JP5278420B2 - ショートアーク型放電ランプ - Google Patents
ショートアーク型放電ランプ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5278420B2 JP5278420B2 JP2010282883A JP2010282883A JP5278420B2 JP 5278420 B2 JP5278420 B2 JP 5278420B2 JP 2010282883 A JP2010282883 A JP 2010282883A JP 2010282883 A JP2010282883 A JP 2010282883A JP 5278420 B2 JP5278420 B2 JP 5278420B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- insert
- discharge lamp
- tip
- short arc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/84—Lamps with discharge constricted by high pressure
- H01J61/86—Lamps with discharge constricted by high pressure with discharge additionally constricted by close spacing of electrodes, e.g. for optical projection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
- H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
- H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
- H01J61/0732—Main electrodes for high-pressure discharge lamps characterised by the construction of the electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
- H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
- H01J61/0735—Main electrodes for high-pressure discharge lamps characterised by the material of the electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/24—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
- H01J61/26—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering; Means for preventing blackening of the envelope
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
- H01J61/827—Metal halide arc lamps
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
Description
図13に該従来のショートアーク型放電ランプが示されており、ショートアーク型放電ランプの発光管20は、中央に位置する略球状に形成された発光部21と、その両端の封止部22を備える。発光部21内には、タングステン等からなる陰極23と陽極24とが互いに向き合うように対向配置されるとともに、内部の発光空間Sには水銀、キセノン等の発光物質が封入されている。
上記陰極23及び陽極24に連設された電極軸が図示しない金属箔を介して封止部22、22で封止されている。
例えば、露光時は定格電力で0.1〜10秒点灯させ、待機時は定格電力よりも小さい待機電力で0.1〜100秒点灯させるということが繰り返される。
このとき、図14に示すように、陽極24の先端面におけるアークに対面する先端中央部30は、最も温度変化が大きい部分であり、従って熱膨張も大きくなる。これに対して、該中央部30の周辺にある周辺環状部31は、前記中央部30よりも温度変化が少なく、その熱膨張も小さい。
そのため、先端中央部30は大きく熱膨張して、熱膨張の小さな周辺環状部31から圧縮応力を受けることになり、その結果、先端面から突出するように変形する。
すると、肥大化した突出部に放電が集中することとなって、該突出部が異常過熱され、電極物質が蒸発し発光管内壁に付着して、該発光管内壁が黒化してしまい、急速な照度低下を引き起こすという問題があった。
また、前記挿入体の外周面に複数の環状溝が形成されていることを特徴とする。
また、前記挿入体の外周面に螺旋状溝が形成されていることを特徴とする。
また、前記挿入体の外周面に複数のドット状凹部が円周方向および軸方向に形成されていることを特徴とする。
また、前記挿入体が、リング状挿入体と、その開口内に挿入される棒状挿入体とからなることを特徴とする。
この実施例においては、該空隙10は、それぞれが円環状(いわゆる、ドーナッツ状)の空隙11からなり、該円環状空隙11が軸方向に間隔をおいて点在している。
図2にこのような空隙10を形成するための手段が示されている。
タングステン等からなる陽極1の先端面2の先端中央部2aには、その先端に開放された開口3が形成されており、一方、陽極1と同じタングステン等の材料からなる挿入体4が前記開口3と対応する形状に形成され、更に、その外周には円周方向に延在する複数の環状溝5が形成されている。
通常、前記開口3や挿入体4は圧入を容易にするために、若干の先細テーパ状とされるのがよい。
この挿入体4を開口3内に圧入し、適宜手段によって両者を接合する。これにより、陽極1には、図1に示すような、中央部2aと周辺環状部2bの境界領域Rに沿って円環状空隙11が形成される。この円環状空隙11はそれぞれが独立し、これが軸方向に複数点在して、全体として空隙10を構成している。
この開口3に、挿入体4を圧入接合すると、図1に示すような陽極構造が得られる。
なお、環状溝5、6は、挿入体4と開口3のいずれかのみというわけではなく、両者に形成してもよい。
図において、挿入体4はリング状挿入体4aとその開口3aに挿入される棒状挿入体4bとからなり、リング状挿入体4aおよび棒状挿入体4bの外周には、それぞれ円周方向溝4a、4bが形成されている。
そして、これらが組み合わされた挿入体4が陽極1の開口3内に挿入されて接合される。挿入体4と陽極1との接合は、2つのリング状挿入体4aと棒状挿入体4bとが組み合わされて陽極1の開口3ないに挿入された状態で1度に接合することで作業効率がよくなる。
