CN109937466A - 电极体及高压放电灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电极体(1)及使用了该电极体的高压放电灯，在由电极(2)以及插入于电极(2)的芯线插入孔(3)的芯线(4)组成的电极体(1)中，在将芯线(4)插入于电极(2)的芯线插入孔(3)时，能够进行顺畅的芯线插入操作，而消除芯线插入孔(3)的缺口、破裂的产生。其特征在于，在电极(2)的芯线插入孔(3)的内表面及/或芯线的插入区域的外周设置有低摩擦层(5)。

Description

电极体及高压放电灯
技术领域
本发明涉及用于高压放电灯的电极体及使用了该电极体的高压放电灯，特别地，涉及适用于半导体、液晶的制造领域等的曝光光源、放映机的投影用光源或用于分析的光源的高压放电灯用的电极体。
背景技术
高压放电灯由于对向配置于发光管内的一对电极的顶端距离短而接近于点光源，因此通过与光学系统组合而被利用为曝光装置用或放映机的投影用的光源。
这样的高压放电灯的一例公开于日本特开昭60-79659号公报(专利文献1)。
图9示出了该以往的高压放电灯，高压放电灯的发光管10具备位于中央的形成为大致球状的发光部11以及其两端的密封部12。在发光部11内，由钨等制成的阴极21和阳极31以彼此相对的方式对向配置，并且在其发光空间S中封入有水银、氙等发光物质。
连接设置于上述阴极21及阳极31的芯线22、32经由未图示的金属箔或经由使用热膨胀系数略有不同的材料将发光管与芯线之间连接的构造部而由密封部12、12密封。
在点亮时在两电极间电流流动，由于来自等离子体的辐射、电阻加热而电极温度变得极高。特别地，由于阳极变为温度高达2000度以上的高温，因此阳极由高温中的蒸气压较小的金属构成，而且为了抑制阳极的温度上升而需要使用热容量较大的材料，例如图9的(B)所示，使用整体由钨构成的电极。
这样的电极体30通过在电极31的后端钻设芯线插入孔33并将芯线32插入并固定于该芯线插入孔33而制作。因此，为了不产生芯线的脱落，电极的芯线插入孔的内径与芯线的外径的差被设计得极小。
因此，由于芯线及芯线插入孔的加工，特别是由于芯线插入孔的加工时的尺寸偏差、芯线插入操作时的芯线与芯线插入孔的中心位置的偏差等，芯线的插入较困难，或者无法进行规定长度的插入，另外当加强插入操作时的压入的强度时，会在芯线插入孔的端部过度地施加应力，产生缺口、破裂等不良影响。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭60－79659号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明所要解决的课题是鉴于上述以往技术的问题点，提供在由电极和插入于该电极的芯线插入孔的芯线构成的电极体及使用了该电极体的高压放电灯中，在将芯线插入于电极的芯线插入孔时，能够进行顺畅的芯线插入操作而消除芯线插入孔的缺口、破裂的产生的电极体及使用了该电极体的高压放电灯。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，本发明的电极体的特征在于，在所述电极的芯线插入孔的内表面及/或所述芯线的插入区域的外周设置有低摩擦层。
另外，其特征在于，所述低摩擦层为碳化层。
另外，其特征在于，所述低摩擦层为氮化层。
另外，其特征在于，所述低摩擦层的摩擦系数在通过球盘摩擦试验进行评价时为0.2～0.35。
另外，其特征在于，所述低摩擦层在所述电极的芯线插入孔的内表面及/或所述芯线的插入区域的外周设置于局部区域。
另外，其特征在于，所述低摩擦层设置于所述芯线的外周，设置于比该芯线的插入区域更大的范围。
另外，其特征在于，所述芯线的顶端部进行了倒角。
另外，其特征在于，在芯线的顶端与所述芯线插入孔的底面部之间形成有空间。
另外，其特征在于，在所述芯线与所述电极的芯线嵌入孔之间的间隙夹设有金属箔。
另外，在发光部的两端具有密封部的高压放电灯中，其特征在于，在电极的芯线插入孔的内表面及/或芯线的插入区域的外周设置有低摩擦层。
发明效果
根据本发明的电极体及使用了该电极体的高压放电灯，通过在电极的芯线插入孔的内表面及/或芯线的插入区域的外周设置低摩擦层，使芯线的插入操作极顺畅地进行而操作性提高，并且不会产生芯线插入孔的缺口、破裂。
附图说明
图1是本发明的电极体的第一实施例的剖视图。
图2是第二实施例的剖视图。
图3是第三实施例的剖视图。
图4是第四实施例的剖视图。
图5是第五实施例的剖视图(A)和其X-X剖视图(B)。
图6是第六实施例的剖视图。
图7是第七实施例的剖视图。
图8是第八实施例的剖视图。
图9是高压放电灯的整体图(A)和以往的电极体的剖视图。
具体实施方式
图1是第一实施例的剖视图，(A)是侧剖视图，(B)是其A-A剖视图。
在图1中，电极体1由电极2以及插入于在其后端钻设的芯线插入孔3的芯线4组成。在芯线插入孔3的内表面形成有低摩擦层5。该低摩擦层5由碳化钨(Tungsten Carbide)等碳化化合物、氮化钨等氮化化合物等构成。
如下举出向芯线插入孔3内表面形成低摩擦层5的形成方法的一例。在此为形成碳化层作为低摩擦层5并使用钨的碳化化合物即碳化钨的例子。
向将如硝化纤维那样的有机类的粘合剂溶解于乙酸丁酯而成的混合溶液中添加碳粉，调制含碳的溶液。或者也可以利用墨汁。
通过笔、刷子或喷雾器等将该溶液涂布于芯线插入孔的内表面。另外，也可以通过将溶液注入填充于芯线插入孔并在之后清除掉多余的溶液来进行涂布。
在这样被涂布开的溶液干燥之后，使用真空高温炉将电极升温至1500～1800℃，并保持30分左右来进行烧结。这样，在芯线插入孔3内表面形成低摩擦层5。
由通过这样的方法形成的金属碳化物制成的低摩擦层的摩擦系数在通过球盘摩擦试验进行评价时为0.2～0.35。与不含有碳化物层(低摩擦层)的金属钨的摩擦系数为0.5左右的情况相比较，能够达到一半以下的程度。
另外，在形成氮化层作为低摩擦层5的低摩擦材料并使用钨的氮化化合物即氮化钨的情况下，将电极放置在含有氨或氮的气氛中进行加热。由此使氮渗透到表面附近而制备化合物。此时，对于不希望氮化的位置，即除了芯线插入孔3以外的部分，能够通过进行遮蔽而仅在芯线插入孔3的内表面设置由WN、WN2等氮化钨制成的低摩擦层5。
图2是在第二实施例中，芯线4的顶端部4a进行了倒角，从而顺畅地进行将电极2向芯线插入孔3插入的插入操作。
另外，如图3所示，芯线4也可以不到达芯线插入孔3的全部区域即不到达底面部，可以以在其顶端形成有空间S的状态插入。需要说明的是，在此情况下，芯线插入孔3内表面的低摩擦层5既可以仅形成于插入芯线4的区域，也可以考虑到形成低摩擦层的操作性而形成于芯线插入孔3内表面的全部区域。
虽然在上述的各实施例中，低摩擦层5形成于芯线插入孔3的内表面的圆周方向上的整周，但在图4的第四实施例中，示出了形成于内表面的圆周方向上的局部区域的结构。
另外，如图5中示出的第五实施例，低摩擦层5也可以形成于芯线插入孔3的内表面的轴线方向上的局部区域。
虽然在以上的第一～五实施例中，在芯线插入孔3的内表面形成有低摩擦层5，但在图6的第六实施例中，示出了在芯线4形成有低摩擦层6的结构，在芯线4的顶端的插入区域的外周形成有低摩擦层6。需要说明的是，此时，无需使低摩擦层6的形成区域仅与芯线4的插入区域严格一致，如图6所示，也可以形成于比插入区域稍大的范围。
向芯线4的低摩擦层6的形成能够通过如下方式形成：与前述的第一实施例中记述的方式同样地使用笔、刷子或喷雾器将含碳的溶液涂布于芯线4的顶端部，或者通过将芯线4的顶端部浸渍于溶液中再提起而进行涂布，对涂布后的芯线4的顶端部进行干燥加热而形成。
需要说明的是，在如图6所示那样的在芯线4侧形成低摩擦层6的情况下，也可以如图4、图5所示，使低摩擦层6在芯线4的插入区域中的外周面形成于圆周方向上或轴线方向上的局部区域。
另外，低摩擦层5、6也可以形成于芯线插入孔3和芯线4这双方，该例在图7中表示为第七实施例。
即，在电极2的芯线插入孔3的内表面形成低摩擦层5，并在芯线4的顶端侧的插入区域的外周形成低摩擦层6。
在图8中示出第八实施例，是在芯线4与芯线插入孔3之间的间隙填充有金属箔7的结构。是在芯线4的顶端部卷绕金属箔7并将其压入芯线插入孔3内的结构。金属箔7由Mo、Ta等高熔点金属制成，例如，厚度为0.15mm左右。这样，在芯线4与芯线插入孔3之间消除空隙，形成可靠的固定。
这样的结构的电极体既可以被用于在发光部的两端具有密封部的结构的高压放电灯中的阳极及阴极这双方，也可以被设置于任意一方。
如上说明的那样，在本发明中，在由电极以及插入于该电极的芯线插入孔的芯线构成的电极体及使用了该电极体的高压放电灯中，通过在所述电极的芯线插入孔的内表面及/或所述芯线的插入区域的外周设置低摩擦层，从而在将芯线向电极的芯线插入孔插入时，能够顺畅地进行该插入操作而无需对电极施加过大的应力，能够防止缺损等事故。
标号说明
1 电极体
2 电极
3 芯线插入孔
4 芯线
4a 顶端倒角部
5、6 低摩擦层
7 金属箔
S 空间

