JP6649734B2 - 放電ランプ - Google Patents

Description

本発明は、ショートアーク型放電ランプなど、特定波長の光を放射する放電ランプに関する。

従来、アーク放電により光を放射するようにした放電ランプとして、ショートアーク型放電ランプが用いられている。ショートアーク型放電ランプは、希ガスや水銀、金属のハロゲン化合物などを封入した放電容器内に、陽極と陰極とを近接させた状態で保持し、陽極と陰極との間に電圧を印加することによりアーク放電を発生させ、紫外光などの特定波長の光を放射する。

この種のショートアーク型放電ランプは、電極間の距離が短いため、点光源とみなすことができ放射輝度の高い光が得られる。そこで、ショートアーク型放電ランプは、半導体装置やプリント配線基板に形成される配線回路パターンなどの微細な露光パターンを露光する露光装置の光源として広く用いられている。

この種の露光装置の光源として用いられるショートアーク型放電ランプにあっては、アーク放電により発生する光を放電容器の外部に高い効率で取り出し、露光パターンの露光に有効に利用することが望ましい。

アーク放電により発生した光を高い効率で放電容器の外部に取り出すようにした放電ランプとして、特開２００９−２３８６６４号公報（特許文献１）に記載されるような放電ランプが提案されている。特許文献１に開示される放電ランプは、放電により発生する光を電極の一部で反射させることにより、放電容器の外部に放射される放射光の照度を高めるようにしている。

特開２００９−２３８６６４号公報

ところで、露光装置において、露光マスクに形成された微細な露光パターンを高精度に露光するためには、光強度にむらがない高精度な光を用いて露光パターンの全面を均一に露光することが要求される。

そこで、本発明の技術課題は、光強度のむらが少なく、均一な光強度を有する高精度な光の放射を可能とする放電ランプを提供することを目的に提案されるものである。

上述したような目的を達成するために提案される本発明は、所定間隔を隔て先端部を相対向させて放電容器内に配置された陰極と陽極とを備える放電ランプであって、放電容器内に配置される陽極に、陰極と陽極との間で発生するアーク放電により生成される光の反射を抑制する反射抑制手段を設けたことを特徴とする。

本発明に用いられる反射抑制手段は、陰極と陽極との間で発生するアーク放電の方向に向けて設けられることが望ましい。

本発明に用いられる陽極は、円柱状をなす胴体部と、先端面が形成されるとともに上記胴体部に連続する基端部側から上記先端面が形成された先端部に向かって外周径を徐々に縮径させた縮径部とを有し、陰極は、円柱状をなす胴体部と、上記胴体部に連続する基端部側から先端部に向かって外周径を徐々に縮径させた縮径部とを有し、陰極と陽極との間で発生するアーク放電により生成される光の反射を抑制する反射抑制手段が、陽極の縮径部に設けられている。

本発明を構成する反射抑制手段は、上記陰極と上記陽極との間で発生するアーク放電により生成されて入射した光の反射を繰り返す光反射手段が形成され、当該反射抑制手段の外部への反射を抑制する溝部よりなることを特徴とする。

また、本発明を構成する反射抑制手段は、陰極と陽極との間で発生するアーク放電により生成される光が入射する開口部側から底部側に向かって徐々に幅を小さくする溝部として形成されていることを特徴とする。この反射抑制手段を構成する溝部は、開口部側の開き角が底部側の開き角よりも大きく形成されている。

本発明を構成する反射抑制手段により反射が抑制される光は、アーク放電から直接入力される光のほか、他の部分で反射された光を含む。

なお、本発明を構成する反射抑制手段は、少なくともアーク放電により生成されて入射される光の反射の繰り返しにより、その外部への放射を抑制される構成を備えるものであれば、その構成は本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。

本発明に係る放電ランプは、放電容器内に配置される陽極に設けられた反射抑制手段により、陽極と陰極との間での光の反射を抑制することができるので、この反射に起因する迷光成分を抑え、均一な光強度を有する高精度な光を放射することができる。

