JP2001236924A - ショートアーク型水銀ランプ - Google Patents
ショートアーク型水銀ランプInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ショートアーク型水銀ランプにおて、ｉ線領域
を含む放射照度の増大を図り、安定なアークを形成し、
放射照度維持率の高いランプを提供する。 【解決手段】本発明のショートアーク型水銀ランプは、
発光管１内に陰極２と陽極３が対向して配置されてお
り、当該発光管１内に少なくとも希ガスと水銀とカドミ
ウムが封入されている該ランプにおいて、封入されるカ
ドミウムのバルブ内単位容積当りの重量Ｙ（ｍｇ／ｃｍ
3）が、０．０２≦Ｙ≦０．４、であって、バルブ１２
内部に封止されたリード棒支持用石英部１５の端部と該
バルブ際との距離Ｌ(ｍｍ)が、Ｌ≦３０、である事を特
徴とする。また、該ランプのステム部１３やチップ部１
６に保温膜を持つ事を特徴とする。
を含む放射照度の増大を図り、安定なアークを形成し、
放射照度維持率の高いランプを提供する。 【解決手段】本発明のショートアーク型水銀ランプは、
発光管１内に陰極２と陽極３が対向して配置されてお
り、当該発光管１内に少なくとも希ガスと水銀とカドミ
ウムが封入されている該ランプにおいて、封入されるカ
ドミウムのバルブ内単位容積当りの重量Ｙ（ｍｇ／ｃｍ
3）が、０．０２≦Ｙ≦０．４、であって、バルブ１２
内部に封止されたリード棒支持用石英部１５の端部と該
バルブ際との距離Ｌ(ｍｍ)が、Ｌ≦３０、である事を特
徴とする。また、該ランプのステム部１３やチップ部１
６に保温膜を持つ事を特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶露光装置に用
いられる放射効率の高いショートアーク型水銀ランプに
関するものである。
いられる放射効率の高いショートアーク型水銀ランプに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、カラーフィルターや液晶の製造工
程のうち露光工程用には、一般的にｇ線、ｈ線、ｉ線を
含む３００ｎｍから４５０ｎｍに亘る波長の紫外光が使
用されている。その光源として、ショートアーク型水銀
ランプが使用されている。また近年の微細化、及び広画
面化に伴い該波長範囲の３００ｎｍから４００ｎｍの光
がより多く必要とされるようになってきた。更に、液晶
の露光面積は年々大型化し、高いスループットが要求さ
れるために、更なる露光量の増大が要求されている。
程のうち露光工程用には、一般的にｇ線、ｈ線、ｉ線を
含む３００ｎｍから４５０ｎｍに亘る波長の紫外光が使
用されている。その光源として、ショートアーク型水銀
ランプが使用されている。また近年の微細化、及び広画
面化に伴い該波長範囲の３００ｎｍから４００ｎｍの光
がより多く必要とされるようになってきた。更に、液晶
の露光面積は年々大型化し、高いスループットが要求さ
れるために、更なる露光量の増大が要求されている。
【０００３】このような市場よりの要請に伴い、紫外線
の放射強度を高める種々の試みが成されている。例え
ば、ｇ線、ｈ線、ｉ線域の放射照度の増加は、ランプへ
の電気入力を増やすことで得られる。しかし、ランプへ
の電気入力の増大は、電極へのエネルギー流入を増大さ
せ、電極温度を上昇させる。この電極温度の上昇によ
り、電極物質や該電極に含まれる不純物の蒸発が盛んに
なり、電極の損傷やバルブの黒化を生じるという問題が
有る。そこで、ランプへの電気入力を増やしたまま電極
の温度を下げる為には、電極寸法を大きくする方法が採
られているが、電極の大型化は、ランプ重量を増大さ
せ、ランプの製造や、ランプの取り扱いが非常に困難と
なる。
の放射強度を高める種々の試みが成されている。例え
ば、ｇ線、ｈ線、ｉ線域の放射照度の増加は、ランプへ
の電気入力を増やすことで得られる。しかし、ランプへ
の電気入力の増大は、電極へのエネルギー流入を増大さ
せ、電極温度を上昇させる。この電極温度の上昇によ
り、電極物質や該電極に含まれる不純物の蒸発が盛んに
