JP2001084955A - Flashing discharge lamp - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は閃光放電ランプ、
とりわけ光化学反応用途の高電圧印加の閃光放電ランプ
に関する。The present invention relates to a flash discharge lamp,
Particularly, the present invention relates to a flash discharge lamp to which a high voltage is applied for photochemical reaction.
【０００２】[0002]
【従来技術】従来、閃光放電ランプは写真撮影スタジオ
やアマチュアカメラの写真撮影用などで使用されてい
る。この場合、閃光放電させるために点灯回路のコンデ
ンサーに充電した電圧は、最大でも４００Ｖ程度であ
る。そして、アマチュアカメラで必要とされる放電ショ
ット回数は約３千ショットといわれ、写真撮影スタジオ
の場合は約３万ショット程度である。放電ショット回数
は換言すればランプ寿命であり、このランプ寿命は、閃
光放電ランプの累積点灯回数と共に起きる電極構成物質
のバルブ壁への付着やエミッタ物質の付着や電極のぐら
つき発生により決まってくる。2. Description of the Related Art Conventionally, flash discharge lamps have been used in photography studios and for photography by amateur cameras. In this case, the voltage charged to the capacitor of the lighting circuit for flash discharge is about 400 V at the maximum. The number of discharge shots required by an amateur camera is said to be about 3,000 shots, and in a photographic studio, it is about 30,000 shots. The number of discharge shots is, in other words, the life of the lamp. The life of the lamp is determined by the adhesion of the electrode constituent materials to the bulb wall, the adhesion of the emitter material, and the occurrence of wobbling of the electrodes, which occurs together with the cumulative number of times of operation of the flash discharge lamp.
【０００３】図１は従来の閃光放電ランプの一例の断面
図を示している。ここで、１は閃光放電ランプ、３は電
極、４は電極芯棒であり、４１は電極からの芯棒突出
部、５は電流供給棒、６はガラス巻き部であり、この部
分で気密封止されている。電極３はタングステン粉末と
バリウム酸化物系エミッタ粉末を混合し焼結されたもの
である。FIG. 1 is a sectional view of an example of a conventional flash discharge lamp. Here, 1 is a flash discharge lamp, 3 is an electrode, 4 is an electrode core rod, 41 is a protruding part of the core rod from the electrode, 5 is a current supply rod, and 6 is a glass winding part. Has been stopped. The electrode 3 is obtained by mixing and sintering a tungsten powder and a barium oxide emitter powder.
【０００４】この電極の場合、電極芯棒４と電極３は焼
き締め、あるいは溶接により固定されており、放電ショ
ット回数３千〜３万ショットの間に、電極３と電極芯棒
４の固定部がぐらつくようになる。また、ガラスバルブ
管壁へのエミッタ材料の付着量も多いものであった。さ
らに、電極を真空中で焼結する際にエミッタ材料が揮発
して真空焼結用の炉の炉壁を汚染するという製造上の問
題もあった。In the case of this electrode, the electrode core rod 4 and the electrode 3 are fixed by baking or welding, and the fixing portion of the electrode 3 and the electrode core rod 4 during the number of discharge shots of 3,000 to 30,000 shots. It becomes unstable. Further, the amount of the emitter material adhered to the glass bulb tube wall was large. Further, there is also a manufacturing problem that when the electrode is sintered in a vacuum, the emitter material volatilizes and contaminates the furnace wall of the vacuum sintering furnace.
【０００５】最近になって、閃光放電ランプの用途は写
真撮影にとどまらず、産業用途である光化学反応の用途
が増えてきている。たとえばＤＶＤ（ディジタルビデオ
ディスク）の貼り合わせ技術に閃光放電ランプが応用さ
れるようになった。この場合、閃光放電の必要な放電シ
ョット回数（要求寿命回数）は、使用電圧約１５００Ｖ
で２００万ショットである。このような高電圧で極多回
数の放電には、従来の閃光放電ランプでは耐えられない
ものであった。[0005] In recent years, the use of flash discharge lamps is not limited to photography, and the use of photochemical reactions, which are industrial uses, is increasing. For example, a flash discharge lamp has been applied to a bonding technique of a DVD (digital video disk). In this case, the number of discharge shots (required life times) required for flash discharge is approximately 1500 V in working voltage.
