JPH0512918Y2 - - Google Patents
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- JPH0512918Y2 JPH0512918Y2 JP1986108595U JP10859586U JPH0512918Y2 JP H0512918 Y2 JPH0512918 Y2 JP H0512918Y2 JP 1986108595 U JP1986108595 U JP 1986108595U JP 10859586 U JP10859586 U JP 10859586U JP H0512918 Y2 JPH0512918 Y2 JP H0512918Y2
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- cathode electrode
- discharge
- tube body
- sealing support
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
[考案の目的]
(産業上の利用分野)
本考案は半導体磁器を用いた放電灯用電極に関
する。
(従来の技術)
ナトリウム灯等の冷陰極を用いた放電灯を例に
とると、その陰極を構成する放電電極は被加熱物
であるコイル状のタングステンフイラメント表面
に電子放射物質(バリウム、ストロンチウム、カ
ルシウムを主体とする酸化物)を塗布して形成さ
れる。
しかしながら、上記従来の電極は電子放射物質
の蒸発や放電灯内部に封入した水銀蒸気との反応
が避けられず、このため放電灯に要求される諸特
性を十分に満足させるものではなく、また、タン
グステンは戦略物質でコスト高であるという問題
がある。
ところで、結晶性酸化チタニウムを主成分とす
る半導体磁器を電極とした放電灯が知られている
(特公昭26−3596号)が、この様な材料を用いた
ものは放電特性が悪く実用化困難であるという問
題点を有しているので好ましくない。
(考案が解決しようとする問題点)
そこで本考案の主たる目的は、安価でしかも放
電特性等の点で優れた特性を有し、冷陰極として
好適でしかも熱陰極にも使用可能な放電灯用電極
を提供することにある。
[考案の構成]
(問題点を解決するための手段)
本考案の放電灯用電極は、放電灯用管体と、
BaTiO3,SrTiO3,BaZrO3,SrZrO3のいずれか
を主成分とする半導体磁器により形成した円柱状
でその端面に円形放電面を有する陰極電極部と、
この陰極電極部を前記管体内に封着支持する封着
支持部とを有することを特徴とするものである。
(作用)
上記構成の電極によれば、BaTiO3,SrTiO3,
BaZrO3,SrZrO3のいずれかを主成分とする半導
体磁器を用いているので放電特性に優れ、熱陰極
及び冷陰極の双方に適用でき、しかも円形放電面
を有することにより、安定放電及び集中放電を行
わせることができるから黒化の防止がより一層図
れるという利点がある。
(考案の実施例)
以下に本考案の第1の実施例を第1図を参照し
て詳細に説明する。
同図に示す放電灯用電極は、放電灯用の管体1
と、この管体1内に配置される半導体磁器を用い
た陰極電極部2と、この陰極電極部2を管体1の
内部で、かつ、管体1の端部1a近傍で封着支持
する封着支持部3とを有して構成されている。
前記陰極電極部2は、第2図にも示すように半
導体磁器により形成され、その一方の端面を円形
の放電面2aとした基部2bにより構成されてい
る。
このような円形放電面とすれば、面放電となる
ので安定な放電特性が得られ、かつ、その表面径
が陰極電極の長さに比べて小さいため集中放電を
行なわせることができることから放電灯に適用し
た場合、より一層の黒化防止の効果を発揮する。
前記封着支持部3は、管体1の端部1aを貫通
して配置され、かつ、この端部1aで封着支持さ
れたリード線4を有し、このリード線4の管体内
側の端部4aを前記基部2bの外周に巻回するこ
とにより陰極電極部2を管体1内でその円形放電
面2aが端部1aと平行配置となるように支持す
るとともに、管体1の端部1aからこのリード線
4の他方の端部4bを外方に突出させることによ
り構成されている。
次に本考案の第2の実施例を第3図を参照して
説明する。尚、同図に示す放電灯用電極において
第1図に示すものと同一の機能を有するものには
同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
同図に示す放電灯用電極が第1図に示すものと
相違する点は、前記基部2bを管体1の端部1a
の中央部を貫通させてその突出端部2cを前記端
部1aから外方に突出させるとともに、この基部
2bの端部1aに対する貫通部分を封着し、さら
に、前記突出端部2cに対してリード線14の上
方端部14aを埋設したネジ体15を螺合するこ
とにより封着支持部13を形成している。
そして、前記リード線14を図示しない電源に
接続することにより陰極電極部2に通電するよう
にしたことである。尚、リード線14と陰極電極
部2との接続は、第4図に示すように前記突出端
部2cに対してリード線14の上方端部14aを
固着した筒状のキヤツプ16を嵌着するようにし
てもよい。
ここで、前記陰極電極部2の素材である半導体
磁器について詳述する。この半導体磁器として
は、例えば原子価補償型半導体磁器を上げること
ができる。
前記原子価補償型半導体磁器の代表例は、チタ
ン酸バリウム系を用いたものである。
また、原子価補償とは、周知のように、金属酸
化物の構成金属イオンと原子価が±1価異なる金
属イオンを不純物として添加し、不純物の導入に
よつて生じた電荷量の増減を構成金属イオンの価
数により補償することである。
この原子価補償用半導体化剤としては、Y,
Dy,Hf,Ce,Pr,Nd,Sm,Gd,Ho,Er,
Tb,Sb,Nb,W,Yb,Sc,Ta等を挙げること
ができ、それらを併用して添加することもでき
る。この添加材の添加量としては0.01〜0.8mol
%、特に0.1〜0.5mol%が望ましい。
一方、本実施例の半導体磁器からなる陰極電極
部2を構成する素材は、チタン酸塩系のものが好
ましく、上記チタン酸バリウムのほか、チタン酸
ストロンチウム系、チタン酸カルシウム系、チタ
ン酸ランタン系であつてもよい。またそれらを複
合したものでもよい。さらに、上記チタン酸塩の
チタン酸をジルコン酸、ケイ酸、スズ酸の一種以
上で置換してもよい。
ところで、上述したような陰極電極用半導体磁
器を還元する方法のほか、十分な還元条件を与え
れば、半導体化剤を添加することなく還元する方
法によつても得ることができる。この場合の還元
はN2またはH2等の還元雰囲気で、かつ、望まし
くは700℃以上、最適には1200〜1450℃程度の温
度条件下で行うことができる。
また、原子価補償型のものと強制還元型のもの
とを併用して電極を形成することもできる。この
併用の態様としては、
(イ) 半導体化剤を添加し、原子価補償型半導体磁
器の成形体をつくる。
(ロ) (イ)の成形体を直接還元焼成するか、もしくは
空気焼成した焼結磁器をさらに還元焼成りし
て、原子価補償型及び強制還元型を併用した半
導体磁器を得る。
この半導体磁器の先端を約60°の円錐状に研削
した。
こうして得られた半導体磁器の比抵抗は9.9Ω
cmであつた。
さらに、H2+N2の還元雰囲気中でH2濃度20%
とし、1250℃、安定時間2Hrで還元焼成したもの
の比抵抗は0.90Ωcmであつた。
他のチタン酸塩系についてもほぼ同様な結果で
あつた。第1表に結果をまとめて示す。
[Purpose of the invention] (Field of industrial application) The present invention relates to an electrode for a discharge lamp using semiconductor porcelain. (Prior art) Taking a discharge lamp using a cold cathode such as a sodium lamp as an example, the discharge electrode constituting the cathode has an electron emitting substance (barium, strontium, It is formed by applying a calcium-based oxide). However, the above-mentioned conventional electrodes cannot avoid the evaporation of the electron-emitting substance and the reaction with the mercury vapor sealed inside the discharge lamp, and therefore do not fully satisfy the various characteristics required of the discharge lamp. Tungsten is a strategic material and has the problem of high cost. Incidentally, a discharge lamp with electrodes made of semiconductor porcelain whose main component is crystalline titanium oxide is known (Special Publication No. 3596/1983), but lamps using such materials have poor discharge characteristics and are difficult to put into practical use. This is not preferable because it has the problem of . (Problems to be solved by the invention) Therefore, the main purpose of the invention is to create a discharge lamp that is inexpensive, has excellent characteristics in terms of discharge characteristics, etc., is suitable as a cold cathode, and can also be used as a hot cathode. The purpose is to provide electrodes. [Structure of the invention] (Means for solving the problems) The electrode for a discharge lamp of the invention includes a tube body for a discharge lamp,
A cathode electrode part formed of semiconductor porcelain mainly composed of BaTiO 3 , SrTiO 3 , BaZrO 3 , or SrZrO 3 and having a cylindrical shape and having a circular discharge surface on its end surface;
The device is characterized in that it has a sealing support portion that seals and supports the cathode electrode portion within the tube body. (Function) According to the electrode with the above configuration, BaTiO 3 , SrTiO 3 ,
Since it uses semiconductor porcelain whose main component is either BaZrO 3 or SrZrO 3 , it has excellent discharge characteristics and can be applied to both hot cathodes and cold cathodes, and has a circular discharge surface that allows for stable discharge and concentrated discharge. This has the advantage that blackening can be further prevented. (Embodiment of the invention) A first embodiment of the invention will be described below in detail with reference to FIG. The electrode for a discharge lamp shown in the figure is a tube body 1 for a discharge lamp.
and a cathode electrode section 2 made of semiconductor porcelain disposed inside the tube body 1, and the cathode electrode section 2 is sealed and supported inside the tube body 1 and near the end 1a of the tube body 1. The sealing support part 3 is configured. As shown in FIG. 2, the cathode electrode portion 2 is made of semiconductor ceramic and includes a base portion 2b with one end surface serving as a circular discharge surface 2a. If such a circular discharge surface is used, stable discharge characteristics can be obtained because it becomes a surface discharge, and since the surface diameter is small compared to the length of the cathode electrode, a concentrated discharge can be performed, which makes it possible to use a discharge lamp. When applied to , it exhibits even greater blackening prevention effects. The sealing support section 3 has a lead wire 4 that is arranged to penetrate through the end 1a of the tube body 1 and is sealed and supported at this end portion 1a, and the lead wire 4 is provided inside the tube body. By winding the end portion 4a around the outer periphery of the base portion 2b, the cathode electrode portion 2 is supported within the tube body 1 so that its circular discharge surface 2a is arranged parallel to the end portion 1a, and the end portion of the tube body 1 is The other end 4b of the lead wire 4 is made to protrude outward from the portion 1a. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the discharge lamp electrodes shown in the figure, those having the same functions as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted. The electrode for a discharge lamp shown in the figure is different from the electrode shown in FIG.
The projecting end 2c is made to project outward from the end 1a by penetrating the central part of the base 2b, and the penetrating portion of the base 2b is sealed to the end 1a. The sealing support part 13 is formed by screwing together the screw body 15 embedded in the upper end 14a of the lead wire 14. The cathode electrode portion 2 is energized by connecting the lead wire 14 to a power source (not shown). The connection between the lead wire 14 and the cathode electrode section 2 is achieved by fitting a cylindrical cap 16 to which the upper end 14a of the lead wire 14 is fixed onto the protruding end 2c as shown in FIG. You can do it like this. Here, the semiconductor porcelain that is the material of the cathode electrode section 2 will be described in detail. As this semiconductor ceramic, for example, valence compensation type semiconductor ceramic can be mentioned. A typical example of the valence-compensated semiconductor ceramic is one using barium titanate. In addition, as is well known, valence compensation is the addition of metal ions as impurities whose valence differs by ±1 from the constituent metal ions of a metal oxide, and the increase or decrease in the amount of charge caused by the introduction of impurities. This is compensated by the valence of the metal ion. The semiconductor agent for valence compensation includes Y,
Dy, Hf, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Ho, Er,
Examples include Tb, Sb, Nb, W, Yb, Sc, Ta, etc., and they can also be added in combination. The amount of this additive added is 0.01 to 0.8 mol.
%, especially 0.1 to 0.5 mol%. On the other hand, the material constituting the cathode electrode part 2 made of semiconductor ceramic in this embodiment is preferably a titanate-based material, and in addition to the above-mentioned barium titanate, strontium titanate-based, calcium titanate-based, and lanthanum titanate-based materials are used. It may be. A combination of them may also be used. Furthermore, the titanic acid in the titanate may be replaced with one or more of zirconic acid, silicic acid, and stannic acid. By the way, in addition to the method of reducing semiconductor ceramic for cathode electrodes as described above, it can also be obtained by a method of reducing without adding a semiconductor agent if sufficient reducing conditions are provided. The reduction in this case can be carried out in a reducing atmosphere such as N 2 or H 2 and at a temperature of preferably 700°C or higher, most preferably about 1200 to 1450°C. Further, an electrode can also be formed using a combination of a valence compensation type and a forced reduction type. Examples of this combination include: (a) A semiconductor forming agent is added to produce a valence-compensated semiconductor ceramic molded body. (b) Semiconductor porcelain using both valence compensation type and forced reduction type is obtained by directly reducing and firing the molded body of (a) or by further reducing and firing the air-fired sintered porcelain. The tip of this semiconductor porcelain was ground into a conical shape of approximately 60°. The specific resistance of the semiconductor porcelain thus obtained is 9.9Ω
It was cm. Furthermore, H 2 concentration 20% in a reducing atmosphere of H 2 + N 2
The specific resistance was 0.90 Ωcm after reduction firing at 1250°C for a stabilization time of 2 hours. Almost similar results were obtained for other titanate systems. Table 1 summarizes the results.
【表】
また、チタン酸塩のチタン酸をジルコン酸、ケ
イ酸、スズ酸の1種以上で置換したものについて
もほぼ同様の結果を得た。
次に電子の放出し易さを検討するために、上記
試料No.1からNo.3について電界放出強度を測定し
た。また比較のために比較的仕事関数の低いAl
他についての測定も行つた。その結果を第5図に
示す。同図は縦軸にポリエチレン容器内放電発生
電圧[KV]をとり、横軸に試料電極を配列した
ものであり、試料電極として、Cu,Al,Feを比
較例にし、前記第1表の試料No.1〜No.3を並べて
いる。
同図から明らかなように本実施例試料はいずれ
も従来のものに比べて発生電圧が低くても放電を
生じ易くなつている。
上記結果によると、この半導体磁器は本実施例
に係る陰極電極用として金属と同等以上の放電特
性を備えていることが判る。このため冷陰極及び
熱陰極の双方に適用可能となる。
したがつて、この半導体磁器を用いて形成した
陰極電極部2は、円形の放電面と相俟つて安定し
た放電特性を得ることができるとともに製造コス
トも低減可能である。
また、第3図又は第4図に示すような陰極電極
部2に対するリード線14の接続構造を用いるこ
とにより、その接続工程の容易化を図ることもで
きる。
本考案は上述した実施例に限定されるものでは
なく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。
[考案の効果]
以上の通り、本考案によれば安価に構成できか
つ良好な放電特性を有し、冷陰極用として好適で
あるとともに熱陰極用としても適用可能な放電灯
用電極を提供することができる。
また、円形放電面としたので安定放電と集中放
電が可能となり、より一層黒化の防止が図れる。[Table] Furthermore, almost similar results were obtained for titanates in which titanic acid was replaced with one or more of zirconic acid, silicic acid, and stannic acid. Next, in order to examine the ease with which electrons are emitted, field emission intensity was measured for the above samples No. 1 to No. 3. Also, for comparison, Al, which has a relatively low work function,
Other measurements were also made. The results are shown in FIG. In this figure, the vertical axis shows the discharge generation voltage [KV] in the polyethylene container, and the horizontal axis shows the sample electrodes.Cu, Al, and Fe are used as comparative examples for the sample electrodes, and the samples in Table 1 above are used as sample electrodes. No. 1 to No. 3 are lined up. As is clear from the figure, the samples of this example are more likely to cause discharge even when the generated voltage is lower than that of the conventional samples. According to the above results, it can be seen that this semiconductor porcelain has discharge characteristics equivalent to or better than metals for use in the cathode electrode according to this example. Therefore, it can be applied to both cold cathodes and hot cathodes. Therefore, the cathode electrode section 2 formed using this semiconductor ceramic can obtain stable discharge characteristics in combination with the circular discharge surface, and can also reduce manufacturing costs. Further, by using a connection structure of the lead wire 14 to the cathode electrode portion 2 as shown in FIG. 3 or 4, the connection process can be facilitated. The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the invention. [Effects of the invention] As described above, the invention provides an electrode for a discharge lamp that can be constructed at low cost, has good discharge characteristics, is suitable for a cold cathode, and is also applicable to a hot cathode. be able to. Furthermore, since the discharge surface is circular, stable discharge and concentrated discharge are possible, and blackening can be further prevented.
第1図は本考案の第1の実施例を示す断面図、
第2図は同上の陰極電極部の斜視図、第3図は本
考案の第2の実施例を示す断面図、第4図は第2
の実施例における封着支持部の変形例を示す断面
図、第5図は本実施例での電界放出強度測定結果
を示す相関図である。
1……管体、2……陰極電極部、2a……円形
放電面、2b……基部、3……封着支持部、4…
…リード線。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a perspective view of the cathode electrode section same as above, FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a modified example of the sealing support part in Example 1, and FIG. 5 is a correlation diagram showing the field emission intensity measurement results in this Example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... tube body, 2... cathode electrode part, 2a... circular discharge surface, 2b... base, 3... sealing support part, 4...
…Lead.
Claims (1)
BaZrO3,SrZrO3のいずれかを主成分とする半
導体磁器により形成した円柱状でその端面に円
形放電面を有する陰極電極部と、この陰極電極
部を前記管体内に封着支持する封着支持部とを
有することを特徴とする放電灯用電極。 (2) 前記封着支持部は、前記管体の端部を貫通
し、かつ、この端部で封着されたリード線の管
体内側の端部を、陰極電極部の円形放電面とは
反対側の部分に巻回することにより構成される
ものである実用新案登録請求の範囲第1項記載
の放電灯用電極。 (3) 前記封着支持部は、陰極電極部の円形放電面
とは反対側の部分を管体の端部で封着すること
により構成されるものである実用新案登録請求
の範囲第1項記載の放電灯用電極。 (4) 前記封着支持部は、管体外方に突出した前記
陰極電極部の端部に結合したリード線を有する
ものである実用新案登録請求の範囲第1項若し
くは第3項に記載の放電灯用電極。[Scope of claims for utility model registration] (1) Tube body for discharge lamp, BaTiO 3 , SrTiO 3 ,
A cylindrical cathode electrode part made of semiconductor porcelain whose main component is either BaZrO 3 or SrZrO 3 and having a circular discharge surface on its end face, and a sealing support that seals and supports this cathode electrode part in the tube body. An electrode for a discharge lamp, comprising: (2) The sealing support part passes through the end of the tube, and the end of the lead wire sealed at this end on the inside of the tube is separated from the circular discharge surface of the cathode electrode part. The electrode for a discharge lamp according to claim 1, which is constructed by winding the electrode on the opposite side. (3) The sealing support portion is constructed by sealing the portion of the cathode electrode portion opposite to the circular discharge surface with the end of the tubular body.Claim 1 of the Utility Model Registration Claim. Electrodes for discharge lamps as described. (4) The sealing support part has a lead wire connected to an end of the cathode electrode part protruding outward from the tube body, and the sealing support part has a lead wire connected to an end of the cathode electrode part projecting outward from the tube body. Electrodes for electric lights.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986108595U JPH0512918Y2 (en) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | |
| KR1019870006708A KR920001844B1 (en) | 1986-07-15 | 1987-06-30 | Cold Cathode Discharge Light Device |
| EP87109938A EP0253316A3 (en) | 1986-07-15 | 1987-07-09 | Cold cathode type discharge lamp apparatus |
| CN 87104930 CN1006344B (en) | 1986-07-15 | 1987-07-15 | Cold Cathode Discharge Lamp Device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986108595U JPH0512918Y2 (en) | 1986-07-15 | 1986-07-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6315556U JPS6315556U (en) | 1988-02-01 |
| JPH0512918Y2 true JPH0512918Y2 (en) | 1993-04-05 |
Family
ID=30985935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986108595U Expired - Lifetime JPH0512918Y2 (en) | 1986-07-15 | 1986-07-15 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0512918Y2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4275330A (en) * | 1979-03-08 | 1981-06-23 | General Electric Company | Electric discharge lamp having a cathode with cesium metal oxide |
| JPS56119258U (en) * | 1980-02-13 | 1981-09-11 | ||
| DE3329270A1 (en) * | 1983-08-12 | 1985-02-28 | Heimann Gmbh, 6200 Wiesbaden | Gas discharge lamp, in particular flash tube |
-
1986
- 1986-07-15 JP JP1986108595U patent/JPH0512918Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6315556U (en) | 1988-02-01 |
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