JP2002141018A - 放電ランプ - Google Patents
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- JP2002141018A JP2002141018A JP2000336825A JP2000336825A JP2002141018A JP 2002141018 A JP2002141018 A JP 2002141018A JP 2000336825 A JP2000336825 A JP 2000336825A JP 2000336825 A JP2000336825 A JP 2000336825A JP 2002141018 A JP2002141018 A JP 2002141018A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 易電子放射物質やその母材である高融点金属
の蒸発が少なくて光束維持率が高く、アークが安定して
発光効率のよい放電ランプを提供する。 【解決手段】 陰極２の先端部から軸線方向に形成した
有底の空洞部２１の内部に、アルカリ土類系の易電子放
射物質および高融点金属の混合物を充填して易電子放射
部２２を形成し、陰極の最大外径をＤ、空洞部の最大内
径をｄ、易電子放射部の陰極先端における放電空間露出
部の面積をＳｅ、放電ランプの電流をＩとするとき、Ｄ
／ｄ≧６、かつ１０２００≧Ｉ／Ｓｅ（Ａ／ｃｍ２）≧
３９８０とする。
の蒸発が少なくて光束維持率が高く、アークが安定して
発光効率のよい放電ランプを提供する。 【解決手段】 陰極２の先端部から軸線方向に形成した
有底の空洞部２１の内部に、アルカリ土類系の易電子放
射物質および高融点金属の混合物を充填して易電子放射
部２２を形成し、陰極の最大外径をＤ、空洞部の最大内
径をｄ、易電子放射部の陰極先端における放電空間露出
部の面積をＳｅ、放電ランプの電流をＩとするとき、Ｄ
／ｄ≧６、かつ１０２００≧Ｉ／Ｓｅ（Ａ／ｃｍ２）≧
３９８０とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、投影装置、光化学
反応装置、検査機器などの光源として使用される放電ラ
ンプに関し、更にはその放電ランプの陰極に関する。
反応装置、検査機器などの光源として使用される放電ラ
ンプに関し、更にはその放電ランプの陰極に関する。
【０００２】
【従来の技術】放電ランプは、石英ガラス製の発光管内
に陰極と陽極が対向配置されるとともに、水銀、キセノ
ン、アルゴンなどが必要に応じて封入されてなり、陰極
と陽極の間に生じるアーク放電によって発光する。かか
る放電ランプが長時間にわたって安定点灯して光束維持
率が低下しないためには、ランプ点灯中の高温条件下で
電極、特に陰極の先端ができるだけ磨耗しないようにす
る必要がある。陰極の先端が磨耗すると、陰極の形状が
変形するのでアークの輝点位置が変動して安定点灯が不
可能になり、また、陰極先端からの蒸発物が発光管の内
壁に付着し汚れとなり、光の透過率が低下して光束維持
率が低下する。
に陰極と陽極が対向配置されるとともに、水銀、キセノ
ン、アルゴンなどが必要に応じて封入されてなり、陰極
と陽極の間に生じるアーク放電によって発光する。かか
る放電ランプが長時間にわたって安定点灯して光束維持
率が低下しないためには、ランプ点灯中の高温条件下で
電極、特に陰極の先端ができるだけ磨耗しないようにす
る必要がある。陰極の先端が磨耗すると、陰極の形状が
変形するのでアークの輝点位置が変動して安定点灯が不
可能になり、また、陰極先端からの蒸発物が発光管の内
壁に付着し汚れとなり、光の透過率が低下して光束維持
率が低下する。
【０００３】放電ランプは、電子放出を容易にするため
に、陰極の先端から軸線方向に有底の空洞部を形成し、
この空洞部の内部に易電子放射物質および高融点金属の
混合物を充填して易電子放射部を形成することが多い。
かかる放電ランプは、例えば特開平９−１２９１７９号
公報、特開平９−３０６４２１号公報、特開平１１−２
１９６８２号公報などに開示されている。
に、陰極の先端から軸線方向に有底の空洞部を形成し、
この空洞部の内部に易電子放射物質および高融点金属の
混合物を充填して易電子放射部を形成することが多い。
かかる放電ランプは、例えば特開平９−１２９１７９号
公報、特開平９−３０６４２１号公報、特開平１１−２
１９６８２号公報などに開示されている。
【０００４】上記公報のうち、特開平９−１２９１７９
号公報には、易電子放射部の放電空間への露出面積を小
さくすることにより、点灯中における易電子放射物質の
蒸発を抑制して蒸発物質が発光管の内壁に付着する量を
少なくし、もって発光管の透過率が低下するのを防ぐ技
術が記載されている。
号公報には、易電子放射部の放電空間への露出面積を小
さくすることにより、点灯中における易電子放射物質の
蒸発を抑制して蒸発物質が発光管の内壁に付着する量を
少なくし、もって発光管の透過率が低下するのを防ぐ技
術が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】点灯初期においては、
陰極の先端、つまり易電子放射部の放電空間への露出部
には、易電子放射物質が十分に被覆しているので、易電
子放射部の仕事関数は最も低い状態にある。従って、ア
ーク電流は易電子放射部からだけの電子放出でまかなう
ことができると考えられる。このため、点灯初期におい
ては、易電子放射部の放電空間への露出面積を小さくす
るほど、高電流密度が得られ、高輝度の放電が得られ
る。
陰極の先端、つまり易電子放射部の放電空間への露出部
には、易電子放射物質が十分に被覆しているので、易電
子放射部の仕事関数は最も低い状態にある。従って、ア
ーク電流は易電子放射部からだけの電子放出でまかなう
ことができると考えられる。このため、点灯初期におい
ては、易電子放射部の放電空間への露出面積を小さくす
るほど、高電流密度が得られ、高輝度の放電が得られ
る。
【０００６】しかし、点灯初期における易電子放射部の
仕事関数は、放電空間への露出面積にかかわらず一定で
あると考えられるので、放電空間への露出面積の小さい
易電子放射部は電流密度が高く、従って、陰極先端の温
度が高くなる。実測によると、電流密度が２倍になる
と、陰極先端の温度は約１５０℃高くなる。
仕事関数は、放電空間への露出面積にかかわらず一定で
あると考えられるので、放電空間への露出面積の小さい
易電子放射部は電流密度が高く、従って、陰極先端の温
度が高くなる。実測によると、電流密度が２倍になる
と、陰極先端の温度は約１５０℃高くなる。
【０００７】また、易電子放射物質は点灯中に陰極先端
から少しずつ蒸発し、一方で、易電子放射物質は易電子
放射部の内部から拡散移動により陰極先端に供給される
が、陰極先端の温度が高いと、陰極の先端から蒸発する
易電子放射物質の量が内部から拡散移動により供給され
る量よりも多くなり、点灯時間の経過とともに、易電子
放射部の放電空間への露出部における易電子放射物質の
被覆率が減少する。従って、易電子放射部の仕事関数が
高くなり、同じ電流密度を得るためには、陰極先端の温
度は高くならざるを得ない。そして、陰極の先端温度が
高くなると更に易電子放射物質の蒸発量が増加する。こ
のような悪循環により、点灯時間の経過とともに、陰極
先端は遂には易電子放射物質の母材である高融点金属の
蒸発が起こるような温度になり、この蒸発物も発光管内
壁に付着して光の透過率が著しく低下する。このよう
に、易電子放射物質の蒸発を少なくする目的で易電子放
射部の放電空間への露出面積をあまり小さくすると、点
灯初期においては高輝度の放電が得られるが、時間の経
過とともに陰極先端の温度が上昇して易電子放射物質や
その母材である高融点金属の蒸発量が多くなり、発光管
の内壁が黒化して光束維持率が低下する。
から少しずつ蒸発し、一方で、易電子放射物質は易電子
放射部の内部から拡散移動により陰極先端に供給される
が、陰極先端の温度が高いと、陰極の先端から蒸発する
易電子放射物質の量が内部から拡散移動により供給され
る量よりも多くなり、点灯時間の経過とともに、易電子
放射部の放電空間への露出部における易電子放射物質の
被覆率が減少する。従って、易電子放射部の仕事関数が
高くなり、同じ電流密度を得るためには、陰極先端の温
度は高くならざるを得ない。そして、陰極の先端温度が
高くなると更に易電子放射物質の蒸発量が増加する。こ
のような悪循環により、点灯時間の経過とともに、陰極
先端は遂には易電子放射物質の母材である高融点金属の
蒸発が起こるような温度になり、この蒸発物も発光管内
壁に付着して光の透過率が著しく低下する。このよう
に、易電子放射物質の蒸発を少なくする目的で易電子放
射部の放電空間への露出面積をあまり小さくすると、点
灯初期においては高輝度の放電が得られるが、時間の経
過とともに陰極先端の温度が上昇して易電子放射物質や
その母材である高融点金属の蒸発量が多くなり、発光管
の内壁が黒化して光束維持率が低下する。
【０００８】一方、易電子放射部の放電空間への露出面
積をあまり大きくすると、易電子放射部の露出面積全体
に陰極輝点が広がった場合は、電流密度が低くなって陰
極先端の温度は低下するが、放電の輝度が低いので非常
に発光効率が低くなり、実用的な放電ランプとすること
ができない。また、易電子放射部の放電空間への露出面
積を大きくしても、易電子放射部の露出面積全体に陰極
輝点が広がらず、点灯初期においては、形状的に電界が
集中する易電子放射部のエッジ部分だけで陰極輝点を作
る場合があるが、この場合は、部分的な高電流密度によ
り局部的な過熱がおこり、易電子放射物質や易電子放射
物質の母材である高融点金属が早期に蒸発して発光管が
黒化し、光の透過率が低下する。
積をあまり大きくすると、易電子放射部の露出面積全体
に陰極輝点が広がった場合は、電流密度が低くなって陰
極先端の温度は低下するが、放電の輝度が低いので非常
に発光効率が低くなり、実用的な放電ランプとすること
ができない。また、易電子放射部の放電空間への露出面
積を大きくしても、易電子放射部の露出面積全体に陰極
輝点が広がらず、点灯初期においては、形状的に電界が
集中する易電子放射部のエッジ部分だけで陰極輝点を作
る場合があるが、この場合は、部分的な高電流密度によ
り局部的な過熱がおこり、易電子放射物質や易電子放射
物質の母材である高融点金属が早期に蒸発して発光管が
黒化し、光の透過率が低下する。
【０００９】次に、陰極先端の易電子放射部の温度を適
正値に管理するためには、陰極の先端から尾端側に熱を
伝導する能力を考慮して陰極の形状を設計する必要があ
る。しかし、陰極はアークからの輻射や陽極からの輻
射、イオン衝撃などのエネルギーを受け取り、一方、電
子放射による冷却、陰極表面からの輻射、対流、熱伝導
により熱を放出する。つまり、陰極の先端温度に影響す
る多くの要因が複雑に入り組んでいるので、計算によ
り、陰極先端の易電子放射部の温度を適正値に管理でき
る陰極の形状を求めるのは困難である。
正値に管理するためには、陰極の先端から尾端側に熱を
伝導する能力を考慮して陰極の形状を設計する必要があ
る。しかし、陰極はアークからの輻射や陽極からの輻
射、イオン衝撃などのエネルギーを受け取り、一方、電
子放射による冷却、陰極表面からの輻射、対流、熱伝導
により熱を放出する。つまり、陰極の先端温度に影響す
る多くの要因が複雑に入り組んでいるので、計算によ
り、陰極先端の易電子放射部の温度を適正値に管理でき
る陰極の形状を求めるのは困難である。
【００１０】そこで本発明は、易電子放射物質やその母
材である高融点金属の蒸発が少なくて光束維持率が高
く、アークが安定して発光効率のよい放電ランプを提供
することを目的とする。
材である高融点金属の蒸発が少なくて光束維持率が高
く、アークが安定して発光効率のよい放電ランプを提供
することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、 発光管内に陰極および陽極が対向配置
された放電ランプにおいて、陰極の先端部から軸線方向
に形成した有底の空洞部の内部に、アルカリ土類系の易
