JPH04313474A - 電極リ―ド線集成体を形成する方法 - Google Patents
電極リ―ド線集成体を形成する方法Info
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- JPH04313474A JPH04313474A JP3349460A JP34946091A JPH04313474A JP H04313474 A JPH04313474 A JP H04313474A JP 3349460 A JP3349460 A JP 3349460A JP 34946091 A JP34946091 A JP 34946091A JP H04313474 A JPH04313474 A JP H04313474A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【発明の背景】この発明は材料処理、更に具体的に云え
ば、タングステン・リ―ド線から電極を形成することに
関する。
ば、タングステン・リ―ド線から電極を形成することに
関する。
【０００２】
【関連技術】第１のタングステン部品を第２のタングス
テン部品に溶接して集成体を形成することは、溶接作業
自体によって、部品の間に、部品によって形成された溶
融区域、即ち溶融部に隣接するタングステンの著しい再
結晶を招くので、一般的には実施することが出来ないと
考えられている。このタングステンの再結晶により、タ
ングステン部品は脆くなり、結合部が弱い。この明細書
で云う「タングステン部品」と云う言葉は、タングステ
ン、タングステンの合金、固体懸濁質を含むタングステ
ン合金、固体懸濁質を含むタングステン、又はタングス
テンを含む材料の任意の組合せで構成された部品を云う
。
テン部品に溶接して集成体を形成することは、溶接作業
自体によって、部品の間に、部品によって形成された溶
融区域、即ち溶融部に隣接するタングステンの著しい再
結晶を招くので、一般的には実施することが出来ないと
考えられている。このタングステンの再結晶により、タ
ングステン部品は脆くなり、結合部が弱い。この明細書
で云う「タングステン部品」と云う言葉は、タングステ
ン、タングステンの合金、固体懸濁質を含むタングステ
ン合金、固体懸濁質を含むタングステン、又はタングス
テンを含む材料の任意の組合せで構成された部品を云う
。
【０００３】更に、溶接しようとするタングステン部品
が陽極の様な電極及びリ―ド線である時、タングステン
部品を別のタングステン部品に溶接することに伴う問題
は更に難しくなる。この明細書で云う「リ―ド線」と云
う言葉は、電極に電気を通す為の電気導体を云う。リ―
ド線の内、陽極の末端部分に結合しようとする末端部分
は非常に小さい直径を持っているのが典型的である。例
えば、リ―ド線は直径が０．０１６５吋であり、陽極の
直径は０．０４０吋である。この様な小さな作業面積の
間に強力な結合部を設けることは非常に困難である。
が陽極の様な電極及びリ―ド線である時、タングステン
部品を別のタングステン部品に溶接することに伴う問題
は更に難しくなる。この明細書で云う「リ―ド線」と云
う言葉は、電極に電気を通す為の電気導体を云う。リ―
ド線の内、陽極の末端部分に結合しようとする末端部分
は非常に小さい直径を持っているのが典型的である。例
えば、リ―ド線は直径が０．０１６５吋であり、陽極の
直径は０．０４０吋である。この様な小さな作業面積の
間に強力な結合部を設けることは非常に困難である。
【０００４】ろう付けによってタングステン部品を別の
タングステン部品に結合することが知られている。具体
的に云うと、タングステン部品を互いに整合させ、結合
部を形成しようとする場所で接触した状態に保つ。その
後、結合部を形成しようとする場所でろう付け用金属を
溶融させる。然し、ろう付け用金属はタングステンの融
点よりも融点が低いのが典型的である。ろう付け用金属
とタングステンの融点の違いの結果、動作中に、部品が
ろう付け材料の融点に近い高温に晒された時、タングス
テン部品とろう付け用金属の間には強力な結合部が存在
しない。従って、ろう付け方式は、ろう付け材料の融点
に近い高温でタングステン部品の間に十分な結合強度を
持たせるものではない。ろう付け用金属が、用途によっ
ては、汚染源になることもあり得る。
タングステン部品に結合することが知られている。具体
的に云うと、タングステン部品を互いに整合させ、結合
部を形成しようとする場所で接触した状態に保つ。その
後、結合部を形成しようとする場所でろう付け用金属を
溶融させる。然し、ろう付け用金属はタングステンの融
点よりも融点が低いのが典型的である。ろう付け用金属
とタングステンの融点の違いの結果、動作中に、部品が
ろう付け材料の融点に近い高温に晒された時、タングス
テン部品とろう付け用金属の間には強力な結合部が存在
しない。従って、ろう付け方式は、ろう付け材料の融点
に近い高温でタングステン部品の間に十分な結合強度を
持たせるものではない。ろう付け用金属が、用途によっ
