專(zhuān)利名稱(chēng)：具有鉬錸端帽的陶瓷燈及其系統(tǒng)及其方法
具有鉬錸端帽的陶資燈及其系統(tǒng)及其方法
背景技術(shù)：
本技術(shù)通常涉及照明系統(tǒng)領(lǐng)域，且更具體地涉及高亮度放電燈。 高亮度放電燈常常由陶瓷管狀主體或弧形管形成，其被密封到一個(gè)或多 個(gè)端帽或端部結(jié)構(gòu)。高亮度放電燈通常工作在高溫高壓下。由于運(yùn)行的限制， 這些燈的各個(gè)零件由不同類(lèi)型的材料制成。高溫?zé)糁胁煌牧系倪B接方法構(gòu) 成了重大挑戰(zhàn)。特別地，這些連接的材料的不同熱膨脹系數(shù)可在燈的工作期 間導(dǎo)致熱應(yīng)力和裂縫。例如，熱應(yīng)力和裂縫可出現(xiàn)在兩個(gè)不同元件如弧形管、 電極、端帽等之間的密封界面。不幸地，用于在陶瓷燈的端部提供在陶乾里 的有利和可靠的應(yīng)力分布的某些端帽材料不能化學(xué)地抵抗被用在燈中的卣 化物，尤其在升高的溫度下。
典型地，高亮度放電燈在干燥盒內(nèi)裝配且配料，其有利于控制氣壓。例 如，在干燥盒內(nèi)的被控制的環(huán)境中，燈端帽在熔爐的輔助下被連接到弧形管， 該熔爐也被設(shè)置在干燥盒內(nèi)。密封材料、端帽和弧形管的組件被塞入熔爐且 該熔爐通過(guò)被控制的溫度循環(huán)操作。被控制的溫度循環(huán)被設(shè)計(jì)協(xié)同熔爐的端 部的溫度梯度來(lái)熔化密封材料(典型地是氧化鏑-氧化鋁-二氧化硅混合物)， 其接著流過(guò)元件之間的縫隙，以密封端帽到弧形管。典型地，熔爐如大隔焰
爐類(lèi)型的具有達(dá)到約1500攝氏度或更高的溫度的熔爐被用于密封燈元件。 該組件典型地被保持在該溫度中約30至45秒，接著該組件的溫度被下降到 室溫，以密封該端部結(jié)構(gòu)到弧形封套。不幸地，這種對(duì)設(shè)置有熔爐的干燥盒 環(huán)境的要求嚴(yán)重限制了燈的生產(chǎn)效率。對(duì)于一些燈應(yīng)用，希望具有10到20 大氣壓的室溫壓力，以能更好地快速開(kāi)動(dòng)。干燥盒工藝使得難于用這樣的高 壓填充來(lái)密封燈。
相應(yīng)地，需要一種技術(shù)能解決在照明系統(tǒng)如高亮度放電燈中的一個(gè)或多 個(gè)前述問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供具有鉬錸端部結(jié)構(gòu)的陶瓷燈，其能改善性能如光輸出、顏色穩(wěn)定度、可靠性和壽命而超過(guò)現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術(shù)。燈的某些實(shí)施例具 有弧形封套和通過(guò)覆蓋弧形封套的外周的端部結(jié)構(gòu)連接到弧形封套的鉬錸 端部結(jié)構(gòu)。另一實(shí)施例是一種系統(tǒng)，其具有包括鉬錸的端部結(jié)構(gòu)、結(jié)合到端 部結(jié)構(gòu)的陶瓷弧形封套、延伸穿過(guò)端部結(jié)構(gòu)的配放管和設(shè)置在弧形封套內(nèi)的 配放材料。在另一實(shí)施例中，本技術(shù)包括用于制造具有連接到鉬錸端部結(jié)構(gòu) 的弧形封套的、具有設(shè)置在弧形封套內(nèi)的配放材料的燈的方法。在另外的實(shí) 施例中，本技術(shù)包括用于運(yùn)行具有連接到鉬錸端部結(jié)構(gòu)的弧形封套的燈的方 法。另外的實(shí)施例是用于制造鉬錸端部結(jié)構(gòu)的方法。
當(dāng)參考附圖閱讀下面的詳細(xì)說(shuō)明時(shí)，本發(fā)明的這些特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將 變得更好理解，在整個(gè)附圖中相同的特征表示相同的零件，其中
圖l是本技術(shù)的示例性的燈的透視圖2是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的燈的橫截面視圖，該燈具有弧形封套、連
接到弧形封套的相反端(和在其附近延伸)的端部結(jié)構(gòu)、和連接到每個(gè)端部
結(jié)構(gòu)的配放管；
