JP6593777B2

JP6593777B2 - Short arc type discharge lamp

Info

Publication number: JP6593777B2
Application number: JP2016020862A
Authority: JP
Inventors: 俊明大谷; 定治西田
Original assignee: Iwasaki Denki KK
Current assignee: Iwasaki Denki KK
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2016-02-05
Publication date: 2019-10-23
Anticipated expiration: 2036-02-05
Also published as: JP2017139187A

Description

本発明は、紫外線を発光する高圧水銀ランプに関し、特に、アーク長が比較的短いショートアーク型放電ランプに関する。本発明は、特に、ショートアーク型放電ランプの陰極に関する。 The present invention relates to a high-pressure mercury lamp that emits ultraviolet light, and more particularly to a short arc discharge lamp having a relatively short arc length. The present invention particularly relates to a cathode of a short arc type discharge lamp.

高圧水銀ランプのうち、アーク長が比較的短い構造のランプはショートアーク型放電ランプと称される。ショートアーク型放電ランプは、高輝度の光を放射することができるため広い分野で用いられる。特に、中心発光波長が３６５ｎｍのｉ線ランプや４３６ｎｍのｇ線ランプは、半導体、液晶、プリント基板等の製造工程における露光用光源及び映写機用として用いられる。 Among high-pressure mercury lamps, a lamp having a relatively short arc length is called a short arc type discharge lamp. Short arc discharge lamps can be used in a wide range of fields because they can emit high-luminance light. In particular, i-line lamps having a central emission wavelength of 365 nm and g-line lamps having a wavelength of 436 nm are used as light sources for exposure and projectors in manufacturing processes of semiconductors, liquid crystals, printed circuit boards and the like.

ショートアーク型放電ランプの電極は通常タングステン製であるが、近年、エミッション性能を向上させるために、トリエーテッドタングステン（以下、トリタン）製の電極が用いられる。トリタンはタングステンにトリウムを添加したものである。トリタン製の電極では、トリウムがエミッタとなる。 The electrode of the short arc type discharge lamp is usually made of tungsten, but in recent years, an electrode made of triated tungsten (hereinafter, tritan) is used in order to improve the emission performance. Tritan is obtained by adding thorium to tungsten. In the tritan electrode, thorium is the emitter.

ショートアーク型放電ランプの陰極は、典型的には、先端部と芯棒からなる。しかしながら、陰極の温度を好適に保持し、エミッション性能を向上させるために、芯棒にコイルが巻かれることがある。しかしながら、コイルの端部が鋭角な部分を有すると、始動時にそこから放電が起きることがあり、好ましくない。このような異常放電を回避する技術が知られている。 The cathode of a short arc type discharge lamp typically consists of a tip and a core rod. However, a coil may be wound around the core rod in order to suitably maintain the cathode temperature and improve the emission performance. However, if the end portion of the coil has an acute angle portion, discharge may occur at the time of starting, which is not preferable. Techniques for avoiding such abnormal discharge are known.

特許文献１及び２には、異常放電を回避するために、放電の起点となる電極のコイルの鋭角な部分である根元側の端部を溶融することによって、丸みを形成することが記載されている。特許文献３には、異常放電を回避するために、電極のコイルの両端部の鋭角な部分を溶融することによって、丸みを形成することが記載されている。 Patent Documents 1 and 2 describe that in order to avoid abnormal discharge, a roundness is formed by melting an end portion on the root side, which is an acute angle portion of a coil of an electrode serving as a starting point of discharge. Yes. Patent Document 3 describes that a roundness is formed by melting acute portions at both ends of a coil of an electrode in order to avoid abnormal discharge.

特開２００４−３６２８６１号公報（ウシオ電機株式会社）JP 2004-328661 A (USHIO INC.) 特開２００６−７９９８６号公報（ウシオ電機株式会社）JP 2006-79986 A (USHIO Inc.) 特開２０１１−６０５２７号公報（岩崎電気株式会社）JP 2011-60527 A (Iwasaki Electric Co., Ltd.)

従来のショートアーク型放電ランプの陰極の製造工程では、コイルの端部の鋭角な部分に丸みを形成するために、レーザ線照射又は電子線照射による溶融工程が必要である。この溶融工程は熟練を必要とするばかりでなく、非効率的であり、陰極の製造工程の効率化の妨げとなる。そこで本願の発明者は、異常放電を回避すると同時に、陰極の製造工程を効率化する技術を鋭意検討した。 In the manufacturing process of the cathode of the conventional short arc type discharge lamp, a melting process by laser beam irradiation or electron beam irradiation is necessary in order to form roundness at an acute angle portion of the end of the coil. This melting process not only requires skill, but also is inefficient and hinders the efficiency of the cathode manufacturing process. Therefore, the inventors of the present application diligently studied a technique for improving the efficiency of the cathode manufacturing process while avoiding abnormal discharge.

本発明の目的は、レーザ線照射又は電子線照射による溶融工程を必要とせず、簡単な構成で電極のコイルの端部の鋭角な部分を露出させない、ショートアーク型放電ランプを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a short arc type discharge lamp which does not require a melting step by laser beam irradiation or electron beam irradiation and does not expose an acute angle portion of an end of a coil of an electrode with a simple configuration. .

本発明の実施形態によると、放電管と、前記放電管の内部にて互いに対向して配置した陰極及び陽極と、を有し、前記放電管の中心軸線が略垂直に設置されるように構成されたショートアーク型放電ランプにおいて、
前記陰極は先端部と該先端部を支持する芯棒と該芯棒の外面に巻かれたコイルとを有し、前記芯棒の外面には軸線方向に延びる溝が形成され、前記コイルの両側の端部は半径方向内方に曲げられており、該コイルの端部は前記芯棒の溝に係合している、としてよい。 According to an embodiment of the present invention, the discharge tube has a cathode and an anode disposed opposite to each other inside the discharge tube, and the central axis of the discharge tube is installed substantially vertically. Short arc type discharge lamp
The cathode includes a tip portion, a core rod that supports the tip portion, and a coil wound around the outer surface of the core rod. Grooves extending in the axial direction are formed on the outer surface of the core rod, and both sides of the coil The end portion of the coil may be bent inward in the radial direction, and the end portion of the coil may be engaged with the groove of the core rod.

本発明の実施形態によると、前記ショートアーク型放電ランプにおいて、
前記芯棒の溝の軸線方向の両側の側面のうちの一方の側面は、前記陰極の先端部の端面によって構成されている、としてよい。 According to an embodiment of the present invention, in the short arc discharge lamp,
One of the side surfaces on both sides in the axial direction of the groove of the core rod may be constituted by an end surface of the tip portion of the cathode.

本発明の実施形態によると、前記ショートアーク型放電ランプにおいて、
前記芯棒の溝の軸線方向の寸法は、前記コイルの軸線方向の寸法に等しい、としてよい。 According to an embodiment of the present invention, in the short arc discharge lamp,
The axial dimension of the core rod groove may be equal to the axial dimension of the coil.