本発明に係る放電ランプは、均一な光強度を有する高精度な光を放射することにより、露光マスクに形成された微細な露光パターンを高精度に露光することを可能とする。

本発明により得られる利点は、以下に説明する本発明を実施するための形態より一層明らかにされる。

本発明が適用されるショートアーク型の放電ランプを模式的に示す側面図である。 本発明を構成する陰極と陽極の配置関係を示す側面図である。 反射抑制用の溝部が形成された陽極縮径部を模式的に示す陽極の部分斜視図である。 陽極縮径部に形成された反射抑制用の溝部を模式的に示す陽極の部分断面図である。 陰極と陽極の配置関係を模式的に示す側断面図である。 反射抑制用の溝部に入射した光Ｌ_１の反射状態を模式的に示す部分断面図である。 陽極縮径部に形成された反射抑制用の溝部の他の例を模式的に示す陽極の部分断面図である。 陽極縮径部に設けられる反射抑制用の溝部のさらに他の例を示す側断面図である。

以下、本発明をショートアーク型の放電ランプに適用した実施の形態を、図面を参照して説明する。

本実施の形態は、ショートアーク型の放電ランプ１であって、この放電ランプ１は、例えば、半導体装置の回路パターンを露光形成するために用いられる露光装置の光源として用いられるものであって、図１に示すように、耐熱性に優れ光透過性を有する石英ガラスにより形成された放電容器２と、この放電容器２内に配置された陰極３と陽極４とを備える。

放電容器２の相対向する位置には、石英ガラスよりなる第１及び第２の封止管５，６が放電容器２の外方に向かって突出するように、放電容器２と一体に形成されている。これら第１及び第２の封止管５，６は、図１に示すように、互いに中心軸Ｐ_０を一致させて、放電容器２の外径より小さい外周径を有する円筒状に形成されている。そして、第１及び第２の封止管５，６の端部には、本実施の形態に係る放電ランプ１を露光装置などの外部装置に電気的に接続するとともに機械的に支持するための口金７，８が取り付けられている。

第１の封止管５には、先端部に陰極３が取り付けられた陰極支持軸９が挿通支持され、第２の封止管６には、先端部に陽極４が取り付けられた陽極支持軸１０が挿通支持されている。陰極支持軸９及び陽極支持軸１０は、それぞれ中心軸を第１及び第２の封止管５，６の中心軸Ｐ_０に一致させて支持されている。

そして、陰極３は、図２に示すように、この陰極３の中心軸である電極軸Ｐ_１を陰極支持軸９の中心軸に一致させて取り付けられる。陽極４も同様に、図２に示すように、この陽極４の中心軸である電極軸Ｐ_２を陽極支持軸１０の中心軸に一致させて取り付けられる。したがって、陰極３と陽極４は、図１に示すように、電極軸Ｐ_１，Ｐ_２を一致させて同軸とした状態で所定間隔を隔て先端部を相対向させて放電容器２内に位置決め配置される。

陰極３と陽極４をそれぞれ支持した陰極支持軸９と陽極支持軸１０は、第１及び第２の封止管５，６内に配設された導電性を有する金属箔１１，１２を介して、口金７，８に配設されたリード軸１３，１４に電気的に接続されている。

また、第１及び第２の封止管５，６は、図示しないが、これら封止管５，６内に収納配置された封着用のガラス材に熱溶融されて溶着されることにより封止され、放電容器２内に構成される放電空間ＤＳを封止する。放電容器２内の封止された放電空間ＤＳには、水銀及びキセノン、アルゴン等の希ガスが封入される。

ショートアーク型の放電ランプ１は、リード軸１３，１４、金属箔１１，１２、陰極支持軸９、陽極支持軸１０を介して、電気的に絶縁状態にある陰極３と陽極４との間に高電圧が印加されると、陰極３と陽極４との間にアーク放電を発生させる。このアーク放電により生ずる電流によるジュール熱とアーク放電による熱とにより、陰極３と陽極４が昇温される。

本実施の形態に係る放電ランプ１に用いられる陰極３は、高融点金属材料であるタングステン又はタングステンを主成分とする合金を用いて形成されている。タングステンの焼結体からなる陰極３は、図２に示すように、基端部側に陰極支持軸９への取付部側となる陰極胴体部１５が形成され、先端部側に電子の放出部側となる陰極縮径部１６が形成されている。