2 million shots. The conventional flash discharge lamp cannot withstand such a high voltage and extremely large number of discharges.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来の閃光放電ランプ
について、鋭意、短寿命の原因を検討した結果、閃光放
電ランプの発光によるガス膨張に起因して電極部へ圧力
負荷が繰返しかかることにより、電極と電極芯棒の固定
部がぐらつくようになることがわかった。また、エミッ
タ材料が電極内に均等に混合されているので、実際にエ
ミッタ機能に寄与する以上に含有していることからガラ
スバルブ管壁へのエミッタ材料の付着量も多いことがわ
かった。そこで本発明における目的は、電極と電極芯棒
の固定を強固なものとし、電極製造時およびランプ使用
時にエミッタ材料の飛散が少なく、使用電圧約１５００
Ｖで２００万ショットというような、高電圧で極多回数
の放電にも耐えうる閃光放電ランプを提供することにあ
る。As to the conventional flash discharge lamp, the inventors of the present invention have intensively studied the cause of the short life, and as a result, a pressure load is repeatedly applied to the electrode portion due to gas expansion due to the emission of the flash discharge lamp. It was found that the fixed portion between the electrode and the electrode core rod became unstable. Further, since the emitter material was evenly mixed in the electrode, it was found that the amount of the emitter material attached to the glass bulb tube wall was large because it was contained more than actually contributed to the emitter function. Therefore, an object of the present invention is to strengthen the fixing between the electrode and the electrode core rod, to reduce the scattering of the emitter material at the time of manufacturing the electrode and using the lamp, and to use a voltage of about 1500.
An object of the present invention is to provide a flash discharge lamp capable of withstanding a very high number of discharges at a high voltage such as 2 million shots at V.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】そこで、上記目的のため
に請求項１に記載の発明は、高融点金属材料粉末を焼結
してなる電極を有する閃光放電ランプにおいて、該電極
は複数段の積層構造になっており、高融点金属材料粉末
とバリウム酸化物系エミッタ材料粉末との混合粉末とか
らなるエミッタ混合層と、高融点金属材料粉末とバリウ
ム酸化物系エミッタ材料粉末とニッケル粉末との混合粉
末とからなるエミッタ・ニッケル混在層と、高融点金属
材料粉末とニッケル粉末との混合粉末とからなるニッケ
ル混合層とが、この順番で電極先端側から積み重なって
おり、電極芯棒と該電極が焼結されることにより固定さ
れていることを特徴とする閃光放電ランプとするもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a flash discharge lamp having an electrode formed by sintering a refractory metal material powder. It has a laminated structure, an emitter mixed layer composed of a mixed powder of a high melting point metal material powder and a barium oxide based emitter material powder, and a high melting point metal material powder, a barium oxide based emitter material powder and a nickel powder. An emitter / nickel mixed layer made of a mixed powder and a nickel mixed layer made of a mixed powder of a high melting point metal material powder and a nickel powder are stacked in this order from the electrode tip side, and an electrode core rod and the electrode Are fixed by sintering.
【０００８】請求項２に記載の発明は、前記高融点金属
材料としてタングステンを選定し、エミッタ・ニッケル
混在層とニッケル混合層において、ニッケルのタングス
テンに対する混合量が０．０５〜１．５０ｗｔ％である
ことを特徴する請求項１に記載の閃光放電ランプとする
ものである。According to a second aspect of the present invention, tungsten is selected as the high melting point metal material, and in the emitter / nickel mixed layer and the nickel mixed layer, the mixing amount of nickel with respect to tungsten is 0.05 to 1.50 wt%. A flash discharge lamp according to claim 1, wherein:
【０００９】請求項３に記載の発明は、前記高融点金属
材料としてモリブデンを選定し、エミッタ・ニッケル混
在層とニッケル混合層において、ニッケルのモリブデン
に対する混合量が０．０５〜２．５０ｗｔ％であること
を特徴する請求項１に記載の閃光放電ランプとするもの
である。According to a third aspect of the present invention, molybdenum is selected as the refractory metal material, and in the emitter / nickel mixed layer and the nickel mixed layer, the amount of nickel mixed with molybdenum is 0.05 to 2.50 wt%. A flash discharge lamp according to claim 1, wherein:
【００１０】[0010]
【作用】電極が複数段の積層構造になっており、電極後
部にあるニッケル混合層が高融点金属材料粉末とニッケ
ル粉末との混合粉末の焼結体であることから、電極芯棒
と電極の固定において、ニッケル混合層に含有されるニ
ッケルが電極焼結時に軟化溶融し、高融点金属粒子間お
よび電極芯棒と高融点金属粒子の間に浸透し、電極芯棒
と電極とが確実に固定される。The electrode has a multi-layer structure, and the nickel mixed layer at the rear of the electrode is a sintered body of a mixed powder of a high melting point metal material powder and a nickel powder. In fixing, the nickel contained in the nickel mixed layer softens and melts during electrode sintering, and penetrates between the high melting point metal particles and between the electrode core rod and the high melting point metal particle, thereby securely fixing the electrode core rod and the electrode. Is done.
【００１１】また、電極先端側にあるエミッタ混合層
は、前記高融点金属材料粉末とバリウム酸化物系エミッ
タ材料粉末との混合粉末の焼結体であることから、エミ
ッタ材料を電極のエミッタ混合層部分に大部分を存在さ
せるので、電極１個あたりに使用されるエミッタ材料の
量は少なくて所期の電極特性を満たす。そして、真空焼
結時に電極からのエミッタ材料の飛散が少ない。The emitter mixed layer on the electrode tip side is a sintered body of a mixed powder of the high melting point metal material powder and the barium oxide-based emitter material powder. Since a large part is present in the portion, the amount of emitter material used per electrode is small and satisfies the desired electrode characteristics. Further, scattering of the emitter material from the electrode during vacuum sintering is small.
【００１２】さらに、ニッケル混合層とエミッタ混合層
の間に高融点金属材料粉末とニッケル粉末とバリウム酸
化物系エミッタ材料粉末の混在したエミッタ・ニッケル
混在層を配置したので、エミッタ・ニッケル混在層は、
ニッケル混合層とエミッタ混合層の真空焼結時の収縮差
を緩和する緩衝層としての機能を果たし、各積層界面の
亀裂発生を防ぐことができる。Furthermore, since the emitter / nickel mixed layer in which the high melting point metal material powder, the nickel powder and the barium oxide type emitter material powder are mixed is disposed between the nickel mixed layer and the emitter mixed layer, the emitter / nickel mixed layer is ,
It functions as a buffer layer that reduces the difference in shrinkage during vacuum sintering between the nickel mixed layer and the emitter mixed layer, and can prevent the occurrence of cracks at the interfaces of the respective layers.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を用いて
説明する。図２は本発明の閃光放電ランプの一端側断面
図を示している。電極３は複数段（図では３段）の積層
構造になっており、ニッケル混合層３３が高融点金属材
料粉末とニッケル粉末との混合粉末の焼結体であり、エ
ミッタ混合層３１が前記高融点金属材料粉末とバリウム
酸化物系エミッタ材料粉末との混合粉末の焼結体からな
っている。そして、エミッタ・ニッケル混在層３２は高
融点金属材料粉末とニッケル粉末とバリウム酸化物系エ
ミッタ材料粉末との混合粉末の焼結体からなっている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a sectional view showing one end of the flash discharge lamp of the present invention. The electrode 3 has a laminated structure of a plurality of stages (three stages in the figure), the nickel mixed layer 33 is a sintered body of a mixed powder of a high melting point metal material powder and a nickel powder, and the emitter mixed layer 31 is It is made of a sintered body of a mixed powder of a melting point metal material powder and a barium oxide emitter material powder. The emitter / nickel mixed layer 32 is made of a sintered body of a mixed powder of a high melting point metal material powder, a nickel powder, and a barium oxide-based emitter material powder.
【００１４】電極芯棒４は電極３の先端から突出して電
極突出部４１を有した形で電極３を焼結により固定して
いる。５は電流供給棒であり、ガラスバルブ２と封着さ
れる前に、予めガラス巻き部６が取り付けられており、
電極芯棒４とはロウ材７により接合されている。電流供
給棒５が取り付けられ一体化された電極はガラス巻き部
６とガラスバルブ２を溶融封着することによってガラス
バルブ２内に配置される。なお、エミッタ・ニッケル混
在層３２は一層でなくニッケル粉末とバリウム酸化物系
エミッタ材料粉末の量を段階的に変えた層を複数層積層
したものでもよい。The electrode rod 4 has an electrode protruding portion 41 projecting from the tip of the electrode 3 to fix the electrode 3 by sintering. Reference numeral 5 denotes a current supply rod, to which a glass winding portion 6 is attached in advance before being sealed with the glass bulb 2,
The electrode rod 4 is joined with the brazing material 7. The electrode integrated with the current supply rod 5 is disposed in the glass bulb 2 by melting and sealing the glass winding part 6 and the glass bulb 2. The emitter / nickel mixed layer 32 is not limited to a single layer, but may be a layer in which a plurality of layers in which the amounts of nickel powder and barium oxide-based emitter material powder are changed stepwise are laminated.