本発明の実施形態によると、前記ショートアーク型放電ランプにおいて、
前記先端部はトリエーテッドタングステンによって形成され、前記芯棒と前記コイルは高純度のタングステンによって形成される、としてよい。 According to an embodiment of the present invention, in the short arc discharge lamp,
The tip portion may be formed of triated tungsten, and the core rod and the coil may be formed of high-purity tungsten.

本発明によると、レーザ線照射又は電子線照射による溶融工程を必要とせず、簡単な構成で電極のコイルの端部の鋭角な部分を露出させない、ショートアーク型放電ランプを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a short arc type discharge lamp that does not require a melting step by laser beam irradiation or electron beam irradiation and does not expose an acute angle portion of the end of the coil of the electrode with a simple configuration.

図１は、本発明の一実施形態に係るショートアーク型放電ランプの概略構成を示すための簡略化した断面図である。FIG. 1 is a simplified cross-sectional view for illustrating a schematic configuration of a short arc type discharge lamp according to an embodiment of the present invention. 図２Ａは、本発明の一実施形態に係るショートアーク型放電ランプのシール管部の拡大断面図である。FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view of a seal tube portion of a short arc type discharge lamp according to an embodiment of the present invention. 図２Ｂは、本発明の一実施形態に係るショートアーク型放電ランプのシール管部の電極マウントにおける電気的接続方法を説明する図である。FIG. 2B is a diagram illustrating an electrical connection method in an electrode mount of a seal tube portion of a short arc type discharge lamp according to an embodiment of the present invention. 図３Ａは、本発明の一実施形態に係るショートアーク型放電ランプの陰極の芯棒の側面構成を説明する図である。FIG. 3A is a diagram illustrating a side configuration of a cathode core rod of a short arc type discharge lamp according to an embodiment of the present invention. 図３Ｂは、本発明の一実施形態に係るショートアーク型放電ランプの陰極の芯棒の端面構成を説明する図である。FIG. 3B is a view for explaining an end face configuration of a cathode core rod of a short arc type discharge lamp according to an embodiment of the present invention. 図３Ｃは、本発明の一実施形態に係るショートアーク型放電ランプの陰極の芯棒の断面構成を説明する図である。FIG. 3C is a view for explaining a cross-sectional configuration of a cathode core rod of a short arc type discharge lamp according to an embodiment of the present invention. 図４は、本発明の一実施形態に係るショートアーク型放電ランプの陰極の先端部の断面構成を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of the tip of the cathode of the short arc type discharge lamp according to one embodiment of the present invention. 図５Ａは、本発明の一実施形態に係るショートアーク型放電ランプの陰極のコイルの側面構成を説明する図である。FIG. 5A is a diagram illustrating a side configuration of a cathode coil of a short arc type discharge lamp according to an embodiment of the present invention. 図５Ｂは、本発明の一実施形態に係るショートアーク型放電ランプの陰極のコイルの端面構成を説明する図である。FIG. 5B is a diagram for explaining an end face configuration of a cathode coil of a short arc type discharge lamp according to an embodiment of the present invention. 図５Ｃは、本発明の一実施形態に係るショートアーク型放電ランプの陰極のコイルの端面構成を説明する図である。FIG. 5C is a view for explaining an end face configuration of a cathode coil of a short arc type discharge lamp according to an embodiment of the present invention. 図６Ａは、本発明の一実施形態に係るショートアーク型放電ランプの陰極の組立工程を説明する図である。FIG. 6A is a diagram for explaining a cathode assembly process of a short arc type discharge lamp according to an embodiment of the present invention. 図６Ｂは、本発明の一実施形態に係るショートアーク型放電ランプの陰極の組立工程を説明する図である。FIG. 6B is a diagram for explaining an assembly process of a cathode of a short arc type discharge lamp according to an embodiment of the present invention. 図６Ｃは、本発明の一実施形態に係るショートアーク型放電ランプの陰極の組立工程を説明する図である。FIG. 6C is a view for explaining an assembly process of the cathode of the short arc type discharge lamp according to the embodiment of the present invention. 図７は、従来のショートアーク型放電ランプの電極における異常放電を説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an abnormal discharge at an electrode of a conventional short arc type discharge lamp.

以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係るショートアーク型放電ランプを説明する。なお、全図において、各部材の厚さ、長さ、形状、部材同士の間隔、隙間等は、理解の容易のために、適宜、拡大・縮小・変形・簡略化等をしている。図の説明の際の上下・左右の表現は、その図を鉛直面内に置いた状態でのその図面の面に沿った方向を表すものとする。 Hereinafter, a short arc type discharge lamp according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In all the drawings, the thickness, length, shape, spacing between members, gaps, and the like of each member are appropriately enlarged, reduced, deformed, simplified, etc. for easy understanding. In the description of the figure, the vertical and horizontal expressions represent directions along the plane of the drawing in a state where the figure is placed in the vertical plane.

図１は、本発明の一実施形態に係るショートアーク型放電ランプ１０の概略構造を示すための簡略化した断面図である。ショートアーク型放電ランプ１０は、球状の発光部１Ａとその両側の管状のシール管部１Ｂ、１Ｃからなる放電管１を有する。放電管１は石英ガラスによって形成される。放電管１の発光部１Ａにはチップオフ１ｄが形成されている。ランプの製造時に、チップオフ１ｄの位置に取り付けられた排気管から放電管１内に、水銀、不活性ガスを単独またはそれらの混合ガスの形で封入する。 FIG. 1 is a simplified cross-sectional view for illustrating a schematic structure of a short arc type discharge lamp 10 according to an embodiment of the present invention. The short arc type discharge lamp 10 has a discharge tube 1 composed of a spherical light emitting portion 1A and tubular seal tube portions 1B and 1C on both sides thereof. The discharge tube 1 is made of quartz glass. A chip-off 1 d is formed in the light emitting portion 1 A of the discharge tube 1. At the time of manufacturing the lamp, mercury and an inert gas are sealed in the discharge tube 1 from the exhaust tube attached at the position of the tip-off 1d alone or in the form of a mixed gas thereof.

ショートアーク型放電ランプ１０は、陽極２と陰極３を有する。陽極２は先端部２Ａと芯棒２Ｂを含む。陰極３は先端部３Ａと芯棒３Ｂとコイル３Ｃを含む。本実施形態による陰極３の構造は後に詳細に説明する。芯棒２Ｂ、３Ｂには、放電管１の封入後もその中に残った不純物や点灯時に発生する不純物を除去するためにゲッター材１１が装着されている。発光部１Ａの内部の空間１ａには、先端部２Ａ、３Ａが対向して配置されている。本実施形態のショートアーク型放電ランプ１０は、垂直点灯型であり、陽極２が下側に陰極３が上側となるように、ランプの中心軸線が略垂直となるように設置される。 The short arc type discharge lamp 10 has an anode 2 and a cathode 3. The anode 2 includes a tip portion 2A and a core rod 2B. The cathode 3 includes a tip 3A, a core rod 3B, and a coil 3C. The structure of the cathode 3 according to this embodiment will be described in detail later. A getter material 11 is attached to the core rods 2B and 3B in order to remove impurities remaining in the discharge tube 1 after the discharge tube 1 is sealed and impurities generated during lighting. In the space 1a inside the light emitting unit 1A, tip portions 2A and 3A are arranged to face each other. The short arc type discharge lamp 10 of this embodiment is a vertical lighting type, and is installed so that the central axis of the lamp is substantially vertical so that the anode 2 is on the lower side and the cathode 3 is on the upper side.

シール管部１Ｂ、１Ｃには、それぞれ電極マウント９が装着されている。電極マウント９の外端からそれぞれリード線６が突出している。電極マウント９は、芯棒２Ｂ、３Ｂ及びリード線６を支持すると同時に放電管１の内部を密閉する機能を有する。電極マウント９は、このような機能を備えればどのような構造であってもよく、特に限定されるものではない。電極マウント９の例は、図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明する。 Electrode mounts 9 are attached to the seal tube portions 1B and 1C, respectively. Lead wires 6 protrude from the outer ends of the electrode mounts 9 respectively. The electrode mount 9 has a function of sealing the inside of the discharge tube 1 while supporting the core rods 2B and 3B and the lead wire 6. The electrode mount 9 may have any structure as long as it has such a function, and is not particularly limited. An example of the electrode mount 9 will be described with reference to FIGS. 2A and 2B.

シール管部１Ｂ、１Ｃの電極側端部には、電極マウント９の内端面９ａを底面とする円形の凹部１ｂ、１ｃがそれぞれ形成されている。このような凹部１ｂ、１ｃを設けるのは、電極マウント９をシール管部１Ｂ、１Ｃに溶着するためにシール管部１Ｂ、１Ｃをバーナ等で加熱するときに、その熱が発光部１Ａに伝わってその発光部１Ａが変形することを防ぐためである。 Circular recesses 1b and 1c having the inner end surface 9a of the electrode mount 9 as the bottom surface are formed at the electrode side end portions of the seal tube portions 1B and 1C, respectively. Such recesses 1b and 1c are provided when the seal tube portions 1B and 1C are heated by a burner or the like in order to weld the electrode mount 9 to the seal tube portions 1B and 1C. This is to prevent the light emitting portion 1A from being deformed.

本実施形態のショートアーク型放電ランプ１０は、１〜１０ｋＷ、好ましくは、１．５〜５．０ｋＷのランプ電力を有し、中心発光波長が３６５ｎｍの紫外線を出力するｉ線ランプ、又は、中心発光波長が４３６ｎｍのｇ線ランプである。放電管１の発光部１Ａの最大外径は、発光出力の大きさに応じて異なり、３０〜１５０ｍｍであり、例えば５０〜７０ｍｍであってよい。発光部１Ａの軸線方向の長さは５０〜１８０ｍｍであり、例えば７０〜９０ｍｍであってよい。陽極２と陰極３の冷間時先端部間の距離は、１．０〜１５．０ｍｍであり、例えば２．５〜７．０ｍｍであってよい。 The short arc type discharge lamp 10 of the present embodiment has an lamp power of 1 to 10 kW, preferably 1.5 to 5.0 kW, and an i-line lamp that outputs ultraviolet light having a central emission wavelength of 365 nm, or a center This is a g-line lamp having an emission wavelength of 436 nm. The maximum outer diameter of the light emitting portion 1A of the discharge tube 1 varies depending on the magnitude of the light emission output, and is 30 to 150 mm, for example, 50 to 70 mm. The length of the light emitting unit 1A in the axial direction is 50 to 180 mm, and may be 70 to 90 mm, for example. The distance between the tips of the anode 2 and the cathode 3 when cold is 1.0 to 15.0 mm, for example, 2.5 to 7.0 mm.

本実施形態では、放電管１内には、３〜７５ｍｇ/ｃｍ^３の水銀、例えば、４〜４０ｍｇ/ｃｍ^３の水銀が封入されてよい。更に、放電管１内には、キセノン（Xe）、アルゴン（Ar）及びクリプトン（Kr）の中の少なくとも１つの希ガスが封入される。ただし、１つの希ガスに代えて、混合ガス、例えばＫｒ及びＡｒの混合ガスを用いてもよい。希ガスの封入圧は、封入されたガスの種類によっても異なるが、概略０．０５〜１．０ＭＰａであり、例えば０．０８〜０．６ＭＰａであってよい、ランプ点灯時には、放電管１内の圧力は１．０〜４．０ＭＰａ程度になる。 In the present embodiment, ^{3 to} 75 mg / cm ³ of mercury, for example, 4 to 40 mg / cm ³ of mercury may be enclosed in the discharge tube 1. Further, at least one rare gas among xenon (Xe), argon (Ar), and krypton (Kr) is sealed in the discharge tube 1. However, instead of one rare gas, a mixed gas, for example, a mixed gas of Kr and Ar may be used. The enclosure pressure of the rare gas varies depending on the kind of the enclosed gas, but is approximately 0.05 to 1.0 MPa, and may be, for example, 0.08 to 0.6 MPa. The pressure is about 1.0 to 4.0 MPa.

陰極３を構成する材料を説明する。先端部３Ａはトリエーテッドタングステン（トリタン）によって形成される。トリタンは酸化トリウムを含有するタングスタンである。酸化トリウムの含有率は通常２ｗｔ％程度である。本実施形態では、エミッタとしてトリウムを用いる。先端部３Ａは、酸化トリウム粉末とタングステン粉末の混合物を金型にてプレス成形し、それを焼結させることによって１次成形体を形成し、更に、この１次成形体を熱間加工することによって形成される。芯棒３Ｂとコイル３Ｃは、純度９９．９ｗｔ％以上のタングステンによって構成される。 The material which comprises the cathode 3 is demonstrated. The tip 3A is formed of triated tungsten (tritan). Tritan is a tonguestan containing thorium oxide. The content of thorium oxide is usually about 2 wt%. In this embodiment, thorium is used as the emitter. The tip 3A is formed by press-molding a mixture of thorium oxide powder and tungsten powder with a mold, and sintering the mixture to form a primary molded body, and further hot-working the primary molded body. Formed by. The core rod 3B and the coil 3C are made of tungsten having a purity of 99.9 wt% or more.

図２Ａを参照してショートアーク型放電ランプ１０の陰極側のシール管部１Ｂの構造の例を説明する。なお、陽極側のシール管部１Ｃの構造は、陰極側のシール管部１Ｂの構造と同様である。陰極３は、先端部３Ａと芯棒３Ｂとコイル３Ｃを含む。シール管部１Ｂの内部には、電極マウント９が溶着されており、それによって放電管１の気密性が保たれている。シール管部１Ｂの外端には口金２８が装着される。図示のように、電極マウント９の軸線方向の寸法はシール管部１Ｂの軸線方向の寸法より短い。 An example of the structure of the seal tube portion 1B on the cathode side of the short arc type discharge lamp 10 will be described with reference to FIG. 2A. The structure of the anode-side seal tube portion 1C is the same as the structure of the cathode-side seal tube portion 1B. The cathode 3 includes a tip portion 3A, a core rod 3B, and a coil 3C. An electrode mount 9 is welded inside the seal tube portion 1B, whereby the hermeticity of the discharge tube 1 is maintained. A base 28 is attached to the outer end of the seal tube portion 1B. As illustrated, the axial dimension of the electrode mount 9 is shorter than the axial dimension of the seal tube portion 1B.

本実施形態の電極マウント９は、第１のシール部材２１、第２のシール部材２２及び第３のシール部材２３を有する。電極マウント９は、更に、第１のシール部材２１と第２のシール部材２２の間に介装された第１の集電円盤３１と第２のシール部材２２と第３のシール部材２３の間に介装された第２の集電円盤３２を有する。これらのシール部材２１、２２及び２３は、石英ガラス製の円柱部材によって形成されている。集電円盤３１、３２は、電導性材料からなる円板状部材によって形成される。 The electrode mount 9 of this embodiment includes a first seal member 21, a second seal member 22, and a third seal member 23. The electrode mount 9 is further provided between the first current collecting disk 31, the second seal member 22, and the third seal member 23 interposed between the first seal member 21 and the second seal member 22. And a second current collecting disk 32 interposed therebetween. These sealing members 21, 22 and 23 are formed of quartz glass columnar members. The current collecting disks 31 and 32 are formed by disk-shaped members made of a conductive material.

第１のシール部材２１及び第１の集電円盤３１には貫通孔が形成されている。これらの貫通孔に、芯棒３Ｂが挿入されている。こうして、芯棒３Ｂは、第１の集電円盤３１に電気的に接続され、且つ、第１のシール部材２１に固定される。なお、第１の集電円盤３１には貫通孔を形成しないで、芯棒３Ｂの端部を第１の集電円盤３１に当接させることによって、芯棒３Ｂを、第１の集電円盤３１に電気的に接続してもよい。 A through hole is formed in the first sealing member 21 and the first current collecting disk 31. The core rod 3B is inserted into these through holes. Thus, the core 3 </ b> B is electrically connected to the first current collecting disk 31 and is fixed to the first seal member 21. The first current collecting disk 31 is not formed with a through-hole, but the end of the core rod 3B is brought into contact with the first current collecting disk 31 so that the core rod 3B is brought into contact with the first current collecting disk 31. 31 may be electrically connected.

また、第３のシール部材２３及び第２の集電円盤３２には貫通孔が形成されている。これらの貫通孔に、リード線６が挿入されている。こうして、リード線６は、第２の集電円盤３２に電気的に接続され、且つ、第２及び第３のシール部材２２、２３に固定される。なお、第２のシール部材２２に孔を形成し、この孔にリード線６を挿入してもよい。 The third seal member 23 and the second current collecting disk 32 are formed with through holes. Lead wires 6 are inserted into these through holes. Thus, the lead wire 6 is electrically connected to the second current collecting disk 32 and is fixed to the second and third seal members 22 and 23. Alternatively, a hole may be formed in the second seal member 22 and the lead wire 6 may be inserted into this hole.

図２Ｂを参照して第１の集電円盤３１と第２の集電円盤３２とを電気的に接続する方法を説明する。図示のように、第１の集電円盤３１の両端面に、円形のモリブデン製の緩衝箔２４ａ、２４ｂがそれぞれ配置されている。第２の集電円盤３２の両端面に、円形のモリブデン製の緩衝箔２４ｃ、２４ｄがそれぞれ配置されている。 A method of electrically connecting the first current collecting disk 31 and the second current collecting disk 32 will be described with reference to FIG. 2B. As shown, circular molybdenum buffer foils 24 a and 24 b are arranged on both end faces of the first current collecting disk 31, respectively. Circular molybdenum buffer foils 24c and 24d are arranged on both end faces of the second current collecting disk 32, respectively.

第２のシール部材２２の両端の全周を覆うように、第１及び第２の緩衝箔２５ａ、２５ｂ（点線のハッチングで示す）が装着されている。第１の緩衝箔２５ａは、第１の集電円盤３１と、それに隣接する緩衝箔２４ｂと、それに隣接する第２のシール部材２２の一部の全周を覆うように配置されている。第２の緩衝箔２５ｂは、第２の集電円盤３２と、その両側の緩衝箔２４ｃ、２４ｄと、それに隣接する第２のシール部材２２及び第３のシール部材２３の一部をそれぞれ全周覆うように配置されている。 First and second buffer foils 25a and 25b (shown by dotted hatching) are attached so as to cover the entire circumference of both ends of the second seal member 22. The first buffer foil 25a is disposed so as to cover the entire circumference of the first current collecting disk 31, the buffer foil 24b adjacent thereto, and a part of the second seal member 22 adjacent thereto. The second buffer foil 25b includes a second current collecting disk 32, buffer foils 24c and 24d on both sides thereof, and parts of the second seal member 22 and the third seal member 23 adjacent to the second current collector disk 32, respectively. It is arranged to cover.

また、第２のシール部材２２の外周面には、軸線方向に沿って、複数の短冊状のモリブデン製のシール箔２６（点線のハッチングで示す）が、間隔を置いて配置されている。シール箔２６によって、第１の集電円盤３１と第２の集電円盤３２とが電気的に接続される。その結果、芯棒３Ｂとリード線６とが電気的に接続される。一方、リード線６は口金２８に接続される。従って、口金２８及びリード線６を経由して外部の電源から陰極３に電力が供給される。 A plurality of strip-shaped molybdenum sealing foils 26 (indicated by dotted hatching) are arranged at intervals on the outer peripheral surface of the second seal member 22 along the axial direction. The first current collecting disk 31 and the second current collecting disk 32 are electrically connected by the sealing foil 26. As a result, the core rod 3B and the lead wire 6 are electrically connected. On the other hand, the lead wire 6 is connected to the base 28. Accordingly, power is supplied to the cathode 3 from an external power source via the base 28 and the lead wire 6.

図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃを参照して、陰極３の芯棒３Ｂの構造を説明する。図３Ａは芯棒３Ｂの側面を示す外観図であり、図３Ｂは、図３Ａの矢印Ａ−Ａから見た芯棒３Ｂの端面構成を示す図であり、図３Ｃは図３Ａの矢印Ｂ−Ｂから見た芯棒３Ｂの断面構成を示す図である。図３Ａに示すように、陰極３の芯棒３Ｂは、円柱状の棒状部３２１と円柱状の凸部３２３からなり、一体物として形成される。凸部３２３は棒状部３２１の端面より軸線方向に突出しており、凸部３２３の外径は棒状部３２１の外径より小さい。従って、両者の間に段差が形成されている。この段差にて、棒状部３２１には環状の端面３２１Ａが形成されている。凸部３２３の端面の周縁にはテーパ３２３ａが形成されてよい。凸部３２３の外周面には先端部３Ａを挿入する際の気体を逃がすための逃げ溝３２３ｂが形成されてよい。 The structure of the core 3B of the cathode 3 will be described with reference to FIGS. 3A, 3B, and 3C. 3A is an external view showing a side surface of the core rod 3B, FIG. 3B is a diagram showing an end surface configuration of the core rod 3B viewed from the arrow AA in FIG. 3A, and FIG. 3C is an arrow B- in FIG. It is a figure which shows the cross-sectional structure of the core rod 3B seen from B. FIG. As shown in FIG. 3A, the core 3 </ b> B of the cathode 3 includes a cylindrical rod-shaped portion 321 and a cylindrical convex portion 323, and is formed as an integral object. The convex portion 323 protrudes in the axial direction from the end surface of the rod-shaped portion 321, and the outer diameter of the convex portion 323 is smaller than the outer diameter of the rod-shaped portion 321. Therefore, a step is formed between them. An annular end surface 321A is formed on the rod-shaped portion 321 at this step. A taper 323 a may be formed on the periphery of the end surface of the convex portion 323. An escape groove 323b may be formed on the outer peripheral surface of the convex portion 323 for escaping gas when the tip portion 3A is inserted.

陰極３の芯棒３Ｂの棒状部３２１の外周面には、軸線方向に延びる溝３２５が形成されている。溝３２５の両側の端部３２５Ａ、３２５Ｂのうち一方の端部３２５Ａは、棒状部３２１の環状の端面３２１Ａにて開口している。 A groove 325 extending in the axial direction is formed on the outer peripheral surface of the rod-shaped portion 321 of the core rod 3B of the cathode 3. One end 325A of the end portions 325A and 325B on both sides of the groove 325 is open at the annular end surface 321A of the rod-shaped portion 321.

図４を参照して陰極３の先端部３Ａの構造を説明する。陰極３の先端部３Ａは、円柱部３１１と円錐頂部３１２からなり、一体物として形成される。円錐頂部３１２の先端は完全に尖っている必要はなく、小さな円形の端面が形成されてよい。円柱部３１１の端面３１１Ａに軸線方向に延びる円筒状の凹部３１３が形成されている。凹部３１３の底面には円錐状のテーパ面３１３ａが形成されてよい。 The structure of the tip 3A of the cathode 3 will be described with reference to FIG. 3 A of front-end | tip parts of the cathode 3 consist of the cylindrical part 311 and the cone top part 312, and are formed as an integral thing. The tip of the cone top 312 does not need to be perfectly pointed, and a small circular end face may be formed. A cylindrical recess 313 extending in the axial direction is formed on the end surface 311A of the columnar portion 311. A conical tapered surface 313 a may be formed on the bottom surface of the recess 313.

先端部３Ａの円柱部３１１と芯棒３Ｂの棒状部３２１の外径は等しい。円柱部３１１の環状の端面３１１Ａは、芯棒３Ｂの棒状部３２１の環状の端面３２１Ａに対応している。 The outer diameters of the columnar portion 311 of the tip portion 3A and the rod-shaped portion 321 of the core rod 3B are equal. An annular end surface 311A of the cylindrical portion 311 corresponds to the annular end surface 321A of the rod-shaped portion 321 of the core rod 3B.

図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃを参照して、陰極３のコイル３Ｃの構造を説明する。図５Ａはコイル３Ｃの側面を示す外観図であり、図５Ｂは、図５Ａの矢印Ｃ−Ｃから見たコイル３Ｃの端面構成を示す図であり、図５Ｃは図５Ａの矢印Ｄ−Ｄから見たコイル３Ｃの端面構成を示す図である。コイル３Ｃは、巻き線部３３１と端部３３１Ａ、３３１Ｂを有し、一本の長い線状部材を螺旋状に巻いて形成される。線状部材の断面は円であってよい。図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、端部３３１Ａ、３３１Ｂは半径方向内方に延びている。即ち、端部３３１Ａ、３３１Ｂは半径方向内方に曲げられている。端部３３１Ａ、３３１Ｂの先端の端面３３１ａ、３３１ｂは、略半径方向に対して直交する方向に沿っている。端部３３１Ａ、３３１Ｂの曲げられた部分は滑らかな曲面からなり、鋭角な部分、尖った部分は存在しない。 The structure of the coil 3C of the cathode 3 will be described with reference to FIGS. 5A, 5B, and 5C. 5A is an external view showing a side surface of the coil 3C, FIG. 5B is a diagram showing an end surface configuration of the coil 3C as seen from an arrow CC in FIG. 5A, and FIG. 5C is an arrow from DD in FIG. 5A. It is a figure showing the end face composition of coil 3C which looked. The coil 3C has a winding part 331 and end parts 331A and 331B, and is formed by spirally winding a single long linear member. The cross section of the linear member may be a circle. As shown in FIGS. 5B and 5C, the end portions 331A and 331B extend radially inward. That is, the end portions 331A and 331B are bent inward in the radial direction. End surfaces 331a and 331b at the tips of the end portions 331A and 331B are along a direction orthogonal to the substantially radial direction. The bent portions of the end portions 331A and 331B have a smooth curved surface, and there are no sharp or sharp portions.

図６Ａ〜図６Ｃを参照して本実施形態の陰極３の組立方法を説明する。先ず、図６Ａに示すように、陰極３の芯棒３Ｂの棒状部３２１とコイル３Ｃを互いに係合させる。即ち、芯棒３Ｂの棒状部３２１にコイル３Ｃを被せるか、又は、コイル３Ｃに芯棒３Ｂの棒状部３２１を挿入する。なお、コイル３Ｃは、焼嵌めによって陰極３の芯棒３Ｂの棒状部３２１に装着してもよい。このとき、コイル３Ｃの端部３３１Ａ、３３１Ｂを芯棒３Ｂの溝３２５に挿入する。溝３２５の両側の端部３２５Ａ、３２５Ｂのうち先端側の端部３２５Ａは開口している。従って、この開口を介して、コイル３Ｃの端部３３１Ａ、３３１Ｂを芯棒３Ｂの溝３２５に滑り込ませることができる。コイル３Ｃの端部３３１Ｂは、溝３２５の奥側の端部３２５Ｂに当接する。 A method for assembling the cathode 3 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 6A to 6C. First, as shown in FIG. 6A, the rod-shaped portion 321 of the core rod 3B of the cathode 3 and the coil 3C are engaged with each other. That is, the coil 3C is put on the rod-shaped portion 321 of the core rod 3B, or the rod-shaped portion 321 of the core rod 3B is inserted into the coil 3C. The coil 3C may be attached to the rod-shaped portion 321 of the core rod 3B of the cathode 3 by shrink fitting. At this time, the end portions 331A and 331B of the coil 3C are inserted into the groove 325 of the core rod 3B. Of the end portions 325A and 325B on both sides of the groove 325, the end portion 325A on the front end side is open. Therefore, the end portions 331A and 331B of the coil 3C can be slid into the groove 325 of the core rod 3B through this opening. The end portion 331B of the coil 3C contacts the end portion 325B on the back side of the groove 325.

次に、図６Ｂに示すように、陰極３の芯棒３Ｂの凸部３２３と先端部３Ａの円柱部３１１の凹部３１３を互いに係合させる。即ち、芯棒３Ｂの凸部３２３に先端部３Ａを被せるか、又は、先端部３Ａの凹部３１３に芯棒３Ｂの凸部３２３を挿入する。芯棒３Ｂの棒状部３２１の環状の端面３２１Ａが先端部３Ａの環状の端面３１１Ａに当接し、面接触する。こうして、図６Ｃに示すように、先端部３Ａと芯棒３Ｂとコイル３Ｃからなる陰極３が組み立てられる。 Next, as shown in FIG. 6B, the convex portion 323 of the core rod 3B of the cathode 3 and the concave portion 313 of the columnar portion 311 of the tip portion 3A are engaged with each other. That is, the tip portion 3A is put on the convex portion 323 of the core rod 3B, or the convex portion 323 of the core rod 3B is inserted into the concave portion 313 of the tip portion 3A. An annular end surface 321A of the rod-shaped portion 321 of the core rod 3B comes into contact with the annular end surface 311A of the distal end portion 3A and comes into surface contact therewith. Thus, as shown in FIG. 6C, the cathode 3 including the tip 3A, the core rod 3B, and the coil 3C is assembled.

なお、ここでは図示しないが、実際には、芯棒３Ｂの凸部３２３と先端部３Ａの凹部３１３の間に先端部３Ａの抜けを防止するためにモリブデン箔が挿入される。モリブデン箔は、芯棒３Ｂの凸部３２３の円筒状側面と、先端部３Ａの凹部３１３の円筒状の内面の間に挿入されてよい。 Although not shown here, a molybdenum foil is actually inserted between the convex portion 323 of the core rod 3B and the concave portion 313 of the distal end portion 3A in order to prevent the distal end portion 3A from coming off. The molybdenum foil may be inserted between the cylindrical side surface of the convex portion 323 of the core bar 3B and the cylindrical inner surface of the concave portion 313 of the tip portion 3A.

図６Ｃに示すように、本実施形態の陰極３では、コイル３Ｃの端部３３１Ａ、３３１Ｂは芯棒３Ｂの溝３２５に挿入されており、端部３３１Ａ、３３１Ｂの端面３３１ａ、３３１Ｂ（図５Ｂ、図５Ｃ）は、芯棒３Ｂの棒状部３２１の外周面にて露出していない。コイル３Ｃの端部３３１Ａ、３３１Ｂは半径方向内方に曲げられており、端部３３１Ａ、３３１Ｂの曲げられた部分は滑らかな曲面からなり、芯棒３Ｂの棒状部３２１の外周面より突出した部分にて鋭角な部分、尖った部分は存在しない。従って、本実施形態の陰極３では、コイル３Ｃの表面を起点とした異常放電が起きることはない。これについては後に説明するように、本願の発明者が行った実験による検証済である。 As shown in FIG. 6C, in the cathode 3 of this embodiment, the end portions 331A and 331B of the coil 3C are inserted into the grooves 325 of the core rod 3B, and the end surfaces 331a and 331B of the end portions 331A and 331B (FIG. 5B, FIG. 5C) is not exposed on the outer peripheral surface of the rod-shaped portion 321 of the core rod 3B. The end portions 331A and 331B of the coil 3C are bent inward in the radial direction, and the bent portions of the end portions 331A and 331B are formed of a smooth curved surface and protrude from the outer peripheral surface of the rod-shaped portion 321 of the core rod 3B. There are no sharp or sharp parts. Therefore, in the cathode 3 of this embodiment, abnormal discharge starting from the surface of the coil 3C does not occur. As will be described later, this has been verified by experiments conducted by the inventors of the present application.

本実施形態の陰極３では、コイル３Ｃの一方の端部３３１Ｂは、溝３２５の一方の端部３２５Ｂに当接し、コイル３Ｃの他方の端部３３１Ａは、先端部３Ａの環状の端面３１１Ａに当接する。こうして、本実施形態によると、コイル３Ｃは芯棒３Ｂの溝３２５に保持され、軸線方向の移動が阻止される。 In the cathode 3 of the present embodiment, one end 331B of the coil 3C abuts on one end 325B of the groove 325, and the other end 331A of the coil 3C contacts the annular end surface 311A of the tip 3A. Touch. Thus, according to the present embodiment, the coil 3C is held in the groove 325 of the core rod 3B and is prevented from moving in the axial direction.

本実施形態の陰極３の組立工程は、従来技術のようにレーザ照射等による溶着工程を含まない。従って、熟練技術を必要としない。また、陰極３の組立工程を迅速に且つ効率的に実行することができる。そのため、陰極の製造費及び製造時間を節減することができる。 The assembly process of the cathode 3 of the present embodiment does not include a welding process by laser irradiation or the like as in the prior art. Therefore, no skill is required. Moreover, the assembly process of the cathode 3 can be performed quickly and efficiently. Therefore, the manufacturing cost and manufacturing time of the cathode can be reduced.

次に本願の発明者が行った点滅実験を説明する。本願の発明者は、本実施形態によるショートアーク型放電ランプと、比較用の従来技術によるショートアーク型放電ランプを用意した。両者は陰極の構造が異なるが、それ以外の部分は同一である。実験に使用したショートアーク型放電ランプはいずれも、中心発光波長が３６５ｎｍのｉ線ランプである。垂直点灯型であり、陰極が上となるように設置した。放電管１の発光部１Ａの最大外径は５４ｍｍ、軸線方向の寸法は７４ｍｍである。シール管部１Ｂの軸線方向の長さは６０ｍｍ、シール管部１Ｂの電極側端部における外径は２５ｍｍ、内径は１８〜１９ｍｍである。電極マウント９の外径は１８ｍｍである。また、陽極２の外径は約１８ｍｍ、冷間時電極間距離は約４．６ｍｍである。 Next, a blinking experiment conducted by the inventors of the present application will be described. The inventor of the present application prepared a short arc type discharge lamp according to the present embodiment and a short arc type discharge lamp according to a conventional technique for comparison. Both have different cathode structures, but the other parts are the same. All of the short arc type discharge lamps used in the experiment are i-line lamps having a central emission wavelength of 365 nm. It was a vertical lighting type and was installed so that the cathode was on top. The maximum outer diameter of the light emitting portion 1A of the discharge tube 1 is 54 mm, and the dimension in the axial direction is 74 mm. The length in the axial direction of the seal tube portion 1B is 60 mm, the outer diameter at the electrode side end of the seal tube portion 1B is 25 mm, and the inner diameter is 18 to 19 mm. The outer diameter of the electrode mount 9 is 18 mm. The outer diameter of the anode 2 is about 18 mm, and the distance between the electrodes when cold is about 4.6 mm.

更に、この実験に使用したショートアーク型放電ランプでは、定格入力電力は１．７５ｋＷ、ランプ入力電圧は２６±３Ｖ、ランプ入力電流は６０〜７６Ａ（６７Ａ）である。封入ガスはキセノン０．１５２ＭＰａ（１．５ａｔｍ）、発光物質は水銀６ｍｇ／ｃｃである。 Further, in the short arc type discharge lamp used in this experiment, the rated input power is 1.75 kW, the lamp input voltage is 26 ± 3 V, and the lamp input current is 60 to 76 A (67 A). The enclosed gas is xenon 0.152 MPa (1.5 atm), and the luminescent material is mercury 6 mg / cc.

図７及び表１を参照して、点滅実験の詳細を説明する。図７は従来技術によるショートアーク型放電ランプの電極付近を拡大して示す。従来技術による陰極７００は先端部７００Ａ、芯棒７００Ｂ、及び、コイル７００Ｃを有する。コイル７００Ｃは芯棒７００Ｂの外周面に巻かれており、その両端の端面７３１、７３２は切り出し面となっている。従って、端面７３１、７３２の円周縁に鋭角な部分、又は、尖った部分を有する。始動時に、正常放電を行う場合には、陰極７００の先端部７００Ａの先端にて放電が開始する。従って、放電アークは、陰極７００の先端部７００Ａの先端と陽極２の先端部２Ａの先端を結ぶ比較的短い経路７０１を辿る。この場合、放電アークは安定する。しかしながら、始動時に、異常放電を起こす場合には、コイル７００Ｃの先端側の端面７３１を起点とした放電が起こる。従って、放電アークは、コイル７００Ｃの端面７３１より半径方向外方に湾曲し、比較的長い経路７０３を形成し、陽極２の先端部２Ａに戻る。この場合、放電アークは不安定となり、大きく揺れ、放電管１の発光部１Ａの内面に接触することがある。それによって、放電管１は熱歪を生じ、破裂することがある。 The details of the blinking experiment will be described with reference to FIG. 7 and Table 1. FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of an electrode of a short arc discharge lamp according to the prior art. A conventional cathode 700 has a tip 700A, a core rod 700B, and a coil 700C. The coil 700C is wound around the outer peripheral surface of the core rod 700B, and end faces 731 and 732 at both ends thereof are cut surfaces. Therefore, it has an acute angle part or a pointed part on the circumferential edge of the end faces 731 and 732. When normal discharge is performed at the start, discharge starts at the tip of the tip 700A of the cathode 700. Accordingly, the discharge arc follows a relatively short path 701 connecting the tip of the tip 700A of the cathode 700 and the tip of the tip 2A of the anode 2. In this case, the discharge arc is stabilized. However, when abnormal discharge occurs at the time of starting, discharge starts from the end surface 731 on the front end side of the coil 700C. Therefore, the discharge arc is curved outward in the radial direction from the end face 731 of the coil 700C, forms a relatively long path 703, and returns to the tip 2A of the anode 2. In this case, the discharge arc becomes unstable, shakes greatly, and may come into contact with the inner surface of the light emitting portion 1A of the discharge tube 1. As a result, the discharge tube 1 may be thermally distorted and burst.

次に、本実施形態による陰極３の寸法を説明する。図３Ａ及び図３Ｃに示すように、陰極３の芯棒３Ｂの棒状部３２１の外径をＤ_Ｂ、溝３２５の軸線方向の寸法をＬ_Ｂ、幅をＷ_Ｂ、深さをＨ_Ｂとする。図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、コイル３Ｃの軸線方向の寸法をＬ_Ｃ、外径をＤ_Ｃ１、内径をＤ_Ｃ２、線径をｄ_Ｃ、両側の端部３３１Ａ、３３１Ｂの半径方向内方に突出した部分の寸法をＨ_Ｃとする。
Ｄ_Ｂ＝６．０ｍｍ
Ｌ_Ｂ＝９．６ｍｍ
Ｗ_Ｂ＝２．０ｍｍ
Ｈ_Ｂ＝１．０ｍｍ
Ｌ_Ｃ＝９．６ｍｍ
Ｄ_Ｃ１＝９．１６ｍｍ
Ｄ_Ｃ２＝５．９６ｍｍ
ｄ_Ｃ＝１．６ｍｍ
Ｈ_Ｃ＝１．０ｍｍ
なお、Ｄ_Ｃ１＝Ｄ_Ｃ２＋２ｄ_Ｃである。コイル３Ｃの内径Ｄ_Ｃ２が芯棒３Ｂの棒状部３２１の外径Ｄ_Ｂより小さいが、これは、コイル３Ｃを芯棒３Ｂの棒状部３２１に挿入するときに焼嵌めを行うためである。 Next, the dimensions of the cathode 3 according to the present embodiment will be described. As shown in FIGS. 3A and 3C, the outer diameter of the rod-shaped portion 321 of the core 3B of the cathode 3 is D _B , the axial dimension of the groove 325 is L _B , the width is W _B , and the depth is H _B. . As shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C, the axial dimension of the coil 3C is L _C , the outer diameter is D _C1 , the inner diameter is D _C2 , the wire diameter is d _C , and the radii of the end portions 331A and 331B on both sides Let _HC be the dimension of the portion protruding inward in the direction.
D _B = 6.0 mm
L _B = 9.6 mm
W _B = 2.0mm
H _B = 1.0mm
L _C = 9.6 mm
_DC1 = 9.16mm
D _C2 = 5.96 mm
d _C = 1.6 mm
H _C = 1.0mm
Note that D _C1 = D _C2 + 2d _C. Outer diameter _{D B} is smaller than the rod portion 321 inside diameter _{D C2} is upholding 3B of coil 3C, but this is for performing shrink-fit when inserting the coil 3C a rod portion 321 of the core rod 3B.

表１は本願の発明者が行った点滅実験の結果を示す。本願の発明者は、本実施形態によるショートアーク型放電ランプと、比較用の従来技術によるショートアーク型放電ランプをそれぞれ２本用意した。実施例１、２は、本実施形態によるショートアーク型放電ランプのサンプルであり、従来例１、２は、比較用の従来技術によるショートアーク型放電ランプのサンプルである。 Table 1 shows the result of the blinking experiment conducted by the inventors of the present application. The inventor of the present application prepared two short arc discharge lamps according to the present embodiment and two short arc discharge lamps according to the prior art for comparison. Examples 1 and 2 are samples of a short arc type discharge lamp according to the present embodiment, and conventional examples 1 and 2 are samples of a short arc type discharge lamp according to a conventional technique for comparison.

点滅実験の内容は次のとおりである。無負荷電圧は１３５Ｖ、パルス電圧は約７ｋＶである。１０分間の点灯と５０分間の消灯（強制冷却）を３０回繰り返した。なお、ランプは初期特性を安定させるため、エージングを２時間３０分行ったものを使用した。３０回の放電のうち異常放電がどのタイミングで発生したかを確認した。表１において丸印は正常放電を表し、×印は異常放電を表す。表１に示すように、従来例１の場合、異常放電が３回目と７回目で発生した。従来例２の場合、異常放電が。４回目と１３回目で発生した。ランプは所定の時間（約２０時間）経過すると、放電開始の位置が定まり、アークが安定化する傾向がある。従って、２０回目以降に異常放電が観察されなかったので、実験を打ち切った。一方、実施例１、２の場合、異常放電は観察されなかった。 The contents of the blinking experiment are as follows. The no-load voltage is 135 V and the pulse voltage is about 7 kV. The lighting for 10 minutes and the light-off for 50 minutes (forced cooling) were repeated 30 times. The lamp used was one that had been aged for 2 hours 30 minutes in order to stabilize the initial characteristics. It was confirmed at which timing an abnormal discharge occurred among the 30 discharges. In Table 1, circles represent normal discharge, and x marks represent abnormal discharge. As shown in Table 1, in the case of Conventional Example 1, abnormal discharge occurred at the third and seventh times. In the case of Conventional Example 2, abnormal discharge occurs. It occurred at the 4th and 13th times. When a predetermined time (about 20 hours) elapses, the position of the discharge start is determined and the arc tends to be stabilized. Therefore, since no abnormal discharge was observed after the 20th time, the experiment was terminated. On the other hand, in the case of Examples 1 and 2, no abnormal discharge was observed.

本願の発明者が行った点滅実験から次のことが判る。本実施形態の陰極を備えたショートアーク型放電ランプによると、陰極３のコイル３Ｃの端部３３１Ａ、３３１Ｂを半径方向内方に曲げることによって、異常放電を回避することができる。即ち、陰極３のコイル３Ｃの端部３３１Ａ、３３１Ｂを半径方向内方に曲げることによって、芯棒３Ｂの棒状部３２１の外周面より鋭角な部分、尖った部分が露出することが無い。こうして本実施形態によると、レーザ照射等の溶着工程を用いることなく、単に、コイル３Ｃの端部３３１Ａ、３３１Ｂを半径方向内方に曲げるだけで、異常放電を回避できることが判った。 The following can be seen from the blinking experiment conducted by the inventors of the present application. According to the short arc type discharge lamp provided with the cathode of this embodiment, abnormal discharge can be avoided by bending the ends 331A and 331B of the coil 3C of the cathode 3 inward in the radial direction. That is, by bending the end portions 331A and 331B of the coil 3C of the cathode 3 inward in the radial direction, a sharper portion and a sharp portion than the outer peripheral surface of the rod-shaped portion 321 of the core rod 3B are not exposed. Thus, according to the present embodiment, it was found that abnormal discharge can be avoided by simply bending the ends 331A and 331B of the coil 3C inward in the radial direction without using a welding process such as laser irradiation.

本実施形態の陰極を備えたショートアーク型放電ランプによると、芯棒３Ｂの棒状部３２１の外周面に軸線方向の溝３２５を形成し、この溝３２５にコイル３Ｃの端部３３１Ａ、３３１Ｂを係合させることによってコイル３Ｃの位置決めと固定が可能となる。特に、レーザ照射等によるコイル端部の溶着による固定を用いることなく、コイル３Ｃの回転移動と軸線方向の移動を拘束することができる。 According to the short arc type discharge lamp having the cathode of this embodiment, the axial groove 325 is formed on the outer peripheral surface of the rod-shaped portion 321 of the core rod 3B, and the end portions 331A and 331B of the coil 3C are engaged with the groove 325. By combining, the coil 3C can be positioned and fixed. In particular, the rotational movement of the coil 3C and the movement in the axial direction can be constrained without using fixing by welding of the coil end by laser irradiation or the like.

以上、本発明の一実施形態に係るショートアーク型放電ランプについて説明したが、本発明は上記の実施形態に拘束されるものではなく、当業者が容易になしえる追加、削除、改変等は、本発明に含まれるものであり、また、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められることを承知されたい。 The short arc type discharge lamp according to one embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment, and additions, deletions, modifications, etc. that can be easily made by those skilled in the art are as follows. It should be understood that the invention is included in the present invention, and that the technical scope of the present invention is defined by the description of the appended claims.

１…放電管、１Ａ…発光部、１Ｂ、１Ｃ…シール管部、１ａ…空間、１ｂ、１ｃ…凹部、１ｄ…チップオフ、２…陽極、２Ａ…先端部、２Ｂ…芯棒、３…陰極、３Ａ…先端部、３Ｂ…芯棒、３Ｃ…コイル、６…リード線、９…電極マウント、１０…ショートアーク型放電ランプ、１１…ゲッター材、２１…第１のシール部材、２２…第２のシール部材、２３…第３のシール部材、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ…緩衝箔、２５ａ、２５ｂ…緩衝箔、２６…シール箔、２８…口金、３１…第１の集電円盤、３２…第２の集電円盤、３１０…頭部、３１１…円柱部、３１１Ａ…端面、３１２…円錐頂部、３１３…凹部、３１３ａ…テーパ面、３２１…棒状部、３２１Ａ…端面、３２３…凸部、３２３Ａ…端面、３２３ａ…テーパ面、３２３ｂ…逃げ溝、３２５…溝、３３１…巻き線部、３３１Ａ、３３１Ｂ…端部、３３１ａ、３３１ｂ…端面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Discharge tube, 1A ... Light emission part, 1B, 1C ... Sealing tube part, 1a ... Space, 1b, 1c ... Recessed part, 1d ... Chip off, 2 ... Anode, 2A ... Tip part, 2B ... Core rod, 3 ... Cathode DESCRIPTION OF SYMBOLS 3A ... Tip part, 3B ... Core rod, 3C ... Coil, 6 ... Lead wire, 9 ... Electrode mount, 10 ... Short arc type discharge lamp, 11 ... Getter material, 21 ... First sealing member, 22 ... Second 23 ... third sealing member, 24a, 24b, 24c, 24d ... buffer foil, 25a, 25b ... buffer foil, 26 ... seal foil, 28 ... base, 31 ... first current collecting disk, 32 ... Second current collecting disk, 310 ... head, 311 ... cylindrical part, 311A ... end face, 312 ... conical apex, 313 ... concave, 313a ... tapered surface, 321 ... bar-like part, 321A ... end face, 323 ... convex, 323A ... end face, 323a ... tapered face, 323b ... Lower groove, 325 ... groove, 331 ... winding unit, 331A, 331B ... end, 331a, 331b ... end surface

Claims

In a short arc type discharge lamp having a discharge tube, and a cathode and an anode arranged opposite to each other inside the discharge tube, the center axis of the discharge tube being arranged substantially vertically ,
The cathode includes a tip portion, a core rod that supports the tip portion, and a coil wound around the outer surface of the core rod. Grooves extending in the axial direction are formed on the outer surface of the core rod, and both sides of the coil The short arc type discharge lamp is characterized in that the end portion of the coil is bent inward in the radial direction, and the end portion of the coil is engaged with the groove of the core rod.

In the short arc type discharge lamp of Claim 1,
One of the side surfaces on both sides in the axial direction of the groove of the core rod is constituted by the end surface of the tip portion of the cathode, and the short arc type discharge lamp.

In the short arc type discharge lamp according to claim 1 or 2,
The short arc type discharge lamp characterized in that the axial dimension of the core rod groove is equal to the axial dimension of the coil.

In the short arc type discharge lamp of any one of Claims 1-3,
2. The short arc type discharge lamp according to claim 1, wherein the tip portion is made of tritated tungsten, and the core rod and the coil are made of high purity tungsten.