圖3是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的燈的橫截面視圖，該燈具有弧形封套、連 接到弧形封套的相反端(和在其附近延伸)的端部結(jié)構(gòu)、和連接到每個(gè)端部 結(jié)構(gòu)的配放管；
圖4是根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的燈的橫截面視圖，該燈具有弧形封套、抵 觸密封(即，沒(méi)有在附近延伸或延伸進(jìn)入)到弧形封套的相反端的端部結(jié)構(gòu)、 和連接到每個(gè)端部結(jié)構(gòu)的配放管；
圖5、 6、 7和8是圖3中所示的燈的橫截面視圖，還圖示了根據(jù)本技術(shù) 的實(shí)施例的制造該燈的方法的某些方面；
圖9是根據(jù)本技術(shù)的某些實(shí)施例的反射燈組件的橫截面視圖，其具有燈， 如圖1-8中所示的；
圖10是根據(jù)本技術(shù)的某些實(shí)施例的具有圖9的反射燈組件的視頻投影 系統(tǒng)的透^見(jiàn)圖11是根據(jù)本技術(shù)的某些實(shí)施例的例如汽車(chē)的車(chē)輛的透視圖，其具有 圖9的反射燈組件；
圖12、 13、 14和15是流程圖，其圖示了根據(jù)本技術(shù)的某些實(shí)施例的燈的各種制造方法；和
圖16是流程圖，其圖示了根據(jù)本技術(shù)的某些實(shí)施例的燈的操作方法。
具體實(shí)施例方式
本技術(shù)的實(shí)施例提供了獨(dú)特陶瓷弧形燈，其包括具有鉬-錸端部結(jié)構(gòu)的 弧形封套，其改善了燈的機(jī)械穩(wěn)定性和性能。該金屬端部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還想要提 供更好的燈啟動(dòng)時(shí)的熱應(yīng)力控制和更好的冷點(diǎn)溫度的熱控制。在某些實(shí)施例 中，這些燈包括配放管以便于配放，而沒(méi)有使用熱熔爐和干燥盒環(huán)境。在一 些實(shí)施例中，錸在鉬錸合金中濃度按重量是處于從約5%到約60%的范圍內(nèi)。 在某些其它實(shí)施例中，錸的濃度是處于約38%到48%的范圍內(nèi)。上面介紹的 獨(dú)特的特征參考本技術(shù)的幾個(gè)示例性實(shí)施例的附圖在下文予以詳細(xì)描述。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，圖1是根據(jù)本技術(shù)的某些實(shí)施例的燈10的透視圖。如 圖示，燈10包括中空殼體的氣密組件或弧形封套組件100。如下面更詳細(xì)討 論，弧形封套組件100包括弧形封套110和鉬錸端部結(jié)構(gòu)112和114，其連 接到弧形封套110的相對(duì)端116和118且覆蓋弧形封套開(kāi)口 120和122。弧 形封套組件100還包括分別具有弧形端128和130的電極124和126。這些 電極124和126被安裝在分別延伸穿過(guò)端部結(jié)構(gòu)112和114的配放管132和 134內(nèi)。
燈10的這些和其它元件是由各種材料形成，其相同或彼此不同。例如， 弧形封套110的不同實(shí)施例是由各種透明陶瓷或如微顆粒多晶氧化鋁、氧化 鋁、單晶藍(lán)寶石、氧化釔、尖晶石、氧化鐿和稀土鋁石榴石的其他材料形成。 某些有用的(無(wú)色)稀土鋁石榴石包括釔鋁石榴石、鐿鋁石榴石、镥鋁石榴 石和這些稀土鋁石榴石的化學(xué)化合物?；⌒畏馓?10的其它實(shí)施例是由傳統(tǒng) 的燈材料形成，例如多晶氧化鋁(PCA)。關(guān)于燈10的幾何形狀，弧形封套 110的某些實(shí)施例包括中空?qǐng)A柱、中空橢圓形、中空3求形、燈泡形、矩形管 或其它合適的中空透明體。
弧形封套組件100的端部結(jié)構(gòu)112和114由包括鉬錸合金的合適的材料 形成。端部結(jié)構(gòu)想要提供在陶瓷弧形封套110的端部的陶瓷內(nèi)的應(yīng)力分布。 對(duì)于某些實(shí)施例，被弧形封套IOO封裝的配放材料包括稀有氣體和汞。在某 些其它實(shí)施例中，配放材料是無(wú)汞的。配放材料的其它實(shí)施例包括但不限于 金屬、或例如溴化物、氯化物和碘化物的鹵化物、或例如稀土金屬鹵化物的金屬面化物、或其任意組合。至少部分配放材料，典型地金屬部分，響應(yīng)被 放電激勵(lì)而發(fā)出所需光譜范圍內(nèi)的光。在一個(gè)實(shí)施例中，鉬錸端部結(jié)構(gòu)112