ては、汚染源になることもあり得る。
【０００５】こう云う問題を解決する為、リ―ド線の末
端を溶融させること（メルト・バック）によって、陽極
リ―ド線集成体を形成する方法を利用することが出来る
。典型的には、リ―ド線の末端をタングステン−不活性
ガス（ＴＩＧ）溶接機を用いて溶融させる。リ―ド線の
末端が溶融した時、リ―ド線の他の部分よりも直径が大
きい球形部分が形成される。特に、タングステンが溶融
すると、溶融したタングステンは表面張力によって球形
になる。この球形部分が陽極として作用する。ＴＩＧ作
業では、形成される陽極の直径、即ち球形部分の直径を
制御するのが困難である。更に、用途によっては、陽極
の球形が、大きすぎるとか望ましくない形だとか云う様
に、不満足である。例えば、陽極が弾丸形又は円錐形で
あることが好ましいことがある。
端を溶融させること（メルト・バック）によって、陽極
リ―ド線集成体を形成する方法を利用することが出来る
。典型的には、リ―ド線の末端をタングステン−不活性
ガス（ＴＩＧ）溶接機を用いて溶融させる。リ―ド線の
末端が溶融した時、リ―ド線の他の部分よりも直径が大
きい球形部分が形成される。特に、タングステンが溶融
すると、溶融したタングステンは表面張力によって球形
になる。この球形部分が陽極として作用する。ＴＩＧ作
業では、形成される陽極の直径、即ち球形部分の直径を
制御するのが困難である。更に、用途によっては、陽極
の球形が、大きすぎるとか望ましくない形だとか云う様
に、不満足である。例えば、陽極が弾丸形又は円錐形で
あることが好ましいことがある。
【０００６】ＴＩＧ方法によって形成する陽極を整形す
る公知の１つの方法は、普通放電加工（ＥＤＭ）と呼ば
れる。具体的に云うと、ＴＩＧ方法の後、ＥＤＭ方法を
用いて、溶融したリ―ド線の球形部分から所望の陽極の
形を切出す。然し、ＥＤＭ方法は完了するまでに何十分
も必要とするのが典型的であり、こう云う集成体の大量
生産ではコスト効果を持つには遅すぎる。加工及びエッ
チングの様な陽極を整形する他の方式も、かゝる時間が
長すぎて、無駄が生ずる。
る公知の１つの方法は、普通放電加工（ＥＤＭ）と呼ば
れる。具体的に云うと、ＴＩＧ方法の後、ＥＤＭ方法を
用いて、溶融したリ―ド線の球形部分から所望の陽極の
形を切出す。然し、ＥＤＭ方法は完了するまでに何十分
も必要とするのが典型的であり、こう云う集成体の大量
生産ではコスト効果を持つには遅すぎる。加工及びエッ
チングの様な陽極を整形する他の方式も、かゝる時間が
長すぎて、無駄が生ずる。
【０００７】係属中の米国特許出願通し番号 （
出願人控え番号ＲＤ−１９，９８６号）には、タングス
テン部品を溶接する為に使うことが出来る部品溶接装置
が記載されている。この係属中の米国特許出願に記載さ
れた発明の装置の１実施例は、第１の部品及び第２の部
品を整合させる手段と、第１の部品の少なくとも一部分
を加熱する手段と、第１の部品を加熱した結果として形
成された溶融部の中に第２の部品を押込む手段とを有す
る。 実施例では、加熱する手段は少なくとも第１のレ―ザ・
ビ―ムである。特に実施例では、レ―ザ・ビ―ムは、ネ
オジミウム：イットリウム・アルミニウム・ガ―ネット
（Ｎｄ：ＹＡＧ）源から放出されたレ―ザ・ビ―ム・パ
ルスであり、レ―ザ・ビ―ム・パルスの波長は１．０６
マイクロメ―タである。ビ―ム・パルスは、例えば第１
の部品の一部分に向けられる。レ―ザ・ビ―ムからのエ
ネルギが第１の部品によって吸収され、第１の部品の少
なくとも一部分が溶融部を形成する。レ―ザ以外のエネ
ルギ源を用いてもよいことは云うまでもない。エネルギ
源は、吸収された時、タングステン部品内に局部的に集
中した熱を発生する高度に集束されたエネルギを作るこ
とが好ましい。
出願人控え番号ＲＤ−１９，９８６号）には、タングス
テン部品を溶接する為に使うことが出来る部品溶接装置
が記載されている。この係属中の米国特許出願に記載さ
れた発明の装置の１実施例は、第１の部品及び第２の部
品を整合させる手段と、第１の部品の少なくとも一部分
を加熱する手段と、第１の部品を加熱した結果として形
成された溶融部の中に第２の部品を押込む手段とを有す
る。 実施例では、加熱する手段は少なくとも第１のレ―ザ・
ビ―ムである。特に実施例では、レ―ザ・ビ―ムは、ネ
オジミウム：イットリウム・アルミニウム・ガ―ネット
（Ｎｄ：ＹＡＧ）源から放出されたレ―ザ・ビ―ム・パ
ルスであり、レ―ザ・ビ―ム・パルスの波長は１．０６
マイクロメ―タである。ビ―ム・パルスは、例えば第１
の部品の一部分に向けられる。レ―ザ・ビ―ムからのエ
ネルギが第１の部品によって吸収され、第１の部品の少
なくとも一部分が溶融部を形成する。レ―ザ以外のエネ
ルギ源を用いてもよいことは云うまでもない。エネルギ
源は、吸収された時、タングステン部品内に局部的に集
中した熱を発生する高度に集束されたエネルギを作るこ
とが好ましい。
【０００８】係属中の米国特許出願 （出願人控
え番号ＲＤ−２０，８８１号）には、タングステン部品
を溶接する方法が記載されている。この係属中の米国特
