JP2013020703A - ショートアーク型放電ランプ - Google Patents
ショートアーク型放電ランプ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013020703A JP2013020703A JP2011150611A JP2011150611A JP2013020703A JP 2013020703 A JP2013020703 A JP 2013020703A JP 2011150611 A JP2011150611 A JP 2011150611A JP 2011150611 A JP2011150611 A JP 2011150611A JP 2013020703 A JP2013020703 A JP 2013020703A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- electrode head
- emitter
- discharge lamp
- type discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
【課題】エミッタ部材中に含有されたエミッタ物質を効率よく利用することができ、従って、長い使用寿命が得られるショートアーク型放電ランプを提供する。
【解決手段】本発明のショートアーク型放電ランプは、発光管と、この発光管内に互いに対向して配置された陽極および陰極とを備えてなり、前記陰極は、電極ヘッドと、この電極ヘッドの先端部に埋設保持されたエミッタ部材とを有してなり、前記陰極における前記電極ヘッドの先端部には、当該電極ヘッドの外面から前記エミッタ部材の表面に通ずる連通路が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】本発明のショートアーク型放電ランプは、発光管と、この発光管内に互いに対向して配置された陽極および陰極とを備えてなり、前記陰極は、電極ヘッドと、この電極ヘッドの先端部に埋設保持されたエミッタ部材とを有してなり、前記陰極における前記電極ヘッドの先端部には、当該電極ヘッドの外面から前記エミッタ部材の表面に通ずる連通路が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、発光管内に陽極および陰極が互いに対向して配置されてなるショートアーク型放電ランプに関する。
例えば半導体素子、液晶表示素子等の製造工程に用いられる露光装置や、種々の映写機においては、光源としてショートアーク型放電ランプが用いられている。このショートアーク型放電ランプは、発光管内に陽極および陰極が互いに対向して配置されると共に、当該発光管内に、水銀、キセノンガス等の発光物質が封入されて構成されている。
このようなショートアーク型放電ランプにおいては、陰極には、当該陰極から電子を放射しやすくするために、例えば酸化トリウム(ThO2 )などのエミッタ物質が用いられている。このようなエミッタ物質は、陰極を構成する高融点金属例えばタングステン中に含有されるが、トリウム(Th)は放射性元素であるため、その使用量を抑制することが要請されることから、例えば陰極における電極ヘッドの先端部に、エミッタ物質を含有してなる柱状のエミッタ部材が、その先端表面が当該電極ヘッドの先端面に露出した状態で埋設保持されてなるショートアーク型放電ランプが提案されている(特許文献1参照。)。
このようなショート型放電ランプにおいては、その点灯によって陰極が加熱されると、エミッタ部材中に含有されたエミッタ物質が還元されて金属原子が取り出され、この金属原子が、エミッタ部材を構成する基材中を拡散して当該エミッタ部材の表面に供給されることによってエミッタとして作用される。
このようなショートアーク型放電ランプにおいては、陰極には、当該陰極から電子を放射しやすくするために、例えば酸化トリウム(ThO2 )などのエミッタ物質が用いられている。このようなエミッタ物質は、陰極を構成する高融点金属例えばタングステン中に含有されるが、トリウム(Th)は放射性元素であるため、その使用量を抑制することが要請されることから、例えば陰極における電極ヘッドの先端部に、エミッタ物質を含有してなる柱状のエミッタ部材が、その先端表面が当該電極ヘッドの先端面に露出した状態で埋設保持されてなるショートアーク型放電ランプが提案されている(特許文献1参照。)。
このようなショート型放電ランプにおいては、その点灯によって陰極が加熱されると、エミッタ部材中に含有されたエミッタ物質が還元されて金属原子が取り出され、この金属原子が、エミッタ部材を構成する基材中を拡散して当該エミッタ部材の表面に供給されることによってエミッタとして作用される。
しかしながら、上記の構成のショートアーク型放電ランプにおいては、以下のような問題がある。
陰極におけるエミッタ部材は、その周側面が電極ヘッドの先端部に覆われている、すなわち、エミッタ部材の先端表面しか放電空間に露出しておらず、また、ランプの点灯中においては、陰極はその先端から後端に向かうに従って温度が低くなるため、エミッタ部材における先端部分以外の部分に含有されたエミッタ物質が有効に機能せず、従って、エミッタ部材の先端部分に含有されたエミッタ物質が消失すると、フリッカなどが発生するため、長い使用寿命が得られない。
陰極におけるエミッタ部材は、その周側面が電極ヘッドの先端部に覆われている、すなわち、エミッタ部材の先端表面しか放電空間に露出しておらず、また、ランプの点灯中においては、陰極はその先端から後端に向かうに従って温度が低くなるため、エミッタ部材における先端部分以外の部分に含有されたエミッタ物質が有効に機能せず、従って、エミッタ部材の先端部分に含有されたエミッタ物質が消失すると、フリッカなどが発生するため、長い使用寿命が得られない。
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、エミッタ部材中に含有されたエミッタ物質を効率よく利用することができ、従って、長い使用寿命が得られるショートアーク型放電ランプを提供することにある。
本発明のショートアーク型放電ランプは、発光管と、この発光管内に互いに対向して配置された陽極および陰極とを備えてなり、
前記陰極は、電極ヘッドと、この電極ヘッドの先端部に埋設保持された、エミッタ物質を含有してなるエミッタ部材とを有してなり、
前記陰極における前記電極ヘッドの先端部には、当該電極ヘッドの外面から前記エミッタ部材の表面に通ずる連通路が形成されていることを特徴とする。
前記陰極は、電極ヘッドと、この電極ヘッドの先端部に埋設保持された、エミッタ物質を含有してなるエミッタ部材とを有してなり、
前記陰極における前記電極ヘッドの先端部には、当該電極ヘッドの外面から前記エミッタ部材の表面に通ずる連通路が形成されていることを特徴とする。
本発明のショートアーク型放電ランプにおいては、前記陰極における前記電極ヘッドの先端部は、多数の孔を有する、20℃の空気による通気率が0.001〜10cm3 ・cm/(cm2 ・sec・cmH2 O)の金属焼結体よりなり、当該金属焼結体の孔によって前記連通路が形成されていることが好ましい。
また、前記エミッタ部材は、トリエーテッドタングステンよりなることが好ましい。
また、前記陰極における前記電極ヘッドの先端部には、炭素または炭化物が含有されていることが好ましい。
また、前記エミッタ部材は、トリエーテッドタングステンよりなることが好ましい。
また、前記陰極における前記電極ヘッドの先端部には、炭素または炭化物が含有されていることが好ましい。
本発明のショートアーク型放電ランプによれば、陰極の電極ヘッドにおけるエミッタ部材の周囲に位置する先端部には、当該電極ヘッドの外面から当該エミッタ部材の表面に通ずる連通路が形成されていることにより、エミッタ部材の先端部分以外の部分に含有されたエミッタ物質から取り出された金属原子が、電極ヘッドに形成された連通路を介して当該電極ヘッドの表面に供給されることによってエミッタとして作用するので、エミッタ部材中に含有されたエミッタ物質を効率よく利用することができ、従って、長い使用寿命が得られる。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るショートアーク型放電ランプの構成を示す説明用断面図である。
このショートアーク型放電ランプの発光管10は、例えば石英ガラスよりなるものであって、内部に放電空間Sを形成する外形が略球状の発光部11と、この発光部11の両端の各々に一体に連設された、管軸に沿って外方に伸びるロッド状の一方の封止部12および他方の封止部13とを有する。
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るショートアーク型放電ランプの構成を示す説明用断面図である。
このショートアーク型放電ランプの発光管10は、例えば石英ガラスよりなるものであって、内部に放電空間Sを形成する外形が略球状の発光部11と、この発光部11の両端の各々に一体に連設された、管軸に沿って外方に伸びるロッド状の一方の封止部12および他方の封止部13とを有する。
この発光管10における発光部11内には、高融点金属よりなる電極芯棒25の先端部に高融点金属よりなる略柱状の電極ヘッド21が保持されてなる陽極20と、高融点金属よりなる電極芯棒35の先端部に高融点金属よりなる電極ヘッド31が保持されてなる陰極30とが互いに対向するよう配置されている。陽極20における電極芯棒25は、その基端部分が一方の封止部12に埋設されることによって当該一方の封止部12に支持されている。また、陰極30における電極芯棒35は、その基端部分が他方の封止部13に埋設されることによって当該他方の封止部13に支持されている。
また、発光管10の発光部11内には、例えば、水銀、キセノンガス等の希ガスなどの発光物質が封入されている。
また、発光管10の発光部11内には、例えば、水銀、キセノンガス等の希ガスなどの発光物質が封入されている。