なり、電極の損傷やバルブの黒化を生じるという問題が
有る。そこで、ランプへの電気入力を増やしたまま電極
の温度を下げる為には、電極寸法を大きくする方法が採
られているが、電極の大型化は、ランプ重量を増大さ
せ、ランプの製造や、ランプの取り扱いが非常に困難と
なる。
【０００４】また、特定波長に限定せずに、ランプから
の放射照度を増大させる為には、通常、封入される水銀
量を増加させる方法が採られ、ランプバルブ内により多
くの水銀を封入しようとの試みも行われている。しか
し、封入される水銀量の増加はランプ内の圧力を高める
こととなると同時に、ランプの破裂の危険性を高めた
り、水銀の未蒸発と云うランプにとって致命的な不具合
をもたらす。それゆえ、実際上は過度の水銀量をランプ
内に封入する事は困難である。
の放射照度を増大させる為には、通常、封入される水銀
量を増加させる方法が採られ、ランプバルブ内により多
くの水銀を封入しようとの試みも行われている。しか
し、封入される水銀量の増加はランプ内の圧力を高める
こととなると同時に、ランプの破裂の危険性を高めた
り、水銀の未蒸発と云うランプにとって致命的な不具合
をもたらす。それゆえ、実際上は過度の水銀量をランプ
内に封入する事は困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の解決しようと
する課題は、ｉ線領域を含む放射照度の増大を図り、安
定なアークを形成し、放射照度維持率の高いランプを提
供することである。
する課題は、ｉ線領域を含む放射照度の増大を図り、安
定なアークを形成し、放射照度維持率の高いランプを提
供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のショートアーク
型水銀ランプは、発光管内に陰極と陽極が対向して配置
されており、当該発光管内に少なくとも希ガスと水銀と
カドミウムが封入されている該ランプにおいて、封入さ
れるカドミウムのバルブ内単位容積当りの重量Ｙ（ｍｇ
／ｃｍ3）が、０．０２≦Ｙ≦０．４、であって、バル
ブ内部に封止されたリード棒支持用石英部の端部と該バ
ルブ際との距離Ｌ(ｍｍ)が、Ｌ≦３０、である事を特徴
とする。
型水銀ランプは、発光管内に陰極と陽極が対向して配置
されており、当該発光管内に少なくとも希ガスと水銀と
カドミウムが封入されている該ランプにおいて、封入さ
れるカドミウムのバルブ内単位容積当りの重量Ｙ（ｍｇ
／ｃｍ3）が、０．０２≦Ｙ≦０．４、であって、バル
ブ内部に封止されたリード棒支持用石英部の端部と該バ
ルブ際との距離Ｌ(ｍｍ)が、Ｌ≦３０、である事を特徴
とする。
【０００７】また、発光管内に陰極と陽極が対向して配
置されており、当該発光管内に少なくとも希ガスと水銀
とカドミウムが封入されているショートアーク型水銀ラ
ンプにおいて、封入されるカドミウムのバルブ内単位容
積当りの重量Ｙ（ｍｇ／ｃｍ 3）が、０．０２≦Ｙ≦
０．４、であって、バルブ内部に封止されたリード棒支
持用石英部の端部が該バルブ内部に突き出ている事を特
徴とする。
置されており、当該発光管内に少なくとも希ガスと水銀
とカドミウムが封入されているショートアーク型水銀ラ
ンプにおいて、封入されるカドミウムのバルブ内単位容
積当りの重量Ｙ（ｍｇ／ｃｍ 3）が、０．０２≦Ｙ≦
０．４、であって、バルブ内部に封止されたリード棒支
持用石英部の端部が該バルブ内部に突き出ている事を特
徴とする。
【０００８】更に、本願発明のショートアーク型水銀ラ
ンプは、バルブ際からステム部にわたる部分であって、
該バルブ内部に封止されたリード棒支持用石英部の端部
を含む部分に形成された保温膜であって、少なくとも支
持用石英部のバルブ側端部を起点として、該保温膜の幅
が７ｍｍ以上である事を特徴とする。
ンプは、バルブ際からステム部にわたる部分であって、
該バルブ内部に封止されたリード棒支持用石英部の端部
を含む部分に形成された保温膜であって、少なくとも支
持用石英部のバルブ側端部を起点として、該保温膜の幅
が７ｍｍ以上である事を特徴とする。