【００１５】次に、本発明の閃光放電ランプの製造方法
について説明する。 （１）電極成形 図３はエミッタ混合層３１、エミッタ・ニッケル混在層
３２、ニッケル混合層３３を積層して形成する工程を説
明する図である。高融点金属材料粉末としてタングステ
ン粉末を選定して説明する。金型８に電極芯棒４をセッ
トしてニッケル混合層３３、エミッタ・ニッケル混在層
３２、エミッタ混合層３１を形成すべく、タングステン
粉末にニッケル粉末を０．０５〜１．５０ｗｔ％含有さ
せた混合粉末、タングステン粉末にニッケル粉末を０．
０５〜１．５０ｗｔ％含有させ、バリウム酸化物系エミ
ッタ材料粉末を含有させた混合粉末、タングステン粉末
にバリウム酸化物系エミッタ材料粉末を含有させた混合
粉末、を準備し、各混合粉末を順に充填しては金型上パ
ンチ８３により加圧することを繰り返すことによりプレ
ス成形する。あるいは、各混合粉末を順に充填したあと
で一括でプレス成形する。Next, a method for manufacturing a flash discharge lamp according to the present invention will be described. (1) Electrode molding FIG. 3 is a view for explaining a process of laminating and forming the emitter mixed layer 31, the emitter / nickel mixed layer 32, and the nickel mixed layer 33. Tungsten powder is selected and described as the high melting point metal material powder. In order to form the nickel mixed layer 33, the emitter / nickel mixed layer 32, and the emitter mixed layer 31 by setting the electrode core rod 4 in the mold 8, the nickel powder was contained in the tungsten powder at 0.05 to 1.50 wt%. Nickel powder was added to mixed powder and tungsten powder in an amount of 0.1.
A mixed powder containing 0.55 to 1.50 wt% and containing a barium oxide-based emitter material powder, and a mixed powder containing tungsten powder and a barium oxide-based emitter material powder are prepared, and each mixed powder is filled in order. Then, press molding is performed by repeating pressing with the upper die 83. Alternatively, after the mixed powders are sequentially filled, press molding is performed at once.
【００１６】上記で、タングステン粉末にニッケル粉末
を０．０５〜１．５０ｗｔ％含有させた混合粉末を用い
たが、ニッケルのタングステンに対する混合量が０．０
５ｗｔ％より少ない場合は、確実な焼結固定ができない
ので問題があり、当該混合量が１．５０ｗｔ％を超える
場合は、放電動作時にニッケルが電極から拡散して出て
くる。そして蒸発し発光管内を黒化させるという不具合
が生じるからである。プレス圧力は３〜１０Ｔｏｎ／ｃ
ｍ2である。なお、８１は金型底部材であり電極芯棒の
センター出し部材でもある。８２は金型下パンチであ
る。なお、放電を電極先端部に集中させるため、電極芯
棒４は電極から突出させ、芯棒突出部４１を有するよう
にする。In the above, a mixed powder containing 0.05 to 1.50 wt% of nickel powder in tungsten powder was used.
If the amount is less than 5 wt%, there is a problem because reliable sintering cannot be performed. If the mixing amount exceeds 1.50 wt%, nickel diffuses out of the electrode during discharge operation. This is because there is a problem in that evaporation and blackening of the arc tube occur. Press pressure is 3-10 Ton / c
m 2 . In addition, 81 is a mold bottom member and also a centering member of the electrode core rod. Reference numeral 82 denotes a punch under the mold. In order to concentrate the discharge on the tip of the electrode, the electrode core rod 4 is made to protrude from the electrode, and has a core rod protrusion 41.
【００１７】また、高融点材料粉末としてモリブデン粉
末を使用する場合は、モリブデン粉末に対する混合割合
を０．０５〜２．５０ｗｔ％とする。それは、ニッケル
のモリブデンに対する混合量が０．０５ｗｔ％より少な
い場合は、確実な焼結固定ができないので問題があり、
当該混合量が２．５０ｗｔ％を超える場合は放電動作時
にニッケルが電極から拡散して出てくる。そして蒸発し
発光管内を黒化させるという不具合が生じるからであ
る。When molybdenum powder is used as the high melting point material powder, the mixing ratio with respect to the molybdenum powder is 0.05 to 2.50 wt%. If the mixing amount of nickel to molybdenum is less than 0.05 wt%, there is a problem because reliable sintering cannot be performed.
If the mixing amount exceeds 2.50 wt%, nickel diffuses out of the electrode during the discharging operation. This is because there is a problem in that evaporation and blackening of the arc tube occur.