電子放射物質および高融点金属の混合物を充填して易電
子放射部を形成し、陰極の最大外径をＤ、該空洞部の最
大内径をｄ、該易電子放射部の陰極先端における放電空
間露出部の面積をＳｅ、放電ランプの電流をＩとすると
き、Ｄ／ｄおよびＩ／Ｓｅ（Ａ／ｃｍ２）の値を、Ｄ／
ｄ≧６、かつ１０２００≧Ｉ／Ｓｅ≧３９８０とする。
め、本発明は、 発光管内に陰極および陽極が対向配置
された放電ランプにおいて、陰極の先端部から軸線方向
に形成した有底の空洞部の内部に、アルカリ土類系の易
電子放射物質および高融点金属の混合物を充填して易電
子放射部を形成し、陰極の最大外径をＤ、該空洞部の最
大内径をｄ、該易電子放射部の陰極先端における放電空
間露出部の面積をＳｅ、放電ランプの電流をＩとすると
き、Ｄ／ｄおよびＩ／Ｓｅ（Ａ／ｃｍ２）の値を、Ｄ／
ｄ≧６、かつ１０２００≧Ｉ／Ｓｅ≧３９８０とする。
【００１２】Ｄ／ｄは、空洞部の最大内径に対する陰極
の最大外径の値であるが、空洞部の内径ｄは、易電子放
射部を形成するためにはある程度の大きさが必要であ
り、逆にあまり大きくする必要もないので、空洞部の内
径ｄの変動幅は小さい。従って、Ｄ／ｄは、陰極の熱容
量であって先端部の過大な熱を陰極の尾端側に伝導させ
る能力を示すファクターであると考えてよい。また、Ｉ
／Ｓｅは易電子放射部の電流密度である。
の最大外径の値であるが、空洞部の内径ｄは、易電子放
射部を形成するためにはある程度の大きさが必要であ
り、逆にあまり大きくする必要もないので、空洞部の内
径ｄの変動幅は小さい。従って、Ｄ／ｄは、陰極の熱容
量であって先端部の過大な熱を陰極の尾端側に伝導させ
る能力を示すファクターであると考えてよい。また、Ｉ
／Ｓｅは易電子放射部の電流密度である。
【００１３】そこで、Ｄ／ｄおよびＩ／Ｓｅ（Ａ／ｃｍ
２）の値を前記の範囲にすることにより、陰極先端の温
度を適正値、すなわち、易電子放射部の表面から蒸発す
る易電子放射物質の量を抑制して、内部から易電子放射
部の表面に拡散移動する易電子放射物質の量との差が少
ない温度に管理することができ、易電子放射部の表面に
おける易電子放射物質の被覆率が高くなる。従って、放
電の陰極輝点は易電子放射部の表面に長時間固定されて
輝度の高い放電ランプとすることかできる。そして、易
電子放射物質の蒸発が抑制されるので長時間点灯しても
発光管が黒化しにくく、光束維持率が高くなる。また、
易電子放射物質の蒸発が少なくて陰極先端の変形が少な
いので、輝度のばらつきの小さな高品質な放電ランプと
することができる。
２）の値を前記の範囲にすることにより、陰極先端の温
度を適正値、すなわち、易電子放射部の表面から蒸発す
る易電子放射物質の量を抑制して、内部から易電子放射
部の表面に拡散移動する易電子放射物質の量との差が少
ない温度に管理することができ、易電子放射部の表面に
おける易電子放射物質の被覆率が高くなる。従って、放
電の陰極輝点は易電子放射部の表面に長時間固定されて
輝度の高い放電ランプとすることかできる。そして、易
電子放射物質の蒸発が抑制されるので長時間点灯しても
発光管が黒化しにくく、光束維持率が高くなる。また、
易電子放射物質の蒸発が少なくて陰極先端の変形が少な
いので、輝度のばらつきの小さな高品質な放電ランプと
することができる。
【００１４】
【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は放電ランプの全
体図を示すが、石英ガラスからなる略球状の発光管１１
の両端には封止部１２が一体に連設されている。発光管
１１内には、封止部１２で保持された陰極２および陽極
３が対向配置されている。また、発光管１１内には、水
銀、キセノン、アルゴンなどが所定量封入されており、
図示省略の外部電源より電力が供給され、陰極２と陽極
３間でアーク放電することにより発光する。数値の具体
例を挙げると、発光管１１の内容積が約１０ｃｍ３、電
極間距離が３ｍｍ、キセノンの封入圧力が１．５気圧、
水銀量が９ｍｇ／ｃｍ３、ランプ電流が２０Ａ、ランプ
電圧が２５Ｖ、消費電力が５００Ｗのキセノン水銀ラン
プである。
実施の形態を具体的に説明する。図１は放電ランプの全
体図を示すが、石英ガラスからなる略球状の発光管１１
の両端には封止部１２が一体に連設されている。発光管
１１内には、封止部１２で保持された陰極２および陽極
３が対向配置されている。また、発光管１１内には、水
銀、キセノン、アルゴンなどが所定量封入されており、
図示省略の外部電源より電力が供給され、陰極２と陽極
３間でアーク放電することにより発光する。数値の具体
例を挙げると、発光管１１の内容積が約１０ｃｍ３、電
極間距離が３ｍｍ、キセノンの封入圧力が１．５気圧、
水銀量が９ｍｇ／ｃｍ３、ランプ電流が２０Ａ、ランプ
電圧が２５Ｖ、消費電力が５００Ｗのキセノン水銀ラン
プである。
【００１５】図２は陰極２の斜視図と断面図を示すが、
例えばタングステンからなる陰極２は、その先端部が円
錐台状に成形されており、最大外径Ｄが例えば４．２ｍ
ｍである。そして、陰極２の先端から、最大内径ｄが例
えば０．７ｍｍの有底の空洞部２１が軸線方向に形成さ
れているが、ここで、Ｄ／ｄの値は、Ｄ／ｄ≧６の関係
を満たしている。
例えばタングステンからなる陰極２は、その先端部が円
錐台状に成形されており、最大外径Ｄが例えば４．２ｍ
ｍである。そして、陰極２の先端から、最大内径ｄが例
えば０．７ｍｍの有底の空洞部２１が軸線方向に形成さ
れているが、ここで、Ｄ／ｄの値は、Ｄ／ｄ≧６の関係
を満たしている。
【００１６】空洞部２１内には、アルカリ土類系の易電
子放射物質、例えばストロンチウム、バリウム、カルシ
ウムなどの酸化物および、例えばタングステン粉末であ
る高融点金属の混合物が充填されて易電子放射部２２を
形成している。易電子放射部２２の先端が放電空間露出
部２２ａであるが、放電空間露出部２２ａの形状は図２
に示す平坦なものに限られず、図３に示すように、円錐
状や半球状に突出したもの、逆円錐状に窪んだものなど
であってもよい。ここで易電子放射部２２先端の放電空
間露出部２２ａの表面積Ｓｅ（ｃｍ２）とランプ電流Ｉ
（Ａ）の比、つまり易電子放射部２２の電流密度Ｉ／Ｓ
ｅ（Ａ／ｃｍ２）の値は、１０２００≧Ｉ／Ｓｅ≧３９
８０を満たしている。
子放射物質、例えばストロンチウム、バリウム、カルシ
ウムなどの酸化物および、例えばタングステン粉末であ
る高融点金属の混合物が充填されて易電子放射部２２を
形成している。易電子放射部２２の先端が放電空間露出
部２２ａであるが、放電空間露出部２２ａの形状は図２
に示す平坦なものに限られず、図３に示すように、円錐
状や半球状に突出したもの、逆円錐状に窪んだものなど
であってもよい。ここで易電子放射部２２先端の放電空
間露出部２２ａの表面積Ｓｅ（ｃｍ２）とランプ電流Ｉ
（Ａ）の比、つまり易電子放射部２２の電流密度Ｉ／Ｓ
ｅ（Ａ／ｃｍ２）の値は、１０２００≧Ｉ／Ｓｅ≧３９
８０を満たしている。
【００１７】次に、前記のキセノン水銀ランプを使用
し、Ｉ／Ｓｅを変化させたときの初期の輝度値、および
７５０時間点灯時の輝度維持率（光束維持率）に及ぼす
影響を調査した。その結果を表１に示すが、輝度値は、
ランプを垂直姿勢で点灯し、アーク方向の水平方向から
見た０．５×０．５ｍｍの範囲内における波長範囲が２
５０±１５ｎｍの輝度の値である。また、Ｄ／ｄの値は
いずれも６の一定値とした。
し、Ｉ／Ｓｅを変化させたときの初期の輝度値、および
７５０時間点灯時の輝度維持率（光束維持率）に及ぼす
影響を調査した。その結果を表１に示すが、輝度値は、
ランプを垂直姿勢で点灯し、アーク方向の水平方向から
見た０．５×０．５ｍｍの範囲内における波長範囲が２
５０±１５ｎｍの輝度の値である。また、Ｄ／ｄの値は
いずれも６の一定値とした。
【表１】
【００１８】更に、前記のキセノン水銀ランプを使用
し、Ｄ／ｄを変化させたときの７５０時間点灯時の輝度
維持率（光束維持率）に及ぼす影響を調査した。その結
果を表２に示すが、Ｉ／Ｓｅはいずれも５１９０Ａ／ｃ
ｍ２の一定値とした。
し、Ｄ／ｄを変化させたときの７５０時間点灯時の輝度
維持率（光束維持率）に及ぼす影響を調査した。その結
果を表２に示すが、Ｉ／Ｓｅはいずれも５１９０Ａ／ｃ
ｍ２の一定値とした。
【表２】
【００１９】表１から分かるように、Ｉ／Ｓｅの値が２
８１７０Ａ／ｃｍ２であるＮｏ１−１のランプは、７５
０時間点灯後の光束維持率は４０％であり、輝度は初期
値の半分以下になる。また、発光管の内壁が強く黒化し
ているのが認められた。点灯時間７５０時間は、通常約
１ヶ月間の使用時間に相当し、約１ヶ月間の使用で輝度
が初期値の半分以下になるようでは市場の要求を満足で
きない。一方、Ｉ／Ｓｅの値が１０２００Ａ／ｃｍ２以
下であるＮｏ１−２、Ｎｏ１−３、Ｎｏ１−４、Ｎｏ１
−５のランプは７０％以上の光束維持率を得ることがで
きる。そして、いずれのランプも発光管内壁の黒化がほ
とんど認められなかった。しかし、Ｉ／Ｓｅの値が小さ
くなるほど初期の輝度値が減少する傾向があり、３１５
０Ａ／ｃｍ２であるＮｏ１−５の初期の輝度値は３６Ｗ
／ｃｍ２・ｓｔｒであり、市場の要求を満たすことがで
きない。しかし、Ｉ／Ｓｅの値が３９８０Ａ／ｃｍ２以
上であるＮｏ１−２、Ｎｏ１−３、Ｎｏ１−４のランプ
は、初期の輝度値は４８Ｗ／ｃｍ２・ｓｔｒ以上であ
り、市場の要求を十分に満たすことができる。従って、
Ｄ／ｄ＝６の場合は、Ｉ／Ｓｅ（Ａ／ｃｍ２）の値が１
０２００≧Ｉ／Ｓｅ≧３９８０を満たすと、市場が要求
する初期の輝度値および光束維持率を得ることができ
る。そして、陰極先端の過大な熱を尾端側に伝達する能
力がより大きくなるＤ／ｄ≧６の場合も、Ｉ／Ｓｅ（Ａ
／ｃｍ２）の値が１０２００≧Ｉ／Ｓｅ≧３９８０であ
れば、表２の結果からして、同様の初期輝度および光束
維持率が得られることが予測される。
８１７０Ａ／ｃｍ２であるＮｏ１−１のランプは、７５
０時間点灯後の光束維持率は４０％であり、輝度は初期
値の半分以下になる。また、発光管の内壁が強く黒化し
ているのが認められた。点灯時間７５０時間は、通常約
１ヶ月間の使用時間に相当し、約１ヶ月間の使用で輝度
が初期値の半分以下になるようでは市場の要求を満足で
きない。一方、Ｉ／Ｓｅの値が１０２００Ａ／ｃｍ２以
下であるＮｏ１−２、Ｎｏ１−３、Ｎｏ１−４、Ｎｏ１
−５のランプは７０％以上の光束維持率を得ることがで
きる。そして、いずれのランプも発光管内壁の黒化がほ
とんど認められなかった。しかし、Ｉ／Ｓｅの値が小さ
くなるほど初期の輝度値が減少する傾向があり、３１５
０Ａ／ｃｍ２であるＮｏ１−５の初期の輝度値は３６Ｗ
／ｃｍ２・ｓｔｒであり、市場の要求を満たすことがで
きない。しかし、Ｉ／Ｓｅの値が３９８０Ａ／ｃｍ２以
上であるＮｏ１−２、Ｎｏ１−３、Ｎｏ１−４のランプ
は、初期の輝度値は４８Ｗ／ｃｍ２・ｓｔｒ以上であ
り、市場の要求を十分に満たすことができる。従って、
Ｄ／ｄ＝６の場合は、Ｉ／Ｓｅ（Ａ／ｃｍ２）の値が１
０２００≧Ｉ／Ｓｅ≧３９８０を満たすと、市場が要求
する初期の輝度値および光束維持率を得ることができ
る。そして、陰極先端の過大な熱を尾端側に伝達する能
力がより大きくなるＤ／ｄ≧６の場合も、Ｉ／Ｓｅ（Ａ
／ｃｍ２）の値が１０２００≧Ｉ／Ｓｅ≧３９８０であ
れば、表２の結果からして、同様の初期輝度および光束
維持率が得られることが予測される。
【００２０】次に表２から分かるように、Ｉ／Ｓｅ＝５
１９０Ａ／ｃｍ２の場合、Ｄ／ｄ＝４のＮｏ２−１のラ
ンプは、７５０時間点灯後において、発光管の内壁は強
く黒化し、光束維持率は４０％であって、市場の要求を
満足しない。しかし、Ｄ／ｄ≧６であるＮｏ２−２、Ｎ
ｏ２−３、Ｎｏ２−４のランプは発光管内壁の黒化はほ
とんど認められず、光束維持率は７５％以上であって、
市場の要求を満たすことができる。そして、Ｉ／Ｓｅ
（Ａ／ｃｍ２）の値が１０２００≧Ｉ／Ｓｅ≧３９８０
であっても、表１の結果からして、Ｄ／ｄ≧６であれ
ば、市場の要求する光束維持率が得られると予測され
る。結局のところ、表１および表２の結果から、Ｄ／ｄ
≧６、かつ１０２００≧Ｉ／Ｓｅ（Ａ／ｃｍ２）≧３９
８０であれば、発光管の内壁がほとんど黒化しないとと
もに高輝度の光を得ることができ、市場が要求する初期
の輝度値および光束維持率を得ることかできる。
１９０Ａ／ｃｍ２の場合、Ｄ／ｄ＝４のＮｏ２−１のラ
ンプは、７５０時間点灯後において、発光管の内壁は強
く黒化し、光束維持率は４０％であって、市場の要求を
満足しない。しかし、Ｄ／ｄ≧６であるＮｏ２−２、Ｎ
ｏ２−３、Ｎｏ２−４のランプは発光管内壁の黒化はほ
とんど認められず、光束維持率は７５％以上であって、
市場の要求を満たすことができる。そして、Ｉ／Ｓｅ
（Ａ／ｃｍ２）の値が１０２００≧Ｉ／Ｓｅ≧３９８０
であっても、表１の結果からして、Ｄ／ｄ≧６であれ
ば、市場の要求する光束維持率が得られると予測され
る。結局のところ、表１および表２の結果から、Ｄ／ｄ
≧６、かつ１０２００≧Ｉ／Ｓｅ（Ａ／ｃｍ２）≧３９
８０であれば、発光管の内壁がほとんど黒化しないとと
もに高輝度の光を得ることができ、市場が要求する初期
の輝度値および光束維持率を得ることかできる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の放電ラン
プは、 陰極の先端部から軸線方向に形成した有底の空
洞部の内部に、アルカリ土類系の易電子放射物質および
高融点金属の混合物を充填して易電子放射部を形成し、
陰極の最大外径をＤ、空洞部の最大内径をｄ、易電子放
射部の陰極先端における放電空間露出部の面積をＳｅ、
放電ランプの電流をＩとするとき、Ｄ／ｄ≧６、かつ１
０２００≧Ｉ／Ｓｅ（Ａ／ｃｍ２）≧３９８０とするの
で、陰極先端の温度が適正値に保たれ、放電の輝点を長
時間固定することができ、輝度の高い放電ランプとする
ことができる。また、易電子放射物質の蒸発量が少な
く、発光管内壁の黒化が抑制されて光束維持率の高いラ
ンプとすることができ、更には、陰極先端の磨耗が少な
く、輝度のばらつきが小さくて安定した高品質の放電ラ
ンプとすることができる。
プは、 陰極の先端部から軸線方向に形成した有底の空
洞部の内部に、アルカリ土類系の易電子放射物質および
高融点金属の混合物を充填して易電子放射部を形成し、
陰極の最大外径をＤ、空洞部の最大内径をｄ、易電子放
射部の陰極先端における放電空間露出部の面積をＳｅ、
放電ランプの電流をＩとするとき、Ｄ／ｄ≧６、かつ１
０２００≧Ｉ／Ｓｅ（Ａ／ｃｍ２）≧３９８０とするの
で、陰極先端の温度が適正値に保たれ、放電の輝点を長
時間固定することができ、輝度の高い放電ランプとする
ことができる。また、易電子放射物質の蒸発量が少な
く、発光管内壁の黒化が抑制されて光束維持率の高いラ
ンプとすることができ、更には、陰極先端の磨耗が少な
く、輝度のばらつきが小さくて安定した高品質の放電ラ
ンプとすることができる。
【図１】放電ランプの説明図である。
【図２】陰極の斜視図およひ断面図である。
【図３】陰極の他の実施例の断面図である。
１１ 発光管 １２ 封止部 ２ 陰極 ２１ 空洞部 ２２ 易電子放射部 ２２ａ 易電子放射部の露出部 ３ 陽極
Claims (1)
- 【請求項１】 発光管内に陰極および陽極が対向配置さ
れた放電ランプにおいて、 前記陰極は、その先端部から軸線方向に形成した有底の
空洞部の内部に、アルカリ土類系の易電子放射物質およ
び高融点金属の混合物が充填されて易電子放射部が形成
され、 前記陰極の最大外径をＤ、該空洞部の最大内径をｄ、該
易電子放射部の陰極先端における放電空間露出部の面積
をＳｅ、該放電ランプの電流をＩとするとき、Ｄ／ｄ≧
６、かつ１０２００≧Ｉ／Ｓｅ（Ａ／ｃｍ２）≧３９８
０であることを特徴とする放電ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000336825A JP2002141018A (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | 放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000336825A JP2002141018A (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | 放電ランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002141018A true JP2002141018A (ja) | 2002-05-17 |
Family
ID=18812305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000336825A Pending JP2002141018A (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | 放電ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002141018A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004221090A (ja) * | 2003-01-16 | 2004-08-05 | Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh | 高圧放電ランプのための電極 |
| CN102005360A (zh) * | 2009-09-02 | 2011-04-06 | 优志旺电机株式会社 | 短弧型放电灯 |
| JP2012048828A (ja) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Ushio Inc | ショートアーク型放電ランプ |
| WO2014208392A1 (ja) | 2013-06-24 | 2014-12-31 | ウシオ電機株式会社 | 放電ランプ |
| WO2014208393A1 (ja) | 2013-06-25 | 2014-12-31 | ウシオ電機株式会社 | 放電ランプ |
-
2000
- 2000-11-06 JP JP2000336825A patent/JP2002141018A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004221090A (ja) * | 2003-01-16 | 2004-08-05 | Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh | 高圧放電ランプのための電極 |
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| JP2012048828A (ja) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Ushio Inc | ショートアーク型放電ランプ |
| WO2014208392A1 (ja) | 2013-06-24 | 2014-12-31 | ウシオ電機株式会社 | 放電ランプ |
| US9548196B2 (en) | 2013-06-24 | 2017-01-17 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Discharge lamp |
| WO2014208393A1 (ja) | 2013-06-25 | 2014-12-31 | ウシオ電機株式会社 | 放電ランプ |
| US9633829B2 (en) | 2013-06-25 | 2017-04-25 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Discharge lamp |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040518 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040601 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050308 |