JP2016035863A

JP2016035863A - Electrode for discharge lamp and flash lamp

Info

Publication number: JP2016035863A
Application number: JP2014158759A
Authority: JP
Inventors: 山崎　憲五; Kengo Yamazaki; 憲五山崎
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2014-08-04
Publication date: 2016-03-17

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode for a discharge lamp that can achieve a high light utilization efficiency and enables configuration of a discharge lamp with a discharge container having high strength, and a flash lamp.SOLUTION: An electrode for a discharge lamp is achieved by air-tightly sealing a metal pipe and a metal rod inserted in the metal pipe through an insulation layer. One of the metal rod and the metal pipe is set as a discharge electrode, and the other of the metal rod and the metal pipe is set as a start-up auxiliary electrode. A flash lamp has a discharge container and a pair of electrodes which are disposed in the discharge container so as to confront each other. At least one of the pair of electrodes is the electrode for the discharge lamp, and the metal pipe constituting the electrode for the discharge lamp is air-tightly sealed in the discharge container.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、放電灯用電極およびこれを備えたフラッシュランプに関する。 The present invention relates to an electrode for a discharge lamp and a flash lamp including the same.

従来の放電灯は、主放電を行う主電極（陽極および陰極）の間に、イグナイタによりパルス的に高電圧を印加し、絶縁破壊を生じさせることによって放電灯を始動させている。この始動を確実に行うために、主電極とは別に、始動用補助電極（以下、「トリガープローブ」ともいう。）が設けられた放電灯がある。例としては、分析機器、半導体の検査などの光源として使用されるフラッシュランプが挙げられる。 In a conventional discharge lamp, a high voltage is applied in a pulsed manner by an igniter between main electrodes (anode and cathode) that perform main discharge, thereby causing a dielectric breakdown to start the discharge lamp. In order to reliably perform this starting, there is a discharge lamp provided with a starting auxiliary electrode (hereinafter also referred to as “trigger probe”) separately from the main electrode. Examples include flash lamps used as light sources for analytical instruments, semiconductor inspection, and the like.

図１０は、従来のフラッシュランプの一例における構成の概略を示す説明用断面図である。
このフラッシュランプは、楕円球形状の膨出部７３および当該膨出部７３の両端に連続して管軸方向外方に伸びる封止管部７４Ａ，７４Ｂを有し、内部に放電ガスが封入された発光管（放電容器）７１を有する。発光管７１内には、当該発光管７１の管軸Ｃに沿って、陰極７０および陽極７５が、１〜１０ｍｍの電極間距離ｄを介して互いに対向して配置されている。さらに、細線状のトリガープローブ８１，８２が、それぞれの先端８１ａ，８２ａが陰極７０の先端と陽極７５の先端を結ぶ直線からなる放電路上において互いに離間して位置されるよう、当該放電路の外側から放電路に向かって伸びる状態に、配置されており、始動時に高電圧を印加することにより、フラッシュランプの始動を補助している。
このフラッシュランプにおいては、発光管７１は、膨出部７３および封止管部７４Ａ，７４Ｂを有する第１の石英ガラス管７７に、直管状の第２の石英ガラス管７８が挿入されて金属箔８５，８６を挟んで溶着されることによって封止されている。
なお、図１０において、７０Ａ，７５Ａは陰極７０および陽極７５を支持する電極棒である。また、８３，８４はトリガープローブ８１，８２を支持すると共に金属箔８５，８６を介して外部リード８７，８８と電気的に接続された内部リード棒である。 FIG. 10 is an explanatory cross-sectional view illustrating an outline of a configuration of an example of a conventional flash lamp.
This flash lamp has an elliptical spherical bulging portion 73 and sealing tube portions 74A and 74B extending continuously outward in the tube axis direction at both ends of the bulging portion 73, and a discharge gas is enclosed therein. The arc tube (discharge vessel) 71 is provided. In the arc tube 71, along the tube axis C of the arc tube 71, a cathode 70 and an anode 75 are arranged to face each other with an inter-electrode distance d of 1 to 10 mm. Further, the thin-line trigger probes 81 and 82 are arranged on the outer sides of the discharge paths so that the tips 81a and 82a are spaced apart from each other on the discharge path formed by a straight line connecting the tip of the cathode 70 and the tip of the anode 75. It is arranged so as to extend from the discharge path toward the discharge path, and assists the start of the flash lamp by applying a high voltage at the start.
In this flash lamp, the arc tube 71 is a metal foil obtained by inserting a straight tubular second quartz glass tube 78 into a first quartz glass tube 77 having a bulging portion 73 and sealing tube portions 74A and 74B. It is sealed by being welded with 85 and 86 interposed therebetween.
In FIG. 10, reference numerals 70A and 75A denote electrode bars that support the cathode 70 and the anode 75, respectively. Reference numerals 83 and 84 denote internal lead bars that support the trigger probes 81 and 82 and are electrically connected to the external leads 87 and 88 through metal foils 85 and 86, respectively.

しかしながら、このフラッシュランプは、十分な光の利用効率が得られるとは言えない。
すなわち、このフラッシュランプにおいては、トリガープローブ８１，８２が放電路の外側から放電路に向かって伸びる状態に配置されるために、トリガープローブ８１，８２の配置空間を確保しなければならない。従って、フラッシュランプ自体を大型化しなければならず、これに伴って、発光管７１の封止管部７４Ａ，７４Ｂの直径も自ずと太いものとしなければならない。例えば、特許文献１に開示されたフラッシュランプの発光管７１の封止管部７４Ａ，７４Ｂの直径はφ１３ｍｍ程度である。そして、これらのフラッシュランプが、放物面鏡からなる反射鏡と組み合わせて使用される場合に、封止管部の直径が大きいことによって、放物面鏡としてホール径の大きなものを使用しなければならず、その結果、光の利用効率が低下してしまう、という問題がある。また、輝点の近傍にトリガープローブ８１，８２やこれを支持するロッド状の内部リード棒８３，８４が存在することとなるため、輝点から出射される光が大きく遮られる結果、光の利用効率がさらに低下してしまう。
さらに、トリガープローブ８１，８２のための封止構造を個別に形成しなければならず、これにより、放電容器７１が強度の低いものとなってしまうので、高い封入圧や高いランプ入力が得られるフラッシュランプを実現することが困難である。 However, this flash lamp cannot be said to have sufficient light utilization efficiency.
That is, in this flash lamp, since the trigger probes 81 and 82 are arranged so as to extend from the outside of the discharge path toward the discharge path, an arrangement space for the trigger probes 81 and 82 must be secured. Therefore, the flash lamp itself must be increased in size, and accordingly, the diameters of the sealing tube portions 74A and 74B of the arc tube 71 must also be increased. For example, the diameters of the sealing tube portions 74A and 74B of the arc tube 71 of the flash lamp disclosed in Patent Document 1 are about φ13 mm. When these flash lamps are used in combination with a reflecting mirror composed of a parabolic mirror, the large diameter of the sealing tube portion must be used, and a parabolic mirror having a large hole diameter must be used. As a result, there is a problem that the light utilization efficiency is lowered. In addition, since the trigger probes 81 and 82 and rod-like internal lead rods 83 and 84 for supporting the trigger probes 81 and 82 are present in the vicinity of the bright spot, the light emitted from the bright spot is largely blocked, resulting in the use of light. Efficiency is further reduced.
Furthermore, the sealing structure for the trigger probes 81 and 82 must be formed separately, which causes the discharge vessel 71 to have a low strength, so that a high sealing pressure and a high lamp input can be obtained. It is difficult to realize a flash lamp.

特開２０１２−０９４３６２号公報JP 2012-094362 A

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、高い光の利用効率が得られ、放電容器の強度が高い放電灯を構成することができる放電灯用電極およびこれを備えたフラッシュランプを提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the circumstances as described above, and an object thereof is to provide a discharge lamp electrode capable of obtaining a high light utilization efficiency and constituting a discharge lamp having a high discharge vessel strength. And it aims at providing the flash lamp provided with this.

本発明の放電灯用電極は、金属管と、当該金属管の内部に挿入された金属棒とが、絶縁層を介して気密に封止されてなり、
前記金属棒および前記金属管の一方が放電電極とされると共に、
前記金属棒および前記金属管の他方が始動用補助電極とされることを特徴とする。 The electrode for a discharge lamp of the present invention is a metal tube and a metal rod inserted into the metal tube, hermetically sealed through an insulating layer,
One of the metal rod and the metal tube is a discharge electrode,
The other of the metal rod and the metal tube is a starting auxiliary electrode.

本発明の放電灯用電極においては、前記金属管が始動用補助電極とされる場合に、
前記金属管の先端が、前記金属棒の先端に近接して位置する状態に伸びる突出部からなることが好ましい。 In the discharge lamp electrode of the present invention, when the metal tube is a starting auxiliary electrode,
It is preferable that the tip of the metal tube is composed of a projecting portion extending in a state of being positioned close to the tip of the metal rod.

本発明のフラッシュランプは、放電容器と、当該放電容器の内部に互いに対向配置された一対の電極とを備え、
前記一対の電極の少なくとも一方が、上記の放電灯用電極であり、
当該放電灯用電極を構成する金属管が、前記放電容器に気密に封止されていることを特徴とする。 The flash lamp of the present invention comprises a discharge vessel and a pair of electrodes arranged opposite to each other inside the discharge vessel,
At least one of the pair of electrodes is the discharge lamp electrode,
The metal tube constituting the discharge lamp electrode is hermetically sealed in the discharge vessel.

本発明の放電灯用電極によれば、基本的に、放電灯においてトリガープローブの機能が発揮されながら、放電灯を形成するときに放電容器においてトリガープローブのための封止構造を個別に形成する必要がなく、従って、放電容器が高い強度を有する放電灯を構成することができる。
また、トリガープローブおよびこれを支持するための部材などによって、放電灯の輝点から射出される光が遮られることが防止されるので、放電灯に高い光の利用効率が得られる。 According to the electrode for a discharge lamp of the present invention, basically, a sealing structure for the trigger probe is individually formed in the discharge vessel when the discharge lamp is formed while the function of the trigger probe is exhibited in the discharge lamp. There is no need, and therefore a discharge lamp having a high strength can be constructed.
Further, since the light emitted from the bright spot of the discharge lamp is prevented from being blocked by the trigger probe and the member for supporting the trigger probe, a high light use efficiency can be obtained for the discharge lamp.

本発明のフラッシュランプによれば、上記の放電灯用電極が備えられているために、放電容器の細径化を図ることができ、従って、これを備える反射鏡内蔵型の放電灯の小型化を図ることができる。 According to the flash lamp of the present invention, since the discharge lamp electrode is provided, it is possible to reduce the diameter of the discharge vessel. Can be achieved.

本発明の放電灯用電極の一例における構成の概略を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。It is a figure which shows the outline of a structure in an example of the electrode for discharge lamps of this invention, Comprising: (a) is a front view, (b) is sectional drawing. 本発明の放電灯用電極の作製方法の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the preparation methods of the electrode for discharge lamps of this invention. 本発明の放電灯用電極の別の一例における構成の概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of a structure in another example of the electrode for discharge lamps of this invention. 本発明の放電灯用電極の別の一例における構成の概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of a structure in another example of the electrode for discharge lamps of this invention. 本発明の放電灯用電極の別の一例における構成の概略を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。It is a figure which shows the outline of a structure in another example of the electrode for discharge lamps of this invention, Comprising: (a) is a front view, (b) is sectional drawing. 本発明の放電灯用電極の別の一例における構成の概略を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。It is a figure which shows the outline of a structure in another example of the electrode for discharge lamps of this invention, Comprising: (a) is a front view, (b) is sectional drawing. 本発明の放電灯用電極の別の一例における構成の概略を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。It is a figure which shows the outline of a structure in another example of the electrode for discharge lamps of this invention, Comprising: (a) is a front view, (b) is sectional drawing. 本発明のフラッシュランプの一例における構成の概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of a structure in an example of the flash lamp of this invention. 図８のフラッシュランプの点灯用回路の具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specific example of the circuit for lighting of the flash lamp of FIG. 従来のフラッシュランプの一例における構成の概略を示す説明用断面図である。It is sectional drawing for description which shows the outline of a structure in an example of the conventional flash lamp.

以下、本発明の放電灯用電極およびこれを備えたフラッシュランプの実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of a discharge lamp electrode of the present invention and a flash lamp including the same will be described.

〔放電灯用電極〕
図１は、本発明の放電灯用電極の一例における構成の概略を示す正面図および断面図である。
この放電灯用電極１０は、金属管１２と、当該金属管１２の内部に挿入されたロッド状の金属棒１５とが、管状の絶縁層１８を介して気密に封止されてなるものである。金属棒１５、絶縁層１８および金属管１２は、すべて同軸状に配置されていることが好ましい。
この放電灯用電極１０は、金属棒１５および金属管１２の一方がフラッシュランプなどの放電灯の放電電極として使用されるものである。このとき、金属棒１５および金属管１２の他方が始動用補助電極として使用される。
以下において、金属棒１５が始動用補助電極（トリガープローブ）、金属管１２が放電電極として使用される場合について、説明する。 [Discharge lamp electrode]
FIG. 1 is a front view and a cross-sectional view showing an outline of a configuration in an example of a discharge lamp electrode of the present invention.
The discharge lamp electrode 10 is formed by hermetically sealing a metal tube 12 and a rod-shaped metal rod 15 inserted into the metal tube 12 through a tubular insulating layer 18. . It is preferable that the metal rod 15, the insulating layer 18, and the metal tube 12 are all arranged coaxially.
In the discharge lamp electrode 10, one of the metal rod 15 and the metal tube 12 is used as a discharge electrode of a discharge lamp such as a flash lamp. At this time, the other of the metal rod 15 and the metal tube 12 is used as a starting auxiliary electrode.
Hereinafter, the case where the metal rod 15 is used as the auxiliary electrode for starting (trigger probe) and the metal tube 12 is used as the discharge electrode will be described.

トリガープローブは、先端（図１（ｂ）において左端）が先鋭な形状を有するものである。
トリガープローブは、その先端が放電電極の先端を含む面（電極面）上に位置することは必須ではなく、始動時の予備放電が得ることができる程度に放電電極の近傍に位置すればよい。例えば、トリガープローブの先端は、当該電極面よりも前方（図１（ｂ）において左方）に突出して位置させることができる。
トリガープローブは、高融点金属によって構成され、例えばタングステンからなることが好ましい。 The trigger probe has a sharp tip (left end in FIG. 1B).
It is not essential that the trigger probe is positioned on the surface (electrode surface) including the tip of the discharge electrode, and the trigger probe may be positioned in the vicinity of the discharge electrode to the extent that preliminary discharge at the start can be obtained. For example, the tip of the trigger probe can be positioned so as to protrude forward (leftward in FIG. 1B) from the electrode surface.
The trigger probe is made of a refractory metal, and is preferably made of, for example, tungsten.

放電電極は、金属管１２の先端によって形成されており、図１の放電灯用電極１０においては、金属管１２は、管軸方向に伸びる金属基体管１２Ａと、当該金属基体管１２Ａの先端領域の外周面を覆う状態に形成された円管状の電極部１２Ｂとにより形成されている。
金属基体管１２Ａは、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）などの耐熱性金属からなるものとすることができ、ＷまたはＭｏからなるものであることが好ましい。金属基体管１２ＡがＭｏよりなるものである場合は、絶縁層１８が例えば管状の部材よりなる場合に封着材を使用せずに当該絶縁層１８と金属基体管１２Ａとを封着することができる。
放電電極として動作する金属管１２の電極部１２Ｂは、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）などの易電子放射性物質が含浸された耐熱性金属からなるものとすることができる。 The discharge electrode is formed by the tip of a metal tube 12. In the discharge lamp electrode 10 of FIG. 1, the metal tube 12 includes a metal base tube 12A extending in the tube axis direction and a tip region of the metal base tube 12A. It is formed by the cylindrical electrode part 12B formed in the state which covers the outer peripheral surface.
The metal substrate tube 12A can be made of a heat-resistant metal such as niobium (Nb), tantalum (Ta), zirconium (Zr), hafnium (Hf), molybdenum (Mo), tungsten (W), and the like. Or it is preferable that it consists of Mo. When the metal base tube 12A is made of Mo, the insulating layer 18 and the metal base tube 12A can be sealed without using a sealing material when the insulating layer 18 is made of, for example, a tubular member. it can.
The electrode portion 12B of the metal tube 12 that operates as a discharge electrode is made of a heat-resistant metal impregnated with an easily electron-emitting material such as barium oxide (BaO), calcium oxide (CaO), and alumina (Al ₂ O ₃ ). can do.

絶縁層１８は、例えばセラミックなどの絶縁管からなるものとすることができる。絶縁管を構成するセラミックとしては、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＨｆＯ₂などの電気絶縁性の高い耐熱セラミックスを使用することができ、高温時の安定性や熱膨張率適合性の観点から、Ａｌ₂Ｏ₃を用いることが好ましい。
絶縁層１８は、その先端が電極面上に位置することは必須ではなく、例えば当該電極面よりも後方（図１（ｂ）において右方）に位置するよう配置されていてもよい。 The insulating layer 18 can be made of an insulating tube such as ceramic. As the ceramic that constitutes the insulating tube, heat-resistant ceramics with high electrical insulation such as Al ₂ O ₃ , SiO ₂ , ZrO ₂ , HfO ₂ can be used. From the viewpoint, Al ₂ O ₃ is preferably used.
It is not essential for the insulating layer 18 to be positioned on the electrode surface, and for example, the insulating layer 18 may be disposed behind the electrode surface (to the right in FIG. 1B).

絶縁層１８を構成する絶縁管と金属棒１５または金属管１２との間は、放電灯用電極１０を放電灯の電極として用いた場合に放電空間が気密とされるよう、封止されている。具体的には、絶縁管および金属棒１５、絶縁管および金属基体管１２Ａのそれぞれの端部を、低融点ガラスを用いて光加熱によって封着する方法、活性金属法やメタライズによるロウ付けする方法などの方法によって、封止することができる。 The insulating tube constituting the insulating layer 18 and the metal rod 15 or the metal tube 12 are sealed so that the discharge space is hermetically sealed when the discharge lamp electrode 10 is used as an electrode of the discharge lamp. . Specifically, a method of sealing each end portion of the insulating tube and metal rod 15 and the insulating tube and metal base tube 12A by light heating using a low melting point glass, a method of brazing by an active metal method or metallization It can be sealed by such a method.

〔放電灯用電極の作製方法〕
図２は、本発明の放電灯用電極の作製方法の一例を示す概略図である。
この例においては、放電灯用電極１０が、放電電極を構成する金属管１２の電極部１２Ｂが、タングステン、または、易電子放射性物質が混入されたタングステンによって構成されるものである場合の作製方法について説明する。
まず、タングステン製の棒１２ｘを所定の長さに切断し（図２（ａ））、この中心部に金属基体管１２Ａとなるモリブデン管を挿管することができる径の貫通孔１２ｈを形成して電極部１２Ｂを形成する（図２（ｂ））。次いで、当該電極部１２Ｂの貫通孔１２ｈに金属基体管１２Ａとなるモリブデン管を挿通し、ニッケルによって電極部１２Ｂと金属基体管１２Ａとなるモリブデン管とを接合する（図２（ｃ））。さらに、金属基体管１２Ａの管内に、絶縁層１８となるＡｌ₂Ｏ₃よりなるセラミック管を挿通すると共に、当該絶縁層１８となるセラミック管の管内にタングステン製のトリガープローブ（金属棒１５）を挿通する。そして、絶縁層１８となるセラミック管と金属基体管１２Ａとの間を全面で封着すると共に、絶縁層１８となるセラミック管と金属棒１５とを端部において封着し、これにより、放電灯用電極１０を作製することができる。 [Method for producing electrode for discharge lamp]
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a method for producing a discharge lamp electrode of the present invention.
In this example, the method for producing the discharge lamp electrode 10 is such that the electrode portion 12B of the metal tube 12 constituting the discharge electrode is made of tungsten or tungsten mixed with an easily electron emissive substance. Will be described.
First, a tungsten rod 12x is cut to a predetermined length (FIG. 2 (a)), and a through-hole 12h having a diameter capable of inserting a molybdenum tube serving as the metal substrate tube 12A is formed at the center. The electrode portion 12B is formed (FIG. 2B). Next, a molybdenum tube serving as the metal substrate tube 12A is inserted into the through hole 12h of the electrode unit 12B, and the electrode unit 12B and the molybdenum tube serving as the metal substrate tube 12A are joined by nickel (FIG. 2C). Further, a ceramic tube made of Al ₂ O _{3 serving} as the insulating layer 18 is inserted into the tube of the metal base tube 12A, and a tungsten trigger probe (metal rod 15) is inserted into the tube of the ceramic tube serving as the insulating layer 18. Insert. Then, the ceramic tube serving as the insulating layer 18 and the metal base tube 12A are sealed over the entire surface, and the ceramic tube serving as the insulating layer 18 and the metal rod 15 are sealed at the end, whereby the discharge lamp The electrode 10 for use can be produced.

また、放電電極を構成する金属管１２の電極部１２Ｂがバリウム系酸化物を含浸させた材料によって構成されるものである場合は、当該金属管１２は、以下のように作製することができる。
すなわち、有機バインダー樹脂を含有するタングステン粉末と、金属基体管１２Ａとなるモリブデン管とをプレス型にセットし、圧力をかけて、タングステン粉末を電極部１２Ｂの形状にプレス成型し、これを水素炉中で加熱、焼成、脱脂処理した後、真空炉で加熱、焼成する。さらに、タングステン粉末によって成型された電極部１２Ｂとなる部材に、バリウム系酸化物を溶融含浸させることによって、金属管１２を作製することができる。 When the electrode portion 12B of the metal tube 12 constituting the discharge electrode is made of a material impregnated with a barium-based oxide, the metal tube 12 can be manufactured as follows.
That is, a tungsten powder containing an organic binder resin and a molybdenum tube serving as the metal substrate tube 12A are set in a press die, and pressure is applied to press the tungsten powder into the shape of the electrode portion 12B. After heating, baking and degreasing treatment in the inside, it is heated and baked in a vacuum furnace. Furthermore, the metal tube 12 can be produced by melting and impregnating a barium-based oxide into a member to be the electrode portion 12B formed of tungsten powder.

以上、本発明の放電灯用電極の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、図３に示されるように、金属管１２Ｓが、金属基体管およびこれの先端領域の外周面を覆う電極部が、互いに別部材として構成されずに、一体的に形成されたものであってもよい。
また例えば、図４に示されるように、金属管１２Ｔが、電極部１２ＴＢが円管状の胴部１２ＴＢ１と円錐台形状のテーパー部１２ＴＢ２とを有する形状のものであってもよい。このようなテーパー部１２ＴＢ２を有する電極部１２ＴＢによれば、光の放射効率を向上させることができる。
また例えば、金属管は、電極部の貫通孔の中途あるいは下端面と接合してもよい。 As mentioned above, although embodiment of the electrode for discharge lamps of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, A various change can be added.
For example, as shown in FIG. 3, the metal tube 12 </ b> S is formed by integrally forming the metal base tube and the electrode portion covering the outer peripheral surface of the distal end region thereof without being configured as separate members. May be.
For example, as shown in FIG. 4, the metal tube 12T may have a shape in which the electrode portion 12TB has a cylindrical body portion 12TB1 and a truncated cone-shaped tapered portion 12TB2. According to the electrode portion 12TB having such a tapered portion 12TB2, the light radiation efficiency can be improved.
Further, for example, the metal tube may be joined to the middle or lower end surface of the through hole of the electrode portion.

また例えば、放電灯用電極において、金属棒がトリガープローブとして用いられ、金属管が放電電極として用いられることに限定されず、金属棒が放電電極として用いられ、金属管がトリガープローブとして用いられてもよい。金属棒が放電電極として用いられる放電灯用電極によれば、これが使用された放電灯において輝点を固定的に安定化させることができる。
この場合、トリガープローブとして用いられる金属管は、その先端部が、金属棒の先端に近接して位置する状態に伸びる突出部からなるものとされる。 Also, for example, in a discharge lamp electrode, the metal rod is used as a trigger probe, the metal tube is not limited to being used as a discharge electrode, the metal rod is used as a discharge electrode, and the metal tube is used as a trigger probe. Also good. According to the discharge lamp electrode in which the metal rod is used as the discharge electrode, the bright spot can be fixed stably in the discharge lamp in which the metal rod is used.
In this case, the metal tube used as the trigger probe is composed of a protruding portion whose tip portion extends in a state of being positioned close to the tip of the metal rod.

具体的には、図５に示されるように、突出部１７ａは、金属管１２の先端部（図５において左端部）の外周面にその基端部が接合され、先端部が金属棒１５の先端に近接するよう伸びる金属ワイヤよりなるものとすることができる。この金属ワイヤよりなる突出部１７ａは、複数設けられていてもよい。
また、図６に示されるように、突出部１７ｂは、金属管１２と一体的に形成されたものであって、金属管１２における電極面の一部から金属棒１５の先端に近接するよう伸びる円錘状のものであってもよい。
また、図７に示されるように、突出部１７ｃは、金属管１２と一体的に形成されたものであって、金属管１２における電極面の全面から金属棒１５の先端に近接するよう伸びる略リング状のものであってもよい。 Specifically, as shown in FIG. 5, the protrusion 17 a is joined to the outer peripheral surface of the distal end portion (left end portion in FIG. 5) of the metal tube 12, and the distal end portion of the metal rod 15. It can be made of a metal wire extending so as to be close to the tip. A plurality of protruding portions 17a made of this metal wire may be provided.
As shown in FIG. 6, the protrusion 17 b is formed integrally with the metal tube 12 and extends from a part of the electrode surface of the metal tube 12 so as to be close to the tip of the metal rod 15. A conical shape may be used.
Further, as shown in FIG. 7, the protruding portion 17 c is formed integrally with the metal tube 12, and extends substantially from the entire surface of the electrode surface of the metal tube 12 so as to approach the tip of the metal rod 15. It may be ring-shaped.

