玻璃、塗層、電極)的相互作用而使汞有損失，並使放電管的部分內壁變黑。壁的變黑不僅導致光輸出減少，還使燈的外表變得難看，尤其是因為變黑髮生得不規則，例如以暗斑或點的形式發生。
根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈的優選實施例的特徵在於，放電裝置包括設置在放電空間內的電極，至少基本上包圍至少一個電極的電極屏蔽，並且該電極屏蔽是由陶瓷材料或不鏽鋼製成的。
低壓汞蒸汽放電燈中的電極包括所謂的發射體材料，其具有低的所謂的逸出功，用於為放電提供電子(陰極功能)並從放電中接收電子(陽極功能)。具有低逸出功的已知的材料例如是鋇(Ba)、鍶(Sr)和鈣(Ca)。已觀察到，在低壓汞蒸汽放電燈的工作過程中，電極的材料(鋇和鍶)進行揮發。已發現，通常發射體材料沉積在放電管的內表面上。已進一步發現，當沉積在放電管內的其它地方時，上面提到的Ba(和Sr)不再參與發光過程。沉積的(發射體)材料進一步在內表面上形成含汞的汞合金，結果放電過程中可用的汞的量逐漸減少，這可不利地影響燈的使用壽命。為了補償汞的這種損失，所提供的圍繞電極並由陶瓷材料製成的電極屏蔽相對於存在於放電管內的導致形成汞合金(Hg-Ba、Hg-Sr)的汞減小了由該電極屏蔽包圍的材料的活性。此外，使用的電絕緣材料防止了在電極導線和/或多匝電極內形成短路。
電極屏蔽本身不應該明顯地吸收汞。為了實現該目的，電極屏蔽的材料包括至少一種由鎂、鋁、鈦、鋯、釔和稀土形成的組中至少一種元素的氧化物。優選地，電極屏蔽由包括氧化鋁的陶瓷材料製成。特別合適的電極屏蔽是由所謂的密集燒結的還稱為PCA的Al2O3製成的。使用氧化鋁的另外的優點是，由這種材料製成的電極屏蔽耐得住相對較高的溫度(＞250℃)。在這種相對較高的溫度下，增加的風險是，電極屏蔽的(機械)強度降低了，從而不利地影響電極屏蔽的形狀。所述高溫的結果是，處在高得多的溫度下的源自電極並沉積在氧化鋁的電極屏蔽上的(發射體)材料不能或者很難與處於放電中的汞反應，作為所述高溫的結果，使得至少基本上防止了含汞的汞合金的形成。以這種方式，根據本發明使用的電極屏蔽具有雙重目的。一方面，有效地防止了源自電極的材料沉積在放電燈的內表面上，另一方面，防止了沉積在電極屏蔽上的(發射體)材料與存在於放電燈中的汞形成汞合金。優選地，在工作中，電極屏蔽的溫度超過250℃。這種相對較高的溫度的優點是，尤其在初始階段電極屏蔽變得比公知的燈熱，結果，任何粘到電極屏蔽上的汞都被釋放得更快並更容易。在可供選擇的實施例中，電極屏蔽由不鏽鋼製成。由不鏽鋼製成的電極屏蔽的尺寸穩定，耐腐蝕，並在相對較高的溫度下(高於400℃)顯示出相對較低的熱發射率。
根據本發明的放電燈的一種可供選擇的實施例包括所謂的無電極放電燈，其中用於維持放電的裝置位於由放電管圍繞的放電空間的外側。通常，所述裝置是由線圈形成的，該線圈具有電導體繞組，並在工作中可提供給所述線圈高頻電壓，例如頻率大約為3MHz。通常，所述線圈包圍軟磁材料的鐵芯。
根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈的可供選擇的優選實施例的特徵在於，惰性氣體混合物的壓力pigm與放電管內徑Din的乘積在pigm×Din≥5.2Pa.m的範圍內。
本發明的這個實施例是基於這種認識，即稀有氣體混合物的充氣壓力越高，燈中消耗的汞就越少。在傳統低壓汞蒸汽放電燈內的稀有氣體混合物的充氣壓力通常取決於燈的直徑，對其來說，燈的直徑越大，所選擇的充氣壓力就越低。通常所用的憑經驗的方法是，稀有氣體混合物的壓力和放電管直徑的乘積必須不能大於一個特定的值，例如5.0mPa。這使得對於直徑為10mm的放電燈來說，其稀有氣體混合物的最大充氣壓力為500Pa，對於直徑為15.8mm(5/8英寸)的放電燈來說，其稀有氣體混合物的最大充氣壓力為310Pa，對於直徑為25.4mm(8/8英寸)的放電燈來說，其稀有氣體混合物的最大充氣壓力為200Pa。一般假設較高的稀有氣體混合物的充氣壓力對燈的發光效能有顯著的負面影響。但是，較高的稀有氣體混合物的充氣壓力對放電燈的汞消耗量，乃至燈的使用壽命，卻有正面影響。
不希望局限於任何特定理論，可以認為對較高充氣壓力下燈的較低汞消耗量的解釋可以是，由另外的稀有氣體原子對高速穿過放電管的汞離子進行了減速，使得所述離子以較低的速度與放電管壁相碰撞，並且不容易在那裡被吸收。結果，將會有較少的放電燈的壁變黑，並且為了在燈的整個使用壽命中維持不飽和汞蒸汽壓力而在製造過程中只需要將較少的汞引入到燈內。