Claims (10)

1.一种电极体，由电极以及插入于该电极的芯线插入孔的芯线构成，其特征在于，
在所述电极的芯线插入孔的内表面及/或所述芯线的插入区域的外周设置有低摩擦层。
2.根据权利要求1所述的电极体，其特征在于，
所述低摩擦层为碳化层。
3.根据权利要求1所述的电极体，其特征在于，
所述低摩擦层为氮化层。
4.根据权利要求1所述的电极体，其特征在于，
所述低摩擦层的摩擦系数在通过球盘摩擦试验进行评价时为0.2～0.35。
5.根据权利要求1所述的电极体，其特征在于，
所述低摩擦层在所述电极的芯线插入孔的内表面及/或所述芯线的插入区域的外周设置于局部区域。
6.根据权利要求1所述的电极体，其特征在于，
所述低摩擦层设置于所述芯线的外周，设置于比该芯线的插入区域更大的范围。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的电极体，其特征在于，
所述芯线的顶端部进行了倒角。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述的电极体，其特征在于，
在所述芯线的顶端与所述芯线插入孔的底面部之间形成有空间。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的电极体，其特征在于，
在所述芯线与所述电极的芯线嵌入孔之间的间隙夹设有金属箔。
10.一种高压放电灯，其特征在于，
在发光部的两端具有密封部，且至少具备一个所述权利要求1～9中任意一项所述的电极体。
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