さらに例えば、絶縁層１８は、管状の絶縁管を用いて形成することに限定されず、金属棒１５および金属管１２の間を、フリットガラスなどを用いて封着すると同時に当該フリットガラスによる絶縁層を形成してもよい。
また、蒸着法や湿式法などにより、金属棒１５の周囲に一体的に絶縁性の厚膜を被覆することによって、絶縁層を形成してもよい。 Further, for example, the insulating layer 18 is not limited to be formed using a tubular insulating tube, and the insulating layer made of the frit glass is simultaneously sealed between the metal rod 15 and the metal tube 12 using frit glass or the like. May be formed.
Further, the insulating layer may be formed by covering the metal rod 15 integrally with an insulating thick film by a vapor deposition method or a wet method.

上記の放電灯用電極１０によれば、フラッシュランプ２０の電極として用いられたときにトリガープローブの機能が発揮されながら、放電容器２１においてトリガープローブのための封止構造を個別に形成する必要がなく、従って、放電容器２１が高い強度を有するフラッシュランプ２０を構成することができる。
また、トリガープローブおよびこれを支持するための部材などによって、フラッシュランプ２０の輝点から射出される光が遮られることが防止されるので、当該フラッシュランプ２０に高い光の利用効率が得られる。 According to the discharge lamp electrode 10 described above, it is necessary to individually form a sealing structure for the trigger probe in the discharge vessel 21 while exhibiting the function of the trigger probe when used as the electrode of the flash lamp 20. Therefore, the flash lamp 20 having the discharge vessel 21 with high strength can be configured.
In addition, since the light emitted from the bright spot of the flash lamp 20 is prevented from being blocked by the trigger probe and the member for supporting the trigger probe, a high light use efficiency can be obtained for the flash lamp 20.

〔フラッシュランプ〕
図８は、本発明のフラッシュランプの一例における構成の概略を示す説明用断面図である。
このフラッシュランプ２０は、円筒状であって、両端が封止されて内部に放電空間を区画する直管型の放電容器２１を備えてなり、この放電容器２１の一端から管軸方向内方に突出して上記の放電灯用電極１０が伸びて陰極として用いられている。また、放電容器２１の他端から管軸方向内方に突出して伸びた電極棒２２の先端に陽極２４が連接されており、当該放電容器２１内において放電灯用電極１０および陽極２４が互いに離間して対向する状態とされている。ここに、放電灯用電極１０と陽極２４との電極間距離は、例えば１〜５ｍｍである。 [Flash lamp]
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the outline of the configuration of an example of the flash lamp of the present invention.
The flash lamp 20 has a cylindrical shape, and includes a straight tube type discharge vessel 21 sealed at both ends and defining a discharge space inside, and from one end of the discharge vessel 21 inward in the tube axis direction. The discharge lamp electrode 10 protrudes and is used as a cathode. An anode 24 is connected to the tip of an electrode rod 22 that protrudes inward in the tube axis direction from the other end of the discharge vessel 21, and the discharge lamp electrode 10 and the anode 24 are separated from each other in the discharge vessel 21. And are in a state of facing each other. Here, the interelectrode distance between the discharge lamp electrode 10 and the anode 24 is, for example, 1 to 5 mm.

放電灯用電極１０は、放電容器２１内をその管軸Ｃに沿って外方に伸びて放電容器２１の一端から外部に導出されるよう、放電容器２１の一端において当該放電灯用電極１０の金属管１２が封着されて保持されている。
放電電極を構成する金属管１２の金属基体管１２ＡがＭｏよりなるものである場合は、金属基体管１２Ａの放電容器２１に封着すべき領域に封着材を巻回して溶着させることによって、当該放電容器２１と金属管１２とを封着することができる。放電電極を構成する金属管１２の金属基体管１２ＡがＷよりなるものである場合は、「Ｎｏ．１ガラス」（ゼネラルエレクトリック社製）を用いて段継シールによって封着することができる。 The discharge lamp electrode 10 extends at the end of the discharge vessel 21 at one end of the discharge vessel 21 so as to extend outward along the tube axis C in the discharge vessel 21 and lead out from one end of the discharge vessel 21. The metal tube 12 is sealed and held.
When the metal base tube 12A of the metal tube 12 constituting the discharge electrode is made of Mo, a sealing material is wound around and welded to the region to be sealed on the discharge vessel 21 of the metal base tube 12A. The discharge vessel 21 and the metal tube 12 can be sealed. When the metal base tube 12A of the metal tube 12 constituting the discharge electrode is made of W, it can be sealed with a step seal using “No. 1 glass” (manufactured by General Electric).

また、電極棒１２は、放電容器２１内をその管軸Ｃに沿って外方に伸びて放電容器２１の他端から外部に導出されるよう、放電容器２１の他端において封着されて保持されている。 Further, the electrode rod 12 is sealed and held at the other end of the discharge vessel 21 so as to extend outward in the discharge vessel 21 along the tube axis C and lead out from the other end of the discharge vessel 21. Has been.

放電容器２１内には、例えばキセノン（Ｘｅ）やクリプトン（Ｋｒ）、アルゴン（Ａｒ）などの希ガスを１種単独で、あるいは２種以上を混合したガスに、微量のＨ₂ガス、Ｎ₂ガス、Ｏ₂ガスなどの希ガス以外のガスが混合されて封入されている。
不活性ガスの封入圧は、１３ｋＰａ〜２ＭＰａ（１００Ｔｏｒｒ〜２０気圧）であることが好ましく、始動性の観点から、５３ｋＰａ〜０．５ＭＰａ（４００Ｔｏｒｒ〜５気圧）であることがより好ましい。 In the discharge vessel 21, for example, a rare gas such as xenon (Xe), krypton (Kr), or argon (Ar) is used alone or in a mixture of two or more with a small amount of H ₂ gas, N _2. A gas other than a rare gas such as gas or O ₂ gas is mixed and sealed.
The enclosed pressure of the inert gas is preferably 13 kPa to 2 MPa (100 Torr to 20 atmospheres), and more preferably 53 kPa to 0.5 MPa (400 Torr to 5 atmospheres) from the viewpoint of startability.

放電容器２１を構成する材料としては、例えば石英ガラス、モリブデンガラス、多結晶アルミナ、サファイアなどの透光性を有する材料を用いることができる。また、放電容器２１は、全長、外径および内径が特に限定されるものではなく、フラッシュランプ２０の用途に応じて、種々の形状のものとすることができるが、通常、全長は２０〜１００ｍｍ、外径は３〜１０ｍｍ、内径は２〜８ｍｍとされる。 As a material constituting the discharge vessel 21, a light-transmitting material such as quartz glass, molybdenum glass, polycrystalline alumina, sapphire, or the like can be used. The discharge vessel 21 is not particularly limited in its overall length, outer diameter, and inner diameter, and may have various shapes depending on the application of the flash lamp 20, but the overall length is usually 20 to 100 mm. The outer diameter is 3 to 10 mm, and the inner diameter is 2 to 8 mm.

陽極２４は、例えばランタン（Ｌａ）が添加されたタングステン焼結体により構成されている。 The anode 24 is made of, for example, a tungsten sintered body to which lanthanum (La) is added.

上記のフラッシュランプ２０の一構成例を示すと、放電容器２１の外径が８ｍｍ、内径が６ｍｍ、放電灯用電極１０（陰極）を構成する金属管１２の電極部１２Ｂの外径が４ｍｍ、長さが４ｍｍ、金属管１２の金属基体管１２Ａの外径が２ｍｍ、内径が１．４ｍｍ、絶縁層１５を構成する絶縁管の外径が１．２ｍｍ、内径が０．８ｍｍ、金属棒１５（トリガープローブ）の外径が０．５ｍｍ、放電灯用電極１０と陽極２４との電極間距離が１．５ｍｍである。 An example of the configuration of the flash lamp 20 is as follows. The outer diameter of the discharge vessel 21 is 8 mm, the inner diameter is 6 mm, the outer diameter of the electrode portion 12B of the metal tube 12 constituting the discharge lamp electrode 10 (cathode) is 4 mm, The metal base tube 12A has a length of 4 mm, the outer diameter of the metal base tube 12A is 2 mm, the inner diameter is 1.4 mm, the outer diameter of the insulating tube constituting the insulating layer 15 is 1.2 mm, the inner diameter is 0.8 mm, the metal rod 15 The outer diameter of the (trigger probe) is 0.5 mm, and the distance between the discharge lamp electrode 10 and the anode 24 is 1.5 mm.

図９は、図８のフラッシュランプの点灯用回路の具体例を示す説明図である。この点灯用回路においては、直流電源３０に接続されたコンデンサ３３の高電圧側に陽極２４に係る電極棒２２が電気的に接続され、当該コンデンサ３３の低電圧側に放電灯用電極１０の金属管１２が接続されることにより、フラッシュランプ２０が接続されている。
一方、トリガー回路３５の高圧出力が、トリガープローブである金属棒１５に接続されている。このトリガー回路３５とトリガープローブとの間には、コンデンサなどの素子が挿入されていてもよい。
コンデンサ３３とフラッシュランプ２０との間、および、トリガー回路３５とトリガープローブである金属棒１５との間には、インピーダンス成分３６，３８が挿入されていてもよい。また、コンデンサ３３とフラッシュランプ２０との間のインピーダンス成分３６と直列に、または、インピーダンス成分３６の代わりに、ダイオードなどの整流素子が挿入されていてもよい。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing a specific example of the circuit for lighting the flash lamp of FIG. In this lighting circuit, the electrode rod 22 related to the anode 24 is electrically connected to the high voltage side of the capacitor 33 connected to the DC power source 30, and the metal of the discharge lamp electrode 10 is connected to the low voltage side of the capacitor 33. The flash lamp 20 is connected by connecting the tube 12.
On the other hand, the high voltage output of the trigger circuit 35 is connected to the metal rod 15 as a trigger probe. An element such as a capacitor may be inserted between the trigger circuit 35 and the trigger probe.
Impedance components 36 and 38 may be inserted between the capacitor 33 and the flash lamp 20 and between the trigger circuit 35 and the metal rod 15 as the trigger probe. Further, a rectifying element such as a diode may be inserted in series with the impedance component 36 between the capacitor 33 and the flash lamp 20 or in place of the impedance component 36.

以上のような構成を有するフラッシュランプ２０においては、まず、直流電源３０からの電圧によりコンデンサ３３が充電される。このコンデンサ３３が所定の電圧まで充電された状態において、トリガー回路３５により、金属管１２とトリガープローブである金属棒１５との間に、２〜２０ｋＶのパルス状のトリガー電圧が印加される。これにより、放電容器２１内の金属基体管１２Ａまたは電極部１２Ｂと、トリガープローブである金属棒１５との間に予備放電が発生する。次いで、放電灯用電極１０（陰極）と陽極２４との間に絶縁破壊が生じ、コンデンサ３３に蓄えられた電荷が電極間を通過して放電されることにより、封入された発光ガスが発光する。 In the flash lamp 20 having the above configuration, first, the capacitor 33 is charged by the voltage from the DC power supply 30. In a state where the capacitor 33 is charged to a predetermined voltage, the trigger circuit 35 applies a pulsed trigger voltage of 2 to 20 kV between the metal tube 12 and the metal rod 15 as the trigger probe. Thereby, a preliminary discharge is generated between the metal substrate tube 12A or the electrode portion 12B in the discharge vessel 21 and the metal rod 15 as the trigger probe. Next, dielectric breakdown occurs between the discharge lamp electrode 10 (cathode) and the anode 24, and the electric charge stored in the capacitor 33 is discharged between the electrodes, whereby the enclosed luminescent gas emits light. .

以上のフラッシュランプ２０は、例えばセラミック反射鏡内蔵型フラッシュランプに組み込まれるフラッシュランプとして好適に用いることができる。
セラミック反射鏡内蔵型フラッシュランプは、具体的には、上記のフラッシュランプ２０を、例えば回転楕円面状の光反射面を有する凹面反射鏡に、当該フラッシュランプ２０の輝点が当該凹面反射鏡の第１焦点に位置するよう配置されることによって、形成することができる。 The above flash lamp 20 can be suitably used as a flash lamp incorporated in, for example, a ceramic reflector built-in flash lamp.
Specifically, the flash lamp with a built-in ceramic reflector includes the above-described flash lamp 20 as a concave reflector having a light reflecting surface having a spheroidal surface, and the bright spot of the flash lamp 20 is the same as that of the concave reflector. It can form by arrange | positioning so that it may be located in a 1st focus.

上記のフラッシュランプ２０によれば、上記の放電灯用電極１０が備えられているために、放電容器２１の細径化を図ることができ、従って、これを備える反射鏡内蔵型フラッシュランプなどの光源装置の小型化を図ることができる。 According to the flash lamp 20, since the discharge lamp electrode 10 is provided, the diameter of the discharge vessel 21 can be reduced. The light source device can be reduced in size.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、陰極のみが放電灯用電極１０によって構成されることに限定されず、陰極および陽極の両方が放電灯用電極１０によって構成されていてもよい。また、陽極のみが放電灯用電極１０によって構成されていてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, A various change can be added.
For example, only the cathode is not limited to being constituted by the discharge lamp electrode 10, and both the cathode and the anode may be constituted by the discharge lamp electrode 10. Further, only the anode may be constituted by the discharge lamp electrode 10.

１０放電灯用電極
１２，１２Ｓ，１２Ｔ金属管
１２Ａ金属基体管
１２Ｂ電極部
１２ｈ貫通孔
１２ｘ棒
１２ＴＢ電極部
１２ＴＢ１胴部
１２ＴＢ２テーパー部
１５金属棒
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ突出部
１８絶縁層
２０フラッシュランプ
２１放電容器
２２電極棒
２４陽極
３０直流電源
３３コンデンサ
３５トリガー回路
３６，３８インピーダンス成分
７０陰極
７０Ａ電極棒
７１発光管（放電容器）
７３膨出部
７４Ａ，７４Ｂ封止管部
７５陽極
７５Ａ電極棒
７７第１の石英ガラス管
７８第２の石英ガラス管
８１，８２トリガープローブ
８１ａ，８２ａ先端
８３，８４内部リード棒
８５，８６金属箔
８７，８８外部リード

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Discharge lamp electrode 12,12S, 12T Metal tube 12A Metal base tube 12B Electrode part 12h Through-hole 12x Rod 12TB Electrode part 12TB1 Trunk part 12TB2 Tapered part 15 Metal rod 17a, 17b, 17c Protrusion part 18 Insulating layer 20 Flash lamp 21 Discharge vessel 22 Electrode rod 24 Anode 30 DC power supply 33 Capacitor 35 Trigger circuit 36, 38 Impedance component 70 Cathode 70 A Electrode rod 71 Arc tube (discharge vessel)
73 bulging portions 74A, 74B sealing tube portion 75 anode 75A electrode rod 77 first quartz glass tube 78 second quartz glass tube 81, 82 trigger probe 81a, 82a tip 83, 84 internal lead rod 85, 86 metal foil 87,88 External lead

Claims

A metal tube and a metal rod inserted into the metal tube are hermetically sealed through an insulating layer,
One of the metal rod and the metal tube is a discharge electrode,
The discharge lamp electrode, wherein the other of the metal rod and the metal tube serves as a starting auxiliary electrode.

The metal tube is an auxiliary electrode for starting,
The discharge lamp electrode according to claim 1, wherein the tip of the metal tube includes a protruding portion extending in a state of being positioned close to the tip of the metal rod.

A discharge vessel, and a pair of electrodes disposed opposite to each other inside the discharge vessel,
At least one of the pair of electrodes is the discharge lamp electrode according to claim 1 or claim 2,
A flash lamp, wherein a metal tube constituting the discharge lamp electrode is hermetically sealed in the discharge vessel.