陰極胴体部１５は、基端部側から先端部側に亘って外周径を一定とする円柱状に形成されている。陰極胴体部１５の基端部側には、支持軸嵌合孔１７が形成されている。支持軸嵌合孔１７は、中心軸を陰極３の電極軸Ｐ_１に一致させて陰極胴体部１５の基端部側から先端部側の中途部に亘って穿設されている。陰極３は、支持軸嵌合孔１７を陰極支持軸９の先端部に嵌合することにより、陰極支持軸９に電気的に接続され機械的に固定支持される。陰極３は、中心軸を電極軸Ｐ_１に一致させて形成した支持軸嵌合孔１７を陰極支持軸９に嵌合して取り付けられるので、図１に示すように、電極軸Ｐ_１を陰極支持軸９の中心軸及び第１の封止管５の中心軸Ｐ_０に一致させて放電容器２内に配置される。

陰極縮径部１６は、陰極胴体部１５への連設部となる基端部側から電子の放出部となる先端部側に向かって徐々に縮径する略円錐形状を構成するように形成されている。陰極縮径部１６の先端部側は、集中して安定した電子放出を実現するため、先鋭化するように形成されている。なお、本実施の形態では、陰極縮径部１６の先端部は、アーク放電の集中による過剰な昇温による消耗を防止するため、先鋭な先端部の一部を切り欠くようにして一定の面積を有する円形の先端面１８が形成されている。この先端面１８は、電極軸Ｐ_１を中心にした同心円状の円形に形成されている。

一方、陽極４は、高融点金属材料であるタングステン又はタングステンを主成分とする合金より形成される。タングステンの焼結体からなる陽極４は、図２に示すように、基端部側に陽極支持軸１０への取付部側となる陽極胴体部２１と、先端部側に陰極３の陰極縮径部１６と対向する陽極縮径部２２とを備える。

陽極胴体部２１は、基端部側から先端部側に亘って外周径を一定とする円柱状に形成されている。

陽極縮径部２２は、胴体部２１に連続する基端部側から先端部側に向かって徐々に縮径した円錐形状を構成するように形成されている。陽極縮径部２２の先端部には、円形の先端面２３が形成されている。この先端面２３は、電極軸Ｐ_２を中心にした同心円状の円形に形成されている。また、陽極４の先端面２３は、陰極３側の放電面となる先端面１８と間でアーク放電を発生させる放電面を構成する。

そして、陽極胴体部２１の基端部側には、支持軸嵌合孔２４が穿設されている。支持軸嵌合孔２４は、中心軸を陽極４の電極軸Ｐ_２に一致させて陽極胴体部２１の基端部側から先端部側の中途部に亘って穿設されている。陽極４は、支持軸嵌合孔２４を陽極支持軸１０の先端部を嵌合することにより、陽極支持軸１０に電気的に接続され機械的に固定支持される。このとき、陽極４は、中心軸を電極軸Ｐ_２に一致させて形成した支持軸嵌合孔２４を陽極支持軸１０に嵌合して取り付けられるので、図１に示すように、電極軸Ｐ_２を陽極支持軸１０の中心軸及び第２の封止管６の中心軸Ｐ_０に一致させて放電容器２内に配置される。

上述したように、陰極３と陽極４は、互いの中心軸Ｐ_０を一致させて放電容器２に形成した第１及び第２の封止管５，６にそれぞれ中心軸を一致させて取り付けた陰極支持軸９と陽極支持軸１０の中心軸にそれぞれ電極軸Ｐ_１，Ｐ_２を一致させて支持されることにより、互いに電極軸Ｐ_１，Ｐ_２が一致されて放電容器２内に配置されている（図１参照）。

そして、陰極３と陽極４は、陰極支持軸９と陽極支持軸１０が第１及び第２の封止管５，６に固定支持されたとき、陰極３の先端面１８と陽極４の先端面２３との間で構成される電極間距離Ｄが一定距離を維持するように位置決めされる。

ショートアーク型の放電ランプ１に用いられる陽極４は、動作時に加熱され陰極３以上に昇温する。そこで、陽極４は、図２に示すように、熱容量を大きくし、過剰な昇温を抑えるため、陰極３に比し十分に大型に形成されている。陰極３に比し大型化された陽極４は、体積の増大とともに表面積の拡大により、熱容量を大きくしながら、外表面からの放射熱量を大きくすることができ、過剰な加熱を抑制することが可能となる。