【０００９】また、該ショートアーク型水銀ランプは、
チップ管の長さが１５mm以下であり、該チップ管に保温
膜が形成されている事を特徴とする。
チップ管の長さが１５mm以下であり、該チップ管に保温
膜が形成されている事を特徴とする。
【発明の実施の形態】
【００１０】以下、本発明について図面等を用いて説明
する。図１は本発明のショートアーク型水銀ランプの外
観図である。石英製の発光管１の中に陰極２と陽極３が
６ｍｍ離れて対向配置されており、それぞれの電極は内
部リード棒１０および１１を介して封止部４、５内部で
箔部６、７の各々と接続されている。また該電極の外径
が該内部リード棒の外径と等しい時は、該電極自身が該
内部リード棒の役割も兼ねる。該電極には、該内部リー
ド棒に接続された該箔部６、７、更には、該箔部６、７
に外部リード棒を介して接続された口金部１７から給電
されている。また、石英製の発光管１は、概略球状を成
すバルブ部１２とステム部１３、１４から成り、該ステ
ム部１３内部には内部リード棒１０、１１を支持するリ
ード棒支持用石英部１５が配置され、該リード棒支持用
石英を貫通してリード棒が支持されている。該ランプの
バルブ部１２にはチップ部１６が陽極３側に形成されて
いる。更に、ステム部１３、１４の端には各々口金１７
が設けられている。また、該ステム部１３と該バルブ部
１２との境付近に少なくとも該リード棒支持用石英部の
バルブ側端部を起点として、幅７mm以上の保温膜１８が
形成されている。
する。図１は本発明のショートアーク型水銀ランプの外
観図である。石英製の発光管１の中に陰極２と陽極３が
６ｍｍ離れて対向配置されており、それぞれの電極は内
部リード棒１０および１１を介して封止部４、５内部で
箔部６、７の各々と接続されている。また該電極の外径
が該内部リード棒の外径と等しい時は、該電極自身が該
内部リード棒の役割も兼ねる。該電極には、該内部リー
ド棒に接続された該箔部６、７、更には、該箔部６、７
に外部リード棒を介して接続された口金部１７から給電
されている。また、石英製の発光管１は、概略球状を成
すバルブ部１２とステム部１３、１４から成り、該ステ
ム部１３内部には内部リード棒１０、１１を支持するリ
ード棒支持用石英部１５が配置され、該リード棒支持用
石英を貫通してリード棒が支持されている。該ランプの
バルブ部１２にはチップ部１６が陽極３側に形成されて
いる。更に、ステム部１３、１４の端には各々口金１７
が設けられている。また、該ステム部１３と該バルブ部
１２との境付近に少なくとも該リード棒支持用石英部の
バルブ側端部を起点として、幅７mm以上の保温膜１８が
形成されている。
【００１１】図２に示したのは、本願発明におけるリー
ド棒支持用石英部１５付近の構成を説明する概略図であ
る。バルブ部１２の最大外径はＲで示されている。該バ
ルブ部１２に続くステム部１３には内部リード棒１０を
支持する為のリード棒支持用石英部１５が配置され、陰
極２は該リード棒支持用石英部１５を貫通して固定され
ている。該バルブ部１２と該ステム部１３との境は、バ
ルブ際１２Ｃであり、該バルブ際１２Ｃと該リード棒支
持用石英部１５の端部との間の距離をＬと規定してい
る。また、該ステム部１３の外径はｒで示された部分と
して規定している。図３は、本発明の実施例の他の例を
示す図である。バルブ部１２の形状が，ステム部付近で
段になっており、第1の球部１２Ａに続く第2の球部１２
Ｂが設けられている。このような形状の場合、バルブ部
１２の端部であるバルブ際１２Ｃは第２の球部１２Ｂの
端を示し、該第１の球部１２Ａと該第2の球部１２Ｂと
を併せてバルブ部１２と称する。
ド棒支持用石英部１５付近の構成を説明する概略図であ
る。バルブ部１２の最大外径はＲで示されている。該バ
ルブ部１２に続くステム部１３には内部リード棒１０を
支持する為のリード棒支持用石英部１５が配置され、陰
極２は該リード棒支持用石英部１５を貫通して固定され
ている。該バルブ部１２と該ステム部１３との境は、バ
ルブ際１２Ｃであり、該バルブ際１２Ｃと該リード棒支
持用石英部１５の端部との間の距離をＬと規定してい
る。また、該ステム部１３の外径はｒで示された部分と
して規定している。図３は、本発明の実施例の他の例を
示す図である。バルブ部１２の形状が，ステム部付近で
段になっており、第1の球部１２Ａに続く第2の球部１２
Ｂが設けられている。このような形状の場合、バルブ部
１２の端部であるバルブ際１２Ｃは第２の球部１２Ｂの
端を示し、該第１の球部１２Ａと該第2の球部１２Ｂと
を併せてバルブ部１２と称する。
【００１２】我々の鋭意研究に依れば、ｉ線領域に発光
を持つ元素であるカドミウムをハロゲン化物の状態で用
い、ｉ線の放射照度を低下させない様にハロゲンの量を
極力おさえた条件で該ランプを点灯することにより、ｉ
線帯域を含む紫外線の放射照度を１０％から２０％高く
することができることを見出した。しかし、例えば１０
００Ｋにおける水銀とカドミウムの飽和蒸気圧を比較す
ると、水銀の飽和蒸気圧は約６２ａｔｍであるのに対
し、カドミウムの飽和蒸気圧は約０．６４ａｔｍであ
り、カドミウムの飽和蒸気圧の方が約２桁小さい。この
ことは、カドミウムの蒸気圧がバルブ内温度に敏感であ
ることを意味し、当然、注意深い保温構造等が必要とな
る。また、ショートアーク型水銀灯の概略球状バルブを
垂直の姿勢で点灯する時、一般にバルブ部の下部からス
テム部にかけての部分が最もよく冷えることが知られて
いる。即ち、この部分の構造を最適化することで、カド
ミウムの十分な蒸気圧が得られ、安定したアーク放電と
強力な紫外放射光を得る事ができる。
を持つ元素であるカドミウムをハロゲン化物の状態で用
い、ｉ線の放射照度を低下させない様にハロゲンの量を
極力おさえた条件で該ランプを点灯することにより、ｉ
線帯域を含む紫外線の放射照度を１０％から２０％高く
することができることを見出した。しかし、例えば１０
００Ｋにおける水銀とカドミウムの飽和蒸気圧を比較す
ると、水銀の飽和蒸気圧は約６２ａｔｍであるのに対
し、カドミウムの飽和蒸気圧は約０．６４ａｔｍであ
り、カドミウムの飽和蒸気圧の方が約２桁小さい。この
ことは、カドミウムの蒸気圧がバルブ内温度に敏感であ
ることを意味し、当然、注意深い保温構造等が必要とな
る。また、ショートアーク型水銀灯の概略球状バルブを
垂直の姿勢で点灯する時、一般にバルブ部の下部からス
テム部にかけての部分が最もよく冷えることが知られて
いる。即ち、この部分の構造を最適化することで、カド
ミウムの十分な蒸気圧が得られ、安定したアーク放電と
強力な紫外放射光を得る事ができる。
【００１３】本発明を説明する具体的な実験例として、
最初にカドミウムの封入量を変えた場合について示す。
図１の構成において、外径約８０ｍｍの概略球形の石英
製発光管を用い、バルブ内単位容積当り30mgの水銀を封
入し、該ランプ内に希ガスとしてXeを100KPa封入したラ
ンプを作製し、基準ランプＡとした。また、該基準ラン
プＡと同量の水銀を封入した同一構成のランプにカドミ
ウムをバルブ内単位容積当り0.005〜0.80mg/cm3封入し
たランプを作製し、試験用ランプＢ１から試験用ランプ
Ｂ５とした。図４に基準ランプ及び試験用ランプに含有
したカドミウムの封入量を示す。
最初にカドミウムの封入量を変えた場合について示す。
図１の構成において、外径約８０ｍｍの概略球形の石英
製発光管を用い、バルブ内単位容積当り30mgの水銀を封
入し、該ランプ内に希ガスとしてXeを100KPa封入したラ
ンプを作製し、基準ランプＡとした。また、該基準ラン
プＡと同量の水銀を封入した同一構成のランプにカドミ
ウムをバルブ内単位容積当り0.005〜0.80mg/cm3封入し
たランプを作製し、試験用ランプＢ１から試験用ランプ
Ｂ５とした。図４に基準ランプ及び試験用ランプに含有
したカドミウムの封入量を示す。
【００１４】基準ランプＡと試験ランプＢ１〜Ｂ５につ
いて、ランプへの入力６ＫＷの定電力制御により点灯
し、各々のランプからの水平放射照度を測定比較した。
水平放射照度の測定方法としては、ショートアーク型高
圧水銀蒸気ランプを垂直に保持し、陰極を下にした姿勢
