JP5321427B2 - Short arc type discharge lamp - Google Patents

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Description

本発明はショートアーク型放電ランプに関する。特に、ショートアーク型水銀ランプ、ショートアーク型キセノンランプに関する。   The present invention relates to a short arc type discharge lamp. In particular, the present invention relates to a short arc type mercury lamp and a short arc type xenon lamp.

ショートアーク型放電ランプは、発光部に陽極と陰極が数ミリ程度の間隙をもって対向配置する構造をしており、陽極と陰極の間にアークを発生させて発光を得るランプである。このうち、ショートアーク型水銀ランプは、半導体、液晶、プリント基板など各種の露光工程に用いられる。また、ショートアーク型キセノンランプは、例えば、ディジタルシネマ用プロジェクター装置の光源に用いられる。   The short arc type discharge lamp has a structure in which an anode and a cathode are arranged to face each other with a gap of about several millimeters in a light emitting portion, and an arc is generated between the anode and the cathode to obtain light emission. Among these, short arc type mercury lamps are used in various exposure processes such as semiconductors, liquid crystals, and printed circuit boards. The short arc type xenon lamp is used as a light source of a projector device for digital cinema, for example.

この種の放電ランプの陰極は、通常タングステンを基体として構成されており、このタングステンには通称エミッターといわれる電子放射性物質が含有されている。このエミッターは、ランプ点灯中において陰極先端まで輸送（拡散）されることで陰極先端におけるアーク形成に寄与している。
しかしながら、ランプ点灯に伴い、エミッターが枯渇したり、あるいは先端への供給が不十分になったりすると、良好なアーク形成されなくなり、ア−クの激しい揺れやランプ電圧の著しい変動という不具合を生じる。 The cathode of this type of discharge lamp is usually composed of tungsten as a substrate, and this tungsten contains an electron-emitting material commonly called an emitter. The emitter contributes to arc formation at the cathode tip by being transported (diffused) to the cathode tip during lamp operation.
However, if the emitter is depleted or the supply to the tip becomes insufficient as the lamp is turned on, a good arc is not formed, and there is a problem that the arc oscillates and the lamp voltage fluctuates significantly.

この問題を解決するために、陰極内部にエミッターの貯蔵タンクのようなものを設けて、枯渇しないように十分な量を保持させておき、先端面まで細長穴を使って安定的に供給させる技術も提案されている（特開平１１−９６９６５号、特開平１１−１５４４８８号）。
しかしながら、陰極の先端面に開口を設けると、当該開口部分にアークが形成されないことから輝度低下という問題を生じる。
図４はこのような状態を示す。陰極の先端面に開口が形成されていると、当該開口上方にはアークが発生していない。特に、陰極先端面の中央部分はアーク輝度が最も高く、すなわち明るい部分であり、その部分にアークが形成されていないことは影響が大きい。 In order to solve this problem, a technology such as a storage tank for the emitter is provided inside the cathode, a sufficient amount is kept so as not to be depleted, and a stable supply is made to the tip surface using an elongated hole. Have also been proposed (JP-A-11-96965, JP-A-11-154488).
However, if an opening is provided in the tip end face of the cathode, an arc is not formed in the opening, and this causes a problem of reduced brightness.
FIG. 4 shows such a state. When an opening is formed on the tip surface of the cathode, no arc is generated above the opening. In particular, the central portion of the cathode front end surface has the highest arc luminance, that is, a bright portion, and the fact that no arc is formed in that portion has a great influence.

特開平１１−９６９６５号JP-A-11-96965 特開平１１−１５４４８８号Japanese Patent Laid-Open No. 11-154488

この発明が解決しようとする課題は、長時間にわたり安定的にエミッターを先端領域に供給できるとともに、アークの輝度が高い陰極構造を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a cathode structure capable of stably supplying an emitter to the tip region over a long period of time and having high arc brightness.

上記課題を達成するために、この発明に係るショートアーク型放電ランプは、電子放射性物質が含有されるとともに先端が概略円錐台形状の陰極と、陽極とを含む発光部を有する構造において、前記陰極は、前記円錐台の斜面領域であって、当該陰極の先端面の直径をＤとしたとき、陰極先端から当該陰極の軸方向の長さ２Ｄ以内に開口部を有する細長穴が形成されることを特徴とする。
さらに、前記細長穴の開口は、前記陰極の先端面と前記円錐台の斜面領域の境界を跨るように形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a short arc type discharge lamp according to the present invention comprises a light emitting portion containing an electron-emitting substance and having a tip having a substantially truncated cone shape and an anode. Is a slope region of the truncated cone, and an elongated hole having an opening is formed within a length 2D in the axial direction of the cathode from the cathode tip, where D is the diameter of the tip surface of the cathode. It is characterized by.
Further, the opening of the elongated hole is formed so as to straddle the boundary between the tip surface of the cathode and the inclined region of the truncated cone.

本発明に係るショートアーク型放電ランプは以下の効果を有する。
（１）陰極の先端から後方に伸びる細長穴を形成することで、エミッターの供給を安定的に行なうことができる。
（２）細長穴の開口は、陰極の斜面部分に形成させることで、アークの輝度低下の影響を低減することができる。 The short arc type discharge lamp according to the present invention has the following effects.
(1) By forming an elongated hole extending backward from the tip of the cathode, the emitter can be supplied stably.
(2) The effect of reducing the arc brightness can be reduced by forming the elongated hole opening on the slope of the cathode.

本発明に係るショートアーク型放電ランプの概略構成を示す。1 shows a schematic configuration of a short arc type discharge lamp according to the present invention. 陰極の先端構造拡大図を示す。An enlarged view of the tip structure of the cathode is shown. 本発明に係る陰極の他の実施形態を示す。3 shows another embodiment of a cathode according to the present invention. 従来の放電ランプの陰極の先端構造を示す。The tip structure of the cathode of the conventional discharge lamp is shown. 実験結果を示す。Experimental results are shown.

図１は本発明に係るショートアーク型放電ランプの一例であるショートアーク型水銀ランプの概略構成を示す。放電ランプは、石英ガラスからなる発光管１０より構成され、発光管は発光部１１と、この発光部１１から両端に伸びるロッド状の封止部１２から構成される。発光部１１の内部には陰極２０と陽極３０が、例えば5.0ｍｍの間隙をもって対向配置しており、陰極２０の先端にアーク輝点が形成される。なお、発光部１１は球形、あるいは管軸方向に細長く伸びる紡錘形である。   FIG. 1 shows a schematic configuration of a short arc type mercury lamp which is an example of a short arc type discharge lamp according to the present invention. The discharge lamp is composed of an arc tube 10 made of quartz glass, and the arc tube is composed of a light emitting part 11 and a rod-shaped sealing part 12 extending from the light emitting part 11 to both ends. The cathode 20 and the anode 30 are disposed opposite to each other with a gap of, for example, 5.0 mm inside the light emitting unit 11, and an arc bright spot is formed at the tip of the cathode 20. The light emitting portion 11 has a spherical shape or a spindle shape elongated in the tube axis direction.

陰極２０は、例えば、トリウムドープタングステン（トリウムが含有されたタングステン）よりなる円柱状ロッドであって、先端は概略円錐台形状に形成されており陰極棒２３に支持される。陽極３０は、例えば、タングステンよりなり、全体が円柱状ロッドであるとともに、先端に平面を有する略砲弾形状に形成されており陽極棒３３に支持される。   The cathode 20 is a cylindrical rod made of thorium-doped tungsten (tungsten containing thorium), for example, and the tip is formed in a substantially truncated cone shape and is supported by the cathode rod 23. The anode 30 is made of, for example, tungsten, and is a cylindrical rod as a whole. The anode 30 is formed in a substantially bullet shape having a flat surface at the tip, and is supported by the anode rod 33.

陰極棒２３と陽極棒３３は各々封止部１２に向かって伸びる。各封止部１２には図示略のモリブデン箔が埋設されている。陰極棒２３および陽極棒３３はそれぞれモリブデン箔と接合して気密封止構造が形成される。封止部１２の外端は外部リード１３が突出する。この外部リード１３に図示略の給電装置が接続されて電流供給が行なわれる。なお、陰極２０や陽極３０は、それぞれ陰極棒２３、陽極棒３３と物理的に別体である必要はなく、両者が物理的に一体の構造であってもかまわない。   The cathode bar 23 and the anode bar 33 each extend toward the sealing portion 12. A molybdenum foil (not shown) is embedded in each sealing portion 12. The cathode bar 23 and the anode bar 33 are bonded to a molybdenum foil to form an airtight sealing structure. An external lead 13 protrudes from the outer end of the sealing portion 12. A power supply device (not shown) is connected to the external lead 13 to supply current. Note that the cathode 20 and the anode 30 do not have to be physically separate from the cathode rod 23 and the anode rod 33, respectively, and they may be physically integrated.

発光部１１には、水銀と、アルゴンもしくはクリプトンを含む希ガスが封入される。水銀の封入量は、発光空間の内容積当たり1.0〜20ｍｇ／ｃｃの範囲であって、例えば2ｍｇ／ｃｃ含まれる。希ガスの封入量は0.2〜0.5ＭＰａであって、例えば0.3ＭＰａである。水銀と希ガスの定常点灯時の総内圧は2.5ＭＰａ程度になる。   The light emitting unit 11 is filled with mercury and a rare gas containing argon or krypton. The amount of mercury enclosed is in the range of 1.0 to 20 mg / cc per inner volume of the light emitting space, and is included, for example, 2 mg / cc. The amount of rare gas sealed is 0.2 to 0.5 MPa, for example, 0.3 MPa. The total internal pressure during steady lighting of mercury and rare gas is about 2.5 MPa.

図２は陰極２０の拡大構造を示す。（ａ）は長手方向の断面図を示し、（ｂ）は（ａ）に示す構造を先端面側から眺めた状態を示す。陰極２０は、全体が概略円錐台形状をしており、先端の傾斜部２１（テーパ部）と、円柱形状の本体部２２より構成される。傾斜部２１の先端には先端面２４が形成されるとともに、先端面２４と傾斜部２１の境界を跨ぐように開口が形成された細長穴２５が電極の長手方向に伸びるように４つ形成される。   FIG. 2 shows an enlarged structure of the cathode 20. (A) shows sectional drawing of a longitudinal direction, (b) shows the state which looked at the structure shown to (a) from the front end surface side. The cathode 20 has a substantially truncated cone shape as a whole, and is composed of an inclined portion 21 (tapered portion) at the tip and a cylindrical main body portion 22. A tip surface 24 is formed at the tip of the inclined portion 21, and four elongated holes 25 having openings formed so as to straddle the boundary between the tip surface 24 and the inclined portion 21 are formed so as to extend in the longitudinal direction of the electrode. The

ここで、陰極２０に含有されたエミッターは、一般に、粒内拡散、粒界拡散、表面拡散と種別される３通りの形態により陰極先端に向かって拡散する。拡散速度は表面拡散がもっとも早く、ついで粒界拡散、粒内拡散である。本発明は、陰極２０の傾斜部２１に細長穴２５を形成させることで、細長穴２５の内表面による表面拡散を利用できる。細長穴２５を形成する方法は、例えば、ドリルなどを使った機械加工である。   Here, the emitter contained in the cathode 20 is generally diffused toward the tip of the cathode by three types classified as intragranular diffusion, grain boundary diffusion, and surface diffusion. The diffusion rate is the fastest surface diffusion, followed by grain boundary diffusion and intragranular diffusion. The present invention can utilize surface diffusion by the inner surface of the elongated hole 25 by forming the elongated hole 25 in the inclined portion 21 of the cathode 20. A method of forming the elongated hole 25 is, for example, machining using a drill or the like.

陰極２０について数値例をあげると、陰極の先端面はφ0.5ｍｍ〜φ2.0ｍｍ程度であり一例ではφ2.0ｍｍ、細長穴の径はφ0.2ｍｍ〜φ1.0ｍｍ程度であり一例ではφ0.4ｍｍ、細長穴の長さ（深さ）は2.0ｍｍ〜10.0ｍｍであり一例では3.0ｍｍである。また、陰極はトリウムが含有されたタングステンに限定されるものではなく、ランタンを含有したタングステン、セリウムを含有したタングステン、イットリアを含有したタングステンなど、希土類元素を含有したタングステンも使われる。   As for numerical examples of the cathode 20, the tip end face of the cathode is about φ0.5 mm to φ2.0 mm, and in one example, φ2.0 mm, and the diameter of the elongated hole is about φ0.2 mm to φ1.0 mm, and in one example, φ0.4 mm. The length (depth) of the elongated hole is 2.0 mm to 10.0 mm, and in one example is 3.0 mm. Further, the cathode is not limited to tungsten containing thorium, and tungsten containing rare earth elements such as tungsten containing lanthanum, tungsten containing cerium, tungsten containing yttria, and the like is also used.

図３は本発明に係る陰極の他の実施形態を示す。図２に示す構造は細長穴２５の開口が先端面２４と傾斜部２１に跨るように形成されているのに対し、図３に示す構造は細長穴２５の開口が完全に傾斜部２１に形成されている。
この構造の利点は陰極先端に形成されるアークが細長穴の影響をほとんど受けないことである。図２に示す構造の場合であっても、細長穴の開口は、先端面の比較的外周に形成されていることからアーク輝度低下の影響を受けにくい。しかし、この図３に示す構造はその効果をより一層発揮できる。 FIG. 3 shows another embodiment of the cathode according to the present invention. In the structure shown in FIG. 2, the opening of the elongated hole 25 is formed so as to straddle the distal end surface 24 and the inclined portion 21, whereas in the structure shown in FIG. 3, the opening of the elongated hole 25 is completely formed in the inclined portion 21. Has been.
The advantage of this structure is that the arc formed at the cathode tip is hardly affected by the elongated hole. Even in the case of the structure shown in FIG. 2, since the opening of the elongated hole is formed on the relatively outer periphery of the tip surface, it is not easily affected by the decrease in arc luminance. However, the structure shown in FIG. 3 can further exert the effect.

次に、本発明の効果を示す実験について説明する。細長穴の形成位置が異なる８種類の放電ランプ（ランプＡ、ランプＢ、ランプＣ、ランプＤ、ランプＥ、ランプＦ、ランプＧ、ランプＨ）を使って、アーク輝度の大きさと、ランプ電圧変動幅が通常レベルを超えて大きくなり始める時間（以下、「電圧変動発生時間」ともいう）の関係を観察した。電圧変動発生時間を指標とした理由は、エミッターの供給が不十分になるとアークが不安定になりランプ電圧が変動するからである。８種類のランプは、いずれも先端径（Ｄ）φ1.2ｍｍ、テーパ角60°で切削したタングステンロッドの陰極であって、ランプＡを除いて、先端部分からφ0.35ｍｍ、深さ５ｍｍの細長穴を加工している。なお、細長穴の開口位置はランプによって微妙に異なる。これらの陰極を用いたランプそれぞれに水銀封入量４ｍｇ／ｃｃ、定格電力5.5ｋＷで点灯させた。   Next, an experiment showing the effect of the present invention will be described. Using eight types of discharge lamps (Lamp A, Lamp B, Lamp C, Lamp D, Lamp E, Lamp F, Lamp G, Lamp H) with different slot positions, the arc brightness and the lamp voltage fluctuation The relationship of the time when the width starts to increase beyond the normal level (hereinafter also referred to as “voltage fluctuation occurrence time”) was observed. The reason for using the voltage fluctuation occurrence time as an index is that when the supply of the emitter is insufficient, the arc becomes unstable and the lamp voltage fluctuates. Each of the 8 types of lamps is a tungsten rod cathode cut with a tip diameter (D) of φ1.2 mm and a taper angle of 60 °. Except for lamp A, it is a slender strip with a tip of φ0.35 mm and a depth of 5 mm. The hole is processed. The opening position of the elongated hole is slightly different depending on the lamp. Each of the lamps using these cathodes was lit at a mercury filling amount of 4 mg / cc and a rated power of 5.5 kW.

具体的には、ランプＡは細長穴を有さない陰極構造をしており、ランプＢは陰極の先端面中心に開口が形成された細長穴を１つ有する陰極構造をしており、ランプＣは陰極の先端面と傾斜部に跨る位置に開口が形成された細長穴を４つ有する陰極構造をしており、ランプＤは陰極の傾斜部であって先端面から１Ｄ（Ｄは陰極の先端径と同じ長さ）の位置に開口が形成された細長穴を４つ有する陰極構造をしており、ランプＥは陰極の傾斜部であって先端面から２Ｄの位置に開口が形成された細長穴を４つ有する陰極構造をしており、ランプＦは陰極の傾斜部であって先端面から３Ｄの位置に開口が形成される細長穴を４つ有する陰極構造をしており、ランプＧは陰極の傾斜部であって先端面から４Ｄの位置に開口が形成された細長穴を４つ有する陰極構造をしており、ランプＨは陰極の傾斜部であって先端面から５Ｄの位置に開口が形成された細長穴を４つ有する陰極構造をしている。ランプＤ〜ランプＨにおいて先端面からの距離とは図３における距離Ｌを意味する。   Specifically, the lamp A has a cathode structure that does not have an elongated hole, and the lamp B has a cathode structure that has one elongated hole in which an opening is formed at the center of the front end surface of the cathode. Has a cathode structure having four elongated holes in which openings are formed at a position straddling the tip surface of the cathode and the inclined portion, and the lamp D is an inclined portion of the cathode, and 1D (D is the tip of the cathode) from the tip surface. The lamp E has an elongated structure having four elongated holes with openings formed at the same position as the diameter), and the lamp E is a slanted portion of the cathode and is formed with an opening formed at a position 2D from the tip surface. The lamp F has a cathode structure having four holes, and the lamp F has a cathode structure having four elongated holes which are inclined portions of the cathode and have openings formed at positions 3D from the front end surface. 4 slender holes with an opening formed at the 4D position from the tip of the inclined surface of the cathode That has a cathode structure, the lamp H is a cathode structure with four elongated holes having an opening at a 5D position from the front end surface a slope portion of the cathode. In the lamps D to H, the distance from the tip surface means the distance L in FIG.

ここで、アークの輝度測定は、ランプの水平方向にレンズを配置してＣＣＤに投影させて行い、それぞれのランプについて点灯初期の最高の数値を採用するとともに、細長穴が形成されていないランプＡのアーク輝度を100%とした場合の相対値として表している。電圧変動発生時間の測定は、ランプ電圧の測定により行なった。ランプ電圧を１秒毎にサンプリングして１時間毎の標準偏差を求め、この標準偏差が閾値を超えた時間を電圧変動発生時間とし、ランプＡの電圧変動発生時間を100%とした場合の相対値として表した。   Here, the brightness of the arc is measured by arranging a lens in the horizontal direction of the lamp and projecting it on the CCD, and adopts the highest numerical value at the beginning of lighting for each lamp, and the lamp A in which no elongated hole is formed. This is expressed as a relative value when the arc brightness of 100% is taken as 100%. The voltage fluctuation occurrence time was measured by measuring the lamp voltage. Ramp voltage is sampled every second to obtain the standard deviation every hour, the time when this standard deviation exceeds the threshold is the voltage fluctuation occurrence time, and the relative time when the voltage fluctuation occurrence time of lamp A is 100% Expressed as a value.

実験の結果、ランプＢの最高輝度は97.5%、電圧変動発生時間は155%であり、ランプＣの最高輝度は100.6%、電圧変動発生時間は210%であり、ランプＤの最高輝度は99.9%、電圧変動発生時間は206%であり、ランプＥの最高輝度は99.9%、電圧変動発生時間は195%であり、ランプＦの最高輝度は100%、電圧変動発生時間は107%であり、ランプＧの最高輝度は100.1%、電圧変動発生時間は103%であり、ランプＨの最高輝度は99.8、電圧変動発生時間は101%であった。   As a result of the experiment, the maximum brightness of lamp B is 97.5%, the voltage fluctuation occurrence time is 155%, the maximum brightness of lamp C is 100.6%, the voltage fluctuation occurrence time is 210%, and the maximum brightness of lamp D is 99.9% The voltage fluctuation occurrence time is 206%, the maximum brightness of lamp E is 99.9%, the voltage fluctuation occurrence time is 195%, the maximum brightness of lamp F is 100%, the voltage fluctuation occurrence time is 107%, The maximum brightness of G was 100.1%, the voltage fluctuation occurrence time was 103%, the maximum brightness of lamp H was 99.8, and the voltage fluctuation occurrence time was 101%.

図５は実験結果をグラフにしたものである。陰極先端面の中心位置に細長穴の開口を設けたランプＢは、ランプＡに対してアークの輝度が2.5ポイントも低下している。一方、先端面と傾斜部の両方に跨るように開口を形成させたランプＣ、および、傾斜部に開口を形成させたランプＤ〜ランプＨはアークの輝度低下が見られなかった。むしろ、ランプＣはアーク輝度が0.6ポイント上昇しており、開口周縁部分から強く電子放出が行なわれたものと推測できる。この結果、アーク輝度について言えば、陰極の傾斜部に細長穴の開口を設けても少なくとも悪影響は発生しないことが確認されるとともに、また、先端面と傾斜部に跨るように開口を設けることでアーク輝度を高めることもできることが判った。   FIG. 5 is a graph showing the experimental results. In the lamp B in which the opening of the elongated hole is provided at the center position of the cathode front end surface, the arc brightness is lowered by 2.5 points with respect to the lamp A. On the other hand, in the lamp C in which the opening was formed so as to straddle both the front end face and the inclined portion, and the lamps D to H in which the opening was formed in the inclined portion, no reduction in arc brightness was observed. Rather, the lamp C has an increase in arc brightness of 0.6 points, and it can be assumed that electrons are strongly emitted from the periphery of the opening. As a result, in terms of arc luminance, it was confirmed that even if the elongated hole opening was provided in the inclined part of the cathode, at least no adverse effect occurred, and the opening was provided so as to straddle the tip surface and the inclined part. It has been found that the arc brightness can be increased.

次に、電圧変動発生時間では、陰極の先端面中心に開口が形成された細長穴を１つ有するランプＢより、陰極の先端面と傾斜部に跨る位置に開口が形成された細長穴を４つ有するランプＣの方が電圧変動発生時間は長くなっている。これは、穴の個数が増えたことにより、エミッターの供給量が増えたことに起因していると考えられる。また、細長穴の開口位置が陰極先端から遠ざかるにつれて、すなわち、図３に示す構造において距離Ｌが大きくなるにつれて、電圧変動発生時間が短くなっていることがわかる。これは、細長穴の開口がアークに面している場合は穴表面を拡散によって移動してきたエミッターが蒸発しても、アーク内部で電離して再び陰極に戻ることによると考えられる。一方、細長穴の開口が、アークに面していないとエミッターは陰極に戻ることなく蒸発して飛散してしまう。このことから、細長穴の開口は少なくともランプの寿命末期まではアークに面していることが望ましい。図より、Ｄが２を超えると急激に電圧変動発生時間が低下していることから、細長穴の開口部は陰極の先端面から距離２Ｄ（Ｄは先端面の直径値）以下が望ましいことがわかる。なお、陰極先端面の大きさ（先端径Ｄ）は陰極の負荷に応じて設計されるものであり、負荷が高いものほど先端径は広く設計される。このため、アークが面する部分の指標に最適といえる。   Next, in the voltage fluctuation occurrence time, 4 long slots with openings formed at positions straddling the front end face of the cathode and the inclined portion from the lamp B having one elongated hole with an opening formed at the center of the front end face of the cathode. The lamp C having one has a longer voltage fluctuation occurrence time. This is considered to be due to an increase in the supply amount of the emitter due to an increase in the number of holes. Further, it can be seen that the voltage fluctuation occurrence time is shortened as the opening position of the elongated hole is farther from the cathode tip, that is, as the distance L is increased in the structure shown in FIG. This is considered to be due to the fact that when the opening of the elongated hole faces the arc, even if the emitter that has moved by diffusion on the hole surface evaporates, it is ionized inside the arc and returns to the cathode again. On the other hand, if the opening of the elongated hole does not face the arc, the emitter is evaporated and scattered without returning to the cathode. For this reason, it is desirable that the slot opening face the arc at least until the end of the lamp life. From the figure, when D exceeds 2, the voltage fluctuation occurrence time is drastically reduced. Therefore, it is preferable that the opening of the elongated hole is less than the distance 2D (D is the diameter of the tip surface) from the tip surface of the cathode. Recognize. The size of the cathode tip surface (tip diameter D) is designed according to the load on the cathode, and the tip diameter is designed wider as the load is higher. For this reason, it can be said that it is optimal for the index of the part where the arc faces.

さらに、ランプＣ〜ランプＨは、細長穴の内部空間が粒子で塞がるような現象は見られなかった。これは、温度の低い位置に穴を形成しているため、電極を構成するタングステン粒子の成長や変形が発生しなかったからと推測できる。   Further, in the lamps C to H, no phenomenon was observed in which the internal space of the elongated hole was blocked with particles. This is presumably because the growth and deformation of the tungsten particles constituting the electrode did not occur because the hole was formed at a low temperature position.

ここで、本発明の放電ランプでは、陰極に形成させる細長穴の数は限定されるものではなく、1個であってもよいし複数個であってもかまわない。ただし、複数個設ける場合は、先端面から見た場合（図２ｂのような構造において）に電極軸を中心に対称に形成することが望ましい。エミッターの供給がバランスよく行なわれるからである。   Here, in the discharge lamp of the present invention, the number of the elongated holes formed in the cathode is not limited, and may be one or plural. However, when a plurality of electrodes are provided, it is desirable to form them symmetrically about the electrode axis when viewed from the front end surface (in the structure as shown in FIG. 2b). This is because the emitters are supplied in a well-balanced manner.

さらに、本発明の放電ランプでは、陰極に形成させる細長穴の形状は円形に限定されるものではなく、長丸であってもよいし、三角、四角であってもかまわない。   Furthermore, in the discharge lamp of the present invention, the shape of the elongated hole formed in the cathode is not limited to a circle, but may be an oval, a triangle, or a square.

さらに、本発明の放電ランプでは、水銀を封入したショートアーク型水銀ランプに限定されるものではなく、発光ガスとしてキセノンを封入したショートアーク型キセノンランプであってもかまわない。   Furthermore, the discharge lamp of the present invention is not limited to the short arc type mercury lamp in which mercury is enclosed, and may be a short arc type xenon lamp in which xenon is enclosed as a luminescent gas.

さらに、本発明の放電ランプでは、エミッターとして酸化トリウムを含有させた放電ランプに限定されるものではなく、酸化ランタンや酸化イットリウムを含有させたものであってもかまわない。   Furthermore, the discharge lamp of the present invention is not limited to a discharge lamp containing thorium oxide as an emitter, and may be one containing lanthanum oxide or yttrium oxide.

さらに、本発明の放電ランプでは、陰極の先端面は平面に限定されるものではなく、曲面であってもかまわない。この場合、陰極の先端面の直径Ｄは、曲面とテーパ部のつなぎ目で形成される円の直径とし、陰極の先端面から距離Ｌは、陰極の最先端から細長穴の開口端までの距離とする。   Furthermore, in the discharge lamp of the present invention, the tip surface of the cathode is not limited to a flat surface, and may be a curved surface. In this case, the diameter D of the front end surface of the cathode is the diameter of a circle formed by the joint between the curved surface and the tapered portion, and the distance L from the front end surface of the cathode is the distance from the front end of the cathode to the opening end of the elongated hole. To do.

１ 放電ランプ
１０ 発光管
１１ 発光部
１２ 封止部
２０ 陰極
２４ 陰極の先端面
２５ 細長穴
３０ 陽極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge lamp 10 Light emission tube 11 Light emission part 12 Sealing part 20 Cathode 24 End face of cathode 25 Elongated hole 30 Anode

Claims (2)

電子放射性物質が含有されるとともに先端が概略円錐台形状の陰極と、陽極とを含む発光部を有するショートアーク型放電ランプにおいて、
前記陰極は、前記円錐台の斜面領域であって、当該陰極の先端面の直径をＤとしたとき、陰極先端から当該陰極の軸方向の長さ２Ｄ以内に少なくとも開口の一部を有する細長穴が形成されたことを特徴とするショートアーク型放電ランプ。 In a short arc type discharge lamp containing an electron-emitting material and having a light emitting part including a cathode having a substantially truncated cone shape at the tip and an anode,
The cathode is a slope region of the truncated cone, and when the diameter of the tip surface of the cathode is D, an elongated hole having at least a part of an opening within 2D in the axial direction of the cathode from the cathode tip A short arc type discharge lamp characterized in that is formed. 前記細長穴の開口は、前記陰極の先端面と前記円錐台の斜面領域の境界を跨るように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。   2. The discharge lamp according to claim 1, wherein the opening of the elongated hole is formed so as to straddle a boundary between a tip surface of the cathode and a slope region of the truncated cone.
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