優選地，piga×Din≥8Pa.m。特別是，pigm×Din≥12.0Pa.m。在實驗中發現，隨著充氣壓力變高，汞消耗量成比例地變少。對其來說確實存在最大充氣壓力，超過該值，汞消耗量就基本上不再減少，同時對發光效能的負面影響也開始引人注意。但是，此最大值似乎取決於流過燈的電流。較高的稀有氣體混合物充氣壓力的優點尤其顯現在直徑更大的燈中，之前其一直具有非常低的稀有氣體混合物充氣壓力，例如直徑Din為15.9mm(5/8英寸)或廣泛使用的25.4mm(8/8英寸)的燈。優選地，這種燈的稀有氣體混合物的充氣壓力pigm至少為200Pa，更優選的是至少為520Pa，甚至更優選的是至少為800Pa。
根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈的可供選擇的優選實施例的特徵在於，放電管內壁的至少一部分具有保護層，保護層包括從由鈧、釔和另一種稀土金屬的氧化物形成的組中選出的材料，和/或從由鹼土金屬、鈧、釔和另一種稀土金屬的硼酸鹽形成的組中選出的材料，和/或從由鹼土金屬、鈧、釔和另一種稀土金屬的磷酸鹽形成的組中選出的材料。
根據本發明的這個實施例的包括氧化物、硼酸鹽和/或磷酸鹽的保護層顯示出具有非常好的耐汞-稀有氣體影響的能力，工作中，該汞-稀有氣體影響廣泛存在於低壓汞蒸汽放電燈的放電管中。已經發現，具有包括所述氧化物、硼酸鹽和/或磷酸鹽的保護層的低壓汞蒸汽放電燈的汞消耗量遠小於具有公知低壓汞蒸汽放電燈的保護層的情況。在低壓汞蒸汽放電燈的(管狀)放電管的筆直部分和彎曲部分都存在這種影響。例如，在鉤形低壓汞蒸汽放電燈中使用彎曲的燈部分。
根據本發明的這個實施例的低壓汞蒸汽放電燈中的保護層進一步滿足了光和輻射透射性的要求。可以很容易地在低壓汞蒸汽放電燈的放電管的內壁上將該保護層做成相對較薄、密實並均勻的層。例如，可以通過用適當的金屬-有機化合物(例如丙酮酸鹽或醋酸鹽，例如與醋酸鈣、醋酸鍶或醋酸鋇混合的醋酸鈧、醋酸釔、醋酸鑭或者醋酸釓)和稀釋在水中的硼酸或磷酸的混合物的溶液浸沒放電管來製造所述保護層，因此通過烘乾和燒結得到了所需的層。
優選地，鹼土金屬是鈣、鍶和/或鋇。具有所述鹼土金屬的保護層顯示出具有相對較高的可見光透射率。而且，具有包括硼酸或磷酸鈣、硼酸或磷酸鍶或者硼酸或磷酸鋇的保護層的低壓汞蒸汽放電燈具有良好的流明維持。優選地，另一種稀土金屬是鑭、鈰和/或釓。具有所述稀土金屬的保護層具有相對較高的紫外光輻射和可見光透射率。而且，可以用相對較簡單的方式(例如用與硼酸或稀釋的磷酸混合的醋酸鑭、醋酸鈰或醋酸釓)提供該層，其有節省成本的效果，特別是在大規模製造低壓汞蒸汽放電燈的過程中。優選地，保護層包括釔和/或釓的氧化物。這種保護層具有相對較高的紫外光輻射和可見光透射率。而且，可以用相對較容易的方式(例如用醋酸釔或醋酸釓)提供該層，其具有附加的節省成本的效果。優選地，保護層的厚度為約5nm到約200nm。在層厚度大於200nm的情況中，對放電空間內產生的輻射的吸收性太強。在層厚度小於5nm的情況中，在放電和放電管的壁之間有相互作用。至少基本上為90nm的層厚度是特別合適的。在這種層厚度的情況中，保護層對254nm附近範圍內的波長具有相對較高的反射率。
根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈的可供選擇的優選實施例的特徵在於，放電管是由包括二氧化矽和氧化鈉的玻璃製成的，其玻璃成分包括下述主要組分，用重量百分比(wt.％)來給出60-80wt.％的SiO2和10-20wt.％的Na2O。可以發現，具有上述玻璃成分並包括保護層的低壓汞蒸汽放電燈的放電管具有非常好的耐汞-稀有氣體氣氛作用的能力。此外，玻璃比較便宜。所使用的公知的放電燈是由所謂的具有比較低的SiO2含量的混合鹼性玻璃製成的。所述玻璃的成本價格比較高。對公知玻璃和根據本發明的玻璃的成分進行的比較顯示出，鹼含量是不同的。根據本發明的玻璃是所謂的具有比較低的鉀含量的富鈉玻璃，而公知的玻璃是所謂的混合鹼性玻璃，其具有幾乎相等的Na2O和K2O的摩爾比。一個優點是，富鈉玻璃中鹼離子的遷移率相對於混合鹼性玻璃中的遷移率比較高。此外，富鈉玻璃的熔化與混合鹼性玻璃的熔化相比比較容易。
優選地，玻璃成分包括下述組分70-75wt.％的SiO2、15-18wt.％的Na2O和0.25-2wt.％的K2O。這種富鈉玻璃的成分與普通窗戶玻璃的成分相似，它相對於用在公知放電燈中的玻璃比較便宜。此外，所述富鈉玻璃的傳導率比較低；在250℃下，該傳導率約為logρ＝6.3，而混合鹼性玻璃對應的值約為logρ＝8.9。
