JP2005019059A

JP2005019059A - 閃光放電管

Info

Publication number: JP2005019059A
Application number: JP2003179287A
Authority: JP
Inventors: Koji Ogino; 康志荻野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】本発明は、放電管のガラスバルブの両端に封止去れ電極を構成する少なくとも一方の封止金属体の先端に取り付けられる焼結金属対のスパッターを抑制した閃光放電管を提供する。
【解決手段】本発明は、ガラスバルブ２の両端に封止金属体３、４を封止することで一対の電極９、１０を構成し、この電極の少なくとも一方が、封止金属体の先端に焼結金属体５を取り付けて成る構造の閃光放電管１において、焼結金属体５は、ゲッター効果を有する金属である第１の金属体６と、スパッタ抑制効果を有する金属である第２の金属体７とを積層して成型し焼結されたものであり、第２の金属体７が他方の電極１０に対向するように焼結金属体５が封止金属体３に取り付けられていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、写真撮影用の人工光源として多用されている閃光放電管に関し、特にその電極の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の閃光放電管として、特許文献１に開示されているものがある。図５はその閃光放電管の断面図である。図５において、閃光放電管１７は、ガラスバルブ２内にキセノン等の希ガスを所定圧で封入し、その両端に封止金属体３、４をビードガラス１１、１２によって封止している。ガラスバルブ内に位置した封止金属体３の先端（ガラスバルブ２の内側）には、焼結金属体１８が取り付けられている。封止金属体３と焼結金属体１８は電極１９を構成している。また、一方の封止金属体４は電極１０を構成する。
【０００３】
また、ガラスバルブ２の外表面には、例えば透明の導電性被膜で形成されるトリガ電極が施されている。
【０００４】
以上の構成よりなる閃光放電管１７の発光動作を図４に示す電気回路図を用いて説明する。
【０００５】
主放電コンデンサ１５は、電源１４からの電力供給により閃光放電管１７が発光するのに必要な電気エネルギー（例えば３００Ｖの電力）の蓄積を行い、トリガ回路１６は、閃光放電管を励起するために、高圧の高周波電力を閃光放電管１７のトリガ電極に印加する。
【０００６】
かかる構成の電気回路において、主放電コンデンサ１５が例えば３００Ｖに充電された状態でトリガ回路１６を作動させると、閃光放電管１７のトリガ電極に数キロボルトの高電圧が印加されて閃光放電管１７は励起され、主放電コンデンサ１５の充電エネルギーを瞬時に消費して閃光を発する。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−４２７２６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の閃光放電管において、電極１９を構成する焼結金属体１８は、例えばＴａ（タンタル）とＮｂ（ニオブ）の金属粉末の混合物を成型して高温（約６００℃）で焼結させ、更に、放電し易くなるように、その焼結体を炭酸セシウムの溶液中に浸漬してセシウムを含浸させて生成される。
【０００９】
しかしながら、従来の焼結金属体は、度重なる放電使用によって焼結金属体がスパッタリング現象を起こし、それによって金属がガラスバルブ内面に付着するため、その部分のガラスバルブが失透し、閃光放電管の光量の低下をもたらしていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の閃光放電管は、ガラスバルブの両端に封止され電極を構成する封止金属体の少なくとも一方の先端に取り付けられる焼結金属体が、ゲッター効果を有する金属である第１の金属体と、スパッタ抑制効果を有する金属である第２の金属体とを積層して焼結されたものである。
【００１１】
かかる構成からなる閃光放電管は、封止金属体に取り付けられる焼結金属体は、ゲッター効果を有する第１の金属体とスパッタ抑制効果を有する第２の金属体の２層で構成し、第２の金属体が他方の電極に対向するように取り付けたので、スパッタリング現象を抑制する効果が顕著に働き、閃光放電管の光量の低下を防止することができる。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の閃光放電管は、スパッタ抑制効果を有した第３の金属体を、第２の金属体が積層される第１の金属体の一方の面側と反対側面に積層して焼結金属体を構成したものである。
【００１３】
かかる第３の金属体を、さらに積層して焼結金属体を構成することによって、焼結金属対を貫通して封止金属体が固着される場合に、封止金属体の取付方向を誤ることなく行うことが出来る。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の閃光放電管は、前記した請求項１又は請求項２に記載の閃光放電管の第１の金属体が、Ｔａ、Ｚｒ、Ｖのうち何れかの金属でも使用可能である。
【００１５】
さらに本発明の請求項４に記載の閃光放電管は、前記した請求項１又は請求項２に記載の閃光放電管の第２の金属体および第３の金属体が、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏのうち何れかの金属でも使用可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の閃光放電管に係る一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は本実施形態に係る閃光放電管の断面図である。図１に示す閃光放電管１は、焼結金属体に係る部分のみが従来の閃光放電管（図５）と異なる。他の点は同一である。従来例（図５）と同一点については、同一符号を付し説明を省略する。図１において、封止金属体３の先端（ガラスバルブ２の内側）には、焼結金属体５が取り付けられている。封止金属体３と焼結金属体５は電極９を構成している。
【００１８】
図２は焼結金属体５の斜視図である。図２において、焼結金属体５は、第１の金属体６、第２の金属体７の２層から成り、第１の金属体６側には、封止金属体３を嵌入させ焼結金属体５と固着させるための挿入穴８が設けられている。
【００１９】
第１の金属体６は、ガラスバルブ２内に発生する不純ガスを吸着する効果（いわゆるゲッター効果）を有する金属材料（例えばＴａ（タンタル））の金属粉末を焼結して生成され、第２の金属体７は、放電時に金属が飛散するスパッタリング現象の発生しにくい金属材料（例えばＮｂ（ニオブ））の金属粉末を焼結して生成される。
【００２０】
具体的には、先ず、Ｔａの微粉末及びＮｂの微粉末を順次、例えば円柱形状の型の治具内に装填し、上方から大きな圧力でプレスして成型する。そして、かかる成型体を約２時間、高温（例えば１８００℃）の水素炉で焼結させる。
【００２１】
このように生成した焼結金属体５の挿入穴８に封止金属体３の先端部を挿入し、溶接又は機械的なかしめ等により封止金属体３に焼結金属体５を固着させる。この焼結金属体５の第２の金属体７が、閃光放電管１の他方の電極１０と対向するように封止金属体３に取り付けられる。
【００２２】
かかる焼結金属体５を使用する本実施形態の閃光放電管の効果を確認するために、本実施形態の閃光放電管１（本発明品）及び従来の焼結金属体１８を使用した閃光放電管１７（従来品）の発光試験を行った。
【００２３】
尚、本試験では、本発明品及び従来品ともに、キセノンガスを３００ｋＰａで封入した同一寸法（外径４ｍｍ、内径２．５ｍｍ）のガラスバルブを使用し、アーク長（電極９（１９）、１０間の放電間隔）を２０ｍｍとし、焼結金属体の外形を円柱型にして同一寸法とした。また、焼結金属体に使用する金属をＴａ及びＮｂとした。
【００２４】
そして、上記条件で、表１に示すＴａとＮｂの重量比ごとに各１０本ずつの試料を製作した。
【００２５】
【表１】

【００２６】
次に、図４に示す電気回路により、かかる試料の発光試験を行った。試験は、放電管（試料）への入力を２．２Ｗｓ（５０μＦの主放電コンデンサ１５の充電電圧が３３０Ｖの充電エネルギー）とし、１５秒間隔で１０００回連続発光させて、光量と点灯電圧を測定して行った。表２にその結果を示す。尚、各データは、１０本の試料の平均値を示している。
【００２７】
【表２】

【００２８】
表２の結果において、例えば、Ｔａが３０％、Ｎｂが７０％のもので比較すると、光量については、初期値の光量を１００％とすると、本発明品のものは９８．９％、従来品のものは９７．７％であり、また、点灯電圧については、初期電圧と１０００回発光後の電圧差が、本発明品では、３．２Ｖ、従来品では、５．６Ｖであり、何れの結果も本発明品のものが良好であることを示している。
【００２９】
他の重量比においても、本発明品の方の性能が優っているという結果を示している。
【００３０】
また、表２の結果から、閃光放電管としては、ゲッター効果のある金属材料を使用した第１の金属体、スパッタ抑制効果のある金属材料を使用した第２の金属体の比率が、（第１の金属体：第２の金属体）＝（１０％：９０％）〜（７０％：３０％）の範囲である焼結金属体を使用するのが好ましいといえる。
【００３１】
図３は、他の実施形態に係る閃光放電管に使用される焼結金属体の斜視図を示す。図３において、焼結金属体１３は、第１の金属体６を第２の金属体７で挟み込んだ３層構造となっている。この構造の場合も、第１の金属体６と第２の金属体７の重量比が、（１０％：９０％）〜（７０％：３０％）の範囲であるのが好ましく、かかる場合には、２層構造の焼結金属体５（図２）と同等の効果を有する。
【００３２】
この３層構造の焼結金属体は、次の利点を有する。
【００３３】
２層構造の焼結金属体は、封止金属体を挿通するための穴が焼結金属体を完全に貫通したものではないが、封止金属体と焼結金属体との結合強度の点から、焼結金属体を完全に挿通して貫通させて使用する場合もある。したがって、このような場合に、２層構造であれば封止金属体への取り付け方向が誤る場合も考えられるが、三層構造にしておけば、どちらの方向からも取り付け可能となるため、そのような問題を解消することが出来る。
【００３４】
尚、上記実施形態において、焼結金属体の第１の金属体としてはＴａを使用し、第２の金属体としてはＮｂを使用したが、これに限定されず、第１の金属体にはＺｒ（ジルコニウム）、Ｖ（バナジウム）を使用しても良く、また第２の金属体にはＷ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）を使用しても良い。
【００３５】
また、片方の封止金属体のみに焼結金属体を取り付けるのではなく、両方の封止金属体に焼結金属体を取り付け、両電極が封止金属体と焼結金属体から成る構成でも良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の閃光放電管は、電極を構成する焼結金属体をゲッター効果のある金属材料（第１の金属体）と、スパッタリング現象を抑制する効果のある金属材料（第２の金属体）とを積層して構成し、第２の金属体を相対する他の電極に対向させたので、スパッタリング現象による金属溶融物のガラスバルブへの付着を低減でき、光量の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る閃光放電管の断面図
【図２】本発明の一実施形態に係る閃光放電管の電極に使用される焼結金属体の斜視図
【図３】本発明のその他の実施形態に係る閃光放電管の電極に使用される焼結金属体の斜視図
【図４】閃光放電管の発光試験用の電気回路を示す図
【図５】従来の閃光放電管の断面図
【符号の説明】
１閃光放電管
２ガラスバルブ
３、４封止金属体
５、１３焼結金属体
６第１の金属体
７第２の金属体
８挿入穴
９、１０電極
１１、１２ビードガラス

Claims

ガラスバルブの両端に封止され電極を構成する封止金属体の少なくとも一方の先端に焼結金属体を取り付けて成る閃光放電管において、
前記焼結金属体は、ゲッター効果を有する金属である第１の金属体と、スパッタ抑制効果を有する金属である第２の金属体とを積層して焼結されたものであり、前記第２の金属体が他方の電極に対向するように前記焼結金属体が前記封止金属体に取り付けられていることを特徴とする閃光放電管。
スパッタ抑制効果を有した第３の金属体を、第２の金属体が積層される第１の金属体の一方の面側と反対側面に積層して焼結金属体を構成してなる請求項１記載の閃光放電管。
第１の金属体は、Ｔａ、Ｚｒ、Ｖのうち何れかの金属であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の閃光放電管。
第２の金属体および第３の金属体は、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏのうち何れかの金属であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の閃光放電管。