和H4被要求抵抗來(lái)自配放材料的侵蝕。在某些實(shí)施例中，鉬錸端部結(jié)構(gòu)112 和114用作輻射屏蔽罩，將從弧形封套110內(nèi)發(fā)出的輻射反射回到弧形封套 110內(nèi)和從弧形封套110發(fā)射向外。燈IO可包括各種附加的結(jié)構(gòu)，如反射器 和透鏡形結(jié)構(gòu)，以聚焦和引導(dǎo)來(lái)自弧形封套組件100的光線。
圖2是根據(jù)本技術(shù)的某些實(shí)施例的弧形封套組件100的橫截面視圖。此 外，弧形封套組件100包括中空殼體的氣密組件或弧形封套110和連接到弧 形封套110的相對(duì)端116和118的鉬^l來(lái)端部結(jié)構(gòu)112和114。在圖示的實(shí)施 例中，端部結(jié)構(gòu)112和114緊鄰端部116和118，且延伸或纏繞在弧形封套 110的外周部126和138。另外，柔性密封材料140和142被用在端部結(jié)構(gòu) 112和114的外凸緣或纏繞部144和146，和弧形封套HO的外周部分D6 和138之間。
柔性密封材料用作彈簧類(lèi)材料，使得減少熱震動(dòng)和應(yīng)力，特別是在快速 溫度變化或快速熱循環(huán)條件下。燈內(nèi)的冷點(diǎn)可希望減少或基本消除，因?yàn)榕?放材料可在這些點(diǎn)上冷凝。理想地，用于把端部結(jié)構(gòu)112和U4密封到弧形 封套110的密封材料140和142，和端部結(jié)構(gòu)112和114的纏繞部分144和 146使得弧形封套組件內(nèi)的熱量分布均勻，其有助于減少冷點(diǎn)的程度或可能， 例如典型地遠(yuǎn)離端部結(jié)構(gòu)和配放管附近的放電弧形成的。密封材料140和 142可包括密封玻璃，例如鋁酸鈣、氧化鏑-氧化鉛-二氧化硅(DAS )、氧化 鎂-氧化鋁-二氧化硅、氧化釔-氧化鋁-二氧化硅(YAS)或氧化釔-氧化鈣-氧 化鋁。密封操作可使用設(shè)計(jì)的密封處理循環(huán)在等溫?zé)Y(jié)熔爐中進(jìn)行。實(shí)施例 中，當(dāng)在密封操作中采用射頻(RF)加熱時(shí)，鉬錸端部結(jié)構(gòu)112和114可以 是感受器。感受器希望用作熱收集和分布裝置，其當(dāng)被熱源加熱時(shí)再聚焦熱 量，以熔化密封材料。其它密封技術(shù)例如溫度梯度密封或激光密封也可被希 望用于把鉬錸端部結(jié)構(gòu)112和114密封到陶瓷弧形封套110。
圖2的弧形封套組件100包括分別具有弧形端128和130的電極124和 126?；⌒畏馓捉M件100還包括分別安裝到穿過(guò)端部結(jié)構(gòu)112和114的通道 148和150的配放管132和134。如下面詳細(xì)討論，這些配放管132和136 便于將配放材料插入到弧形封套110內(nèi)。在圖示的實(shí)施例中，配放管132和 134的部分152和154分別延伸進(jìn)入在弧形封套110的相對(duì)端116和118處的弧形封套腔156內(nèi)。密封材料158和160把配放管132和134密封到端部 結(jié)構(gòu)112和114。在某些實(shí)施例中，配放管132和134被密封到端部結(jié)構(gòu)112 和114,而沒(méi)有延伸進(jìn)入弧形封套腔156內(nèi)。在某些實(shí)施例中，配放管包括 鉬錸材料。在某些其它實(shí)施例中，鉬錸配放管132和134被焊接(例如激光 焊接)到鉬錸端部結(jié)構(gòu)112和114。在另外的實(shí)施例中，端部結(jié)構(gòu)U2和配 放管132是鉬錸材料制成的單個(gè)整體或一件結(jié)構(gòu)，且端部結(jié)構(gòu)U4和配放管 114是鉬錸材料制成的單個(gè)整體或一件結(jié)構(gòu)。鉬錸材料具有抗配放材料侵蝕 的優(yōu)點(diǎn)，且相當(dāng)柔軟以允許通過(guò)巻邊處理、冷焊處理、或其它合適的機(jī)械變 形技術(shù)密封。
在某些實(shí)施例中，電極124和126包括鎢或鉬。然而，其它材料是在本 技術(shù)的范圍之內(nèi)。電極124和126被安裝到配放管132和134,因此弧形端 128和130被間隙132隔離，以在操作過(guò)程中建立弧形。有利地，電極124 和126的位置可被調(diào)整縱向通過(guò)配放管132和134,以得到相對(duì)高精度的要 求的間隙162。