上述富鈉玻璃適合與上述保護層結合使用。下面所述的一種可供選擇的實施例包括這樣一種玻璃，其在沒有保護層時顯示出非常低的汞消耗量。為此，根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈可供選擇的優選實施例的特徵在於，放電管由玻璃製成，該玻璃基本上無PbO，並包括下述組分，表示成重量的百分比(用wt.％表示)55-70wt.％的SiO2、小於0.1wt.％的Al2O3、0.5-4wt.％的Li2O、0.5-3wt.％的Na2O、10-15wt.％的K2O、0-3wt.％的MgO、0-4wt.％的CaO、0.5-5wt.％的SrO、7-10wt.％的BaO。這種玻璃具有液線溫度(Tliq)，其至少為100℃，低於通常所用的玻璃。這種玻璃具有良好的熔化和加工性能。該玻璃成分非常適合於拉制玻璃管並用作螢光燈中的燈套，特別是用於緊湊型螢光燈(CFL)的管狀燈套，其中由於燈套較小的直徑所以壁的負荷比「TL」燈(通常的筆直管狀螢光燈)要高。該玻璃也適合於製造用於螢光燈的球形燈套，如所謂的無電極或「QL」汞蒸汽放電燈。該玻璃也適合於製造燈套的其它部分，如心柱。
此玻璃成分不包括有害組分PbO、F、As2O3和Sb2O3。根據本發明的玻璃中的SiO2含量限制到55-70wt.％。與其它組分結合，所述SiO2含量導致容易熔化玻璃。如本領域中公知的，SiO2用作網狀組成形成物(network former)。如果SiO2含量低於55wt.％，則玻璃的內聚力和耐化學性被降低了。超過70wt.％的SiO2含量妨礙了玻璃化工藝，導致粘性變得太高，增加了表面結晶化的風險。僅不包括Al2O3就具有下述優點。通過避免形成長石狀晶體，例如微斜長石或正長石(K2O·Al2O3·6SiO2)，降低了液線溫度(Tliq)。與本領域中公知的玻璃成分相比，在玻璃成分中不包括Al2O3不會對玻璃的耐化學性或抗風化性帶來有害影響。此外，沒有Al2O3的玻璃顯示出低的結晶化傾向以及能使玻璃很容易處理的粘性和軟化溫度(Tsoft)。
鹼金屬氧化物Li2O、Na2O和K2O被用作熔化劑並可降低玻璃的瓷粘性(tileviscosity)。如果將兩種鹼金屬氧化物用在上述成分中，則所謂的混合鹼性效應導致電阻增加並且Tliq降低。此外，主要是鹼金屬氧化物決定了玻璃的熱膨脹係數α。這點是很重要的，因為必須能夠以使玻璃不受壓力的方式使所述玻璃與心柱玻璃和/或電流源導體隔絕，例如鍍銅的鐵/鎳線的電流源導體。如果鹼金屬氧化物的含量低於上述提到的限度，則玻璃將具有太低的α值(熱膨脹係數)，並且Tsoft(軟化點)將太高。在上述提到的限度以上，α值將太高。與K2O相比，Li2O可使Tsoft減小得更多，這對於得到寬的所謂「工作範圍」(＝Twork-Tsoft)是理想的。Li2O含量太高會過分地提高Tliq。此外，Li2O是昂貴的組分，因此，同樣從經濟的角度考慮，Li2O的含量是受限的。
BaO有良好的性能，它可以使玻璃的電阻提高，Tsoft降低。在7wt.％以下，熔化溫度(Tmelt)、Tsoft和工作溫度(Twork)提高得太多。在10wt.％以上，液線溫度(Tliq)和由此的結晶化趨勢增加得太多。鹼土金屬氧化物SrO、MgO和CaO具有使Tmelt降低的良好性能。
優選地，玻璃成分包括65-70wt.％的SiO2、1.4-2.2wt.％的Li2O、1.5-2.5wt.％的Na2O、11-12.3wt.％的K2O、1.8-2.6wt.％的MgO、2.5-5wt.％的CaO、2-3.5wt.％的SrO、8-9.5wt.％的BaO。根據本發明這個優選實施例的玻璃具有有利的Tliq≤800℃的性能，因此在製造玻璃並從所述玻璃中拉制玻璃管的過程中很難結晶。由於具有至少310℃的寬的工作範圍以及低的Tsoft(700℃)，所以玻璃可以通過本領域中公知的例如Danner工藝或Vello工藝毫無困難地形成管狀。所述玻璃具有良好的熔化和加工性能。熱膨脹係數可以被調整以使該玻璃與其它玻璃相匹配。根據本發明優選實施例的玻璃成分非常適合於拉制玻璃管，並非常適合用作螢光燈中的燈套或心柱。
優選地，Li2O、Na2O和K2O的濃度的和處於從14到16wt.％的範圍內。優選地，SrO和BaO的濃度的和處於從10到12.5wt.％的範圍內。將濃度保持在優選範圍內減少了玻璃的成本價格。根據本發明的玻璃成分可以藉助於Na2SO4被精煉，這樣玻璃可以包含高達0.2wt.％的SO3。玻璃還可以包含以至多為0.2wt.％Fe2O3的形式的雜質，其是從所用的原材料中產生的。如有必要，添加高達0.2wt.％的CeO2到玻璃中以吸收不希望有的UV輻射。
為了得到令人滿意的燈的流明維持以及抑制的汞消耗量，本領域中公知的是給燈套的內表面設置例如Y2O3的保護塗層。在玻璃成分是根據上面描述的根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈的優選實施例的情況下，不再需要保護塗層和由此帶來的額外的工藝，從而減少了燈製造中的成本。
在汞蒸汽放電燈中，在放電管的內壁上通常存在將UV轉換成其它波長(例如轉換成UV-A、UV-B和/或UV-C)的發光層。但是，發光層也有助於消耗放電燈中的汞。可以通過在放電管外表面提供螢光層來避免放電管中的放電與發光層之間的物理接觸。為此，根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈的優選實施例的特徵在於，放電管在背對(facingaway from)放電空間的側面具有包括發光材料的發光層。為了使發光層耐刮，該發光層優選地被嵌入到無機基質材料中。合適的無機基質材料是磷酸鋁。
參考下文中所述的實施例，本發明的這些和其它方面是顯而易見的並將被闡明。
在附圖中

圖1A是在縱剖面內的根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈的一個實施例的橫斷面視圖；圖1B示出了圖1A的細節，其部分地以透視的方式繪出；圖2是包括根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈的緊湊型螢光燈的一個實施例的橫斷面視圖；圖3示出了根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈的可供選擇的實施例；圖4示出了低壓汞蒸汽放電燈的相對光通量隨相對環境溫度的變化；圖5示出了根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈的相對光通量；以及圖6示出了汞的量隨內徑Din和放電管長度Ldv的乘積的變化。
這些圖僅僅是示意性的，並且沒有按比例繪製。值得注意的是，為了清楚起見，用放大很多的形式示出了某些尺寸。儘可能多地用相同的附圖標記來表示出附圖中類似的部件。
圖1A示出了一種包括玻璃放電管的低壓汞蒸汽放電燈，該玻璃放電管具有包圍縱軸2的管狀部分11，該放電管傳送在放電管10中產生的輻射，並分別具有第一和第二末端部分12a、12b。在這個實例中，管狀部分11的長度Ldv為120cm，內徑Din為24mm。放電管10以氣密方式密封住包含充滿汞和惰性氣體混合物的放電空間13，該惰性氣體混合物例如包括氬。根據本發明的實施例，管狀部分11的面對放電空間13的側面具有保護層17。在可供選擇的實施例中，第一和第二末端部分12a、12b也塗覆有保護層。在螢光放電燈中，管狀部分11的面對放電空間13的側面還塗覆有發光層16，該發光層16包括發光材料(例如螢光粉)，該發光材料將通過所激發的汞的回降而產生的紫外(UV)光轉換成(通常地)可見光。在可供選擇的實施例中，發光層16還具有另外的保護層(在圖1A中未示出)。
存在於放電管內側上的發光層有助於消耗放電燈中的汞。為了避免放電管中的放電與發光層之間進行物理接觸，在根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈的可供選擇的實施例中，在放電管的外側上提供有螢光層。為了使發光層抗刮，優選地將發光層嵌入到無機基質材料中。一種合適的無機基質材料是磷酸鋁。作為實例，將8W的不帶燈帽的所謂TUV燈(長度大約為30cm)在清潔之後浸入磷懸浮液中。使用具有公知的發光材料YOX和LAP的水懸浮液。將燈從懸浮液中移走後，以標準方式用熱風(大約為80℃)烘乾磷層(密度為3-4mg/cm2)。烘乾後，以大約450℃加熱燈大約15分鐘，以去掉粘結劑。其後，將放電燈浸入脫氫磷酸鋁的溶膠-凝膠溶液中。優選地，毫微尺寸的Al2O3微粒擴散在溶膠-凝膠溶液中。在烘乾並烘焙後，以與如上面所述相同的方式將發光層嵌入到磷酸鋁的無機基質中，其具有非常好的抗刮性。可供選擇地，可以用噴塗或其它塗覆方法代替浸入法來提供嵌入的磷層。對於伸長的螢光燈，噴射優於浸入。除了脫氫磷酸鋁，無機溶膠-凝膠基質材料也是合適的，只要這種材料對於UV光是透明的並耐UV光即可。
在圖1A的實例中，用於保持放電空間13內的放電的裝置是設置在放電空間13中的電極20a、20b，所述電極20a、20b被末端部分12a、12b所支撐。電極20a、20b是覆蓋有電子發射物質的鎢繞組，該電子發射物質在這種情況下是氧化鋇、氧化鈣和氧化鍶的混合物。電極20a、20b的電流源導體30a、30a』；30b、30b』分別通過末端部分12a、12b，並從放電管10流到外部。電流源導體30a、30a』；30b、30b』與固定到燈帽32a、32b上的觸針31a、31a』；31b、31b』連接。通常，在每個電極20a、20b周圍設置有在其上夾住用於分配汞的玻璃囊的電極環(圖1A中未示出)。
