JP2000149872A - ショートアーク型放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】中空肉厚管を電極芯棒に容易に仮止めできると
ともに、モリブデン箔および中空肉厚管を封止管に溶着
する際に発生する不純ガスによって電極に具備されたゲ
ッター部材の機能が低下することがなくてランプ寿命の
長いショートアーク型放電ランプを提供する。 【解決手段】発光管内に対向配置された一対の電極のう
ち、少なくとも陽極にゲッター部材が具備され、先端に
電極が取り付けられた電極芯棒の基端部がモリブデン箔
に溶接されるとともに、電極芯棒の外周に中空肉厚管が
配置され、モリブデン箔および中空肉厚管が発光管に連
設された封止管において溶着封止されたショートアーク
型放電ランプにおいて、電極と中空肉厚管の間の電極芯
棒にゲッター作用を有する線状あるいは板状の金属部材
を巻回する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハの露
光や紫外線硬化などに使用される箔シール型のショート
アーク型放電ランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハの露光や光硬化型インキの
紫外線硬化工程などにおける紫外線源として箔シール型
のショートアーク型放電ランプが使用される。かかる放
電ランプは、石英ガラス製の発光管内に一対の電極が対
向配置され、水銀およびキセノンやアルゴンなどのガス
種が適宜封入されている。そして、両電極間のアーク放
電によって紫外線を含む光を発光する。

【０００３】図４は従来の陽極側の電極マウントを示す
が、先端に陽極２１を有する電極芯棒３１の基端部３１
ａがモリブデン箔４１に溶接され、外部リード棒５１の
端部もモリブデン箔４１に溶接される。そして、電極芯
棒３１の外周に石英ガラス製の中空肉厚管１３が配置さ
れており、モリブデン箔４１を発光管に連設された封止
管において溶着封止したときに、この中空肉厚管１３も
封止管に溶着して一体化し、電極芯棒３１を保持するよ
うにしている。また、点灯中に発生する水素、酸素、一
酸化炭素などの不純ガスを吸収するゲッター部材６０、
例えばジルコニウムワイヤーが陽極の外周に巻き付けら
れている。陰極側の電極マウントもこれと同様の構成で
あるが、陰極外周のゲッター部材は必要に応じて配置さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、モリブデ
ン箔を封止管において溶着封止するときに中空肉厚管も
封止管に溶着するが、溶着作業中に中空肉厚管が電極芯
棒に沿って移動しないように、中空肉厚管を電極芯棒に
仮止めする必要がある。このため従来は、図４に示すよ
うに、Ｌ字状に折り曲げた複数枚のモリブデンなどの仮
止め用金属箔９０を中空肉厚管１３と電極芯棒３１の隙
間に差し込み、そしてこの仮止め用金属箔９０を電極芯
棒３１に溶接している。しかしながら、Ｌ字状に折り曲
げた複数枚の小さな仮止め用金属箔９０を中空肉厚管１
３と電極芯棒３１の隙間に差し込んで電極芯棒３１に溶
接する作業は手間を要し、作業効率が極めて悪い問題点
がある。

【０００５】また、モリブデン箔および中空肉厚管を封
止管に溶着する際に、石英ガラス製の封止管を極めて高
温で加熱して軟化させるので、封止管や電極マウントに
付着していた不純物が気化して、水素、酸素、一酸化炭
素などの不純ガスが発生するが、この不純ガスは、発光
管内に拡散して本来点灯中に発生する不純ガスを吸収す
るためのゲッター部材に吸収されてしまう。また、この
不純ガスの一部は発光管内を直接汚染する。従って、ゲ
ッター部材の機能が低下し、点灯中に発生する不純ガス
を吸収する能力が低下する。このため、点灯中に発生し
た不純ガスが電極マウントや封入されたガス種と反応
し、その生成物が発光管の内壁に付着して黒化させ、そ
の結果、短時間で照度を低下させ、ランプ寿命が短くな
る問題点がある。

【０００６】そこで本発明は、中空肉厚管を電極芯棒に
容易に仮止めできて溶着作業中に中空肉厚管が電極芯棒
に沿って移動しないとともに、モリブデン箔および中空
肉厚管を封止管に溶着する際に発生する不純ガスによっ
て電極に具備されたゲッター部材の機能が低下すること
がなくてランプ寿命の長いショートアーク型放電ランプ
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、石英ガラス製の発光管内に対向配置さ
れた一対の電極のうち、少なくとも陽極にゲッター部材
が具備され、先端に電極が取り付けられた電極芯棒の基
端部がモリブデン箔に溶接されるとともに、電極芯棒の
外周に石英ガラス製の中空肉厚管が配置され、モリブデ
ン箔および中空肉厚管が発光管に連設された封止管にお
いて溶着封止された箔シール型のショートアーク型放電
ランプにおいて、電極と中空肉厚管の間の電極芯棒にゲ
ッター作用を有する線状あるいは板状の金属部材を巻回
する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、図面に基づいて本発明の
実施の形態を具体的に説明する。図１は、定格消費電力
が１００Ｗ、動作電圧が１８．２Ｖ、動作電流が５．５
Ａのショートアーク型放電ランプを示す。図１におい
て、石英ガラスからなる楕円球状の発光管１１の両端に
封止管１２が連設されている。そして、発光管１１内に
は、陽極２１と陰極２２が対向配置され、水銀とともに
アルゴンまたはキセノンガスが封入されている。

【０００９】図２は、図１に示すショートアーク型放電
ランプに使用される陽極側の電極マウントを示す。タン
グステンまたはトリエーテッドタングステンからなる電
極芯棒３１の先端に固定された陽極２１は、同じくタン
グステンまたはトリエーテッドタングステンからなり、
先端形状は円錐台形をしている。なお、陽極２１と電極
芯棒３１とを一体に成形してもよい。そして、陽極２１
の外周には溝が形成され、この溝に、ゲッター部材６０
として、高温において水素、酸素、一酸化炭素などのガ
ス吸収能力の大きいジルコニウムワイヤーまたはタンタ
ルワイヤーが巻き付けられ、陽極２１に溶接されてい
る。

【００１０】電極芯棒３１の基端部３１ａは偏平状に成
形され、その基端部３１ａがモリブデン箔４１の端部に
溶接されている。また、外部リード棒５１の先端部５１
ａも偏平状に成形され、その先端部５１ａもモリブデン
箔４１の端部に溶接されている。そして、電極芯棒３１
の外周には、石英ガラス製の中空肉厚管１３が配置され
ている。また、中空肉厚管１３と陽極２１の間の電極芯
棒３１の外周には線状の金属部材７１が巻回されてい
る。金属部材７１は、例えば１７００℃において大きな
ガス吸収能力を有するタンタルワイヤーからなる。そし
て、中空肉厚管１３の一方の端部がモリブデン箔４１に
当接するとともに、中空肉厚管１３の他方の端部が金属
部材７１に当接している。つまり、中空肉厚管１３は、
金属部材７１とモリブデン箔４１によって挟持されて電
極芯棒３１に仮止めされている。なお、金属部材７１
は、大きなガス吸収能力を有するものであれば、帯状の
金属板であってもよい。

【００１１】なお、中空肉厚管１３と金属部材７１が当
接せず、中空肉厚管１３を封止管１２に溶着する際に、
中空肉厚管１３の電極芯棒３１に沿う移動を許容できる
範囲内において、中空肉厚管１３と金属部材７１の間に
隙間が存在してもよい。この場合は、金属部材７１は、
中空肉厚管１３と陽極２１の間に介在するストッパーと
して機能する。

【００１２】陰極側の電極マウントも陽極側の電極マウ
ントと同様の構成であり、図１に示すように、電極芯棒
３２の先端に陰極２２が固定され、電極芯棒３２の基端
部がモリブデン箔４２の端部に溶接されている。そし
て、電極芯棒３２の外周に石英ガラス製の中空肉厚管１
３が配置され、中空肉厚管１３と陰極２２の間の電極芯
棒３２の外周には線状の金属部材７２が巻回されてい
る。陰極２２の表面にはゲッター部材を設けていない
が、必要に応じて設けてもよい。

【００１３】しかして、発光管１１の両端に連設された
封止管１２，１２の端部開口から陽極マウントおよび陰
極マウントを挿入し、陽極２１と陰極２２の間隔を所定
値にする。そして、発光管１１および封止管１２，１２
内を減圧状態にして封止管１２，１２をバーナーで加熱
する。これにより、軟化した封止管１２，１２が収縮
し、封止管１２，１２内にモリブデン箔４１，４２が埋
設されて封止されるとともに封止管１２，１２が、電極
芯棒３１，３２保持用の中空肉厚管１３，１３に溶着し
て一体化する。しかる後、発光管１１に連設された図示
略のチップ管から水銀および所定のガス種を封入し、封
止管１２，１２の端部に口金８１，８２を固定するとシ
ョートアーク型放電ランプが完成する。

【００１４】ここで、封止管１２，１２を加熱してモリ
ブデン箔４１，４２および中空肉厚管１３，１３を溶着
封止するとき、封止管１２，１２や電極マウントに付着
していた不純物が気化して、水素、酸素、一酸化炭素な
どの不純ガスが発生し、発光管１１内に拡散しようとす
る。しかし、この不純ガスは、ゲッター作用の大きな金
属部材７１，７２に吸収され、発光管１１内にはほとん
ど拡散しない。従って、この不純ガスが陽極２１の外周
に設けられたゲッター部材６０に吸収されることがな
く、ゲッター部材６０のゲッター能力は低下しない。こ
のため、点灯時に発生する不純ガスはゲッター部材６０
に十分に吸収され、発光管１１内壁の黒化を抑制するこ
とができ、ランプ寿命を長くすることができる。

【００１５】また、電極２１，２２と中空肉厚管１３，
１３の間の電極芯棒３１，３２に金属部材７１，７２が
巻回されているので、溶着する際に中空肉厚管１３，１
３が電極芯棒３１，３２に沿って移動せず、正確な位置
に溶着することができる。

【００１６】図１に示す本発明のショートアーク型放電
ランプを実際に点灯し、波長が３６５ｎｍの光出力と点
灯時間の関係を調査した。また、比較例として、図４の
電極マウントを有する従来のショートアーク型放電ラン
プについても同じ調査をしたが、その結果を図３に示
す。これから分かるように、本発明実施例のランプは、
点灯時間２０００時間における波長が３６５ｎｍの光出
力の減衰率は９５％であるが、比較例のランプの減衰率
は８０％であり、本発明のショートアーク型放電ランプ
のランプ寿命が従来のショートアーク型放電ランプに比
べてきわめて長いことを確認できた。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のショート
アーク型放電ランプは、電極と中空肉厚管の間の電極芯
棒にゲッター作用を有する線状や板状の金属部材を巻回
したので、中空肉厚管を電極芯棒に容易に仮止めできる
とともに、モリブデン箔および中空肉厚管を封止管に溶
着する際に発生する不純ガスによって電極に具備された
ゲッター部材の機能が低下することがなくてランプ寿命
の長いショートアーク型放電ランプとすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のショートアーク型放電ランプの
説明図である。

【図２】本発明実施例の陽極側電極マウントの説明図で
ある。

【図３】点灯時間と光出力相対値の関係図である。

【図４】従来の陽極側電極マウントの説明図である。

【符号の説明】 １１ 発光管 １２ 封止管 １３ 中空肉厚管 ２１ 陽極 ２２ 陰極 ３１，３２ 電極芯棒 ４１，４２ モリブデン箔 ５１ 外部リード棒 ６０ ゲッター部材 ７１，７２ 金属部材 ８１，８２ 口金 ９０ 仮止め用金属箔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石英ガラス製の発光管内に対向配置され
   た一対の電極のうち、少なくとも陽極にゲッター部材が
   具備され、先端に電極が取り付けられた電極芯棒の基端
   部がモリブデン箔に溶接されるとともに、該電極芯棒の
   外周に石英ガラス製の中空肉厚管が配置され、該モリブ
   デン箔および中空肉厚管が発光管に連設された封止管に
   おいて溶着封止された箔シール型のショートアーク型放
   電ランプにおいて、 前記電極と中空肉厚管の間の電極芯棒にゲッター作用を
   有する線状あるいは板状の金属部材が巻回されたことを
   特徴とするショートアーク型放電ランプ。