CN1407597A - 高压放电灯及其制造方法 - Google Patents

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sealing glass
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金子由利子
高桥清
堀内诚
关智行
一番瀬刚
甲斐诚
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Abstract

本发明的目的是提供一种耐压性提高的高压放电灯。本发明的高压放电灯，具有：由发光部1和侧管2构成、以石英为主要成分的容器；封入发光部1内的水银；分别埋入侧管2内的金属箔4；一端连接到金属箔4上、而另一端延伸到发光部1内的电极棒3；电极棒3的埋入侧管2内部分的至少一部分上具有增加表面积的表面积增加结构6；在含有金属箔4的至少一部分、金属箔4与电极棒3的接合部、表面积增加结构6的一部分的侧管2部分上设置有密封部玻璃9，该密封部玻璃添加有金属或者该金属氧化物中的至少一种的金属材料。

Description

高压放电灯及其制造方法
技术领域
本发明涉及高压放电灯及其制造方法。
背景技术
随着系统的小型化，希望液晶投影仪用光源等与反射镜组合使用的高压放电灯更加体积小亮度高。
为了实现体积小亮度高的灯，必须设计成弧长更短。可是，弧长变短时，为了获得与以前相同亮度的光源，由于灯电流受到电极的限制，必须提高灯内封入物质的压力。即，希望灯承受高的工作压力。特别是，希望与现有技术比较特性有飞跃性提高，能够承受30MPa以上的超高工作压力。
而且，即使工作压力不到30MPa，也存在在使用寿命后期发生灯破裂等不利情况的问题，这一问题还没有解决，不管工作压力高低，为了提高灯的安全性，都需要制造现有技术中不存在的耐高压灯。
图21(a)示出现有的高压放电灯结构的一个例子。在图21(a)中的高压放电灯中，具有以石英玻璃为主要原料制成的从发光部1延伸的侧管2构成的容器(下面简单地称为“管”)。电极棒3的一部分、与电极棒3电连接的金属箔4和与金属箔4的另一端电连接的外部导线5的一部分埋入侧管2内。发光部1内封入水银7和图中未示出的稀有气体。
电极棒3以钨为主要原料制成，侧管2以石英玻璃为主要原料制成。这两种材料由于热膨胀系数不同密封非常困难。
而且，现有的灯存在在发光过程中容易发生玻璃以发光部1一侧的金属箔4的端部为起点产生龟裂的问题。发生龟裂的原因是虽然电极棒3与侧管2看起来象是密封的，但是实际上存在非常微小的间隙8。例如，在收缩密封的情况下，电极棒3与侧管2之间的间隙8的B-B截面是图21(b)所示的略呈圆形的间隙8a，不是应力特别集中的形状。一方面，金属箔4与电极棒3的接合部和间隙8的C-C截面如图21(c)所示沿着金属箔4的边缘，形成尖锐缺口形状的间隙8b。该间隙8b处应力集中，玻璃发生龟裂。
作为具有高耐压结构的灯，有在特开2001-118542号公报中公开的灯。该灯是这样的短弧型高压放电灯，即在插入用石英玻璃构成的密封部内的用石英玻璃构成的辅助玻璃上设置有线圈部件，通过该线圈部件保持电极棒。通过这样的结构，空出线圈部件和电极棒之间的间隙，这样防止在灯发光期间内电极棒收缩发生密封部破裂，最终能够提高耐压性。
可是，在特开2001-118542号公报中公开的灯虽然在发光期间内耐压提高了，但由于线圈部件和密封管部之间密封部位的热膨胀系数不同，故接合力不够。
而且，本申请人虽然在特愿2000-214070号说明书中公开了电极棒3与金属箔4之间不产生间隙8b的方法，但是为了确实实现具有承受30MPa以上高压结构的灯，上述方法还需要进行改进
发明内容
本发明就是鉴于这几点提出的，本发明的主要目的是提供一种实现高耐压结构的高压放电灯及其制造方法。
本发明的高压放电灯，具有：由发光部和从上述发光部向两端延伸的侧管构成，以石英为主要成分的容器；封入上述发光部内的水银；分别埋入上述侧管内的金属箔；一端连接到上述金属箔，而另一端延伸到上述发光部内的电极棒，上述电极棒的埋入上述侧管内的部分的至少一部分上具有增加表面积的表面积增加结构，在含有上述金属箔的至少一部分、上述金属箔与上述电极棒的接合部、上述表面积增加结构的一部分的上述侧管部分设置有密封部玻璃，该密封部玻璃添加有金属或者该金属氧化物中的至少一种的金属材料。
在一个实施方式中，上述水银的封入量以上述发光部的容积为基准，为230mg/cm3以上。
在一个实施方式中，稳定发光时上述发光部的内压为23MPa以上。
稳定发光时上述发光部的内压优选为30MPa以上。
上述密封部玻璃设置在温度为稳定发光时上述水银不凝聚的温度以上、而且上述密封部玻璃不软化的温度以下的位置上。
在一个实施方式中，上述密封部玻璃中的上述金属选自铜、铝、铁、钠和硼。
在一个实施方式中，上述表面积增加结构是线圈结构。
在一个实施方式中，上述表面积增加结构是罗纹突起结构，设置有上述表面积增加结构的上述电极棒部分在最细部分的外径为1的情况下，最粗部分的外径在1.1至2.0范围内。
本发明的其他放电灯，具有：在管内设置一对电极棒的发光管，以及从上述发光管延伸的保持上述发光管内的气密性的一对密封部，上述一对电极棒的各个电极棒的一部分分别埋入上述一对密封部内，上述电极棒的一端暴露在上述发光管内，而且上述电极棒的另一端与设置在上述密封部内的金属箔连接，上述电极棒的埋入上述密封部部位的至少一部分上缠绕线圈或者形成罗纹突起结构，上述密封部具有从上述发光管延伸的第一玻璃部和至少设置在上述第一玻璃部的内侧一部分的第二玻璃部，上述第二玻璃部是添加有选自铜、铝、铁、钠和硼中的至少一种金属或者该金属氧化物之一的玻璃，上述第二玻璃部位于上述密封部中包括上述金属箔的一部分、上述金属箔与上述电极棒的接合部、上述线圈或者罗纹突起所在的上述电极棒部分的区域。
根据本发明的高压放电灯的制造方法，包括如下工序：制造电极组合构件的工序，该电极组合构件至少具有：由发光部和从上述发光部两端延伸的侧管、以石英为主要成分构成的容器；金属箔；和与上述金属箔的一端连接而且具有增加表面积的表面积增加结构的电极棒；用在石英中添加至少是金属或者该金属氧化物中任一种的金属材料的密封部玻璃覆盖上述电极组合构件中含有上述金属箔的至少一部分、上述金属箔与上述电极棒的接合部、上述表面积增加结构的一部分的工序；把上述电极组合构件插入上述容器内，使上述电极组合构件被密封部玻璃覆盖的部分位于上述侧管内部的工序；通过加热上述侧管而密封上述电极组合构件的工序。