在圖1A所示的實例中，通過電極屏蔽22a、22b包圍電極20a、20b，根據本發明的實施例，該電極屏蔽是由陶瓷材料製成的。優選地，電極屏蔽由包括氧化鋁的陶瓷材料製成。特別合適的電極屏蔽是由所謂密集燒結的Al2O3(也稱為DGA)製成的。優選地，在額定工作期間電極屏蔽22a、22b的溫度是450℃。在所述溫度下，離解引起粘結到電極屏蔽22a、22b上的BaO或SrO上的汞被再次釋放，使得它可用於放電空間中的放電。在可供選擇的實施例中，電極屏蔽22a、22b是由不鏽鋼製成的。在所述高溫下，這種電極屏蔽在尺寸上是穩定的、耐腐蝕並且表現出相對較低的熱發射率。可適合用於製造電極屏蔽的材料是具有下述成分(表示成重量的百分比形式)的鉻鎳鋼(AlSi316)至多0.08％的C、至多2％的Mn、至多0.0045％的P、至多0.030％的S、至多1％的Si、16-18％的Cr、10-14％的Ni、2-3％的Mo以及其它的是Fe。已觀察到，在製造放電燈的過程中，這種電極屏蔽的外表面顏色變得稍暗。特別適合用於製造電極屏蔽的另一種材料是Duratherm 600，其是抗腐蝕性提高了的CoNiCrMo合金，其成分如下41.5％的Co、12％的Cr、4％的Mo、8.7％的Fe、3.9％的W、2％的Ti、0.7％的Al和其它的是Ni。
圖1B是圖1A所示細節的部分透視圖，末端部分12a經由電流源導體30a、30a』支撐電極20a。電極22a的屏蔽由支撐導線26a、27a支撐，在這個實例中，支撐導線26a、27a被提供在末端部分12a中。在可供選擇的實施例中，支撐導線26a、27a連接到電流源導體30a、30a』中之一。在圖2所示的實例中，支撐導線26a、27a是由厚度大約為0.9mm的鐵部分26a和由不鏽鋼製成的部分27a組成的。支撐導線26a、27a的部分27a通過焊接接頭一方面連接到電極屏蔽22a，另一方面連接到支撐導線26a、27a的另一個部分26a。不鏽鋼相對於公知的用於支撐導線的材料(例如鐵)具有非常低的導熱係數。電極屏蔽22a能夠維持它比較高的溫度，因為支撐導線26a、27a的部分27a有效地減少了電極屏蔽的熱量耗散。厚度為0.4mm的支撐導線的不鏽鋼部分27a是特別合適的。在另一個可供選擇的實施例中，電極屏蔽直接提供在電流源導體上，例如在這種情況下，電極屏蔽具有收縮部分，其是電流源導體上的壓配合。
圖2示出了包括低壓汞蒸汽放電燈的緊湊型螢光燈。儘可能多地用與圖1A和1B中相同的附圖標記來表示圖2中類似的元件。在這種情況下，該低壓汞蒸汽放電燈具有輻射傳送放電管10，該放電管10具有以氣密方式密封住放電空間13的管狀部分11，放電空間13的體積大約為25cm3。放電管10是玻璃管，其橫截面至少基本上是圓形的，並且其(有效)內徑Din大約為10mm。在這個實例中，管狀部分11的全長Ldv圖2中未示出)為40cm。在這個實施例中，該管子被彎曲成所謂的鉤形，並且有多個筆直部分，圖2中示出這些筆直部分中標記為31、33的兩個。放電管還包括多個弧形部分，圖2中示出這些弧形部分中標記為32、34的兩個。管狀部分11的面對放電空間13的側面具有根據本發明實施例的保護層17，並具有發光層16。在可供選擇的實施例中，可省略發光層。在另一種可供選擇的實施例中，發光層塗覆有另一個保護層(圖2中未示出)。放電管10被殼體70所支撐，殼體70還支撐具有電和機械觸點73a、73b的燈帽71，這本來就是公知的。此外，通過光傳送外殼(envelope)60包圍放電管10，該光傳送外殼60附連到燈殼體70上。該光傳送外殼60通常具有無光外表。
優選地，低壓汞蒸汽放電燈的放電管玻璃的成分包括作為重要組分的二氧化矽和氧化鈉。在圖2所示的實例中，根據本發明的放電管是由所謂的富鈉玻璃製成的。特別優選的是具有下述成分的玻璃70-74wt.％的SiO2、16-18wt.％的Na2O、0.5-1.3wt.％的K2O、4-6wt.％的CaO、2.5-3.5wt.％的MgO、1-2wt.％的Al2O3、0-0.6wt.％的Sb2O3、0-0.15wt.％的Fe2O3和0-0.05wt.％的MnO。
在低壓汞蒸汽放電燈的實施例中，各種濃度的Me(Ac)2溶液，其中Me＝Sr或Ba，以及H3BO3被加到用於製造保護層17的包括各種濃度的Y(Ac)3(乙酸釔)溶液中。Me(Ac)2和H3BO3之間的摩爾比率保持恆定。對了進行比較，還準備1.25％重量的Y(Ac)3。清洗並烘乾後，通過使過量的前面提到的溶液通過該管而使該管狀放電管具有塗層。塗覆之後，在大約70℃的溫度下在空氣中烘乾該放電管。隨後，該放電管具有發光塗層，該發光塗層包括三種公知的磷光體，即帶有活性鋱硼酸鎂鈰(CFL中的CBT和TL中的CAT)的發綠光材料、帶有活性二價銪鋁酸鎂鋇的發藍光材料和帶有活性三價銪氧化釔的發紅光材料。塗覆之後，將放電管彎曲成公知的鉤形，帶有筆直部分31、33和弧形部分34(參見圖2)。隨後用通常的方式將多個放電管組裝成低壓汞蒸汽放電燈。在可供選擇的實施例中，首先彎曲放電管，然後進行塗覆。
作為實例，表I示出了各種低壓汞蒸汽放電燈(Ecotone Ambiance20W)的汞消耗結果(用μg汞表示)。表I的實例涉及如圖2中所示的低壓汞蒸汽放電燈，其帶有包括Sr的保護層，其中管狀放電管被彎曲成鉤形，並具有四個筆直部分31、33和三個弧形部分34。在工作了幾千個小時之後(破壞性地)測量六個燈的保護層的汞含量(用μg汞表示)。對所得的汞消耗值進行平均。
表I具有和不具有保護層的放電燈(Ecotone Ambiance 20W)各部分的汞消耗量(用μg汞表示)。
表I顯示，在放電管的筆直部分31、33和彎曲部分34中，汞消耗量都遠小於在不具有保護層或者具有公知的Y2O3層的放電燈中的汞消耗量。在表I的實例中，保護層包括氧化釔和硼酸鍶。粗略來說，具有公知的Y2O3保護層的放電燈的汞消耗量相對於不具有保護層的放電燈改進了，即減少了1/2，而根據本發明的實施例，具有保護層的放電燈的汞消耗量相對於具有公知的Y2O3保護層的放電燈進一步改進了又一個1/2。在彎曲或弓形部分中，增益基本上更大(四倍)。由於該保護塗層，在放電管的彎曲部分34中的汞消耗量被顯著地改善了。具有相對較厚的保護層的後者尤其是這種情況，因為放電管在彎曲過程中被伸長了大約30％，使得在放電管10的彎曲部分34的保護層比筆直部分31、33的保護層要薄。要注意到，具有保護層的低壓汞蒸汽放電燈的變色時刻(color point)滿足常規需要(x≈0.31，y≈0.32)。
可以製成可用在不具有保護塗層的放電管中的特別合適的玻璃成分包括68wt.％的SiO2、小於0.1wt.％的Al2O3、1.6wt.％的Li2O、1.9wt.％的Na2O、11wt.％的K2O、2.4wt.％的MgO、4.5wt.％的CaO、2.1wt.％的SrO、8.3wt.％的BaO。該玻璃成分還包括近似0.05wt.％的Fe2O3、近似0.06wt.％的SO3和近似0.05wt.％的CeO2。在這個玻璃成分的實施例中，Li2O、Na2O和K2O的濃度的和近似為14.5wt.％，SrO和BaO的濃度的和近似為10.4wt.％，使得該玻璃具有相對較低的成本價格。在1450℃下在煤氣加熱爐中的鉑坩堝內執行熔化操作。所用的原始材料是石英砂、白雲石(CaCO3·MgCO3)和Li、Na、K、Sr和Ba的碳酸鹽。精煉劑是Na2SO4。在熔化和進一步的加工過程中，沒有發生特別的問題。在25℃和300℃之間的平均熱膨脹係數為α25-300＝9.2。此外，Tliq＝775℃，Tsoft＝700℃，Twork＝1015℃，並且工作範圍＝Twok-Tsoft＝315℃。
圖3示出了根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈的可供選擇的實施例。所謂無電極低壓汞蒸汽放電燈的放電管210具有梨形的包圍部分216和管狀內陷部分219，管狀內陷部分219經由擴口部分(flaredpotion)218連接到包圍部分216。內陷部分219容納由放電管210包圍的放電空間211外側的線圈233，該線圈具有電導體的繞組234，因此構成用於保持放電空間211內的放電的裝置。在工作過程中，線圈233經由電流源導體252、252』被饋送高頻電壓，即頻率大於大約20kHz，例如近似為3MHz。線圈233圍繞軟磁材料的鐵芯235(用虛線示出)。可供選擇地，可以不用鐵芯。在可供選擇的實施例中，例如，線圈被設置在放電空間211內。圖3中也標明了內徑Din和放電管的長度Ldv。通常，內徑Din的範圍從大約80mm到大約140mm。在圖3的實例中，內徑Din和放電管的長度Ldv近似相等。
圖4示出了對於各種常數C，低壓汞蒸汽放電燈的相對光通量隨相對環境溫度的變化。光輸出或光通量被表示成最大光通量max的百分比，相對於最大光通量時的溫度Tmax給出環境溫度Tamb。圖4中的曲線(a)表示公知的低壓汞蒸汽放電燈的情況，該公知的低壓汞蒸汽放電燈具有相對較大的在製造放電燈的過程中加到放電管中的汞的量。可以從曲線(a)中看到，光通量取決於環境溫度Tamb，即環境溫度越高，放電燈的光輸出越少。這種與溫度有關的行為大大地限制了低壓汞蒸汽放電燈進一步小型化的可能性，特別是對於其中由光傳送外殼60包圍放電管10的緊湊型螢光燈(參見圖2)。
圖4中的曲線(b)表示根據本發明的不飽和低壓汞蒸汽放電燈的情況。在這個實例中C≈0.0013。在圖4中的曲線(b)的情況下，提供給該放電燈一定量的汞，這導致當環境溫度近似等於最大溫度Tmax時放電燈工作在不飽和的汞條件下。可以看到，對於高於Tmax的環境溫度，光通量與溫度無關。在不飽和汞條件下工作的汞蒸汽放電燈是市場上朝著進一步小型化並朝著更多光輸出的趨勢的結果。
圖4中的曲線(c)表示根據本發明的不飽和低壓汞蒸汽放電燈的情況。在這個實例中C≈0.0021。在圖4中的曲線(c)的情況下，提供給放電燈的汞的量所導致的結果是比燈變得不飽和時的理想條件下產生的光少5％(相當於最佳汞劑量的近似21/13倍)。可以看到，對於最大溫度以上近似10℃的環境溫度，光通量與溫度無關。
圖4中的曲線(d)表示根據本發明的不飽和低壓汞蒸汽放電燈的情況。在這個實例中C≈0.0040。在圖4中的曲線(d)的情況下，提供給放電燈的汞的量所導致的結果是比燈變得不飽和時的理想條件下產生的光少10％(相當於最佳汞劑量的近似40/13倍)。可以看到，對於最大溫度以上近似15℃的環境溫度，光通量與溫度無關。
圖4中的曲線(e)表示根據本發明的不飽和低壓汞蒸汽放電燈的情況。在這個實例中C≈0.008。在圖4中的曲線(e)的情況下，提供給放電燈的汞的量所導致的結果是比燈變得不飽和時的理想條件下產生的光少20％(相當於最佳汞劑量的近似80/13倍)。可以看到，對於最大溫度以上近似25℃的環境溫度，光通量與溫度無關。
不飽和汞蒸汽放電燈是快的啟輝器，並具有短的起動時間。作為實例，典型的不飽和汞蒸汽放電燈的初始輻射輸出近似為38％，而具有汞合金的公知放電燈的初始輻射輸出近似為6％。相同的不飽和放電燈的「起動時間」近似為75秒，而具有汞合金的公知放電燈的起動時間近似為210秒。此外，不飽和汞蒸汽放電燈的點火電壓比具有汞合金的公知放電燈低25％。典型地，不飽和汞蒸汽放電燈包含少於0.1mg的汞。
從實驗中觀察到，10,000個小時後不飽和汞蒸汽放電燈的流明維持高於約98％。圖5示出了根據本發明的低壓汞蒸汽放電燈(相當於圖4中曲線(d)(C≈0.04)的條件下的放電燈)的相對光輸出的典型實例。光輸出或光通量被表示為最大光通量max的百分比，用小時給出時間t。注意，不飽和汞蒸汽放電燈的性能與通常從包含公知的汞量的放電燈中所觀察到的稍微有所不同。直到超過5000個小時之後才達到最大光輸出。
圖6示出了對於三個不同的C值，即C＝0.0013、C＝0.0021和C＝0.004，汞的量隨內徑Din和放電管長度Ldv的乘積的變化。在公知的低壓汞蒸汽放電燈中，在放電燈的製造過程中所加的汞的量是相當大的。對於通常的管狀螢光燈，在Din×Ldv的範圍從12.103t到35.103mm2的情況下，汞量的範圍是3.103-15.103μg汞。對於公知的Din×Ldv的範圍從大約103-10.103mm2的緊湊型螢光燈，汞量的範圍是3.103-10.103μg汞。
根據本發明的多個方面，不飽和燈將最小汞含量和改進了的升高溫度下的流明/瓦特性能組合在了一起。
明顯的是，本領域的技術人員在本發明的範圍內可以想到許多種變化。
本發明的範圍並不局限於這些實施例。本發明在於每個新的特徵和新特徵的每種組合。任何附圖標記都沒有限制權利要求的範圍。詞語「包括」不排除存在其它沒有在權利要求中列出的要素或者步驟。在一個元件前面使用詞語「一」或「一個」不排除存在多個這種元件。
權利要求
1.一種低壓汞蒸汽放電燈，包括至少部分基本上為圓柱形的放電管(10)，其長度為Ldv且內徑為Din，該放電管(10)以氣密方式密封具有惰性氣體混合物和汞的放電空間(13)，該放電管(10)包括用於維持放電空間(13)中的放電的放電裝置，其特徵在於放電管(10)中汞的重量mHg與內徑Din和放電管長度Ldv乘積的比用下述關係式給出mHgDinLdv=C]]>其中C≤0.01μg/mm2。
2.如權利要求1所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，0.0005≤C≤0.005μg/mm2。
3.一種低壓汞蒸汽放電燈，包括至少部分基本上為圓柱形的放電管(10)，其長度為Ldv且內徑為Din，該放電管(10)以氣密方式密封具有惰性氣體混合物和汞的放電空間(13)，該放電管(10)包括用於維持放電空間(13)中的放電的放電裝置，其特徵在於汞壓力pHg與放電管內徑Din的乘積處於由0.13≤pHg×Din≤8Pa.cm所表示的範圍內。
4.如權利要求3所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，汞壓力pHg與放電管內徑Din的乘積處於由0.13≤pHg×Din≤4Pa.cm所表示的範圍內。
5.如權利要求1、2、3或4所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，放電管(10)包含小於0.1mg的汞。
6.如權利要求1、2、3或4所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於放電裝置包括設置在放電空間(13)中的電極(20a；20b)，電極屏蔽(22a；22b)至少基本上包圍至少一個電極(20a；20b)，並且該電極屏蔽(22a；22b)是由陶瓷材料或由不鏽鋼製成的。
7.如權利要求1、2、3或4所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於用於維持放電的裝置位於由放電管包圍的放電空間的外側，並且所述裝置包括線圈，該線圈具有電導體繞組，並在工作時將高頻電壓提供給所述線圈，該高頻電壓例如具有大約為3MHz的頻率。