圖示的弧形封套組件100還包括分別在配放管132和134中圍繞電極 124和126的線圈164和166。線圈164和166分別在配放管132和134中 沿徑向支撐電極124和126，同時(shí)還允許各元件的應(yīng)力釋放和某些自由度的 軸向移動(dòng)。在某些實(shí)施例中，線圈164和166的每一個(gè)包括鉬錸線圈組件， 其具有用鉬錸線纏繞的鉬錸心軸，該線是連續(xù)地纏繞在該心軸上。在某些實(shí) 施例中，電極被設(shè)置在線圈上或線圈內(nèi)。在某些其它實(shí)施例中，電極被設(shè)置 在線圈內(nèi)、連接到線圈或焊接到線圈。在某些實(shí)施例中，電極被連接到或焊 接到線圈的一端。在另外的實(shí)施例中，包括焊接到鉬錸線圈164和166的鎢 電極124和126的電極組件分別被安裝到鉬錸配放管132和134內(nèi)。鉬錸線 圈組件使得電極容易插進(jìn)鉬錸管內(nèi)，以允許在燈的裝配過(guò)程中精確地控制弧 形間隙162，且呈現(xiàn)柔性的結(jié)構(gòu)，其可有助于控制燈的加熱和冷卻過(guò)程中的 熱應(yīng)力。鉬錸線圈的柔性特性使得其可以順從且適應(yīng)變化的應(yīng)力條件，由此 線圈行為表現(xiàn)類(lèi)似彈簧類(lèi)結(jié)構(gòu)，使得其能處理熱震動(dòng)和應(yīng)力，尤其是在快速 溫度變化或快速熱循環(huán)條件下。
在圖示的實(shí)施例中，弧形端128和130沿弧形封套110的中心線168定 向。然而，電極124和126的替換實(shí)施例定位弧形端128和130偏離中心線 168，這樣在操作過(guò)程中建立的弧基本上在弧形封套110內(nèi)定心。例如，可選的電極128和130可被從中心線168向外偏離角度，和/或安裝到端部結(jié)構(gòu) 112和114的偏離中心線168的位置。
圖3是根據(jù)本技術(shù)的某些實(shí)施例的弧形封套組件200的橫截面視圖。類(lèi) 似于圖2的實(shí)施例，圖示的弧形封套組件200包括陶乾弧形封套210;相 對(duì)的端部結(jié)構(gòu)212和214,其結(jié)合到弧形封套210的相對(duì)端216和218;鉬 錸配放管232和234,其在端部結(jié)構(gòu)212和214內(nèi)延伸穿過(guò)通道248和250 且與通道248和250密封258和260;和鴒電極224和226,其具有沿中心 線268分別穿過(guò)配放管232和234到達(dá)被弧形封套腔256內(nèi)的弧形間隙262 隔開(kāi)的弧形端228和230的鉬錸線圈264和266。在圖3所示的實(shí)施例中， 端部結(jié)構(gòu)212和214還包括延伸進(jìn)入弧形封套腔256內(nèi)的端部結(jié)構(gòu)部分270 和272，由此分別交疊弧形封套210的內(nèi)周274和配放管232和234的環(huán)繞 部分276和278。
圖4是根據(jù)本技術(shù)的某些實(shí)施例的弧形封套組件300的橫截面視圖。類(lèi) 似于圖2和3的實(shí)施例，圖示的弧形封套組件300包括陶瓷弧形封套310; 相對(duì)的端部結(jié)構(gòu)312和314,其結(jié)合到弧形封套310的相對(duì)端316和318; 鉬錸配放管332和334,其在端部結(jié)構(gòu)312和314內(nèi)延伸穿過(guò)通道348和350 且與通道348和350密封358和360;和鎢電極324和326，其具有沿中心 線368分別穿過(guò)配放管332和334到達(dá)被弧形封套腔356內(nèi)的弧形間隙362 隔開(kāi)的弧形端328和330的鉬錸線圈364和366。在圖4所示的實(shí)施例中， 鉬錸端部結(jié)構(gòu)312和314具有基本上平的配合面380和382，其相對(duì)相對(duì)端 316和318密封，而沒(méi)有繞弧形封套310的外周336和338纏繞或延伸進(jìn)入 弧形封套腔356。換句話說(shuō)，端部結(jié)構(gòu)312和314與相對(duì)端316和318抵觸 密封或形成對(duì)相對(duì)端316和318的端對(duì)端的密封。在某些實(shí)施例中，端部結(jié) 構(gòu)312和314被使用密封材料結(jié)合到弧形封套310的相對(duì)端316和318上。 局部加熱(如激光)可被用于端部結(jié)構(gòu)312和314及弧形封套310的相對(duì)端 316和326之間的界面，以進(jìn)一步結(jié)合該材料在一起，由此形成緊密的密封 384和386。
圖5-8是圖2中所示的弧形封套組件200的橫截面?zhèn)纫晥D，進(jìn)一步圖示 了根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的材料配放和密封過(guò)程。然而，該過(guò)程還適用于其它 形式的弧形封套組件，例如圖3和4所示的弧形封套組件200和300。在圖 5的所示的實(shí)施例中，弧形封套組件IOO具有兩個(gè)配放管132和134,其中的一個(gè)^皮用于把配放材料噴射到弧形封套組件100內(nèi)。如下面進(jìn)一步詳細(xì)討
論，圖3的配放管132和134分別在線圈164和166及電極124和126周?chē)?密封。在某些實(shí)施例中，密封是通過(guò)分別在線圏164和166及電極124和126 周?chē)浜概?^丈管132和134實(shí)現(xiàn)。例如，巻邊工具可分別在線圈164和166 及電極124和126周?chē)蚺浞殴?32和134施壓。在其它實(shí)施例中，密封是 通過(guò)分別施加局部加熱，例如激光束，在配力文管132和134、線圈164和166、 電極124和126上實(shí)現(xiàn)的。在某些實(shí)施例中，密封材料可被用于緊密地把配 放管132和134連接到端部結(jié)構(gòu)112和114和/或弧形封套110。
相應(yīng)地，如圖5中所示，配放管經(jīng)冷焊或巻邊操作封閉而形成緊密密封 188。例如，配放管132可包括鉬錸合金，其通過(guò)巻邊工具或其它機(jī)械變形 工具凈皮機(jī)械地壓縮。理想地，熱(如激光焊接)還可被施加以有利于在緊密 密封188處的更結(jié)實(shí)的連接。 一旦配放管132被在緊密密封188處被密封， 弧形封套組件IOO可被結(jié)合到一個(gè)或多個(gè)處理系統(tǒng)以在弧形封套組件100內(nèi) 設(shè)置想要的配放材料。在圖6所示的實(shí)施例中，處理系統(tǒng)190運(yùn)轉(zhuǎn)以排出存 在于弧形封套110內(nèi)的任意物質(zhì)191,如箭頭192所表示。例如，管可被連 接在處理系統(tǒng)190和配放管134之間。 一旦弧形封套IOO被排空，處理系統(tǒng) 190繼續(xù)噴射一個(gè)或多個(gè)配放材料194到弧形封套110內(nèi)，如圖7中箭頭196 所示。例如，配放材料194可包括稀有氣體、汞、卣化物、金屬、金屬鹵化 物等。
而且，配放材料194可纟皮以氣體、液體或固體的形式如配放丸噴射進(jìn)弧 形封套110內(nèi)。在想要的配放材料已被噴射進(jìn)弧形封套110內(nèi)之后，本技術(shù) 繼續(xù)封閉剩余的配放管134,如圖8所示。例如，如上所述，配放管134可 包括鉬錸合金，其通過(guò)巻邊工具或其它機(jī)械變形工具被機(jī)械地壓縮，以形成 緊密密封198。另外，局部加熱，如激光，可被用于緊密密封198，以改善 密封198的結(jié)合和封閉。而且，可用密封材料進(jìn)一步改善密封198的結(jié)合和 封閉。
圖9、 10、 11是根據(jù)本技術(shù)的某些實(shí)施例的典型系統(tǒng)。圖9圖示了包括 有圖8的弧形封套組件100的反射燈組件400的實(shí)施例。如圖所示，反射燈 組件400包括外殼402，其具有彎曲的反射面404;中心后通道或安裝頸 406;和前光口 408?；⌒畏馓?00組件纟皮安裝在安裝頸406內(nèi)，這樣光線 412被從組件100向外引導(dǎo)向通常彎曲的反射面404。彎曲面404接著把光線412向前再定向到前光口 408,，如箭頭414所示。在前光口 408,圖示的 反射燈組件100還包括透明或半透明的蓋子410。其可以是平的或是透鏡形 結(jié)構(gòu)，以聚焦和引導(dǎo)來(lái)自弧形封套組件IOO的光線。而且，蓋子410可包括 色彩，如紅、藍(lán)、綠或其組合。在某些實(shí)施例中，反射燈組件可包括合適的 電子元件以啟動(dòng)和運(yùn)行該燈。電子元件可被裝在單獨(dú)的殼體內(nèi)或在與其它反 射燈組件元件為整體的殼體內(nèi)且可包括支架。電子元件可進(jìn)一步包括鎮(zhèn)流器 電路。在某些實(shí)施例中，反射燈組件400可被合并或適用于各種應(yīng)用，例如 運(yùn)輸系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、戶外照明系統(tǒng)等。在某些實(shí)施例中，例如，圖10圖 示了包括圖9所示的反射燈組件400的視頻投影系統(tǒng)420的實(shí)施例d通過(guò)其 它例子，圖11圖示了車(chē)輛422,如汽車(chē)，其具有一對(duì)根據(jù)本技術(shù)的某些實(shí)施 例的反射燈組件400。反射燈組件的其它實(shí)施例包括但不限于用于街道照明、 工業(yè)照明、泛光照明和包括舞臺(tái)、工作室和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)照明的專(zhuān)業(yè)照明的反射燈 組件。
本技術(shù)的實(shí)施例還提供了制造鉬錸端部結(jié)構(gòu)和采用該鉬錸端部結(jié)構(gòu)的 燈的方法。在某些實(shí)施例中加工方法被用于制造鉬錸端部結(jié)構(gòu)。例如，鉬錸 合金棒被加工以制造成具有想要的形狀的端部結(jié)構(gòu)。在某些其它實(shí)施例中， 壓力成形方法被用于制造該端部結(jié)構(gòu)。壓力成形的例子包括從棒或軋板的壓 力成形。在某些實(shí)施例中，粉末加工方法被用于制造鉬錸端部結(jié)構(gòu)。粉末加 工方法典型地包括步驟形成鉬錸材料的粉末；傳送粉末通過(guò)模具或模型以 形成類(lèi)似于想要的最終結(jié)構(gòu)的形狀的結(jié)構(gòu)；使該結(jié)構(gòu)經(jīng)受高壓、或高溫、或 長(zhǎng)的固定時(shí)間或其組合，以獲得想要的鉬錸端部結(jié)構(gòu)。粉末加工方法包括冷 壓、燒結(jié)、熱均勻擠壓、噴射造型等。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖12、 13和14,這些圖示出了用于制造上述參考圖1-11的燈 和系統(tǒng)的典型過(guò)程。圖12是流程圖，其圖示了用于制造根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施 例的燈10的過(guò)程510。如圖所示，過(guò)程510通過(guò)提供包括陶瓷弧形封套和包 括鉬錸德端部結(jié)構(gòu)的燈元件而進(jìn)行(方框512)。在方框514中，過(guò)程510 通過(guò)結(jié)合燈元件而繼續(xù)。例如，燈元件可在配置中被結(jié)合在一起，其中端部 結(jié)構(gòu)被結(jié)合到弧形封套，以提供機(jī)械穩(wěn)定性并減少熱應(yīng)力，如上面參考圖2-4 所述。過(guò)程510接著通過(guò)用包括對(duì)于鉬錸侵蝕的材料的配放材料填充燈元件 (方框516)。例如，配放材料可包括汞、鈉、銦、鉈、鈧和稀土元素如鏑、 鈥、銩的卣化物，和惰性氣體，如氪、氬或氙。用配放材料填充燈元件的處理步驟516還可包括用配放材料在高壓下冷配放燈。排出和配放材料填充過(guò) 程可通過(guò)連接配放管道至合適的處理位置而被進(jìn)行，與在干燥盒和/或熔爐內(nèi)
處理該組件相反。過(guò)程510接著通過(guò)緊密密封燈元件而繼續(xù)(方框518)。例 如，密封過(guò)程可包括在燈元件之間的一個(gè)或多個(gè)連接處使用密封材料、局部 加熱、加壓(巻邊工具)或其它密封技術(shù)。
圖13圖示了用于制造根據(jù)本技術(shù)的燈10的另一過(guò)程520。如圖所示， 過(guò)程520通過(guò)把鉬錸端部結(jié)構(gòu)結(jié)合到陶瓷弧形封套的開(kāi)口端而開(kāi)始(方框 522 )。例如，端部結(jié)構(gòu)被用合適的密封材料在弧形封套的外周部分(即，纏 繞在外部)密封。過(guò)程520通過(guò)用配放材料填充燈元件而繼續(xù)(方框524)。 該過(guò)程接著前進(jìn)到緊密密封燈元件(方框526 )。