許出願の発明による方法の１実施例は、第１の部品の第
１の部分が第２の部品の第１の部分に少なくとも隣接し
て配置される様に第１の部品及び第２の部品を整合させ
、第１の部品の少なくとも１部分を加熱する工程を含む
。第１の部品が加熱されるにつれて、第１の部品の第１
の部分に溶融部が形成される。第２の部品の第１の部分
を溶融部の中に押込んでその状態に保つ。溶融部が凝固
するにつれて、第１及び第２の部品の間に強力な結合部
が形成される。
え番号ＲＤ−２０，８８１号）には、タングステン部品
を溶接する方法が記載されている。この係属中の米国特
許出願の発明による方法の１実施例は、第１の部品の第
１の部分が第２の部品の第１の部分に少なくとも隣接し
て配置される様に第１の部品及び第２の部品を整合させ
、第１の部品の少なくとも１部分を加熱する工程を含む
。第１の部品が加熱されるにつれて、第１の部品の第１
の部分に溶融部が形成される。第２の部品の第１の部分
を溶融部の中に押込んでその状態に保つ。溶融部が凝固
するにつれて、第１及び第２の部品の間に強力な結合部
が形成される。
【０００９】この実施例では、加熱は少なくとも第１レ
―ザ・ビ―ムによって行なわれる。特に実施例では、レ
―ザ・ビ―ムはネオジミウム：イットリウム・アルミニ
ウム・ガ―ネット（Ｎｄ：ＹＡＧ）源から放出されるレ
―ザ・ビ―ム・パルスであり、レ―ザ・ビ―ム・パルス
の波長は１．０６マイクロメ―タである。ビ―ム・パル
スは例えば第１の部品の一部分に向けられる。レ―ザ・
ビ―ムからのエネルギが第１の部品によって吸収され、
溶融部が形成される。勿論レ―ザ以外のエネルギ源を使
うことも考えられる。エネルギ源は、吸収された時に、
タングステン部品に局部的に集中する熱を発生する様な
高度に集束されたエネルギを作ることが好ましい。溶接
しようとする部品は、タングステン以外の材料又はタン
グステンを含む材料の組合せであってもよい。
―ザ・ビ―ムによって行なわれる。特に実施例では、レ
―ザ・ビ―ムはネオジミウム：イットリウム・アルミニ
ウム・ガ―ネット（Ｎｄ：ＹＡＧ）源から放出されるレ
―ザ・ビ―ム・パルスであり、レ―ザ・ビ―ム・パルス
の波長は１．０６マイクロメ―タである。ビ―ム・パル
スは例えば第１の部品の一部分に向けられる。レ―ザ・
ビ―ムからのエネルギが第１の部品によって吸収され、
溶融部が形成される。勿論レ―ザ以外のエネルギ源を使
うことも考えられる。エネルギ源は、吸収された時に、
タングステン部品に局部的に集中する熱を発生する様な
高度に集束されたエネルギを作ることが好ましい。溶接
しようとする部品は、タングステン以外の材料又はタン
グステンを含む材料の組合せであってもよい。
【００１０】上に述べた装置及び方法を使って、タング
ステン電極及びタングステン・リ―ド線の小さい作業面
積を溶接することが出来る。その結果得られる結合部は
強力な結合部であって、部品の損傷を招くことがない。 更に、この作業は比較的敏速に行なわれ、陽極リ―ド線
集成体の大量生産が容易になる。
ステン電極及びタングステン・リ―ド線の小さい作業面
積を溶接することが出来る。その結果得られる結合部は
強力な結合部であって、部品の損傷を招くことがない。 更に、この作業は比較的敏速に行なわれ、陽極リ―ド線
集成体の大量生産が容易になる。
【００１１】勿論、電極リ―ド線集成体を形成するのに
要する時間を更に短縮し、集成体を形成する過程を簡単
にすることが望ましいことである。例えば、溶接作業で
は、電極とリ―ド線を保持する為に比較的複雑な装置を
使うのが典型的である。処理コストが軽減されるから、
例えばこの様な複雑な装置を使わなくても済む様にする
ことが望ましい。
要する時間を更に短縮し、集成体を形成する過程を簡単
にすることが望ましいことである。例えば、溶接作業で
は、電極とリ―ド線を保持する為に比較的複雑な装置を
使うのが典型的である。処理コストが軽減されるから、
例えばこの様な複雑な装置を使わなくても済む様にする
ことが望ましい。
【００１２】従って、この発明の目的は、電極リ―ド線
集成体を形成する方法を提供することである。
集成体を形成する方法を提供することである。
【００１３】この発明の別の目的は、複雑な装置を必要
としないで、電極リ―ド線集成体を形成する方法を提供
することである。
としないで、電極リ―ド線集成体を形成する方法を提供
することである。
【００１４】この発明の別の目的は、処理時間を短縮す
ることを容易にする様な、電極リ―ド線集成体を形成す
る方法を提供することである。
ることを容易にする様な、電極リ―ド線集成体を形成す
る方法を提供することである。
【００１５】この発明の別の目的は、実施が簡単で容易
な、電極リ―ド線集成体を形成する方法を提供すること
である。
な、電極リ―ド線集成体を形成する方法を提供すること
である。
【００１６】
【発明の要約】この発明に従って電極リ―ド線集成体を
形成する１実施例の方法は、エネルギ源のエネルギ出口
をリ―ド線の末端部分と整合させ、放出されたエネルギ
がリ―ド線の末端を加熱すると共にリ―ド線の末端部分
に溶融部が形成される様に、エネルギ源を作動し、溶融
部を凝固させる工程を含む。溶融部が凝固した時、表面
張力により、凝固した溶融部は弾丸形になる。
形成する１実施例の方法は、エネルギ源のエネルギ出口
をリ―ド線の末端部分と整合させ、放出されたエネルギ
がリ―ド線の末端を加熱すると共にリ―ド線の末端部分
に溶融部が形成される様に、エネルギ源を作動し、溶融
部を凝固させる工程を含む。溶融部が凝固した時、表面
張力により、凝固した溶融部は弾丸形になる。
【００１７】実施例では、ネオジミウム：イットリウム
・アルミニウム・ガ―ネット（Ｎｄ：ＹＡＧ）源から放
出されたレ―ザ・ビ―ムを使ってリ―ド線の末端部分を
加熱する。レ―ザ・ビ―ム・パルスの波長は１．０６マ
イクロメ―タである。レ―ザ・ビ―ム・パルスからのエ
ネルギがリ―ド線によって吸収され、リ―ド線の末端部
分に溶融部が形成される。
・アルミニウム・ガ―ネット（Ｎｄ：ＹＡＧ）源から放
出されたレ―ザ・ビ―ムを使ってリ―ド線の末端部分を
加熱する。レ―ザ・ビ―ム・パルスの波長は１．０６マ
イクロメ―タである。レ―ザ・ビ―ム・パルスからのエ
ネルギがリ―ド線によって吸収され、リ―ド線の末端部
分に溶融部が形成される。
【００１８】この発明は、集成体を形成する簡単な方法
を提供することにより、電極リ―ド線集成体を形成する
のに要する時間を短縮することを容易にする。更に、こ
の方法を実施し易くする為に、比較的簡単な装置を使う
ことが出来、複雑な装置が必要でなくなる。この為、こ
の発明の方法により、処理コストが低下する。
を提供することにより、電極リ―ド線集成体を形成する
のに要する時間を短縮することを容易にする。更に、こ
の方法を実施し易くする為に、比較的簡単な装置を使う
ことが出来、複雑な装置が必要でなくなる。この為、こ
の発明の方法により、処理コストが低下する。
【００１９】この発明の上記並びにその他の目的、並び
にその他の特徴及び利点は、以下図面について詳しく説
明する所から明らかになろう。
にその他の特徴及び利点は、以下図面について詳しく説
明する所から明らかになろう。
【００２０】
【図面の詳しい説明】次に図面について詳しく説明する
。図１はこの発明の第１の実施例に従って電極リ―ド線
集成体を形成する場合を示す。図１には、末端部分１２
を含むタングステン・リ―ド線１０が、３つのレ―ザ・
ビ―ム１４によって加熱される状態が示されている。 リ―ド線１０は、例えば周知のクランプ又はリ―ド線ホ
ルダによって保持される。レ―ザ・ビ―ム１４が夫々の
レンズ１６によって、末端部分１２に集束される。実施
例では、例えばレ―ザ・ビ―ム１４は、パルス・モ―ド
で動作するネオジミウム：イットリウム・アルミニウム
・ガ―ネット（Ｎｄ：ＹＡＧ）レ―ザから放出される１
．０６マイクロメ―タのレ―ザ・ビ―ムである。Ｎｄ：
ＹＡＧレ―ザは、波長は１．０６マイクロメ―タのエネ
ルギ源である。例えば、レ―ザ源の一部分として、Ｎｄ
：ＹＡＧ結晶棒を含むレイセオン社から商業的に入手す
るレ―ザ源を利用することが出来る。
。図１はこの発明の第１の実施例に従って電極リ―ド線
集成体を形成する場合を示す。図１には、末端部分１２
を含むタングステン・リ―ド線１０が、３つのレ―ザ・
ビ―ム１４によって加熱される状態が示されている。 リ―ド線１０は、例えば周知のクランプ又はリ―ド線ホ
ルダによって保持される。レ―ザ・ビ―ム１４が夫々の
レンズ１６によって、末端部分１２に集束される。実施
例では、例えばレ―ザ・ビ―ム１４は、パルス・モ―ド
で動作するネオジミウム：イットリウム・アルミニウム
・ガ―ネット（Ｎｄ：ＹＡＧ）レ―ザから放出される１
．０６マイクロメ―タのレ―ザ・ビ―ムである。Ｎｄ：
ＹＡＧレ―ザは、波長は１．０６マイクロメ―タのエネ
ルギ源である。例えば、レ―ザ源の一部分として、Ｎｄ
：ＹＡＧ結晶棒を含むレイセオン社から商業的に入手す
るレ―ザ源を利用することが出来る。
【００２１】レ―ザ・ビ―ム１４は、Ｎｄ：ＹＡＧレ―
ザ源に結合された夫々の光ファイバを介して、レンズ１
６に供給することが出来る。レ―ザ源からのレ―ザ・ビ
―ムを光ファイバに注入する方法が、米国特許第４，６
８１，３９６号に記載されている。光ファイバがレ―ザ
源からのビ―ムを出力カップラに伝達するか、或いは光
ファイバから直接的に放出されたビ―ムを使う。
ザ源に結合された夫々の光ファイバを介して、レンズ１
６に供給することが出来る。レ―ザ源からのレ―ザ・ビ
―ムを光ファイバに注入する方法が、米国特許第４，６
８１，３９６号に記載されている。光ファイバがレ―ザ
源からのビ―ムを出力カップラに伝達するか、或いは光
ファイバから直接的に放出されたビ―ムを使う。
【００２２】１つのレ―ザ源からの何本ものビ―ムを作
る為、レ―ザ源から放出されたビ―ムを分割するビ―ム
分割器を利用することが出来る。こう云う形式は周知で
ある。幾つかのレ―ザ・ビ―ム・パルスを使うことによ
り、夫々のビ―ムによってリ―ド線の末端部分１２の円
周に沿っての加熱及び溶融が、溶融を一層一様にし、電
極を形成する時の制御作用を一層よくすると考えられる
。
る為、レ―ザ源から放出されたビ―ムを分割するビ―ム
分割器を利用することが出来る。こう云う形式は周知で
ある。幾つかのレ―ザ・ビ―ム・パルスを使うことによ
り、夫々のビ―ムによってリ―ド線の末端部分１２の円
周に沿っての加熱及び溶融が、溶融を一層一様にし、電
極を形成する時の制御作用を一層よくすると考えられる
。
【００２３】図２に示す様に、レ―ザ・ビ―ム１４によ
って、リ―ド線１０の末端部分１２に溶融部が形成され
る。その後、末端部分１２を凝固させ、凝固した溶融部
は弾丸形になる。この時、凝固した溶融部が電極として
作用し得る。
って、リ―ド線１０の末端部分１２に溶融部が形成され
る。その後、末端部分１２を凝固させ、凝固した溶融部
は弾丸形になる。この時、凝固した溶融部が電極として
作用し得る。
【００２４】１本のレ―ザ・ビ―ム・パルスを使って末
端部分１２に溶融部を形成することも考えられる。然し
、前に述べた様に、幾つかのレ―ザ・ビ―ム・パルスを
使うことにより、末端部分１２の加熱作用が一層一様に
なり、従ってその溶融も一層一様になると考えられる。 レ―ザ・ビ―ム・パルスの持続時間及びレ―ザ・ビ―ム
・パルスのエネルギは、リ―ド線１０を構成する材料に
関係する。パルスの持続時間及びエネルギは実験によっ
て決定する。
端部分１２に溶融部を形成することも考えられる。然し
、前に述べた様に、幾つかのレ―ザ・ビ―ム・パルスを
使うことにより、末端部分１２の加熱作用が一層一様に
なり、従ってその溶融も一層一様になると考えられる。 レ―ザ・ビ―ム・パルスの持続時間及びレ―ザ・ビ―ム
・パルスのエネルギは、リ―ド線１０を構成する材料に
関係する。パルスの持続時間及びエネルギは実験によっ
て決定する。
【００２５】図３はこの発明の第２の実施例に従って電
極リ―ド線集成体を形成する場合を示す。第２の実施例
は、楕円形又は円錐形を持つ電極を作りたい時、最も効
用があると考えられる。具体的に云うと、リ―ド線２０
の両端２６の間にある一部分２４がレ―ザ・ビ―ム２２
によって加熱されることが示されている。リ―ド線２０
は、例えばリ―ド線２０の夫々の端に配置した向い合っ
た２つのクランプによって保持される。このクランプは
、例えば周知の微小引張り試験装置の一部分で構成する
ことが出来る。クランプがリ―ド線２０の夫々の端を保
持し、これから説明する様に、処理の間、リ―ド線２０
に引張り荷重を加える。ビ―ム２２がレンズ２８によっ
て部分２４に集束される。図１及び２について述べた様
に、レ―ザ・ビ―ム２２はＮｄ：ＹＡＧレ―ザ源からレ
ンズ２８に供給することが出来る。
極リ―ド線集成体を形成する場合を示す。第２の実施例
は、楕円形又は円錐形を持つ電極を作りたい時、最も効
用があると考えられる。具体的に云うと、リ―ド線２０
の両端２６の間にある一部分２４がレ―ザ・ビ―ム２２
によって加熱されることが示されている。リ―ド線２０
は、例えばリ―ド線２０の夫々の端に配置した向い合っ
た２つのクランプによって保持される。このクランプは
、例えば周知の微小引張り試験装置の一部分で構成する
ことが出来る。クランプがリ―ド線２０の夫々の端を保
持し、これから説明する様に、処理の間、リ―ド線２０
に引張り荷重を加える。ビ―ム２２がレンズ２８によっ
て部分２４に集束される。図１及び２について述べた様
に、レ―ザ・ビ―ム２２はＮｄ：ＹＡＧレ―ザ源からレ
ンズ２８に供給することが出来る。
【００２６】図４に示す様に、部分２４が溶融した時又
は塑性状態になった時、リ―ド線２０の端２６に小さい
引張り荷重を加えて、リ―ド線２０を別々のリ―ド線部
分３０Ａ，３０Ｂに分離する。勿論、この分離は部分２
４、即ち塑性／溶融区域内で起る。十分に溶け切った時
にだけ、引張り荷重を加える。
は塑性状態になった時、リ―ド線２０の端２６に小さい
引張り荷重を加えて、リ―ド線２０を別々のリ―ド線部
分３０Ａ，３０Ｂに分離する。勿論、この分離は部分２
４、即ち塑性／溶融区域内で起る。十分に溶け切った時
にだけ、引張り荷重を加える。
【００２７】一旦リ―ド線部分３０Ａ，３０Ｂが形成さ
れると、リ―ド線部分３０Ａ，３０Ｂの夫々の末端部分
３２Ａ，３２Ｂが溶融する。末端部分３２Ａ，３２Ｂが
凝固すると、表面張力の作用により、夫々の凝固した溶
融部は楕円形又は円錐形に整形される。レ―ザによる加
熱の前並びにその加熱の間、引張り荷重を加えることに
より、塑性歪みによって更に尖った末端部分を作ること
が出来る。
れると、リ―ド線部分３０Ａ，３０Ｂの夫々の末端部分
３２Ａ，３２Ｂが溶融する。末端部分３２Ａ，３２Ｂが
凝固すると、表面張力の作用により、夫々の凝固した溶
融部は楕円形又は円錐形に整形される。レ―ザによる加
熱の前並びにその加熱の間、引張り荷重を加えることに
より、塑性歪みによって更に尖った末端部分を作ること
が出来る。
【００２８】図５はこの発明の第３の実施例に従って電
極リ―ド線集成体を形成する場合を示す。具体的に云う