ところで、ショートアーク型の放電ランプ１は、安定したアーク放電を実現するため、互いの電極軸Ｐ_１，Ｐ_２を一致させた陰極３と陽極４を、１〜１５ｍｍ程度の非常に短い電極間距離Ｄで対向配置している。このように電極間距離Ｄが短い放電ランプ１では、図２に示すように、電子の放出部となる陰極３の先端面１８の一点を輝点Ｈとみなし、この輝点Ｈを中心にして光が放射するとみなすことができる。

そのため、少なくとも電極間距離Ｄよりも大きな外周径Ｗ_１を有する円柱状をなす陽極４が陰極３と同軸に陰極３の先端面１８に近接して配置されると、輝点Ｈが大きな面積を有する陽極４の先端面で覆われてしまう。陰極３の先端の輝点Ｈを発光中心として放射される光の多くが陽極４の先端面で遮断され、放電容器２の外部に向かうことなく放電容器２内で散乱し、放電容器２の外部に放射される放射光量が低減してしまう。

そこで、本実施の形態では、図２に示すように、陽極４の一端部側に胴体部２１に連続する基端部側から先端部側に向かって徐々に縮径した陽極縮径部２２を形成している。このように形成された陽極縮径部２２の外周面２２ａは、陽極４の電極軸Ｐ_２に対し一定の傾斜角を有する傾斜面として形成される。このような陽極縮径部２２を形成することにより、陽極４の先端部で大きく遮断されることなく放電容器２の外部に向かって直接放射される光の放射範囲Ｒ_１が拡大する。

すなわち、陰極３の先端面１８の輝点Ｈを中心にして発光する光の成分のうち放電容器２の外部に向かって直接放射される光の放射範囲Ｒ_１は、図２に示すように、輝点Ｈを中心にして、陰極縮径部１６の外周面１６ａに沿う方向と、陽極縮径部２２の基端部側の陽極胴体部２１との境界部に向かう方向とで囲まれた領域となる。

ところで、本実施の形態に係る放電ランプ１において、アーク放電による光は、陰極３の先端面１８の輝点Ｈを中心にして全方向に放射される。そのため、陽極縮径部２２の外周面２２ａに入射し、この外周面２２ａにより反射される反射成分が発生する。

陽極縮径部２２の外周面２２ａによって反射されて放射される反射放射範囲Ｒ_０の反射光は、放電容器２の外部に向かって直接放射される光Ｌ_１とは放射方向を異にする。このように放電容器２内で放射方向が変更された反射光は、放電ランプ１から放射される光の焦点を絞るレンズや光路を変更するミラー等の光学素子に入射されるとき、これら光学素子の縁などで反射や回折を発生させ、迷光成分を発生させてしまう。露光装置に用いられる光源に迷光成分を含むことは、精度のよい露光を妨げる原因となる。

そこで、本実施の形態は、放電容器２内に配置される陽極４に、陰極３と陽極４との間で発生するアーク放電により生成される光の反射を抑制する反射抑制手段を設けたものである。この反射抑制手段は、アーク放電により生成される光が陽極４の一部で反射することを抑制するようにしたものであって、図３、図４に示すように、陽極４の電極軸Ｐ_２に対し傾斜した陽極縮径部２２の外周面２２ａに形成した反射抑制用の溝部３１により構成されている。

本実施の形態において、反射抑制用の溝部３１は、図３に示すように、陽極４の電極軸Ｐ_２を中心にして、陽極縮径部２２の外周面２２ａの周回り方向に一連に連続したリング状に形成されている。陽極４の電極軸Ｐ_２を中心にして陽極縮径部２２の外周面に形成される複数の溝部３１は、図３、図４に示すように、電極４の電極軸Ｐ_２の方向に順次径を異にしながら陽極縮径部２２の外周面２２ａにおいて多段状に形成されている。

反射抑制用の溝部３１は、陽極縮径部２２の外周面２２ａによる光の反射を抑制することを目的に形成されるものであるので、図１、図２に示すように、陽極縮径部２２の先端部から基端部側のほぼ全外周面２２ａに形成される。

そして、反射抑制用の溝部３１は、図４に示すように、陽極４の電極軸Ｐ_２を中心にした断面形状が、底部３１ａを中心にして開口部３１ｂ側に向かって相対向する側面３１ｃ，３１ｄが開拡する断面三角形状に形成されている。

さらに、陽極縮径部２２の外周面２２ａにおいて、断面三角形状に形成された溝部３１は、図４に示すように、開口部３１ｂの開放幅方向の中心Ｏ_１から底部３１ａに向かう方向である溝部方向Ｓ_１が、陽極４の電極軸Ｐ_２に対し傾斜した陽極縮径部２２の外周面２２ａに垂直な方向Ｈ_１より陽極胴体部２１の外周面２１ａ側に向かう方向に傾斜して形成される。

すなわち、溝部３１は、上述の溝部方向Ｓ_１と陽極縮径部２２の外周面２２ａとがなす角である俯角θ_１が９０°より小さい角度で形成されることにより、図４に示すように、陽極縮径部２２の外周面２２ａに垂直な方向Ｈ_１より陽極胴体部２１の基端部側に傾斜して形成される。このように形成される溝部３１は、陽極縮径部２２の外周側に位置する一方の側面３１ｃに対し電極軸Ｐ_２側の内周側に位置する他方の側面３１ｄ側の深さ方向、すなわち、当該溝部３１の溝部方向Ｓ_１の高さを大きくして形成されている。したがって、溝部３１は、断面形状が不等辺三角形をなすように形成されている。

このように形成された反射抑制用の溝部３１は、図５に示すように、開口部３１ｂを陰極３と陽極４の間のアーク放電を発生する領域方向に向けて形成される。さらに具体的には、溝部３１は、図５に示すように、開口部３１ｂがアーク放電の一方の起点となる陰極３の先端面１８に向かって開口するように形成されている。

このように溝部３１を形成することにより、陰極３の先端面１８の輝点Ｈを中心として発光し陽極縮径部２２の外周面２２ａに向かって放射される光Ｌ_１が溝部３１に入射される。

ここで、陰極３の先端面１８の輝点Ｈを中心にして放射される光Ｌ_１が、陽極縮径部２２の外周面２２ａに形成した反射抑制用の溝部３１に入射し易いようにするため、溝部３１は、次に示すような関係で形成することが望ましい。

なお、図５に示す例では、陽極縮径部２２の外周面２２ａに形成された複数の溝部３１のうち、ほぼ中央部に形成された溝部３１を例に挙げて説明する。

すなわち、溝部３１は、図５に示すように、陰極３の先端面１８と陽極４の先端面２３との間隔である電極間距離をＤとし、陽極４の先端面２３の直径をＲとし、溝部方向Ｓ_１と陽極４の電極軸Ｐ_２と同軸とされている陰極３の電極軸Ｐ_１とがなす角度をθ_２とし、陰極３の先端面１８の中心である輝点Ｈと陽極４の先端面２３の外周縁Ｘ_１を通る仮想線Ｓ_２と陽極４の電極軸Ｐ_２とがなす角度をθ_３とし、陽極縮径部２２の外周面２２ａと陽極４の電極軸Ｐ_２とがなす角度をθ_４とするとき、下記の式１〜式３を満たすように形成する。

ｔａｎθ_３＝（Ｒ／２）／ｄ ・・・（１）
θ_３＜θ_４ ・・・（２）
０°≦θ_２＜θ_４ ・・・（３）
このよう溝部３１を形成することにより、溝部３１の開口部３１ｂが陰極３と陽極４との間で発生するアーク放電側に臨み、陰極３の先端面１８の中心を輝点Ｈとして放射される光Ｌ１の入射がし易くなる。

ところで、反射抑制用の溝部３１は、この溝部３１に入射された光Ｌ_１が、溝部３１を構成する相対向する側面３１ｃ，３１ｄとの間で反射を繰り返し、その内部で次第に吸収され、溝部３１の外部に放射される光を減衰するように形成されている。ここで、溝部３１の相対向する側面３１ｃ，３１ｄは、上述したように、この溝部３１に入射された光Ｌ_１の反射を繰り返し行う光反射手段を構成している。

このように入射された光Ｌ_１を減衰する溝部３１は、図６に示すように、開口部３１ｂ側から入射した光Ｌ_１が相対向する側面３１ｃ，３１ｄで反射を繰り返すことにより底部３１ａ側に進行するように形成されている。すなわち、溝部３１は、開口部３１ｂ側から底部３１ａに向かって相対向する側面３１ｃ，３１ｄの間隔が徐々に小さくなるように形成される。本実施の形態において、溝部３１は、図６に示すように、開口部３１ｂの幅Ｗ_２に対し深さＤ_２を２〜４倍とする細長い三角形状に形成させている。

そして、溝部３１に入射した光Ｌ_１は、図６中矢印で示すように、相対向する側面３１ｃ，３１ｄで反射を繰り返しながら溝部３１の内部に進入して減衰され、溝部３１の外部に反射される戻り光の量が抑制される。

なお、溝部３１は、この溝部３１に入射した光Ｌ_１の成分のうち、溝部３１の外部に反射されて戻る戻り光量を抑制し、相対向する側面３１ｃ，３１ｄ間で反射を繰り返しながら溝部３１の内部に進行する光量を大きくするため、図４に示すように、相対向する側面３１ｃ，３１ｄ間の開き角θ_５は小さくすることが望ましい。溝部３１は、開き角θ_５を３０°以下として形成することが望ましい。

本実施の形態で用いられる反射抑制用の溝部３１は、陽極縮径部２２の外周面２２ａに入射される光Ｌ_１の入射量を大きくしながら反射光量を抑制し得る形状であればいずれの形状であってもよく、例えば、図７に示すように、底部３１ａ側の開き角θ_６が開口部３１ｂ側の開き角θ_７より小さくなるように、相対向する側面３１ｃ，３１ｄを深さ方向の途中で折り曲げるように形成する。すなわち、溝部３１は、深さ方向の途中から底部３１ａに向かって急峻な角度で幅狭となる断面形状を略Ｙ字状となるように形成する。このように略Ｙ字状に形成された溝部３１は、開口部３１ｂ側の幅を大きくしているので、陽極縮径部２２の外周面２２ａに向かって放射される光Ｌ_１の入射量を大きくし、この入射した光Ｌ_１を確実に底部３１ａに向かって進入させ減衰することができる。

また、反射抑制用の溝部３１は、図８に示すように、相対向する側面３１ｃ，３１ｄを底部３１ａに向かって徐々に膨出するように湾曲して形成し、開口部３１ｂ側の開き角θ_９が底部３１ａ側の開き角θ_８よりも大きくなるように形成する。図８に示す溝部３１も開口部３１ｂ側の幅を大きくしているので、陽極縮径部２２の外周面２２ａに向かって放射される光Ｌ_１の入射量を大きくし、この入射した光Ｌ_１を確実に底部３１ａに向かって進入させ減衰することができる。

本実施の形態において、反射抑制用の溝部３１は、陽極縮径部２２の外周面２２ａにおいて、電極軸Ｐ_２方向に多段に形成されているが、陽極縮径部２２の外周面２２ａの周回り方向に一連に連続する１本の螺旋状の溝部として形成したものであってもよい。

上述した反射抑制用の溝部３１は、レーザ光を用いたレーザ加工法や、機械的な切削加工手段、あるいはエッチング法などの加工手段を用いて形成することができる。

なお、本実施の形態では、陽極４の熱放射量の増大を図り、過剰な昇温を防止するため、図１、図２に示すように、陽極胴体部２１の外周面２１ａに放熱用溝部４５が形成されている。この放熱用溝部４５は、陽極胴体部２１の外周面２１ａの表面積を拡大し、陽極胴体部２１の外周面２１ａからの熱放射量を増加するような形状に形成され、例えば、断面三角形状、あるいは断面Ｕ字状などの適宜形状で形成されている。

上述した実施の形態では、陽極４は、陽極胴体部２１と、反射抑制用の溝部３１を形成した陽極縮径部２２とを同一の金属材料で一体に形成しているが、それぞれ独立に形成した円柱状をなす陽極胴体部２１と円錐台状の陽極縮径部２２を突き合わせ接合して一体化したものであってもよい。このように、陽極胴体部２１と陽極縮径部２２を独立して形成することにより、それぞれの特性に要求される材料を用いることができる。例えば、加熱が著しい陽極縮径部２２を高融点材料、例えば純タングステンにより形成し、陽極胴体部２１を熱伝導性に優れた材料、例えばタングステンにレニウム等を含有したタングステン合金や窒化アルミ、カーボン素材、タングステンに比べて軽量なモリブデンまたはモリブデンを主成分とする合金により形成する。

陽極胴体部２１と陽極縮径部２２を独立して形成することにより、陽極胴体部２１と陽極縮径部２２にそれぞれの特性に応じて形状や大きさを異にして形成される溝部４５，３１を容易に形成することができる。例えば、陽極胴体部２１に形成される放熱効果に優れた形状や大きさの放熱用溝部４５と、陽極縮径部２２に形成される反射抑制用の溝部３１をそれぞれ独立した工程で作成することも可能となり、溝部４５，３１の加工の容易化が可能となる。

なお、陽極胴体部２１側の部分と陽極縮径部２２側の部分を独立に形成して組み合わせて陽極４を構成する場合、円錐台状をなす陽極縮径部２２の基端部側部分を陽極胴体部２１と一体に形成し、陽極縮径部２２の先端側部分を独立して形成し、これらを突き合わせ一体化したものであってもよい。すなわち、この陽極４においては、円錐台状をなす陽極縮径部２２の中途部に接合面が形成される。

さらに、陰極３も、それぞれ独立して形成した陰極胴体部１５と陰極縮径部１６を突き合わせ接合して一体化したものであってもよい。このとき、陰極胴体部１５を純タングステンやモリブデンにより形成し、陰極縮径部１６をトリエーテッドタングステンにより形成することにより、放射性物質であるトリウム（Ｔｈ）の使用量を削減可能とする。

なお、陰極胴体部１５側の部分と陰極縮径部１６側の部分を独立に形成して組み合わせて陰極３を構成する場合、円錐台状をなす陰極縮径部１６の基端側部分を陰極胴体部１５と一体に形成し、陰極縮径部１６の先端側部分を独立して形成し、これらを突き合わせ一体化したものであってもよい。すなわち、この陰極３においては、円錐台状をなす陰極縮径部１６の中途部に接合面が形成される。

上述した実施の形態に示すように、本発明は、ショートアーク型の放電ランプであって、陽極と陰極とを上下の位置関係で対向配置させた垂直点灯方式の放電ランプに適用して有用であるが、その他の放電ランプ適用したものと同様の利点が得られるものである。

また、本発明において、反射抑制手段を構成する溝部は、上述した実施の形態に示すものに特定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜選択可能である。

１ 放電ランプ
２ 放電容器
３ 陰極
４ 陽極
１５ 陰極胴体部
１６ 陰極縮径部
１８ 陰極縮径部の先端面
２１ 陽極胴体部
２２ 陽極縮径部
２３ 陽極縮径部の先端面
３１ 反射抑制用の溝部
３１ａ 溝部の底部
３１ｂ 溝部の開口部
３１ｃ，３１ｄ 溝部の側面

Claims (1)

1. 放電容器と、
   所定間隔を隔て先端部を相対向させて上記放電容器内に配置された陰極と陽極とを備え、
   上記陽極は、円柱状をなす胴体部と、先端面が形成されるとともに上記胴体部に連続する基端部側から上記先端面が形成された先端部に向かって外周径を徐々に縮径させた縮径部とを有し、
   上記陽極は、上記胴体部側の部分と上記縮径部側の部分を接合して一体化した陽極であって、
   上記陽極の縮径部には、上記陰極と上記陽極との間で発生するアーク放電により生成される光の反射を抑制する反射抑制手段が設けられており、
   上記反射抑制手段は、上記光が入射する開口部側から底部側に向かって徐々に幅を小さくする溝部として形成されており、
   上記溝部は、上記開口部側の開き角が底部側の開き角よりも大きく、溝部方向が、上記縮径部の外周面に垂直な方向より上記胴体部の外周面側に傾斜していることを特徴とする放電ランプ。