これにより、陽極1の先端には、同心状の円周方向に二重の空隙が形成されることになる。
図7は、図2の例をもとにして示されている。図7において、(A)に示すように、陽極本体1の先端中央に開口3を形成するとともに、挿入体4の外周に円周方向に延在する環状溝5を形成する。
次いで、(B)に示すように、この挿入体4を陽極1の開口3内に圧入する。そして両者間にプラズマ放電を起こし、両者を接合することにより、(C)に示すように、陽極先端に軸方向に点在する複数の円環状空隙11が形成される。
この後、切削加工によって陽極の先端形状を形成する。
陽極本体1に挿入体4が挿入された状態で加圧装置15にカーボン16を挟んでセットされる。加圧装置15のチャンバー内を真空状態にし、ワーク(陽極と挿入体)に対して所定の加重(2kN以上)を一定に加える。
次いで、プラズマ放電を起こすためにパルス電圧(パルス幅15〜999ms、ピーク電流40〜800A、ピーク電圧3〜30V)が所定時間(30〜60sec)印加され、通電を開始する。
ワークの嵌合部分が熱膨張するように加熱(1500〜2300℃)を行い、嵌合部が熱変形を開始し、ワークの高さが必要量(0.5mm)縮んだら、通電を停止する。
これが冷却された後にチャンバーの真空を解除し、ワークを取り出す。
これにより、陽極1の開口3と挿入体4の界面が接合される。
図に示すように、陽極本体1か、挿入体4のいずれか一方、または両者を、回転させつつ圧入する。この後、陽極1の先端を切削加工により適宜の先端形状とすることは前記と同様である。
この写真において、左側が陽極1にかかる部分の断面であり、比較的粒径の大きいタングステンから構成されていることがわかる。右側は、挿入体4の断面であり、比較的粒径の小さいタングステンから構成されていることがわかる。
陽極1と挿入体4の境界領域には、上記溝5によって円環状の微小空隙11群が両者の界面に沿って軸方向に点在するように形成されて、全体として空隙10を構成している。1つ1つの微小空隙11の大きさは、例えば直径0.05〜0.20mmである。
本発明ランプとして、空隙を有する陽極を備えたランプと、比較例として、図14に示すような従来の陽極を備えたランプを用意した。
それぞれの放電ランプにおいては、発光管内に、2.2mg/cm3の水銀と、キセノンが略1気圧封入されていて、その定格電力は4.3kWとした。
これらの放電ランプを、フル・スタンバイ点灯、即ち、定格電力(4.3kW)での6秒間のフル点灯と、定格電力の半分の電力(2.15kW)での26秒間のスタンバイ点灯を行い、点灯寿命試験を行った。
図11は、点灯経過時間と、陽極先端に成長した突起の長さ(先端突起成長)との関係を示すグラフである。
また、図12は、点灯経過時間と、i線(波長365nmの紫外線)の照度維持率の関係を示すグラフである。なお、照度維持率は、点灯開始時の照度を1として、一定時間経過後の照度の比を百分率で表示したものである。
これらのグラフからも分かるように、比較例においては、点灯時間の経過とともに先端突起の成長が早く、750時間経過で1.3mmを越えて、その照度維持率も85%を下回っている。
これに対して、本発明では、同時間の750時間では、その照度維持率はほぼ100%近くを維持しており、1500時間経過後も先端突起は0.75mm以下と低く抑えられ、その照度維持率も90%以上を維持していることが分かる。
これによって、長時間にわたって照度維持率の高い放電ランプが実現できるものである。
2 先端面
2a 先端中央部
2b 周辺環状部
3 開口
4 挿入体
5 (挿入体)環状溝
5a リング状挿入体
5b 棒状挿入体
6 (開口)環状溝
7 螺旋状溝
8 ドット状凹部
10 空隙
11 円環状空隙
Claims (5)
- 発光管内に一対の陽極と陰極が対向配置されてなるショートアーク型放電ランプにおいて、
前記陽極の先端中央部に開口が形成され、該開口内に挿入体が挿入されてなり、
前記陽極の開口の内周面もしくは挿入体の外周面の少なくともいずれか一方に、溝または凹部が円周方向に形成されており、
該挿入体が前記陽極の開口内で接合されていることにより、
前記陽極内に円環状空隙が形成されていることを特徴とするショートアーク型放電ランプ。 - 前記挿入体の外周面に複数の環状溝が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のショートアーク型放電ランプ。
- 前記挿入体の外周面に螺旋状溝が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のショートアーク型放電ランプ。
- 前記挿入体の外周面に複数のドット状凹部が円周方向および軸方向に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のショートアーク型放電ランプ。
- 前記挿入体が、リング状挿入体と、該リング状挿入体の開口内に挿入される棒状挿入体とからなることを特徴とする請求項1に記載のショートアーク型放電ランプ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010282883A JP5278420B2 (ja) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | ショートアーク型放電ランプ |
TW100137320A TW201227797A (en) | 2010-12-20 | 2011-10-14 | Short arc type discharge lamp |
KR1020110127007A KR20120069557A (ko) | 2010-12-20 | 2011-11-30 | 쇼트 아크형 방전 램프 |
CN2011104181252A CN102543650A (zh) | 2010-12-20 | 2011-12-14 | 短弧型放电灯 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010282883A JP5278420B2 (ja) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | ショートアーク型放電ランプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012133908A JP2012133908A (ja) | 2012-07-12 |
JP5278420B2 true JP5278420B2 (ja) | 2013-09-04 |
Family
ID=46350248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010282883A Expired - Fee Related JP5278420B2 (ja) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | ショートアーク型放電ランプ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5278420B2 (ja) |
KR (1) | KR20120069557A (ja) |
CN (1) | CN102543650A (ja) |
TW (1) | TW201227797A (ja) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2561898B2 (ja) * | 1986-04-10 | 1996-12-11 | ウシオ電機 株式会社 | 放電灯 |
DE19729219B4 (de) * | 1997-07-09 | 2004-02-19 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Hochdruckentladungslampe mit gekühlter Elektrode sowie entsprechende Elektrode |
DE19749908A1 (de) * | 1997-11-11 | 1999-05-12 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Elektrodenbauteil für Entladungslampen |
JP2004111235A (ja) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Ushio Inc | 放電ランプ |
JP4993478B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2012-08-08 | 株式会社オーク製作所 | 放電ランプ及びその電極の製造方法 |
JP5009062B2 (ja) * | 2007-06-22 | 2012-08-22 | 株式会社オーク製作所 | 放電ランプ用の電極構造 |
JP2009266571A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Harison Toshiba Lighting Corp | 電極製造方法、電極材料、放電ランプ |
JP4591563B2 (ja) * | 2008-07-02 | 2010-12-01 | ウシオ電機株式会社 | 放電ランプ |
-
2010
- 2010-12-20 JP JP2010282883A patent/JP5278420B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-10-14 TW TW100137320A patent/TW201227797A/zh unknown
- 2011-11-30 KR KR1020110127007A patent/KR20120069557A/ko not_active Application Discontinuation
- 2011-12-14 CN CN2011104181252A patent/CN102543650A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201227797A (en) | 2012-07-01 |
CN102543650A (zh) | 2012-07-04 |
KR20120069557A (ko) | 2012-06-28 |
JP2012133908A (ja) | 2012-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI412057B (zh) | Short arc discharge lamp | |
JP5316436B2 (ja) | 放電ランプ | |
JP2004362861A (ja) | ショートアーク型超高圧水銀ランプ | |
JP4706779B2 (ja) | 超高圧水銀ランプ | |
JP5315951B2 (ja) | 超高圧放電ランプ | |
JP5278420B2 (ja) | ショートアーク型放電ランプ | |
US8305003B2 (en) | Mercury lamp and mercury lamp lighting apparatus | |
JP2004178894A (ja) | ショートアーク型放電ランプ | |
JP4998826B2 (ja) | フラッシュランプ及びフラッシュランプの製造方法 | |
KR101373872B1 (ko) | 쇼트 아크형 방전 램프 | |
JP5170573B2 (ja) | ショートアーク型放電ランプ | |
JP5527222B2 (ja) | ショートアーク型放電ランプ | |
TWI697937B (zh) | 放電燈管 | |
WO2008023492A1 (fr) | Procédé de fabrication de lampe à décharge à haute pression, lampe à décharge à haute pression, unité de lampe et afficheur d'image par projection | |
JP2007287387A (ja) | 超高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ用の電極および超高圧水銀ランプ用の電極の製造方法 | |
JP2008541371A (ja) | 高輝度放電ランプに対する電極 | |
JP5516458B2 (ja) | ショートアーク型放電ランプ | |
JP5240144B2 (ja) | 超高圧放電ランプ | |
JP4193540B2 (ja) | ショートアーク型超高圧放電ランプ | |
JP4900491B2 (ja) | ショートアーク型放電ランプ | |
JP5263065B2 (ja) | 超高圧水銀ランプ | |
JP2010177188A (ja) | 高輝度放電ランプ | |
JP2009187693A (ja) | ショートアーク型高圧放電ランプ | |
JP4007106B2 (ja) | ショートアーク型超高圧放電ランプ | |
JP5891697B2 (ja) | 放電ランプ用陰極の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121017 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121022 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121206 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130423 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130506 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |