JP3156904B2 - Mercury discharge lamp - Google Patents

Mercury discharge lamp

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JP3156904B2
JP3156904B2 JP23608994A JP23608994A JP3156904B2 JP 3156904 B2 JP3156904 B2 JP 3156904B2 JP 23608994 A JP23608994 A JP 23608994A JP 23608994 A JP23608994 A JP 23608994A JP 3156904 B2 JP3156904 B2 JP 3156904B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、水銀が発光に寄与する
水銀放電ランプであって、特に、陰極と封入ガスを改良
とすることによって光束維持率を上げ、長寿命化した水
銀放電ランプに関するものである。この水銀放電ランプ
は、例えばファイバースコープ用光源や半導体装置の生
産プロセスで使用する露光用光源として利用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mercury discharge lamp in which mercury contributes to light emission, and more particularly to a mercury discharge lamp having a longer luminous flux maintenance ratio and a longer life by improving a cathode and a filling gas. Things. This mercury discharge lamp is used, for example, as a light source for a fiberscope or an exposure light source used in a semiconductor device production process.

【0002】[0002]

【従来の技術】ファイバースコープ用光源や半導体装置
の生産プロセスで使用する露光用光源として従来から水
銀放電ランプが広く利用されてきている。この水銀放電
ランプの陰極として通常2重量%の酸化トリウムを含有
したトリエイテッドダングステン材料が使用されてい
る。
2. Description of the Related Art A mercury discharge lamp has been widely used as a light source for a fiberscope or an exposure light source used in a semiconductor device production process. As a cathode of this mercury discharge lamp, a thoriated dangsten material containing usually 2% by weight of thorium oxide is used.

【0003】従来の水銀放電ランプの構造を図3に示
す。1はバルブ、2は陰極、3は陽極、4は陰極2及び
陽極3に電気を供給するための導電箔、5は口金、6は
発光空間を示す。なお、陰極2は、アークを安定に放電
させるために先端部を円錐状に切削加工され、2重量%
の酸化トリウムを含有したトリエイテッドダングステン
材料からできている。
FIG. 3 shows the structure of a conventional mercury discharge lamp. 1 is a bulb, 2 is a cathode, 3 is an anode, 4 is a conductive foil for supplying electricity to the cathode 2 and the anode 3, 5 is a base, and 6 is a light emitting space. The tip of the cathode 2 was cut into a conical shape in order to stably discharge the arc.
Made of a thoriated dungsten material containing thorium oxide.

【0004】水銀を封入した放電ランプは、対流の影響
でアークが持ち上げられる。そのため、水銀放電ランプ
を水平で点灯すると持ち上げられたアークがバルブ管壁
に接触し、バルブが異常に熱せられ失透あるいは破裂を
起こすため、垂直に点灯されている。そして、水銀を完
全に蒸発させるため、温度の高い陽極を下側に配置して
点灯されるのが通常の使用方法です。このような技術は
実公平5−39564号、実公平5−39568号に記
載されている。
In a discharge lamp containing mercury, an arc is lifted by the influence of convection. Therefore, when the mercury discharge lamp is turned on horizontally, the lifted arc comes into contact with the bulb tube wall, and the bulb is abnormally heated, causing devitrification or rupture. In order to completely evaporate the mercury, the normal usage is to place a hot anode on the lower side and turn it on. Such a technique is described in Japanese Utility Model Publication No. 5-39564 and Japanese Utility Model Publication No. 5-39568.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
水銀放電ランプでは、陰極にトリエイテッドダングステ
ン材料を使用しているため、長時間点灯していると、陰
極先端部が溶融してしまう問題があった。そして、この
溶融した陰極材料が蒸発してバルブ内面に付着し、光路
を遮光して光束が減衰して、規定光量が得られず、寿命
となっていた。
However, since the conventional mercury discharge lamp uses a toughened dangsten material for the cathode, there is a problem that the tip of the cathode is melted when the lamp is operated for a long time. there were. Then, the molten cathode material evaporates and adheres to the inner surface of the bulb, blocks the light path and attenuates the light beam, and the specified amount of light cannot be obtained, and the life is extended.

【0006】また、陰極先端部が最大輝度を有するた
め、光学系の焦点はこの先端に合わせられている。しか
し、長時間の点灯により陰極先端が溶融し、この最大輝
度の位置が移動してしまい、点灯時間の経過に伴い、水
銀放電ランプの位置を合わせ直す必要があった。また、
従来の光学装置では、この位置調節のための機構が別途
必要となり、装置が複雑かつ高価になるという問題があ
った。
Since the tip of the cathode has the maximum brightness, the optical system is focused on this tip. However, when the lamp is operated for a long time, the tip of the cathode is melted, and the position of the maximum luminance is moved, and it is necessary to reposition the mercury discharge lamp as the lighting time elapses. Also,
In the conventional optical device, there is a problem that a mechanism for adjusting the position is separately required, and the device is complicated and expensive.

【0007】本発明は以上のような問題を解決するため
になされたものであり、その目的は、水銀放電ランプの
陰極に焼結体陰極を使用して、光束維持率が高く、陰極
先端の溶融がない水銀放電ランプを提供することにな
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to use a sintered cathode as a cathode of a mercury discharge lamp, to have a high luminous flux maintenance factor, and to provide a cathode tip. It will provide a mercury discharge lamp without melting.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の水銀放電ランプは、バルブと、この
バルブ内に封設した陰極と陽極と、このバルブ内に封入
した水銀と希ガスからなるショートアーク型の水銀放電
ランプにおいて、該陰極は高融点金属粉末とアルカリ土
類系のエミッター粉末とからなる焼結体を展延性に富む
高融点金属の筒部内に配置し、その焼結体の先端が円錐
状に形成されてなるものであり、点灯時の該陰極先端部
の温度が1800℃以下になる様に該水銀バルブ内容
積1ccあたり10mgから80mg封入し、該水銀が
蒸発する様に該希ガス2気圧(25℃基準)以上封入
されてなり、かつ、ランプハウス内で陽極を土方、陰極
を下方に位置させて点灯させることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a mercury discharge lamp according to claim 1 comprises a bulb, a cathode and an anode sealed in the bulb, and a mercury sealed in the bulb. In a short arc type mercury discharge lamp composed of a rare gas, the cathode is composed of a high melting point metal powder and an alkaline earth.
Place a sintered body consisting of a emitter powder of the kind based on the cylinder portion of the refractory metal-rich spreadable, which leading end of the sintered body is formed in a conical shape, the cathode tip at the time of lighting Department
The mercury is sealed in an amount of 10 mg to 80 mg per 1 cc volume of the bulb so that the temperature of the mercury becomes 1800 ° C. or less.
2 atmospheres the rare gas so as to evaporate it is sealed (25 ° C. basis) or higher, and an anode within the lamp house Hijikata, characterized by lighting by positioning the cathode downward.

【0009】前記展延性に富む高融点金属の筒部とは、
陰極本体のことであり、高融点金属は、モリブデン、タ
ングステン、タンタル、ニオブ等のことである。
[0009] The cylindrical part of the high-melting-point metal rich in extensibility,
It refers to the cathode body, and the high melting point metal is molybdenum, tungsten, tantalum, niobium, or the like.

【0010】前記陰極の高融点金属粉末とエミッター粉
末とからなる焼結体とは、電子放射の良好なエミッター
粉末と、タングステン、ニッケル、モリブデン等の高融
点金属粉末とを、所定比で混合し、所定形状にプレス成
形した後、焼結したものである。さらに、詳細に説明す
ると、このエミッター粉末は、アルカリ土類金属(S
r,Ba,Ca)若しくはその化合物、あるいはアルカ
リ土類金属酸化物と他の金属(Ar,Zr,Be)酸化
との複合酸化物のことである。
The sintered body comprising the high melting point metal powder and the emitter powder of the cathode is obtained by mixing an emitter powder having good electron emission and a high melting point metal powder such as tungsten, nickel and molybdenum at a predetermined ratio. After being press-formed into a predetermined shape, it is sintered. More specifically, the emitter powder is composed of an alkaline earth metal (S
r, Ba, Ca) or a compound thereof, or an alkali
Lithium earth metal oxide and other metal (Ar, Zr, Be) oxidation
Is that of a composite oxide of things.

【0011】前記希ガスとは、キセノン、クリプトン、
ネオン、アルゴンのことである。
The rare gas includes xenon, krypton,
Neon means argon.

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【作用】請求項1記載の水銀放電ランプにおいて、紫外
線強度(初期値の60%以上を保つため)と陰極先端部
の温度(1800℃以下にする)との関係より、水銀は
バルブ内容積1ccあたり10mgから80mg封入す
る。希ガスは、水銀の蒸発を促すために、2気圧(25
℃基準)以上封入されている。そして、陰極先端部は、
高融点金属粉末とエミッター粉末とからなる焼結体でで
ききているので、先端部の溶融がない。つまり、光束維
持率が高い。
According to the mercury discharge lamp of the first aspect, mercury is contained in a bulb having a volume of 1 cc from the relationship between the intensity of ultraviolet rays (to maintain 60% or more of the initial value) and the temperature at the cathode tip (below 1800 ° C.). 10 mg to 80 mg per capsule. The noble gas is 2 atmospheres (25
(Based on ° C). And the cathode tip is
Since it is made of a sintered body composed of the high melting point metal powder and the emitter powder, there is no melting at the tip. That is, the luminous flux maintenance ratio is high.

【0014】また、アルカリ土類金属と高融点金属粉末
を用いた焼結体を陰極に使用することは、焼結体陰極の
仕事関数が約1.5〜1.8eVと従来陰極のトリエイ
テッドダングステンの約2.6eVと比較して低い。こ
の結果、陰極の動作温度が下がり陰極先端部の溶融が防
止でき、目的とする点灯時間による輝点の移動が防止で
きる。
The use of a sintered body made of an alkaline earth metal and a high melting point metal powder as the cathode requires the work function of the sintered body cathode to be about 1.5 to 1.8 eV, which is equivalent to that of the conventional cathode. It is lower than about 2.6 eV of dangsten. As a result, the operating temperature of the cathode is lowered, so that the tip of the cathode can be prevented from melting, and the movement of the luminescent spot due to the intended lighting time can be prevented.

【0015】また、本願発明の水銀放電ランプは、ラン
プハウス内で、陰極を下方に位置させて点灯使用するの
で、陰極の温度が必要以上に上がることを防止できる。
つまり、陰極先端部の焼結体の溶融を防止できる。ま
た、対流の影響でアークが持ち上げられても、バルブに
アークが接触することがない。つまり、バルブが局所的
に異常に熱せられることに起因する失透あるいは破裂と
いう問題が起こることがない。
Further, since the mercury discharge lamp of the present invention is used for lighting with the cathode positioned downward in the lamp house, it is possible to prevent the temperature of the cathode from rising more than necessary.
That is, melting of the sintered body at the tip of the cathode can be prevented. Further, even if the arc is lifted by the influence of convection, the arc does not contact the bulb. That is, the problem of devitrification or rupture due to the local abnormal heating of the valve does not occur.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図面を用いて本発明を具体的に説明す
る。水銀放電ランプで陰極物質が蒸発するのはキセノン
ガス放電ランプに比べて陰極の温度が高いためである。
そこで、発明者らは、この陰極の温度を下げるための方
法を検討した。まず、焼結体陰極を使用して、実績にあ
るキセノンガス放電ランプでは、焼結体の温度は先端近
傍で1200〜1800℃であり、この値を目標として
種々実験を行った。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings. The reason why the cathode material evaporates in the mercury discharge lamp is that the temperature of the cathode is higher than that of the xenon gas discharge lamp.
Then, the inventors studied a method for lowering the temperature of the cathode. First, in a xenon gas discharge lamp that has been used by using a sintered body cathode, the temperature of the sintered body is 1200 to 1800 ° C. in the vicinity of the tip, and various experiments were conducted with this value as a target.

【0017】〔実験1〕焼結体のエミッターとして酸化
バリウムを用い、高融点金属粉末にタングステンを用い
た。封入水銀量はバルブ内容積1ccあたり100m
g、キセノンガスを0.3気圧(25℃基準)封入し
た。水銀を完全に蒸発させるため図3のように従来の水
銀放電ランプと同じように陽極が下側、陰極が上側にな
るように垂直点灯を行った。図4は、点灯時間の経過に
伴う紫外線照度減衰の変化を示したデーターである。図
4に示すように、陰極からの蒸発が激しく、約100時
間でバルブ内面への黒化のため光束は初期の50%ほど
になり使用できなかった。この実験に用いた水銀放電ラ
ンプは、電気定格は電圧40V,電流6.25A,消費
電力250Wで焼結体の温度は2000〜2300℃で
あった。そこで、焼結体の体積、先端角度を種々変えて
実験を行ったが効果はでなかった。
[Experiment 1] Barium oxide was used as the emitter of the sintered body, and tungsten was used as the high melting point metal powder. The amount of enclosed mercury is 100m per 1cc volume of the bulb.
g, xenon gas was sealed at 0.3 atm (based on 25 ° C.). In order to completely evaporate mercury, vertical lighting was performed with the anode on the lower side and the cathode on the upper side as in the conventional mercury discharge lamp as shown in FIG. FIG. 4 is data showing a change in ultraviolet illuminance attenuation with the elapse of the lighting time. As shown in FIG. 4, the evaporation from the cathode was intense, and the luminous flux was reduced to about 50% of the initial value due to blackening of the inner surface of the bulb in about 100 hours. The mercury discharge lamp used in this experiment had an electrical rating of 40 V, a current of 6.25 A, a power consumption of 250 W, and a temperature of the sintered body of 2000 to 2300 ° C. Thus, experiments were conducted with various changes in the volume and tip angle of the sintered body, but no effect was obtained.

【0018】〔実験2〕図1のように実験1と同じ焼結
体を含む陰極がバルブ内で温度の低い下側になるように
配置して点灯したところ、水銀が完全に蒸発せず定格の
出力がでなかった。これは、水銀放電ランプの場合、点
灯直後は温度が上がらず、水銀は温度の低い封体下側に
凝縮してしまうからである。通常は、温度の高い陽極が
下側にあるために水銀が蒸発し内圧が上昇し電圧が上昇
して規定の消費電力に達する。しかし、陰極を下側に配
置すると陰極の温度が低いので、いつまでたっても水銀
が蒸発せず、そのため電圧が上がらず規定の消費電力に
達しないため放電ランプの温度が上がらず水銀が蒸発し
ないという悪循環になる。そこで、強制的に点灯直後の
消費電力を増やすと水銀は蒸発するが過電流のため導電
箔が溶断したり、陰極や陽極の先端部が溶けてしまう不
具合が発生してしまった。あるいは、外部から強制加熱
して水銀を蒸発させて規定の消費電力で点灯させたが寿
命延長の効果はみられなかった。
[Experiment 2] As shown in FIG. 1, when the cathode including the same sintered body as that of Experiment 1 was placed in the bulb so as to be on the lower side with a low temperature, the lamp was turned on. Did not output. This is because, in the case of a mercury discharge lamp, the temperature does not rise immediately after lighting, and mercury condenses on the lower side of the low-temperature enclosure. Usually, mercury evaporates because the high temperature anode is on the lower side, the internal pressure rises, and the voltage rises to reach the specified power consumption. However, if the cathode is placed on the lower side, the temperature of the cathode is low, so mercury does not evaporate forever, so the voltage does not rise and the specified power consumption does not reach, so the temperature of the discharge lamp does not rise and mercury does not evaporate A vicious cycle. Therefore, if the power consumption immediately after the lighting is increased, the mercury evaporates, but the overcurrent causes the conductive foil to melt or the tips of the cathode and anode to melt. Alternatively, mercury was evaporated by forcible heating from the outside to turn on the lamp with a specified power consumption, but the effect of extending the life was not observed.

【0019】〔実験3〕図1は、本発明の水銀放電ラン
プの説明図である。20は焼結体陰極であり、陰極20
を下側、陽極3を上側に位置させて点灯する。その他図
3と同一符号は同一部分を示す。なお、希ガスとしてキ
セノンガスを使用した。図2は、焼結体陰極20の説明
用断面図を示す。21は、直径3.5mmのモリブデン
の電極本体。22は、タングステンの高融点金属粉末と
アルカリ土類金属(Sr,Ba,Ca)のエミッター粉
末を焼結した焼結体である。陰極を下側にして点灯して
いるキセノンガス放電ランプでは実績があるのに、水銀
放電ランプでは効果がないのは封入されているガスの違
いによる。水銀の原子量は200でキセノンは131と
水銀の方がキセノンの約1.5倍の重さのため、陰極に
対するイオン衝撃も水銀の方が大きくなる。そのため、
陰極の温度は水銀を100mg/cc封入したランプの
方がキセノンのみのランプより約600℃高かった。
[Experiment 3] FIG. 1 is an explanatory view of a mercury discharge lamp of the present invention. Reference numeral 20 denotes a sintered body cathode;
Is positioned on the lower side, and the anode 3 is positioned on the upper side. The same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same parts. Note that xenon gas was used as a rare gas. FIG. 2 is a sectional view for explaining the sintered compact cathode 20. Reference numeral 21 denotes a molybdenum electrode body having a diameter of 3.5 mm. Reference numeral 22 denotes a sintered body obtained by sintering a high melting point metal powder of tungsten and an emitter powder of alkaline earth metal (Sr, Ba, Ca). The mercury discharge lamp has no effect, although it has a track record with a xenon gas discharge lamp lit with the cathode facing down, due to the difference in the enclosed gas. Since the atomic weight of mercury is 200, xenon is 131, and mercury is about 1.5 times as heavy as xenon, the ion impact on the cathode is larger for mercury. for that reason,
The temperature of the cathode was about 600 ° C. higher for the lamp containing 100 mg / cc of mercury than for the lamp containing only xenon.

【0020】そこで、最適な水銀量を求める実験を行っ
た。その結果を図5に示す。図5は、バルブ内容積1c
cあたりの封入水銀量mgと陰極温度と相対照度の関係
を示すデーダーである。図5に示すように、封入水銀量
がバルブ内容積あたり80mgを越えると陰極の温度が
1800℃以上になって使用できないことがわかった。
また、10mg未満になると紫外線の強度が60%以下
になって実用的にならなかった。
Therefore, an experiment for obtaining an optimum amount of mercury was performed. The result is shown in FIG. FIG. 5 shows the valve internal volume 1c.
It is a data which shows the relationship between the amount of enclosed mercury per c, the cathode temperature, and relative illuminance. As shown in FIG. 5, it was found that when the amount of enclosed mercury exceeded 80 mg per bulb internal volume, the temperature of the cathode became 1800 ° C. or more, and the cathode could not be used.
On the other hand, when the amount is less than 10 mg, the intensity of ultraviolet rays becomes 60% or less, which is not practical.

【0021】図6は、封入キセノンガス圧(25℃基
準)と消費電力の関係を示すデーターである。図6に示
すように、キセノンガスが2気圧以下であると点灯後に
電力が入らず水銀が蒸発しなかった。すなわち、キセノ
ンガスが2気圧以上必要であることがわかった。
FIG. 6 is data showing the relationship between the xenon gas pressure (based on 25 ° C.) and power consumption. As shown in FIG. 6, when the xenon gas was 2 atm or less, power was not supplied after lighting, and mercury did not evaporate. That is, it was found that xenon gas was required to be at least 2 atm.

【0022】図7は、点灯時間に伴う紫外線照度の減衰
状態を示すデーターである。この実験に用いた本発明の
水銀放電ランプは、焼結体陰極を用い水銀をバルブ内容
積1ccあたり28mg、キセノンガスを6気圧封入し
たものであり、ランプの電気定格は電圧40V,電流
6.25A,消費電力250Wである。また、この実験
に用いた従来の水銀放電ランプは、水銀をバルブ内容積
1ccあたり50mg、キセノンガスを0.3気圧封入
したものである。なお、従来の水銀放電ランプは陰極に
トリエーテッドタングステンを使用した。
FIG. 7 is data showing the decay state of the ultraviolet illuminance with the lighting time. The mercury discharge lamp of the present invention used in this experiment was a sintered compact cathode in which 28 mg of mercury was filled per 1 cc of bulb volume and 6 atm of xenon gas was charged. 25 A and power consumption 250 W. The conventional mercury discharge lamp used in this experiment was filled with 50 mg of mercury per 1 cc bulb volume and 0.3 atm of xenon gas. The conventional mercury discharge lamp used thoriated tungsten for the cathode.

【0023】図7に示すように、本発明の水銀放電ラン
プは点灯後速やかに水銀が蒸発し、点灯1000時間
後、従来の水銀放電ランプでは紫外線の強度が初期の7
0%まで減衰しているが、本発明の水銀放電ランプの紫
外線の強度は初期の90%を維持していた。さらに、陰
極を測定した結果、1700℃を越えていなかった。ま
た、従来の水銀放電ランプでは、点灯初期100時間に
急激な照度減衰が発生するが、本発明の水銀放電ランプ
では、そのようなことが発生しなかった。したがって、
点灯時間が1000時間を経過しても、本発明の水銀放
電ランプは、陰極先端部の溶融による陰極輝点の移動が
なく、また、バルブ内面への陰極材質の付着もなく、紫
外線の強度も初期の90%を維持しており、従来の水銀
放電ランプに比べ、長寿命の水銀放電ランプを完成する
ことができた。それぞれの実験では、希ガスとしてキセ
ノンガスについて示したが、クリプトン、ネオン、アル
ゴンなどの希ガスについても同様の結果が得られた。
As shown in FIG. 7, in the mercury discharge lamp of the present invention, mercury evaporates immediately after lighting, and after 1000 hours of lighting, the intensity of ultraviolet light in the conventional mercury discharge lamp is 7 in the initial stage.
Although attenuated to 0%, the intensity of the ultraviolet light of the mercury discharge lamp of the present invention was maintained at the initial 90%. Furthermore, as a result of measuring the cathode, the temperature did not exceed 1700 ° C. Further, in the conventional mercury discharge lamp, the illuminance sharply decreases in the first 100 hours of operation, but such a phenomenon does not occur in the mercury discharge lamp of the present invention. Therefore,
Even when the lighting time has passed 1000 hours, the mercury discharge lamp of the present invention has no movement of the cathode luminescent spot due to melting of the cathode tip, no attachment of the cathode material to the inner surface of the bulb, and an intensity of ultraviolet rays. 90% of the initial mercury discharge lamp was maintained, and a mercury discharge lamp having a longer life than the conventional mercury discharge lamp could be completed. In each experiment, xenon gas was shown as a rare gas, but similar results were obtained with rare gases such as krypton, neon, and argon.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の構
成の水銀放電ランプは、紫外線強度(初期値の60%以
上を保つため)と陰極先端部の温度(1800℃以下に
する)との関係より、水銀はバルブ内容積1ccあたり
10mgから80mg封入する。希ガスは、水銀の蒸発
を促すために、2気圧(25℃基準)以上封入されてい
る。そして、陰極先端部は、高融点金属粉末とエミッタ
ー粉末とからなる焼結体ででききているので、先端部の
溶融がない。つまり、光束維持率が高い。
As described above, the mercury discharge lamp according to the first aspect of the present invention has an ultraviolet intensity (to maintain 60% or more of the initial value) and a temperature at the tip of the cathode (below 1800 ° C.). Therefore, 10 to 80 mg of mercury is enclosed per 1 cc of the bulb volume. The rare gas is sealed at 2 atm (at 25 ° C.) or more to promote the evaporation of mercury. Since the tip of the cathode is made of a sintered body composed of the high melting point metal powder and the emitter powder, there is no melting of the tip. That is, the luminous flux maintenance ratio is high.

【0025】また、本願発明の水銀放電ランプは、ラン
プハウス内で、陰極を下方に位置させて点灯使用するの
で、陰極の温度が必要以上に上がることを防止できる。
つまり、陰極先端部の焼結体の溶融を防止できる。ま
た、対流の影響でアークが持ち上げられても、バルブに
アークが接触することがない。つまり、バルブが局所的
に異常に熱せられることに起因する失透あるいは破裂と
いう問題が起こることがない。
Further, since the mercury discharge lamp of the present invention is used for lighting with the cathode positioned downward in the lamp house, it is possible to prevent the temperature of the cathode from rising more than necessary.
That is, melting of the sintered body at the tip of the cathode can be prevented. Further, even if the arc is lifted by the influence of convection, the arc does not contact the bulb. That is, the problem of devitrification or rupture due to the local abnormal heating of the valve does not occur.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の水銀放電ランプの説明図である。FIG. 1 is an explanatory view of a mercury discharge lamp of the present invention.

【図2】焼結体陰極の説明用断面図である。FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view of a sintered compact cathode.

【図3】従来の水銀放電ランプの説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of a conventional mercury discharge lamp.

【図4】点灯時間の経過に伴う紫外線照度減衰の変化を
示したデーターである。
FIG. 4 is data showing a change in ultraviolet illuminance attenuation with the passage of lighting time.

【図5】バルブ内容積1ccあたりの封入水銀量mgと
陰極温度と相対照度の温度を関係を示すデーダーであ
る。
FIG. 5 is a data showing the relationship between the amount of enclosed mercury per 1 cc of bulb internal volume, the cathode temperature, and the temperature of relative illuminance.

【図6】封入キセノンガス圧(25℃基準)と消費電力
の関係を示すデーダーである。
FIG. 6 is a dasher showing the relationship between the sealed xenon gas pressure (based on 25 ° C.) and power consumption.

【図7】点灯時間に伴う紫外線照度の減衰状態を示すデ
ーターである。
FIG. 7 is data showing the state of attenuation of ultraviolet illuminance with lighting time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バルブ 2 陰極 20 陰極 21 陰極本体 22 焼結体 3 陽極 4 導電箔 5 口金 6 発光空間 Reference Signs List 1 bulb 2 cathode 20 cathode 21 cathode body 22 sintered body 3 anode 4 conductive foil 5 base 6 light emitting space

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 合議体 審判長 伊坪 公一 審判官 後藤 千恵子 審判官 住田 秀弘 (56)参考文献 特開 昭62−241253(JP,A) 特開 平3−8255(JP,A) 特開 平4−4554(JP,A) 実開 平2−73055(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page Judge Koichi Itsubo Judge Chieko Goto Judge Hidehiro Sumita (56) References JP-A-62-241253 (JP, A) JP-A-3-8255 (JP, A) Open 4-4-554 (JP, A) Open 2-4-75555 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】バルブと、このバルブ内に封設した陰極と
陽極と、このバルブ内に封入した水銀と希ガスからなる
ショートアーク型の水銀放電ランプにおいて、該陰極は
高融点金属粉末とアルカリ土類系のエミッター粉末とか
らなる焼結体を展延性に富む高融点金属の筒部内に配置
し、その焼結体の先端が円錐状に形成されてなるもので
あり、点灯時の該陰極先端部の温度が1800℃以下に
なる様に該水銀バルブ内容積1ccあたり10mgか
ら80mg封入し、該水銀が蒸発する様に該希ガス
気圧(25℃基準)以上封入されてなり、かつ、ランプ
ハウス内で陽極を上方、陰極を下方に位置させて点灯さ
せることを特徴とする水銀放電ランプ。
And 1. A valve, a cathode and an anode that Fu設within the valve, the short arc mercury discharge lamp comprising a mercury and a rare gas enclosed in the bulb, the cathode is a refractory metal powder and alkali place a sintered body consisting of a emitter powder earth system in the cylinder portion of the refractory metal-rich spreadable, which leading end of the sintered body is formed in a conical shape, at the time of lighting the cathode The temperature at the tip falls below 1800 ° C
The aqueous silver as made to 80mg sealed from 10mg per the volume 1cc valves, 2 the rare gas as the mercury evaporates
It is sealed pressure (25 ° C. basis) or higher, and mercury discharge lamp for causing the anode in the lamp house upper, lit by positioning the cathode downward.
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