CN1453820A

CN1453820A - 放电管

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Publication number: CN1453820A
Application number: CN03123327A
Authority: CN
Inventors: 池内满; 荘所胜巳; 河野洋一
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2003-11-05
Anticipated expiration: 2023-04-24
Also published as: JP2004006246A; DE60318764T2; EP1357579A2; KR20030084598A; US20030201719A1; TWI282110B; JP3994880B2; US6936956B2; EP1357579A3; TW200305911A; EP1357579B1; KR100685719B1; DE60318764D1; CN100338723C

Abstract

本发明提供一种不增大放电管及其周围设备的体积即可增大流入放电管内的电流的大功率放电管。在发光管(10)内部一对电极(2、3)布置成互相对置，至少有一个电极在结构上备有：在内部形成了密封空间的电极主体(20)、以及被封入到该密封空间内的传热体(M)，该传热体(M)由金属构成，该金属的导热系数高于构成电极主体(20)的金属。

Description

放电管

技术领域

本发明涉及放电管。尤其涉及作为投影装置、光化学反应装置、检查装置的光源使用的短弧(ジョ一トア一ク)型放电管。

背景技术

放电管从发光物质、电极间距离和发光管内压力的观点看可分类成数种放电管，其中，按发光物质分类，放电管有以氙气为发光物质的氙灯、以水银为发光物质的水银灯、以水银以外的稀土类金属等为发光物质的金属卤化物灯等。并且，按电极间距离分类，有短弧型放电管和长弧(ロングア一ク)型放电管。另外，按发光管内的蒸气分类，有低压放电管、高压放电管、超高压放电管等。

其中，短弧型高压水银灯，用耐热温度高的石英玻璃作为发光管，其内部，钨制电极以2～12mm的间隙进行布置，另外，发光管内部封入点亮时蒸气压力为10⁵Pa～10⁷pa的水银或氩等气体作为发光物质。

该短弧型高压水银灯的优点是电极间距离短，能达到高亮度，所以，早已广泛应用于光刻(リソグラフイ一)的曝光用光源。

另一方面，近几年，引人注目的是作为曝光用光源，不仅用于半导体晶片，而且用于液晶基板，尤其大面积的液晶显示器用的液晶基板的曝光。从制造工序中提高生产率的观点来看，该放电管作为光源灯也迫切要求提高输出功率。

若通过提高放电管的功率而使额定消耗功率增大，则流入到放电管内的电流值大体上呈增大趋势，虽然也与电流、电压的设计值有关。

因此，产生的问题是：电极(尤其是直流点亮的阳极)受电子冲撞的量增大，容易升温、熔化。并且，不仅限于阳极，而且按垂直方向布置的放电管，位于上侧的电极受到发光管内的热对流等的影响，容易受到电弧的热，同样使温度升高、被熔化。

再者，也产生这样的问题，电极、尤其前端部分若熔化，则不仅电弧不稳定，而且，构成电极的物质进行蒸发，附着在发光管的内表面上，使辐射输出功率降低。

这种现象并非仅限于短弧型高压水银灯，而且在放电管增大输出的情况下，一般都会产生这种问题。过去提出的解决这一问题的结构和方法是：在放电管的外部设置气冷机构，强制进行气冷。并且，进一步又提出了所谓水冷式放电管(例如，日本专利3075904号)，即在大功率的放电管中，在电极的内部设置冷却水的流路，使冷却水流入到电极内部。专利文献1为专利第3075094号。

但是，作为提高放电管的功率的措施，在放电管外部设置气冷机构，强制进行冷却，此方法尽管采用冷却机构，但能够进入放电管内电流值很有限，很难提高功率。该电流极限值，根据放电管的种类和布置环境的不同而多少有些差异，但能送入放电管内的电流值大体上为200A，超过这之上的高电流化实际使用上是不可能的。

并且，水冷式放电管，因为向电极内部引入水和排出水，所以，放电管体积当然要增大，而且，在放电管的周围还必须设置循环泵和冷却水的供给和排出设备，冷却机构的体积比放电管大很多倍。所以，水冷方法也许能适用于某些特定用途，但这种放电管缺乏广泛的通用性，尤其不能适用于净化间内所用的光刻用的曝光机光源。