と、リ―ド線４０及び種子ワイヤ４２を用いて電極リ―
ド線集成体を形成する。リ―ド線４０は例えばリ―ド線
クランプ・ホルダによって保持し、種子ワイヤ４２はワ
イヤ送り装置によって保持される。こう云うホルダ及び
送り装置は周知である。種子ワイヤ４２はリ―ド線４０
と同じ材料で構成されており、リ―ド線４０の直径、例
えば１．０ｍｍよりも小さい直径、例えば０．１−０．
２ｍｍを有する。種子ワイヤ４２の１端をリ―ド線４０
の１端に突合せにする。ワイヤ４２及びリ―ド線４０の
突合せた端の界面に、レ―ザ・ビ―ム４４を加える。レ
―ザ・ビ―ム４４はレンズ４６によって界面に集束する
。前に述べた様に、レ―ザ・ビ―ム４４はＮｄ：ＹＡＧ
レ―ザ源からレンズ４６に供給することが出来る。
極リ―ド線集成体を形成する場合を示す。具体的に云う
と、リ―ド線４０及び種子ワイヤ４２を用いて電極リ―
ド線集成体を形成する。リ―ド線４０は例えばリ―ド線
クランプ・ホルダによって保持し、種子ワイヤ４２はワ
イヤ送り装置によって保持される。こう云うホルダ及び
送り装置は周知である。種子ワイヤ４２はリ―ド線４０
と同じ材料で構成されており、リ―ド線４０の直径、例
えば１．０ｍｍよりも小さい直径、例えば０．１−０．
２ｍｍを有する。種子ワイヤ４２の１端をリ―ド線４０
の１端に突合せにする。ワイヤ４２及びリ―ド線４０の
突合せた端の界面に、レ―ザ・ビ―ム４４を加える。レ
―ザ・ビ―ム４４はレンズ４６によって界面に集束する
。前に述べた様に、レ―ザ・ビ―ム４４はＮｄ：ＹＡＧ
レ―ザ源からレンズ４６に供給することが出来る。
【００２９】レ―ザによる加熱の間、界面に溶融部が形
成されるにつれて、種子ワイヤ４２及びリ―ド線４０が
軸方向に変位する。この軸方向の変位の大きさは、電極
の所望の形に関係し、実験によって決定することが出来
る。溶融部が凝固する間、種子ワイヤ４２及びリ―ド線
４０は予定の距離に保つ。この作業により、テ―パつき
の溶接領域４８が出来る。その後、種子ワイヤ４２は、
例えばレ―ザ・ビ―ムを使うことにより、所望の場所で
切取り、電極がテ―パつきの形を持つ様な電極リ―ド線
集成体を作る。種子ワイヤ４２は捨てゝもよいし、或い
は別の電極リ―ド線を形成する作業に使ってもよい。例
えば種子ワイヤからの材料を追加することによって、一
部分を盛上げることも、この業界では逆加工として知ら
れている。
成されるにつれて、種子ワイヤ４２及びリ―ド線４０が
軸方向に変位する。この軸方向の変位の大きさは、電極
の所望の形に関係し、実験によって決定することが出来
る。溶融部が凝固する間、種子ワイヤ４２及びリ―ド線
４０は予定の距離に保つ。この作業により、テ―パつき
の溶接領域４８が出来る。その後、種子ワイヤ４２は、
例えばレ―ザ・ビ―ムを使うことにより、所望の場所で
切取り、電極がテ―パつきの形を持つ様な電極リ―ド線
集成体を作る。種子ワイヤ４２は捨てゝもよいし、或い
は別の電極リ―ド線を形成する作業に使ってもよい。例
えば種子ワイヤからの材料を追加することによって、一
部分を盛上げることも、この業界では逆加工として知ら
れている。
【００３０】図６（Ａ）及び（Ｂ）は、電極リ―ド線集
成体を形成するこの発明の第４の実施例の方法を示す。 具体的に云うと、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示す実施例は
、図３及び４に示す実施例と同様である。然し、図６（
Ａ）及び（Ｂ）では、リ―ド線５０の加熱が、部分的に
断面で示したコイル５２によって、即ち誘導加熱によっ
て行なわれる。リ―ド線５０の一部分５４（図６（Ａ）
）が溶融した時又は塑性状態になった時、リ―ド線５０
の端５６に小さい引張り荷重を加えて、リ―ド線５０を
別々のリ―ド線部分５８Ａ，５８Ｂ（図６（Ｂ））に分
離する。勿論、この分離は部分５４の所、即ち塑性／溶
融区域内で行なわれる。引張り荷重は、十分に溶け切っ
た時にだけ加える。リ―ド線５０は、例えばリ―ド線５
０の夫々の端５６に設けた向い合う２つのクランプによ
って保持する。こう云うクランプは、例えば周知の微小
引張り試験装置の一部分を構成するものである。クラン
プがリ―ド線５０の夫々の端を保持し、処理の間、リ―
ド線に引張り荷重を加える。
成体を形成するこの発明の第４の実施例の方法を示す。 具体的に云うと、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示す実施例は
、図３及び４に示す実施例と同様である。然し、図６（
Ａ）及び（Ｂ）では、リ―ド線５０の加熱が、部分的に
断面で示したコイル５２によって、即ち誘導加熱によっ
て行なわれる。リ―ド線５０の一部分５４（図６（Ａ）
）が溶融した時又は塑性状態になった時、リ―ド線５０
の端５６に小さい引張り荷重を加えて、リ―ド線５０を
別々のリ―ド線部分５８Ａ，５８Ｂ（図６（Ｂ））に分
離する。勿論、この分離は部分５４の所、即ち塑性／溶
融区域内で行なわれる。引張り荷重は、十分に溶け切っ
た時にだけ加える。リ―ド線５０は、例えばリ―ド線５
