[發明專利]高溫金屬封接大功率脈沖氙燈及其制備方法

有效

• 申請號: 201410307078.8
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104051224A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 郭向朝;李海兵;蔣寶財;毛伊榮;崔新強;陳佳
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: H01J61/36
• 分類號: H01J61/36;H01J9/00;H01J9/26
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

1.一種高溫金屬封接大功率脈沖氙燈，包括燈管(10)和燈管兩端對稱分布的結構完全相同的燈頭(D1)，其特征在于所述的燈頭(D1)包括帶引出線(11)的金屬封接過渡環(T)、電極(81)、保護套(41)、陶瓷環(61)和金屬套筒(71)，所述的金屬封接過渡環(T)包括電極引線帽(31)、過渡環(2)、金屬薄壁套筒(4)和石英接管(5)，在所述的石英接管(5)一端外套設所述的金屬薄壁套筒(4)，電極引線帽(31)與過渡環(2)之間采用激光焊接，過渡環(2)、金屬薄壁套筒(4)和石英接管(5)采用釬焊封接，焊料為Ag基焊料(3)，所述的電極引線帽(31)經導線連接件(21)與所述的引出線(11)相連接，所述的石英接管(5)的另一端與所述的燈管(10)一端的尾管(101)相接，所述的電極(81)穿過所述的石英接管(5)與所述的電極引線帽(31)相連接，在所述的金屬封接過渡環(T)外依次是所述的保護套(41)、陶瓷環(61)和金屬套筒(71)，在所述的金屬封接過渡環(T)、保護套(41)、陶瓷套(61)和金屬套筒(71)之間有硅膠層(51)，所述的引出線(11)、金屬封接過渡環(T)、電極(81)、保護套(41)、陶瓷環(61)和金屬套筒(71)與所述的燈管(10)的中心軸同軸。?

2.根據權利要求1所述的高溫金屬封接大功率脈沖氙燈，其特征在于所述的電極(81)的材料是鎢、或其他摻雜稀土材料的鎢合金。?

3.根據權利要求1所述的高溫金屬封接大功率脈沖氙燈的制備方法，其特征在于該方法包括下列步驟：?

①根據需要制備的大功率脈沖氙燈的燈管(10)兩端的尾管(101)?的尺寸選取一段相匹配的石英管(5)，先對外管壁進行研磨拋光，加工到與所述的尾管(101)相同的尺寸；?

②將所述的石英管(5)在濃度為5％的HF溶液中進行清洗，去除雜質，然后進行退火，消除應力；?

③在退火后的石英接管(5)一端的外表面進行金屬Ti離子注入，使管壁外表面形成一個Ti離子注入層，注入過程中注意將不需要注入的部位進行遮擋；?

④在形成Ti離子注入層的部位鍍制金屬膜層，膜層根據需要選擇，但一般最外層選擇Ni層；?

⑤將鍍制了金屬層的石英接管(5)的金屬層部位與金屬薄壁套筒(4)進行配合套封，填裝Ag基焊料(3)，同時將所述的金屬簿壁套筒(4)與所述的過渡環(2)進行配合對封，配合面放置Ag基焊料(3)，將配合好的石英接管(5)、金屬簿壁套筒(4)和過渡環(2)放入真空釬焊爐中進行釬焊，釬焊過程使用工裝夾具保證它們之間的同心度，釬焊完成構成金屬封接過渡頭(T)，爐溫冷卻后，將所述的金屬封接過渡頭(T)從爐中取出，檢驗金屬封接過渡頭(T)的氣密性和強度，滿足要求后，備用；?

⑥將鎢電極(81)進行拋光打磨，清洗干凈，烘干備用；?

⑦將拋光好的鎢電極(81)的電極桿與電極引線帽(31)進行套封裝配，同時填充鎳基焊料，將裝配好的鎢電極(81)及電極引線帽(31、)放置入釬焊爐進行釬焊，焊接完成后，取出備用；?

⑧先將所述的金屬封接過渡頭(T)的石英接管(5)的自由端與所述的燈管(10)的尾管(101)進行熔封，再將另一個金屬封接過渡頭(T)的石英接管(5)的自由端與所述的燈管(10)的另一端進行熔封，熔封過程中在燈管(10)的一端接入排氣口；?

⑨將焊接有鎢電極(81)的電極引線帽(31)與金屬封接過渡頭(T)上的過渡環(2)采用激光焊接密封；?

⑩將兩端焊好金屬封接過渡頭(T)的燈接入排氣臺上，進行烘烤排氣處理，然后按要求的氣壓充入氙氣，完成充氣后，揪掉排氣口；采用套筒錫焊方式通過導線連接套(21)將引出線(11)與所述的電極引線帽(31)相連，在所述的尾管(101)和金屬封接過渡頭(T)外，依次套上所述的保護套(41)、陶瓷環(61)和金屬套筒(71)，在所述的金屬封接過渡環(T)、保護套(41)、陶瓷套(61)和金屬套筒(71)之間有硅膠層(51)，完成大功率脈沖氙燈的制作。?

4.根據權利要求3所述的高溫金屬封接大功率脈沖氙燈的制備方法，其特征在于所述的石英接管(5)表面的膜層采用金屬離子注入、然后鍍制金屬膜的工藝，離子注入金屬選擇Ti或其它活性高的金屬，金屬膜為1層或多層，最外層金屬選擇Ni金屬，金屬膜的鍍制方法是蒸鍍、離子鍍或磁控濺射鍍。?