Die vorliegende Erfindung betrifft Hochdruckentladungslampen, die zum Beispiel als Lichtquelle einer Projektorvorrichtung, als Lichtquelle einer Belichtungsvorrichtung für die Herstellung von Halbleiterelementen oder für die Herstellung von Flüssigkristallanzeigen, oder als Lichtquelle einer Prüfvorrichtung, die UV-Strahlen benutzt, verwendet werden.The present invention relates to high-intensity discharge lamps which are used, for example, as a light source of a projector apparatus, as a light source of an exposure apparatus for the production of semiconductor elements or for the production of liquid crystal displays, or as a light source of a test apparatus using ultraviolet rays.
Als Lichtquelle z. B. einer Projektorvorrichtung, als Lichtquelle einer Belichtungsvorrichtung zur Musterbildung bei Halbleitersubstraten, Flüssigkristallsubstraten oder gedruckten Schaltplatinen, oder als Lichtquelle einer Prüfvorrichtung, die UV-Strahlen benutzt, wird eine Kurzbogen-Hochdruckentladungslampe verwendet. Diese Hochdruckentladungslampe ist so aufgebaut, dass im Inneren des Leuchtbereichs einer Leuchtröhre ein Paar Elektroden einander gegenüberliegend angeordnet ist und Quecksilber, ein Edelgas und eine je nach Notwendigkeit verwendete andere Einschlusssubstanz eingeschlossen sind. Als derartige Hochdruckentladungslampen sind Lampen bekannt, die aus einem Elektrodenhauptkörper, bestehend aus einem konischen Abschnitt, dessen Durchmesser vom Spitzenende zum hinteren Ende hin größer wird, und einem Elektrodenschaftabschnitt, der sich an das hintere Ende des konischen Abschnitts anschließend zum Versiegelungsabschnitt erstreckt, sowie aus einer Spule, die spiralförmig um die äußere Umfangsfläche des Elektrodenschaftabschnitts des Elektrodenhauptkörpers gewickelt ist, bestehen (siehe JP-A-2002-93364 , JP-A-2006-79986 und JP-A-2008-243792 ).As a light source z. As a projector device, as a light source of an exposure apparatus for patterning semiconductor substrates, liquid crystal substrates or printed circuit boards, or as a light source of a tester that uses UV rays, a short-arc high-pressure discharge lamp is used. This high-pressure discharge lamp is constructed such that a pair of electrodes are disposed opposite to each other in the interior of the luminous region of a luminous tube, and mercury, a rare gas and other inclusion substance used as needed are included. As such high-pressure discharge lamps, there are known lamps consisting of an electrode main body consisting of a conical portion whose diameter increases from the tip end to the rear end, and an electrode shaft portion which extends to the rear end of the conical portion to the sealing portion, as well as a Coil spirally wound around the outer peripheral surface of the electrode shaft portion of the electrode main body (see FIG JP-A-2,002 to 93,364 . JP-A-2,006 to 79,986 and JP-A-2008-243792 ).
5 ist eine erklärende Ansicht, die den Aufbau der Elektroden bei einem Beispiel einer herkömmlichen Hochdruckentladungslampe zeigt. Bei dieser Hochdruckentladungslampe sind im Inneren eines Leuchtabschnitts einer Leuchtröhre 80, an deren beiden Enden ein Versiegelungsabschnitt (nicht dargestellt) gebildet ist, eine Elektrode 90, die als Kathode dient, und eine andere Elektrode 95, die als Anode dient, so angeordnet, dass sie einander in der Achsenrichtung der Leuchtröhre 80 gegenüberliegen. Die erste Elektrode 90 besteht aus einem Elektrodenhauptkörper 91, bestehend aus einem konischen Abschnitt 92, dessen Durchmesser von einem Spitzenende, das der zweiten Elektrode 95 gegenüberliegt, zum hinteren Ende hin größer wird, und einem Elektrodenschaftabschnitt 93, der sich vom hinteren Ende des konischen Abschnitts 92 zum Versiegelungsabschnitt erstreckt, sowie aus einer Spule 94, die spiralförmig um den Elektrodenschaftabschnitt 93 des Elektrodenhauptkörpers 91 gewickelt ist. Ein nahe an der zweiten Elektrode 95 befindlicher vorderer Endbereich der Spule 94 ist an die äußere Umfangsfläche des Elektrodenschaftabschnitts des Elektrodenhauptkörpers 91 geschweißt, während der an den vorderen Endbereich anschließende andere Bereich so angeordnet ist, dass er von der äußeren Umfangsfläche des Elektrodenschaftabschnitts 93 entfernt ist. Die zweite Elektrode 95 ist so ausgeführt, dass sie aus einem Elektrodenkopf 96, der der ersten Elektrode 90 gegenüberliegend angeordnet ist, und einem Elektrodenschaftabschnitt 97, der sich vom hinteren Ende dieses Elektrodenkopfs 96 zum Versiegelungsabschnitt der Leuchtröhre 80 erstreckt, aufgebaut ist. 5 Fig. 10 is an explanatory view showing the structure of the electrodes in an example of a conventional high pressure discharge lamp. In this high-pressure discharge lamp are inside a luminous portion of a fluorescent tube 80 at the both ends of which a sealing portion (not shown) is formed, an electrode 90 , which serves as a cathode, and another electrode 95 , which serves as an anode, arranged so that they face each other in the axis direction of the arc tube 80 are opposite. The first electrode 90 consists of an electrode main body 91 consisting of a conical section 92 whose diameter is from a tip end, that of the second electrode 95 is opposite, becomes larger towards the rear end, and an electrode shaft portion 93 extending from the rear end of the conical section 92 extends to the sealing portion, as well as from a coil 94 spiraling around the electrode shaft section 93 of the electrode main body 91 is wound. A close to the second electrode 95 located front end portion of the coil 94 is to the outer peripheral surface of the electrode shaft portion of the electrode main body 91 welded, while the other region adjoining the front end portion is arranged to be from the outer peripheral surface of the electrode shaft portion 93 is removed. The second electrode 95 is designed to be made from an electrode head 96 , the first electrode 90 is disposed opposite, and an electrode shaft portion 97 extending from the back end of this electrode head 96 to the sealing portion of the arc tube 80 extends, is constructed.