再者，仅依靠强制冷却机构的方法，在发光管的内部容易形成最冷点部分，在该部分水银等封入物质停留在未蒸发的状态下。在此情况下，不仅放电管得不到规定的工作电压，而且，达不到预期的辐射光量和亮度。再有，在发光管内部在温度下降过多的情况下，电极间形成的电弧不稳定，放电管闪烁发光。

发明的内容

因此，本发明所要解决的问题是针对上述问题的，其目的是提供一种不增大放电管及其周围设备的体积即可增大流入放电管内的电流的大功率放电管。

为了解决上述问题，涉及第1发明的放电管，在发光管内部一对电极布置成互相对置，其特征在于：至少有一个电极备有：在内部形成了密封空间的电极主体、以及被封入到该密封空间内的传热体，该传热体由金属构成，该金属的导热系数高于构成电极主体的金属的导热系数。

并且，电极主体，其特征在于：利用以钨为主要成分的金属构成。在此情况下，电极主体，互相对面的电极侧的壁厚最好为2mm以上10mm以下，并且，最好在该电极侧的壁上掺杂钾，其浓度为1wt.ppm以上50wt.ppm以下(重量百分比)。

另外，传热体中包括金、银和铜中的任一种金属。

并且，涉及第2发明的放电管，在发光管内部一对电极布置成互相对置，其特征在于：至少有一个电极备有：在内部形成了密封空间的电极主体、以及被封入到该密封空间内的传热体，该传热体由金属构成，该金属的熔点低于构成电极主体的金属的熔点。

再者，传热体的特征在于：其中包括金、银、铜、铟、锡、锌和铅中的任一种金属。

并且，具有这种结构的放电管是其管轴布置在垂直方向上，进行点亮的，具有电极主体和传热体的电极布置在上侧。

作用

涉及上述第1发明的放电管，其结构中，电极主体把电极布置在内部并形成密封空间；传热体由金属构成，该金属的导热系数大于构成该电极主体的金属，所以，电极的前端部分温度高时也能利用该传热体的高传热效率而有效地把热量传送到轴部方向上。因此，为提高放电管的功率而增大流入的电流时也能很好地解决电极熔化等问题。

并且，第2发明的放电管，传热体的结构材料采用金属，该金属的熔点低于构成电极主体的金属的熔点。所以，放电管点亮时，可利用液体状态的传热体的对流作用和沸腾作用，能把热量高效率地传输到电极的前端部分。因此，和第1发明一样，为了提高放电管的功率而增加流入的电流，也能很好地解决电极熔化等现有技术中所存在的问题。

附图的简单说明

图1是表示涉及本发明的放电管整体的图。

图2是表示涉及本发明的阳极的概要图。

图3是表示涉及本发明的电极主体的概要图。

图4是表示涉及本发明的电极的概要图。

图5表示本发明的电极的具体结构。

图6表示本发明的电极的具体结构。

图7是表示实验结果的图。

发明的实施方式

图1是表示涉及本本发明的放电管的整体结构的概要图。它对第1发明和第2发明是通用的。

发光管10由石英玻璃构成，密封部12与大体上为球状的发光部11的两端相连接，形成一个整体。在该发光部11内对置地布置阳极2和阴极3，各电极(2、3)分别由封口部12进行支承，其中，通过无图示的金属箔而与外部引线棒4相连接，并且连接无图示的外部电源。

并且，在发光部11内按预定量封入了水银、氙、氩等发光物质和点亮用气体。并且，放电管若从外部电源供给电力，则在阳极2和阴极3上利用电弧放电来进行发光。而且，该放电管是所谓垂直点亮型放电管，即阳极2在上面，阴极3在下面，发光部11的管轴相对于大地大体保持在垂直方向上，进行点亮。

图2是说明第1发明的阳极2的断面图。

阳极2的结构中具有电极主体20及其内部的传热体M。电极主体20由高熔点金属或者以高熔点金属为主要成分的合金构成，其容器的形状是内部形成密封空间S(以下亦称为内部空间)。传热体M是气密地封在电极主体20内部的金属，是由比构成电极主体20的金属的导热系数大的金属构成的。

电极主体20由与轴部5相接合的后端部22a、筒部22b、前端部22c构成，在后端部22a上形成轴部5的插入孔22o。而且，在以后的叙述中，本发明有时包括轴部5在内也将其称为电极。

构成电极主体20的金属采用钨、铼、钽等熔点为3000(K)以上的高熔点金属。尤其钨不易与内部的传热体M进行反应，这一点是理想的，尤其是纯度为99.9％以上的所谓纯钨更为理想。

并且，以高熔点金属为主要成分的合金，例如可采用以钨为主要成分的钨-铼合金。在此情况下，对高温时的反复应力有很高的耐受能力，使电极能达到长寿命。

传热体M由金属构成，该金属的导热系数大于构成电极主体20的金属。具体来说，在利用钨作为电极主体20的结构材料的情况下，传热体M，例如可采用金、银、铜或以此为主要成分的合金。其中，银、铜为较好的材料，尤其银是最佳材料。这是因为，在2000K左右，钨的导热系数约为100W/mK，而银的导热系数较高，约为200W/mK、铜约为180W/mK。再者，银和铜不能与钨形成合金，所以，能稳定地进行传热，从这一意义上讲也是最佳金属。

在此，构成电极主体20的金属和构成传热体M的金属的导热系数的比较，当然应当在同一温度下进行比较，当放电管点亮时，阳极的一般温度约为2000K或者常温时，对各金属的导热系数进行比较，即可决定其好坏。

并且，另外的具体例是：在采用铼作为构成电极主体20的金属的情况下，可采用钨作为传热体M。这是因为，钨的导热系数，如上所述在2000K左右时约为100W/mK，而铼在2000K时的导热系数约为52W/mK。

采用铼作为构成电极主体20的金属，其优点是：在封入卤的水银灯和金属卤化物灯的情况下，能防止电极受腐蚀，因此能增长放电管的寿命。

电极主体20的结构是以内部为密封空间，大体呈容器形状。

因此，传热体M被高温化，其一部分被蒸发后也不会从发光部11的发光空间中漏出。

所以，本发明的放电管，不仅不需要如水冷式放电管那样，从外部供给和排出冷却媒体的机构，而且，可以用极简单的结构来保持冷却机构，而且，从放电管制成后到放电管寿命结束为止，不需要补充供给传热体等，冷却机构能一直连续使用。

也就是说，过去提出方案的大功率放电管是在放电管以外的外部依靠冷却机构，而本发明的放电管与其最大的不同之处是放电管本身结构非常简单，并且具有冷却功能。

构成电极主体20的金属像钨那样是多晶体的情况下，对一个晶粒规定其形状和大小，因此能形成更有效的电极。

具体来说，假定与晶粒的放电管的管轴同方向的长度为L；与其相垂直的方向(图2中D所示的方向)的长度为W，那么大体上以形成L＜W的关系为宜。其原因是，与晶粒的管轴方向的长度L相比，其垂直方向的长度W较大，所以耐热应力性增大。

再者，构成电极主体的前端部22c的晶粒，与构成其他部位，即筒部22b和后端部22a的晶粒相比，前者的粒径小时较好。这是因为粒径小的，能防止热应力造成裂纹。

举例来说，长度L在40～80μm的范围内，例如为60μm；长度W在50~90μm内，例如为70μm，并且，前端部22c的粒径在40~80μm的范围内，例如为60μm，后端部22a的粒径在40~160μm的范围内，例如为100μm。

在电极主体20由钨或以钨为主要成分的合金来构成的情况下，希望对钾进行1~50wt、ppm左右的(重量比)掺杂。因为，这样，能控制钨的晶体生长，能提高在高温情况下的机械强度。

并且，希望把钾掺杂到电极主体20内，尤其是前端部22c内。这是因为电极的前端部容易使温度升高，如上所述，容易使钨生成晶体，使材料变得脆弱。

并且，对电极主体20内掺杂钾，也能使前端部20c的壁厚t2和筒部20b的壁厚t1变薄。

这样一来，与不掺杂钾的钨制电极主体相比，能进一步提高热传输效果，其结果能流入更大的电流。

而且，希望在电极主体20的内部空间S中和传热体M一起封入适当的氧吸收剂(ゲツタ)。因为，这样，能降低电极主体20内部存在的溶解氧的浓度，能防止构成电极主体20的材料被氧化。

在此，希望溶解氧的浓度达到10wt、ppm以下(重量比)，氧吸收剂，例如可采用钡、钙或镁的低氧化物和钛、锆、钽、铌等金属。

图3是与制造工序相结合来对电极2进行分解的断面图，它表示主要构件21和盖子22等。

以下简单地说明电极的制造方法。首先，把原材料即棒料切成规定的长度，为形成电极主体的主要构件21和盖子22而进行切削加工。这时，对主要构件21进行孔形成加工，以便在内部制作空间；对盖子22一并进行孔形成加工，以便制作传热体的封口孔23。两者的形状制成后，对其开口缘部24、24′之间沿圆周进行熔焊，使两者密封接合，这样制成电极主体20。

然后，从封口孔23向内部空间内装入传热体，当把封口孔23堵塞后，就形成图2所示的结构，即把传热体M布置在密封空间S内。

而且，盖子22的切削加工和在后端部22a上加工连结电极的轴部(内部引线棒)用的插入孔22o一并进行，把规定的轴部(内部引线棒)5插入到该插入孔22o内，通过对两者进行焊接而使其牢固接合。

在图2所示的结构中，电极主体20由钨构成，例如，外径D为25mm，内径为17mm，侧壁厚度t1为4mm(平均值)，对置的电极侧的壁厚t2为4mm。

在此，电极主体的侧壁的厚度(筒部20b的壁厚)t1、以及对置的电极侧的壁厚度(前端部20c的壁厚)t2，希望在2mm以上10mm以下。因为若超过10mm，则传热体达不到预期的导热效果；若薄于2mm，则温度梯度增大，所以，热冲击可能造成裂纹。

而且，电极主体由在前端部20c内掺杂钾的钨来构成的情况下，当把前端部的厚度设定为2mm~4mm时，能降低因温度梯度而产生热冲击造成裂纹的概率。

传热体M相对于电极主体20的内容积，最好以30％(体积百分比)以上的比例封入为好，尤其若能达到50~95％(体积百分比)则更好。

这是因为，若传热体M的封入量较少，则电极主体20的前端部20c产生的热量很难传导到后端部20a，因此造成前端部20c的温度升高。

并且，传热体M在电极主体20的内部空间S内的封入量，与其装满，不如留出空隙而封入的效果更好。

其原因是：空隙的存在能使在空隙附近熔化的电热体中流过的电流分布发生变化，因电流分布发生变化而产生的劳伦兹力能使熔化的电热体的对流的流速加快，以增加热传递。虽然是很小的空隙也能产生效果，但希望至少使空隙的体积相当于内部空间S的内容积的5％(体积百分比)以上。

这样，把内部具有密封空间的电极主体、以及导热系数比构成电极主体的金属大的金属作为传热体而封入内部的这种新结构电极，利用传热体能发挥很大的导热效果。这样，能解决因电极前端温度升高而造成的熔化、蒸发等问题。

与就是说，与过去的由钨等构成的块状电极相比，能进一步提高流入电流，能构成大功率放电管。

并且，与过去的水冷式放电管相比，不需要在放电管的外部设置大型冷却机构，用极简单的结构就能发挥有效的冷却作用。

以下说明第2发明

而且，第2发明(涉及权利要求6的发明)，同样可以使用第1发明(涉及权利要求1的发明)的说明中所使用的图1~图3，所以，用相同的附图和符号进行说明。

在本发明中，其特征在于：封入到电极主体20内的传热体M由金属构成，该金属的熔点低于构成电极主体20的金属的熔点。在放电管点亮时，由于传热体熔化而在电极主体的密封空间内产生对流作用，因而具有导热效果。

电极主体20和上述第1发明一样，由高熔点金属或以高熔点金属为主要成分的合金构成，最好是由钨或以钨为主要成分的合金构成。

传热体M采用金属，该金属的熔点低于构成电极主体的金属的熔点，在电极主体20由钨构成的情况下，可采用金、银、铜、铟、锡、锌、铅等。并且，这些金属也可以是单原子的金属，也可以是合金，既可以由某一种金属构成，也可以由2种以上的金属组合而构成。

在传热体M采用金、银和铜中的某一种金属的情况下，在灯点亮时，除了在第1发明中说明的用热传导来传送热量的效果外，也还使用第2发明的利用对流作用的传热效果。所以，利用两者相结合的效果，能以非常高的效率来把电极前端部20c所产生的高温传送到后端部20a和轴部5。

在传热体M采用铟、锡、锌和铅中的某一种金属的情况下，灯点亮时，例如在2000K左右的温度下，在电极主体20的密封空间内形成熔化状态，所以，利用其对流作用能很有效地把电极前端部所产生的热量传送到后端部和轴部。

但是，这些金属的导热系数小于构成电极主体的钨，所以，不能达到预期的第1发明的热传导作用。

在此，放电管的种类和布置放电管的环境也是有关的因素，一般，在流入到放电管内的电流值为150A以上的情况下，仅仅利用传热体的对流作用是不够的，最好与热传导作用一起并用。

图4表示电极主体20和传热体M的概要断面图。

图4(a)表示传热体M的封入量大于电极主体20的内容积的情况。这样在传热体M的封入量大的情况下，利用传热体M熔化而产生的液相对流能以很高的效率来传送前端部所产生的热量。其结果能很有效地降低电极前端部的温度。

具体来说，最好相对于电极主体20的内容积，传热体M被封入50％以上。而且，如上述第1发明中也已说明的那样，传热体M，与其相对电极主体20的内部空间被装满地封入，还不如多少留出些空隙，效果更好。因此，虽然封入量的上限是100％以下，但实际上以95％以下为宜。

电极主体20的内部空间的底面(前端侧)制成圆弧状较好。这是因为，制成圆弧状，能使传热体M的对流不受阻碍，能更加顺畅，能提高热传输效率。

电极主体20在未封入传热体M的空间内可以封入高压气体。在此情况下，能抑制电极主体20的内表面和传热体M界面上的气泡的产生，能防止因产生气泡而造成热传输损耗。具体来说，封入气体达到一个大气压力以上即可。

图4(b)表示传热体M的封入量小于电极主体20的内容积的情况。这样，在传热体M封入量小的情况下，在没有传热体的空间部分内封入氩等气体比较好。这样，形成低于大气压的压力状态，能促进传热体沸腾，因此，能利用沸腾传输来发挥热传导效果。

具体来说，传热体M，相对电极主体20的内容积，被封入20％以下。该结构在使用铟、锡、锌作为传热体的情况下比较好，其中采用铟时效果突出。

而且，在电极主体的内部空间内封入比大气压低的压力的气体，并非仅限于传热体封入量小于电极主体内容积时。

而且，上述图4(b)的结构，放电管把管轴布置在垂直方向上，布置在电极2的上方时效果良好。这是因为利用传热体的沸腾能达到预期的对流作用，电极2在内部空间中利用沸腾能把热量从电极的前端部传送到位于更上部的后端部和轴部。

这里所谓的放电管的管轴是指在2个电极的延伸方向上虚拟形成的轴线。

电极主体20，其内部表面是光滑的比较好。这是因为能防止变成液体状态的传热体局部凝固，而局部凝固能导致应力的产生，造成电极主体裂纹。

该处理也可以对电极主体的整个内表面进行，至少希望对传热体的液面部分进行处理。因为该液面部分是传热体容易开始凝固的部位。

使电极主体内表面光滑的程度，其数值例为JIS标准B0601所规定的25μmRa以上。

电极主体20，有时候也希望与前端部20c相对应的内部表面形成比较粗糙的状态。这是因为粗糙能使构成电极主体20的金属和传热体M的接触面积增大，能使前端部20c处所产生的高温的热量能很好地传送到传热体M上。

而且，在第1发明中说明的内容，即对电极主体20的内部空间进行密封的优点，构成电极主体的金属为钨这样的多晶体时的晶粒形状和大小的规定、电极主体内的钾掺杂、以及和传热体M一起把氧吸收剂封入到电极主体20内等，在第2发明中也同样能适用。

图5表示涉及本发明的电极结构的另一实施方式。而且，该结构是在第1发明和第2发明中也能使用的结构，并且，与图1~4所示的符号相同的符号表示相同的部分，所以其说明从略。

电极主体2由主要构件21和盖子22构成，把传热体M装入到主要构件21内后，对主要构件21和盖子22的开口缘部25、25′之间进行熔焊，形成密封的内部空间。而且，焊接后如图2所示的结构那样，主要构件21和盖子22没有区别，但在本实施方式中，为方便起见对两者加以区别进行表示。

盖子22的结构是向内部空间S中延伸，这样，能把内部空间S的大小规定为所需值，同时，主要构件21和盖子22的焊接位置可以离开具有传热体M的位置，所以容易进行焊接作业。并且，由于传热体M的封入作业也很容易，所以对电极的制造工序是很大的优点。

并且，盖子22也能采用这样的结构，即在内部空间S中延伸到与传热体M相接触。

图6是涉及本发明的电极结构的另一实施方式。而且，该结构是能用于第2发明的结构，并且，与图1~图4所示的符号相同的符号表示相同的部分，故其说明从略。

电极主体20由主要构件21和盖子22构成，传热体M充填在内部空间S内。

盖子22具有作为轴部的一部分而进行延伸的后端部20a，在其后端部20a也与内部空间的一部分形成连通状态。

该结构的优点是，在利用沸腾传热的情况下，使后端部20a的内部的温度切实返回到液体。

而且，后端部20a与电极的轴部和内部引线相连结，由放电管的发光部内进行支承。

如以上说明的那样，本发明提供电极的新结构，由内部形成了密封空间的电极主体以及封入其内部的传热体构成，第1发明的特征在于：构成传热体的金属的导热系数大于构成电极主体的金属，第2发明的特征在于：构成传热体的金属的熔点低于构成电极主体的金属。

而且，本发明的电极结构，在直流点亮型放电管中适用于阳极。但并非不能用于阴极，并且，也可以用于两种电极。再者，不言而喻，在交流点亮型放电管中，本发明的电极结构能用于两种电极。

再者，本发明的电极结构，在把放电管的管轴布置在垂直方向上点亮的所谓垂直点亮型放电管中，适用于布置在易升温的上侧的电极。尤其在第2发明中传热体在灯点亮时熔化，所以更适用于布置在上侧的电极。但是，在垂直点亮型放电管中，并非不能用于布置在下侧的电极，从其他实用意义上看，若能消除发生的问题等，则也能适用于布置在下侧的电极。

再有，本发明的放电管，是把管轴布置成与大地保持水平的所谓水平点亮型放电管和布置成倾斜状态的放电管时，也不是不能使用上述电极结构。

并且，本发明的放电管并非仅限于短弧型高压水银灯，而是可以采用以氙气为发光物质的氙灯、以水银以外的稀土类金属等为发光物质的金属卤化物灯、封入了卤素的放电管等，不受发光物质限制。并且，不仅限于短弧型放电管，而且也能用于中弧型放电管和长弧型放电管，能用于低压放电管、高压放电管、超高压放电管等各种放电管。

并且，本发明的结构，作为其结构要素的各个构件并非仅限于用棒材机械加工而制成产品，而且也可以用烧结法等其他方法来制作。

再者，本发明的电极结构，虽然，电极本身具有高传热效果，但并非不能并用其他强制冷却机构，例如也可以并用向放电管的外部送冷却风的强制冷却机构。

并且，本发明的电极并非仅限于实施方式所示的形状，也可适当更改形状，例如在电极侧面(筒部)上设置散热用叶片和凹凸等。

以下说明本发明的实施例。

[实施例]

制作与图5所示的电极结构相同的电极，把该电极用作阳极的水银灯作为本发明的放电管，共制作20个。

放电管的各部分的结构如下。

[放电管]

额定电流：280A(但为使实验与比较用灯相配合，所以在200A使其点亮)

发光管内容积：1830cm³

发光长度(电极间距离，灯工作中)：12mm

氙的封入压力：100kPa

水银量：28.2mg/cm³

[阳极侧电极]

·电极主体材质：钨、轴向长度：55mm。筒部外径：25mm、内容积：9100mm³

·传热体材质：银、封入量6000mm³

·内部引线棒材质：钨、外径：6mm

[阴极侧电极]

·主体材质：敷钍钨(トリエ一テイツドタングステン)(二氧化钍：2％重量百分比)

·内部引线棒材质：钨、外径6mm

[比较例]

作为比较用放电管，制作了20个现有型的灯，其中使用的阳极整体由钨构成。该比较用放电管，除阳极结构不同外，上述放电管和本发明的放电管结构相同。

[实验例]

本发明的放电管和比较例的放电管在电流200A下使阳极向上布置进行垂直点亮。

并且，对各放电管点亮60秒后，用微型高温计来测量阳极表面温度5个部位。具体来说，分别对本发明的放电管20个和比较用放电管20个进行测量，分别求出该20个灯的平均值。

图7表示上述实验结果。

纵坐标表示阳极的表面温度(℃)；横坐标表示离阳极前端部的距离(mm)，白三角表示本发明的放电管；黑三角表示比较例的放电管。

而且，放电管的测量点，从阳极的前端部到后端部大体均等地选定5个部位(约5mm的位置、约15mm的位置、约25mm的位置、约30mm的位置、约45mm的位置)。不同的灯，测量点稍有偏差，所以在图中，表示放电管20个的平均值。

从实验的结果中可以看出：在电极的前端部(离前端约5mm的位置)，比较例的放电管约为2000℃，而本发明的放电管约为1850℃较低。另一方面，在电极的后端部(离前端端约45mm的位置)，比较例的放电管约为1600℃，而本发明的放电管约为1750℃较高。

也就是说，本发明的放电管，电极结构的传热特性良好，所以，可以理解，前端部产生的热量能有效地传送到后端部。

发明的效果

如以上说明的那样，本发明的第1发明采用新结构的电极，其中，电极主体在内部具有密封空间，把一种金属作为传热体封入到该空间内，该金属的导热系数大于构成电极主体的金属，因此，利用传热体的传热效应，能达到很高的传热效果，能解决电极前端温度高所造成的熔化、蒸发等问题。

并且，本发明的第2发明采用这样的新结构电极，即其中，电极主体内部具有密封空间，把一种金属作为传热体封入到该空间内，该金属的熔点低于构成电极主体的金属，这样一来，利用传热体的对流效果能达到很高的传热效果，能解决电极前端高温所造成的熔化和蒸发等问题。

Claims

1、一种放电管，在发光管内部一对电极布置成互相对置，其特征在于：至少有一个电极具有在内部形成了密封空间的电极主体、以及被封入到该密封空间内的传热体，该传热体由金属构成，该金属的导热系数高于构成电极主体的金属的导热系数。

2、如权利要求1所述的放电管，其特征在于：上述电极主体由以钨为主要成分的金属构成。

3、如权利要求2所述的放电管，其特征在于：上述电极主体，对置的电极侧壁的厚度为2mm以上10mm以下。

4、如权利要求2所述的放电管，其特征在于：上述电极主体在对置的电极侧壁上，掺杂1wt.ppm以上50wt.ppm(重量百分比)以下的钾。

5、如权利要求1～3中任一项所述的放电管，其特征在于：上述传热体包括金、银和铜中的任一种金属。

6、一种放电管，在发光管内部一对电极布置成互相对置，其特征在于：至少有一个电极备有：在内部形成了密封空间的电极主体、以及被封入到该密封空间内的传热体，该传热体由金属构成，该金属的熔点低于构成电极主体的金属的熔点。

7、如权利要求6所述的放电管，其特征在于：上述传热体包括金、银、铜、铟、锡、锌和铅中的任一种金属。

8、如权利要求1或6所述的放电管，其特征在于：其管轴布置在垂直方向上进行点亮，上述电极被布置在上侧。