卤钨白炽灯和金属蒸汽放电灯 及其制造工艺 本发明一般地涉及白炽灯和放电灯，更具体地说，分别涉及白炽灯和放电灯中灯丝和电极的对中。
众所周知，卤钨灯包含钨丝灯丝和灯丝小室内一种或多种卤素气体，其灯丝室的表面包含可传输可见光但能把红外线向灯丝反射的镀层或过滤器。这种灯通常要求灯丝沿其灯丝室的光学中心精确地径向排列，以便实现经涂层反射回灯丝的红外线对过滤器传输的可见光辐射的最大转换效率。如果灯丝不是定位于涂层的灯丝室的光学中心，那么由过滤器反射的相当部分的红外线辐射就未打中灯丝，而打到小室的其他边壁上。因为在每一次反射中一部分红外辐射由过滤器传输，如果在会聚到灯丝以前红外线经过多次反射，在转变成可见光辐射以前，相当大部分的这种红外辐射就会通过过滤器损失掉。
已经知道的使灯丝沿灯丝室光学中心定位的努力包括利用具有弯曲或成形的边缘的钼箔片的引入线组件。该箔片的弯曲的边缘紧靠光源石英管的内壁，并在制造光源的过程中保持组件的对中。在转让给本受让人的美国专利No.4254356中叙述了关于这种箔片的进一步的细节。
然而，制造具有精密弯边的这种箔片是相当困难的，要求严密地控制制造公差。另外，如果箔片地任意边有不精确的弯曲，那么灯丝就将不能精确定位在灯丝室的光学中心。进而当引入线组件装入石英管内时，箔片的弯曲边可能钩住石英管的边缘。其结果，箔片甚至灯丝都可能会变形，这反过来可能会影响灯丝的对中和工作。
提供灯丝对中的另一种已知的努力包括利用具有对中环的L销钉的引入线组件。具体地说，在一种已知的结构中，一个弹簧夹被焊接到箔片的一端。箔片的另一端被焊到具有对中环的L销钉上。L销钉在箔片对面的一端焊接到灯丝上。一个相同的引入线组件焊接到灯丝的另一端。L销钉对中环紧靠在光源石英管壳的内壁并在灯丝室内对中灯丝。在转让给本受让人的美国专利No.4942331中描述了具有对中环的L销钉。
制造这种L销钉环是很困难的，并且增加了光源的制造成本。另外，当对中环装入管壳中时有时会钓住石英管壳的边。例如，如果对中环钓住子管壳的边缘，对中环或灯丝，或二者都可能要变形，这种变形会引起灯丝偏离中心。即使当引入线组件装入管壳时，不会发生这种变形，接着的工序也会引起灯丝偏离中心。例如，工艺过程中石英管一般定位搭焊到对中环。当搭焊过程中或搭焊的结果，如果L销钉环出现角向偏移，灯丝将不正，因而不能对中。另一个例子，当制造工艺过程中，如果石英管壳不能与玻璃车床的头架和尾架精确地成一直线，那么，至少有一部分管壳相对于另一部分可能出现与轴平行的位移，其结果，L销钉环可能会角向偏移，从而引起灯丝偏离中心。
L销钉对中环也增加了与光源相关连的材料的成本。例如，使用L销钉对中环要求利用较大体积的灯丝室。要求附加的体积，才能把环放在灯丝室内。由于灯丝室的尺寸增大，要求附加的涂复材料去涂复小室的表面，并且要求附加的惰性气体去充满小室。较大尺寸的灯丝室一般也阻止显著地成小使用灯丝室的灯的尺寸。自然，较小的灯要比较大的灯少花费一些。
此外，使用具有对中环的L销钉加强了热冲击的可能性。具体地说，当使用对中环时长度较长的L销钉在从小室的一端到灯丝之间延伸。这种增加的L销钉长度可能招致灯丝较大的振动。自然，这种振动可以导致灯丝第二线圈各匝彼此相接触。如果这种振动在工作时发生，灯丝的第二线圈各匝可能变成焊接在一起，这样一种情况在技术上称为热冲击，并且当热冲击发生时，灯丝寿命通常要缩短。
而且，反射红外辐射到灯丝的所希望的小室结构一般是椭圆形的。要把对中环定位在一般为椭圆形的灯丝室的相应端，要求灯丝室有比理想的椭圆形小一些的部分。具体地说，灯丝室的两端必须伸展，以接纳L销灯对中环。其结果，当使用具有对中环的L销钉时，就发生特有的端室损耗。
上面描述的关于白炽灯的许多缺点也存在于金属蒸汽放电灯。例如，具有弯边的钼箔片和L销钉对中环相连系的许多同样的困难也存在于放电灯的应用中。
因此提供一种光源灯丝和电极的更精确对中的引入线组件就是所希望的和有益的。提供这样一种引入线组件，该组件更容易制造、能使用更小更加椭圆形的灯丝室，并减小热冲击的缺点也就是所希望的和有益的。
本发明达到这些和另一些目的，并且在某些方面本发明的目的在于灯丝组件和这种组件的制造方法。在一个实施例中灯丝组件包括：灯丝线圈；具有大体上直的部分和L形部分的第一L销钉，该第一L销钉的L型部分被固定到灯丝线圈的第一端，和把具有大体上直线部分的第一弹簧夹固定到第一箔片的另一端。类似的L销钉、箔片和弹簧夹组件被固定到灯丝线圈的第二端。
关于上面描述的灯丝组件，L销钉没有对中环，钼箔片大体上是平的，因此这种组件相对容易制造，并且很小可能有危及灯丝线圈的情形。
在另一些方面中，本发明的目的在于装有上述灯丝组件的光源和这些光源的制造方法。在一个实施例中，所述光源也包含具有灯丝室的光源体。灯丝组件被定位在光源体内部，以至灯丝线圈大体上定位在灯丝室的光学中心。
因为灯丝组件中没有任何对中环，与要求接纳对中环的灯丝室的尺寸相比较，其灯丝室就能做得相对小一些。这样比较小的灯丝室就降低了材料的成本，因为要充满这样的小室要求较少的气体，同时要求较少红外涂复材料去涂复小室的外表面。另外更重要的是，因为小室没有必要延伸去接纳对中环，所以，小室能够被做得更加椭圆形，因而能减小端室损耗，此外，使用较小的小室使得能够在较小的灯中使用该光源。
也可以相信用此光源热冲击的缺点得以减小，因为L销钉较大部分的长度由光源体支撑。结果，L销钉仅有相对较短部分从灯丝室一端延伸到灯丝线圈，因此L销钉更坚固地支撑灯丝线圈并且使灯丝线圈对中。
在又一些方面中，本发明的目的在于装有按照本发明构成的光源的灯。这种灯包括：含有反射器的密封集束装置，抛物线铝化反射灯，具有大体上梨形外壳和具有拧进部分的导电灯头的白炽灯，以及蒸汽放电灯。
图1简要示出已知的引入线组件。
图2a-k示出利用图1示出的引入线组件来制造光源的先有技术工艺。
图3示出利用图2a-k示出的工艺制造的光源。
图4a-b示出按照本发明的一个实施例的灯丝组件。
图5a-e示出按照本发明的一个实施例的处理石英管壳的工艺步骤。
图6a-m示出按照本发明的一个实施例的制造光源的工艺过程。
图7示出按照本发明的一个实施例的照明装置。
图8示出按照本发明的另一个实施例的抛物线铝化反射器(PAR)灯。
图9示出按照本发明的再一个实施例的白炽灯。
图10示出按照本发明的又一个实施例的白炽灯。
图11示出按照本发明的另外一个实施例的高强度放电灯。
图1示出先有技术中知道的三片式引入线组件20。组件20包括弹簧夹22，钼箔片24和具有对中环或对中圈28的钨或者钼L销灯26。L销钉26进一步包含第一和第二支线30和32。L型部分34被形成在支线32的一端。L销钉26被焊到钼箔片24的一端，并且弹簧夹22被焊到箔片24的另一端。L型部分34被焊到灯丝(未表示出)。在转让给本受让人的美国专利No.4942331中提供了关于L销钉的详细资料。
为了用引入线组件20构成灯丝组件，可以制造大体上与引入线组件20相同的另一种引入线组件。然后，该引入线组件的各相应的L部分34被焊到或者钼焊到灯丝线圈的相对的各端部。
制造具有对中环的L销钉是困难的，同时也增加了光源的制造成本。例如为了形成对中环，就必须实施复杂的成形环形工艺。此外，为确保使灯丝对中的环形功能，重要的是在非常有限的公差范围以内制造对中环。
图2a-k示出用引入线组件20制造光源的已知工艺。更具体地说， 图2(a)示出把包含灯丝42和二个引入线组件20的灯丝组件装入石英管壳内的插入或装入步骤。灯丝组件40被预先装入到有二个载体部件46a和46b的载体内。探针48和50分别钓住灯丝组件40的弹簧夹22，探针48用于把灯丝组件40引入石英管44的第一端。探针50用于保持适当的松紧度，以便装入过程中保持灯丝42的选定的每英寸匝数。探针48把灯丝组件完全引入石英管44内，使得灯丝42大体上处于灯丝室52内的中心。
当被装入石英管时，有时对中环会钓住石英管的边缘。例如，如果对中环钓住石英管的边缘，那么，对中环、或灯丝，或其二者都会变形。这种变形可能引起灯丝偏离中心。