発光管10における一方の封止部12および他方の封止部13の各々の内部には、モリブデンよりなる金属箔14,15が、例えばシュリンクシールにより気密に埋設されている。一方の封止部12に埋設された金属箔14の一端には、陽極20における電極芯棒25の基端が溶接されて電気的に接続されており、当該金属箔14の他端には、一方の封止部12の外端から外方に突出する外部リード16が溶接されて電気的に接続されている。また、他方の封止部13に埋設された金属箔15の一端には、陰極30における電極芯棒35の基端が溶接されて電気的に接続されており、当該金属箔15の他端には、他方の封止部13の外端から外方に突出する外部リード17が溶接されて電気的に接続されている。 また、この例のショートアーク型放電ランプには、一方の封止部12および他方の封止部13の各々の端部に、口金18,19が設けられている。
陽極20において、電極ヘッド21は、先端に向かって小径となるテーパ状の先端部21Tを有する。陽極20における電極ヘッド21および電極芯棒25を構成する高融点金属としては、タングステンを用いることが好ましい。
陰極30において、電極ヘッド31は、先端に向かって小径となるテーパ状の先端部31Tを有し、当該先端部31Tには、柱状のエミッタ部材32が埋設されている。具体的に説明すると、エミッタ部材32は、テーパ状の先端部32Tを有し、当該先端部32Tの表面が露出した状態で電極ヘッド31の先端部31Tに埋設保持されている。
また、陰極30における電極ヘッド31の先端部31Tには、電極ヘッド31の外面からエミッタ部材32の表面に通ずる連通路31Hが形成されている。具体的に説明すると、電極ヘッド31は、多数の孔を有する金属焼結体により構成されており、この金属焼結体の有する多数の孔によって連通路31Hが形成されている。
電極ヘッド31を構成する金属焼結体は、20℃の空気による通気率が0.001〜10cm3 ・cm/(cm2 ・sec・cmH2 O)であることが好ましく、より好ましくは0.01〜5cm3 ・cm/(cm2 ・sec・cmH2 O)である。この通気率が過小である場合には、連通孔を通るエミッタ物質からのガス例えばトリウムガスの速度が極端に遅くなり、その結果、陰極30の先端へのトリウムの供給が不十分となり、アーク安定性の低下を招くこととなる。一方、この通気率が過大である場合には、電極ヘッド31の気孔率が大きくなり、電極ヘッド31としての強度が低くなる結果、ランプの点灯中において、電極ヘッド31の表面からその一部が欠け落ちたり、電極ヘッド31が高温となって変形したりすることがある。
ここで、通気率は、試料を通過したガス(20℃の空気)の体積をQ(cm3 )、試料の厚み(ガスの通過距離)をD(cm)、試料をガスの通過方向に垂直な面で切断したときの断面積をA(cm2 )、試料のガス導入面とガス排出面とのガス圧力差をP(cmH2 O)、体積Qのガスが試料を通過するのに要した時間をT(sec)としたとき、下記の式によって求められるものである。
式:通気率=(Q×D)/(A×P×T)
ここで、通気率は、試料を通過したガス(20℃の空気)の体積をQ(cm3 )、試料の厚み(ガスの通過距離)をD(cm)、試料をガスの通過方向に垂直な面で切断したときの断面積をA(cm2 )、試料のガス導入面とガス排出面とのガス圧力差をP(cmH2 O)、体積Qのガスが試料を通過するのに要した時間をT(sec)としたとき、下記の式によって求められるものである。
式:通気率=(Q×D)/(A×P×T)
陰極30における電極ヘッド31および電極芯棒35を構成する高融点金属としては、タングステンを用いることが好ましい。
また、陰極30における電極ヘッド31の先端部31Tには、例えば1〜10質量%の割合で炭素若しくは炭化物が含有されていることが好ましい。炭素の具体例としては、カーボンブラックが挙げられ、炭化物の具体例としては、WC、W2 C、TaC,Ta2 C,HfC,NbC,ZrC,MoC,Mo2 Cなどが挙げられる。
電極ヘッド31の先端部31Tに炭素若しくは炭化物が含有されることにより、エミッタ部材32から蒸発したエミッタ物質を構成する酸化物が、電極ヘッド31の連通路31Hを通る間に還元作用を受けて活性化したり、あるいは炭化物のCがエミッタ部材32の内部に拡散し、エミッタ物質を構成する酸化物を還元したりすることによって、金属原子として表面に拡散移動するため、使用寿命が一層長いランプが得られる。
また、陰極30における電極ヘッド31の先端部31Tには、例えば1〜10質量%の割合で炭素若しくは炭化物が含有されていることが好ましい。炭素の具体例としては、カーボンブラックが挙げられ、炭化物の具体例としては、WC、W2 C、TaC,Ta2 C,HfC,NbC,ZrC,MoC,Mo2 Cなどが挙げられる。
電極ヘッド31の先端部31Tに炭素若しくは炭化物が含有されることにより、エミッタ部材32から蒸発したエミッタ物質を構成する酸化物が、電極ヘッド31の連通路31Hを通る間に還元作用を受けて活性化したり、あるいは炭化物のCがエミッタ部材32の内部に拡散し、エミッタ物質を構成する酸化物を還元したりすることによって、金属原子として表面に拡散移動するため、使用寿命が一層長いランプが得られる。
エミッタ部材32は、基材中にエミッタ物質が含有されてなるものである。このようなエミッタ部材32の材質としては、タングステンなどの高融点金属中に、酸化トリウム(ThO2 )、酸化ランタン(La2 O3 )、酸化セリウム(CeO2 )、酸化イットリウム(Y2 O3 )、バリウム系化合物、アルミネート系化合物、またはジルコネート系化合物などのエミッタ物質が含有されてなるものを用いることができる。これらの中では、タングステン中に、ThO2 が含有されてなるトリエーテッドタングステンを用いることが好ましい。