【００１８】（２）電極焼結 金型でプレスにより三段の積層構造に成形され、電極芯
棒４の挿通された電極３を真空焼結炉（不図示）にて焼
結する。焼結温度は１２００〜１４００℃である。１４
００℃を超えるとバリウム酸化物系エミッタ材料は蒸発
をしてしまう。焼結処理において、ニッケルを含有した
層であるニッケル混合層３３、エミッタ・ニッケル混在
層３２は、ニッケルが介在することにより、ニッケルが
タングステン粒子の周りに流れ込み、電極３のタングス
テン粒子と電極芯棒４のタングステンの接合が強固とな
り、タングステン製の電極芯棒４ともしっかりと固定さ
れる。(2) Electrode sintering The electrode 3 formed into a three-tiered laminated structure by pressing with a metal mold and having the electrode core rod 4 inserted therein is sintered in a vacuum sintering furnace (not shown). The sintering temperature is 1200-1400 ° C. 14
When the temperature exceeds 00 ° C., the barium oxide-based emitter material evaporates. In the sintering process, the nickel mixed layer 33 and the emitter / nickel mixed layer 32, which are layers containing nickel, flow around the tungsten particles due to the interposition of nickel, and the tungsten particles of the electrode 3 and the electrode core rod 4 is strengthened, and is firmly fixed to the electrode rod 4 made of tungsten.
【００１９】また、より一層強固に電極３と電極芯棒４
とを固定させるために電極芯棒４の電極内部に位置する
箇所に芯棒切欠き部（不図示）を形成しておくのも好ま
しい。Further, the electrode 3 and the electrode core 4
It is also preferable to form a core rod notch (not shown) at a position located inside the electrode of the electrode rod 4 in order to fix the above.
【００２０】（３）電流供給棒と電極芯棒の接合 図４は電極３から突出した電極芯棒４とガラス巻きした
電流供給棒５とを不活性ガス中でアーク加熱してＮｉロ
ウ接合する工程を説明する図である。予め電極芯棒４と
電流供給棒５とを一体化してガラス巻き部６を付けるこ
とは次の理由からできない。それは、ガラス巻き部６を
電流供給棒５につけるには空気中で１０００℃以上に加
熱し、そしてその後ケミカルエッチングにより電流供給
棒５の酸化被膜を除去する際に電極３の電極外側層３１
に含まれるエミッタ材料が吸湿してしまうためであり、
またはガラス巻き部６を付けたまま電極３を焼結すると
ガラス巻き部６が熱で変形してしまうためである。(3) Joining of Current Supply Rod and Electrode Core Rod FIG. 4 shows that the electrode core rod 4 protruding from the electrode 3 and the glass-wound current supply rod 5 are arc-heated in an inert gas to perform Ni brazing. It is a figure explaining a process. It is not possible to integrate the electrode core rod 4 and the current supply rod 5 in advance and attach the glass winding part 6 for the following reasons. It is necessary to heat the glass winding 6 to the current supply rod 5 by heating it to 1000 ° C. or more in air, and then to remove the oxide film of the current supply rod 5 by chemical etching.
Because the emitter material contained in the
Alternatively, if the electrode 3 is sintered with the glass winding 6 attached, the glass winding 6 is deformed by heat.
【００２１】蓋部材１３及び底部材１４を有する石英容
器９内において、電極芯棒４と一体で焼結された電極３
の電極芯棒４の一端とガラス巻き部６が形成された電流
供給棒５の一端を突き合わせて、その突き合わせ部を巻
くようにＮｉ製のロウ材７を保持して立設し、窒素ガス
あるいはアルゴンガスといった不活性雰囲気で石英容器
９内を充填し、アーク加熱陰極１０と電源プラス１１間
で高電圧を印加し、アーク加熱陰極１０とロウ材７でア
ーク放電を起こしロウ材７を溶かし、電極芯棒４の一端
と電流供給棒５の一端をロウ接合する。In a quartz container 9 having a lid member 13 and a bottom member 14, the electrode 3 sintered integrally with the electrode core rod 4 is provided.
One end of the electrode core rod 4 and one end of the current supply rod 5 on which the glass winding portion 6 is formed are abutted, and a Ni brazing material 7 is held upright so as to wind the abutting portion, and nitrogen gas or Filling the quartz container 9 with an inert atmosphere such as argon gas, applying a high voltage between the arc heating cathode 10 and the power supply plus 11, causing an arc discharge between the arc heating cathode 10 and the brazing material 7 to melt the brazing material 7, One end of the electrode core rod 4 and one end of the current supply rod 5 are joined by brazing.
【００２２】（４）ガラスバルブ内への電極の配設 電流供給棒５とロウ接合により一体化された電極３を管
状のガラスバルブ２内に挿入し、ガラスバルブ端部にお
いてガラス巻き部６を加熱溶融してガラスバルブ２を封
止する。(4) Arrangement of electrodes in glass bulb The electrode 3 integrated with the current supply rod 5 by brazing is inserted into the tubular glass bulb 2, and the glass winding 6 is formed at the end of the glass bulb. The glass bulb 2 is sealed by heating and melting.
【００２３】[0023]
【実施例】具体的に閃光放電ランプを製造し、その性能
を確認した。先ず、ニッケル混合層を成形するための材
料として１μｍ〜１０μｍのタングステン粉末と、別途
粒径約１μｍのニッケル粉末を準備し、ニッケル粉末を
タングステン粉末に対して０．５ｗｔ％の割合で混合粉
末とした。その混合粉末を金型内に投入してプレスし
た。プレス時の圧力は約３Ｔｏｎ／ｃｍ2とした。EXAMPLE A flash discharge lamp was specifically manufactured and its performance was confirmed. First, a tungsten powder of 1 μm to 10 μm as a material for forming a nickel mixed layer and a nickel powder having a particle size of about 1 μm are separately prepared, and the nickel powder is mixed with the mixed powder at a ratio of 0.5 wt% to the tungsten powder. did. The mixed powder was put into a mold and pressed. The pressure at the time of pressing was about 3 Ton / cm 2 .
【００２４】次に、エミッタ・ニッケル混在層を形成す
るための材料として高融点金属材料に１μｍ〜１０μｍ
の粒径のタングステン粉末を混合して配合し、また別
途、粒径約１μｍのニッケル粉末を準備し、ニッケル粉
末をタングステン粉末に対して０．５ｗｔ％の割合で混
合し、さらにバリウム酸化物系エミッタとしてＢａ1.8
Ｓｒ0.2Ｃａ1.0ＷＯ６1.0の粉末をタングステン粉末に
対して５ｗｔ％の割合で混合して混合粉末とした。その
混合粉末を金型内のニッケル混合層のプレス成形品の上
から投入しプレスした。プレス時の圧力は約３Ｔｏｎ／
ｃｍ2とした。Next, as a material for forming the emitter / nickel mixed layer, a high melting point metal material is added to a material having a thickness of 1 μm to 10 μm.
A tungsten powder having a particle size of about 1 μm is separately prepared, and a nickel powder having a particle diameter of about 1 μm is separately prepared. The nickel powder is mixed at a ratio of 0.5 wt% with respect to the tungsten powder. Ba 1.8 as emitter
Powder Sr 0.2 Ca 1.0 WO6 1.0 was mixed powder were mixed at a ratio of 5 wt% with respect to tungsten powder. The mixed powder was poured from above the press-formed product of the nickel mixed layer in the mold and pressed. Pressing pressure is about 3 Ton /
cm 2 .
【００２５】そして、エミッタ混合層を形成するため
に、高融点金属材料に１μｍ〜１０μｍの粒径のタング
ステン粉末を混合して配合し、また別途、バリウム酸化
物系エミッタとしてＢａ1.8Ｓｒ0.2Ｃａ1.0ＷＯ６1.0粉
末を準備し、バリウム酸化物系エミッタとしてＢａ1.8
Ｓｒ0.2Ｃａ1.0ＷＯ６1.0の粉末をタングステン粉末に
対して１０ｗｔ％の割合で混合して混合粉末とし、図３
で示したように、金型内のニッケル混合層とエミッタ・
ニッケル混在層のプレス成形品の上に、被覆した状態で
金型内でプレスし、三段の積層構造の電極のプレス成形
品とした。このときのプレス時の圧力は約５Ｔｏｎ／ｃ
ｍ2とした。そして、真空度２．７×１０-4Ｐａの真空
焼結炉で温度１４００℃で焼結した。Then, in order to form an emitter mixed layer, a tungsten powder having a particle diameter of 1 μm to 10 μm is mixed and blended with a high melting point metal material, and Ba 1.8 Sr 0.2 Ca 1.0 is separately used as a barium oxide emitter. prepare WO6 1.0 powder, Ba 1.8 as barium oxide emitter
Sr 0.2 The Ca 1.0 WO6 1.0 powder and 10 wt% mixed powder were mixed at a ratio of relative tungsten powder, 3
As shown in the above, the nickel mixed layer in the mold
The coated nickel-layer press-formed product was pressed in a mold in a covered state to obtain a press-formed product of an electrode having a three-layered structure. The pressure during pressing at this time is about 5 Ton / c
It was m 2. Then, sintering was performed at a temperature of 1400 ° C. in a vacuum sintering furnace having a degree of vacuum of 2.7 × 10 −4 Pa.
【００２６】次に図４で示した石英容器内で、アルゴン
または水素雰囲気にて、予め準備しておいた電流供給棒
と、三段積層構造の電極の電極芯棒をＮｉロウ材によっ
て接合した。そして、電極を固定した電極芯棒と電流供
給棒とを一体化してガラスバルブ一端部に封止して配設
した。そして、ガラスバルブ他端側に純タングステンか
らなる電極を配設した。ガラスバルブ内には封入ガスと
してキセノンを２．７×１０4〜８．０×１０4Ｐａ封入
した。そして、上記の方法で作製した閃光放電ランプ
を、１５００Ｖで繰返し点灯試験した結果、放電ショッ
ト回数２００万回を確認することができ、化学反応の産
業用途の分野でも充分使用に耐えることが判明した。Next, in a quartz vessel shown in FIG. 4, in an argon or hydrogen atmosphere, a current supply rod prepared in advance and an electrode core rod of an electrode having a three-layer structure were joined by a Ni brazing material. . Then, the electrode core rod to which the electrode was fixed and the current supply rod were integrated, and sealed and disposed at one end of the glass bulb. Then, an electrode made of pure tungsten was provided on the other end side of the glass bulb. Xenon was sealed in the glass bulb as xenon at 2.7 × 10 4 to 8.0 × 10 4 Pa. The flash discharge lamp manufactured by the above method was subjected to a repeated lighting test at 1500 V. As a result, the number of discharge shots was 2,000,000 times, and it was found that the device was sufficiently usable in the field of industrial use of chemical reaction. .
【００２７】[0027]
【発明の効果】本発明によれば、ニッケル混合層と電極
芯棒ともニッケルが介在することによりニッケルがタン
グステン粒子の周りに流れ込み、電極のタングステン粒
子と電極芯棒のタングステンの接合が強固となりしっか
りと固定される。それゆえ、電極芯棒と電極の固定に際
し溶接する必要が無く、電極芯棒と電極がしっかりと焼
結により固定されるので、長寿命の閃光放電ランプとす
ることができる。According to the present invention, nickel flows into the periphery of tungsten particles due to the presence of nickel in both the nickel mixed layer and the electrode core rod, and the bonding between the tungsten particles of the electrode and the tungsten of the electrode core rod becomes strong and firm. Is fixed. Therefore, there is no need for welding when fixing the electrode core rod and the electrode, and the electrode core rod and the electrode are firmly fixed by sintering, so that a long-life flash discharge lamp can be obtained.
【００２８】また、エミッタ材料もエミッタ混合層に大
部分を存在させることができるので、放電のために電極
に必要なエミッタ使用量を、従来の閃光放電ランプに比
べて低減することができる。さらに、電極の製造時にお
いて、エミッタ材料の飛散を抑えることができ、焼結炉
の汚染を抑制できる。Further, since most of the emitter material can be present in the mixed emitter layer, the amount of emitter required for the electrode for discharging can be reduced as compared with the conventional flash discharge lamp. Further, at the time of manufacturing the electrode, scattering of the emitter material can be suppressed, and contamination of the sintering furnace can be suppressed.
【００２９】そして、ニッケル混合層とエミッタ混合層
の間に高融点金属材料粉末とニッケル粉末とバリウム酸
化物系エミッタ材料粉末の混在したエミッタ・ニッケル
混在層を配置したので、エミッタ・ニッケル混在層は、
ニッケル混合層とエミッタ混合層の真空焼結時の収縮差
を緩和する緩衝層としての機能を果たし、各積層界面の
亀裂発生を防ぐことができる。また、エミッタ・ニッケ
ル混在層においても電極のタングステン粒子と電極芯棒
のタングステンの接合が強固となりしっかりと固定され
る。Since the emitter / nickel mixed layer in which the high melting point metal material powder, the nickel powder and the barium oxide type emitter material powder are mixed is disposed between the nickel mixed layer and the emitter mixed layer, the emitter / nickel mixed layer is ,
It functions as a buffer layer that reduces the difference in shrinkage during vacuum sintering between the nickel mixed layer and the emitter mixed layer, and can prevent the occurrence of cracks at the interfaces of the respective layers. Also, in the emitter / nickel mixed layer, the bonding between the tungsten particles of the electrode and the tungsten of the electrode core rod becomes strong and firmly fixed.
【図１】従来の閃光放電ランプの一例の断面図を示す。FIG. 1 shows a sectional view of an example of a conventional flash discharge lamp.
【図２】本発明の閃光放電ランプの一端側断面図を示
す。FIG. 2 is a sectional view showing one end of a flash discharge lamp according to the present invention.
【図３】電極成形の工程の説明用概略図を示す。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an electrode forming process.
【図４】電極芯棒と電流供給棒の接合の方法を説明する
概略図を示す。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a method for joining an electrode core rod and a current supply rod.
１ 閃光放電ランプ ２ ガラスバルブ ３ 電極 ３１ エミッタ混合層 ３２ エミッタ・ニッケル混在層 ３３ ニッケル混合層 ４ 電極芯棒 ４１ 芯棒突出部 ５ 電流供給棒 ６ ガラス巻き部 ７ ロウ材 ８ 金型 ８１ 金型下台 ８２ 金型下パンチ ８３ 金型上パンチ ８４ 金型側壁 ９ 石英容器 １０ アーク加熱陰極 １１ 電源プラス極端子 １２ 不活性ガス導入口 １３ 蓋部材 １４ 底部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flash discharge lamp 2 Glass bulb 3 Electrode 31 Emitter mixed layer 32 Emitter / nickel mixed layer 33 Nickel mixed layer 4 Electrode core rod 41 Core rod protruding part 5 Current supply rod 6 Glass winding part 7 Brazing material 8 Mold 81 Mold base 82 Lower punch of mold 83 Upper punch of mold 84 Side wall of mold 9 Quartz container 10 Arc heating cathode 11 Power supply positive electrode terminal 12 Inert gas inlet 13 Lid member 14 Bottom member
Claims (3)
を有する閃光放電ランプにおいて、 該電極は複数段の積層構造になっており、高融点金属材
料粉末とバリウム酸化物系エミッタ材料粉末との混合粉
末とからなるエミッタ混合層と、高融点金属材料粉末と
バリウム酸化物系エミッタ材料粉末とニッケル粉末との
混合粉末とからなるエミッタ・ニッケル混在層と、高融
点金属材料粉末とニッケル粉末との混合粉末とからなる
ニッケル混合層とが、この順番で電極先端側から積み重
なっており、電極芯棒と該電極が焼結されることにより
固定されていることを特徴とする閃光放電ランプ。1. A flash discharge lamp having an electrode formed by sintering a high melting point metal material powder, wherein the electrode has a multi-layered structure, and comprises a high melting point metal material powder and a barium oxide emitter material powder. An emitter / nickel mixed layer made of a mixed powder of a high melting point metal material powder, a barium oxide-based emitter material powder and a nickel powder, a high melting point metal material powder and a nickel powder And a nickel mixed layer made of a powder mixture of the following: is stacked from the electrode tip side in this order, and is fixed by sintering the electrode core rod and the electrode.
を選定し、エミッタ・ニッケル混在層とニッケル混合層
において、ニッケルのタングステンに対する混合量が
０．０５〜１．５０ｗｔ％であることを特徴する請求項
１に記載の閃光放電ランプ。2. The method according to claim 1, wherein tungsten is selected as the refractory metal material, and a mixing amount of nickel with respect to tungsten is 0.05 to 1.50 wt% in the emitter / nickel mixed layer and the nickel mixed layer. 2. The flash discharge lamp according to 1.
選定し、エミッタ・ニッケル混在層とニッケル混合層に
おいて、ニッケルのモリブデンに対する混合量が０．０
５〜２．５０ｗｔ％であることを特徴する請求項１に記
載の閃光放電ランプ。3. The method according to claim 1, wherein molybdenum is selected as the refractory metal material, and the amount of nickel mixed with molybdenum in the mixed layer of the emitter and nickel and the nickel mixed layer is set to 0.0.
The flash lamp according to claim 1, wherein the content is 5 to 2.50 wt%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25828499A JP2001084955A (en) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | Flashing discharge lamp |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25828499A JP2001084955A (en) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | Flashing discharge lamp |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001084955A true JP2001084955A (en) | 2001-03-30 |
Family
ID=17318126
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25828499A Pending JP2001084955A (en) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | Flashing discharge lamp |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001084955A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007194020A (en) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Cathode material for flash discharge tube and flash discharge tube equipped with the cathode material |
| JP2015527713A (en) * | 2012-08-03 | 2015-09-17 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | Electric lamp and method of manufacturing electric lamp |
| JP2017112121A (en) * | 2017-02-15 | 2017-06-22 | ウシオ電機株式会社 | Short arc type discharge lamp |
-
1999
- 1999-09-13 JP JP25828499A patent/JP2001084955A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007194020A (en) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Cathode material for flash discharge tube and flash discharge tube equipped with the cathode material |
| JP2015527713A (en) * | 2012-08-03 | 2015-09-17 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | Electric lamp and method of manufacturing electric lamp |
| JP2017112121A (en) * | 2017-02-15 | 2017-06-22 | ウシオ電機株式会社 | Short arc type discharge lamp |
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