在一个实施方式中，通过加热上述侧管而密封上述电极组合构件的工序包括：使从上述发光部和上述侧管的界面开始至上述密封部玻璃附近的上述侧管收缩的工序；以及使上述金属箔一侧的上述侧管从上述密封部玻璃的上述发光部一侧端部收缩的工序。
在一个实施方式中，通过加热上述侧管而密封上述电极组合构件的工序包括：使从上述发光部和上述侧管的界面开始至上述密封部玻璃附近的上述侧管收缩、使上述金属箔一侧的上述侧管从上述密封部玻璃的上述发光管一侧端部收缩的工序。
在一个实施方式中，通过加热上述侧管而密封上述电极组合构件的工序包括：使从上述发光部和上述侧管的界面开始至上述密封部玻璃附近的上述侧管收缩，冷却上述侧管，然后使上述金属箔一侧的上述侧管从上述密封部玻璃的上述发光管一侧端部收缩的工序。
在使上述侧管从上述发光部和上述侧管的分界开始至上述密封部玻璃附近收缩时，优选使上述侧管从上述发光部和上述侧管的界面开始向上述密封部玻璃的方向上收缩。
在一个实施方式中，上述密封部玻璃是筒状结构。
在一个实施方式中，还包括把上述电极组合构件插入上述密封部玻璃内的工序；以及把上述密封部玻璃烧接在上述电极组合构件上的工序。
在一个实施方式中，上述密封部玻璃是涂抹粉末材料烧接形成的。
在一个实施方式中，上述表面积增加结构是线圈结构。
在一个实施方式中，上述表面积增加结构是罗纹突起结构，设置有上述表面积增加结构的上述电极棒部分在最细部分的外径为1时，最粗部分的外径在1.1至2.0的范围内。
在一个实施方式中，上述密封部玻璃的软化点在500℃至1750℃的范围内。
在一个实施方式中，上述密封部玻璃中的所述金属是选自包括铜、铝、铁、钠和硼中的至少一种。
根据本发明，通过在包括金属箔的一部分、金属箔与电极棒的接合部、表面积增加结构的一部分的侧管部分设置有密封部玻璃，该密封部玻璃是在石英中添加有金属或者该金属氧化物中的至少一种的金属材料的玻璃，在金属箔和电极棒的接合部熔入密封部玻璃使不产生间隙，而且由于密封部玻璃溶入上述表面积增加结构，能够增加电极棒和侧管之间的接合力，能够防止金属箔和电极棒的接合部产生龟裂，同时提高灯的耐压性。而且，即使在灯发光过程中在表面积增加结构与密封部玻璃之间产生间隙，由于密封部玻璃使金属箔和电极棒的接合部产生的间隙消失，能够同时抑制由于接合部产生的应力所导致的龟裂，能够进一步实现寿命长的耐高压结构。
上述密封部玻璃设置在温度为稳定发光时上述水银不凝聚的温度以上、而且上述密封部玻璃不软化的温度以下的位置上的情况下，能够抑制灯的发光特性降低，而且，能够防止在发光过程中密封部玻璃溶解出来附着在发光部内部。
而且，上述密封部玻璃中的上述金属选自铜、铝、铁、钠和硼，通过这样的构成，能够将密封部玻璃的热膨胀系数设定为侧管和表面积增加结构的热膨胀系数的平均值(中間值)，能够吸收发光期间内产生的热负载引起的变形(应力)，能够抑制龟裂的发生。
上述表面积增加结构能够制成线圈结构，通过表面积增加结构制成线圈结构，能够容易地设计表面积增加结构。而且，上述表面积增加结构也可以制成罗纹突起结构。在这种情况下，设置有上述表面积增加结构的上述电极棒部分在最细部分的外径为1时，最粗部分的外径在1.1至2.0的范围内较好，通过这样的构成，能够提高耐压同时抑制侧管发生破裂。
根据本发明的高压放电灯的制造方法，在金属箔和电极棒的接合部与侧管之间没有间隙，而且，能够制造电极棒与侧管之间的接合力提高、而且提高耐压性的高压放电灯。
而且，在加热上述侧管(加热崩坏)，密封上述电极组合构件时，能够进行使从上述发光部和上述侧管的界面开始至上述密封部玻璃附近的上述侧管收缩的工序和使上述侧管从上述密封部玻璃的上述发光管一侧端部至上述金属箔一侧收缩的工序。而且，在加热上述侧管、密封上述电极组合构件时，使从上述发光部和上述侧管的界面开始至上述密封部玻璃附近的上述侧管收缩，并使上述侧管从上述密封部玻璃的上述发光管一侧端部至上述金属箔一侧收缩的情况下，能够抑制密封部玻璃产生的不纯气体进入发光部内，结果能够提高灯的特性。
此外，使从上述发光部和上述侧管的界面开始至上述密封部玻璃附近的上述侧管收缩后，冷却上述侧管，然后使上述侧管从上述密封部玻璃的上述发光管一侧端部至上述金属箔一侧收缩的情况下，能够抑制密封部玻璃产生的不纯气体进入发光部内，结果能够提高灯的特性。因此，在使从上述发光部和上述侧管的界面开始至上述密封部玻璃附近的上述侧管收缩时，使上述侧管从上述发光部和上述侧管的界面开始向上述密封部玻璃的方向上收缩，能够抑制密封部玻璃产生的不纯气体进入发光部内，结果能够提高灯的特性。
上述密封部玻璃是筒状结构的情况下，能够把上述电极组合构件插入上述筒状结构的上述密封部玻璃内，把筒状的上述密封部玻璃烧接在上述电极组合构件上，通过将密封部玻璃烧接在电极组合构件上，能够防止在把电极组合构件插入容器内时金属箔变形。而且，在上述密封部玻璃通过涂抹粉末材料烧接形成的情况下，由于覆盖电极组合构件的密封部玻璃由粉末材料形成，因此能够简化工艺。
本申请的发明人试制了一种高压放电灯，该放电灯的侧管由用于增大电极棒表面积的线圈和热膨胀系数为线圈与侧管的平均值的玻璃组合而成，因而实现了具有前所未知的接合力提高的效果，成功地实现了耐高压结构的灯。
根据本发明的高压放电灯，电极棒在埋入侧管内部分的至少一部分上具有增加表面积的表面积增加结构，而且，由于在包括至少金属箔的一部分、金属箔与电极棒的接合部、表面积增加结构的一部分的上述侧管部分上设置有添加金属或者金属氧化物的至少一种金属材料的密封部玻璃，能够提供更耐高压结构的放电灯及其制造方法。
附图说明
图1是本发明实施方式1的灯的结构图。
图2是本发明实施方式1的灯加入墨水的状态图。
图3是本发明实施方式1的灯的耐压试验的结构图。
图4是本发明实施方式1的灯与现有灯的耐压比较图。
图5是本发明实施方式1中表面积增加结构一个例子的截面图。
图6是本发明实施方式1中从发光管与侧管之间的界面开始到密封部玻璃的发光管一侧端部的距离为20mm情况下的图。
图7是本发明实施方式1中密封部玻璃的发光管一侧端部设置在发光管与侧管之间的界面上的图。
图8是本发明实施方式2的钨线圈的图。
图9是本发明实施方式2带有钨线圈的电极棒的图。
图10是本发明实施方式2的电极组合构件图。
图11是本发明实施方式2的管的图。
图12是本发明实施方式2的密封部玻璃的图。
图13(a)是本发明实施方式2中安装有密封部玻璃的电极组合构件的图。
图13(b)是本发明实施方式2中密封部玻璃被电极组合构件阻挡结构的一个例子的图。
图13(c)是本发明实施方式2中密封部玻璃被电极组合构件阻挡结构的一个例子的图。
图14是本发明实施方式2中把安装有密封部玻璃的电极组合构件插入管内的结构图。
图15是本发明实施方式2中暂时密封侧管2的结构图。
图16是本发明实施方式2中一端的侧管上设置有第一密封部的结构图。
图17是本发明实施方式2中一端的侧管上设置有第二密封部的结构图。
图18是本发明实施方式2中第一密封部和第二密封部之间产生的缺口间隙图。
图19是本发明实施方式2中第一密封部长度与耐压之间关系的图。
图20是本发明实施方式2中暂时密封另一个侧管的结构图。
图21(a)是具有现有密封结构的高压放电灯的结构图。
图21(b)是侧管的沿着B-B线的截面图。
图21(c)是侧管的沿着C-C线的截面图。
图22是现有的灯加入墨水的状态图。
图23是作为比较例的高压放电灯的结构图。
符号说明：1发光部；2，2a，2b侧管；3，3a电极棒；4金属箔；5外部导线；6钨线圈；7水银；8间隙；9密封部玻璃；10封闭侧管；11开口侧管；12金属弹簧；13a，b端部附近；101电极组合构件；102管；103密封部玻璃；104插入棒。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。在下面的附图中，为了简化说明，实质上具有相同功能的组成要素使用相同的参考标号表示。而且，本发明不限于下面的实施方式。
(实施方式1)
图1模拟示出本发明实施方式1的高压放电灯的结构。而且，所谓高压放电灯是发光时内压为1个大气压以上的放电灯。高压放电灯通常称为HID灯(高亮度灯)，可以举出高压水银灯和金属卤化灯。
图1所示的高压放电灯由发光部1、从发光部1的两侧延伸的侧管2构成的容器(下面有时也称为“管”)组成。构成容器的材料的主要成分是石英(更具体地说是石英玻璃)。发光部1中至少封入水银7。而且，图1中示出的高压放电灯的侧管2具有保持发光部1内部气密性的部位(密封部)，本实施方式的高压放电灯是具有两个侧管2的双端引线型灯。
侧管2内埋设金属箔(钼箔)4。电极棒3的一端与金属箔4连接，电极棒3的另一端延伸到发光部1。电极棒3的埋设在侧管2内的部分的至少一部分具有增加表面积的表面积增加结构6。而且，在含有至少一部分金属箔4、金属箔4与电极棒3的接合部、增加表面积结构6的一部分的侧管2部分上设置有密封部玻璃9。密封部玻璃9是添加有至少金属或者该金属氧化物中的一种的金属材料(这里，金属材料也可以含有金属氧化物材料)的玻璃，密封部玻璃9中的金属选自铜、铝、铁、钠和硼。而且，密封部玻璃的热膨胀系数是线圈6与侧管(石英玻璃)2的热膨胀系数的平均值。
图1中所示的高压放电灯是高压水银灯的情况下，水银7的封入量以发光部1的容积为基准，例如在150mg至200mg/cm3以上。而且较好的是在230mg/cm3以上，更好是在300mg/cm3以上。而且，在水银7的封入量大约为230mg/cm3的情况下，稳定发光时发光部1的内压大约为23MPa，在水银7的封入量大约为300mg/cm3的情况下，稳定发光时发光部1的内压大约为30MPa。
密封部玻璃9优选安装在稳定发光时水银7不凝聚的温度以上、而且密封部玻璃9不软化的温度以下的位置上。设置在稳定发光时水银7不凝聚的温度以上的位置上，是因为能够防止在发光过程中水银从侧管2与电极棒3之间的小间隙逸出而使灯的发光特性降低，而且，设置在密封部玻璃9不软化的温度以下的位置上，是因为能够防止在发光过程中密封部玻璃9熔解附着在发光部1内部。而且，密封部玻璃9的软化点例如在500℃至1750℃之间。
下面，对本实施方式的高压放电灯是水银灯(高压水银灯)的情况进行详细说明。
图1所示水银灯的发光部1以石英玻璃为主要原料构成，内容积大约为0.025cc，水银灯具有从发光部1延伸的以石英玻璃为主要原料构成的侧管2形成的容器(后面称为“管”)。侧管2中埋设有直径大约为0.25mm的以钨为主要原料制成的电极棒3的一部分、电连接到电极棒3的以钼为主要原料制成的金属箔4、以及进一步电连接到金属箔4的另一端的外部导线5的一部分。而且，位于侧管2内的电极棒3的周围缠绕有增加电极棒3的表面积的钨线圈6，截面直径为60μm，作为表面积增加结构的一个例子，钨线圈6设置在金属箔4和电极3焊接部以外的位置上。如果发光部1内作为发光物质的水银7是7.5mg，则封入图中未示出的氩气为200mbar(25℃时)。而且，由于电极棒3与侧管2之间和钨线圈6与侧管2之间热膨胀系数不同，在电极的密封过程中自然产生很小的间隙8。图1中为了容易理解将间隙8表示得很大，但是实际上是用眼观察不到的狭窄间隙。而且，上述钨线圈6不是为了维持弧光放电而在电极棒3的前端缠绕的线圈(下面称为“电极用线圈”)。
而且，在含有金属箔4与电极棒3的接合部、一部分缠绕了钨线圈6的电极3、和一部分金属箔4的部分以及侧管2的界面部分具有密封部玻璃9。密封部玻璃9是在石英SiO2中含有铜Cu和/或氧化铜CuO、氧化铝Al2O3的玻璃。该密封部玻璃9与电极棒3周围缠绕的钨线圈6或者密封部玻璃9与金属箔4之间没有间隙8。而且，密封部玻璃9不只在金属箔4的一部分上，在其整个上面也可以。
而且，密封部玻璃9可以使用例如如下成分构成的玻璃(商品名称为SCY2，SEMCOM公司制造，变形点为520℃)：SiO2占重量62％，Al2O3占重量13.8％，CuO占重量23.7％.。而且，在使用添加物为氧化铜的玻璃(商品名为：SCY2)的情况下，分析这种混入氧化铜的密封部玻璃(石英玻璃层)9的组成，可以确认密封部玻璃9中不是以氧化铜的形态存在的，而是大致以铜的形态存在的。虽然为什么以铜的形态存在的理由还不是很清楚，但是可以大致推测是由于某种原因氧化铜中的氧从石英玻璃(氧化硅)中出来，就只能以铜的形态存在。
是否有用眼睛看不到的狭窄间隙8，通过注入墨水判断。判断方法的简略图在图2中示出。为了把墨水注入发光管内，切断发光管的端部取下一侧的侧管2，通过该切口注入墨水(ニュ-コクツソ·食用红色102号)。残留的墨水沿着侧管2向下浸透进入侧管2。在侧管2的外部浸在水中的状态下施加超声波振动，放置几个小时，使墨水进入狭窄间隙8内。
结果，本实施方式的灯虽然能够观察到墨水进入间隙8的部分内，但是没有观察到有墨水进入被密封部玻璃9密封的电极3的钨线圈6部分和金属箔4的周围。这里所述的间隙8是与发光部1连续相通的间隙。例如，墨水不进入不连续的间隙内。即，电极3和金属箔4的接合部附近的间隙，由于密封部玻璃9与钨线圈6紧密接触，通过墨水进入试验不能看到。这里，如果示出电极棒3与金属箔4的接合部附近的截面，放大进行分辨，没有间隙。