エミッタ部材32におけるエミッタ物質の含有割合は、0.5〜5質量%であることが好ましい。
エミッタ部材32におけるエミッタ物質の含有割合は、0.5〜5質量%であることが好ましい。
また、エミッタ部材32は、その表面が炭化処理されていることが好ましく、これにより、エミッタ物質を構成する金属化合物から、金属原子を高い効率で取り出して当該エミッタ部材32の表面に安定して供給することができる。
また、エミッタ部材32の表面には、溝または突条が形成されていてもよい。このような構成によれば、エミッタ部材32の表面積が大きくなるため、当該エミッタ部材32におけるエミッタ物質から取り出される金属原子を、当該エミッタ部材32の表面に効率よく供給することができると共に、エミッタ部材32が電極ヘッド31から脱落することを防止することができる。
また、エミッタ部材32の表面には、溝または突条が形成されていてもよい。このような構成によれば、エミッタ部材32の表面積が大きくなるため、当該エミッタ部材32におけるエミッタ物質から取り出される金属原子を、当該エミッタ部材32の表面に効率よく供給することができると共に、エミッタ部材32が電極ヘッド31から脱落することを防止することができる。
このような陰極30は、例えば以下のようにして作製することができる。
先ず、図3(a)に示すように、形成すべき陰極30の形状に対応する成型用凹所41を有する陰極製造用型40を用意し、この陰極製造用型40の成型用凹所41内にエミッタ部材32を配置する。次いで、図3(b)に示すように、陰極製造用型40の成型用凹所41内に、例えばタングステン粉末などの金属粉末およびバインダーを含有してなる電極ヘッド形成用材料31Bを投入して堆積させる共に、電極芯棒35の先端部を、堆積した電極ヘッド形成用材料31B中に進入させ、その後、図3(c)に示すように、プレス部材45によって加圧することにより、エミッタ部材32および電極芯棒35が保持されてなる圧粉成型体31Aが形成される。
そして、圧粉成型体31Aに対して、必要に応じて水素ガス雰囲気下において加熱による脱脂処理を施した後、焼成処理をすることにより、図2に示す陰極30が得られる。
先ず、図3(a)に示すように、形成すべき陰極30の形状に対応する成型用凹所41を有する陰極製造用型40を用意し、この陰極製造用型40の成型用凹所41内にエミッタ部材32を配置する。次いで、図3(b)に示すように、陰極製造用型40の成型用凹所41内に、例えばタングステン粉末などの金属粉末およびバインダーを含有してなる電極ヘッド形成用材料31Bを投入して堆積させる共に、電極芯棒35の先端部を、堆積した電極ヘッド形成用材料31B中に進入させ、その後、図3(c)に示すように、プレス部材45によって加圧することにより、エミッタ部材32および電極芯棒35が保持されてなる圧粉成型体31Aが形成される。
そして、圧粉成型体31Aに対して、必要に応じて水素ガス雰囲気下において加熱による脱脂処理を施した後、焼成処理をすることにより、図2に示す陰極30が得られる。
以上において、電極ヘッド形成用材料31Bを構成する金属粉末としては、平均粒径が1〜10μmのものを用いることが好ましい。
また、電極ヘッド形成用材料31Bに含有されるバインダーとしては、ステアリン酸、ポリビニルアルコールなどを用いることができる。
また、圧粉成型体31Aの脱脂処理における処理温度は、例えば500〜1000℃である。
また、圧粉成型体31Aの焼結処理における処理温度は、用いられる金属粉末の材質にもよるが、タングステン粉末を用いる場合には、1500〜2500℃であることが好ましい。この処理温度が1500℃未満である場合には、得られる金属焼結体はその強度が低いものとなるおそれがある。一方、この処理温度が2500℃を超える場合には、得られる金属焼結体はその通気率が低いものとなるおそれがある。
また、電極ヘッド形成用材料31Bに含有されるバインダーとしては、ステアリン酸、ポリビニルアルコールなどを用いることができる。
また、圧粉成型体31Aの脱脂処理における処理温度は、例えば500〜1000℃である。
また、圧粉成型体31Aの焼結処理における処理温度は、用いられる金属粉末の材質にもよるが、タングステン粉末を用いる場合には、1500〜2500℃であることが好ましい。この処理温度が1500℃未満である場合には、得られる金属焼結体はその強度が低いものとなるおそれがある。一方、この処理温度が2500℃を超える場合には、得られる金属焼結体はその通気率が低いものとなるおそれがある。
このようなショートアーク型放電ランプによれば、陰極30の電極ヘッド31におけるエミッタ部材32の周囲に位置する先端部には、当該電極ヘッド31の外面から当該エミッタ部材32の表面に通ずる連通路31Hが形成されていることにより、エミッタ部材32の先端部分以外の部分に含有されたエミッタ物質から取り出された金属原子が、電極ヘッド31に形成された連通路31Hを介して当該電極ヘッド31の表面に供給されることによってエミッタとして作用するので、エミッタ部材32中に含有されたエミッタ物質を効率よく利用することができ、従って、長い使用寿命が得られる。
以上、本発明のショートアーク型放電ランプの実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限られず、種々の変更を加えることが可能である。
例えばエミッタ部材32中には、その全体にわたって同一のエミッタ物質が含有されている必要はなく、例えばエミッタ部材32における先端部に含有されるエミッタ物質と後端部含有されるエミッタ物質が異なるものであってもよい。
また、エミッタ部材32は、柱状のものに限定されず、例えばトリエーテッドタングステンよりなる複数の線材が束ねられてなるものであってもよい。
例えばエミッタ部材32中には、その全体にわたって同一のエミッタ物質が含有されている必要はなく、例えばエミッタ部材32における先端部に含有されるエミッタ物質と後端部含有されるエミッタ物質が異なるものであってもよい。
また、エミッタ部材32は、柱状のものに限定されず、例えばトリエーテッドタングステンよりなる複数の線材が束ねられてなるものであってもよい。
以下、本発明のショートアーク型放電ランプの具体的な実施例について説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
[陰極の作製]
〈作製例1〉
図3に示す工程に従い、以下のようにして陰極を作製した。
形成すべき陰極の形状に対応する成型用凹所(41)を有する陰極製造用型(40)を用意し、この陰極製造用型(40)の成型用凹所(41)内にエミッタ部材(32)を配置し、この状態で、陰極製造用型(40)の成型用凹所(41)内に、平均粒径が3μmのタングステン粉末およびステアリン酸を含有してなる電極ヘッド形成用材料(31B)を投入して堆積させる共に、タングステンよりなる直径が8mmの電極芯棒(35)の先端部を、堆積した電極ヘッド形成用材料(31B)中に進入させ、その後、プレス部材(45)によって加圧することにより、エミッタ部材(32)および電極芯棒(35)が保持されてなる圧粉成型体(31A)を形成した。
以上において、エミッタ部材(32)としては、トリエーテッドタングステン(ThO2 の含有割合が2質量%のもの)よりなり,全長が4mm、直径が2.5mmで、先端部がテーパ状に形成された円柱状のものを用いた。
そして、得られた圧粉成型体(31A)に対して、水素ガス雰囲気下で1000℃の条件で脱脂処理を施した後、減圧下において1500℃で3時間の条件で焼結処理を施すことにより、図2に示す構成の陰極(30)を作製した。得られた陰極(30)は、電極ヘッド(31)の後端からエミッタ部材(32)の先端までの長さが20mm、電極ヘッド(31)の先端部(31T)を除く部分の径が12mm、電極ヘッド(31)およびエミッタ部材(32)の各々の先端部におけるテーパのなす角が60°のものである。
また、得られた陰極(30)における電極ヘッド(31)を構成する金属焼結体について、20℃の空気による通気率を測定したところ、10cm3 ・cm/(cm2 ・sec・cmH2 O)であった。この陰極を「陰極A」とする。
〈作製例1〉
図3に示す工程に従い、以下のようにして陰極を作製した。
形成すべき陰極の形状に対応する成型用凹所(41)を有する陰極製造用型(40)を用意し、この陰極製造用型(40)の成型用凹所(41)内にエミッタ部材(32)を配置し、この状態で、陰極製造用型(40)の成型用凹所(41)内に、平均粒径が3μmのタングステン粉末およびステアリン酸を含有してなる電極ヘッド形成用材料(31B)を投入して堆積させる共に、タングステンよりなる直径が8mmの電極芯棒(35)の先端部を、堆積した電極ヘッド形成用材料(31B)中に進入させ、その後、プレス部材(45)によって加圧することにより、エミッタ部材(32)および電極芯棒(35)が保持されてなる圧粉成型体(31A)を形成した。
以上において、エミッタ部材(32)としては、トリエーテッドタングステン(ThO2 の含有割合が2質量%のもの)よりなり,全長が4mm、直径が2.5mmで、先端部がテーパ状に形成された円柱状のものを用いた。
そして、得られた圧粉成型体(31A)に対して、水素ガス雰囲気下で1000℃の条件で脱脂処理を施した後、減圧下において1500℃で3時間の条件で焼結処理を施すことにより、図2に示す構成の陰極(30)を作製した。得られた陰極(30)は、電極ヘッド(31)の後端からエミッタ部材(32)の先端までの長さが20mm、電極ヘッド(31)の先端部(31T)を除く部分の径が12mm、電極ヘッド(31)およびエミッタ部材(32)の各々の先端部におけるテーパのなす角が60°のものである。
また、得られた陰極(30)における電極ヘッド(31)を構成する金属焼結体について、20℃の空気による通気率を測定したところ、10cm3 ・cm/(cm2 ・sec・cmH2 O)であった。この陰極を「陰極A」とする。
〈作製例2〉
圧粉成型体の焼結処理における温度条件を1500℃から2000℃に変更したこと以外は、作製例1と同様にして陰極を作製した。得られた陰極における電極ヘッドを構成する金属焼結体について、20℃の空気による通気率を測定したところ、1cm3 ・cm/(cm2 ・sec・cmH2 O)であった。この陰極を「陰極B」とする。
圧粉成型体の焼結処理における温度条件を1500℃から2000℃に変更したこと以外は、作製例1と同様にして陰極を作製した。得られた陰極における電極ヘッドを構成する金属焼結体について、20℃の空気による通気率を測定したところ、1cm3 ・cm/(cm2 ・sec・cmH2 O)であった。この陰極を「陰極B」とする。
〈作製例3〉
圧粉成型体の焼結処理における温度条件を1500℃から2500℃に変更したこと以外は、作製例1と同様にして陰極を作製した。得られた陰極における電極ヘッドを構成する金属焼結体について、20℃の空気による通気率を測定したところ、0.001cm3 ・cm/(cm2 ・sec・cmH2 O)であった。この陰極を「陰極C」とする。
圧粉成型体の焼結処理における温度条件を1500℃から2500℃に変更したこと以外は、作製例1と同様にして陰極を作製した。得られた陰極における電極ヘッドを構成する金属焼結体について、20℃の空気による通気率を測定したところ、0.001cm3 ・cm/(cm2 ・sec・cmH2 O)であった。この陰極を「陰極C」とする。
〈作製例4〉
圧粉成型体の焼結処理における温度条件を1500℃から2800℃に変更したこと以外は、作製例1と同様にして陰極を作製した。得られた陰極における電極ヘッドを構成する金属焼結体について、20℃の空気による通気率を測定したところ、0.0001cm3 ・cm/(cm2 ・sec・cmH2 O)であった。この陰極を「陰極D」とする。
圧粉成型体の焼結処理における温度条件を1500℃から2800℃に変更したこと以外は、作製例1と同様にして陰極を作製した。得られた陰極における電極ヘッドを構成する金属焼結体について、20℃の空気による通気率を測定したところ、0.0001cm3 ・cm/(cm2 ・sec・cmH2 O)であった。この陰極を「陰極D」とする。
〈作製例5〉
圧粉成型体の焼結処理における温度条件を1500℃から1300℃に変更したこと以外は、作製例1と同様にして陰極を作製した。得られた陰極における電極ヘッドを構成する金属焼結体について、20℃の空気による通気率を測定したところ、50cm3 ・cm/(cm2 ・sec・cmH2 O)であった。この陰極を「陰極E」とする。
圧粉成型体の焼結処理における温度条件を1500℃から1300℃に変更したこと以外は、作製例1と同様にして陰極を作製した。得られた陰極における電極ヘッドを構成する金属焼結体について、20℃の空気による通気率を測定したところ、50cm3 ・cm/(cm2 ・sec・cmH2 O)であった。この陰極を「陰極E」とする。
〈実施例1〉
陰極Aを用い、図1および図2に示す構成に従って、下記の仕様のショートアーク型放電ランプを製造した。
[発光管(10)]
材質;石英ガラス,発光部(11)の軸方向の長さ:225mm、発光部(11)の最大内径:175mm、発光部(11)の内容積:2800cm3
[陽極(20)]
電極ヘッド(21)および電極芯棒(25)の材質:タングステン,電極ヘッド(21)の全長:65mm,電極ヘッド(21)の胴径:35mm,電極ヘッド(21)の先端径:18mm,電極芯棒(25)の径:10mm
[その他]
陽極(20)と陰極(30)との電極間距離:7.5mm
封入物:キセノンガス
陰極Aを用い、図1および図2に示す構成に従って、下記の仕様のショートアーク型放電ランプを製造した。
[発光管(10)]
材質;石英ガラス,発光部(11)の軸方向の長さ:225mm、発光部(11)の最大内径:175mm、発光部(11)の内容積:2800cm3
[陽極(20)]
電極ヘッド(21)および電極芯棒(25)の材質:タングステン,電極ヘッド(21)の全長:65mm,電極ヘッド(21)の胴径:35mm,電極ヘッド(21)の先端径:18mm,電極芯棒(25)の径:10mm
[その他]
陽極(20)と陰極(30)との電極間距離:7.5mm
封入物:キセノンガス
上記のショートアーク型放電ランプを、ランプ電力25kW、ランプ電圧が53Vの条件で点灯させ、ショートアーク型放電ランプから放射される光の光量の変動値が±2%の範囲を超えるまでの点灯時間を使用寿命として測定した。結果を下記表1に示す。
〈実施例2〉
陰極Aの代わりに陰極Bを用いたこと以外は実施例1と同様の構成および仕様のショートアーク型放電ランプを製造し、その使用寿命を実施例1と同様にして測定した。結果を下記表1に示す。
陰極Aの代わりに陰極Bを用いたこと以外は実施例1と同様の構成および仕様のショートアーク型放電ランプを製造し、その使用寿命を実施例1と同様にして測定した。結果を下記表1に示す。
〈実施例3〉
陰極Aの代わりに陰極Cを用いたこと以外は実施例1と同様の構成および仕様のショートアーク型放電ランプを製造し、その使用寿命を実施例1と同様にして測定した。結果を下記表1に示す。
陰極Aの代わりに陰極Cを用いたこと以外は実施例1と同様の構成および仕様のショートアーク型放電ランプを製造し、その使用寿命を実施例1と同様にして測定した。結果を下記表1に示す。