Wenn bei einer derartigen Hochdruckentladungslampe die erste Elektrode 90 als Kathode und die zweite Elektrode 95 als Anode dient und zwischen diesen Elektroden ein Gleichstrom angelegt wird, kommt es an der Spule 94 der ersten Elektrode 90 zu einer Konzentration des elektrischen Felds, wodurch die Spule 94 auf eine hohe Temperatur erhitzt wird. Als Folge kommt es durch den Ausstoß von Elektronen von der Spule 94 zu einer Glimmentladung zwischen der Spule 94 und der zweiten Elektrode 95. Durch diese Glimmentladung wird die Spule 94 noch weiter erhitzt, und die an der Spule 94 entstandene Hitze wird über den Elektrodenschaftabschnitt 93 des Elektrodenhauptkörpers 91 zum konischen Abschnitt 92 übertragen. Als Folge wird das Spitzenende des konischen Abschnitts 92 auf eine hohe Temperatur erhitzt, wodurch zwischen dem Spitzenende des konischen Abschnitts 92, das heißt, dem Spitzenende des Elektrodenhauptkörpers 91, und dem Spitzenende der zweiten Elektrode 95 ein Lichtbogen gebildet wird.When in such a high-pressure discharge lamp, the first electrode 90 as the cathode and the second electrode 95 is used as the anode and a DC current is applied between these electrodes, it comes to the coil 94 the first electrode 90 to a concentration of the electric field, causing the coil 94 is heated to a high temperature. As a result, it comes from the ejection of electrons from the coil 94 to a glow discharge between the coil 94 and the second electrode 95 , This glow discharge turns the coil 94 even further heated, and those at the coil 94 resulting heat is transferred over the electrode shaft section 93 of the electrode main body 91 to the conical section 92 transfer. As a result, the tip end of the conical section becomes 92 heated to a high temperature, whereby between the tip end of the conical section 92 that is, the tip end of the electrode main body 91 , and the tip end of the second electrode 95 an arc is formed.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei der oben beschriebenen Hochdruckentladungslampe das folgende Problem besteht. Die an der Spule 93 entstandene Hitze wird zum Elektrodenschaftabschnitt 93 des Elektrodenhauptkörpers 91 übertragen, doch da die senkrechte Schnittfläche des Elektrodenschaftabschnitts 93 in der Achsenrichtung über die Achsenrichtung hinweg gleichmäßig ist, wird die zum Elektrodenschaftabschnitt 93 übertragene Hitze, wie mit den Pfeilen z1 und z2 in 6 gezeigt, sowohl zur vorderen Endseite als auch zur hinteren Endseite des Elektrodenschaftabschnitts 93 hin verteilt. Somit wird die zum Elektrodenschaftabschnitt 93 übertragene Hitze nicht in einem hohen Maße zum Spitzenende 92a des konischen Abschnitts 92, das heißt, zum Spitzenende des Elektrodenhauptkörpers 91, übertragen, und das Spitzenende des Elektrodenhauptkörpers 91 wird daher nicht ausreichend auf eine hohe Temperatur erhitzt. Als Folge wird kein Lichtbogen vom Spitzenende des Elektrodenhauptkörpers 91 gebildet, und ein verlässlicher stabiler Leuchtbetrieb wird schwierig.However, it has been found that the following problem exists in the high pressure discharge lamp described above. The at the coil 93 resulting heat becomes the electrode shaft section 93 of the electrode main body 91 transmitted, but because the vertical sectional area of the electrode shaft portion 93 becomes uniform in the axis direction over the axis direction, becomes the electrode shaft portion 93 transferred heat, as with the arrows z1 and z2 in 6 shown, both the front end side and the rear end side of the Elektrodenschaftabschnitts 93 distributed. Thus, the electrode shaft portion becomes 93 Do not transfer heat to a high degree to the top end 92a of the conical section 92 that is, to the tip end of the electrode main body 91 , transferred, and the tip end of the electrode main body 91 is therefore not heated sufficiently to a high temperature. As a result, no arc is generated from the tip end of the electrode main body 91 formed, and a reliable stable lighting operation is difficult.
Die vorliegende Erfindung erfolgte angesichts der obigen Umstände und hat die Aufgabe, eine Hochdruckentladungslampe bereitzustellen, bei der durch eine Übertragung der Hitze, die am Beginn des Leuchtbetriebs der Lampe an der am Elektrodenhauptkörper ausgebildeten Spule entsteht, zum Spitzenende des Elektrodenhauptkörpers hin ein Lichtbogen vom Spitzenende dieses Elektrodenhauptkörpers gebildet wird und ein verlässlicher stabiler Leuchtbetrieb möglich ist. The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an object to provide a high-pressure discharge lamp in which an arc from the tip end thereof is generated by transferring the heat generated at the start of the lighting operation of the lamp to the coil formed on the electrode main body to the tip end of the electrode main body Electrode main body is formed and a reliable stable lighting operation is possible.
Die Hochdruckentladungslampe der vorliegenden Erfindung, die eine Leuchtröhre mit einem Leuchtabschnitt und jeweils einem Versiegelungsabschnitt an beiden Enden umfasst, und ein Paar Elektroden, die einander im Inneren des Leuchtabschnitts der Leuchtröhre entlang der Achsenrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, wobei eine Elektrode dieses Elektrodenpaars einen Elektrodenhauptkörper, bestehend aus einem konischen Abschnitt, dessen Durchmesser vom Spitzenerde, das der anderen Elektrode gegenüberliegt, zum hinteren Ende hin größer wird, und einem Elektrodenschaftabschnitt, der sich vom hinteren Ende des konischen Abschnitts zum Versiegelungsabschnitt erstreckt, sowie eine Spule, die spiralförmig entlang der äußeren Umfangsfläche des Elektrodenschaftabschnitts des Elektrodenhauptkörpers gewickelt ist, aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Spule ein Vorderend-Schweißbereich gebildet ist, bei dem das vordere Ende, das sich nahe an der anderen Elektrode befindet, an die äußere Umfangsfläche des Elektrodenhauptkörpers geschweißt ist, und zumindest ein Teil des Vorderend-Schweißbereichs am konischen Abschnitt gebildet ist.The high pressure discharge lamp of the present invention comprising a luminous tube having a luminous portion and a sealing portion at both ends, respectively, and a pair of electrodes opposed to each other inside the luminous portion of the luminous tube along the axis direction, wherein one electrode of this pair of electrodes comprises an electrode main body a tapered portion whose diameter increases from the tip earth opposite to the other electrode toward the rear end, and an electrode shaft portion extending from the rear end of the tapered portion to the seal portion and a coil spirally formed along the outer peripheral surface of the tapered portion Electrode shaft portion of the electrode main body is wound, characterized in that on the coil, a front-end welding region is formed, wherein the front end, which is located close to the other electrode, is welded to the outer peripheral surface of the electrode main body, and at least a part of the front end welding portion is formed at the tapered portion.
Bei der Hochdruckentladungslampe der vorliegenden Erfindung ist an der Spule vorzugsweise ein Hinterend-Schweißbereich gebildet, bei dem ihr hinteres Ende an die äußere Umfangsfläche des Elektrodenschaftabschnitts geschweißt ist.In the high-pressure discharge lamp of the present invention, it is preferable to form on the coil a rear-end welding region in which its rear end is welded to the outer peripheral surface of the electrode shaft portion.
Bei einer derartigen Hochdruckentladungslampe ist die Spule vorzugsweise in einem Bereich von mindestens zwei Windungen und höchstens drei Windungen um den Elektrodenhauptkörper gewickelt.In such a high pressure discharge lamp, the coil is preferably wound in a range of at least two turns and at most three turns around the electrode main body.
Der Vorderend-Schweißbereich und der Hinterend-Schweißbereich der Spule sind vorzugsweise so gebildet, dass sie in der Achsenrichtung des Elektrodenschaftabschnitts in einer Reihe angeordnet sind.The front-end welding portion and the rear-end welding portion of the spool are preferably formed so as to be arranged in a row in the axis direction of the electrode shaft portion.
Da in der Hochdruckentladungslampe der vorliegenden Erfindung der Spitzenendabschnitt des Elektrodenhauptkörpers als konischer Abschnitt ausgeführt ist, dessen Durchmesser vom Spitzenende zum hinteren Ende hin größer wird, und zumindest ein Teil des mit dem Elektrodenhauptkörper verschweißten Vorderend-Schweißbereichs der Spule am konischen Abschnitt gebildet ist, wodurch die Hitze, die am Beginn des Leuchtens an der Spule entstanden ist, über den Vorderend-Schweißbereich zum konischen Abschnitt übertragen wird und diese Hitze zum Spitzenende des konischen Abschnitts, das heißt, zum Spitzenende des Elektrodenhauptkörpers, übertragen wird, wird vom Spitzenende des Elektrodenhauptkörpers ein Lichtbogen gebildet und ein verlässlicher stabiler Leuchtbetrieb ermöglicht.In the high pressure discharge lamp of the present invention, since the tip end portion of the electrode main body is formed as a tapered portion whose diameter increases from the tip end toward the rear end, and at least a part of the front end welding portion of the coil welded to the electrode main body is formed at the tapered portion Heat, which has been generated at the beginning of the luminescence on the coil, is transmitted to the conical portion via the front end welding area and this heat is transmitted to the tip end of the conical portion, that is, the tip end of the electrode main body becomes an arc from the tip end of the electrode main body formed and a reliable stable lighting operation allows.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. In den schematischen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.The invention will be explained in more detail with reference to drawings. In the schematic figures, like reference numerals designate like parts.
1 ist eine erklärende Ansicht, die den Aufbau eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe zeigt. 1 Fig. 10 is an explanatory view showing the construction of an example of a high pressure discharge lamp according to the present invention.
2 ist eine erklärende Ansicht, die den Aufbau einer Elektrode der in 1 gezeigten Hochdruckentladungslampe zeigt. 2 is an explanatory view showing the structure of an electrode of the 1 shown high-pressure discharge lamp shows.
3 ist eine erklärende Ansicht, die den Zustand der Hitzeübertragung beim Elektrodenhauptkörper schematisch zeigt. 3 Fig. 12 is an explanatory view schematically showing the state of heat transfer in the electrode main body.
4 ist eine erklärende Ansicht, die den Aufbau eines anderen Beispiels einer erfindungsgemäßen Hochdrucklampe zeigt. 4 Fig. 10 is an explanatory view showing the structure of another example of a high pressure lamp according to the present invention.
5 ist eine erklärende Ansicht, die den Aufbau der Elektroden bei einem Beispiel einer herkömmlichen Hochdruckentladungslampe zeigt. 5 Fig. 10 is an explanatory view showing the structure of the electrodes in an example of a conventional high pressure discharge lamp.
6 ist eine erklärende Ansicht, die den Zustand der Hitzeübertragung beim Elektrodenhauptkörper der herkömmlichen Hochdruckentladungslampe zeigt. 6 Fig. 10 is an explanatory view showing the state of heat transfer in the electrode main body of the conventional high pressure discharge lamp.
Nachstehend werden mögliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich erklärt.Hereinafter, possible embodiments of the present invention will be explained in detail.
1 ist eine erklärende Ansicht, die den Aufbau eines ersten Beispiels einer erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe zeigt. Diese Hochdruckentladungslampe wird durch eine Gleichstromquelle betrieben und weist eine Leuchtröhre 10 auf, die aus einem Leuchtabschnitt 11 mit einer ungefähr kugelförmigen Außenform besteht, worin ein Entladungsraum gebildet ist, sowie einem ersten Versiegelungsabschnitt 12 und einem zweiten Versiegelungsabschnitt 13, die stabförmig sind, einstückig an beiden Enden des Leuchtabschnitts 11 ausgeführt sind und sich jeweils entlang der Röhrenachse erstrecken. Im Inneren des Leuchtabschnitts 11 der Leuchtröhre 10 sind erste Elektrode 20, die als Kathode dient, und eine zweite Elektrode 30, die als Anode dient, so angeordnet, dass sie einander entlang der Röhrenachsenrichtung gegenüberliegen. 1 Fig. 10 is an explanatory view showing the construction of a first example of a high pressure discharge lamp according to the present invention. This high-pressure discharge lamp is operated by a DC power source and has a fluorescent tube 10 on, which consists of a luminous section 11 with an approximately spherical outer shape, wherein a discharge space is formed, and a first sealing portion 12 and a second sealing portion 13 , which are rod-shaped, integrally at both ends of the luminous portion 11 are executed and each extending along the tube axis. Inside the light section 11 the arc tube 10 are first electrode 20 serving as a cathode and a second electrode 30 serving as an anode, arranged to face each other along the tube axis direction.
Die Leuchtröhre 10 ist zum Beispiel aus Quarzglas gebildet, und im Leuchtabschnitt 11 dieser Leuchtröhre 10 sind zum Beispiel mindestens 0,05 mg/mm3 Quecksilber, ein Edelgas, ein Halogen o. Ä. eingeschlossen. Wenn eine Metallhalogenidlampe gebildet wird, ist neben diesen eingeschlossenen Substanzen ein Metall wie Gallium oder Eisen enthalten. Das im Leuchtabschnitt 11 eingeschlossene Edelgas dient zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit beim Starten des Leuchtbetriebs, wobei der Einschlussdruck beim statischen Druck zum Beispiel 13 kPa beträgt. Als Edelgas kann idealerweise Argongas verwendet werden. Das im Leuchtabschnitt 11 eingeschlossene Halogen dient zur Erzeugung eines Halogenzyklus im Inneren des Leuchtabschnitts 11 und dadurch zur Unterdrückung eines Anhaftens von Elektrodenmaterial an der Innenwand des Leuchtabschnitts 11. Es ist in der Form einer Verbindung mit Quecksilber oder einem anderen Metall eingeschlossen. Als Halogen kann etwa Iod, Brom oder Chlor verwendet werden.The light tube 10 is formed of quartz glass, for example, and in the luminous portion 11 this arc tube 10 For example, at least 0.05 mg / mm 3 of mercury, a noble gas, a halogen, or the like are. locked in. When a metal halide lamp is formed, a metal such as gallium or iron is contained besides these entrapped substances. That in the light section 11 enclosed noble gas serves to improve the performance when starting the lighting operation, wherein the confining pressure at the static pressure is, for example, 13 kPa. As a noble gas, argon gas can ideally be used. That in the light section 11 enclosed halogen serves to generate a halogen cycle in the interior of the luminous section 11 and thereby suppressing adhesion of electrode material to the inner wall of the luminous portion 11 , It is trapped in the form of a compound with mercury or another metal. As the halogen, iodine, bromine or chlorine may be used.
Die erste Elektrode 20 ist, wie auch in 2 vergrößert gezeigt, aus einem Elektrodenhauptkörper 21, bestehend aus einem konischen Abschnitt 22, dessen Durchmesser von einem der zweiten Elektrode 30 gegenüberliegenden Spitzenende 22a zum hinteren Ende hin größer wird, und einem Elektrodenschaftabschnitt 23, der sich vom hinteren Ende dieses konischen Abschnitts 22 zu dem ersten Versiegelungsabschnitt 12 der Leuchtröhre 10 erstreckt, sowie aus einer Spule 25, die spiralförmig entlang der äußeren Umfangsfläche des Elektrodenhauptkörpers 21 gewickelt ist, gebildet.The first electrode 20 is, as well as in 2 shown enlarged from an electrode main body 21 consisting of a conical section 22 whose diameter is from one of the second electrode 30 opposite tip end 22a becomes larger toward the rear end, and an electrode shaft portion 23 extending from the rear end of this conical section 22 to the first sealing section 12 the arc tube 10 extends, as well as from a coil 25 spirally along the outer peripheral surface of the electrode main body 21 is wound, formed.
Beim dargestellten Beispiel besteht der Elektrodenschaftabschnitt 23 aus einem an den konischen Abschnitt 22 angeschlossenen vorderen Endabschnitt 23a und einem hinteren Endabschnitt 23b mit einem kleineren Außendurchmesser als dem Außendurchmesser des vorderen Endabschnitts 23a. Die Spule 25 ist um die äußere Umfangsfläche des vorderen Endabschnitts 23a des Elektrodenschaftabschnitts 23 gewickelt, während der hintere Endabschnitt 23b des Elektrodenschaftabschnitts 23 in den ersten Versiegelungsabschnitt 12 eingebettet gehalten wird. Der Elektrodenhauptkörper 21 und die Spule 25 sind zum Beispiel aus Wolfram gebildet, wobei das Wolfram, das die Spule 25 bildet, auch mit einer Emittersubstanz wie etwa Y2O3 oder ThO2 dotiert sein kann, damit der Elektronenausstoß von der Spule 25 gut vorgenommen wird.In the illustrated example, the electrode shaft section is made 23 from one to the conical section 22 connected front end section 23a and a rear end portion 23b with a smaller outer diameter than the outer diameter of the front end portion 23a , The sink 25 is around the outer peripheral surface of the front end portion 23a of the electrode shaft portion 23 wrapped while the rear end section 23b of the electrode shaft portion 23 in the first sealing section 12 is kept embedded. The electrode main body 21 and the coil 25 are made of tungsten, for example, with the tungsten being the coil 25 can also be doped with an emitter substance such as Y 2 O 3 or ThO 2 , thus the electron ejection from the coil 25 well done.
An der Spule 25 ist ein Vorderend-Schweißbereich 26 gebildet, bei dem das vordere Ende, das sich nahe an der zweiten Elektrode 30 befindet, zum Beispiel durch Laserschweißen an die äußere Umfangsfläche des Elektrodenhauptkörpers 21 geschweißt ist, und es ist ein Hinterend-Schweißbereich 27 gebildet, bei dem das hintere Ende zum Beispiel durch Laserschweißen an die äußere Umfangsfläche des Elektrodenhauptkörpers 21 geschweißt ist. Der Vorderend-Schweißbereich 26 ist so ausgeführt, dass zumindest ein Teil davon am konischen Abschnitt 22 des Elektrodenhauptkörpers 21 gebildet ist, und der Hinterend-Schweißbereich 27 am hinteren Ende ist so ausgeführt, dass er am Elektrodenschaftabschnitt 23 des Elektrodenhauptkörpers 21 gebildet ist.At the coil 25 is a front end weld area 26 formed, in which the front end, which is close to the second electrode 30 is, for example, by laser welding to the outer peripheral surface of the electrode main body 21 is welded, and it is a rear end weld area 27 formed in which the rear end, for example, by laser welding to the outer peripheral surface of the electrode main body 21 is welded. The front end welding area 26 is designed so that at least part of it on the conical section 22 of the electrode main body 21 is formed, and the rear end welding area 27 at the rear end is designed to be on the electrode shaft portion 23 of the electrode main body 21 is formed.
Der Bereich der Spule 25 zwischen dem Vorderend-Schweißbereich 26 und dem Hinterend-Schweißbereich 27 ist vorzugsweise in einem solchen Zustand ausgebildet, dass er von der äußeren Umfangsfläche des Elektrodenhauptkörpers 21 entfernt ist.The area of the coil 25 between the front end welding area 26 and the rear end weld area 27 is preferably formed in such a state as to be from the outer peripheral surface of the electrode main body 21 is removed.
Der Vorderend-Schweißbereich 26 der Spule 25 kann so gebildet sein, dass er zur Gänze am konischen Abschnitt 22 des Elektrodenhauptkörpers 21 gebildet ist, aber auch so gebildet sein, dass nur ein Teil davon am konischen Abschnitt 22 des Elektrodenhauptkörpers 21 gebildet ist, das heißt, dass er sowohl den konischen Abschnitt 22 als auch den Elektrodenhauptkörper 23 überspannt, doch vorzugsweise ist der Vorderend-Schweißbereich 26 weiter hinten als die Mittelposition in der Achsenrichtung des konischen Abschnitts 22 gebildet. Wenn der Vorderend-Schweißbereich 26 weiter vorne als die Mittelposition in der Achsenrichtung des konischen Abschnitts 22 gebildet ist, bestehen die Probleme, dass es schwierig wird, eine gute Punktlichtquelle zu erhalten, da sich das vordere Ende der Spule 25 dicht am Spitzenende 22a des konischen Abschnitts 22 befindet und der Ursprungspunkt des an der Spule 25 gebildeten Lichtbogens daher nur schwer zum Spitzenende 22a des konischen Abschnitts 22 wandert, und dass das Material, das die Spule 25 bildet, leicht verdampft, da die Spule 25 überhitzt wird. Wenn anstatt des vorderen Endes der andere Bereich der Spule 25 an den konischen Abschnitt 22 des Elektrodenhauptkörpers 21 geschweißt ist, bestehen die gleichen Probleme wie oben, da der vor dem erhaltenen Schweißbereich liegende vorderendseitige Bereich in einem nicht an den Elektrodenhauptkörper 21 geschweißten Zustand dicht am Spitzenende 22a des konischen Abschnitts 22 liegt und der Ursprungspunkt des an der Spule 25 gebildeten Lichtbogens daher nur schwer zum Spitzenende 22a des konischen Abschnitts 22 wandert.The front end welding area 26 the coil 25 may be formed so that it is entirely on the conical section 22 of the electrode main body 21 is formed, but also be formed so that only part of it at the conical section 22 of the electrode main body 21 is formed, that is, he has both the conical section 22 as well as the electrode main body 23 spans, but preferably the front end weld area 26 further back than the center position in the axial direction of the conical section 22 educated. If the front end welding area 26 further forward than the center position in the axis direction of the conical section 22 is formed, there are problems that it becomes difficult to obtain a good point light source, since the front end of the coil 25 close to the top end 22a of the conical section 22 located and the point of origin of the coil 25 formed arc therefore difficult to top end 22a of the conical section 22 wanders, and that the material that is the coil 25 forms, easily evaporated, since the coil 25 is overheated. If instead of the front end of the other area of the coil 25 at the conical section 22 of the electrode main body 21 The same problems as above exist because the front-end side area located in front of the obtained welding area does not touch the electrode main body in one 21 welded condition close to the top end 22a of the conical section 22 lies and the point of origin of the coil 25 formed arc therefore difficult to top end 22a of the conical section 22 emigrated.
Die Spule 25 ist vorzugsweise in einem Bereich von mindestens zwei Windungen und höchstens drei Windungen um den Elektrodenhauptkörper 21 gewickelt. Wenn die Windungszahl der Spule 25 weniger als zwei Windungen beträgt, ist die Windungszahl der Spule 25 gering und nimmt die Wirkung zum Warmhalten des Elektrodenschaftabschnitts 23 ab, wandert der Lichtbogen nicht zum Spitzenende des Elektrodenhauptkörpers 21, und es besteht die Gefahr, dass ein „Nichtleuchten” hervorgerufen wird. Da die gleiche Erscheinung wie bei einer Nichtausbildung der Spule 25 auftritt, wird der Zustand der Glimmentladung lange aufrechterhalten, weshalb beim Zustand einer hohen Energie leicht eine Konzentration des elektrischen Felds entsteht und die Gefahr besteht, dass eine Schwärzung hervorgerufen wird. Wenn die Windungszahl der Spule 25 drei Windungen übersteigt, ist das hintere Ende dieser Spule 25 dicht an der Röhrenwand der Entladungsröhre 10 positioniert, wodurch die durch die Erhitzung verdampfte Aufbausubstanz der Spule 25 an der Innenfläche des Leuchtabschnitts 11 anhaftet, was leicht zu einer Schwärzung des Leuchtabschnitts 11 führt.The sink 25 is preferably in a range of at least two turns and at most three turns around the electrode main body 21 wound. When the number of turns of the coil 25 is less than two turns, is the number of turns of the coil 25 low and takes effect for keeping the electrode shaft portion warm 23 from, the arc does not migrate to the tip end of the electrode main body 21 , and there is a danger that a "non-lighting" is caused. Because the same phenomenon as with a non-education of the coil 25 occurs, the state of the glow discharge is maintained for a long time, so when the state of high energy easily creates a concentration of the electric field and there is a danger that a blackening is caused. When the number of turns of the coil 25 exceeds three turns, is the back end of this coil 25 close to the tube wall of the discharge tube 10 positioned, whereby the vaporized by the heating body of the coil 25 on the inner surface of the luminous section 11 adheres, which easily causes blackening of the luminous portion 11 leads.
Der Vorderend-Schweißbereich 26 und der Hinterend-Schweißbereich 27 der Spule 25 sind vorzugsweise so gebildet, dass sie in der Achsenrichtung des Elektrodenschaftabschnitts 23 in einer Reihe angeordnet sind. Durch eine derartige Gestaltung genügt es beim Schweißen des vorderen Endes und des hinteren Endes der Spule durch zum Beispiel das Laserschweißen, den Elektrodenhauptkörper 21 nach dem Schweißen des einen des vorderen Endes oder des hinteren Endes der Spule 25 in der Achsenrichtung zu bewegen, wonach das andere Ende geschweißt wird. Da es nicht nötig ist, den Elektrodenhauptkörper 21 um seine Achse zu drehen, können der Vorderend-Schweißbereich 26 und der Hinterend-Schweißbereich hocheffizient gebildet werden.The front end welding area 26 and the rear end weld area 27 the coil 25 are preferably formed to be in the axis direction of the electrode shaft portion 23 arranged in a row. With such a configuration, when welding the front end and the rear end of the coil by, for example, the laser welding, it is sufficient for the electrode main body 21 after welding one of the front end or the rear end of the coil 25 in the axial direction, after which the other end is welded. Since it is not necessary, the electrode main body 21 To turn around its axis, the front-end welding area can 26 and the rear end welding area can be formed highly efficiently.
Die Spule 25 wird durch Schneiden eines dünnen Metalldrahts in die erforderliche Länge und durch Wickeln um den Elektrodenhauptkörper 21 der ersten Elektrode 20 gebildet. Beim Schneiden des dünnen Metalldrahts entsteht an der Schnittfläche des dünnen Metalldrahts ein Grat o. Ä., doch wenn ein derartiger Grat vorhanden ist, konzentriert sich das elektrische Feld beim Starten der Lampe leicht an der Stelle, an der der Grat gebildet ist. Dadurch wird der Grat auf eine hohe Temperatur erhitzt und kommt es zu einem Schmelzen und Anhaften an der Innenfläche des Leuchtabschnitts 11, wodurch die Gefahr besteht, dass eine Schwärzung der Leuchtröhre 10 auftritt. Daher ist es beim Schweißen des vorderen Endes und des hinteren Endes der Spule 25 an die äußere Umfangsfläche des Elektrodenhauptkörpers 11 günstig, den Vorderend-Schweißbereich 26 und den Hinterend-Schweißbereich 27 unter ausreichendem Schmelzen des Grats zu bilden.The sink 25 is made by cutting a thin metal wire to the required length and winding around the electrode main body 21 the first electrode 20 educated. When cutting the thin metal wire, a burr or the like is formed at the sectional surface of the thin metal wire, but when such a burr is present, the electric field at the start of the lamp easily concentrates at the place where the burr is formed. This heats the burr to a high temperature and causes it to melt and adhere to the inner surface of the luminous portion 11 , whereby the danger exists that a darkness of the arc tube 10 occurs. Therefore, it is in the welding of the front end and the rear end of the coil 25 to the outer peripheral surface of the electrode main body 11 cheap, the front-end welding area 26 and the rear end weld area 27 with sufficient melting of the ridge.
Der Drahtdurchmesser der Spule 25 kann unter Berücksichtigung des Außendurchmessers des vorderen Endabschnitts 23a des Elektrodenschaftabschnitts 23, um den die Spule 25 gewickelt wird, passend festgelegt werden, doch beträgt der Drahtdurchmesser der Spule 25 bei einem Außendurchmesser des vorderen Endabschnitts 23a des Elektrodenschaftabschnitts 23 von zum Beispiel 0,8 bis 7,2 mm vorzugsweise 0,25 bis 0,3 mm.The wire diameter of the coil 25 may be in consideration of the outer diameter of the front end portion 23a of the electrode shaft portion 23 to which the coil 25 is wound to be set appropriately, but the wire diameter of the coil 25 at an outer diameter of the front end portion 23a of the electrode shaft portion 23 of, for example, 0.8 to 7.2 mm, preferably 0.25 to 0.3 mm.
Die zweite Elektrode 30 besteht aus einem ungefähr zylinderförmigen Elektrodenkopf 31, der so angeordnet ist, dass er der ersten Elektrode 20 entlang der Röhrenachse der Leuchtröhre 10 gegenüberliegt, und einem Elektrodenschaftabschnitt 32, der sich vom hinteren Ende dieses Elektrodenkopfs 31 zum zweiten Versiegelungsabschnitt 13 der Leuchtröhre 10 hin erstreckt. Der Elektrodenschaftabschnitt 32 besteht aus einem an den Elektrodenkopf 31 anschließenden vorderen Endabschnitt 32a und einem hinteren Endabschnitt 32b mit einem kleineren Außendurchmesser als dem Außendurchmesser des vorderen Endabschnitts 32a. Der hintere Endabschnitt 32b des Elektrodenschaftabschnitts 32 wird in den zweiten Versiegelungsabschnitt 13 eingebettet gehalten.The second electrode 30 consists of an approximately cylindrical electrode head 31 which is arranged to be the first electrode 20 along the tube axis of the arc tube 10 and an electrode shaft portion 32 extending from the back end of this electrode head 31 to the second sealing section 13 the arc tube 10 extends. The electrode shaft portion 32 consists of a to the electrode head 31 adjoining front end section 32a and a rear end portion 32b with a smaller outer diameter than the outer diameter of the front end portion 32a , The rear end section 32b of the electrode shaft portion 32 enters the second sealing section 13 kept embedded.
Beim dargestellten Beispiel ist am vorderen Endabschnitt 32a des Elektrodenschaftabschnitts 32 der zweiten Elektrode 30 eine Spule 35 zur Schweißkontrolle ausgebildet, die spiralförmig entlang seiner äußerer Umfangsfläche gewickelt ist und zum Beispiel aus Wolfram besteht. Durch die Ausbildung einer derartigen Spule 35 zur Schweißkontrolle wird die nachstehende Wirkung erhalten. Das heißt, bei der Bildung des zweiten Versiegelungsabschnitts 13 der Hochdruckentladungslampe werden der Bereich des Leuchtröhrenmaterials, der zum zweiten Versiegelungsabschnitt 13 wird, und seine Umgebung mit einem Brenner o. Ä. erhitzt, doch kommt es dann, wenn der Außendurchmesser des vorderen Endabschnitts 32a des Elektrodenschaftabschnitts 32 der zweiten Elektrode 30 groß ist, leicht dazu, dass der vordere Endabschnitt 32a des Elektrodenschaftabschnitts 32 der zweiten Elektrode 30 an die Innenwandfläche jenes Bereichs des Leuchtröhrenmaterials, der zum Leuchtabschnitt wird, geschweißt wird. Wenn das Leuchtröhrenmaterial in dem Zustand, in dem der Elektrodenschaftabschnitt 32 an die Innenwandfläche jenes Bereichs des Leuchtröhrenmaterials, der zum Leuchtabschnitt wird, geschweißt ist, abgekühlt wird, kommt es durch die unterschiedliche Wärmedehnung des Materials, das das Leuchtröhrenmaterial bildet, und des Materials, das den Elektrodenschaftabschnitt 32 bildet, zu einer starken Spannung des Schweißbereichs des Elektrodenschaftabschnitts 32 bei der erhaltenen Leuchtröhre 10, und es besteht als Folge die Gefahr, dass der Schweißbereich des Elektrodenschaftabschnitts 32 bei der Leuchtröhre 10 beschädigt wird. Durch die Ausbildung der Spule 35 zur Schweißkontrolle am vorderen Endabschnitt 32a des Elektrodenschaftabschnitts 32 werden an der äußeren Umfangsfläche Unebenheiten gebildet, und bei der Bildung des anderen Versiegelungsabschnitts 30 der Hochdruckentladungslampe wird ein Schweißen an die Innenwandfläche der Leuchtröhre 10 unterdrückt, wodurch das Auftreten einer Beschädigung der Leuchtröhre 10 verhindert wird.In the example shown is at the front end portion 32a of Electrode shaft section 32 the second electrode 30 a coil 35 formed for welding control, which is spirally wound along its outer peripheral surface and consists for example of tungsten. By the formation of such a coil 35 for welding control, the following effect is obtained. That is, in the formation of the second sealing portion 13 The high-pressure discharge lamp becomes the region of the fluorescent tube material that leads to the second sealing section 13 is, and its surroundings with a burner o. Ä. heated, but it comes when the outer diameter of the front end portion 32a of the electrode shaft portion 32 the second electrode 30 is large, easy to the front end section 32a of the electrode shaft portion 32 the second electrode 30 to the inner wall surface of that portion of the luminous tube material which becomes the luminous portion. When the fluorescent tube material in the state in which the electrode shaft portion 32 is cooled to the inner wall surface of that portion of the luminous tube material that is welded to the luminous portion, it comes by the differential thermal expansion of the material that forms the fluorescent tube material, and the material that the electrode shaft portion 32 forms a strong stress of the welding area of the electrode shaft portion 32 at the obtained arc tube 10 , and there is a risk that the welding area of the electrode shaft portion 32 at the light tube 10 is damaged. By the formation of the coil 35 for welding control at the front end section 32a of the electrode shaft portion 32 bumps are formed on the outer peripheral surface, and in the formation of the other sealing portion 30 the high-pressure discharge lamp is welded to the inner wall surface of the arc tube 10 suppressed, thereby preventing the occurrence of damage to the arc tube 10 is prevented.
Eine Metallfolie 14 aus Molybdän ist luftdicht ins Innere des ersten Versiegelungsabschnitts 12 der Leuchtröhre 10 eingebettet. Das hintere Ende des Elektrodenschaftabschnitts 23 der ersten Elektrode 20 ist durch Schweißen elektrisch an das innere Ende dieser Metallfolie 14 angeschlossen, während eine externe Leitung 15, die von dem äußeren Ende des ersten Versiegelungsabschnitts 12 nach außen vorspringt, durch Schweißen elektrisch an das äußere Ende der Metallfolie 14 angeschlossen ist. Eine Metallfolie 16 aus Molybdän ist luftdicht ins Innere des zweiten Versiegelungsabschnitts 13 der Leuchtröhre 10 eingebettet. Das hintere Ende des Elektrodenschaftabschnitts 32 der zweiten Elektrode 30 ist durch Schweißen elektrisch an das innere Ende dieser Metallfolie 16 angeschlossen, während eine externe Leitung 17, die von dem äußeren Ende des zweiten Versiegelungsabschnitts 13 nach außen vorspringt, durch Schweißen elektrisch an das äußere Ende der Metallfolie 16 angeschlossen ist.A metal foil 14 made of molybdenum is airtight inside the first sealing section 12 the arc tube 10 embedded. The rear end of the electrode shaft portion 23 the first electrode 20 is electrically welded to the inner end of this metal foil by welding 14 connected while an external line 15 extending from the outer end of the first sealing portion 12 projects outwardly by welding electrically to the outer end of the metal foil 14 connected. A metal foil 16 made of molybdenum is airtight inside the second sealing section 13 the arc tube 10 embedded. The rear end of the electrode shaft portion 32 the second electrode 30 is electrically welded to the inner end of this metal foil by welding 16 connected while an external line 17 extending from the outer end of the second sealing portion 13 projects outwardly by welding electrically to the outer end of the metal foil 16 connected.
Wenn bei der oben besprochenen Hochdruckentladungslampe die erste Elektrode 20 als Kathode dient und die zweite Elektrode 30 als Anode und dazwischen eine Gleichstromspannurig angelegt wird, kommt es an der Spule 25 der ersten Elektrode 20 zu einer Konzentration des elektrischen Felds, wodurch die Spule 25 auf eine hohe Temperatur erhitzt wird und es als Ergebnis zu einem Elektronenausstoß von der Spule 25 kommt, wodurch zwischen der Spule 25 und der zweiten Elektrode 30 eine Glimmentladung entsteht. Durch diese Glimmentladung wird die Spule 25 noch weiter erhitzt. Die an der Spule 25 entstandene Hitze wird wie mit dem Pfeil x in 3 gezeigt zum konischen Abschnitt 22 des Elektrodenhauptkörpers 21 übertragen.When in the high-pressure discharge lamp discussed above, the first electrode 20 serves as a cathode and the second electrode 30 as an anode and in between a Gleichspannspannurig is applied, it comes to the coil 25 the first electrode 20 to a concentration of the electric field, causing the coil 25 is heated to a high temperature and as a result, to an electron ejection from the coil 25 that comes between the coil 25 and the second electrode 30 a glow discharge is created. This glow discharge turns the coil 25 heated even further. The at the coil 25 resulting heat is like with the arrow x in 3 shown to the conical section 22 of the electrode main body 21 transfer.
Wenn angenommen wird, dass der konische Abschnitt 22 in gleichen Abständen in der Achsenrichtung entlang senkrecht zu seiner Achsenrichtung verlaufenden Flächen in mehrere Bereiche unterteilt wird, ist aufgrund des Umstands, dass der Durchmesser des konischen Abschnitts 22 vom Spitzenende 22a zum hinteren Ende hin größer wird, die Fläche des Teilbereichs von zwei benachbarten Teilbereichen, die sich auf Seiten des Spitzenendes befindet, kleiner als die Fläche des Teilbereichs, die sich auf Seiten des hinteren Endes befindet. Daher weist der Teilbereich, der sich auf Seiten des Spitzenendes befindet, eine kleinere Wärmekapazität als der auf Seiten des hinteren Endes befindliche Teilbereich auf. Da Wärme die Eigenschaft aufweist, dass sie leicht in einem hohen Maße zu dem Bereich mit der kleinen Wärmekapazität übertragen wird, wird die Wärme, die ein Teilbereich aufweist, in einem hohen Maße zu dem Teilbereich übertragen, der spitzenendseitig an diesen Teilbereich angrenzt, und von dort wird sie wiederum in einem hohen Maße zum spitzenendseitig angrenzenden Teilbereich übertragen. Folglich wird die von der Spule 25 zum konischen Abschnitt 22 übertragene Hitze, wie mit dem Pfeil y in 3 gezeigt, in einem hohen Maße zum Spitzenende 22a des konischen Abschnitts 22 hin übertragen, wodurch das Spitzenende 22a des konischen Abschnitts 22 auf eine hohe Temperatur erhitzt wird und als Folge zwischen dem Spitzenende 22a des konischen Abschnitts 22, das heißt, dem Spitzenende des Elektrodenhauptkörpers 21, und dem Spitzenende der zweiten Elektrode 30 ein Lichtbogen gebildet wird.If it is assumed that the conical section 22 is divided into several regions at equal intervals in the axis direction along perpendicular to its axis direction surfaces, is due to the fact that the diameter of the conical portion 22 from the top end 22a becomes larger toward the rear end, the area of the portion of two adjacent portions located on sides of the tip end is smaller than the area of the portion located on the rear end sides. Therefore, the portion located on the side of the tip end has a smaller heat capacity than the portion located on the rear end side. Since heat has a property that it is easily transferred to a high degree to the small heat capacity area, the heat having a partial area is transferred to a high degree to the partial area adjoining the tip end side of this partial area There, in turn, it is transferred to a high degree to the tip end adjacent area. Consequently, that of the coil 25 to the conical section 22 transferred heat, as with the arrow y in 3 shown to a high degree to the top end 22a of the conical section 22 down, resulting in the top end 22a of the conical section 22 is heated to a high temperature and as a result between the tip end 22a of the conical section 22 that is, the tip end of the electrode main body 21 , and the tip end of the second electrode 30 an arc is formed.
Da in der erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe der Spitzenendbereich des Elektrodenhauptkörpers 21 der ersten Elektrode als konischer Abschnitt 22 ausgeführt ist, dessen Durchmesser vom Spitzenende 22a zum hinteren Ende hin größer wird, und zumindest ein Teil des mit dem Elektrodenhauptkörper 21 verschweißten Vorderend-Schweißbereichs 26 der Spule 25 am konischen Abschnitt 22 gebildet ist, wird beim Starten der Lampe die an der Spule 25 entstandene Hitze über den Vorderend-Schweißbereich 26 zum konischen Abschnitt 22 und zum Spitzenende 22a des konischen Abschnitts 22, das heißt, zum Spitzenende des Elektrodenhauptkörpers 21, hin übertragen, wodurch vom Spitzenende dieses Elektrodenhauptkörpers 21 ein Lichtbogen gebildet wird und ein verlässlicher stabiler Leuchtbetrieb möglich ist.In the high pressure discharge lamp of the present invention, the tip end portion of the electrode main body 21 the first electrode as a conical section 22 is executed, whose diameter from the tip end 22a becomes larger toward the rear end, and at least a part of the electrode main body 21 welded front end welding area 26 the coil 25 at the conical section 22 is formed when the lamp starts at the coil 25 resulting heat over the front-end welding area 26 to the conical section 22 and the top end 22a of the conical section 22 that is, to the tip end of the electrode main body 21 , transmitted from the tip end of this electrode main body 21 an arc is formed and a reliable stable lighting operation is possible.
Da an der Spule 25 ein Hinterend-Schweißbereich 27 gebildet ist, bei dem ihr hinterer Endbereich an die äußere Umfangsfläche des Elektrodenschaftabschnitts 23 des Elektrodenhauptkörpers 21 geschweißt ist, wodurch ein beim Schneiden des dünnen Metalldrahts entstehender Grat o. Ä. beseitigt wird, kann eine durch das Vorhandensein eines Grats entstehende Konzentration des elektrischen Felds vermieden werden, weshalb es möglich ist, die Entstehung einer Schwärzung am Leuchtabschnitt 11 zu verhindern oder zu unterdrücken.Because at the coil 25 a rear end welding area 27 is formed, wherein its rear end portion to the outer peripheral surface of the electrode shaft portion 23 of the electrode main body 21 is welded, whereby an emerging during cutting of the thin metal wire burr o. is eliminated, a concentration of the electric field resulting from the presence of a burr can be avoided, and therefore it is possible to cause a blackening on the luminous portion 11 to prevent or suppress.
Im Vorhergehenden wurde eine mögliche Ausführungsform der Hochdruckentladungslampe der vorliegenden Erfindung erklärt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, und es ist möglich, verschiedenste Abwandlungen hinzuzufügen. Zum Beispiel wird die in 1 gezeigte Hochdruckentladungslampe durch eine Gleichstromquelle betrieben, doch ist auch ein Aufbau möglich, bei dem sie durch eine Wechselstromquelle betrieben wird.In the foregoing, one possible embodiment of the high pressure discharge lamp of the present invention has been explained. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and it is possible to add various modifications. For example, the in 1 The high-pressure discharge lamp shown by a DC power source, but also a structure is possible, in which it is operated by an AC power source.
Da bei einer derartigen Hochdruckentladungslampe sowohl die erste Elektrode als auch die zweite Elektrode als Kathode bzw. als Anode wirken, weist die zweite Elektrode 40, wie in 4 gezeigt, den gleichen Aufbau wie die erste Elektrode 20 auf. Konkret weist die zweite Elektrode 40 einen Elektrodenhauptkörper 41 auf, bestehend aus einem konischen Abschnitt 42, dessen Durchmesser von einem Spitzenende, das der ersten Elektrode 20 gegenüberliegt, zum hinteren Ende hin größer wird, und einem Elektrodenschaftabschnitt 43, der sich an das hintere Ende des konischen Abschnitts 42 anschließend zum zweiten Versiegelungsabschnitt 13 erstreckt, sowie eine Spule 45, die spiralförmig entlang der äußeren Umfangsfläche dieses Elektrodenhauptkörpers 41 gewickelt ist. An der Spule 45 ist durch Schweißen eines nahe an der ersten Elektrode 20 liegenden Endbereichs an die äußere Umfangsfläche des Elektrodenhauptkörpers 41 ein Vorderend-Schweißbereich 46 gebildet. Vorzugsweise ist zumindest ein Teil des Vorderend-Schweißbereichs 46 am konischen Abschnitt 42 gebildet, und vorzugsweise ist an der Spule 45 durch Schweißen ihres hinteren Endbereichs an die äußere Umfangsfläche des Elektrodenschaftabschnitts 43 ein Hinterend-Schweißbereich 47 gebildet.Since, in such a high-pressure discharge lamp, both the first electrode and the second electrode act as cathode or as anode, the second electrode has 40 , as in 4 shown the same structure as the first electrode 20 on. Specifically, the second electrode points 40 an electrode main body 41 on, consisting of a conical section 42 whose diameter is from a tip end, that of the first electrode 20 is opposite, becomes larger towards the rear end, and an electrode shaft portion 43 that attaches to the rear end of the conical section 42 then to the second sealing section 13 extends, as well as a coil 45 spirally along the outer peripheral surface of this electrode main body 41 is wound. At the coil 45 is by welding one close to the first electrode 20 lying end portion of the outer peripheral surface of the electrode main body 41 a front end weld area 46 educated. Preferably, at least part of the front end weld area is 46 at the conical section 42 formed, and preferably is on the coil 45 by welding its rear end portion to the outer peripheral surface of the electrode shaft portion 43 a rear end welding area 47 educated.
Nachstehend wird ein konkretes Ausführungsbeispiel der Hochdruckentladungslampe der vorliegenden Erfindung erklärt, doch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.Hereinafter, a concrete embodiment of the high pressure discharge lamp of the present invention will be explained, but the present invention is not limited thereto.
Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1
Dem in 1 und 2 gezeigten Aufbau folgend, wurden insgesamt 50 Hochdruckentladungslampen mit den nachstehenden Spezifikationen angefertigt.The in 1 and 2 Following construction, a total of 50 high pressure discharge lamps were made to the following specifications.
Die Leuchtröhre (10) bestand aus Quarzglas, der größte Außendurchmesser des Leuchtabschnitts (11) betrug 9,4 mm, und das Innenvolumen des Leuchtabschnitts (11) betrug 53,8 mm3.The arc tube ( 10 ) consisted of quartz glass, the largest outer diameter of the luminous section ( 11 ) was 9.4 mm, and the inner volume of the luminous section ( 11 ) was 53.8 mm 3 .
Im Leuchtabschnitt (11) der Leuchtröhre (10) waren Quecksilber, Bromgas und Argongas eingeschlossen, wobei die Einschlussmenge des Quecksilbers 0,05 mg/mm3, die Einschlussmenge des Bromgases 3·10–3 μmol/mm3 und der Einschlussdruck des Argongases beim statischen Druck 13 Pa betrug.In the light section ( 11 ) of the arc tube ( 10 Included were mercury, bromine gas and argon gas, wherein the inclusion amount of mercury was 0.05 mg / mm 3 , the inclusion amount of the bromine gas was 3 × 10 -3 μmol / mm 3 and the confining pressure of the argon gas was 13 Pa at the static pressure.
Der Elektrodenhauptkörper (21) der ersten Elektrode (20) war so ausgeführt, dass der Spitzenenddurchmesser des konischen Abschnitts (22) 0,1 mm betrug, die Länge des konischen Abschnitts (22) in der Achsenrichtung 0,962 mm betrug, der Kegelwinkel des konischen Abschnitts (22) (der Winkel zwischen der Mittelachse und der äußeren Umfangsfläche des konischen Abschnitts) etwa 40° betrug, der Außendurchmesser des vorderen Endabschnitts (23a) des Elektrodenschaftabschnitts (23) 0,8 mm betrug, der Außendurchmesser des hinteren Endabschnitts (23b) 0,43 mm betrug, und die Gesamtlänge des Elektrodenschaftabschnitts (23) 9,2 mm betrug.The electrode main body ( 21 ) of the first electrode ( 20 ) was designed so that the tip end diameter of the conical section ( 22 ) 0.1 mm, the length of the conical section ( 22 ) in the axial direction was 0.962 mm, the cone angle of the conical section ( 22 ) (the angle between the central axis and the outer peripheral surface of the conical portion) was about 40 °, the outer diameter of the front end portion (FIG. 23a ) of the electrode shaft portion ( 23 ) 0.8 mm, the outer diameter of the rear end portion ( 23b ) 0.43 mm, and the total length of the electrode shaft portion (FIG. 23 ) Was 9.2 mm.
Die Spule (25) der ersten Elektrode (20) war so gestaltet, dass der Durchmesser ihres Drahts 0,25 mm betrug, die Anzahl der Windungen zwei Windungen betrug, die Spulenlänge der Spule (25) (die Länge in der Windungsachsenrichtung von der vorderen Endposition zur hinteren Endposition) 3,3 mm betrug und der Vorderend-Schweißbereich (26) 50 gebildet war, dass er sowohl den konischen Abschnitt (22) als auch den Elektrodenschaftabschnitt (23) überspannte.The sink ( 25 ) of the first electrode ( 20 ) was designed so that the diameter of her wire was 0.25 mm, the number of turns was two turns, the coil length of the coil ( 25 ) (the length in the winding axis direction from the front end position to the rear end position) was 3.3 mm, and the front end welding area (FIG. 26 ) 50 was formed, that it has both the conical section ( 22 ) as well as the electrode shaft portion ( 23 ) spanned.
Die zweite Elektrode (30) war so ausgeführt, dass der Außendurchmesser des Elektrodenkopfes (31) 1,8 mm betrug, die Länge des Elektrodenkopfes (31) 3,0 mm betrug, der Außendurchmesser des vorderen Endabschnitts (32a) des Elektrodenschaftabschnitts (32) 1,45 mm betrug, der Außendurchmesser des hinteren Endabschnitts 0,53 mm betrug, und die Länge des Elektrodenschaftabschnitts 10,0 mm betrug.The second electrode ( 30 ) was designed so that the outer diameter of the electrode head ( 31 ) Was 1.8 mm, the length of the electrode head ( 31 ) 3.0 mm, the outer diameter of the front end portion ( 32a ) of the electrode shaft portion ( 32 ) Was 1.45 mm, the outer diameter of the rear end portion was 0.53 mm, and the length of the electrode shaft portion was 10.0 mm.
Der Elektrodenabstand zwischen der ersten Elektrode (20) und der zweiten Elektrode (30) betrug 1,05 mm.The electrode spacing between the first electrode ( 20 ) and the second electrode ( 30 ) was 1.05 mm.
Die 50 oben beschriebenen Hochdruckentladungslampen wurden einem Ein- und Ausschaltversuch unterzogen, für den der Vorgang einer 600 Sekunden langen Versorgung der Lampen mit einer Leistung von 130 W durch eine Gleichstromquelle und einer anschließenden Unterbrechung der Leistungsversorgung für 600 Sekunden fünfhundert Mal vorgenommen wurde, und es wurde die Anzahl der Hochdruckentladungslampen ermittelt, die während der fünfhundert Mal erfolgenden Leistungsversorgung mindestens einmal nicht leuchteten. Dann wurde die Versorgungsleistung auf 160 W, 200 W bzw. 310 W verändert und der gleiche Ein- und Ausschaltversuch vorgenommen und wiederum die Anzahl der Hochdruckentladungslampen ermittelt, die während der fünfhundert Mal erfolgenden Leistungsversorgung mindestens einmal nicht leuchteten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angeführt. The 50 high-pressure discharge lamps described above were subjected to an on-off test for which the operation of supplying the lamps with a power of 130 W for 600 seconds by a DC power source and then disconnecting the power supply for 600 seconds was performed five hundred times determines the number of high pressure discharge lamps that did not illuminate at least once during the five hundred times power supply. Then the supply power was changed to 160W, 200W and 310W, respectively, and the same turn-on and turn-off attempt was made, again determining the number of high pressure discharge lamps which did not illuminate at least once during the five hundred times power supply. The results are shown in Table 1.
Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1
Mit Ausnahme einer Einrichtung der Windungszahl der Spule der ersten Elektrode auf vier Windungen (Spulenlänge: 6,6 mm) und einer Anordnung des Vorderend-Schweißbereichs der Spule an einer Stelle der äußeren Umfangsfläche des Elektrodenschaftabschnitts, die von der Grenzlinie mit dem konischen Abschnitt 0,2 mm in Richtung des hinteren Endes entfernt war, wurden auf die gleiche Weise wie bei Ausführungsbeispiel 1 insgesamt 50 Hochdruckentladungslampen angefertigt. Diese Hochdruckentladungslampen wurden dem Ein- und Ausschaltversuch unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angeführt. Tabelle 1 Anzahl der nicht leuchtenden Lampen
Versorgungsleistung 130 W 160 W 200 W 310 W
Ausführungsbeispiel 1 0 0 0 0
Vergleichsbeispiel 1 3 5 5 6
Except for setting the number of turns of the coil of the first electrode to four turns (coil length: 6.6 mm) and arranging the front end welding portion of the coil at a position of the outer peripheral surface of the electrode shaft portion from the boundary line to the tapered portion 0, 2 mm toward the rear end, a total of 50 high pressure discharge lamps were made in the same manner as in Embodiment 1. These high-pressure discharge lamps were subjected to the switch-on and switch-off. The results are shown in Table 1. Table 1 Number of non-luminous lamps
supply power 130 W 160 W 200 W 310 W
Embodiment 1 0 0 0 0
Comparative Example 1 3 5 5 6
Wie aus den Ergebnissen von Tabelle 1 klar ist, wurde für die Hochdruckentladungslampen nach Ausführungsbeispiel 1 bei den einzelnen Leistungsversorgungen von 130 W, 160 W, 200 W und 310 W ein verlässliches stabiles Leuchten bestätigt. Im Gegensatz dazu gab es bei den Hochdruckentladungslampen nach Vergleichsbeispiel 1 bei jeder der Leistungsversorgungen von 130 W, 160 W, 200 W und 310 W Lampen, die nicht stabil leuchteten. Als Grund dafür wird vermutet, dass die zum Elektrodenschaftabschnitt übertragene Hitze beim Starten der Lampe sowohl zum vorderen Ende als auch zum hinteren Ende des Elektrodenschaftabschnitts verteilt und nicht in einem hohen Maße zum Spitzenende des konischen Abschnitts übertragen wird, da der Vorderend-Schweißbereich der Spule an der äußeren Umfangsfläche des Elektrodenschaftabschnitts gebildet ist.As is clear from the results of Table 1, a reliable stable lighting was confirmed for the high pressure discharge lamps of Embodiment 1 in the individual power supplies of 130 W, 160 W, 200 W and 310 W. In contrast, in the high-pressure discharge lamps of Comparative Example 1, at each of the power supplies of 130 W, 160 W, 200 W, and 310 W, there were lamps which did not shine stably. As a reason, it is presumed that the heat transferred to the electrode shaft portion is distributed to both the front end and the rear end of the electrode shaft portion at the start of the lamp and is not transferred to the tip end of the conical portion to a great extent because of the front end welding area of the coil the outer peripheral surface of the electrode shaft portion is formed.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 2002-93364 A [0002] JP 2002-93364 A [0002]
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JP 2006-79986 A [0002] JP 2006-79986A [0002]
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JP 2008-243792 A [0002] JP 2008-243792 A [0002]
