Способ изготовления галогенных ламп накаливания Советский патент 1985 года по МПК H01K1/50 H01K3/22 

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, имеюших разные наполнения.

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 н 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 необходимом заранее приготовленном парциальном соотношении.

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

4МеВг5 + 3CUF2 2MeCU + 2МеРз +

+ 6Вгг + ЗС(1)

С целью избежания чрезмерной активности галогенного цикла, исключения эрозии холодных участков тела накала галогенуглеродистое соединение вводят при небольшом парциальном давлении, 0,07-0,7 КПа, а МеВгз или Mel J вводят с нек оторым 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 выде тения галогена и геттерирования примесных газов и паров воды, выделяющихся из конструктивных элементов лампы в процессе ее горения.

Однако, нарушения галогенного цикла из-за истощения запасов Вг или 1г, связываемых примесями, выделяемыми кон-. структивными 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

МеГз-f НгО 200-500;с НеОГ-ь2НГ(2)

МеГз+ гО:, МеОГ-ьГг -(3)

MeFj-fH МеГг+НГ(4)

В лампах, конструкция которых предусматривает наличие кварцевых мостиков, в процессе работы нагреваемых до высокой температуры порядка 600-900°С, выделяя 5 при этом значительное количество паров воды и вредных примесных газов, приводящих к сокращению срока службы ла.мпы из-за возможности прохождения в них водного цикла, с целью интенсификации процесса геттерирования, вместе с галогенидом металла в объем колбы вводят фосфоросодержащий геттер, например, красный фосфор, P3N5 или PON.

Способ осуществляют следующим обра5 зом.

Пример . В колбы ламп КГМ 24 250-2 защтамповывают арматуру собранную. На основание колбы вводят раствор трибро.мида лантана в этиловом спирте в количестве 20 мкг трибромида лантана на 1 см объема колбы.

Проводят вакуумную обработку на откачном посту при одновременной термообработке при 200-400°С пламенем газовых горелок. Наполняют смесью ксенона, азота и

5 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 лантана вводят в ко.тичестве 50 мгк на I см объема колбы, а фреон - 12 до давления 0,07 кПа.

Пример 3. Способ включает операции, описанные в примере 1, но трибромид лантана вводят в количестве 200 .мкг на 1.см

2 объема колбы, фреон - до давления 0,7 кПа, а после отпайки от штенгеля лампу подвергают повторной термообработке при 200- 400°С.

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

0 220-500-1 наполняют азото.м 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.

5 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 обма0 киванием в количестве 60 мкг пентанитрида фосфора на см объема колбы. После испарения растворителя арматуру собранную заштамповывают в колбу.

Пример 6. Способ включает операции, описанные в примерах 1 и 5, но в качестве дополнительного геттера используют оксинитрмд фосфора, который вводят в количестве 100 мкг на 1 см- объема колбы.

Приведенные Е нримерах 1-6 предельные значения интервалов обусловлены следующими факторами.

При введении галогенуглеродистого соединения до парциального давления, менынего 0,07 кПа, наблюдается недостаточное для эффективного осуществления вольфрамового-галогенного цикла выделение свободного брома или иода за счет реакции замещения (6).

При парциальном давлении, больи1ем 0,7 кПа, возникает опасность эрозии металлических элементов лампы в результате избыточного выделения брома или иода, что ведет к сокращению срока службы ламг I ы.

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 нримесными элементами, содержащимися в лампе.

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

При введении красного фосфора в количестве меньшем 3 .мкг на 1 с.м объема колбы, процесс геттерирования происходит недостаточно интенсивно, при содержании красного фосфора в колбе в количестве, большем 20 мкг, появ тяются нежелательные налеты на стенках колбы или колба чернеет.

При введении фосфоросодержащих соединений, напри.мер, PON или PjNa, в которых фосфор находится в связанном состоянии, следует иметь в виду, что минимально достаточное количество вводимого соединения - 6 мкг на 1 см объема колбы, а максимальное - 100 мкг, в силу вышеуказанных причин.

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

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