〈実施例4〉
陰極Aの代わりに陰極Dを用いたこと以外は実施例1と同様の構成および仕様のショートアーク型放電ランプを製造し、その使用寿命を実施例1と同様にして測定した。結果を下記表1に示す。
陰極Aの代わりに陰極Dを用いたこと以外は実施例1と同様の構成および仕様のショートアーク型放電ランプを製造し、その使用寿命を実施例1と同様にして測定した。結果を下記表1に示す。
〈比較例1〉
陰極Aの代わりに、陰極Aと同様の形状および寸法を有する、大径のトリエーテッドタングステン(ThO2 の含有割合が2質量%のもの)の円柱状体を切削加工して得られた陰極(以下、これを「陰極F」とする。)を用いたこと以外は実施例1と同様の構成および仕様のショートアーク型放電ランプを製造し、その使用寿命を実施例1と同様にして測定した。結果を下記表1に示す。
陰極Aの代わりに、陰極Aと同様の形状および寸法を有する、大径のトリエーテッドタングステン(ThO2 の含有割合が2質量%のもの)の円柱状体を切削加工して得られた陰極(以下、これを「陰極F」とする。)を用いたこと以外は実施例1と同様の構成および仕様のショートアーク型放電ランプを製造し、その使用寿命を実施例1と同様にして測定した。結果を下記表1に示す。
表1の結果から明らかなように、実施例1〜実施例4に係るショートアーク型放電ランプによれば、長い使用寿命が得られることが確認された。
〈参考例〉
陰極(30)において、陰極Aの代わりに陰極Eを用いたこと以外は実施例1と同様の構成および仕様のショートアーク型放電ランプを製造し、このショートアーク型放電ランプを実施例1と同様の条件で点灯させたところ、電極ヘッドの一部が欠損して脱落したため、点灯を開始してから数時間で点灯を中止した。
陰極(30)において、陰極Aの代わりに陰極Eを用いたこと以外は実施例1と同様の構成および仕様のショートアーク型放電ランプを製造し、このショートアーク型放電ランプを実施例1と同様の条件で点灯させたところ、電極ヘッドの一部が欠損して脱落したため、点灯を開始してから数時間で点灯を中止した。
10 発光管
11 発光部
12 一方の封止部
13 他方の封止部
14,15 金属箔
16,17 外部リード
18,19 口金
20 陽極
21 電極ヘッド
21T 先端部
25 電極芯棒
30 陰極
31 電極ヘッド
31T 先端部
31H 連通路
31A 圧粉成型体
31B 電極ヘッド形成用材料
32 エミッタ部材
32T 先端部
35 電極芯棒
40 陰極製造用型
41 成型用凹所
45 プレス部材
S 放電空間
11 発光部
12 一方の封止部
13 他方の封止部
14,15 金属箔
16,17 外部リード
18,19 口金
20 陽極
21 電極ヘッド
21T 先端部
25 電極芯棒
30 陰極
31 電極ヘッド
31T 先端部
31H 連通路
31A 圧粉成型体
31B 電極ヘッド形成用材料
32 エミッタ部材
32T 先端部
35 電極芯棒
40 陰極製造用型
41 成型用凹所
45 プレス部材
S 放電空間
Claims (4)
- 発光管と、この発光管内に互いに対向して配置された陽極および陰極とを備えてなり、 前記陰極は、電極ヘッドと、この電極ヘッドの先端部に埋設保持された、エミッタ物質を含有してなるエミッタ部材とを有してなり、
前記陰極における前記電極ヘッドの先端部には、当該電極ヘッドの外面から前記エミッタ部材の表面に通ずる連通路が形成されていることを特徴とするショートアーク型放電ランプ。 - 前記陰極における前記電極ヘッドの先端部は、多数の孔を有する、20℃の空気による通気率が0.001〜10cm3 ・cm/(cm2 ・sec・cmH2 O)の金属焼結体よりなり、当該金属焼結体の孔によって前記連通路が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のショートアーク型放電ランプ。
- 前記エミッタ部材は、トリエーテッドタングステンよりなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のショートアーク型放電ランプ。
- 前記陰極における前記電極ヘッドの先端部には、炭素または炭化物が含有されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のショートアーク型放電ランプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011150611A JP2013020703A (ja) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | ショートアーク型放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011150611A JP2013020703A (ja) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | ショートアーク型放電ランプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013020703A true JP2013020703A (ja) | 2013-01-31 |
