使用紫外吸收管壳的高强度放电灯 本发明涉及具有吸收紫外(UV)辐射的外管壳的高强度放电灯。更具体地说，本发明涉及这样一种管壳，它由防太阳光的、不含铝或砷的并且能够与钨真空密封的硼硅玻璃制成。
已知在钠钙玻璃系列中利用氧化铁来改进UV吸收性能。在这种系列中，氧化铁的含量已经高达0.12％重量比。但是，在这些系列中，已经知道这种掺杂等级降低了玻璃的可见光透射率，尤其在650至750毫微米范围内，当玻璃厚度为1mm时传输性能下降1～2％，是一种有害的特性。
用于诸如高强度放电灯的电灯中的UV吸收硼硅玻璃成分一般含有或者铅和五氧化二砷、或者铝和氧化铈。铅和砷都是有毒物质，因此，如果能够不用这些物质而制造令人满意的玻璃是最有利了。五氧化二砷通常在玻璃成分中作为难于精炼的玻璃的精炼剂(即，除去其中的气泡)。在转炼玻璃时，已经用铈作为五氧化二砷的可接受地替代物。但是，已经发现，为了把含铈的硼硅玻璃成分用于制造高强度放电灯的外壳，必须包含氧化铅以防止所述氧化铈曝光过度引起透光能力的改变。已经发现，如果没有铅，那么，当紫外线辐照时将产生吸收光的色心。这些吸收光的色心使所述外壳发黑，因而严重地影响光输出。不用铅和五氧化二砷，已经产生一种具有适当的与钨真空密封的能力的可使用的玻璃；但是，这种玻璃(例如，Schott8487，在欧洲用于电灯芯柱和焊接真空管脚)用于外管壳时对紫外光缺乏足够的吸收能力。因此，需要两种类型的玻璃，一种用于芯柱和焊接真空管脚，另一种用于外管壳。作为示例，上述Schott玻璃在300毫微米处有23％的透射率，而在美国使用的明露安装的电灯必须满足UL1572标准的要求，即，在300毫微米处透镜率不大于8％。此外，作为高强度放电灯的外壳的可接受的玻璃，必须在接近可见光的波长处，例如，375毫微米以上，把任何吸收减至最小。
因此，本发明的目的是消除先有技术的所述缺点。
本发明的另一个目的是提高玻璃的紫外吸收性能。
本发明的再一个目的是提供一种不使用铅和砷的紫外吸收玻璃。
在本发明的一个方面，通过提供一种适合于做发射可见光和紫外辐射的放电灯的外管壳的玻璃来实现以上目的，其中，所述管壳具有：在425毫微米波长处大于90％的透射率；在320毫微米处紫外辐射的不大于40％的透射率；在300毫微米处紫外辐射的8％的透射率；在290毫微米处辐射的0.5％的透射率。按重量百分比，该玻璃包含：大约3.89％Na2O；大约1.5％的K2O；0.0％至大约0.15％Li2O；大约17％B2O3；大约1.4％Al2O3；大约0.6％CaO；大约0.35％MgO；大约0.13％Fe2O3；以及剩余部分SiO2。
按上述成分制造的玻璃具有在300毫微米处2％的透射率和600毫微米处92.2％的透射率，并且，适合于做重负荷高强度放电灯(HID)的外壳。
图1是说明先有技术玻璃的透射率曲线的曲线图；以及
图2是说明本发明的玻璃的类似的曲线图。
参考结合上述附图的以下的公开的内容以及所附权利要求书，以便更好地理解本发明及其另外的和进一步的目的、优点和能力。
表I列出与先有技术的玻璃比较的本发明的玻璃的成分。
表1 氧化物 Schott 8487 (重量百分比) AS-16 (重量百 分比) SiO2 75.8 75.0 Na2O 3.8 3.89 K2O 1.5 1.5 Li2O 0 0.15 B2O3 16.9 17.0 Al2O3 1.4 1.4 CaO 0.1 0.6 MgO 0.4 0.35 Fe2O3 0.03 0.13
从表I可以看到，先有技术玻璃(Schott8487)和本发明的玻璃之间的主要差别是本发明的玻璃含有等于先有技术玻璃的大约433％的较多的氧化铁。
表II列出另一种先有技术玻璃的成分(Schott8655，它能用做高强度放电灯的外管壳)，它含有大约3倍于Schott8487玻璃的氧化铁。显然，本发明的标为AS-16的玻璃的氧化铁的含量是Schott8655玻璃的144％。
表2氧化物Schott8655[重量百分比] SiO2 73.7 B2O3 10.9 Na2O 2.2 K2O 3.6 CaO 2.6 MgO ---- BaO ---- Al2O3 3.1 ZrO2 2.1 ZnO 1.6 Fe2O3 0.099
表3示出这两种玻璃的透射特性。从这些数据可以看出，在300毫微米处紫外吸收比先有技术玻璃增加了50％。
表3 波长毫微米 Schott 8655 透射％ AS-16 透射％ 600 92.0 92.2 550 92.5 92.2 500 92.0 92.0 450 92.0 91.6 400 90.0 91.1 350 77.0 80.9 300 4.0 2.6
附图中以曲线的形式给出了这些透射数据，其中，图1表示Schott8655玻璃的特性，而图2表示本发明玻璃的特性。
因此，可以看出，通过增加氧化铁的百分比，使它远远超过以前认为可接受的范围，可以在不使用任何铅、砷或铈的氧化物的情况下，提供一种曝光后透光能力不变的并且在可见光范围有极好的透射特性的紫外吸收玻璃。
虽然已经图示和描述了目前认为的本发明的最佳实施例，但是，对于本专业的技术人员来说，显然可以在不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的范围的情况下，做出各种变化和修改。