DE19845444A1

DE19845444A1 - Aufbau und Herstellungsverfahren für Elektroden für eine Hochdruckentladungslampe

Info

Publication number: DE19845444A1
Application number: DE19845444A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Kurano; Akiyoshi Fujimori
Original assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 1999-06-10
Anticipated expiration: 2018-10-03
Also published as: US6227926B1; US6215247B1; KR100497645B1; KR19990036663A; DE19845444B4

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Elektrode für eine Hochdruckentladungslampe, die unter Beibehaltung einer hohen Elektrizitätseingabe verwendet wird, und auf ein Verfahren zur Herstellung derselben. Insbesondere be trifft die Erfindung die Konstruktion und das Herstel lungsverfahren einer Elektrode, die leicht aufgebaut und über eine lange Zeitdauer auf eine stabile Art und Weise verwendet werden kann.

Beschreibung des Stands der Technik

Allgemein wird im Fall für die Bildung eines Halbleiter verdrahtungsmusters eine ultraviolette Strahlen ausstrah lende Hocheingangsentladungslampe als Lichtquelle verwen det. Für die Verwendung einer solchen Entladungslampe auf ein Belichtungsgebiet, d. h. auf einen großflächigen Halbleiterwafer oder eine großflächige Flüssigkristallan zeige mit einem miniaturisiertem Belichtungsmuster ist es bekannt, einen Blitzlichtbetrieb zu verwenden, bei wel chem ein niedriger Eingang und ein hoher Eingang wechsel weise wiederholt werden und die Belichtung während der Zeiten des hohen Eingangs durchgeführt wird.

Es wurde auch vorgeschlagen, eine Kurzlichtbogentyp- Quecksilberentladungslampe auf ein miniaturisiertes Be lichtungsmuster anzuwenden, die einen großen elektrischen Strom und eine geringere in der Entladungslampe enthalte ne Quecksilbermenge verwendet, so daß ein i-Strahl, der eine Quecksilberlumineszenzlinie mit einer schmalen Halb bandweite ist, effektiv emittiert wird.

Der Aufbau der Entladungslampe gemäß dem Stand der Tech nik hat jedoch folgende Nachteile:
Im Fall der Verwendung der Entladungslampe im Blitz lichtbetrieb mit großen elektrischen Strömen wird die Ka thode während des Verlaufs der Entladung ernstlich be schädigt, wobei die Kathode wesentlich konsumiert bzw. aufgebraucht wird, und auf Grund des Aufbrauchens der Ka thode wird die Röhrenwand der Entladungslampe geschwärzt. Das Schlimme ist, daß auf Grund der Deformation die Di stanz zwischen der Anode und der Kathode verändert wird, wodurch die Lage der Bogenentladung verändert wird, was es unmöglich macht, die Entladungslampe zu verwenden.

Des weiteren geschieht im Blitzlichtbetrieb auf Grund der starken Änderungen der Lichtbogenstärke zwischen der Ka thode und der Anode eine fehlerhafte Belichtung und der unstabile Zustand des Lichtbogens kann nur schwer gesteu ert werden. Des weiteren ist die verwendete Leistungsver sorgung zur Steuerung eines stabilen Bogens kompliziert strukturiert und teuer.

Aus der deutschen Patentanmeldung Nr. P 3 723 271.1 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem mit einer porösen Mem bran beispielsweise aus einem Carbid ein Teil mit Ausnah me eines Kantenteils der Kathode abgedeckt wird, und zwar auf eine solche Art und Weise, daß die Dicke der Membran graduell abnimmt, je näher man dem Kantenteil kommt, um das Aufbrauchen der Kathode zu unterdrücken. Jedoch er fordert diese Methode, die die Behandlung der Kathode an einem vorgeschriebenen Ort und einen Schritt des Entfer nens bzw. Loslösens des absorbierten Gases von der Abdek kung mit einbezieht, einen großen Aufwand und das Durch führen derselben ist kompliziert. Des weiteren wurde eine abnormale Entladung am Teil der Abdeckung der carbidbe deckten Kathode während der Startzeit des Entladungsbe ginns beobachtet. Wenn die abnormale Entladung geschieht, wird die Carbidabdeckung geschmolzen und verflüssigt. Dies erzeugt das Problem, daß das Carbid an der Innenflä che des Glases der Entladungslampe haften bleibt.

Des weiteren ist von der japanischen offengelegten Pa tentanmeldung Nr. 4-137349 ein Verfahren bekannt, bei welchem eine Dispersion eines Kohlenstoffpuders auf die Kathode angewandt wird, um einen karbonisierten Teil auf der Kathode auszubilden. Jedoch, da die Karbonisierung während einer Stufe durchgeführt wird, während der die Dispersion des Kohlenstoffpuders auf die Oberfläche der in diesem Verfahren verwendeten Kathode aufgetragen wird, wird der Kohlenstoff, der auf der Oberfläche der Kathode gebildet wird, im Verlauf des Zündens der Entladungslampe zerstreut, was eine nachteilige Wirkung hat. Verunreini gungen (d. h. Kalium und Oxide auf der Oberfläche des Kohlenstoffs), die im Kohlenstoff enthalten sind, der auf der Kathode haftet, verkürzen die Lebenszeit bzw. das Be triebsleben der Entladungslampe.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist gedacht, die zuvor be schriebenen Probleme zu lösen, und ein Ziel der vor liegenden Erfindung ist es, einen Elektrodenaufbau für eine Hochentladungslampe vorzusehen, der die Konsumierung und die Beschädigung der Kathode auf ein geringstmög liches Maß unterdrückt, sogar wenn die Entladungslampe mit einer hohen Strommenge verwendet wird, wobei das Leuchten der Entladungslampe über eine lange Zeitdauer in einem stabilen Zustand fortgesetzt werden kann. Ein wei teres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfah ren zur Herstellung einer Elektrode für eine Ent ladungslampe vorzusehen, mit dem eine Kathode leicht her gestellt werden kann, bei welchem der Steuerungsteil der Leistungsquelle vereinfacht werden kann und bei welchem eine Behandlung mit Kohlenstoff durchgeführt werden kann, ohne eine Lebensdauer bzw. ein Betriebsleben der Entla dungslampe nachteilig zu beeinflussen. Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Elektro denaufbau für eine Hochentladungslampe vorzusehen, die über eine längere Zeitdauer verwendet werden kann, indem die Anode einer Karburierung ausgesetzt wird.

Die vorliegende Erfindung, die die zuvor genannten Prob leme löst, ist ein Elektrodenaufbau für eine Hochdruck entladungslampe, die unter Beibehaltung eines hohen Elek trizitätseingangs verwendet wird, wobei die Entla dungslampe eine Röhre aufweist, die aus einer Lumines zenzröhre mit einem in ihrer Mitte verdickten Teil zusam mengesetzt ist, und eine Anode und eine Kathode aufweist, die gegenüberliegend zueinander angeordnet sind, wobei die Kathode aus einem Metall mit einer hohen Schmelztem peratur zusammengesetzt ist, das mit einer elektronene mittierenden Substanz dotiert ist und einen kegelförmigen Teil in Richtung der Entladungsseite aufweist, wobei der Neigungsteil des kegelförmigen Teils einer Karburierung am kegelförmigen Teil unterzogen wird, und wobei ein nicht-behandelter Teil an der Kante des kegelförmigen Teils an den karburierten Teil anschließend ausgebildet ist.

Die Kathode kann aus dem kegelförmigen Teil und einem sich daran anschließenden zylindrischen Teil zu sammengesetzt sein, und der karburierte Teil wird vom ke gelförmigen Teil aus zu einem vorbestimmten Teil des zy lindrischen Teils hin ausgebildet.

Es ist ebenso vorteilhaft, daß die Anode einen nicht behandelten Teil an ihrer Kante und einen durch Karbu rierung karburisierten Teil aufweist, der sich an dem nicht-behandelten Teil anschließt.

Der karburierte Teil kann auch Variationen in der Kohlen stoffverteilung aufweisen und/oder kann innerhalb des Me talls ausgebildet sein.

Es ist vorteilhaft, daß der karburierte Teil über bzw. im Übergang mit einem dekarburierten Teil ausgebildet wird, der von der Oberfläche der Elektrode aus bis in eine vor bestimmte Tiefe ausgebildet ist, oder die Elektrode könn te aus Wolfram gefertigt sein und der karburierte Teil ist Wolframcarbid (W2C).

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenso auf ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrode für eine Hoch druckentladungslampe, das folgende Schritte aufweist:
Einen ersten Schritt der Anwendung einer Auftra gungsflüssigkeit, die ein Graphit enthaltendes gesintertes Medium aufweist, auf eine Kathode oder sowohl auf eine Kathode als auch auf eine Anode für eine Entladungslampe an Stellen mit Ausnahme des Kantenteils, und anschließendes trocknen des Medi ums,
einen zweiten Schritt der Durchführung einer Vorab wärmebehandlung der Auftragungsflüssigkeit im Vakuum bei einer für das Entfernen von in der Auftragungs flüssigkeit enthaltenen Verunreinigungen geeigneten Temperatur, um Verunreinigung zu entfernen,
einen dritten Schritt des Heizens der Auftragungs flüssigkeit auf eine für das Sintern der Auftra gungsflüssigkeit in einem inerten Gas geeignete Tem peratur, um das Sintermedium auf die Elektrode zu sintern,
einen vierten Schritt der Entfernung des gesinterten Auftragungsmediums, und
einen fünften Schritt des Aufheizens der Elektrode, von der das Auftragungsmedium entfernt wurde, und zwar im Vakuum bei einer Karburierungstemperatur, die geeignet ist, um eine gewünschte Tiefe der kar burierten Lage zu erhalten, die ausgebildet werden soll.

Der fünfte Schritt kann das Aufheizen der Elektrode auf weisen, von der das Auftragungsmedium entfernt wurde, und zwar im Vakuum bei einer Karburierungstempertur, die ge eignet ist, um eine gewünschte Tiefe der zu bildenden karburierten Lage zu erhalten, um dadurch den Kohlenstoff von der Oberfläche der Elektrode in einer vorgeschriebe nen Tiefe zu entfernen und den karburierten Teil über bzw. im Übergang mit einem dekarburierten Teil auszubil den, der über die Oberflächendekarburierungsbehandlung ausgebildet wurde.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur1A ist eine Vorderansicht, die dem gesamten Aufbau der Hochdruckentladungslampe zeigt, Fig. 1B ist eine Vorderansicht, in welcher der Elektrodenteil der Hochdruckentladungslampe in Längsrichtung ge zeigt ist und eine teilweise geschnittene Vorder ansicht desselben dargestellt ist;

Fig 2 ist eine vergrößerte Vorderansicht, die den Elek trodenteil der Hochdruckentladungslampe gemäß ei nes weiteren Ausführungsbeispiels zeigt;

Fig. 3 ist eine Zeichnung, die das Prinzip des Elek trodenteils der Hochdruckentladungslampe gemäß noch eines weiteren Ausführungsbeispiels zeigt;

Fig. 4A und B sind Vorderansichten, die einen gesamten Aufbau der Hochdruckentladungslampe gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels und eine vergrößer te Vorderansicht zeigen, die den entsprechenden Elektrodenteil derselben zeigt; und

Fig. 5 ist eine Zeichnung, die das Prinzip der Elektrode gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 6 ist ein Graph, der den Variationskoeffizient der Entladungslampe zeigt.

Beschreibung vom bevorzugten Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1A ist eine Vorderansicht, die den gesamten Aufbau der Hochdruckentladungslampe zeigt, wobei Fig. 1B eine Vorderansicht ist, in der der Elektrodenteil der Hoch druckentladungslampe in Längsrichtung und eine Teil querschnittsvorderansicht desselben dargestellt ist. Fig. 2 ist eine vergrößerte Vorderansicht, die den Elektro denteil der Hochdruckentladungslampe gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels zeigt. Fig. 3 ist eine Zeichnung, die das Prinzip des Elektrodenteils der Hochdruckent ladungslampe gemäß noch eines weiteren Ausführungs beispiels zeigt. Fig. 4A und B sind Vorderansichten, die den gesamten Aufbau der Hochdruckentladungslampe gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels und eine vergrößerte Vorderansicht des entsprechenden Elektrodenteils der selben zeigt. Fig. 5 ist eine Zeichnung, die das Prinzip der Elektrode gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 6 ist ein Graph, der die Koeffizientenvariation der Entladungslampe zeigt.

Wie in Fig. 1A gezeigt, ist eine Hochdruckentladungslampe 1 vom Kurzlichtbogentyp aus einer Röhre bzw. einem Ventil 2, einer Anode 3 und einer Kathode 6, die gegenüber ein ander innerhalb der Röhre 2 angeordnet sind, Klammern 8 und 9, die an beiden Enden des Ventils 2 vorgesehen sind, zusammengesetzt. Hochdrucklampen, auf die die Elektroden konstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar sind, sind solche, die eine hohe elektrische Verbrauchs leistung im Bereich von 1000 W bis 7000 W verwenden. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Hochdrucklampe 1 eine elektrische Verbrauchsleistung von ungefähr 1750 W.

Das Ventil 2 hat einen verdickten Teil in seiner Mitte und ist aus einer Lumineszenzröhre 2a und Dichtröhren 2b und 2b zusammengesetzt, die sich zylinderförmig er strecken und an beiden Seiten der Lumineszenzröhre 2a an geordnet sind. Das Ventil 2 enthält eine vorgeschriebene bzw. vorbestimmte Menge an Quecksilber und gleichzeitig ein inertes Gas, das mit einem vorgeschriebenen Druck bei Normaltemperatur enthalten ist. Auch sind innerhalb der Lumineszenzröhre 2a des Ventils 2 die Anode 3 und die Ka thode 6 so angeordnet, daß sie einander mit einem kon stanten Abstand gegenüber liegen.

Wie in der Fig. 1B gezeigt, ist die Kathode 6 aus einem Metall mit einer hohen Schmelztemperatur wie beispiels weise Wolfram gefertigt, und mit einem kegelförmigen Teil 6a, der eine konisch zulaufende Form hat, einem zylindri schen Teil 6b, der mit dem kegelförmigen Teil 6a verbun den ist, und einen karburierten Teil 6c ausgebildet, der durch Karburierung des kegelförmigen Teils 6a mit der Ausnahme seines Kantenteils geformt wird. Eine Metallfo lie 5 ist mit dem zylindrischen Teil 6b mittels eines Un terstützungsglieds 7 verbunden. Die Metallfolie 5 ist ty pischerweise aus Molybdän gefertigt.

Die Kathode 6 wird zuvor mit einer elektronenabgebenden Substanz, wie Thoriumdioxid, dotiert. Unabhängig vom Durchmesser des kegelförmigen Teils 6a wird der karbu rierte Teil der Kathode im wesentlichen mit einer kon stanten Dicke ausgebildet, und die karburierte Lage wird von der Oberfläche der Kathode aus in das Innere der Ka thode hinein ausgebildet. Alternativ werden karburierte Lagen mit einer Dicke von einigen Mikrometern bis zu ei nigen zehn Mikron in der Kathode ausgebildet. Wenn die Kathode 6 aus Wolfram gefertigt ist, besteht der karbu rierte Teil 6c aus Wolframcarbid (W2C).

Die Länge des nicht-behandelten Teils 6B hängt von der auf die Eleketrode angewandten elektrischen Leistung ab und der nicht-behandelte Teil 6B ist ein Teil mit einem extremen Temperaturanstieg auf Grund der zwischen den Elektroden erzeugten Lichtbogenentladung.

Der Ausdruck "Karburierung", wie er hier verwendet wird, meint die Behandlung, bei der eine Menge von Kohlenstoff auf der Metalloberfläche der Elektrode oder im Metall der Elektrode angehoben wird, und grenzt sich von der im Stand der Technik beschriebenen Karbonisierung ab, in welcher ein Abdecken mit der karbonisierten Lage nur an der Oberfläche der Elektrode vorgesehen ist. Bezugnehmend auf die Tiefe und die Dimension der karburierten Lage, die auf und/oder in der Kathode ausgebildet ist, sollten diese nicht im speziellen eingeschränkt sein, so lange sie Verunreinigungen davon abhalten können, absorbiert zu werden oder auf der Oberfläche der Kathode haften zu bleiben.

Der karburierte Teil 6c der Kathode 6 ist mit einer kon stanten Dicke ausgebildet, und zwar unabhängig vom Durch messer des vorstehenden Teils 6a.

Auch wenn das Verfahren der Bildung des karburierten Teils 6c nicht speziell eingeschränkt sein soll, ist beipsielsweise das folgende Verfahren anwendbar.

1. Schritt: Anwendung und Trocknung des Auftragungsmedi ums

Ein Auftragungsmedium (Flüssigkeit) mit in einem Sin termedium enthaltenen Graphit, wie alkalisches Wasserglas oder Keramik, wird auf den kegelförmigen Teil 6a mit Aus nahme seines nicht-behandelten Teils 6B angewandt bzw. aufgetragen, und dann wird es spontan getrocknet. Bevor zugterweise wird Wasserglas verwendet, und zwar mit unge fähr 10 Gew.-% Kaliumsilikat als ein Sintermedium, das im Wasser enthalten ist, jedoch können auch anorganische Substanzen wie Keramiken als Sintermedium verwendet wer den. Die Verwendung von Kaliumsilikat ist effektiv für die Separierung der festen Substanzen, die während der Sinterbehandlung, die später beschrieben wird, aussin tern.

2. Schritt: Vorheizen der Auftragungsflüssigkeit

In der Folge wird die Kathode 6, auf der das spontan ge trocknete Auftragungsmedium haftet, auf eine Temperatur geheizt, die für ein Ausseparieren von Verunreinigungen geeignet ist, die im Auftragungsmedium enthalten sind (d. h. auf ungefähr 800°C für ein Ausgasen im Fall der Ver wendung des zuvor erwähnten Wasserglases, das ungefähr 10 Gew.-% Kaliumsilikat enthält), und zwar über einen Zeit raum von ungefähr 15 Minuten im Vakuum, d. h. bei einem reduzierten Druck von 5 × 10-5 Torr. Die Heizbedingungen in diesem Schritt, wie zum Beispiel die Heiztemperatur und/oder ein Vakuumgrad hängen von der Konzentration des Kaliumsilikats, sofern es enthalten ist, der Art und der Konzentration des verwendeten Sintermediums ab. Das Vor heizen wird unter Bedingungen durchgeführt, die geeignet sind, um aus dem verwendeten Auftragungsmedium Verunrei nigungen auszuscheiden. Im allgemeinen wird das Vorheizen bevorzugterweise bei einer Temperatur von 600 bis 1000°C für 5 bis 30 Minuten durchgeführt.

3. Schritt: Sinterbehandlung

Die Sinterbehandlung wird in einer Atmosphäre aus inertem Gas wie zum Beispiel Argon (Ar) und Xenon. (Xe) durchge führt, und zwar beispielsweise bei einer Temperatur von 1500°C bis 1700°C für 15 bis 60 Minuten. Im oben genann ten Fall, d. h. Behandlung im inerten Gas, ist die Tempe ratur eine Sintertemperatur des Auftragungsmediums bzw. Behandlungsmediums, von welchem darin enthaltene Verun reinigungen entfernt wurden. Im vorliegenden Fall wird die Temperaturbehandlung bei 1600°C für ungefähr 30 Mi nuten durchgeführt. Die Sintertemperatur und die Sinter dauer hängen vom Auftragungsmedium ab, wobei das Sintern unter Bedingungen durchgeführt wird, bei denen die Sin tertemperatur und die Sinterdauer geeignet für das ver wendete Auftragungsmedium sind.

4. Schritt: Entfernung von Feststoff

Wenn das Sintern, wie zuvor beschrieben, durchgeführt wird, wird die auf der Kathode gebildete Membran voll ständig gesintert und verfestigt. Der Feststoff wird völ lig abgeschält und von der Kathode 6 entfent, bei spielsweise mittels einer Pinzette. Mit dieser Behandlung ist der Kohlenstoff leicht innerhalb der Kathode 6 karbu riert.

5. Schritt: Karburierung

Schließlich wird entsprechend der Dicke des karburierten Teils 6c, der karburiert werden soll, die Wärmebehandlung im Vakuum durchgeführt. Im vorliegenden Fall wird die Karburierung durch ein Heizen des Auftragungsmediums auf eine Temperatur von ungefähr 1900°C für eine Dauer von ungefähr 30 Minuten durchgeführt. Diese Karburierung be wirkt, daß der Kohlenstoff in die Kathode 6 sicher bzw. zuverlässig dispergiert, um so den karburierten Teil 6c mit einer gleichförmigen Kohlenstoffverteilung zu bilden oder den karburierten Teil in einen Bereich von einigen Mikrons unter der Oberfläche zu bilden, und gleichzeitig kann das als Auftragungsmedium für die Oberfläche ver wendete Wasserglas vollkommen entfernt werden.

Beim Durchführen der Karburierung kann, da die Dicke der karburierten Lage durch die Heiztemperatur und die Heizdauer gesteuert werden kann, die Dicke der karbu rierten Lage auf eine gewünschte Dicke eingestellt wer den. Demzufolge kann die Karburierung stabil durchgeführt werden.

Demgemäß, wenn die die Kathode 6 mit dem karburierten Teil 6c enthaltende Hochdruckentladungslampe mit einem elektrischen Strom so hoch wie 1000 W oder mehr verwendet wird, dispergieren die in der auf Grund der Entladung auf einer hohen Temperatur liegenden Kathode 6 gebildeten Thoriumatome entlang den Korngrenzen, um eine einatomige Lage auf der Oberfläche auszubilden. Diese einatomige La ge bildet eine elektrische Doppellage, die die Aus trittsarbeit der Oberfläche der Kathode 6 reduziert. Des weiteren wird im Bereich des karburierten Teils 6c die Reduktion des Thoriums beschleunigt und gleichzeitig die Destillation des Thoriums unterdrückt.

Wie in Fig 2 gezeigt, ist die Kathode 6 bevorzugterweise aus einem karburierten Teil 6c, der am kelgelförmigen Teil 6a angeordnet ist, und einem weiteren karburierten Teil 6d zusammengesetzt, der am anschließend ausgebilde ten zylindrischen Teil 6b angeordnet ist. Wie zuvor be schrieben, wird durch das Vorliegen des karburierten Teils 6d am zylindrischen Teile 6b die Stabilität verbes sert und gleichzeitig der Verlust auf Grund des Ver brauchs bzw. der Kathodenkonsumierung auf ein so klein wie mögliches Maß unterdrückt.

Wie in der Fig. 3 gezeigt, wird der karburierte Teil 6c so ausgebildet, daß die Kohlenstoffverteilung bzw. die Koh lenstoffdichte in Richtung des Kantenteils dünner bzw. weniger dicht wird. Im vorliegenden Fall kann, da der karburierte Teil 6c und die Grenze zum Kantenteil im völ ligen Gleichgewicht sind, die Hochdruckentladungslampe mit überragender Stärke erhalten werden, die einen ver besserten elektrischen Widerstand und thermische Leitfä higkeit hat, und mit wesentlich höherer Stabilität ver wendet werden kann.

Um den karburierten Teil 6c im in Fig. 3 gezeigten Zu stand auszubilden, wird ein als Sintermedium verwendetes alkalisches Wasserglas mit unterschiedlichen Graphitkon zentrationen auf die Kathode 6 mit Ausnahme des Kanten teils aufgetragen und der zuvor beschriebene Sin tervorgang wiederholt. Im Ausführungsbeispiel, in dem die Kohlenstoffverteilung im karburiertem Teil 6c variiert wird, ist es möglich, den karburierten Teil 6c so auf zubauen, daß die Kohlenstoffverteilung weniger dicht wird für tiefere Lagen des karburierten Teils 6c, oder daß die Kohlenstoffverteilung in der Abfolge von der Oberflächen seite aus auf geringe Dichte - hohe Dichte - geringe Dichte eingestellt wird.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 ein wei teres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung be schrieben. Eine Hochdruckentladungslampe 10 zeigt eine Quecksilberdampfentladungslampe des Kurzlichtbogentyps, deren Verbrauchsleistung 5 KW ist. Diese Hochdruckentla dungslampe 10 ist aus einem ultraviolett transmittie renden Material, wie zum Beispiel Quarzglas gefertigt und ist aus einer Röhre bzw. einem Ventil 17 mit einem ver dickten Teil 15 in seiner Mitte und dichtenden Röhren 16 und 16, die an beiden Enden des verdickten Teils 15 ange ordnet sind, und einer Anode 13 und einer Kathode 11 zu sammengesetzt, die im Lumineszenzraum einander gegenüber liegend angeordnet sind usw.

Klammern 8 und 9 sind an den Enden der dichtenden Röhren 16 und 16 angeordnet und ein Raum zwischen den Klammern 8 oder 9 und den Polen 11 und 13 ist mittels einer Molyb dänfolie (nicht gezeigt) mit einer Dicke von ungefähr 0,02 mm verbunden.

In der Röhre 17 sind Quecksilber und als inertes Gas wir kendes Xenongas oder Argongas enthalten.

Die Anode 13 ist aus Wolfram gefertigt und in der Mitte des abgeflachten Kantenteils 14 ist eine sphärische Kon kavität bzw. Mundhöhlung 20 ausgebildet. Beispielsweise hat die Konkavität 20 einen Durchmesser von 10 mm und ei ne Tiefe von 2 mm. Der Abstand zwischen der Anode 13 und der Kathode 11 ist 4 mm.

Am Seitenteil der Anode 13 ist ein karburierter Teil 13a ausgebildet, der einer Karburierung unterzogen wurde, und zwar so, daß die Kohlenstoffverteilung im karburierten Teil 13a gleichmäßig ist. Im Fall der Kathode 11 ist ein karburierter Teil 11c an ihrem vorstehenden Teil 11a mit Ausnahme des Kantenteils 11B ausgebildet. Das Verfahren für die Ausbildung des karburierten Teils 11c wird hier nicht weiter beschrieben, da es gleich zum im Zusammen hang mit Fig. 1 beschriebenen ist.

In den in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispie len ist der karburierte Teil an der Oberfläche des Me talls der Kathode ausgebildet. Jedoch kann, wie in Fig. 5 gezeigt, der karburierte Teil innerhalb des Metalls aus gebildet sein. Genauer gesagt wird wie in Fig. 5 gezeigt, wird der karburierte Teil 6c bei einem Abstand D von der Metalloberfläche 26A ausgebildet und der nicht-behandelte Teil 26B wird an der Kante bzw. Spitze der Kahtode 26 ausgebildet. Der karburierte Teil wird entlang der Stei gung bzw. Neigung des kegelförmigen Teils 26a der Kathode 26 und innerhalb der Steigung bzw. des Neigungsteils bei einem Abstand D (d. h. ungefähr 3 µm) von der Metallober fläche 26A ausgebildet. Demzufolge ist der karburierte Teil 26c nicht an der Oberfläche 26A der Elektrode ausge setzt.

Im vorliegenden Fall kann der karburierte Teil 26c mit tels des zuvor beschriebenen Prozesses gemäß der vor liegenden Erfindung durchgeführt werden, vorausgesetzt, daß die Karburierungsbehandlung bei einer höheren Tem peratur für eine längere Dauer (d. h. bei ungefähr 2000°C für 60 Minuten) durchgeführt wird. In dem in Fig. 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der karburierte Teil 26c innerhalb des kegelförmigen Teils 26a der Ka thode ausgebildet, jedoch sei zu verstehen gegeben, daß verschiedene Ausführungsbeispiele anwendbar sind, in wel chen ein karburierter Teil auch innerhalb des zylin drischen Teils und/oder in welchem karburierte Teile der Anode und der Kathode innerhalb der Metalle der Elektro den ausgebildet werden.

In in Fig. 5 gezeigtem Fall des Ausbildens der Kathode 26 kann der karburierte Teil 26c im Übergang mit bzw. über einen dekarburierten Teil 26c ausgebildet werden, der von der Metalloberfläche aus bis zu einer Vorgeschriebenen Tiefe mittels Oberflächendekarburierung ausgebildet wur de. Auch kann im Fall, daß die Kathode 26 aus Wolfram ge fertigt ist, der karburierte Teil 26c aus Wolframcarbid (W2C) zusammengesetzt sein. Wie in Fig. 5 gezeigt, wird der dekarburierte Teil 26e von der Metalloberfläche bis zu der Tiefe "D" ausgebildet. Der dekarburierte Teil wird mittels Oberflächendekarburierung durch die Entfernung von Kohlenstoff (C) aus Wolframcarbid (W2C) ausgebildet. Die Oberflächendekarburierung wird erreicht, indem der Karburierungsschritt für eine Dauer, die länger als die vorgeschriebene Zeit ist, bei einer höheren Temperatur durchgeführt wird. Durch eine solche Behandlung wird Koh lenstoff (C), der Bestandteil von Wolframcarbid (W2C) ist, imergiert bzw. versenkt, und zwar in eine tiefer liegende Lage von der Metalloberfläche aus bei einem Ab stand D, und daher liegt im Bereich von der Metallober fläche aus bis zum Abstand D kein Kohlenstoff (C) vor. Die Kohlenstoffverteilung im karburierten Teil 26 kann gleichmäßig oder ungleichmäßig sein.

Die Länge des nicht-behandelten Teils 26B hängt von der elektrischen Leistung ab, die auf die Elektrode angewandt wird, und der nicht-behandelte Teil 6B kann ein Teil mit extremem Temperaturanstieg auf Grund der zwischen den Elektroden erzeugten Lichtbogenentladung sein (im vorlie genden Fall ist die Länge ungefähr 4 mm).

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird nun bezugnehmend auf Bei spiele und Vergleichsbeispiele beschrieben. Jedoch sei bemerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht darauf be schränkt ist.

Beispiele 1 und 2 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3 (Herstellung der Elektroden)

Eine Kante bzw. Stück eines zylinderförmigen Legierungs materials mit einem Durchmesser von 6 mm und einer Länge von 100 mm, das 98 Gew.-% Wolfram und 2 Gew.-% Thoriumdi oxid aufweist, wurde zur Herstellung einer Kathode in ei nen Kegel geschnitten. Auf die Kathode wurde eine wäßrige Kohlenstoffdispersion aufgetragen, die ungefähr 10 Gew.-% Kaliumsilikat enthält, und zwar an der Stelle 3 mm von der Kante bzw. Spitze bis 11 mm von der Kante bzw. Spitze entfernt, und dann anschließend spontan bzw. schnell ge trocknet. Nach dem Trocknen wurde der behandelte Teil bei einer Temperatur von 800°C mit einem Vakuumgrad bzw. un ter einem Vakuum von 5 × 10-5 Torr über eine Dauer von 15 Minuten vorbehandelt, um ein Ausgasen der wäßrigen Dis persion im Vakuum durchzuführen, worauf eine Sinterbe handlung bei ungefähr 1600°C für 30 Minuten in Argonat mosphäre durchgeführt wird. Dies sinterte und verfestigte den Film, der die Kathode bedeckt. Der Feststoff wurde völlig von der Kathode mittels einer Pinzette abgeschält. Bei dieser Behandlung wurde beobachtet, daß der Kohlen stoff auf der Oberfläche der Kathode leicht karburiert war. Die Karburierung wurde weiter bei einer Temperatur von ungefähr 1900°C bei einem Vakuum von 5 × 10-5 Torr über eine Dauer von 30 Minuten durchge führt, um sicherzustellen, daß die Karburierung der Ka thode von der Oberfläche aus bis ungefähr zu einer Tiefe von 3 µm reicht. So wurde die Kathode des Beispiels 1 mit einem karburierten Teil gefertigt.

Eine nicht-behandelte Kathode wurde als Kathode für das Vergleichsbeispiel 1 verwendet.

Eine unbehandelte Kathode wurde, wie in der deutschen Pa tentanmeldung P 3723271.1 behandelt, um eine Kathode für das Vergleichsbeispiel 2 herzustellen.

Eine unbehandelte Kathode wurde wie in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 4-1373498 be schrieben behandelt, um eine Kathode für ein Vergleichs beispiel 3 herzustellen.

(Hertellung der Anode)

Für Beispiel 1 und die Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurde eine aus reinem Wolfram hergestellte Anode verwendet. Für Beispiel 2 wurde, wie zuvor beschrieben, die aus reinem Wolfram hergestellte Anode wie im Fall der Kathode karbu riert.

(Herstellung der Hochdruckentladungslampe)

Die Kathoden und Anoden, die gemäß der Beispiele 1 und 2 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 hergestellt wurden, wurden in der Hochdruckentladungslampe wie in Fig. 1 ge zeigt einander gegenüberliegend angeordnet. Die Be triebsbedingungen für die gemäß der zuvorbeschriebenen Vorgangsweise erhaltene Hochdruckentladungslampen wurden wie folgt untersucht:
Annähernd konstante Leistung von 1750 W wurde kontinu ierlich in die Hochdruckentladungslampe eingegeben, um das Betriebsleben bzw. die Lebensdauer der Lampe, die in Fig. 6 gezeigte Variation der Bogenstärke, die durch die im folgenden gezeigte Formel (1) definiert ist, das Bei behaltungsverhältnis der horizontalen Ultraviolett ausstrahlung, und zwar mit der anfänglichen Ultravio lettausstrahlung als 100% genommen und das Beibe haltungsverhältnis des Ultraviolettorientierungintegrati onswerts zu prüfen. Der angelegte elektrische Strom war ungefähr 70 A.

Variation der durchschnittlichen Lichtbogenstärke: Das von der Hochdrucklampe abgehende Licht ist propor tional zur Stärke des Lichtbogens, wobei dieses Licht mehrere Fluktuationen aufweist. Der Grad der Fluktuation verändert sich und variiert, wie in Fig. 6 gezeigt. Der Durchschnitt der Lichtbogenstärke ist definiert als ein "Lichtbogenstärkendurchschnitt" und die Variation des Lichtbogenstärkendurchschnitts wird durch die folgende Formel (1) berechnet:
Variation des Lichtbogenstärkendurchschnitts = b/a × 100 (%)
wobei a einen Lichtbogenstärkendurchschnitt repräsentiert und b die maximale Variationsbreite der Lichtbogenstärke repräsentiert.

Die Variation des Lichtbogenstärkendurchschnitts ist ein Indikator, der mit einem niederen Wert zeigt, daß die Entladungslampe stabiler läuft.

Das Beibehaltungsverhältnis der horizontalen Ultravio lettausstrahlung relativ zur anfänglichen Ultravio lettausstrahlung und das Beibehaltungsverhältnis des Ul traviolettorientierungintegrationswerts:
Eine Lampe wird dunkler, wenn sie für eine längere Zeit dauer benutzt wird. Als Verfahren zur quantitativen Be stimmung des Dunklungsgrads werden das Beibehal tungsverhältnis der horizontalen Ultraviolettausstrahlung relativ zur anfänglichen Ultraviolettausstrahlung und ein Beibehaltungsverhältnis des integrierten Werts über die Ultraviolettorientierung verwendet.

Das Beibehaltungverhältnis der horizontalen Ultraviolett ausstrahlung relativ zur anfänglichen Ultraviolettaus strahlung ist eine Anzeige, die das Altern der Lampe selbst zeigt, und bedeutet, daß das Beibehaltungs verhältnis der Ausstrahlung bestimmt, wie die verwendete Lampe eine Ausstrahlung in die horizontale Richtung im Vergleich mit der einer unbenutzten Lampe beibehält. Je näher der Wert bei 100% desto besser.

Von der Lampe ausgestrahltes Licht liegt nicht nur in der horizontalen Richtung vor, sondern auch in allen anderen Richtungen. Das Beibehaltungsverhältnis der Ausstrahlung für Licht, das in alle Richtungen ausgestrahlt wird, wird Beibehaltungsverhältnis des Ultraviolettorientierunginte grationswerts genannt. Beispielsweise wenn der Flucht punkt der Hochdruckentladungslampe im ersten Fokuspunkt eines elliptischen Spiegels angeordnet ist, kann das gan ze abgestrahlte Licht gesammelt werden (worauf sich als Lichtsammlung oder Lichtintegration bezogen wird). Das Beibehaltungsverhältnis des Ultraviolettorientierunginte grationswerts bedeutet, das Beibehaltungsverhältnis der Abstrahlung von Licht, das im zweiten Fokuspunkt gesam melt wird. Im vorliegenden Fall wurde die Ultraviolett wellenlänge bestimmt, um das Beibehaltungsverhältnis des integrierten Werts über die Ultraviolettorientierung bzw. des Ultraviolettorientierungintegrationswerts zu erhal ten. Je näher der Wert bei 100% ist, desto besser.

Tabelle 1

Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß die Hochdruckentla dungslampe, die eine karburierte Kathode gemäß der vor liegenden Erfindung verwendet, eine herausragenden Le bensdauer bzw. ein Betriebsleben im Vergleich zu jenen hat, die die herkömmlichen Kathoden verwenden. Die gemäß der vorliegenden Erfindung karburierten Elektroden haben bemerkenswerte hohe Beibehaltungsverhältnisse im Ver gleich zu den herkömmlichen Elektroden, was zeigt, daß die Elektroden gemäß der vorliegenden Erfindung Licht mit stabiler Ausstrahlung während des Verlaufs ihres Be triebslebens erzeugen können. Insbesondere im Fall, wenn sowohl die Kathode als auch die Anode gemäß der vorlie genden Erfindung karburiert sind, waren die beobachteten Effekte wesentlich.

Beispiele 3 und 4 und Vergleichsbeispiele 4 bis 6

Diese Beispiele und Vergleichsbeispiele beziehen sich auf Elektroden für die 5 KW-Kurzlichtbogentyp- Entladungsslampe, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist. Die Ka thoden wurden wie in Beispiel 1 und 2 und in den Ver gleichsbeispielen 1 bis 3 behandelt mit der Ausnahme, daß eine Kathode 98 Gew.-% Wolfram und 2 Gew.-% Thoriumdioxid aufweist und einen Durchmesser von 12 mm und eine Länge von 100 mm hat, wobei die Kante in eine Kegelform ge schnitten wurde. Als Anode wurde reines Wolfram mit einem konkaven Teil mit, der einen Durchmesser von 12 mm und eine Tiefe von 2 mm hat, verwendet. Im Beispiel 3 und den Vergleichsbeispielen 4 bis 6 wurde die Anode nicht behan delt, jedoch in Beispiel 4 wurde die Anode wie in Bei spiel 2 behandelt.

Die für die Beispiele 3 und 4 und die Vergleichsbeispiele 4 bis 6 erhaltenen Kathoden und Anoden wurden in der in Fig. 4 gezeigten Hochdruckentladungslampe einander gegen überliegend mit einen Abstand von 4 mm plaziert und unge fähr 40 mmg/cc Quecksilber wurde in die Lampe eingeführt und ein Entladungsstrom von 100 A eingestellt. Die Be triebsbedingungen der Lampe wurden wie im Fall der Bei spiele 1 und 2 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 unter sucht, wobei Ergebnisse für diese Beispiele und Ver gleichsbeispiele erhalten wurden. Die Lebensdauer für Beispiel 3, bei welchem nur die Kathode karburiert war, war 750 Stunden; und im Fall des Beispiels 4, in welches beide Elektroden karburiert waren, war sie 100 Stunden; im Fall des Vergleichsbeispiels 4, in welchem keine Be handlung durchgeführt wurde, war sie 250 Stunden; im Fall des Vergleichsbeispiels 5, in welchem die Kathode gemäß der zuvor genannten deutschen Patentanmeldung behandelt wurde, war sie 400 Stunden; und im Fall des Vergleichs beispiels 6, in welchem die Kathode gemäß der zuvor er wähnten japanischen Patentveröffentlichung behandelt wur de, war sie 400 Stunden.

Beispiele 5 und 6 und Vergleichsbeispiele 7 bis 9

Diese Beispiele und Vergleichsbeispiele zeigen Ausfüh rungsbeispiele einer 1750 W-Kurzlichtbogentyp- Entladungslampe, die wie in Fig. 4 aufgebaut ist. Eine Kante bzw. Stück eines zylinderförmigen Legierungsmateri- als mit einem Durchmesser von 12 mm und einer Länge von 100 mm, das 98 Gew.-% Wolfram und 2 Gew.-% Thoriumdioxid aufweist, wurde in eine Kegelform geschnitten, um eine Kathode herzustellen. Der karburierte Teil 26c, der aus Wolframcarbid (W2C) zusammengesetzt ist, wurde im Über gang mit bzw. über einen dekarburierten Teil 26e ausge bildet, der sich von der Metalloberfläche bis zu einer Tiefe D (3 µm) erstreckt. In den Beispielen 5 und 6 wurde der karburierte Teil 26c unter denselben Bedingungen wie in den Beispielen 1 und 2 ausgebildet, mit der Ausnahme, daß der Karburierungsschritt bei einer höheren Temperatur für eine längere Dauer durchgeführt wurde (im vorliegen den Fall ungefähr 2000°C für 60 Minuten). Als Ver gleichsbeispiele wurden die Kathoden und Anoden, die in Tabelle 2 gezeigt sind, wie für die Vergleichsbeispiele 1 bis 3 hergestellt.

Die wie zuvor beschrieben hergestellten Anoden und Katho den wurden einander gegenüberliegend in der Hoch druckentladungslampe mit einer Distanz von 4 mm wie in Fig. 1A gezeigt angeordnet. Darin waren ungefähr 40 mg/cc an Quecksilber enthalten. Ein Entladungsstrom mit einem Betrag von 100 A wurde angelegt und die Be triebsbedingungen wurden wie in den Beispielen 1 und 2 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 untersucht. Die Er gebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Anhand von Tabelle 2 kann gezeigt bzw. bewiesen werden, daß die Hoch druckentladungslampe unter der Verwendung der Kathode, bei welcher eine Karburierung gemäß der vorliegenden Er findung durchgeführt wurde, ein herausragendes Be triebsleben bzw. eine Lebensdauer im Vergleich mit der Hochdruckentladungslampe hat, die eine Kathode verwendet, die gemäß des Stands der Technik behandelt wurde oder nicht behandelt wurde. Auch ist aus Tabelle 2 er sichtlich, daß gemäß der vorliegenden Erfindung karbu rierte Elektroden bemerkenswert hohe Beibehaltungs verhältnisse im Vergleich mit herkömmlichen Elektroden haben, was zeigt, daß Elektroden gemäß der vorliegenden Erfindung mit stabiler Strahlung während des Verlaufs ih res Betriebslebens leuchten können. Insbesondere im Fall, wenn sowohl die Kathode als auch die Anode gemäß der vor liegenden Erfindung karburiert wurden, wurden die Auswir kungen als sehr signifikant gefunden. Des weiteren zeigen die Beispiele 5 und 6 im Vergleich mit den Beispielen 1 und 2 ein kleines Variationsverhältnis, ein hohes Beibe haltungsverhältnis der horizontalen Ultra violettausstrahlung relativ zur anfänglichen Ultravio lettausstrahlung und ein hohes Beibehaltungsverhältnis des Ultraviolettorientierungintegrationswerts. Daraus kann hergeleitet werden, daß beim Aufbau der Kathode, bei welchem der karburierte Teil 26c im Übergang mit bzw. über den dekarburierten Teil 26e angeordnet ist, ein Ver bleiben von Verunreinigungen auf der Metalloberfläche si cher unterbunden werden kann.

Tabelle 2

Aus diesen Ergebnissen wird deutlich, daß die Hoch druckentladungslampe unter Verwendung der' Kathode, die karburiert und dekarburiert gemäß der vorliegenden Er findung wurde, mit einer hervorragenden Lebensdauer ge funden wurde und daß sie mit stabiler Ausstrahlung wäh rend des Verlaufs ihres Betriebslebens leuchten kann. Insbesondere im Fall, wenn beide Elektroden karburiert und dekarburiert wurden, waren die Effekte bemerkenswert.

Wie zuvor beschrieben, hat die vorliegende Erfindung fol gende vorteilhafte Auswirkungen:
Mittels der Karburierung einer Kathode einer Hochdruck entladungslampe, unter Ausnahme des Kantenteils, können, wenn die Entladungslampe unter Beibehaltung einer großen Menge von elektrischem Strom angeschalten wird, der Ver brauch und die Beschädigung der Kathode auf ein ge ringstmögliches Maß unterdrückt werden. Des weiteren kann die Entladungslampe über eine lange Zeitdauer mit einem stabilen Variationsverhältnis (Lichtbogenstabilität) ver wendet werden.

Wenn ein karburierter Teil auf dem hervorstehenden Teil und dem zylindrischen Teil der Kathode vorgesehen wird, kann die Entladungslampe über eine lange Zeitdauer mit stabilerem Variationsverhältnis verwendet werden. Zusätz lich kann im Fall, wenn die Kathode einer Karburierung unterzogen wurde, die Entladungslampe über eine lange Zeitdauer mit einem stabilen Variationsverhältnis sogar dann verwendet werden, wenn sie mit einem großen elektri schen Strombetrag betrieben wird.

Da die karburierte Lage leicht zusammenhängend mit der Metalloberfläche oder in einem Abstand von der Metall oberfläche mit einer konstanten Dicke ausgebildet werden kann, während die Kohlenstoffverteilung beibehalten oder variiert wird, kann die Steuerung der Karburierung und ihre Regelung leicht durchgeführt werden.

Wenn der/die karburierten Teil/e in der Kathode oder so wohl der Kathode als auch der Anode ausgebildet wird/werden, und zwar an einer Stelle innerhalb des Me talls, wird das Verbleiben von Verunreinigungen zuverläs sig bzw. sicher unterbunden. Wenn Wolframcarbid (W2C) als ein karburierter Teil in der Elektrode an einer Stelle im Übergang zu einem an der Metalloberfläche vorliegenden dekarburierten Teil ausgebildet wird, kann eine Schwär zung der Elektrode auf ein geringstmögliches Maß unter drückt werden, und gleichzeitig kann die Entladungslampe über eine lange Zeitdauer stabil leuchten.

Des weiteren kann im Fall, daß der karburierte Teil zu mindest entweder auf der Kathode und/oder der Anode aus gebildet ist, und zwar mittels der Verwendung eines Auf tragungsmediums, das gesintert wird, gefolgt vom Ent fernen des Auftragungsmediums, gefolgt vom Durchführen der Karburierung, und gefolgt von einer optionalen Durch führung einer Dekarburierung, eine Hochdruckentladungs lampe hergestellt werden, bei welcher der Verbrauch und die Beschädigung der Elektroden auf ein geringstmögliches Maß unterdrückt sind, und die über einen langen Zeitraum mit einem stabilen Variationsverhältnis verwendet werden kann.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:
In einem Elektrodenaufbau für eine Hochdruckentla dungslampe, die unter Beibehaltung einer hohen Eingangs elektrizität verwendet wird, wobei die Entladungslampe eine aus einer Lumineszenzröhre mit einem verdickten Teil in ihrer Mitte zusammengesetzte Röhre und eine Anode und eine Kathode aufweist, die einander gegenüberliegend an geordnet sind, ist die Kathode aus einem Metall mit einer hohen Schmelztemperatur zusammengesetzt, das mit einer elektronenemittierenden Substanz dotiert ist und einen in Richtung der Entladungsseite des kegelförmigen zulaufen den Teils aufweist, wobei der abgeschrägte Teil des ke gelförmigen Teils einer Karburierung am kegelförmigen Teil unterzogen wird, und wobei ein nicht-behandelter Teil an der Kante bzw. Spitze des kegelförmigen Teils im Anschluß an den karburierten Teil ausgebildet ist.

Claims

1. Elektrodenaufbau für eine Hochdruckentladungslampe, die unter Beibehaltung eines hohen Eingangsstroms bzw. einer hohen Eingabeelektrizität verwendet wird, wobei die Entladungslampe folgendes aufweist: ein aus einer Lumineszenzröhre mit einem verdickten Teil in ihrer Mitte zusammengesetzte Röhre bzw. Ventil und eine Anode und eine Kathode, die einander gegen überliegend angeordnet sind,
wobei die Kathode aus einem Metall mit einer hohen Schmelztemperatur zusammengesetzt ist, das mit einer elektronenemittierenden Substanz dotiert ist und ei nen kegelförmig zulaufenden Teil in Richtung der Entladungsseite aufweist, wobei der abgeschrägte Teil des kegelförmig zulaufenden Teils einer Karbu rierung am kegelförmigen Teil unterzogen wurde, und
wobei ein nicht-behandelter Teil an der Kante bzw. Spitze des Kegelförmigen Teils ausgebildet wird, und zwar zusammenhängend bzw. im Anschluß an den karbu rierten Teil.

2. Elektrodenaufbau gemäß Anspruch 1, wobei die Kathode aus einem kegelförmigen Teil und einem daran an schließenden zylindrischen Teil zusammengesetzt ist, und wobei der karburierte Teil vom Kegelförmigen Teil aus bis zu einem vorgeschriebenen Teil des zy lindrischen Teils ausgebildet ist.

3. Elektrodenaufbau gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Anode einen nicht-behandelten Teil an ihrer Kante und einen karburierten Teil aufweist, der mittels Karburierung im Anschluß an bzw. zusammenhängend mit dem nicht-behandelten Teil ausgebildet ist.

4. Elektrodenaufbau gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der karburierte Teil eine variierende Kohlen stoffverteilung aufweist.

5. Elektrodenaufbau gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der karburierte Teil innerhalb des Metalls der Elektrode ausgebildet ist.

6. Elektrodenaufbau gemäß Anspruch 5, wobei der karbu rierte Teil über bzw. im Übergang mit einem dekarbu rierten Teil ausgebildet ist, der von der Oberfläche der Elektrode bis in eine vorgeschriebene Tiefe aus gebildet ist.

7. Elektrodenaufbau gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Elektrode aus Wolfram gefertigt ist und der karburierte Teil Wolframcarbid (W2C) ist.

8. Herstellungsverfahren für eine Elektrode für eine Hochdruckentladungslampe, das folgende Schritte auf weist:
einen ersten Schritt der Anwendung einer Auftra gungsflüssigkeit, die ein graphitenthaltendes Sin termedium aufweist, und zwar auf eine Kathode oder sowohl auf die Kathode als auch eine Anode für eine Entladungslampe, und zwar an einer Stelle mit Aus nahme des Kantenteils, und anschließendes Trocknen des Mediums,
einen zweiten Schritt der Durchführung einer Vorab wärmebehandlung für die Auftragungsflüssigkeit im Vakuum bei einer zur Entfernung von in der Auftra gungsflüssigkeit enthaltenen Verunreinigungen geeig neten Temperatur, um Verunreinigungen zu entfernen, einen dritten Schritt des Aufheizens der Auftra gungsflüssigkeit auf eine zur Sinterung der Auftra gungsflüssigkeit in einem inerten Gas geeignete Tem peratur, um das Sintermedium auf der Elektrode zu sintern,
einen vierten Schritt des Entfernens des gesinterten Auftragungsmediums, und
einen fünften Schritt des Heizens der Elektrode, von der das Auftragungsmedium entfernt wurde, und zwar im Vakuum bei einer Karburierungstemperatur, die ge eignet ist, eine geeignete Tiefe für die zu bildende Karburierungslage zu erhalten.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei der fünfte Schritt das Heizen der Elektrode aufweist, von der das Auf tragungsmedium entfernt wurde, und zwar im Vakuum bei einer Karburierungstemperatur, die geeignet ist, eine gewünschte Tiefe der zu bildenden Karburie rungslage zu erhalten, um dadurch den Kohlenstoff von der Oberfläche der Elektrode bis zu einer vorge schriebenen Tiefe zu entfernen und den karburierten Teil im Übergang mit bzw. im Anschluß an einen de karburierten Teil auszubilden, der durch die Ober flächendekarburierungsbehandlung ausgebildet wird.