8.如權利要求1、2、3或4所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，惰性氣體混合物的壓力pigm與放電管(10)內徑Din的乘積處於由pigm×Din≥5.2Pa.m所表示的範圍內。
9.如權利要求8所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，pigm×Din≥8Pa.m。
10.如權利要求1、2、3或4所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於放電管(10)內壁的至少一部分具有保護層(17)，並且保護層(17)包括從由鈧、釔和另一種稀土金屬的氧化物形成的組中選出的材料，和/或從由鹼土金屬、鈧、釔和另一種稀土金屬的硼酸鹽形成的組中選出的材料，和/或從由鹼土金屬、鈧、釔和另一種稀土金屬的磷酸鹽形成的組中選出的材料。
11.如權利要求10所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，鹼土金屬是鈣、鍶和/或鋇。
12.如權利要求10所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，另一種稀土金屬是鑭、鈰和/或釓。
13.如權利要求10所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，氧化物是氧化釔和/或氧化釓。
14.如權利要求10所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，放電管(10)是由包括二氧化矽和氧化鈉的玻璃製成，其玻璃成分包括下述主要組分，用重量百分比(wt.％)來給出60-80wt.％的SiO2和10-20wt.％的Na2O。
15.如權利要求14所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，玻璃成分包括下述組分70-75wt.％的SiO2、15-18wt.％的Na2O和0.25-2wt.％的K2O。
16.如權利要求1、2、3或4所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，放電管(10)由玻璃製成，該玻璃基本上無PbO，並包括下述組分，表示成重量的百分比55-70wt.％的SiO2、小於0.1wt.％的Al2O3、0.5-4wt.％的Li2O、0.5-3wt.％的Na2O、10-15wt.％的K2O、0-3wt.％的MgO、0-4wt.％的CaO、0.5-5wt.％的SrO、7-10wt.％的BaO。
17.如權利要求16所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，放電管的成分包括65-70wt.％的SiO2、1.4-2.2wt.％的Li2O、1.5-2.5wt.％的Na2O、11-12.3wt.％的K2O、1.8-2.6wt.％的MgO、2.5-5wt.％的CaO、2-3.5wt.％的SrO、8-9.5wt.％的BaO。
18.如權利要求16所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，放電管的成分還包括0.01-0.2wt.％的Fe2O3和/或0.01-0.2wt.％的CeO2和/或0.01-0.15wt.％的SO3。
19.如權利要求16所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，Li2O、Na2O和K2O的濃度的和處於從14到16wt.％的範圍內，和/或SrO和BaO的濃度的和處於從10到12.5wt.％的範圍內。
20.如權利要求1、2、3或4的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，放電管在背對放電空間的側面具有包括發光材料的發光層。
21.如權利要求20所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，該發光層被嵌入到無機基質材料中。
22.一種緊湊型螢光燈，包括如權利要求1、2、3或4所述的低壓汞蒸汽放電燈，其特徵在於，燈殼體(70)附連到低壓汞蒸汽放電燈的放電管(10)上，該燈殼體具有燈帽(71)。
全文摘要
低壓汞蒸汽放電燈具有至少部分基本上為圓柱形的長度為L
文檔編號H01J61/35GK1781179SQ03823625
公開日2006年5月31日 申請日期2003年9月17日 優先權日2002年10月4日
發明者L·M·吉爾丁克, E·德比爾, A·J·H·P·范德波 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司