で点灯し、陰極先端から水平方向に５０ｃｍの離した位
置に、波長３００ｎｍ〜４００ｎｍの紫外光を透過する
バンドパスフィルターを置き、その直ぐ後方に光検出素
子であるシリコンフォトダイオードを固定し行った。そ
の結果を図５に示す。
いて、ランプへの入力６ＫＷの定電力制御により点灯
し、各々のランプからの水平放射照度を測定比較した。
水平放射照度の測定方法としては、ショートアーク型高
圧水銀蒸気ランプを垂直に保持し、陰極を下にした姿勢
で点灯し、陰極先端から水平方向に５０ｃｍの離した位
置に、波長３００ｎｍ〜４００ｎｍの紫外光を透過する
バンドパスフィルターを置き、その直ぐ後方に光検出素
子であるシリコンフォトダイオードを固定し行った。そ
の結果を図５に示す。
【００１５】図５で、試験ランプＢ２から試験ランプＢ
４にかけて正常なアーク安定と紫外線の照度向上が得ら
れた。特にカドミウムを0.4ｍｇ／cm3封入したランプ
（試験ランプＢ４）において、基準ランプＡに比べて２
０％の放射照度の増加を得た。各ランプ共、同じ電力で
点灯しているので発光効率が２０％向上したことにな
る。しかし、試験ランプＢ１では、放射照度の増加が認
められなかった。また、試験ランプＢ５では、電圧の揺
らぎが見られ、照度維持率に早期の低下がみられた。更
に、該試験ランプＢ５では、バルブ下半球にカドミウム
の未蒸発が確認された。
４にかけて正常なアーク安定と紫外線の照度向上が得ら
れた。特にカドミウムを0.4ｍｇ／cm3封入したランプ
（試験ランプＢ４）において、基準ランプＡに比べて２
０％の放射照度の増加を得た。各ランプ共、同じ電力で
点灯しているので発光効率が２０％向上したことにな
る。しかし、試験ランプＢ１では、放射照度の増加が認
められなかった。また、試験ランプＢ５では、電圧の揺
らぎが見られ、照度維持率に早期の低下がみられた。更
に、該試験ランプＢ５では、バルブ下半球にカドミウム
の未蒸発が確認された。
【００１６】次に、バルブ際からステム部にかけた構造
の違いによる電圧の揺らぎの発生の有無を調べる為に、
図６に示すようにランプＣ１からＣ９を試作した。この
電圧の揺らぎの発生は、封入されたカドミウムの未蒸発
に起因すると考えられる。そこで、図５に示した実験で
用いた水銀量と同じ単位容積当り３０mg/cm3の水銀を封
入したランプにおいて、電圧の揺らぎが見られなかった
ランプ中、単位容積当りの封入量が最も多い０．４mg/c
m3のカドミウムを封入し試作した。更に、該ランプのバ
ルブ径を冷却の影響を受け易い様に、図５に示した実験
の場合より大きいφ８５ｍｍとし、ステム部内径、ステ
ム部肉厚、及び電極支持部の石英基底部とバルブ際との
距離、いわゆる窪みの深さＬをパラメータとし、その照
度維持率を測定した。この結果より、電極支持部の石英
基底部とバルブ際との距離Ｌが３０ｍｍ以内であること
が、安定点灯の為の条件であることが分かる。更に、電
極支持部の石英基底部とバルブ際との距離Ｌとの関係が
Ｌ≦０で有る場合、つまりステム部のバルブ側には空洞
がない場合又は、バルブ側にリード棒支持用石英部が突
き出た場合に付いても、本実験におけるランプＣ９の結
果よりランプの安定化には好適であることが分かる。
の違いによる電圧の揺らぎの発生の有無を調べる為に、
図６に示すようにランプＣ１からＣ９を試作した。この
電圧の揺らぎの発生は、封入されたカドミウムの未蒸発
に起因すると考えられる。そこで、図５に示した実験で
用いた水銀量と同じ単位容積当り３０mg/cm3の水銀を封
入したランプにおいて、電圧の揺らぎが見られなかった
ランプ中、単位容積当りの封入量が最も多い０．４mg/c
m3のカドミウムを封入し試作した。更に、該ランプのバ
ルブ径を冷却の影響を受け易い様に、図５に示した実験
の場合より大きいφ８５ｍｍとし、ステム部内径、ステ
ム部肉厚、及び電極支持部の石英基底部とバルブ際との
距離、いわゆる窪みの深さＬをパラメータとし、その照
度維持率を測定した。この結果より、電極支持部の石英
基底部とバルブ際との距離Ｌが３０ｍｍ以内であること
が、安定点灯の為の条件であることが分かる。更に、電