圖14圖示了用于制造根據(jù)本技術(shù)的燈10的另一過(guò)程528。如圖所示， 過(guò)程528通過(guò)把鉬錸端部結(jié)構(gòu)結(jié)合到陶瓷弧形封套的開(kāi)口端而開(kāi)始(方框 530)。例如，端部結(jié)構(gòu)通過(guò)端部結(jié)構(gòu)部分延伸進(jìn)入(或插入)弧形封套的開(kāi) 口端而密封。過(guò)程528通過(guò)用配放材料填充燈元件而繼續(xù)(方框532 )。該過(guò) 程接著前進(jìn)到緊密密封燈元件(方框534 )。
圖15是流程圖，其圖示了用于制造根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的燈10的過(guò)程 536。如圖所示，通過(guò)把鉬錸端部結(jié)構(gòu)結(jié)合到陶瓷弧形封套的開(kāi)口端而繼續(xù) 前進(jìn)(方框538 )。在方框540,過(guò)程530通過(guò)延伸配放管(如鉬錸配放管) 穿過(guò)端部結(jié)構(gòu)和把配放管密封到端部結(jié)構(gòu)而繼續(xù)。在某些實(shí)施例中，方框538 和540包括把鉬錸端部結(jié)構(gòu)結(jié)合到陶瓷弧形封套的開(kāi)口端的單一步驟，其中 端部結(jié)構(gòu)包括整體的配放管(即單件結(jié)構(gòu))。過(guò)程536接著通過(guò)把電極和線 圈組件安裝到配放管內(nèi)而前進(jìn)(方框542)。例如，電極和線圈組件可包括鎢 電極和纏繞在鴒電極上的鉬錸線圈。過(guò)程536接著通過(guò)用想要的配放材料填 充燈元件而繼續(xù)(方框544)。過(guò)程530接著通過(guò)密封燈元件而前進(jìn)(方框 546)。例如，密封過(guò)程可包括在燈元件之間的一個(gè)或多個(gè)結(jié)合處使用密封材 料、局部加熱、加壓(如巻邊工具)或其它密封技術(shù)。
圖16是流程圖，其圖示了根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的燈的運(yùn)行的典型過(guò)程 548。過(guò)程548通過(guò)結(jié)合到弧形封套的相對(duì)端的鉬錸端部結(jié)構(gòu)減少熱應(yīng)力(方 框550)。例如，鉬錸端部結(jié)構(gòu)減少了在動(dòng)態(tài)照明應(yīng)用中的熱震動(dòng)，改善了啟 動(dòng)，有助于控制靠近弧形封套的相反端的冷點(diǎn)，且提供了弧形封套組件的機(jī) 械穩(wěn)定性。很多雖然是有效輻射發(fā)射器的配放材料，也對(duì)于端部結(jié)構(gòu)材料如鈮具有腐蝕性。過(guò)程550通過(guò)使用鉬錸基的端部結(jié)構(gòu)材料防止由于配放材料
造成的端部結(jié)構(gòu)的侵蝕(552 )。
雖然在這里僅某些發(fā)明特征被示出和說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員可以存 在很多修改和變化。因此，應(yīng)這樣理解，所附權(quán)利要求書(shū)是要覆蓋落入本發(fā) 明的實(shí)質(zhì)精神內(nèi)的所有這樣的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種燈，包括弧形封套；設(shè)置在所述弧形封套內(nèi)的配放材料；和結(jié)合到所述弧形封套的端部結(jié)構(gòu)，其中該端部結(jié)構(gòu)包括鉬錸材料。
2. 如權(quán)利要求l所述的燈，包括延伸穿過(guò)所述端部結(jié)構(gòu)的配放管。
3. 如權(quán)利要求2所述的燈，其中所述配放管包括鉬錸材料。
4. 如權(quán)利要求2所述的燈，包括所述配放管內(nèi)的線圈和設(shè)置在所述線圈內(nèi)或設(shè)置在所述線圈上的電極。
5. 如權(quán)利要求4所述的燈，其中所述線圈包括鉬錸材料。
6. 如權(quán)利要求1所迷的燈，其中所述端部結(jié)構(gòu)覆蓋所述弧形封套的外周。
7. 如權(quán)利要求1所述的燈，其中所述端部結(jié)構(gòu)延伸到所述弧形封套內(nèi)且覆蓋所迷弧形封套的內(nèi)周。
8. 如權(quán)利要求1所述的燈，其中所述端部結(jié)構(gòu)被抵觸密封到所述弧形封套端部。
9. 如權(quán)利要求1所述的燈，包括設(shè)置在所述弧形封套和所述端部結(jié)構(gòu)之間的柔性密封材料。
10. 如權(quán)利要求l所迷的燈，其中所述配放材料包括金屬、或閨化物、或金屬面化物、或汞、或鈉、或碘化鈉、或碘化鉈、或碘化鏑、或碘化鈥、或碘化銩、或惰性氣體、或氬、或氪、或氙、或其任意組合。
11. 如權(quán)利要求l所迷的燈，其中所述配放材料是無(wú)汞的。
12. 如權(quán)利要求l所述的燈，其中錸在鉬錸材料中的濃度按重量是在從約10%到約55%的范圍內(nèi)。
13. —種系統(tǒng)，包4舌燈，包括包括鉬錸的端部結(jié)構(gòu)；結(jié)合到所述端部結(jié)構(gòu)的陶乾弧形封套；延伸穿過(guò)所述端部結(jié)構(gòu)的配放管；和設(shè)置在所述弧形封套內(nèi)的配放材料。
14. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述配放管包括鉬錸材料。
15. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，包括設(shè)置在所述配放管內(nèi)的鉬錸線圈和設(shè)置在所述線圈內(nèi)或設(shè)置在所述線圈上的電極。
16. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其包括反射燈組件，該組件包括所述燈。
17. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，包括具有所述反射燈組件的車(chē)輛。
18. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，包括具有所述燈的視頻投影器。
19. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述配放材料包括金屬、或卣化物、或金屬卣化物、或汞、或鈉、或碘化鈉、或碘化鉈、或碘化鏑、或碘化鈥、或碘化銩、或惰性氣體、或氬、或氪、或氙、或其組合。
20. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述配放材料是無(wú)汞的。
21. 制造燈的方法，包括以下步驟提供陶瓷弧形封套和鉬錸端部結(jié)構(gòu)；和在具有柔性密封材料的交界處密封所述陶瓷封套和所述鉬錸端部結(jié)構(gòu)。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，包括步驟提供延伸穿過(guò)所述鉬錸端部結(jié)構(gòu)的配放管、設(shè)置在所述配放管內(nèi)的線圈和設(shè)置在所述線圈內(nèi)或設(shè)置在所述線圈上的電極。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述配放管、或所述線圈、或兩者包括鉬錸材料。
24. 如權(quán)利要求22所述的方法，包括步驟通過(guò)局部加熱或冷焊或其組合密封所述配放管。
25. 如權(quán)利要求21所述的方法，包括在高壓下用上述配放材料冷配放所述燈。
26. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述配放材料排除汞。
27. 操作燈的方法，包括在一對(duì)電極端之間建立電弧，以啟動(dòng)設(shè)置在弧形封套內(nèi)的配放材料放電；和通過(guò)結(jié)合到所述弧形封套的相對(duì)端的鉬^l來(lái)端部結(jié)構(gòu)減少熱應(yīng)力。
全文摘要
一種燈(10)，包括弧形封套(110)和結(jié)合到該弧形封套(110)的鉬錸端部結(jié)構(gòu)(112、114)。
文檔編號(hào)H01J61/12GK101606224SQ200680021674
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2006年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者伯納德·P·比利, 布魯斯·A·克努森, 穆罕默德·拉曼, 艾倫·G·查爾默斯, 詹姆斯·A·布魯爾, 詹姆斯·S·瓦特里 申請(qǐng)人:通用電氣公司