[發明專利]低壓放電燈

無效

• 申請號: 96193345.3
• 申請日: 1996-12-06
• 公開（公告）號: CN1097293C
• 公開（公告）日: 2002-12-25
• 發明（設計）人: V·梅羅特拉;T·F·麥吉;S·麥吉;J·蘭格沃爾特;E·楊
• 申請（專利權）人: 皇家菲利浦電子有限公司
• 主分類號: H01J61/09
• 分類號: H01J61/09;H01J61/78
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 姜郛厚,傅康

本發明涉及一種低壓放電燈，包括

以真空氣密的方式封閉，并有端部的管形玻璃燈室；

在燈室中的包括惰性氣體的可電離填充物；

圓柱形空心電極，該電極各在燈室的相應端部插入燈室，并各自具有在燈室內部和外部的內部末端和外部末端。

這種低壓放電燈可從EP-A?0?562?679(PHN?14.189)獲知。

這種已知的燈結構簡單，易于實現。其中的圓柱形空心電極具有多種功能：它們在燈室內起電極的作用，作為提供電流的導體以及在燈室內和燈室壁中的電流引線，并且還起管的作用，通過它可清潔燈室并為燈室提供填充物。可這樣將燈室以真空氣密的方式封閉，即在燈室外部將玻璃管熔合到每個電極上，并將玻璃管在其自由端例如通過熔合而封閉。

這種已知燈的結構使得容易實現內徑較小，例如1.5到7mm的燈以及長度較大，例如1m或更長的燈。

可電離填充物可包括惰性氣體或惰性氣體的混合物，或者再加上能夠蒸發的成分，如汞。可給燈室壁配以熒光材料。燈可用于照明的目的，或者作為信號燈，例如有氖填充物的燈作為汽車中的尾燈或剎車燈。在后一種用途中，這種燈在通電之后10ms后而不是300ms后就已發射全部光，優于白熾燈。

一般用于已知燈中的軸向成形的非發射空心電極，其高的陰極電壓降(≈180伏)和高的逸出功將它們的應用限制在電流小于10mA到15mA的燈中。較低的電流導致低的光輸出(＜900lm/m)，且高的陰極電壓降使燈的效率降低。對高電流窄直徑(ND)的熒光燈和氖燈有很高的需求，但它們還不存在。目前還不能獲得用于電流在20mA到50mA之間的ND熒光燈的電極。對這種燈的要求之一是低的陰極電壓降，例如小于80伏。因此在本領域中需要高電流和高效率的ND燈。這種較高電流ND熒光燈可用于車內照明或作為膝上型計算機的背景光。

燈中電極的陰極電壓降可通過促進電子發射而被降低。在傳統的較大直徑和高電流(＞200mA)的熒光燈中，將涂敷有三元碳酸鹽(如碳酸鋇，碳酸鍶和碳酸鈣的混合物)的鎢線圈用作電極。因此這些燈有四個接線端，每邊各有兩個接線端用于每個電極。在燈的制造期間，在額外的處理步驟中，通過給鎢線圈通電流，使燈中的碳酸鹽因熱作用而轉換成氧化物。在燈中，當通過給鎢線圈通加熱電流或離子轟擊而將電極加熱到1000-1300℃時，這些氧化物[(Ba、Sr、Ca)O]通過熱離子發射而促進電子發射。需要有新型的在制造期間不需要額外的燈內熱處理步驟的電極，特別是由于這一步驟需要有昂貴的處理時間。

由于幾何方面的制約，ND燈需要單根引線的電極，因此離子轟擊是唯一的陰極加熱源。由于沒有線圈，在制造期間在單根引線的ND燈中使用碳酸鹽需要外部RF加熱以便將它們轉換成氧化物。這又將額外的，甚至成本更高的步驟加入到制造工序中。

未公開的申請IB?95/00951(PHN?15023)描述了根據上述種類的窄直徑燈，其中在電極前端設置一個管。該管可涂敷有作為發射體的BaxSr1-xY2O4，其中x例如為0.75。

本發明的目的是提供一種開篇中所述種類的低壓放電燈，該燈可提供增加的光通量。

根據本發明，該目的這樣實現，即空心體在至少一個電極的延伸方向上位于與電極末端隔開一段距離的位置，在其至少一個表面上涂敷有電子發射體，且空心體通過構成絕熱體的導電裝置被連接到電極上，所述電子發射體至少包括一種至少是元素Ba和Sr之一與包括Ta、Ti、Zr、Sc、Y、La、和鑭系金屬等一組金屬中的至少一種金屬的混合氧化物，其中不包括x在0到1的范圍內成分為Ba_xSr_1-xY₂O₄的電子發射體。

已發現對于同樣的功耗，根據本發明的燈可提供增加的光通量。

還發現在燈啟動期間放電電弧主要加在電極的內部。該電弧還到達空心體，使其溫度升高。在一段時間之后，放電弧主要加在空心體上并保持在那里。

在燈工作期間，空心體呈現較高的溫度。這使得在空心體上使用的發射體材料有好的電子發射。導電裝置為空心體提供熱絕緣，以使電極本身保持較涼，比已知燈的電極涼。這表明電極在其與燈室接觸和燈室外部的區域上的溫度情況。因此在燈工作期間，燈室和在燈室外部的電極可與具有較低耐熱性的材料接觸或連接。所用電子發射體不需激活，且即使是長時間暴露于空氣中也不吸收潮氣。