然后，如图2(b)中所示，把石英管44装到有头架54和尾架56的车床上。这种车床在本专业中是已众所周知的，例如，在转让给本受让人的美国专利No.4389201中描述了该车床。当石英管44被尾架56和头架54转动时，氮气吹进石英管44。最初吹进的氮气是消除石英管44中可能存在的任何碎硝。
然后，如图2(c)所示，当通过石英管44吹进氮气时，由火焰装置58加热石英管44。以这种方式加热石英管44是要赶走水汽和其他杂质，同时释放石英管的应力。
如图2(d)所示，接着，例如当用真空泵通过尾架端64把石英管44抽成真空时，在区域60处用氢氧火焰62封接石英管44。如图2(e)所示，下一步管44通过其头架端66抽真空。一旦管44被抽成真室，如图5(f)所示，火焰62被用于把石英管44定位搭焊到紧靠尾架56的L销钉对中环28上。这种定位搭焊操作使石英管44收缩到与对中环28相接触，然而气体可能流过环28的中心部分。如图2(g)所示，当石英管44再一次被从头架端66用真空泵抽真空时，利用火焰62把石英管44定位搭焊到紧靠头架54的L销钉对中环28上。
当把引入线组件送入到管内时，即使没有出现畸变，上面描述的定位搭焊操作也可能引起灯丝偏离中心。例如，如果L销钉环角向偏移，或者由于搭焊操作方面的原因，或者由于搭焊操作的结果，灯丝将失配且将不在中心。
正如图2(h)所示，然后在紧靠尾架端64的箔片24处进行收缩封接68。当管壳64通过其头架端66抽真空时，利用火焰62进行这种收缩封接68。
接着，在石英管44由利用液氮的冷却器70冷却的同时，通过石英管44的头架端66把填充气体投配到管44内，如图2(i)所示。所述填充气体可以是惰性气体(如氙或氪)加上卤素气体(如CH3Br)的混合气体。更具体地说，由液态氮喷射嘴或冷却器70对收缩封接68附近的灯丝室52的一端喷射液态氮。当投配填充气体和形成收缩封接72时，一直对准小室52的这一端喷射液态氮。当小室52的这一端被充分冷却，以致所填充的气体例如CH3Br·PH3，和氙的一部分被冷凝时，就在灯丝小室52中投配了具有预计的体积和压力的气体。因为氮气在这温度下不冷凝，但氮气立即从随后的卤素气体中分离出来。在最后的填充气体中氮的浓度由形成收缩封接72前小室52内的温度和压力来决定。
正如2(j)中所示，收缩封接72在最靠近头架54的灯丝组件40的箔片24处形成。结果，卤素气体被收集在灯丝小室52内。接着，通过在区域74处加火焰62来封接管壳44，如图2(k)中所示。
如图2(k)所示，L销钉对中环要求较大体积的灯丝室，以便L销钉可以被收容在灯丝室内。因为灯丝室的尺寸增加，要求附加涂复材料去涂复小室的表面，也要求附加的卤素气体去充满小室。而且由于较大的灯丝室尺寸，光学系统的应用也受到限制。
而且，把红外线反射回灯丝的所希望的小室结构一般是椭圆形的。把对中环定位在一般椭圆形灯丝室的相应端的位置要求灯丝室的某些部分比完全的椭圆形小一些。具体地说，灯丝室的端部必须延伸，以接纳L销钉对中环。结果，当使用具有对中环的L销钉时，通常出现端室损失。
利用示出在图2(a)-(k)的步骤制造的一种光源80表示在图3。灯丝失配被夸大后表示在图3，图中示出一种一般称为“曲轴”的可能情况。在制造过程中，如果石英管与玻璃车床的头座和尾座设有精确地排列成一直线，那么，就会出现这种“曲轴”。在这种情况下，至少一部分玻璃管相对于其他部分的玻璃管与轴平行地位移，结果，L销钉环可能角向位移，因而引起灯丝偏离中心。
再者，使用具有对中环的L销钉增加了热冲击的可能性，具体地说，当使用对中环时，L销钉的较长的长度在从小室的一端到灯丝之间延伸。这样增加的L销钉长度可能使灯丝承受较强的振动。自然，这种振动可能导致灯丝第二线圈各匝彼此接触。当工作时如果发生这种振动，灯丝的第二线圈各匝可能焊接在一起。这样的情况技术上称为热冲击。当热冲击发生时，灯丝的寿命通常被缩短了。
图4(a)和4(b)示出按照本发明的一个实例的灯丝组件100。具体地说，组件100包括二个L销钉104a和104b焊接其上的灯丝102。如本专业中众所周知，灯丝102包含绕在第二线圈中的主线圈。L销钉104a和104b在灯丝102的相对的两端分别焊到大体上为板片或平面的钼箔片106a和106b上。箔片106a和106b焊到相应的弹簧夹108a和108b上。与上面讨论的灯丝组件40的相比较，灯丝组件100没有包含具有对中环的L销钉。
灯丝组件100使灯丝在光源之内精确地对中，并且很容易制造。另外，灯丝组件100能使用更小、更加椭圆形的灯丝室，并且减小了热冲击的可能性。
关于制造灯丝组件100的一种方法，钨灯丝或丝圈102装载到一对滚轴上，该滚轴为线圈102提供取向和支持能力。然后，例如可用观测系统来决定线圈102的长度和其端子的取向，这种观测系统可以从Acuity Imaging Inc.9 Townsend West.Nashuva N.H.03063以商品的形式买到。所决定的线圈102的长度用于在后续工序中选择销钉104a和104b的长度。接着，滚轴旋转到线圈102端子位置，首先将在10：00位置进行钼焊接。接着用真空吸引法将线圈102传送到V块夹具上，不改变其取向。
为了形成L销钉104a和104b，从硬质合金导轨馈送固定长度的钨丝。自然也可以用钼丝。然而相信钨丝在灯的性能方面会有更长的寿命。固定长度的钨丝用钨硬质合金成形模在垂直向上弯曲成大约近似22度的角。在所述弯曲操作之后，当钨丝和模子水平移动分开时，由模子中的不连续性传感器测定的不连续点测定线的回弹量和L销钉弯曲的水平长度，或者L段的水平长度。
然后，使所述钨丝进给根据由观测系统测定的线圈102的长度而选定的可变长度和如上述测定的弯曲线或L段的水平长度。组件100中L销钉104a和104b的长度大约相等。因为所有的线圈102不会有相同的长度，L销钉的长度在组件与组件之间是可变化的，然而L销钉、箔片、L销钉组件三者的长度在灯丝组件与灯丝组件之间大体上是不变化的。正如技术人员所知，这样一种结构便于线圈在灯丝室中对中。
在使钨丝进给可变化的长度以后，二个分开大约0.015英寸的电接触夹子在电阻加热位置的每一边夹住钨丝，加负载到前夹子以产生颈状收缩，当在二个夹子之间加3.5瓦秒脉冲时钨丝就断开了。通常应当在热颈状收缩区使用形成气体罩盖的工艺，以防止钨丝氧化。在前夹子中的新成型的L销钉104a连续向前输送，直到它被焊接机的上端夹紧装置接纳为止。众所周知，上面描述的热颈状收缩工艺可以由切断或剪断操作工艺来代替。
然后，当上端夹子松开时，一组连锁的夹子夹住与所述弯曲部分相对的新形成的L销钉104a向着第一线圈端部。该连锁夹子移动L销钉104a向着第一线圈端部，直到在L销钉104a与线圈102之间达到电连接为止。接着，通过线校直器进给一根直径0.005英寸至0.007英寸的钼焊丝，该焊丝定位在靠着与线圈102相对的L销钉104a的L部分上。当等离子体火焰给L部分的一端加热时，焊料线熔化并浸润在钨丝上，同时，沿销钉104a流动并流入到线圈102的各初级匝上。利用连续测量钼焊接丝来控制每一焊接点的钼焊料量。用焊线的不连续性来测定焊接完成了。
当连锁的夹子松开并退回时，上端夹重新夹住L销钉104a。接着第一L销钉104a和线圈102组件旋转到这样的位置，就是线圈的另一端或自由端处于10：00位置，以便钼焊接到第二L销钉104b上。关于第一L销钉104a上面所描述的工艺被重复，以形成并钼焊接第二L销钉104b。
如上所述，关于旋转第一L销钉104a和线圈102以便钼焊接第二L销钉104b，如果线圈102被构造成具有整数的有效次级匝数，则能够取消这种旋转。更具体地说，当保持灯丝线圈102的有效线长度，以致线圈102具有整数次级匝数时，第一和第二L销钉104a和104b就能够定位在相同的平面。
在第一和第二L销钉104a和104b二者已经固定在灯丝线圈102以后，当上端夹松开第二销钉104b时，一组连锁夹子夹住第一和第二L销钉的一端。立即探测L销钉104a和104b的端部，以便测量连续性来证实二个焊接连接部分的存在。这就是说，移动L销钉104a和104b到预定的固定位置，以便设置关于线圈102的所希望的延伸或每英寸的匝数。用这种方式固定线圈每英寸匝数(TPI)相信比已知的TPI设定方法更容易、更快、更一致。现在线圈102具有基于线圈102和销钉104a和104b的长度的预定延伸或TPI。
为了把钼箔片106a和106b固定在L销钉上，把厚0.001英寸、宽0.095英寸的钼箔带馈送到相对于第一L销钉104a一端的固定位置上，并且，馈送到二个电阻焊接电极的中心和面上。上电极是大体上的圆柱形电极，具有大体上矩形的面，下电极是延伸的棒状电极。当调整好箔片的位置以及第一L销钉夹稍稍松开时，二个电极会合夹住L销钉104a和箔片106a。高电流(例如550安培)、低电压(如2伏)的焊接脉冲加到电极上，持续约5毫秒，便箔片106a焊接并浸润到钨L销钉104a上。当焊接电极松开后，第一L销钉夹重新闭合以夹住L销钉104a。
钼弹簧夹108a的端子套准在弹簧夹具内。弹簧夹108a的直支线110a定位在调整好位置的箔片106a的端部及二个电阻焊接电极的中心和面的下面。当弹簧夹具稍稍松开时，二个电极会合夹住弹簧夹108a和箔片106a。加到电极的焊接脉冲可以类似于用于把L销钉104a焊接到箔片106a的脉冲。当焊接电极松开时，弹簧夹具再次闭合夹住弹簧夹108a。
打算提供硬度更高的箔片106a和106b，这样的箔片106a和106b可以做成波纹形。然而这种波纹并不必需。为了形成这种波纹，具有L销钉104a和附带的弹簧夹108a的箔片106a被对中在波纹模具中。在箔片成形工序中，仅当L销钉夹和弹簧夹具充分松开允许L销钉104a和弹簧夹108a自由移动时，底模才上升直到它与箔片106a相接触为止。在这种波纹成形工序中，力不能加在焊接位置上。在用这种模具把钼箔片加工成波纹状后，当弹簧夹具允许弹簧夹108a维持受约束状态，但又自由时，L销钉夹又重新闭合。
上面描述的第一箔片106a和弹簧夹108a固定到第一L销钉104a的工艺过程再次被重复，以便把第二箔片106b和弹簧夹108b固定到第二L销钉104b上。一旦完成这些操作，灯丝组件工序就完成了。灯丝组件100可以装入载体，装入石英管，如下面所描述的那样。
为了提高灯的生产速度，可以设想，把几台相同的车床装载在适合于间歇地反时针绕垂直轴旋转换位的旋转转台或圆盘传送带上、并且使它们在角向上隔开，以便移动每台车床通过一系统工位，如下文将要描述的，在这些工位上完成用来制造本发明的光源的连续的操作。当制造光源时，每台车床可以转位并瞬间有规则地小停顿在各工位上，当玻璃制造机工作台旋转通过半个周期时，车床移动通过所述各工位。为了有效使用各工位，车床可以围绕工作台的一半在角向上隔开，这样，每当一台车床在每个工位有规则地小停顿时，工作台就停下来。另外的车床可以围绕另一半工作台而隔开，并移动通过各工位，这些工位与围绕第一半工作台的相应的工位相同。用这种设备，当任意指定的车床由工作台移动通过半个周期时，就制造出一个光源，然后当该车床移动另外一半周期时，在该同一个车床上制造出第二个光源。例如，在转让给本受让人的美国专利No 4389201中描述了可以利用的制造机器。
结合参考图5(a)-(e)和6(a)-(m)所描述的工序可以利用来制造按本发明的光源。虽然所述卧式工序提到连续地通过不同工位来制造单个光源，但是，应该认识到，该描述可应用于连续通过各工位而制造多个光源的情况。
对于图5(a)-(e)表示的工艺步骤，该工艺最初备有空的光源体或中心部分150，如图5(a)所示，该空的光源体有中心部分152a以及第一管颈部分152b和第二管颈部分152c。图5(a)表示光源体150为相当厚管壁的空心管，其典型尺寸是3.0×5.0毫米，该空心管是夹在车床头座156上时，用与光源体150的轴构成大约30°角的激光束切割的。这种切割在一端产生点部分152d和锥体部分152e。点部152d帮助引导光源体10到玻璃车床的夹具。锥体部分152e帮助引导在制造光源时使用的插入部件，如下面所述。
光源体150的锥体和点部分也可以用不同于激光切割的例如用吹玻璃切割技术来形成。对于吹玻璃技术，首先加热相关的管颈部分，然后再拉伸，从内表面向外吹，最后用火焰切断，以便在其一端形成所希望的锥体，另一端收缩形成点部分。切割体150表示在图5(b)。
吹切割技术和激光切割技术都会使光源体150的某些石英材料蒸发到光源体的内表面，引起石英烟雾的沉积。这种石英烟雾的沉积可以用氢氟酸清洗管壳的内外表面来清除。因为残余的石英烟雾沉积可能转移或被制成的光源体中所用的部件表面所接收，所以当这些部件插入到光源体150之前，这种清洗是必须的。清除石英烟雾沉积清除了石英污染源以及由石英烟雾沉积相关的任何污染，例如水汽、氧、氮和吸收的石英等。
还有另一种称为刻痕-折断工艺的切割方法，其中光源体150用切割轮划痕，然后机械上突然折断，在划痕处分离成部件。在“折断”位置的光源体150的一端用火焰抛光，提供圆角面、这便于实现连续的处理步骤。
下一步为渐扩大步骤，表示在图5(c)中。在这一步骤中，用气体火焰158加热光源体150的中间部分152a。这种加热把中间部分152a的温度提高到其软化温度。为了产生适当的玻璃泡壁的厚度，必须增加在中间部分152a的光源体的石英材料量，以形成泡状形状。为了实现这一目标，加热石英管，并且尾架160稍稍向前移动，以便收集增加中间部分152a的石英材料。必要时，尾架160的移动重复进行，以便在形成泡状部分，在光源体150的中间部分152a形成相对均匀的厚度。
下一步工序表示在图5(d)，该步骤是把光源体150的中间部分152a模压成预定形状。这预定形状可以是圆球形、椭圆形、管状形、或由不同的灯参量决定的其他希望的形状。所希望的形状通过预先选择模子162的内部形状来得到。
在中间部分152a加热到软化状态以后，使模子162环绕光源体150。同时把孔塞64塞入第二管颈部分152c，以便基本上阻挡住由吹入第一管颈部分152b的氩166产生的氩气的任何泄漏。对着软化的中间部分152a吹气并得到模子162的形状。非常精确控制该中间部分的尺寸是由这一模压过程来实现的。很显然，在这模压过程以后，光源体150的中心纵轴沿着管颈152b和152c以及中间部分152a的孔的中心伸展。
在模压以后，如图5(e)所示，中间部分152a、包括其附近的管颈部分152b和152c的区域由火焰装置168加热，此时光源体150用高纯氮气170吹。这种加热使光源体150退火，并且释放光源体150的内应力。对氩气170中的水汽和氧气的含量进行连续监控，其典型的含量水平为氩气170内的百万分之几。
关于表示在图6(a)-(m)中的各工艺步骤，最初备有象结合图5(a)-(e)所描述的那样处理过的空光源体150，和象结合图4(a)-(e)所描述的灯丝组件100。参考图6(a)，在销钉104a和104b的位置处灯丝组件100由一对夹子200a和200b夹住。第一探针202a延伸通过光源体150并钩住灯丝组件100的弹簧夹108a，第二探针202b钩住灯丝组件100的弹簧夹108b。探针202a和202b、灯丝组件100和光源体150的固定夹具由相应的线性步进马达控制。灯丝组件100由第一探针202a拉进管体150，所以线圈102的中心被移动到中间部分或管泡152a的中心。
更具体地说，灯丝组件100以线圈102拉伸的方式装入光源体150，该线圈了102的拉伸比最终希望的线圈拉伸要长1.0到2.0毫米。线圈102根据线圈102和玻璃泡152a在装入前后的位置、借助于探针202a和202b以及步进马达而在玻璃泡之内对中。在从弹簧夹118a和118b释放开探针202a和202b以后，具有圆头端的第二组探针(未表示出)用于把弹簧夹108a和180b向内推到最终的预定位置，所述预定位置基于为在下面描述的封接操作之后形成最后的线圈每英寸匝数(TPI)和线圈伸长而设定的、所需要的灯丝组件长度。
正如上面描述的在灯丝组件装入或插进光源体150以后，光源体150装入有前架204和后架206的车床。正如上面所述，这种车床是众所周知的。光源体150由前架204和后架206带动旋转，按照如图6(b)所示那样吹进氮气。最初的氮气流清除管体150中可能存在的任何细屑。
如图6(c)所示，接着光源体150被校直，以便形成管体150的旋转中心。具体地说，光源体150由头架204和尾架206夹住。管体150用加热校正，其方法是，在头架204附近的很窄区域用火焰216加热，同时在光源体150的尾架端用柔软器具，如指状装置208，施加聚中压力，与此同时，通过光源体150的限定区域输送冲洗气体210。在接近尾架206的很窄区域加热，同时用指状物装置208加聚中压力到光源体150的头架端，这种过程重复进行。
接着，如图6(d)所示，当氮气吹过管体150时，光源体150用火焰装置212加热。用这种方法加热石英光源体150以驱赶水气和其他不纯物质并且释放管体150的应力。
下面，如图6(e)所示，在区域214用氢氧火焰216(窄的喷枪)封接管体150，同时通过尾架218对管体150抽真空。换一种方式，用氮气流吹时，管体的旋转可以停止，管体150在区域214由夹紧装置机械夹紧。接着，如图6(f)所示，管体150通过头架头220抽真空。一旦管子轴真空后，如图6(g)所示，火焰216(窄的喷枪)加到L销钉104a初始位置，在箔片106a附近形成第一收缩封口222。接着，这种收缩封口222由火焰216(宽的喷枪)最后完成，如图6(h)所示。
在玻璃泡152a处由冷却器226利用液氮冷却管体150的同时，填充气体224通过头架端220注入到管体150，如图6(i)所示。填充气体224可以是惰性气体(如氙或氪)加卤素气体(CH3Br)的混合气体。更具体地说，用液氮喷嘴或冷却器226把液态氮喷射到靠近收缩封口222的灯丝室150的一端。当填充气体投配并形成收缩封接228时，液氮喷射对准灯丝室150的这一端。例如，当灯丝室150的这一端被充分冷却以至填充气气体的一部分CH3Br和氙被冷凝时，把预先估量的气体体积和压力投配到灯丝室150中。因为氮气在这一温度下没有冷凝，所以，紧跟在卤素投配之后，分开地投配氮气。在最终的填充气中氮气的浓度由形成收缩封接222以前灯丝室150的温度和压力决定。
如上所述，附加的光源配料可以从如下构成的组中选择：(1)氪和氙以及从HBr，HI，CH3Br，CH2Br2，Br2和I2构成的组中选择卤素添加剂，(2)水银和从HBr，HI，CH3Br，CH2Br2，Br2和I2构成的组中选择的卤素添加剂附加氙或不附加氙，(3)水银以及从氩、氦、氪、氙构成的组中选择的惰性气体。第一种可选择的光源添加剂包括：氪或氙，在室温下其范围大约为300到16000乇；以及卤素添加剂，其范围大约为0.005％到大约0.1％的重量比。第二组可选择的光源添加剂包括：水银，其范围当蒸发时为1000到30000乇；卤素添加剂，其范围大约为0.005％到0.1％的重量比，如果存在氙，那么，在室温下其范围大约为400到大约600乇。
如果要把水银加压用于所关注的特种光源，那么，可以通过能够高精度配置小量水银的水银配料器来提供水银。这种水银配料器可以是由Karkas在美国专利No.4253591中所描述的配料器，所述专利已转让给本发明的受让人。
如图6(j)所示，用火焰216(窄的喷枪)在L销钉104b处开始管体150中的第二收缩封接228。接着，用火焰216(宽的喷枪)在箔片106b附近最终完成收缩封接228，形成真空密封封接，如图6(k)所示。
如果要用适当的方法，例如用沉积法为光源体150涂复反射膜，那么，用火焰216(窄的喷枪)密封的光源体150就具有优越性，因为，它允许整个光源体150具有沉积在其上的反射涂层。这种封接方法避免反射薄膜涂层降低灯丝组件元件的电的和机械的性能。这种封接方法正好在弹簧夹108b处的区域完成密封，如图6(l)所示。
如果光源体150没有必要加反射涂层，那么，所述制造工艺可以从图6(k)所示步骤直接到图6(m)中所示的步骤。具体地说，光源体150的外部分可以用刻痕操作来分离，其方法是：当光源体150由车床固定时，通过应用小金刚石切割轮实现。光源体150的从弹簧夹108a和尾架206之间以及弹簧夹108b和头架204之间的部分可以被切割下来。
按照上面描述的工艺制造的光源可以利用在不同类型的灯中。另外，正如上面所说明的，光源可以具有红外线型的反射膜，该反射膜将灯丝发射的红外线电磁波能量反射回灯丝，以增加灯丝的工作温度，而无需增加加到灯丝上的功率电平，因此就提高了灯本身的效率。
利用按照本发明的一个实施例的光源250的密封集束前灯装置252表示在图7中。密封集束前灯装置252具有反射器254和一对位于反射器254基座的金属包头256和258。金属包头256和258分别连到一对电气端子260和262。光源250的灯丝102由第一电支持构件265和第二电支持构件266连接到一对金属包头上。灯丝102具有其中心部分268，它位于前灯装置252的反射器的焦点附边，并且灯丝102的参量是按照安装灯的设备例如汽车中可以利用的激励条件来选择的。
应用于场所照明和泛光照明、并且利用光源250的抛物线铝化反射器灯表示在图8中。PAR灯270具有反射器272，该反射器包含具有最好涂复有反射材料的内表面的抛物线型部分274。反射器272还具有最好也用反射材料涂复在其内表面的球形中间段276。此外，反射器272还有其内表面最好也有反射材料的抛物线后段278。灯270有一个密封在反射器272前段上部的透镜280。灯270的导电的管基282连接到反射器下部并有拧入式部分。
光源250由适当的粘接材料如环氧树脂固定在导电的管基282的中心部分。光源250的灯丝102的中心部分268位于反射器272焦点附近。光源250的一根引入线连接到反射器272的导电的管基的边部分284。类似地，光源250的另一根引入线112连接到灯270的导电的管基的尖部分286。
光源250可以安装在白炽灯300中，该灯示于图9中。白炽灯300有外壳302，该外壳具有常用于白炽灯的典型的梨形状，和有连接到外壳302的拧入式部分的导电的管基304。外壳320不必封接到导电的管基，其中，光源250有一个固定在其小室内的灯丝102，该小室在其外壳的限定区内不需要有任何填充气体，不同方面在于它要求外壳真空密封。光源250用适当的粘接材料如环氧树脂固定在导电的管基304的中心部分306上。光源250有一根引入线，该引入线例如通过导线308连接到位于310的导电的管基304的尖岛状部分312上。
光源250可以有一个可选用的灯丝102，以便该灯丝具有特别适合于用低于120伏的电压启动的参数。这种低电压灯丝包含这样的灯丝线的尺寸和丝的长度，它相对于选用120伏启动的灯丝而言，增加了灯丝的机械稳定性，同时也增加了灯300的预期寿命。
适合于与低电压类型灯丝有益配合的发光装置320示出在图10中。发光装置320类似于前面描述的白炽灯300，除了控制电路322安放在导电的管基304以内以外。控制电路322降低加到导电的管基304的一般的家用交流电源(60周120伏)、控制电路322把一般的120伏交流电压降低到20伏至低于120伏的范围内的交流或直流电压值，但希望在大约20伏到40伏的范围内。然后把这降低的电压加到灯丝102上。如果需要的话，可以把二极管串联到灯丝102，以便把灯丝102上的有效电压减低到大约84伏的方均根值。控制电路322可以是电压降低装置类型，如美国专利No 4547704中描述的，该专利转让给本发明的受让人。
已经安装在其限定光源342内的蒸汽放电灯340示出在图11中。示出在图6(a)-(m)的大体相同的工艺步骤将用于制造光源342。蒸汽放电灯340有外壳344和导电的管基346。光源342由适当的粘胶固定到导电的管基346的中心部分348上。光源342的第二电极354连接到导电的管基346的尖顶部分356。
虽然光源350示出为被固定在圆柱外壳344以内，应该认识到，光源342可以用于其他类型的蒸汽放电灯，例如用于高强度照相、豪华型和电影摄影应用场合的。
从本发明的先前描述的几个实施例中，很显然，本发明的目的已经达到。虽然本发明已经被详细描述和显示出来了，应该清楚地认识到，以上的描述仅仅作为说明和例子而不作为限制。因此，本发明的精神和范围仅仅受所附的权利要求的条款的限制。