接着，示出作为比较例的现有灯中墨水进入实验的结果。所使用的现有灯的一个例子在图21(a)中示出。在图21(a)中，与图1中相同部件使用相同的标号并省略说明。与图1中的不同点是没有密封部玻璃9和钨线圈6。进行与本实施方式的灯相同的墨水试验，如图22所示，观察到墨水进入电极棒3与侧管2之间的间隙8，观察到墨水也进入电极棒3与金属箔4的焊接部周围的间隙8(b)内。
由于上述原因，本实施方式的如图1所示构成的灯由于具有密封部玻璃9，不仅在电极棒3和金属箔4的接合部与侧管2之间没有间隙8b，密封部玻璃9与钨线圈6之间也没有间隙8，与现有的灯比较，可以看到能够提高电极棒3与密封部玻璃9之间、金属箔4与密封部玻璃9之间的密封性。而且，虽然在特开2001-118542号公报中公开了侧管上设置钨线圈的灯，但是那是为了在侧管2与电极棒3之间形成间隙8而设置的，不能实现如同本发明这样的积极提高密封性的效果。
而且，这样提高密封性的效果，即使将密封部玻璃9替换为混有铜Cu、氧化铝Al2O3、石英SiO2的玻璃，也能够实现同样的效果。而且，同样即使替换为混有铁Fe、氧化铁Fe2O3的玻璃，或即使替换为混有氧化铝Al2O3的玻璃，或即使替换为混有氧化铜CuO、铜Cu、氧化铝Al2O3、碳酸钠Na2CO3、钠Na、氧化硼B2O3的玻璃，也能够实现同样的效果。可以利用关于玻璃的信息系统(系统名称为：INTERGLAD Ver.5)进行模拟测试它们的性质可以证实这些玻璃表现出同样的效果。
下面，对具有如图1所示构成的侧管2的灯的耐压测定进行说明。
测定中使用如图3所示的灯，在图3中，与图1相同的部件使用相同的标号并省略其说明。一侧的封闭侧管10的构成与图1中的侧管2的构成相同，电极棒3、金属箔4、以及外部导线5密封在封闭侧管10内。另一端的开口侧管11不封闭，是打开的。从该开口侧管11注入高压水，测定破坏时的压力。此时灯的破坏压力是灯的初期压力。
同样，用作为比较例的其他构成的灯进行测试。比较例灯1是图21(a)所示的灯的一端侧管2如图3所示打开，比较例的灯2是图23的灯(专利申请2000-214070)的一端侧管2如图3所示打开。而且，本说明书为了参考引用专利申请2000-214070和它的对应美国申请09/903，852。在图23中，与图1相同的部件使用相同的标号并省略其说明。图23中所示的灯与本发明图1中的灯的区别只是没有缠绕在电极棒3周围的钨线圈6。
而且，对图23所示的灯进行与图2相同的墨水进入试验，虽然能够看出墨水进入间隙8，但是不能看到墨水进入被密封部玻璃9覆盖的电极棒3和金属箔4之间。
本发明实施方式的灯(本发明的灯)与比较例灯的耐压测定结果在图4中示出。通过该耐压测定，本发明灯(图1)的封闭侧管10的耐压为30～40MPa。与此相反，图21(a)的比较例的灯1的侧管2的耐压为15～20MPa，图23的比较例的灯2的封闭侧管2的耐压为20～25MPa。即，可以看到通过制成本发明图1所示构造的灯，能够提高灯的耐压。
而且，在比较例灯2中，不管是否有钨线圈6，可以看到密封性和耐压都提高了。即，可以看到密封部玻璃9提高密封性，换句话说，密封部玻璃9提高接合力，提高灯的耐压。可是，可以知道通过设置钨线圈6进一步提高灯的耐压。这是由于钨线圈6缠绕在电极棒3上，密封部玻璃9与电极棒3之间的接触面积增大，进一步加强电极棒3与密封部玻璃9之间的接合。即，由于增大电极棒3与密封部玻璃9之间的接触面积，能够提高灯的耐压。
这里，出乎意料的是如下情况。即考虑到由于缠绕在位于侧管2内的电极棒3周围的钨线圈6空出侧管2与电极棒3之间的间隙，防止侧管2发生龟裂。可是，通过把热膨胀系数为钨线圈6和侧管2的平均值的玻璃(在本发明中对应于“密封部玻璃”)设置在钨线圈6和侧管2之间，能够进一步加强钨线圈6与侧管2之间的接合力，能够提高灯的耐压。
接着，研究使用不是钨线圈6而是如图5所示在表面形成凹凸形状的凹凸电极棒3a的情况。凹凸形状是截面呈三角罗纹突起结构，凹凸电极棒3a最细部分的外径为0.250mm，最粗部分的外径为0.275mm。三角形的顶点与顶点之间的间距为60μm。如果使用该凹凸电极棒3a封闭如图3所示的侧管2的结构，耐压为30～40MPa。即，可以看出不利用图1中的钨线圈，把凹凸电极棒3a的表面形成为凹凸形状，也能够获得提高耐压的效果。
而且，在凹凸电极棒3a最粗部分的外径为0.30mm(电极棒3a最细部分的外径0.25mm为1时，最粗部分的外径比为1.2)、0.40mm(外径比为1.6)、0.50mm(外径比为2.0)、0.60mm(外径比为2.4)、分别利用图3所示结构进行耐压试验和墨水进入试验。结果，如果最粗部分的外径增大到0.60mm，则密封性下降，灯的耐压降低为25MPa。即，凹凸电极棒3a的凹凸形状在最细部分的外径为1.0的情况下，最粗部分的外径为2.0以下是理想的。
而且，如果最细部分的外径为0.25mm，最粗部分的外径为0.26mm(比为1.04)的情况下，灯的耐压为25～30MPa，可以发现耐压有一定的提高，但是没有显著差别。考虑到这是由于凹凸形状平缓，凹凸电极棒3a的接触面积没有增大到有效提高耐压效果的原因。即，在凹凸电极棒3a的凹凸形状在最细部分的外径为1的情况下，最粗部分的外径为1.1以上是理想的。
而且，凹凸电极棒3a的凹凸形状的罗纹突起结构截面不是上例中的三角形，即使是台状、四角形状、不管它的形状如何都能够获得相同的效果。
而且，对于凹凸电极棒3a的凹凸形状只规定被侧管2覆盖的电极棒3的部分的最粗外径与最细外径，不规定与耐压无关的电极用线圈部分的外径。
而且，提高耐压的效果，即使将密封部玻璃9替换为混有铜Cu、氧化铝Al2O3、石英SiO2的玻璃，也能够实现同样的效果。同样，即使替换为混有铁Fe、氧化铁Fe2O3的玻璃，或即使替换为混有氧化铝Al2O3的玻璃，或即使替换为混有氧化铜CuO、铜Cu、氧化铝Al2O3、碳酸钠Na2CO3、钠Na、氧化硼B2O3的玻璃，也能够实现同样的效果。
由于上述原因，可以理解本实施方式灯的耐压能够达到30MPa以上，下面说明耐压达到30MPa以上的优点。
液晶投影仪光源等的与反射镜组合使用的灯为了提高光利用率，需要想办法使之尽量近似为点光源。近似为点光源的具体办法是使电极之间的距离短，但是此时由于电极之间的距离短产生灯电压不能达到所定值的问题。如果灯的电压降低，为了获得光束必须流过大的灯电流。可是，适当的灯电流是由电极棒3的直径等决定的，如果流过超过适当电流的电流，电极棒3的温度过度升高，电极材料挥发使发光管1变黑，成为灯的寿命降低的原因。所以如果电极棒3变大，流过大电流，弧光变粗，与变为点光源相反。而且电极棒3太粗，由于发光点移动等弧光容易不稳定。同时，如果流过的电流太多，稳流器变大，价格昂贵，不利于系统小型化和降低成本。