極支持部の石英基底部とバルブ際との距離Ｌとの関係が
Ｌ≦０で有る場合、つまりステム部のバルブ側には空洞
がない場合又は、バルブ側にリード棒支持用石英部が突
き出た場合に付いても、本実験におけるランプＣ９の結
果よりランプの安定化には好適であることが分かる。
【００１７】本発明におけるランプはミラー等から成る
光学系と併せて使用され、該ミラー等の器具を冷却する
為に排風等による強制冷却が行われている。該強制冷却
により、該ランプ自身も冷却される為、該ランプ自身の
保温性能を更に向上させる必要がある。実際の点灯条件
を再現する為に、縦80cm，横80cm、高さ100cmのランプ
点灯用灯具の中で，ランプの陽極を上にした姿勢で取り
付け排風量11m3/minに固定してランプ自身の保温性能を
確認した。該ミラー等の冷却は該ランプのバルブ下部か
ら上部にかけて吹き上げる方向で行われる。この場合、
特に未蒸発が発生し易い場所は、バルブ下半球のリード
棒支持用石英部端部付近である。この付近のリード棒支
持用石英部端部の両側に保温膜を付ける領域により、該
ランプの冷却の度合いが異なる。そこで、試験用ランプ
として、冷却に最も鋭敏な形状の窪み深さLが３０ｍｍ
の場合について試験した。試験に用いたランプは、バル
ブ外径がφ８５ｍｍ、ステム部内径がφ２６ｍｍ、ステ
ム部肉厚が２ｍｍ、窪みの深さＬが３０ｍｍ、であり、
該ランプの単位容積当り３０mg/cm3の水銀を封入した。
カドミウムの封入量が最も多い場合で、図５に示した様
に照度が最も増加し放電が安定していた条件、すなわち
単位容積当り０．４mg/cm3のカドミウムを封入した。リ
ード棒支持部石英端部を起点として、保温膜を付ける領
域を変え、未蒸発との関連を調べた。保温膜の塗布範囲
は、リード棒支持部石英のバルブ側端部を起点として、
保温膜塗布幅をパラメータとした。ランプは垂直点灯で
定電力電源を用いて点灯した。その結果を図８に示す。
光学系と併せて使用され、該ミラー等の器具を冷却する
為に排風等による強制冷却が行われている。該強制冷却
により、該ランプ自身も冷却される為、該ランプ自身の
保温性能を更に向上させる必要がある。実際の点灯条件
を再現する為に、縦80cm，横80cm、高さ100cmのランプ
点灯用灯具の中で，ランプの陽極を上にした姿勢で取り
付け排風量11m3/minに固定してランプ自身の保温性能を
確認した。該ミラー等の冷却は該ランプのバルブ下部か
ら上部にかけて吹き上げる方向で行われる。この場合、
特に未蒸発が発生し易い場所は、バルブ下半球のリード
棒支持用石英部端部付近である。この付近のリード棒支
持用石英部端部の両側に保温膜を付ける領域により、該
ランプの冷却の度合いが異なる。そこで、試験用ランプ
として、冷却に最も鋭敏な形状の窪み深さLが３０ｍｍ
の場合について試験した。試験に用いたランプは、バル
ブ外径がφ８５ｍｍ、ステム部内径がφ２６ｍｍ、ステ
ム部肉厚が２ｍｍ、窪みの深さＬが３０ｍｍ、であり、
該ランプの単位容積当り３０mg/cm3の水銀を封入した。
カドミウムの封入量が最も多い場合で、図５に示した様
に照度が最も増加し放電が安定していた条件、すなわち
単位容積当り０．４mg/cm3のカドミウムを封入した。リ
ード棒支持部石英端部を起点として、保温膜を付ける領
域を変え、未蒸発との関連を調べた。保温膜の塗布範囲
は、リード棒支持部石英のバルブ側端部を起点として、
保温膜塗布幅をパラメータとした。ランプは垂直点灯で
定電力電源を用いて点灯した。その結果を図８に示す。
【００１８】図８の結果より、ステム部に塗布する保温
膜の幅は少なくとも７ｍｍ以上必要である事が分かる。
これらの保温膜は、紫外域又は可視域又は赤外域の何れ
かの反射膜若しくは吸収膜が塗布されても良く、同じ効
果が得られる。
膜の幅は少なくとも７ｍｍ以上必要である事が分かる。
これらの保温膜は、紫外域又は可視域又は赤外域の何れ
かの反射膜若しくは吸収膜が塗布されても良く、同じ効
果が得られる。
【００１９】次に、チップ部の形状による効果について
調べた。該チップ部は、水銀やカドミウム又は希ガス等