０の夫々の端５６に設けた向い合う２つのクランプによ
って保持する。こう云うクランプは、例えば周知の微小
引張り試験装置の一部分を構成するものである。クラン
プがリ―ド線５０の夫々の端を保持し、処理の間、リ―
ド線に引張り荷重を加える。
【００３１】一旦リ―ド線部分５８Ａ，５８Ｂが形成さ
れたら、リ―ド線部分５８Ａ，５８Ｂの夫々の末端部分
６０Ａ，６０Ｂが溶融する。末端部分６０Ａ，６０Ｂが
凝固すると、表面張力の作用により、夫々の凝固した溶
融部は楕円形又は円錐形に整形される。レ―ザによる加
熱の前並びにその間、引張り荷重を加えることにより、
塑性歪みによって更に尖った末端部分を作ることが出来
る。
れたら、リ―ド線部分５８Ａ，５８Ｂの夫々の末端部分
６０Ａ，６０Ｂが溶融する。末端部分６０Ａ，６０Ｂが
凝固すると、表面張力の作用により、夫々の凝固した溶
融部は楕円形又は円錐形に整形される。レ―ザによる加
熱の前並びにその間、引張り荷重を加えることにより、
塑性歪みによって更に尖った末端部分を作ることが出来
る。
【００３２】図７は、２つのリ―ド線部分７０Ａ，７０
Ｂを形成した後、リ―ド線部分７０Ａ，７０Ｂの間に電
圧７２を加えて、リ―ド線部分７０Ａ，７０Ｂの間にア
―ク７４が形成される様にすることを示している。夫々
のリ―ド線部分７０Ａ，７０Ｂは例えば夫々のクランプ
によって保持される。特に、リ―ド線部分７０Ａ，７０
Ｂの末端部分７６Ａ，７６Ｂは、夫々の部分７０Ａ，７
０Ｂに電圧７２が印加された時、末端部分７６Ａ，７６
Ｂの間にア―ク７４が発生される様に配置される。ア―
ク７４が末端部分７６Ａ，７６Ｂを更に整形する。末端
部分７６Ａ，７６Ｂの所望の形が得られるまで、電圧７
２を加えることが出来る。
Ｂを形成した後、リ―ド線部分７０Ａ，７０Ｂの間に電
圧７２を加えて、リ―ド線部分７０Ａ，７０Ｂの間にア
―ク７４が形成される様にすることを示している。夫々
のリ―ド線部分７０Ａ，７０Ｂは例えば夫々のクランプ
によって保持される。特に、リ―ド線部分７０Ａ，７０
Ｂの末端部分７６Ａ，７６Ｂは、夫々の部分７０Ａ，７
０Ｂに電圧７２が印加された時、末端部分７６Ａ，７６
Ｂの間にア―ク７４が発生される様に配置される。ア―
ク７４が末端部分７６Ａ，７６Ｂを更に整形する。末端
部分７６Ａ，７６Ｂの所望の形が得られるまで、電圧７
２を加えることが出来る。
【００３３】この発明を特定の実施例について説明した
が、当業者には種々の変更が考えられよう。レ―ザ以外
のエネルギ源を使ってもよいことは云うまでもない。エ
ネルギ源は、吸収された時に、タングステン部品に局部
的に集中する熱が発生される様な高度に集束されたエネ
ルギを発生することが好ましい。更に、電極リ―ド線集
成体を形成するもとになる部品は、タングステン以外の
材料又はタングステンを含む材料の組合せであってもよ
い。従って、この発明の範囲は特許請求の範囲のみによ
って限定されることを承知されたい。
が、当業者には種々の変更が考えられよう。レ―ザ以外
のエネルギ源を使ってもよいことは云うまでもない。エ
ネルギ源は、吸収された時に、タングステン部品に局部
的に集中する熱が発生される様な高度に集束されたエネ
ルギを発生することが好ましい。更に、電極リ―ド線集
成体を形成するもとになる部品は、タングステン以外の
材料又はタングステンを含む材料の組合せであってもよ
い。従って、この発明の範囲は特許請求の範囲のみによ
って限定されることを承知されたい。
【図１】この発明の第１の実施例に従って電極リ―ド線
集成体を形成する方法を示す略図。
集成体を形成する方法を示す略図。
【図２】この発明の第１の実施例によって形成された電
極リ―ド線集成体の図。
極リ―ド線集成体の図。
【図３】この発明の第２の実施例に従って電極リ―ド線
集成体を形成する方法を示す図。
集成体を形成する方法を示す図。
【図４】この発明の第２の実施例に従って電極リ―ド線
集成体を形成する方法を示す図。
集成体を形成する方法を示す図。
【図５】この発明の第３の実施例に従って電極リ―ド線
集成体を形成する方法を示す図。
集成体を形成する方法を示す図。
【図６】この発明の第４の実施例に従って電極リ―ド線
集成体を形成する方法を示す図。
集成体を形成する方法を示す図。
【図７】この発明の第５の実施例に従って電極リ―ド線
集成体を形成する方法を示す図。
集成体を形成する方法を示す図。
１０ リード線
１２ 末端部分
１４ レーザ・ビーム
Claims (25)
- 【請求項１】 エネルギ源のエネルギ出口をリ―ド線
の末端部分と整合させ、該エネルギ源を作動して、放出
されたエネルギがリ―ド線の末端を加熱すると共に、該
リ―ド線の末端部分に溶融部が形成される様にし、溶融
部を凝固させ、凝固した溶融部が弾丸形になる様にする
工程を含む電極リ―ド線集成体を形成する方法。 - 【請求項２】 前記エネルギ源がレ―ザである請求項
１記載の方法。 - 【請求項３】 前記レ―ザがＮｄ：ＹＡＧレ―ザ・ビ
―ム源である請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 エネルギ源を作動することが、レ―ザ
の第１のレ―ザ・ビ―ム出口を前記リ―ド線の末端部分
と整合させ、該第１のレ―ザ・ビ―ム出口から放出され
た第１のレ―ザ・ビ―ム・パルスがリ―ド線の末端部分
に当たる様にレ―ザを作動する工程を含む請求項２記載
の方法。 - 【請求項５】 第１のレ―ザ・ビ―ム・パルスの波長
が１．０６マイクロメ―タである請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 レ―ザの第２のレ―ザ・ビ―ム出口を
前記リ―ド線の末端部分と整合させ、第２のレ―ザ・ビ
―ム出口から放出された第２のレ―ザ・ビ―ム・パルス
がリ―ド線の末端部分に当たる様にレ―ザを作動する工
程を含む請求項４記載の方法。 - 【請求項７】 前記レ―ザがＮｄ：ＹＡＧレ―ザ・ビ
―ム源で構成されていて、該源が、レ―ザ源からのビ―
ム・パルス出力を少なくとも２つの夫々のビ―ム・パル
スに分割するビ―ム分割器に結合されている請求項６記
載の方法。 - 【請求項８】 エネルギ源の出力がリ―ド線の一部分
を加熱する様に、エネルギ源をリ―ド線に対して作動し
、リ―ド線の両端から引張りの力を加え、エネルギ並び
に引張りの力を加えた後、リ―ド線から夫々２つの別個
のリ―ド線部分が形成される工程を含む電極リ―ド線集
成体を形成する方法。 - 【請求項９】 エネルギ源がレ―ザである請求項８記
載の方法。 - 【請求項１０】 レ―ザがＮｄ：ＹＡＧレ―ザ・ビ―
ム源である請求項９記載の方法。 - 【請求項１１】 エネルギ源を作動することが、レ―
ザの第１のレ―ザ・ビ―ム出口をリ―ド線の末端部分と
整合させ、第１のレ―ザ・ビ―ム出口から放出された第
１のレ―ザ・ビ―ム・パルスがリ―ド線の末端部分に当
たる様にレ―ザを作動する工程を含む請求項９記載の方
法。 - 【請求項１２】 第１のレ―ザ・ビ―ム・パルスの波
長が１．０６マイクロメ―タである請求項１１記載の方
法。 - 【請求項１３】 レ―ザの第２のレ―ザ・ビ―ム出口
をリ―ド線の末端部分と整合させ、第２のレ―ザ・ビ―
ム出口から放出された第２のレ―ザ・ビ―ム・パルスが
リ―ド線の末端部分に当たる様にレ―ザを作動する工程
を含む請求項１１記載の方法。 - 【請求項１４】 レ―ザがＮｄ：ＹＡＧレ―ザ・ビ―
ム源であって、該源は、レ―ザ源からのビ―ム・パルス
出力を少なくとも２つの夫々のビ―ム・パルスに分割す
るビ―ム分割器に結合されている請求項１３記載の方法
。 - 【請求項１５】 リ―ド線を加熱した後、引張りの力
が加えられる請求項８記載の方法。 - 【請求項１６】 リ―ド線を加熱するのと同時に引張
りの力が加えられる請求項８記載の方法。 - 【請求項１７】 エネルギ源がコイルである請求項８
記載の方法。 - 【請求項１８】 リ―ド線の第１の端を種子ワイヤの
第１の端に突合せて第１の界面を形成し、エネルギ源の
エネルギ出口を前記第１の界面と整合させ、放出された
エネルギが界面で種子ワイヤ及びリ―ド線を加熱し且つ
溶融部が形成される様に、エネルギ源を作動し、種子ワ
イヤをリ―ド線から軸方向に変位させ、溶融部を冷却さ
せる工程を含む電極リ―ド線集成体を形成する方法。 - 【請求項１９】 エネルギ源がレ―ザである請求項１
８記載の方法。 - 【請求項２０】 レ―ザがＮｄ：ＹＡＧレ―ザ・ビ―
ム源である請求項１９記載の方法。 - 【請求項２１】 エネルギ源を作動することが、レ―
ザの第１のレ―ザ・ビ―ム出口をリ―ド線の末端部分と
整合させ、第１のレ―ザ・ビ―ム出口から放出された第
１のレ―ザ・ビ―ム・パルスがリ―ド線の末端部分に当
たる様にレ―ザを作動する工程を含む請求項１９記載の
方法。 - 【請求項２２】 第１のレ―ザ・ビ―ム・パルスの波
長が１．０６マイクロメ―タである請求項２１記載の方
法。 - 【請求項２３】 レ―ザの第２のレ―ザ・ビ―ム出口
をリ―ド線の末端部分と整合させ、第２のレ―ザ・ビ―
ム出口から放出された第２のレ―ザ・ビ―ム・パルスが
リ―ド線の末端部分に当たる様にレ―ザを作動する工程
を更に含む請求項２１記載の方法。 - 【請求項２４】 レ―ザがＮｄ：ＹＡＧレ―ザ・ビ―
ム源であって、該源が、レ―ザ源からのビ―ム・パルス
出力を少なくとも２つの夫々のビ―ム・パルスに分割す
るビ―ム分割器に結合されている請求項２３記載の方法
。 - 【請求項２５】 電極の夫々の端が互いに隔たって、
電極の夫々の端の間の直接的な通路内に何の物体も配置
されない様に第１及び第２の電極を配置し、夫々の電極
の端の間にア―クが形成される様に夫々の電極に電圧を
印加し、ア―クにより、電極の端から材料が除去された
結果として、電極の所望の端の形が一旦形成されたら、
夫々の電極に印加されている電圧を取去る工程を含む電
極の端を整形する方法。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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