由于上述理由，为了不升高灯电流增大光束，必须提高灯电压。即，为了使灯变成点光源，必须实现耐压高的灯。而且，通过提高耐压，例如即使对于工作压力为10MPa的灯，当然具有提高它的稳定性的显著优点。即，不仅30MPa以上的灯，即使是不到30MPa的灯，从提高安全性和可靠性方面看，根据本发明也获得了显著优点。特别是，对于超过20MPa水平的灯(即发光工作压力超过如今15MPa～20MPa的灯，例如，23MPa以上或者25MPa以上的灯)，能够确保它的安全性和可靠性意义非常重大。而且，在大量生产灯的情况下，由于不管灯的特性如何都会产生偏差，即使是发光工作压力为23MPa以上水平的灯，在考虑边缘基础上必须确保耐压，能够达到30MPa以上耐压的技术即使对于不到30MPa的灯实际上也能够提供制品，从这一观点看是有利的。
接着，进行灯的发光试验。此时灯的构成如图6所示。与图1相同的部件使用相同的标号，并省略其说明。这里，密封部玻璃9的发光管侧端部设置在距离发光管1与侧管2的分界线大约20mm的位置上。发光过程中，密封部玻璃9的发光管一侧端部温度变为大约100℃，水银进入间隙8的密封部玻璃9一侧端部，有助于放电的水银减少，灯电压降低，光束减小。即，密封部玻璃9设置在水银显著凝固的位置上，灯的特性可能恶化。即，灯在发光过程中，密封部玻璃9的发光侧端部设置在水银不凝固的位置上，是理想的。
而且，如图7所示，在密封部玻璃9的发光管1一侧的端部设置在发光管1与侧管2分界部分上的情况下，密封部玻璃9的发光管1一侧端部的温度变为大约650℃。如果是这样，发生密封部玻璃9溶解出来并附着在发光管1内的问题。这里，检测密封部玻璃9的软化点为570℃。因此，如果密封部玻璃9在灯发光时发光管一侧的侧管的温度设置成500℃，不发生密封部玻璃9溶解出来的问题。即，密封部玻璃9设置在灯发光过程中温度比密封部玻璃9的软化点低的侧管2内的位置上是理想的。而且，即使在密封部玻璃9直接暴露在发光管1的放电空间内的情况下，离子飞溅引起密封部玻璃9飞溅等不够理想。即，优选发光管1或者侧管2位于密封部玻璃9与放电空间之间。而且，如果使用因为飞溅等没有飞溅到发光管1内的密封部玻璃9，发光管1或者侧管2也可以不必位于密封部玻璃9与放电空间之间。
而且，虽然在说明本发明的实施方式时使用的附图清楚地描述密封部玻璃9与侧管2的分界面，但是密封部玻璃9与侧管2的分界面不必是清楚的。
而且，即使钨线圈6只是部分设置有密封部玻璃9，虽然电极棒3与金属箔4的接合部的间隙8b存在，电极棒3与侧管2之间的密封性提高，灯的耐压提高。
根据本实施方式的高压放电灯，通过在含有金属箔4的至少一部分、金属箔4与电极棒3的接合部、设置在电极棒3上的表面积增加结构6的一部分的侧管2部分上设置有密封部玻璃9，密封部玻璃9是在石英中添加有金属或者该金属氧化物中的至少一种的金属材料，密封部玻璃9溶解进入金属箔4与电极棒3的接合面产生的间隙内，间隙就没有了，同时密封部玻璃熔入上述表面积增加结构6中，能够提高电极棒3与侧管2之间的接合力。结果，防止金属箔4与电极棒3之间的接合部产生龟裂，同时能够提高灯的耐压。
(实施方式2)
下面，参照附图说明上述实施方式1的灯的制造方法。
图8示出焊接在电极棒3上的钨线圈6。本实施方式中的钨线圈的直径大约为60μm，以缠绕内径大约为0.25mm卷绕。钨线圈6的全长大约为3mm。
把该钨线圈6插入电极棒3内进行焊接。图9示出焊接后具有钨线圈6的电极棒100。本实施方式中的电极棒3的外径大约为0.25mm，长度大约为9mm。钨线圈6设置在电极棒3上距离金属箔4与电极棒3的焊接部构成的端部大约1mm的空出部分。
图10示出灯中使用的电极组合构件101。金属箔4是例如由钼构成的箔片，金属箔4的宽度大约为1.0mm，长度大约为6mm。金属箔4的一端焊接在电极棒100上。而且，金属箔4的另一端焊接在例如钼构成的外部导线5上。例如由钼构成的金属弹簧12焊接在该外部导线5的另一端。金属弹簧12能够在制造过程中把电极组合构件101保持在侧管2内。
图11示出利用其他工艺制作的管102。管102由石英玻璃加热膨胀形成所定形状的中空略呈球状的发光部1和在发光部两端延伸的石英玻璃管侧管2a、2b构成。侧管2a、2b的直径外径大约为4mm，内径大约为2mm。侧管2a打开，侧管2b封闭。
图12示出筒状密封部玻璃103。该筒状密封部玻璃103外径大约为1.8mm(±0.1mm)，内径大约为1.2mm(±0.1mm)。长度大约为6mm。
首先，把电极组合构件101插入密封部玻璃103内。此时，如图13(a)所示，具有钨线圈6的电极棒3上包括钨线圈6的部分大约2mm、距离包括电极棒3和金属箔4焊接部的金属箔4端部大约4mm的部分设置成被密封部玻璃103覆盖。
密封部玻璃103和电极棒3或者密封部玻璃103和金属箔4之间的固定通过如下方法，即如图13(b)所示，把弹簧进一步焊接在金属箔4与外部导线5之间的焊接部，通过该弹簧固定密封部玻璃103。
同时，如图13(c)所示，还有如下方法，即把密封部玻璃103预先设置在所定位置上的电极组合构件101在防止电极氧化的环境气体(例如真空中)加热，把密封部玻璃103烧接在电极棒3和金属箔4上。此时，烧接有密封部玻璃103的金属箔4不会弯曲或者不稳定，便于处理。而且，具有提高电极间距离精度的效果。
而且，即使使用上述方法以外的方法固定密封部玻璃103和电极棒3或者金属箔4，也能够提高密封部玻璃103和电极组合构件101之间的密封性和灯的高耐压性，获得与本发明相同的效果。
然后，如图14所示，通过管102的侧管2a插入安装有密封部玻璃103的电极组合构件101。通过比侧管2a的内径充分小的插入棒104压入电极组合构件101。此时，由于金属弹簧12与侧管2a的内面接触，固定电极组合构件101。插入电极组合构件101的状态例如可以通过CCD相机观察，把电极组合构件101设置在所定的位置上。而且，把密封部玻璃103预先插入侧管2a内，在把密封部玻璃103焊接在侧管2a的所定位置上之后插入电极组合构件101也可以。
在这种状态下向管102内排放气体。图15示出这种状态。图15中示出管102保持在可以旋转的卡盘上，在箭头A所示方向旋转管102。然后，一边向管102内排放气体，一边加热端部没有密封的侧管2a的端部附近13a。
然后在管102保持在可以旋转的卡盘上的状态下，如图16所示，沿箭头B所示方向旋转管102，加热从发光管1和侧管2a的分界部分开始到密封部玻璃103所在位置为止的部分使之收缩。通过该工艺密封的部分称为“第一密封部”。