を導入する管を封止した後バルブ部に残る突起部分のこ
とであり、該チップ部は、ランプを垂直点灯する時に風
の流れの影響を受け易い。即ち、該チップ部は冷却に敏
感であり、該チップ部の内部又は周辺部に未蒸発を起こ
し易い。そこで、該チップの長さを7mm、15mm、２０ｍ
ｍのランプを試作してチップの長さとその部分の保温膜
の有無により、未蒸発が発生するか否かを調べた。その
結果を図９に示す。ここでチップ管の内径はφ２外径6
ｍｍである。図９より、チップ部の長さは１５mm以下で
且つ保温膜を塗布する事により未蒸発の発生を抑える事
ができることが分かる。
調べた。該チップ部は、水銀やカドミウム又は希ガス等
を導入する管を封止した後バルブ部に残る突起部分のこ
とであり、該チップ部は、ランプを垂直点灯する時に風
の流れの影響を受け易い。即ち、該チップ部は冷却に敏
感であり、該チップ部の内部又は周辺部に未蒸発を起こ
し易い。そこで、該チップの長さを7mm、15mm、２０ｍ
ｍのランプを試作してチップの長さとその部分の保温膜
の有無により、未蒸発が発生するか否かを調べた。その
結果を図９に示す。ここでチップ管の内径はφ２外径6
ｍｍである。図９より、チップ部の長さは１５mm以下で
且つ保温膜を塗布する事により未蒸発の発生を抑える事
ができることが分かる。
【効果】ｉ線領域を含む放射照度の増加が図られ、安定
したアークを形成し、放射照度維持率の高いランプが実
現できた。
したアークを形成し、放射照度維持率の高いランプが実
現できた。
【図１】本発明のショートアーク型放電ランプの構成を
示す概略図
示す概略図
【図２】本発明のショートアーク型放電ランプにおける
リード棒支持部付近の構成を示す該略図
リード棒支持部付近の構成を示す該略図
【図３】本発明のもう一つの実施例であるショートアー
ク型放電ランプにおけるリード棒支持部付近の構成を示
す該略図。
ク型放電ランプにおけるリード棒支持部付近の構成を示
す該略図。
【図４】カドミウムの封入量を変えたランプの仕様一覧
【図５】カドミウムの封入量を変えたランプの点灯試験
結果
結果
【図６】実施例２の製作ランプ仕様
【図７】実施例２の評価結果
【図８】保温膜塗布幅と未蒸発発生有無の関係
【図９】チップ部の保温特性
１ 石英製発光管 ２ 陰極 ３ 陽極 ４、５ 封止部 ６、７ 導電性金属箔 １０、１１ 内部リード棒 １２ バルブ部 １２Ａ 第１の球部 １２Ｂ 第２の球部 １２Ｃ バルブ際 １３ ステム部 １５ リード棒支持用石英部 １５Ａ リード棒支持用石英部端部 １６ チップ部 １７ 口金 １８ 保温膜 Ｒ バルブ部の最大径部 ｒ ステム部の外径部 Ｌ バルブ際とリード棒支持用石英部端部との距離
Claims (4)
- 【請求項１】発光管内に陰極と陽極が対向して配置され
ており、当該発光管内に少なくとも希ガスと水銀とカド
ミウムが封入されているショートアーク型水銀ランプに
おいて、封入されるカドミウムのバルブ内単位容積当り
の重量Ｙ（ｍｇ／ｃｍ3）が、 ０．０２≦Ｙ≦０．４、 であって、バルブ内部に封止されたリード棒支持用石英
部の端部と該バルブ際との距離Ｌ(ｍｍ)が、 Ｌ≦３０、 である事を特徴とするショートアーク型水銀ランプ。 - 【請求項２】発光管内に陰極と陽極が対向して配置され
ており、当該発光管内に少なくとも希ガスと水銀とカド
ミウムが封入されているショートアーク型水銀ランプに
おいて、封入されるカドミウムのバルブ内単位容積当り
の重量Ｙ（ｍｇ／ｃｍ3）が、 ０．０２≦Ｙ≦０．４、 であって、バルブ内部に封止されたリード棒支持用石英
部の端部が該バルブ内部に突き出ている事を特徴とする
ショートアーク型水銀ランプ。 - 【請求項３】バルブ際からステム部にわたる部分におい
て、該バルブ内部に封止されたリード棒支持用石英部の
端部を含む部分に形成された保温膜であって、少なくと
も該リード棒支持用石英部のバルブ側端部を起点とし
て、該保温膜の幅が７ｍｍ以上である事を特徴とする請
求項１又は請求項２に記載のショートアーク型水銀ラン
プ。 - 【請求項４】チップ部の長さが15ｍｍ以下であり、該チ
ップ部に保温膜が形成されている事を特徴とする請求項
３に記載のショートアーク型水銀ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000043169A JP2001236924A (ja) | 2000-02-21 | 2000-02-21 | ショートアーク型水銀ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000043169A JP2001236924A (ja) | 2000-02-21 | 2000-02-21 | ショートアーク型水銀ランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001236924A true JP2001236924A (ja) | 2001-08-31 |
Family
ID=18566125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000043169A Pending JP2001236924A (ja) | 2000-02-21 | 2000-02-21 | ショートアーク型水銀ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001236924A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006092865A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Ushio Inc | ショートアーク型放電ランプ |
| JP2007128755A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Ushio Inc | ショートアーク型水銀ランプ |
| JP2010198947A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Orc Mfg Co Ltd | 放電ランプ |
| JP2015185261A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 岩崎電気株式会社 | ロングアーク型メタルハライドランプ |
-
2000
- 2000-02-21 JP JP2000043169A patent/JP2001236924A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006092865A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Ushio Inc | ショートアーク型放電ランプ |
| JP2007128755A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Ushio Inc | ショートアーク型水銀ランプ |
| JP4670597B2 (ja) * | 2005-11-04 | 2011-04-13 | ウシオ電機株式会社 | ショートアーク型水銀ランプ |
| JP2010198947A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Orc Mfg Co Ltd | 放電ランプ |
| JP2015185261A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 岩崎電気株式会社 | ロングアーク型メタルハライドランプ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040514 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040525 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041005 |