JP5360033B2

JP5360033B2 - Short arc flash lamp

Info

Publication number: JP5360033B2
Application number: JP2010240239A
Authority: JP
Inventors: 憲五山崎
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2030-10-27
Also published as: JP2012094362A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a short arc type flash lamp which has a compact and novel seal structure, and allows reliable trigger lighting by a high power input. SOLUTION: The short arc type flash lamp comprises an arc tube including first and second quartz glass tubes. In the arc tube, one of the first and second quartz glass tubes is partially inserted in the other, thereby forming a double tube part, where the first and second quartz glass tubes are bonded with each other by melting. The arc tube has therein: a pair of main electrodes opposed to each other; at least one starting auxiliary electrode disposed between the pair of main electrodes; first and second electrode rods having the pair of main electrodes on their tip portions respectively, and sealed in the arc tube to extend through opposing ends of the arc tube outward in an axial direction of the arc tube; an inside lead having the starting auxiliary electrode put on its tip portion; an outside lead; and a metal foil airtightly buried in the double tube part of the arc tube through which the inside lead is electrically connected with the outside lead. COPYRIGHT: (C)2012,JPO&INPIT

Description

本発明は、ショートアーク型フラッシュランプに関する。 The present invention relates to a short arc type flash lamp.

例えば、ストロボ、高速画像機器、分光分析機器、あるいは発光分析機器などの光源としてフラッシュランプが広く利用されている。
図５は、従来におけるショートアーク型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６０は、ガラス製のバルブ６１内において、一対の陰極６２および陽極６３が互いに対向して配置されると共に、トリガ電極６５およびスパーカ電極６６よりなる始動用補助電極が配設されており、各々これらの電極が先端に連設された電極棒（リードピン）７０がバルブ６１の底部に設けられた、バルブ６１と同一のガラス製のステム６８を貫通して外部に導出された構成とされている。このような構成のフラッシュランプ６０は、例えば特許文献１に開示されている。
電極棒７０としては、バルブ６１およびステム６８を構成する例えば硬質ガラスと略同等の大きさの熱膨張係数を有する金属、例えばコバール金属（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金）が用いられている。
しかしながら、このような構成のフラッシュランプ６０においては、ランプ入力を大きくすると、ステム６８と電極棒７０との熱膨張差による応力によって、ステム部分が割れてしまうことがあるため、ランプ入力を例えば２０Ｗ程度の大きさとすることしかできない。 For example, flash lamps are widely used as light sources for strobes, high-speed image equipment, spectroscopic analysis equipment, emission analysis equipment, and the like.
FIG. 5 is an explanatory cross-sectional view showing an outline of the configuration of an example of a conventional short arc flash lamp. In the flash lamp 60, a pair of cathode 62 and anode 63 are disposed opposite to each other in a glass bulb 61, and a starting auxiliary electrode including a trigger electrode 65 and a sparker electrode 66 is disposed. The electrode rod (lead pin) 70 in which these electrodes are connected to the tip of each is provided at the bottom of the bulb 61 and penetrates the same glass stem 68 as the bulb 61 and is led out to the outside. ing. The flash lamp 60 having such a configuration is disclosed in Patent Document 1, for example.
As the electrode rod 70, a metal having a coefficient of thermal expansion substantially equal to that of, for example, hard glass constituting the bulb 61 and the stem 68, for example, Kovar metal (Fe—Ni—Co alloy) is used.
However, in the flash lamp 60 having such a configuration, when the lamp input is increased, the stem portion may be broken due to the stress caused by the difference in thermal expansion between the stem 68 and the electrode rod 70. It can only be about the size.

また、このようなフラッシュランプにおいては、ステムを、溶融ガラスではなく、粉末ガラスの焼結体により構成することにより耐応力性を高め、ランプ入力を大きくすることが行われている（例えば特許文献２参照）が、このような構造のものであっても、大きな熱膨張係数を有する硬質ガラスを用いているので、ランプ入力の大きさには制限があり、最大でも６０Ｗ程度とすることしかできない。 Further, in such a flash lamp, the stem is not made of molten glass but is made of a sintered body of powdered glass, thereby improving stress resistance and increasing lamp input (for example, Patent Documents). However, since the hard glass having a large coefficient of thermal expansion is used, there is a limit to the size of the lamp input, and it can only be about 60 W at the maximum. .

一方、産業界からは、より広い範囲を撮影することのできる高入力写真撮影用のショートアーク型フラッシュランプや、より大きなエネルギーを放射することのできる化学反応用のショートアーク型フラッシュランプが要望されており、高入力点灯可能に構成されていることが求められている。
このようなショートアーク型フラッシュランプにおけるバルブを構成する材料としては、熱膨張係数が小さく、比較的種類が多く、また入手が容易であるなどの理由から、石英ガラスを用いることが最も望ましいが、主放電に係る電極（陰極および陽極）の電極棒と始動用補助電極に係る電極棒の複数のものをコンパクトにシールする設計は難しく、このようなショートアーク型フラッシュランプは存在していないのが実情であった。 On the other hand, industry demands short arc flash lamps for high input photography that can shoot a wider range and short arc flash lamps for chemical reactions that can radiate more energy. Therefore, it is required to be configured so that high input lighting is possible.
As a material constituting the bulb in such a short arc type flash lamp, it is most desirable to use quartz glass because of its low thermal expansion coefficient, relatively many types, and easy availability. It is difficult to compactly seal a plurality of electrode rods related to the main discharge (cathode and anode) and auxiliary electrode for starting, and such a short arc type flash lamp does not exist. It was a fact.

特開平０４−１０６８３２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-106832 特開平１０−３０２７２９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-302729

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、高入力点灯が可能であり、しかも確実なトリガ点灯が可能である、コンパクトで新規なシール構造を有するショートアーク型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 above circumstances, and is a short arc type flash lamp having a compact and novel seal structure capable of high input lighting and capable of reliable trigger lighting. The purpose is to provide.

本発明のショートアーク型フラッシュランプは、第１の石英ガラス管および第２の石英ガラス管の一方が他方に挿入されて形成される二重管部分が互いに溶着されてなる発光管を備え、当該発光管の内部には、一対の主電極が互いに対向配置されると共に少なくとも１つの始動用補助電極が前記主電極間に位置されるよう配置されており、
各々先端に前記主電極を具える第１の電極棒および第２の電極棒が、前記発光管の両端の各々から管軸方向外方に導出されるよう、前記発光管に対して封着されており、
先端に前記始動用補助電極を具える内部リードが、前記発光管の二重管部分において気密に埋設された金属箔を介して外部リードと電気的に接続されていることを特徴とする。 The short arc type flash lamp of the present invention comprises an arc tube in which a double tube portion formed by inserting one of a first quartz glass tube and a second quartz glass tube into the other is welded to each other, Inside the arc tube, a pair of main electrodes are arranged opposite to each other, and at least one auxiliary auxiliary electrode is arranged between the main electrodes,
A first electrode rod and a second electrode rod each having the main electrode at the tip are sealed with respect to the arc tube so as to be led out from both ends of the arc tube in the axial direction of the tube. And
The internal lead having the starting auxiliary electrode at the tip is electrically connected to the external lead through a metal foil embedded in an airtight manner in the double tube portion of the arc tube.

本発明のショートアーク型フラッシュランプにおいては、前記発光管内には、前記第１の電極棒および前記第２の電極棒のいずれか一方と、前記始動用補助電極に係る内部リードとを支持する共通のサポータ部材が配置された構成とされていることが好ましい。 In the short arc type flash lamp of the present invention, the arc tube has a common support for supporting either one of the first electrode rod and the second electrode rod and an internal lead relating to the auxiliary auxiliary electrode for starting. It is preferable that the supporter member is arranged.

また、本発明のショートアーク型フラッシュランプにおいては、前記始動用補助電極を２つ以上具えており、
当該始動用補助電極の各々が前記内部リードを介して接続される前記金属箔の複数が、周方向に異なる位置に配置された構成とされていることが好ましい。 Further, in the short arc type flash lamp of the present invention, it comprises two or more auxiliary electrodes for starting,
It is preferable that a plurality of the metal foils to which each of the starting auxiliary electrodes is connected via the internal leads are arranged at different positions in the circumferential direction.

さらにまた、本発明のショートアーク型フラッシュランプにおいては、前記第１の電極棒および前記第２の電極棒は、前記発光管に対して段継ぎガラスによって封着された構成とすることができる。 Furthermore, in the short arc type flash lamp of the present invention, the first electrode rod and the second electrode rod may be sealed with a step glass to the arc tube.

本発明のショートアーク型フラッシュランプによれば、主電極に係る第１の電極棒および第２の電極棒がいわゆるロッドシールにより石英ガラス製の発光管に対して封着されていることにより、高い耐熱衝撃性を有する構成とすることができるので、主電極に対する高入力が可能となる。しかも、始動用補助電極は、主放電点灯させるために弱い放電を発生させることができればよく、当該始動用補助電極に流れる電流は小さいので、始動用補助電極に係る内部リードがいわゆる箔シールにより石英ガラス製の発光管に対して封着された構成を採用することができ、当該箔シール構造を、一方が他方に対して挿入される２つの石英ガラス管の二重管部分に形成することにより、コンパクトで新規なシール構造を有するものとなる。 According to the short arc type flash lamp of the present invention, the first electrode rod and the second electrode rod related to the main electrode are sealed against the arc tube made of quartz glass by a so-called rod seal. Since it can be set as the structure which has a thermal shock resistance, the high input with respect to a main electrode is attained. Moreover, the starting auxiliary electrode only needs to be able to generate a weak discharge in order to light the main discharge, and since the current flowing through the starting auxiliary electrode is small, the internal lead related to the starting auxiliary electrode is quartz by a so-called foil seal. The structure sealed with respect to the arc tube made of glass can be adopted, and the foil seal structure is formed in a double tube portion of two quartz glass tubes, one of which is inserted with respect to the other. It has a compact and novel seal structure.

本発明のショートアーク型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 short arc type flash lamp of this invention. 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図１に示すショートアーク型フラッシュランプにおける陰極の構造を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the structure of the cathode in the short arc type flash lamp shown in FIG. 本発明のショートアーク型フラッシュランプの製造方法の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the manufacturing method of the short arc type flash lamp of this invention. 従来におけるショートアーク型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 short arc type flash lamp.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のショートアーク型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、図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示すショートアーク型フラッシュランプにおける陰極の構造を示す拡大図である。
このショートアーク型フラッシュランプ（以下、単に「フラッシュランプ」という。）１０は、発光空間を形成する例えば楕円球形状の膨出部１３および当該膨出部１３の両端に連続して管軸方向外方に伸びる封止管部１４Ａ，１４Ｂを有する第１の石英ガラス管１２と、直管状の第２の石英ガラス管１８とが、第２の石英ガラス管１８の他端側開口部（図１において右端側開口部）が第１の石英ガラス管１２における一方の封止管部１４Ａの一端側開口部（図１において左端側開口部）に挿入され、これにより形成される二重管部分１５が互いに溶着されてなる発光管１１を備えている。そして、発光管１１内には、例えばキセノン（Ｘｅ）やクリプトン（Ｋｒ）などの希ガスが単独で、あるいは、微量のＨ₂ガスまたはＮ₂ガスと希ガスとの混合ガスが封入されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
1 is a cross-sectional view for explaining the outline of the configuration of an example of a short arc type flash lamp of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a short arc type shown in FIG. It is an enlarged view which shows the structure of the cathode in a flash lamp.
This short arc type flash lamp (hereinafter simply referred to as “flash lamp”) 10 is, for example, an elliptical bulging portion 13 that forms a light emitting space, and is continuously outside the bulging portion 13 at both ends of the bulging portion 13. The first quartz glass tube 12 having the sealing tube portions 14A and 14B extending in the direction and the straight tubular second quartz glass tube 18 are the other end side opening of the second quartz glass tube 18 (FIG. 1). In the first quartz glass tube 12 is inserted into one end side opening portion (left end side opening portion in FIG. 1) of the first quartz glass tube 12, and a double tube portion 15 formed thereby is inserted. Are provided with arc tubes 11 welded to each other. The arc tube 11 is filled with a rare gas such as xenon (Xe) or krypton (Kr) alone or with a small amount of H ₂ gas or a mixed gas of N ₂ gas and rare gas. .

また、発光管１１の内部には、一対の主電極である陰極２０および陽極２５が、互いに対向して配置されており、各々先端に陰極２０および陽極２５が連接された第１の電極棒２１および第２の電極棒２６が、発光管１１内をその管軸Ｃに沿って外方に伸びて発光管１１の両端から外部に導出されるよう、発光管１１の両端において、段継ぎガラス１９によって封着（ロッドシール）されている。ここに、陰極２０と陽極２５との電極間距離ｄは、例えば１〜１０ｍｍである。
陰極２０および陽極２５は、例えば酸化バリウム（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タングステン焼結体により構成されている。
第１の電極棒２１および第２の電極棒２６は、例えばタングステンにより構成されている。 In addition, a cathode 20 and an anode 25, which are a pair of main electrodes, are disposed inside the arc tube 11 so as to face each other, and a first electrode rod 21 having a cathode 20 and an anode 25 connected to each end is connected. And the second electrode rod 26 extends outward in the arc tube 11 along its tube axis C and is led out from both ends of the arc tube 11 to the outside of the arc tube 11 at the both ends of the step glass 19. Is sealed (rod seal). Here, the inter-electrode distance d between the cathode 20 and the anode 25 is, for example, 1 to 10 mm.
The cathode 20 and the anode 25 are made of, for example, a tungsten sintered body impregnated with an easily electron-emitting material such as barium oxide (BaO), calcium oxide (CaO), and alumina (Al ₂ O ₃ ).
The first electrode rod 21 and the second electrode rod 26 are made of, for example, tungsten.

この実施の形態に係るフラッシュランプ１０においては、発光管１１の内部に、例えば２つのトリガ電極３０Ａ，３０Ｂ、および、放電を安定して生じさせるためのスパーカ電極４０よりなる始動用補助電極が配置されている。 In the flash lamp 10 according to this embodiment, a starting auxiliary electrode including, for example, two trigger electrodes 30A and 30B and a sparker electrode 40 for stably generating discharge is disposed inside the arc tube 11. Has been.

各々のトリガ電極３０Ａ，３０Ｂは、例えば細い線状に形成されており、先端部が陰極２０の先端と陽極２５の先端を結ぶ中心線上において互いに離間して位置されるよう、配置されている。そして、各々先端にトリガ電極３０Ａ，３０Ｂが接続されたロッド状の内部リード（以下、「内部リード棒」という。）３１Ａ，３１Ｂが、発光管１１内において陰極２０に係る第１の電極棒２１と互いに平行に管軸方向外方に伸び、発光管１１の二重管部分１５における周方向に異なる位置、例えば発光管１１の管軸Ｃを挟んで互いに対向する位置に気密に埋設された金属箔３５Ａ，３５Ｂを介して、外部リード３８Ａ，３８Ｂに電気的に接続されており、これにより、箔シール構造が形成されている。
この実施の形態に係るフラッシュランプ１０におけるトリガ電極３０Ａ，３０Ｂは、先端に向かうに従って陽極２５に接近するよう発光管１１の管軸Ｃに対して傾斜して配置されている。一方のトリガ電極３０Ａの先端と陰極２０の先端との離間距離および他方のトリガ電極３０Ｂの先端と陽極２５の先端との離間距離は、例えば、陰極２０と陽極２５との電極間距離ｄが３．０ｍｍである場合には、０．５〜１．５ｍｍである。
各々のトリガ電極３０Ａ，３０Ｂは、例えばニッケル、タングステンあるいはそれらを含む合金により構成されており、内部リード棒３１Ａ，３１Ｂは、例えばタングステンにより構成されている。 Each trigger electrode 30 A, 30 B is formed, for example, in a thin line shape, and is arranged such that the tip end portion is positioned apart from each other on the center line connecting the tip end of the cathode 20 and the tip end of the anode 25. Then, rod-shaped internal leads (hereinafter referred to as “internal lead rods”) 31A and 31B, to which trigger electrodes 30A and 30B are respectively connected, are first electrode rods 21 related to the cathode 20 in the arc tube 11. Parallel to each other and extending outward in the axial direction of the tube, and metal embedded in airtightly at different positions in the circumferential direction in the double tube portion 15 of the arc tube 11, for example, at positions facing each other across the tube axis C of the arc tube 11 The foils 35A and 35B are electrically connected to the external leads 38A and 38B via the foils 35A and 35B, thereby forming a foil seal structure.
The trigger electrodes 30A and 30B in the flash lamp 10 according to this embodiment are arranged to be inclined with respect to the tube axis C of the arc tube 11 so as to approach the anode 25 toward the tip. The distance between the tip of one trigger electrode 30A and the tip of the cathode 20 and the distance between the tip of the other trigger electrode 30B and the tip of the anode 25 are, for example, an inter-electrode distance d of 3 between the cathode 20 and the anode 25. When it is 0.0 mm, it is 0.5 to 1.5 mm.
Each trigger electrode 30A, 30B is made of, for example, nickel, tungsten or an alloy containing them, and the internal lead bars 31A, 31B are made of, for example, tungsten.

スパーカ電極４０は、例えばアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）よりなる円柱状の頭部４１およびこの頭部４１に連続する軸部４２とを有し、頭部４１に接続された例えばニッケルよりなる金属箔４３の一端部が陰極２０に係る第１の電極棒２１の外周面に接続されていると共に、軸部４２に例えばタングステンよりなる内部リード線４４が接続されている。そして、内部リード線４４は、発光管１１の二重管部分１５において、トリガ電極３０Ａ，３０Ｂに係る金属箔３５Ａ，３５Ｂと電気的に絶縁された状態で、気密に埋設された金属箔４５を介して、外部リード線４８に電気的に接続されており、これにより、箔シール構造が形成されている。 The sparker electrode 40 has a cylindrical head portion 41 made of, for example, alumina (Al ₂ O ₃ ) and a shaft portion 42 continuing to the head portion 41, and is connected to the head portion 41, for example, a metal foil made of nickel. One end portion of 43 is connected to the outer peripheral surface of the first electrode rod 21 associated with the cathode 20, and an internal lead wire 44 made of, for example, tungsten is connected to the shaft portion 42. The internal lead wire 44 is formed of an airtightly buried metal foil 45 in the double tube portion 15 of the arc tube 11 while being electrically insulated from the metal foils 35A and 35B related to the trigger electrodes 30A and 30B. And electrically connected to the external lead wire 48, thereby forming a foil seal structure.

また、この実施の形態に係るフラッシュランプ１０においては、例えば石英ガラスよりなり、陰極２０に係る第１の電極棒２１、２つのトリガ電極３０Ａ，３０Ｂに係る内部リード棒３１Ａ，３１Ｂ、および、スパーカ電極４０に係る内部リード線４４を支持する共通のサポータ部材５０が配置されている。このような構成とされていることにより、後述するフラッシュランプ１０の製造過程において、陰極２０、トリガ電極３０Ａ，３０Ｂ、および、スパーカ電極４０を適正な位置に配置することができる。 In the flash lamp 10 according to this embodiment, the first electrode bar 21 associated with the cathode 20, the internal lead bars 31A and 31B associated with the two trigger electrodes 30A and 30B, and the sparker are made of, for example, quartz glass. A common supporter member 50 that supports the internal lead wire 44 associated with the electrode 40 is disposed. With such a configuration, the cathode 20, the trigger electrodes 30A and 30B, and the sparker electrode 40 can be disposed at appropriate positions in the manufacturing process of the flash lamp 10 to be described later.

上記のフラッシュランプ１０の一構成例を示すと、発光管１１を構成する第１の石英ガラス管１２における封止管部１４Ａ，１４Ｂの外径が１０ｍｍ、厚みが１．５ｍｍ、第２の石英ガラス管１８の厚みが１．０ｍｍ、第１の電極棒２１および第２の電極棒２６の外径がφ２．０ｍｍ、長さが５０ｍｍ、金属箔３５Ａ，３５Ｂの厚さが２５μｍ、幅が５ｍｍ、長さが１５ｍｍ、陰極２０と陽極２５との電極間距離ｄが３ｍｍ、トリガ電極３０Ａ，３０Ｂの外径が０．２〜０．５ｍｍ、内部リード棒３１Ａ，３１Ｂの外径がφ１．０ｍｍである。また、フラッシュランプ１０の点灯条件は、ランプ入力（最大）が３００Ｗ、点灯周波数が６０Ｈｚ、パルス幅１５μｓ、１回の発光エネルギーが５０Ｊである。 As an example of the configuration of the flash lamp 10 described above, the outer diameters of the sealing tube portions 14A and 14B in the first quartz glass tube 12 constituting the arc tube 11 are 10 mm, the thickness is 1.5 mm, and the second quartz. The thickness of the glass tube 18 is 1.0 mm, the outer diameter of the first electrode rod 21 and the second electrode rod 26 is 2.0 mm, the length is 50 mm, the thickness of the metal foils 35A and 35B is 25 μm, and the width is 5 mm. The length d is 15 mm, the distance d between the cathode 20 and the anode 25 is 3 mm, the outer diameter of the trigger electrodes 30A and 30B is 0.2 to 0.5 mm, and the outer diameter of the internal lead bars 31A and 31B is φ1.0 mm. It is. The lighting condition of the flash lamp 10 is that the lamp input (maximum) is 300 W, the lighting frequency is 60 Hz, the pulse width is 15 μs, and the light emission energy for one time is 50 J.

以下、上記のフラッシュランプ１０の製造方法の一例について説明する。
先ず、図４（Ａ）に示すように、陰極２０を第１の電極棒２１の先端にニッケルなどのロウ材によってロウ接し、第１の電極棒２１の基端部に、当該第１の電極棒２１の構成材料の熱膨張係数と発光管を構成する石英ガラスの熱膨張係数との間の熱膨張係数を有する中間ガラス材料１９Ａを固着させた（玉巻きした）状態で、直管状の第２の石英ガラス管１８内に挿入して配置し、ガラス旋盤に取付ける。
次いで、図４（Ｂ）に示すように、第２の石英ガラス管１８の一端部を、管軸Ｃを中心に回転させながら、酸水素バーナー５８で加熱することにより、第２の石英ガラス管１８と中間ガラス材料１９Ａとを一体的に融着させて第２の石英ガラス管１８の一端部を気密に封止（ロッドシール）する。このとき、第２の石英ガラス管１８内が正圧状態となるよう第２の石英ガラス管１８の他端開口部より空気を導入し、シール部を膨らませる。
そして、図４（Ｃ）に示すように、第２の石英ガラス管１８の他端部を陰極２０および第１の電極棒２１の先端側部分が露出されるよう切断すると共に、第１の電極棒２１の露出部分に当該第１の電極棒２１の構成材料と略同一の大きさの熱膨張係数を有するガラス材料よりなるサポータ部材５０を固着する。その後、先端にトリガ電極３０Ａ，３０Ｂを接続した内部リード棒３１Ａ，３１Ｂの基端部を金属箔３５Ａ，３５Ｂの一端側に接続すると共に金属箔３５Ａ，３５Ｂの他端側に外部リード３８Ａ，３８Ｂを接続したトリガ電極構造体における内部リード棒３１Ａ，３１Ｂを、サポータ部材５０に支持固定させると共に、スパーカ電極４０における金属箔４３を第１の電極棒２１の外周面にスポット溶接した状態で、内部リード線をサポータ部材５０に支持固定させ、陰極側構造体２０Ａを作製する。 Hereinafter, an example of a method for manufacturing the flash lamp 10 will be described.
First, as shown in FIG. 4A, the cathode 20 is brazed to the tip of the first electrode rod 21 with a brazing material such as nickel, and the first electrode is placed on the base end portion of the first electrode rod 21. In a state where the intermediate glass material 19A having a thermal expansion coefficient between the thermal expansion coefficient of the constituent material of the rod 21 and the thermal expansion coefficient of the quartz glass constituting the arc tube is fixed (capped), the straight tubular first The quartz glass tube 18 is inserted into the glass tube 18 and attached to a glass lathe.
Next, as shown in FIG. 4B, one end portion of the second quartz glass tube 18 is heated by an oxyhydrogen burner 58 while rotating around the tube axis C, whereby the second quartz glass tube is heated. 18 and the intermediate glass material 19A are integrally fused, and one end of the second quartz glass tube 18 is hermetically sealed (rod seal). At this time, air is introduced from the opening at the other end of the second quartz glass tube 18 so that the inside of the second quartz glass tube 18 is in a positive pressure state, and the seal portion is expanded.
Then, as shown in FIG. 4C, the other end portion of the second quartz glass tube 18 is cut so that the cathode 20 and the tip side portions of the first electrode rod 21 are exposed, and the first electrode A supporter member 50 made of a glass material having a thermal expansion coefficient substantially the same as the constituent material of the first electrode rod 21 is fixed to the exposed portion of the rod 21. Thereafter, the base ends of the internal lead rods 31A and 31B having the trigger electrodes 30A and 30B connected to the distal ends are connected to one end side of the metal foils 35A and 35B, and the external leads 38A and 38B are connected to the other end sides of the metal foils 35A and 35B. The internal lead rods 31A and 31B in the trigger electrode structure to which the electrodes are connected are supported and fixed to the supporter member 50, and the metal foil 43 in the sparker electrode 40 is spot welded to the outer peripheral surface of the first electrode rod 21, The lead wire is supported and fixed to the support member 50, and the cathode side structure 20A is manufactured.

一方、上記と同様に、陽極２５を第２の電極棒２６の先端部にニッケルなどのロウ材によってロウ接し、第２の電極棒２６の基端部に、当該電極棒の構成材料の熱膨張係数と発光管を構成する石英ガラスの熱膨張係数との間の熱膨張係数を有する中間ガラス材料１９Ａを固着させた（玉巻きした）状態で、排気管１２Ｂを有する直管状の第１の石英ガラス管構成材料１２Ａ内に挿入して配置し、ガラス旋盤に取付ける（図４（Ｄ）参照。）。
そして、図４（Ｄ）に示すように、第１の石英ガラス管構成材料１２Ａの他端部を、管軸Ｃを中心に回転させながら、酸水素バーナー５８で加熱することにより、第１の石英ガラス管構成材料１２Ａを縮径して他方の封止管部１３Ｂを形成すると共に、第１の石英ガラス管構成材料１２Ａにおける他方の封止管部１３Ｂと中間ガラス材料１９Ａとを酸水素バーナー５８で加熱して一体的に融着させて第１の石英ガラス管構成材料１２Ａの他端部を気密に封止（ロッドシール）し、陽極側構造体２５Ａを作製する。 On the other hand, in the same manner as described above, the anode 25 is brazed to the tip of the second electrode rod 26 with a brazing material such as nickel, and the thermal expansion of the constituent material of the electrode rod is applied to the base end of the second electrode rod 26. The straight quartz first quartz having the exhaust pipe 12B in a state in which the intermediate glass material 19A having a thermal expansion coefficient between the coefficient and the thermal expansion coefficient of the quartz glass constituting the arc tube is fixed (capped). It is inserted into the glass tube constituent material 12A and arranged, and attached to a glass lathe (see FIG. 4D).
Then, as shown in FIG. 4D, the other end portion of the first quartz glass tube constituent material 12A is heated by the oxyhydrogen burner 58 while being rotated about the tube axis C, whereby the first The quartz glass tube constituent material 12A is reduced in diameter to form the other sealing tube portion 13B, and the other sealing tube portion 13B and the intermediate glass material 19A in the first quartz glass tube constituent material 12A are oxyhydrogen burner. The other end portion of the first quartz glass tube constituent material 12A is hermetically sealed (rod seal) by heating at 58 and integrally fusing, thereby producing the anode side structure 25A.

その後、図４（Ｅ）に示すように、陰極側構造体２０Ａを陽極側構造体２５Ａにおける第１の石英ガラス管構成材料１２Ａの一端開口部から挿入して配置すると共に、第１の石英ガラス管構成材料１２Ａの一端開口部を片側Ｏ−リング５５によりシールし、この状態で、図４（Ｆ）に示すように、第１の石英ガラス管構成材料１２Ａの排気管１２Ｂより真空に引きながら、第１の石英ガラス管構成材料１２Ａにおける、陰極側構造体２０Ａにおけるトリガ電極３０Ａ，３０Ｂに係る金属箔３５Ａ，３５Ｂおよびスパーカ電極４０に係る金属箔４５に対応する箇所を、管軸Ｃを中心に回転させながら、その外周面側から酸水素バーナー５８で強熱することにより縮径（シュリンク）して一方の封止管部１３Ａを形成し、これにより、一方の封止管部１３Ａの内周面と第２の石英ガラス管１８の外周面とを溶着してトリガ電極３０Ａ，３０Ｂに係る金属箔３５Ａ，３５Ｂ、およびスパーカ電極４０に係る金属箔４５を気密に封止する。
そして、第１の石英ガラス管構成材料１２Ａの余分な部分を切断して第１の石英ガラス管１２を形成すると共に、排気管１２Ｂに接続した真空引き装置により排気した後、第１の石英ガラス管１２内に所定のガス（例えばＸｅガス）を所定量封入し、排気管１２Ｂをバーナーで封じ切ることにより発光管１１を形成し、以って、図１に示すフラッシュランプ１０を得ることができる。 After that, as shown in FIG. 4E, the cathode side structure 20A is inserted and arranged from one end opening of the first quartz glass tube constituent material 12A in the anode side structure 25A, and the first quartz glass is disposed. One end opening of the tube constituent material 12A is sealed by the O-ring 55 on one side, and in this state, as shown in FIG. 4 (F), while pulling a vacuum from the exhaust pipe 12B of the first quartz glass tube constituent material 12A. In the first quartz glass tube constituent material 12A, the portion corresponding to the metal foils 35A and 35B related to the trigger electrodes 30A and 30B and the metal foil 45 related to the sparker electrode 40 in the cathode side structure 20A is centered on the tube axis C. While being rotated, the oxyhydrogen burner 58 ignites from the outer peripheral surface side to reduce the diameter (shrink) to form one sealing tube portion 13A. The inner peripheral surface of the portion 13A and the outer peripheral surface of the second quartz glass tube 18 are welded to hermetically seal the metal foils 35A and 35B related to the trigger electrodes 30A and 30B and the metal foil 45 related to the sparker electrode 40. .
Then, an excess portion of the first quartz glass tube constituent material 12A is cut to form the first quartz glass tube 12, and after being evacuated by a vacuuming device connected to the exhaust pipe 12B, the first quartz glass is obtained. A predetermined amount of a predetermined gas (for example, Xe gas) is sealed in the tube 12, and the arc tube 11 is formed by sealing the exhaust tube 12B with a burner, thereby obtaining the flash lamp 10 shown in FIG. it can.

上記のフラッシュランプ１０においては、陰極２０および陽極２５の間に所定の電圧が印加されると共に、スパーカ電極４０、トリガ電極３０Ａ，３０Ｂおよび陽極２５にパルス電圧が印加されると、先ず、スパーカ電極４０で予備放電が行われて紫外線が放射され、この紫外線により陰極２０、陽極２５およびトリガ電極３０Ａ，３０Ｂから光電子が放出され、発光管１１内の例えばキセノンガスが電離される。その後、陰極２０とトリガ電極３０Ａ，３０Ｂとの予備放電が生じ、これらの予備放電によって陰極２０と陽極２５との間に予備放電路が形成されて陰極２０から陽極２５に向けて電子が放出され、これにより、陰極２０と陽極２５との間でアーク放電（主放電）が生じ、フラッシュランプ１０が点灯される。 In the flash lamp 10 described above, when a predetermined voltage is applied between the cathode 20 and the anode 25 and a pulse voltage is applied to the sparker electrode 40, the trigger electrodes 30A and 30B, and the anode 25, first, the sparker electrode Preliminary discharge is performed at 40, and ultraviolet rays are emitted. Photoelectrons are emitted from the cathode 20, the anode 25, and the trigger electrodes 30A and 30B, and, for example, xenon gas in the arc tube 11 is ionized. Thereafter, preliminary discharge occurs between the cathode 20 and the trigger electrodes 30A and 30B, and these preliminary discharges form a preliminary discharge path between the cathode 20 and the anode 25, and electrons are emitted from the cathode 20 toward the anode 25. As a result, arc discharge (main discharge) occurs between the cathode 20 and the anode 25, and the flash lamp 10 is turned on.

而して、上記のフラッシュランプ１０によれば、陰極２０に係る第１の電極棒２１および陽極２５に係る第２の電極棒２６がいわゆるロッドシールにより石英ガラス製の発光管１１に対して封着されていることにより、高い耐熱衝撃性を有する構成とすることができるので、例えば３００Ｗ程度のランプ入力での高入力点灯が可能となる。しかも、スパーカ電極４０およびトリガ電極３０Ａ，３０Ｂは、主放電（アーク放電）点灯させるために弱い放電を発生させることができればよく、当該スパーカ電極４０およびトリガ電極３０Ａ，３０Ｂに流れる電流は小さいので、スパーカ電極４０に係る内部リード線４４およびトリガ電極３０Ａ，３０Ｂに係る内部リード棒３１Ａ，３１Ｂがいわゆる箔シールにより石英ガラス製の発光管１１に対して封着された構成を採用することができ、当該箔シール構造を、第２の石英ガラス管１８が第１の石英ガラス管１２に対して挿入されて形成される二重管部分１５に形成することにより、コンパクトで新規なシール構造を有するものとなる。 Thus, according to the flash lamp 10 described above, the first electrode rod 21 associated with the cathode 20 and the second electrode rod 26 associated with the anode 25 are sealed against the arc tube 11 made of quartz glass by a so-called rod seal. Since it can be configured to have a high thermal shock resistance by being worn, for example, high input lighting with a lamp input of about 300 W becomes possible. In addition, the sparker electrode 40 and the trigger electrodes 30A, 30B only need to be able to generate a weak discharge to light the main discharge (arc discharge), and the current flowing through the sparker electrode 40 and the trigger electrodes 30A, 30B is small. A configuration in which the internal lead wire 44 related to the sparker electrode 40 and the internal lead rods 31A and 31B related to the trigger electrodes 30A and 30B are sealed to the arc tube 11 made of quartz glass by a so-called foil seal can be adopted. The foil sealing structure is formed in the double tube portion 15 formed by inserting the second quartz glass tube 18 into the first quartz glass tube 12, thereby having a compact and novel sealing structure. It becomes.

以上のフラッシュランプ１０は、ランプ自体を小型のものとして構成することができるので、適宜のリフレクタと組み合わせて用いる場合に極めて有用である。 Since the above flash lamp 10 can be configured as a small lamp, it is extremely useful when used in combination with an appropriate reflector.

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、一方のトリガ電極に係る内部リード棒が発光管における陽極側において外部に導出されるよう、陰極側と同様の箔シール構造が形成された構成とされていてもよい。また、トリガ電極の数は２つに限定されるものではなく、２つ以上のトリガ電極を配置した構成とされる場合には、トリガ電極の配置方法は適宜に設定することができる。 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, a foil seal structure similar to that on the cathode side may be formed so that the internal lead bar related to one trigger electrode is led out to the outside on the anode side in the arc tube. In addition, the number of trigger electrodes is not limited to two, and when two or more trigger electrodes are arranged, the arrangement method of the trigger electrodes can be appropriately set.

１０ショートアーク型フラッシュランプ
１１発光管
１２第１の石英ガラス管
１２Ａ第１の石英ガラス管構成材料
１２Ｂ排気管
１３膨出部
１４Ａ，１４Ｂ封止管部
１５二重管部分
１８第２の石英ガラス管
１９段継ぎガラス
１９Ａ中間ガラス材料
２０陰極
２０Ａ陰極側構造体
２１第１の電極棒
２５陽極
２５Ａ陽極側構造体
２６第２の電極棒
Ｃ管軸
３０Ａ，３０Ｂトリガ電極
３１Ａ，３１Ｂ内部リード（内部リード棒）
３５Ａ，３５Ｂ金属箔
３８Ａ，３８Ｂ外部リード
４０スパーカ電極
４１頭部
４２軸部
４３金属箔
４４内部リード線
４５金属箔
４８外部リード線
５０サポータ部材
５５片側Ｏ−リング
５８酸水素バーナー
６０フラッシュランプ
６１バルブ
６２陰極
６３陽極
６５トリガ電極
６６スパーカ電極
６８ステム
７０電極棒（リードピン） DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Short arc type flash lamp 11 Light emission tube 12 1st quartz glass tube 12A 1st quartz glass tube constituent material 12B Exhaust tube 13 Expansion part 14A, 14B Sealing tube part 15 Double tube part 18 2nd quartz glass Tube 19 Interstage glass 19A Intermediate glass material 20 Cathode 20A Cathode side structure 21 First electrode rod 25 Anode 25A Anode side structure 26 Second electrode rod C Tube shaft 30A, 30B Trigger electrode 31A, 31B Internal lead (internal Lead rod)
35A, 35B Metal foil 38A, 38B External lead 40 Sparker electrode 41 Head 42 Shaft portion 43 Metal foil 44 Internal lead wire 45 Metal foil 48 External lead wire 50 Supporter member 55 One-side O-ring 58 Oxyhydrogen burner 60 Flash lamp 61 Bulb 62 Cathode 63 Anode 65 Trigger electrode 66 Sparker electrode 68 Stem 70 Electrode rod (lead pin)

Claims

An arc tube in which a double tube portion formed by inserting one of the first quartz glass tube and the second quartz glass tube into the other is welded to each other, and inside the arc tube, a pair of main tubes is provided. The electrodes are arranged opposite each other and at least one starting auxiliary electrode is arranged between the main electrodes,
A first electrode rod and a second electrode rod each having the main electrode at the tip are sealed with respect to the arc tube so as to be led out from both ends of the arc tube in the axial direction of the tube. And
A short arc characterized in that an internal lead having the starting auxiliary electrode at its tip is electrically connected to an external lead through a metal foil embedded in an airtight manner in the double tube portion of the arc tube Type flash lamp.

A common supporter member is disposed in the arc tube to support one of the first electrode rod and the second electrode rod and an internal lead related to the starting auxiliary electrode. The short arc type flash lamp according to claim 1.

Comprising two or more auxiliary electrodes for starting,
3. The short circuit according to claim 1, wherein a plurality of the metal foils to which each of the starting auxiliary electrodes is connected via the internal leads are arranged at different positions in the circumferential direction. Arc type flash lamp.

The short arc according to any one of claims 1 to 3, wherein the first electrode rod and the second electrode rod are sealed to the arc tube by a step glass. Type flash lamp.