然后，停止加热，在第一密封部冷却后，如图17所示，在箭头B所示方向上旋转管102的同时，如箭头C所示方向顺次加热从密封部玻璃103所在的侧管2a上的位置附近至外部导线5所在的侧管2a上的位置处，使之收缩密封。通过该工艺密封的部分称为“第二密封部分”。由于在第一密封部充分冷却后密封第二密封部，使第二密封过程中密封部玻璃103内产生的不纯气体能够被冷却的第一密封部阻挡，防止进入发光管1内。
在全部密封过程结束后，充分熔融第一密封部和第二密封部的边界残留的间隙。图18示出如果加热不充分产生间隙的灯的一个例子。这样具有缺口的灯在该间隙处容易产生应力集中，灯的耐压下降。图18中的灯的耐压大约为25MPa。
一方面，为了去掉缺口，可以充分加热第一密封部和第二密封部之间的分界。可是，如果加热缺口部分，具有阻挡(トラップ)不纯气体作用的第一密封部玻璃升温，存在不能充分阻挡不纯气体的情况。所以，第一密封部的长度长更好。即，即使充分加热第一密封部和第二密封部之间的分界，如果第一密封部的长度长，由于第一密封部阻挡不纯气体，也能够充分保持温度分布。具体地说，第一密封部优选为1mm以上。而且，第一密封部越长越能够发挥防止不纯气体进入发光管内的效果。
而且，由于第一密封部变长，具有进一步提高耐压的优点。这里，对第一密封部的每种长度通过实施方式1中的耐压试验测试，耐压结果示于图19中。如果第一密封部的长度在1mm以上，能够承受30MPa以上的工作压力。为了实现工作压力为35MPa水平的灯，第一密封部的长度优选在3mm以上。而且，为了实现工作压力为40MPa水平的灯，第一密封部的长度优选在6mm以上。
而且，在形成第一密封部之后，不降低第一密封部的温度就形成第二密封部。通过这一方法也能够制造耐压性提高的灯。该方法具有进一步缩短工艺的优点。特别是在80W以上这样比较高的电功率类型灯的情况下，由于发光管1的内容积变大，故不纯气体引起的灯特性的变化小。即，对于50W以上的灯优选使用如下工艺，即在该第一密封部形成之后不中断地形成第二密封部。
而且，还有在形成发光管1时，在该发光管1与侧管2之间的边界进行拉深加工(称为再连接)的方法。可是，在该方法中，由于在发光管1成型时进行加工的拉深加工工艺之后要插入电极组合构件101，因此必须考虑拉深内径能够插入电极线圈等。因此，对能够阻挡不纯气体的细内径进行拉深加工存在困难。而且，为了插入电极组合构件101，它的拉深必须笔直成型。可是，由于发光管1成型时进行的拉深加工一般是把拉深模从发光管1和侧管2之间的边界外侧按压进去，这种拉深形状难以控制。把拉深加工控制在1mm长度以上更困难。
而且，必须注意位于第一密封部的电极棒3周围不要产生玻璃破裂。由于如果电极棒3周围破裂，该破裂导致发光管1破损。在本实施方式中，为了防止电极棒3周围发生破裂，把钨线圈6设置在没有密封部玻璃103的部分，空出侧管2和钨线圈6之间的间隙，而且控制加热状态，防止电极棒3周围破裂。
而且此外，在发光管1内的稀有气体压力不足一个大气压，为100mbarr以上(大约为0.1MPa以上)情况下还有如下方法，即，在密封加热时，控制侧管2a不必收缩至需要以上的方法。由于稀有气体不足一个大气压，即使封入一个大气压以上进行加热，侧管2a不收缩，反而膨胀。由于在100mmbarr以上，不足100mmbarr，加热时侧管2收缩量大，密封工艺后产生破裂。当然，希望根据侧管2a的容积、尺寸、以及加热能量的多少找出最适当的条件。而且，如果使用形成铂Pt等金属膜的电极棒3，由于铂和以石英玻璃为主要成分的侧管2的浸润性差，则不易发生侧管2和电极棒3的热膨胀系数不同引起的侧管2的破裂。此时，特别是即使不使用钨线圈6，由于密封部玻璃9与金属膜组合，侧管2不容易发生破裂，而且，也能够制造电极棒3与金属箔4的接合部与侧管2之间的密封性提高的灯，也能够提高灯的耐压性。
而且，尤其是从阻挡不纯气体进入的角度看第一密封部的长度长较好，但如果密封部玻璃103距离发光管1过远，灯发光时水银7进入侧管2a内，难以输出所定的光功率，因此必须注意第一密封部的长度使密封部玻璃103的发光管一侧的端部位于灯发光时水银7不发生显著凝固的位置上。例如，在本实施方式中，在第一密封部的长度为30mm时，水银7进入侧管2a内显著，难以输出所定的光功率。
而且，由于密封部玻璃103熔融是从发光管1一侧开始顺次向相反方向熔融，因此能够防止密封部玻璃103产生的不纯气体进入发光管1内。而且，虽然加热顺序优选是以如上所述方式进行，但是即使是如下方法，即利用加热体给侧管2a加热，而且从发光部1端部的侧管2a开始到侧管2a的外部导线5所在一侧为止的范围内一边前后移动加热体一边加热，也不改变提高灯的耐压等特性。在此，作为加热体，例如有煤气炉、二氧化碳激光、碳加热器等。
而且，对于金属箔4所在的侧管2a部分，由于密封时加热，在侧管2a收缩后，进行型压密封也可以。由于型压密封金属箔4所在的侧管2a部分，具有进一步提高金属箔4与侧管2a之间的密封性的优点。
这样，密封部玻璃103也与侧管2a的石英玻璃材料一样熔融，使电极棒3的缠绕钨线圈6的部分与金属箔4密封。停止加热自然冷却时，由于收缩量不同，侧管2a与电极棒3之间密封剥离，产生极微小的间隙8。可是，电极棒3的缠绕钨线圈6的部分与密封部玻璃103之间的密封部分不产生间隙。在上述工艺过程中，一根电极密封在发光管1内。
接着，由于灯中需要一对电极，为了插入另一端的电极，通过切割机切断封闭的侧管2b的端部。通过该开口，封入灯的发光材料水银。在这一状态下与侧管2a相同方式插入电极组合构件101。
下面，如图20所示，向管102内排放气体。7是封入发光部内的水银。虽然在图中没有示出，通过可以旋转的卡盘固定管102，在箭头D所示方向旋转管102。然后，使管102内排气成真空，干燥后加入所定量的氩气，加热密封侧管2b的端部附近13b。
然后，按照与如图16和图17所示气密密封侧管2a的工序相同的顺序相对于侧管2b密封电极。只是由于发光部1内封入水银和稀有气体，因此不能一边通过水冷等进行冷却一边进行气密密封。然后，为了获得与图1所示形状相同的灯，利用切割机切断两侧管2a、2b的端部，露出外部导线5。此时，去掉两个电极端部的金属弹簧12较好。
而且，上述玻璃管103的玻璃使用如下组成的玻璃。例如，把氧化铜CuO、氧化铝Al2O3、和石英SiO2粉末混合在一起使之熔融玻璃化。此时，虽然可以使用在1800℃以上温度熔融的技术，但是炉加热非常昂贵。而且，熔融坩埚的材料一般是铂，但是在1750℃以上熔融，铂成分溶解到玻璃内，因此存在在坩埚中产生空穴等的问题。而且，耐高温的坩埚非常昂贵，成为生产成本上升的主要因素。因此，密封部玻璃103的软化点优选在1750℃以下。而且，如果密封部玻璃103的软化点过低，灯发光过程中侧管2的密封部玻璃103溶解出来。一般，发光管1一侧的金属箔4端部的温度在500℃以下。因此，密封部玻璃103的软化点在500℃以上。可是，由于发光管1一侧的金属箔4端部的温度是根据各个灯的设计温度而变化的，例如，如果发光管1一侧的金属箔4的温度为400℃，就可以使用软化点在400℃以上的密封部玻璃103。
而且，在制造含有SiO2的两种成分以上的玻璃时，它的比例非常复杂。如果比例搞错了，就不发生玻璃化而进行结晶化。可是，结晶的东西即使使用陶瓷等密封，也难以获得如同实施方式1一样的特性。
而且，在制造含有SiO2的两种成分以上的玻璃时，能够通过比例任意变化热膨胀系数。为了缓和密封时各种材料的收缩量的差异，使密封部玻璃103的热膨胀系数在电极棒3和缠绕在电极棒3上的钨线圈6的材料钨的热膨胀系数之间是理想的。而且，由于使用热膨胀系数在石英玻璃的热膨胀系数和钨的热膨胀系数之间的玻璃，具有防止侧管2a、2b和密封部玻璃103之间、密封部玻璃103和电极棒3之间发生非常微小破裂的优点。
而且，也研究了如下方法，即代替密封部玻璃103，把形成密封部玻璃103的玻璃形成粉末，把该玻璃粉末例如溶入水中，涂在电极棒3和金属箔4的接合部，掩埋该部分，在真空炉中加热，进行烧接。结果，与使用密封部玻璃103密封的灯相同，能够获得提高电极棒3与侧管2a、2b之间的密封性、提高灯的耐压的效果。而且，玻璃粉末涂抹方法使用静电也可以，使用型模、把电极和玻璃粉末填充到型模内加热烧固也可以。由于使用玻璃粉末，可以省略制造密封部玻璃103的工艺，具有简化工艺的优点。而且，在使用密封部玻璃103的情况下，由于插入密封部玻璃103，侧管2a、2b的外径有变大的倾向。可是，由于使用玻璃粉末，能够获得更细的侧管，具有能够与小反射镜组合使用的优点。
上面，虽然根据最佳实施方式对本发明进行了说明，但是这里记载的内容不是限制性的，当然可以进行各种变形。
根据本发明的实施方式的高压放电灯也可以是如下形式。即，根据本发明实施方式的高压放电灯具有在管内设置一对电极棒(3，3)的发光管(真空管)1、从发光管1延伸的保持发光管1内气密性的一对密封部(2，2)，而且一对电极棒(3，3)的各个电极棒3的一部分分别埋入一对密封部(2，2)中的每一个内，电极棒3的一端暴露在发光管1内，而且，电极棒3的另一端与设置在密封部2内的金属箔4接合，电极棒3中埋入密封部2内部位的至少一部分或者缠绕钨线圈6，或者形成为罗纹突出部(参照图5)。密封部2具有从发光管1延伸的第一玻璃部和至少设置在第一玻璃部的内侧一部分的第二玻璃部9，第二玻璃部9是添加有选自铜、铝、铁、钠和硼中的至少一种金属或者该金属氧化物的玻璃。第二玻璃部9位于密封部2中包括部分金属箔4、金属箔4与电极棒3的接合部、线圈6或者电极棒3上罗纹突出部所在部分的区域内。
而且，根据上述实施方式的高压放电灯如果至少一个侧管(密封部)2上形成有密封部玻璃(第二玻璃部)9和表面积增加结构6，与现有结构比较能够实现提高密封性和耐高压性。当然，密封部玻璃(第二玻璃部)9和表面积增加结构6优选形成在两个侧管2上。而且，表面积增加结构6在一个侧管上构成线圈，在另一个侧管上构成罗纹突起也可以。
而且，在上述实施方式的灯中，如果管壁负荷变为80W/cm2以上，发光管的管壁温度会上升很高，为了使封入的水银全部蒸发，如下近似式成立，即发光管内容积的水银量：400mg/cc＝发光时工作压力：40MPa。这里，如果水银量为300mg/cc，发光时工作压力为30MPa。相反，如果管壁负荷不足80W/cm2，由于发生发光管温度不能上升到使水银蒸发的温度，导致近似式不成立。在不足80W/cm2的情况下，多数情况是得不到所希望的工作压力，而且特别是不适合在红光领域发光少的投影仪用光源的情况多。可是，作为投影仪用光源，管壁负荷优选为80W/cm2以上。
上述实施方式的高压放电灯(高压水银灯)能够与反射镜组合构成灯组件(带有反射镜的灯)，然后，该灯组件可以与包括图象元件(DMD(数字微型反射镜装置)面板和液晶面板等)的光学系统组合，构成图象投影装置。例如，能够提供使用DMD的投影仪(数字光处理(DLP)投影仪)、液晶投影仪(包括采用LCOS(硅基质液晶)构造的反射型投影仪。而且，本实施方式的灯不仅适合作为图象投影装置用光源使用，也可以用于其他用途。例如，也可以作为紫外线用光源、或者竞技场用光源、汽车前灯用光源、照射道路标识投影器等使用。
在上述实施方式中，虽然以发光物质使用水银的水银灯作为高压放电灯的一个例子进行了说明，但是本发明也适用于具有通过侧管(密封部)保持发光部的气密性的构造的任何高压放电灯。例如，能够适用于封入金属卤化物碱金属灯和氙灯等高压放电灯。即使是碱金属灯等也是越提高耐压性越好。即通过防止泄露和防止破裂，能够实现高可靠性寿命长的灯。
而且，不仅封入水银的灯，而且封入金属卤化物的碱金属灯，适用上述实施方式的构成的情况下，也获得如下结果。即，由于密封部玻璃(第二玻璃部)9和表面积增加结构6提高了密封性，能够抑制金属箔4和金属卤化物(或者卤素或者碱金属)的反应，结果，能够提高密封部的可靠性。即，通过密封部玻璃9的作用能够减少金属卤化物从位于电极棒3与密封部2的玻璃之间微小间隙进入，与金属箔4反应导致箔脆化。这样，上述实施方式的构成可以适用于碱金属灯。
近年来，不封入水银的无水银碱金属灯的开发也在进行，但是在这样的无水银碱金属灯中也特别适用上述实施方式的技术。即，在无水银碱金属灯的情况下，由于不封入水银的原因，与有水银碱金属灯比较需要封入更多的卤素。可是，通过电极棒3附近的间隙到达金属箔4的卤素量变多，卤素与金属箔4反应的结果是使密封部结构变弱，容易发生泄露。这里，如果使用本发明实施方式的技术，能够通过密封部玻璃(第二玻璃部)9和表面积增加结构6提高密封性，能够解决上述问题。
上述实施方式的技术适用于无水银碱金属灯可以举出如下例子，例如在图1所示的构成中，实际上在发光部1内不封入水银，而且至少封入第一卤化物、第二卤化物、稀有气体。此时，第一卤化物的金属作为发光物质，第二卤化物与第一卤化物比较，蒸汽压力大，而且，与上述第一卤化物的金属比较，是不容易在可见光领域发光的一种或者几种金属卤化物。例如，第一卤化物是选自钠、钪、和稀土金属的一组中的一种或者几种的卤化物。而且，第二卤化物相对地蒸汽压力大，而且，与上述第一卤化物的金属比较，是不容易在可见光领域发光的一种或者几种金属卤化物。具体地，第二卤化物是选自Mg、Fe、Co、Cr、Zn、Ni、Mn、Al、Sb、Be、Re、Ga、Ti、Zr和Hf中至少一种金属的卤化物。因此，至少含有Zn的卤化物这样的第二卤化物适用。
而且，如果其他组合的例子，有具有透光性发光管(气密容器)1、设置在发光管1内的一对电极3、连接到发光管1内的一对密封部2的无水银碱金属灯，在该灯的发光管1内封入作为发光物质的ScI3(碘化钪)和NaI(碘化钠)，代替水银的物质InI3(碘化铟)和TlI(碘化砣)、作为启动补充气体的稀有气体(例如1.4MPa的Xe气)。在这种情况下，第一卤化物为ScI3(碘化钪)和NaI(碘化钠)，第二卤化物为InI3(碘化铟)和TlI(碘化砣)。而且，由于第二卤化物的蒸汽压力比较高，可以替代承担水银的作用，代替InI3(碘化铟)，例如使用Zn的卤化物也可以。

Claims (22)

1.一种高压放电灯，具有：由发光部和从所述发光部向两端延伸的侧管构成、以石英为主要成分的容器；封入所述发光部内的水银；分别埋入所述侧管内的金属箔；以及一端连接到所述金属箔，而另一端延伸到所述发光部内的电极棒，其中，所述电极棒的埋入所述侧管内的部分的至少一部分上设置有增加表面积的表面积增加结构，在含有所述金属箔的至少一部分、所述金属箔与所述电极棒的接合部、所述表面积增加结构的一部分的所述侧管部分设置有密封部玻璃，该密封部玻璃添加有金属或者该金属氧化物中的至少一种的金属材料。
2.如权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于，所述水银的封入量以所述发光部的容积为基准，在230mg/cm3以上。
3.如权利要求1所述的高压放电灯，其特征在于，稳定发光时所述发光部的内压为23MPa以上。
4.如权利要求3所述的高压放电灯，其特征在于，稳定发光时所述发光部的内压为30MPa以上。
5.如权利要求1至4中任何一项所述的高压放电灯，其特征在于，所述密封部玻璃设置在温度为稳定发光时所述水银不凝聚的温度以上、而且所述密封部玻璃不软化的温度以下的位置上。
6.如权利要求1至4中任何一项所述的高压放电灯，其特征在于，所述密封部玻璃中的所述金属选自铜、铝、铁、钠和硼。
7.如权利要求1至4中任何一项所述的高压放电灯，其特征在于，所述表面积增加结构是线圈结构。
8.如权利要求1至4中任何一项所述的高压放电灯，其特征在于，所述表面积增加结构是罗纹突起结构，当设置有所述表面积增加结构的所述电极棒部分在最细部分的外径为1时，最突出部分的外径在1.1至2.0的范围内。
9.一种高压放电灯，具有：
在管内设置一对电极棒的发光管，
从所述发光管延伸的保持所述发光管内的气密性的一对密封部，其中，
所述一对电极棒的各个电极棒的一部分分别埋入所述一对密封部内，
所述电极棒的一端暴露在所述发光管内，而且所述电极棒的另一端与设置在所述密封部内的金属箔连接，
所述电极棒的埋入所述密封部部位的至少一部分上缠绕线圈或者形成罗纹突起结构，
所述密封部具有从所述发光管延伸的第一玻璃部和至少设置在所述第一玻璃部的内侧一部分的第二玻璃部，
所述第二玻璃是添加有选自铜、铝、铁、钠和硼中的至少一种金属和其金属氧化物中的至少一种的玻璃，
所述第二玻璃部位于所述密封部中包括所述金属箔的至少一部分、所述金属箔与所述电极棒的接合部、以及所述线圈或者罗纹突起所在的所述电极棒的区域。
10.一种高压放电灯的制造方法，其中，包括：
制造电极组合构件的工序，该电极组合构件至少具有：由发光部和从所述发光部向两端延伸的侧管、以石英为主要成分构成的容器；金属箔；以及与所述金属箔的一端连接而且具有增加表面积的表面积增加结构的电极棒；
用在石英中添加金属或者该金属氧化物的至少一种的金属材料的密封部玻璃，将所述电极组合构件中含有所述金属箔的至少一部分、所述金属箔与所述电极棒的接合部、以及所述表面积增加结构的一部分的位置覆盖的工序；
把所述电极组合构件插入所述容器内，使所述电极组合构件的被密封部玻璃覆盖的部分位于所述侧管内部的工序；以及
通过加热所述侧管而密封所述电极组合构件的工序。
11.如权利要求10所述的高压放电灯的制造方法，其特征在于，通过加热所述侧管而密封所述电极组合构件的工序包括：
使从所述发光部和所述侧管的界面开始至所述密封部玻璃附近的所述侧管收缩的工序；
使所述金属箔一侧的所述侧管从所述密封部玻璃的所述发光部一侧端部收缩的工序。
12.如权利要求10所述的高压放电灯的制造方法，其特征在于，通过加热所述侧管而密封所述电极组合构件的工序包括：
使从所述发光部和所述侧管的界面开始至所述密封部玻璃附近的所述侧管收缩、使所述金属箔一侧的所述侧管从所述密封部玻璃的所述发光管一侧端部收缩的工序。
13.如权利要求10所述的高压放电灯的制造方法，其特征在于，通过加热所述侧管而密封所述电极组合构件的工序包括：
使从所述发光部和所述侧管的界面开始至所述密封部玻璃附近的所述侧管收缩，冷却所述侧管，然后使所述金属箔一侧的所述侧管从所述密封部玻璃的所述发光管一侧端部收缩的工序。
14.如权利要求11至13任何一项所述的高压放电灯的制造方法，其特征在于，在使从所述发光部和所述侧管的界面开始至所述密封部玻璃附近的所述侧管收缩时，使所述侧管从所述发光部和所述侧管的界面开始向所述密封部玻璃方向收缩。
15.如权利要求10至13任何一项所述的高压放电灯的制造方法，其特征在于，所述密封部玻璃是筒状结构。
16.如权利要求15所述的高压放电灯的制造方法，其特征在于，包括：把所述电极组合构件插入所述密封部玻璃内的工序；以及把所述密封部玻璃烧接在所述电极组合构件上的工序。
17.如权利要求10至13任何一项所述的高压放电灯的制造方法，其特征在于，所述密封部玻璃是涂敷粉末材料烧接形成的。
18.如权利要求10至13任何一项所述的高压放电灯的制造方法，其特征在于，所述表面积增加结构是线圈结构。
19.如权利要求10至13中任何一项所述的高压放电灯的制造方法，其特征在于，所述表面积增加结构是罗纹突起结构，当设置有所述表面积增加结构的所述电极棒部分在最细部分的外径为1时，最突出部分的外径在1.1至2.0的范围内。
20.如权利要求10至13中任何一项所述的高压放电灯的制造方法，其特征在于，所述密封部玻璃的软化点在500℃至1750℃的范围内。
21.如权利要求10所述的高压放电灯，其特征在于，所述密封部玻璃中的所述金属是选自铜、铝、铁、钠和硼中的至少一种。
22.如权利要求15所述的高压放电灯，其特征在于，所述密封部玻璃中的所述金属是选自铜、铝、铁、钠和硼中的至少一种。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication