JP3430887B2 - ショートアークランプ - Google Patents
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Description
用、半導体露光用、紫外線硬化用の光源などに使用され
るショートアークランプに関するものである。
従来からキセノンガスが封入されたショートアークラン
プがしばしば用いられるが、最近では、プロジェクター
の投射映像の明るさをより明るくすることが強く要求さ
れるようになった。このため、封入されるキセノンガス
のガス量が多くなる傾向にあり、従って、最近のショー
トアークランプは、点灯中の発光管内のガス圧が極めて
高くなっている。
スからなる球形や楕円球形をした発光管内にキセノンガ
スが封入されるとともに、陰極と陽極が対向配置され、
この陰極および陽極の電極芯棒が発光管の両側に続く側
管の端部でシールされている。そして、陰極および陽極
の電極芯棒を保持するために、側管の発光管側の端部を
加熱して絞り込み、縮径して絞り込み部を形成してい
る。しかし、側管の絞り込み部で陰極および陽極の電極
芯棒を直接保持するためには、絞り込み量を大きくする
必要がある。このため、陰極および陽極の電極芯棒を石
英ガラスからなる保持用筒体に挿通し、側管の絞り込み
部を保持用筒体に溶着することにより陰極および陽極の
電極芯棒を保持している。
り込み部を加熱して保持用筒体に溶着して一体化してい
るが、保持用筒体の長手方向の全域にわたって側管を加
熱して絞り込み部を形成すると、図5に示すように、絞
り込み部12の保持用筒体30の端面を越えた部分に垂
れ下がり部14が形成される。このため、絞り込み部1
2と溶着されて一体になった保持用筒体30の端面と垂
れ下がり部14の間が小さな隙間のクサビ部15とな
る。
るために、保持用筒体30の端部の手前まで側管11を
加熱して絞り込み部12を形成し、保持用筒体30の端
部に対応する側管11を加熱しないと、図6に示すよう
に、保持用筒体30の端部において未溶着部ができ、こ
れが小さな隙間のクサビ部15となる。つまり、いずれ
にしても、絞り込み部12と保持用筒体30の端部のコ
ーナー部に小さな隙間のクサビ部15ができる。
0の端部コーナー部において、絞り込み部12と保持用
筒体30が溶着して一体化すると、前記のとおり、小さ
な隙間のクサビ部15ができ、また、点灯中の発光管1
0内のガス圧が極めて高いので、このクサビ部15に応
力が集中し、クサビ部15を起点とするクラックが発生
する。そして、応力が繰返し加わることによってクラッ
クが斜め方向に大きく成長し、絞り込み部12と保持用
筒体30の接触している端部コーナー部において、遂に
はランプが破壊してしまうことがある。
ても、側管の絞り込み部と電極芯棒を保持する保持用筒
体の端部のコーナー部においてクラックが発生すること
がなく、ランプ動作耐圧の高いショートアークランプを
提供することを目的とするものである。
めに、本発明は、発光管内に陰極と陽極が対向配置さ
れ、陰極および陽極の電極芯棒が保持用筒体に挿通され
て保持され、この保持用筒体が発光管に続く側管の絞り
込み部において支持されてなるショートアークランプに
おいて、保持用筒体と絞り込み部の間に金属層もしくは
セラミック層からなる中間層を介在させて保持用筒体と
絞り込み部とを溶着させず一体化しない構造にする。
実施の形態を具体的に説明する。図1は、定格消費電力
が10kWのキセノンショートアークランプを示す。石
英ガラスからなる発光管10内には、外径が6mmφの
タングステン棒からなる一対の電極芯棒23の先端に固
定された陰極21と陽極22が15mm間隔で対向配置
されている。また、発光管10内には、7500Tor
rのキセノンガスが封入されている。発光管10の両側
から側管11が伸びており、側管11端部のシール部1
3において、電極芯棒23がそれぞれシールされてい
る。
内径が6mmφ、長さが30mmの保持用筒体30に電
極芯棒23がそれぞれ挿通されている。つまり、電極芯
棒23は保持用筒体30によって保持されている。そし
て、発光管10内を減圧状態にして、側管11の発光管
10側の端部を加熱することにより側管11を縮径して
絞り込み部12を形成しているが、保持用筒体30と絞
り込み部12の間に、図2に示すように、金属層もしく
はセラミック層からなる中間層40が介在しており、保
持用筒体30と絞り込み部12は溶着によって一体化す
ることなく固定されている。
を使用することができる。この場合の製造方法を説明す
ると、先ず、保持用筒体30の外周面に厚さが15μm
のモリブデン箔を、図2中A−A線における断面図であ
る図3に示すように、1.5ターン程度巻き付ける。こ
こで、モリブデン箔の厚さが20μmを越えると、巻き
付けるときにスプリングバックが生じて巻き付けが困難
であるので、モリブデン箔の厚さは20μm以下が望ま
しい。そして、発光管10内を1×10-3〜1×10-4
Toor程度に減圧して側管11を管軸方向に沿って加
熱すると縮径し、絞り込み部12が形成されるが、モリ
ブデン箔からなる中間層40が介在するので、保持用筒
体30と絞り込み部12は溶着によって一体化すること
なく固定される。このように、中間層40としてモリブ
デン箔を使用するときは、モリブデン箔を保持用筒体3
0の外周面に巻き付ける工程が増加するのみであるの
で、取扱いが容易で製造が極めて簡単な利点がある。ま
た、保持用筒体30は、完全な円筒体だけでなく、5角
形以上の多角形の筒体、あるいは両端にテーパーを設け
て小径化した筒体であってもよい。
と、垂れ下がり部14が形成されている場合には、高圧
のガスが垂れ下がり部14と保持用筒体30の端面の間
の隙間に入り込むが、保持用筒体30と絞り込み部12
は溶着によって一体化していないので、ランプ圧力によ
る応力が発生しても、絞り込み部12と保持用筒体30
のそれぞれの部材にクラックが入ることがなく、絞り込
み部12と保持用筒体30の端部のコーナー部におい
て、ランプか破壊することがない。また、垂れ下がり部
14の形成を避けるために、図4に示すように、保持用
筒体30の端部に対応する側管11を加熱せず未溶着部
が形成される場合であっても、高圧ガスが絞り込み部1
2と保持用筒体30の間の未溶着部に入り込むが、保持
用筒体30と絞り込み部12は溶着によって一体化して
いないので、ランプ圧力による応力が発生しても、絞り
込み部12と保持用筒体30のそれぞれの部材にクラッ
クが入ることがなく、絞り込み部12と保持用筒体30
の端部のコーナー部において、ランプか破壊することが
ない。従って、ランプの動作耐圧を高めることができ、
キセノンガスの圧力を高くして明るいキセノンショート
アークランプにしてもクラックが発生せず、ランプの破
損を防止することができる。
焼結されたセラミック層であってもよい。保持用筒体3
0の外周面にスパッタリングによりモリブデンを蒸着さ
せる例を説明すると、マグネトロンスパッタリング装置
のターゲットは金属モリブデンであり、高周波電源入力
を500Wとした。そして、10cc/10min、2
Paのアルゴンガス中で、ワークである保持用筒体30
をターゲットである金属モリブデンから22cmの距離
において、回転させながら、1μm/minの速度で移
動させると、厚さが1μmのモリブデンが保持用筒体3
0の外周面に蒸着された。次に、前記のとおり、発光管
10内を減圧状態にして加熱し、絞り込み部12を形成
するが、モリブデンの蒸着膜からなる中間層40が介在
するので、この場合も、保持用筒体30と絞り込み部1
2は溶着によって一体化することなく固定される。な
お、モリブデンの蒸着膜は、厚さが1μm以上であれ
ば、保持用筒体30と絞り込み部12の溶着を十分に防
止することができる。
場合は、アルミナ、ジルコニア、炭化珪素、炭化タンタ
ル、酸化チタンなどの粉末状セラミックをバインダーに
溶かして塗布液を作り、この塗布液を保持用筒体30の
外周面に所定厚さに塗布し、加熱して焼結することによ
りセラミック層を形成すればよい。そして、前記の工程
によって絞り込み部12を形成するが、セラミック層か
らなる中間層40が介在するので、この場合も、保持用
筒体30と絞り込み部12は溶着によって一体化するこ
となく固定される。
アークランプは、電極芯棒を保持する保持用筒体と側管
の絞り込み部の間に金属層もしくはセラミック層からな
る中間層を介在させて保持用筒体と絞り込み部との溶着
を防止して一体化しない構造にするので、点灯中のガス
圧を高くしても、保持用筒体と絞り込み部のそれぞれの
部材にクラックが入ることがなく、従って、絞り込み部
と保持用筒体の端部コーナー部においてランプが破壊す
ることがなく、動作耐圧を高めて明るいショートアーク
ランプとすることができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 発光管内に陰極と陽極が対向配置され、
該陰極および陽極の電極芯棒が保持用筒体に挿通されて
保持され、該保持用筒体が発光管に続く側管の絞り込み
部において支持されてなるショートアークランプにおい
て、 前記保持用筒体と絞り込み部の間に金属層もしくはセラ
ミック層からなる中間層を介在させたことを特徴とする
ショートアークランプ。 - 【請求項2】 前記中間層がモリブデン箔であり、該モ
リブデン箔が該保持用筒体の外周面に巻かれたことを特
徴とする請求項1記載のショートアークランプ。
Priority Applications (4)
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JP31464997A JP3430887B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | ショートアークランプ |
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