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Verweis auf Prioritätsanmeldung
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Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der am 31. Mai 2012 hinterlegten
japanischen Patentanmeldung No. 2012-124060 , deren Inhalt hiermit durch Querverweis vollumfänglich in diese Anmeldung mitaufgenommen wird.
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Hintergrund der Erfindung
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1. Technisches Feld
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kurzbogen-Entladungslampen und insbesondere eine Kurzbogen-Entladungslampe, in der eine Kathodenelektrode mit einem Spitzenteil vorgesehen ist, der Thoriumoxid aufweist.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Generell werden mit Xenon gefüllte Kurzbogen-Entladungslampen als Lichtquelle für Projektoren eingesetzt. Mit Quecksilber gefüllte Kurzbogen-Entladungslampen werden als Lichtquellen für Halbleiter- oder LCD Belichtungsvorrichtungen, oder Gleichstrom-Entladungslampen verwendet.
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3 zeigt ein repräsentatives Beispiel solcher Kurzbogen-Entladungslampen. Eine Entladungslampe 1 umfasst eine Bogenentladungsröhre 2, die einen lichtemittierenden Teil 3 hat und Dichtungsteile 4, die an gegenüberliegenden Enden des lichtemittierenden Teils 3 ausgebildet sind. Eine Kathodenelektrode 5 und eine Anodenelektrode 6 sind gegenüberliegend zueinander in dem lichtemittierenden Teil 3 angeordnet. Die Entladungslampe wird durch ein Gleichstromzündsystem angeschaltet.
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Auf diese Weise wird die Entladungslampe gezündet und der Brennfleck fixiert sich am vorderen Ende der Kathodenelektrode, sodass sie als Punktlichtquelle verwendet werden kann. Folglich kann, mit der Entladungslampe, wenn sie mit einem optischen System kombiniert wird, eine hohe Lichtleistungskapazität realisiert werden.
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Kathodenelektroden, die üblicherweise in solchen Gleichstrom-Entladungslampen verwendet werden, arbeiten mit konstanter Elektronenemission, wenn die Entladungslampen stabil gezündet worden sind. Deswegen werden hauptsächlich Kathodenelektroden verwendet, die aus Metallen mit einem hohen Schmelzpunkt und vermischt mit Emittermaterialien gefertigt sind, um die Emission von Elektronen zu unterstützen.
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In einer solchen Entladungslampe, die eine Punktlichtquelle und eine hohe Leuchtkraft erfordert, wird als das Emittermaterial allgemein Thoriumoxid verwendet, welches die Betriebstemperatur am vorderen Ende der Kathodenelektrode erhöhen kann. Weil jedoch Thoriumoxid ein radioaktives Material ist, gibt es heutzutage viele Vorschriften, die den Umgang damit regeln. Wenn es daher unvermeidbar ist, Thoriumoxid für die Kathodenelektrode zu verwenden, ist es erforderlich, den Thoriumoxidgehalt auf ein Minimum zu reduzieren.
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Vor diesem Hintergrund wurde als ein Verfahren für die Herstellung einer Kathodenelektrode, die als Emittermaterial Thoriumoxid beinhaltet, durch die offengelegte
japanische Patentpublikation No. 2011-154927 (Patentdokument 1) eine Technik eingeführt, bei der ein Hauptteil der Kathodenelektrode aus Wolfram gefertigt wird und bei der ein aus thoriertem Wolfram gefertigter, Thoriumoxid beinhaltender Spitzenteil mittels Festphasenverbindung an einem vorderen Ende des Hauptteils befestigt wird.
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Die Struktur der Kathodenelektrode gemäß dieser Technik wird mit Bezug auf 4 erläutert. Die Kathodenelektrode 5 umfasst einen Hauptteil 51, der an einer hinteren Position angeordnet ist, und einen Spitzenteil 52, der mit einem vorderen Ende des Hauptteils 51 verbunden ist. Der Hauptteil 51 ist aus reinem Wolfram gefertigt, während der Spitzenteil 52 aus thoriertem Wolfram gefertigt ist, der Thoriumoxid (ThO2) als Emittermaterial enthält. Im Detail beträgt der Thoriumoxidgehalt zwischen 0.5 und 3 Gew.%, beispielsweise 2 Gew.%.
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Insgesamt hat die Kathodenelektrode 5 eine zylindrische Form und ihr vorderes Ende, das den Spitzenteil 52 umfasst, ist kegelförmig ausgebildet.
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Während die Lampe eingeschaltet ist, wird das Thoriumoxid, das im Spitzenteil 52 der Kathodenelektrode 5 enthalten ist, aufgeheizt und dadurch reduziert, so dass Thoriumatome gewonnen werden. Thoriumatome, die durch den Reduktionsprozesses in der Kathodenelektrode 5 entstehen, werden dabei hauptsächlich durch Korngrenzendiffusion zwischen Wolframkristallen zur Oberfläche der Kathodenelektrode 5 transportiert und an der Außenseite exponiert. Danach bewegen sich die exponierten Thoriumatome zum vorderen Ende der Kathodenelektrode und bedecken das vordere Ende der Kathodenelektrode. Die Abdeckschicht aus Thoriumatomen verringert die Austrittsenergie der Kathode und fördert die Emission der Elektronen, was somit die Elektronenemissionscharakteristiken verbessert.
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Allerdings ist das Auftreten von Thoriumoxid, welches zu der Verbesserung der Elektronenemissionscharakteristiken beiträgt, auf eine sehr geringe Tiefe ab der Oberfläche des vorderen Endes der Kathodenelektrode limitiert.
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Der Grund hierfür ist der folgende: Obwohl Thoriumoxid kontinuierlich dem vorderen Ende der Kathodeneleketrode zur Verfügung gestellt werden muss, weil Thorium von der Oberfläche des vorderen Endes der Kathodeneleketrode verdampft und verbraucht wird, lässt die Reduktion von Thoriumoxid nach und hört eventuell ganz auf, wenn sich die Lampe über eine längere Zeit im eingeschalteten Modus befindet, wobei die Versorgung mit reduzierten Thorium nicht ausreichend ist. Daher kann, selbst wenn die Kathodenelektrode eine ausreichende Menge an Thoriumoxid enthält, die Oberfläche der Kathodenelektrode ein Thoriumoxid-erschöpftes Stadium erreichen.
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Eine solche Stagnation der Reduktion betrifft die folgende Idee.
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Wenn die Reduktion von Thoriumoxid wegen C (Kohlenstoff) auftritt, der in der Bogenentladungsröhre vorhanden ist (durch die Kohlenstoffanreicherung der Kathodenelektrode, etc.), entsteht CO (Kohlenstoffmonoxid) Gas. Diese Reduktion findet an der Oberfläche des Spitzenteils der Kathodenelektrode statt oder im Inneren des Spitzenteils. Wenn CO entsteht und sich in der Kathodenelektrode ansammelt und wenn sich der Druck in der Kathodenelektrode erhöht, wird es schwierig die Reduktion von Thoriumoxid zu induzieren. Als ein Ergebnis kann es unmöglich sein, Thoriumatome an der Oberfläche der Kathodenelektrode zur Verfügung zu stellen.
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Die 5A und 5B zeigen schematisch die schichtweise Struktur des vorderen Endes der Kathodenelektrode. 5A und 5B zeigen jeweils einen anfänglichen Beleuchtungszustand und einen Zustand, bei dem Thorium verbraucht ist, wenn eine bestimmte Zeit vergangen ist.
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Wie in 5A gezeigt, weisen im anfänglichen Beleuchtungszustand sowohl der Spitzenteil 52 als auch der Hauptteil 51 in einen feinen Kristallkornzustand auf.
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Nachdem eine bestimmte Leuchtzeit vergangen ist, werden die Wolframkristallkörner des Spitzenteils 52, wie in 5B gezeigt, graduell gröber im Vergleich zu denen im anfänglichen Beleuchtungszustand, obwohl Thoriumoxid im Spitzenteil 52 vorhanden ist, weil der Spitzenteil 52 der Hochtemperaturwärme des Lichtbogens ausgesetzt ist. Währenddessen ist die Rekristallisierungstemperatur des Wolframs niedriger als die des thorierten Wolframs im Spitzenteil 52 und die Wolfram-Kristallkörner des Hauptteils 51 werden ebenfalls im Verlauf der Zeit gröber, weil der Hauptteil 51, der eine niedrigere Temperatur aufweist als der Spitzenteil 52, nicht durch Dotierung bearbeitet wurde.
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Somit werden im Laufe der Zeit die Wolframkristalle sowohl im Hauptteil 51 als auch im Spitzenteil 52 gröber.
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In dieser Phase verringern sich die Korngrenzen entlang der Kristallkörner. Die Verringerung der Korngrenzen reduziert den Bereich eines Teils der CO einschließen kann, das durch Reduktion von Thoriumoxid im Spitzenteil 52 entsteht. Schließlich steigt die CO Konzentration und die Reduktion von Thoriumoxid kann nicht länger ausgeführt werden, so dass die Versorgung mit Thorium unterbrochen ist. Außerdem werden die Kristallkörner gröber und reduzieren den Bereichs des Teils der CO einschließen kann, selbst wenn die CO Konzentration im Hauptteil 51 vergleichsweise gering ist. Deshalb wird es für den Hauptteil 51 schwierig CO Gas einzuschließen. Als Ergebnis sammelt sich CO Gas in der Kathodenelektrode.
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Damit erhöht sich der CO Druck im Spitzenteil 52 und die Reduktion von Thoriumoxid im Spitzenteil 52 stagniert. Als Konsequenz gelangt die Oberfläche der Kathodenelektrode in ein Thoriumoxid-erschöpftes Stadium.
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[Dokument zum Stand der Technik]
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[Patentdokument]
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Auf die
japanische Offenlegungsschrift Nummer 2011-154927 wird Bezug genommen, deren Inhalt hiermit vollumfänglich in diese Anmeldung aufgenommen wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Dementsprechend wurde die vorliegende Erfindung vor dem Hintergrund der oben genannten Probleme gemacht, die im Stand der Technik auftreten, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kurzbogen-Entladungslampe bereitzustellen, die eine Kathodenelektroden-Struktur aufweist, die durch Festphasenverbindung eines aus thoriertem Wolfram gefertigten Spitzenteils an einem aus Wolfram gefertigten Hauptteil ausgebildet ist, wobei Thorium zuverlässig aus dem internen Teil der Kathodenelektrode zu deren Oberfläche diffundiert werden kann, ohne dass eine Stagnation der Reduktion von Thoriumoxid in dem aus thorierten Wolfram gefertigten Spitzenteil auftritt und dass die Oberfläche der Kathodenelektrode daran gehindert wird, in ein Thoriumoxid-erschöpftes Stadium zu geraten, wodurch zufriedenstellende Elektronenemissionscharakteristiken über einen langen Zeitraum beibehalten werden können.
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Als Lösung für die oben genannte Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Kurzbogen-Entladungslampe zur Verfügung. Diese umfasst: eine Bogenentladungsröhre; und eine Kathodenelektrode und eine Anodenelektrode, die gegenüberliegend zueinander in der Bogenentladungsröhre angeordnet sind, wobei die Kathodenelektrode einen aus Wolfram gefertigten Hauptteil und einen aus thoriertem Wolfram gefertigten Spitzenteil aufweist, wobei der Hauptteil mit dem Spitzenteil mittels Festphasenverbindung miteinander verbunden sind, und wobei die Kathodenelektrode derart konfiguriert ist, dass die Kaliumkonzentration des Hauptteils höher ist als die Kaliumkonzentration des Spitzenteils.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Kathodenelektroden-Struktur zur Verfügung, die durch Festphasenverbindung von einem aus thoriertem Wolfram gefertigten Spitzenteil an einen aus Wolfram gefertigten Hauptteil ausgebildet ist. Ein Spitzenteil der Kathodenelektrode ist dem Lichtbogen ausgesetzt und wird auf eine hohe Temperatur aufgeheizt. Dadurch wachsen Wolfram-Kristallkörner und werden gröber während die Leuchtdauer vergeht. Aufgrund der Vergröberung der Kristallkörner, sammeln sich Thoriumoxidkörner in der Nähe des vorderen Teils der Kathodenelektrode, da sich die Korngrenzen der Wolframkristalle reduzieren. Dieses hat lokal denselben Effekt wie ein Anstieg der Thoriumkonzentration. Folglich kann reduziertes Thorium einfach dem vorderen Ende der Kathodenelektrode zur Verfügung gestellt werden.
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Weil die Konzentration an Kalium im Hauptteil der Kathodenelektrode höher ist als in dem Spitzenteil, steigt währenddessen die Rekristallisationstemperatur, wodurch das Wachstum und die Vergröberung der Wolframkristalle gehemmt wird. Die Hemmung der Vergröberung der Wolframkristallkörner ermöglicht es den Korngrenzen zwischen den Kristallkörnern in einem vielfachen und vielverzweigten Status zu verbleiben. Diese Korngrenzen fungieren als Orte, die das CO Gas einschließen, welches bei der Reduktion von Thoriumoxid im Spitzenteil der Kathodenelektrode entsteht. Deshalb wird das vom Spitzenteil erzeugte CO Gas durch den Hauptteil eingeschlossen, so dass die Reduktion des Thoriumoxids im inneren Bereich des Spitzenteils von der Stagnation bewahrt werden kann, und dass über einen langen Zeitraum zuverlässig Thorium an die Oberfläche des vorderen Endes des Spitzenteils diffundieren und dort zur Verfügung gestellt werden kann. Dadurch wird die Lebensdauer der Entladungslampe erhöht.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Die oben genannten sowie weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den dazugehörigen Figuren besser verstanden, wobei
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1A eine Schnittdarstellung ist, welche die Struktur einer Kathodenelektrode von einer Kurzbogen-Entladungslampe gemäß der vorliegenden Erfindung im anfänglichen Beleuchtungszustand zeigt;
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1B eine Schnittdarstellung ist, welche die Struktur einer Kathodenelektrode einer Kurzbogen-Entladungslampe gemäß der vorliegenden Erfindung nach einer bestimmten Leuchtzeit zeigt;
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2 eine teilweise vergrößerte Ansicht von der Kathodenelektrode der 1A und 1B ist;
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3 den Aufbau einer typischen Kurzbogen-Entladungslampe zeigt;
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4 eine vergrößert Ansicht einer Kathodenelektrode von 3 ist;
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5A eine Schnittdarstellung ist, welche die Struktur von der Kathodenelektrode von
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4 im anfänglichen Beleuchtungszustand zeigt und;
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5B eine Schnittdarstellung ist, welche die Struktur der Kathodenelektrode von 4 nach einer bestimmten Leuchtzeit zeigt.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungen
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Es wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung der gleichen oder ähnlicher Komponenten verwendet werden.
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Wie in 1a gezeigt, umfasst eine Kathodenelektrode 5 einen Hauptteil 51, der aus Wolfram gefertigt ist, und einen Spitzenteil 52, der aus thoriertem Wolfram gefertigt ist und mittels Festphasenverbindung an dem Hauptteil 51 befestigt ist. Der Hauptteil 51 ist z.B. aus Wolfram (reinem Wolfram) mit einer Reinheit von 99,99% gefertigt, und der Spitzenteil 52 ist aus Wolfram (thoriertem Wolfram) gefertigt, das z.B. 2 Gew. % Thoriumoxid (ThO2) enthält.
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Der Hauptteil 51 enthält eine größere Menge an Kalium als der Spitzenteil 52. Also ist die Kaliumkonzentration des Hauptteils 51 größer als die des Spitzenteils 52.
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Zur Herstellung der Kathodenelektrode 5 wird für den Hauptteil 51 eine Stange aus Wolfram (kaliumdotiertes Wolfram) zur Verfügung gestellt, die durch Kaliumdotierung bearbeitet wurde. Unterdessen wird für den Spitzenteil 52 eine Stange aus thoriertem Wolfram zur Verfügung gestellt, die im Wesentlichen nur durch Thoriumoxid- als durch Kaliumdotierung bearbeitet wurde.
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Danach werden die Wolframstangen, die für den Hauptteil 51 und den Spitzenteil 52 zur Verfügung gestellt wurden, unter Druck und unter Beibehaltung einer hohen Temperatur für eine vorbestimmte Zeit in Oberflächenkontakt miteinander gebracht. Dann entsteht an der Verbindungsgrenzfläche auf atomarer Ebene Diffusion, so dass die Wolframstangen fest aneinander gebunden werden, um so die Kathodenelektrode 5 zu bilden, in der der Hauptteil 51 und der Spitzenteil 52 miteinander eingebunden sind.
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Es ist bekannt, dass Thoriumoxid und Kalium, die zu Wolfram hinzugefügt werden, dazu führen, das Wachstum von Wolframkristallkörner zu hemmen.
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Wenn allerdings der Spitzenteil 52 der Kathodenelektrode, die mit Thoriumoxid dotiert wurde, einem Lichtbogen ausgesetzt wird, dann heizt sich dieser auf eine sehr hohe Temperatur auf und am Spitzenteil 52 tritt Korngrenzendiffusion von Thoriumoxid (oder Thorium) auf, wie in 1B und 2 als vergrößerte Ansicht eines vorderen Endes der Kathodenelektrode gezeigt. Daher wird das Wachstum von Wolframkristallen, während in der Hochtemperaturphase Zeit vergeht, induziert und die Kristallkörner werden gröber, selbst wenn der Spitzenteil 52 Thoriumoxid enthält.
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Die Vergrößerung der Kristallkörner reduziert, im Hinblick auf die Diffusion von Thoriumoxid (oder Thorium) entlang der Korngrenzen, die Distanz von einem Weg aus dem inneren Abschnitt der Kathodenelektrode zu dem Spitzenteil. Deswegen ist dies im Hinblick auf die Diffusion von Thoriumoxid (oder Thorium) bevorzugt.
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In anderen Worten ist es in Bezug auf den Spitzenteil 52 der Kathodenelektrode nicht bevorzugt, ein Dotierungsmaterial wie Kalium hinzuzufügen, welches das Wachstum der Körner hemmt.
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Auf der anderen Seite ist im Hauptteil 51 der Kathodenelektrode das Wachstum der Kristallkörner gehemmt, weil die Konzentration an Kalium, die im Hauptteil 51 enthalten ist, höher ist, als die im Spitzenteil 52, wodurch die Rekristallisationstemperatur erhöht ist, im Vergleich zu der des Wolframs, welches kein Dotierungsmaterial hat. Deshalb werden Wolframkörner am Vergrößern gehemmt.
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Mit anderen Worten: die Kristallkörner aus Wolfram des Hauptteils 51 werden kontrolliert schmaler gehalten, als die Kristallkörner aus Wolframs im Spitzenteil 52. Als Ergebnis bilden sich aufgrund der kleinen Kristallkörner zahlreiche Korngrenzen mit einer vielfach verzweigten Struktur.
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Im Spitzenteil 52 der Kathodenelektrode wird durch die Reduktion von Thoriumoxid unvermeidbar CO Gas gebildet. CO Gas diffundiert durch die vielverzweigten Korngrenzen zum Hauptteil 51 der Kathodenelektrode hin, der eine geringe CO Konzentration aufweist. Hier kann der Hauptteil 51 ausreichend CO Gas einschließen, weil er einen vergleichsweise langen Diffusionsweg aufweist. Deswegen kann CO Gas davon abgehalten werden, sich im Spitzenteil 52 der Kathodenelektrode anzusammeln und die Reduktion von Thoriumoxid wird nicht unterbrochen. Somit kann dem Spitzenteil 52 über eine längere Zeit zuverlässig Thorium zur Verfügung gestellt werden.
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Weil die Konzentration von Kalium im Hauptteil 51 größer ist als die Konzentration an Kalium im Spitzenteil 52, können, wie oben beschrieben, in der Kathodenelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung die Kristallkörner aus Wolfram des Hauptteils 51 vom Wachstum abgehalten werden und die vielverzweigten Korngrenzen können aufrechterhalten werden. Deshalb kann der Hauptteil 51 als Teil fungieren, das CO Gas einschließt, das im Spitzenteil 52 gebildet wird.
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Darüber hinaus kann im Spitzenteil 52 der Kathodenelektrode die Reduktion von Thoriumoxid durchgehend erfolgen, ohne langsamer zu werden oder zu stoppen, weil der Druck von CO Gas davon abgehalten werden kann, zu steigen. Dadurch können dem vorderen Ende der Kathodenelektrode zuverlässig Thoriumatome zur Verfügung gestellt werden.
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Als Ergebnis kann die vorliegende Erfindung eine Kurzbogen-Entladungslampe zur Verfügung stellen, in der die Versorgung mit Thorium als Emittermaterial ausreichend ist und ein Lichtbogen zuverlässig aufrechterhalten werden kann.
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Nachfolgend wird ein Beispiel für ein Herstellverfahren der Kathodenelektrode der Kurzbogen-Entladungslampe gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Eine Stange aus thoriertem Wolfram (2 Gew.% ThO2) für den Spitzenteil der Kathodenelektrode wird mittels einer Drehmaschine bearbeitet, beispielsweise auf einen Durchmesser von 15 mm und eine Länge von 7 mm. Darüber hinaus wird eine Wolframstange (99,99 % reines Wolfram) für den Hauptteil der Kathodenelektrode mittels einer Drehmaschine bearbeitet, beispielsweise auf einen Durchmesser von 15 mm und eine Länge von 38 mm.
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Die Konzentration von Kalium, die in der thorierten Wolframstange enthalten ist, liegt z.B. bei 5 Gew. ppm oder weniger. Die Konzentration von Kalium, die in der reinen Wolframstange enthalten ist, liegt z.B. zwischen 30 Gew ppm und 40 Gew.ppm.
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Wenigstens eine der Verbindungsflächen der thorierten Wolframstange für den Spitzenteil und der reinen Wolframstange für den Hauptteil ist derart gebildet, dass die Oberflächenrauhigkeit, insbesondere die durchschnittliche Rautiefe entlang einer Mittelachse zwischen 0,05 µm und 1,5 µm liegt. Jede Verbindungsfläche ist derart ausgebildet, dass die Oberflächenebenheit zwischen 0,1 µm und 1,5 µm liegt.
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Anschließend werden die thorierte Wolframstange für den Spitzenteil und die reine Wolframstange für den Hauptteil so angeordnet, dass deren Verbindungsflächen in Kontakt miteinander gebracht werden. Danach werden die Stangen in einem Zustand, in dem eine Presskraft von 50 MPA unter Vakuumbedingungen axial aufgebracht wird, elektrisch soweit aufgeheizt, dass die Temperatur der Verbindungsflächen ungefähr 2000 °C erreicht. Dieser Heizzustand wird für ungefähr 5 Minuten beibehalten. Danach sind die thorierte Wolframstange und die reine Wolframstange an der dazwischen liegenden Grenzfläche mittels Festphasenschweißen miteinander verbunden, wodurch eine durchgängige Kathodenelektrodensubstanz gebildet ist.
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Das Kathodenelektrodenmaterial, das den Festphasenverbindungsprozess durchlaufen hat, wird spanabhebend bearbeitet, um so die Kathodenelektrode zu formen, bei der der Durchmesser des vorderen Endes ϕ 1,6 mm beträgt und der Winkel des vorderen Endes 60° ist. Die Länge des Spitzenteils ist 7 mm, die Länge der Elektrode ist 45 mm. Das vordere Ende ist ein Emitterteil (thoriertes Wolfram) und ein rückwärtiger Teil ist der Hauptteil (reines Wolfram), der zwischen 30 Gew.ppm und 40 Gew. ppm Kalium enthält.
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Wie oben beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung eine Kathodenelektrode zur Verfügung, die durch Festphasenverbindung eines aus thoriertem Wolfram gefertigten Spitzenteils an einem aus Wolfram gefertigten Hauptteil gebildet ist. Die Kathodenelektrode ist so aufgebaut, dass die Konzentration an Kalium im Hauptteil größer ist, als die Konzentration des Kaliums im Spitzenteil. Wenn also die Leuchtzeit vergeht, wachsen die Wolfram Kristalle im Spitzenteil und werden gröber und internes Thorium diffundiert und wird einfach an die äußere Fläche der Kathodenelektrode bewegt. Darüber hinaus werden im Hauptteil die Kristallkörner daran gehindert, sich zu vergröbern, so dass vielverzweigte Korngrenzen gebildet werden, wobei CO Gas, das durch die Reduktion von Thoriumoxid im Spitzenteil entsteht, effektiv in den Hauptteil diffundieren kann, ohne im Spitzenteil zu verbleiben. Dadurch kann die Reduktion von Thoriumoxid über eine lange Zeit im Spitzenteil zuverlässig ablaufen ohne zu stoppen. Als Ergebnis kann die Versorgung von der Oberfläche des vorderen Endes der Kathodenelektrode mit Thorium sichergestellt werden, wobei der Lichtbogen stabilisiert werden kann.
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Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform in der vorliegenden Erfindung aus Erklärungsgründen offenbart wurde, kann der Fachmann erkennen, dass vielfältige Modifikationen, Ergänzungen oder Ersetzungen möglich sind, ohne den Rahmen und den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2012-124060 [0001]
- JP 2011-154927 [0008, 0022]