Family
ID=47691987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011150611A Withdrawn JP2013020703A (ja) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | ショートアーク型放電ランプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013020703A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017002542A1 (ja) * | 2015-06-29 | 2017-01-05 | ウシオ電機株式会社 | ショートアーク型放電ランプ |
JP2017016992A (ja) * | 2015-06-29 | 2017-01-19 | ウシオ電機株式会社 | ショートアーク型放電ランプ |
WO2018213858A3 (de) * | 2017-05-23 | 2019-01-31 | Plansee Se | Kathodenwerkstoff |
-
2011
- 2011-07-07 JP JP2011150611A patent/JP2013020703A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017002542A1 (ja) * | 2015-06-29 | 2017-01-05 | ウシオ電機株式会社 | ショートアーク型放電ランプ |
JP2017016992A (ja) * | 2015-06-29 | 2017-01-19 | ウシオ電機株式会社 | ショートアーク型放電ランプ |
JP2017092040A (ja) * | 2015-06-29 | 2017-05-25 | ウシオ電機株式会社 | ショートアーク型放電ランプ |
WO2018213858A3 (de) * | 2017-05-23 | 2019-01-31 | Plansee Se | Kathodenwerkstoff |
JP2020521294A (ja) * | 2017-05-23 | 2020-07-16 | プランゼー エスエー | 陰極材料 |
US11315782B2 (en) | 2017-05-23 | 2022-04-26 | Plansee Se | Cathode material |
JP7234474B2 (ja) | 2017-05-23 | 2023-03-08 | プランゼー エスエー | 陰極材料 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4741190B2 (ja) | ショートアーク型高圧放電ランプ | |
JP4725389B2 (ja) | 高圧放電ランプ | |
JP5287951B2 (ja) | 放電ランプ用陰極 | |
JP5293172B2 (ja) | 放電ランプ | |
JP2013020703A (ja) | ショートアーク型放電ランプ | |
TW201735096A (zh) | 放電燈管用電極之製造方法及放電燈管 | |
TWI275119B (en) | Mercury short-arc lamp | |
CN101794704B (zh) | 放电灯 | |
JP2005519436A6 (ja) | 酸化ランタン含有陰極を有する水銀ショートアークランプ | |
KR100490579B1 (ko) | 숏아크형수은램프 | |
JP5573691B2 (ja) | デジタルプロジェクター用のキセノンショートアークランプ | |
JP6135034B2 (ja) | ショートアーク型放電ランプ | |
JP2011103240A (ja) | タングステン電極およびそれを用いた放電ランプ | |
JP2007149692A (ja) | 高水銀濃度セラミックメタルハライドランプ | |
CN1873899A (zh) | 超高压水银灯 | |
TWI489518B (zh) | Short arc discharge lamp | |
JP5668796B2 (ja) | 放電ランプ用陰極および放電ランプ | |
JP6292431B2 (ja) | 放電ランプ用陰極 | |
JP3611984B2 (ja) | 放電管および放電管用陰極の製造方法 | |
JP6436302B2 (ja) | ショートアーク型放電ランプ | |
JP2005166382A (ja) | ガス放電灯 | |
JP6665906B2 (ja) | ショートアーク型放電ランプ | |
JP2013257968A (ja) | 放電ランプ | |
JP6642658B2 (ja) | ショートアーク型放電ランプの製造方法 | |
JP6397945B2 (ja) | ショートアーク型放電ランプおよびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20141007 |