JPH01213952A - 高圧放電灯用電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高圧放電灯用電極に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に動作圧力が１気圧以上となる高圧放電灯の電極に
おいては、良好な電子放射特性を得るために、タングス
テン、モリブデン若しくはタンタルなどよりなる高融点
金属の焼結金属体に、易容電子放射性物質を含有する、
先端部を尖頭状に形成したエミッタ部が設けられている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この種の電極を具える高圧放電灯におい
ては、点灯中のアークの安定性が低くてアークのゆらぎ
の程度が大きいという問題点がある。このような問題点
が生ずる理由を追求したところ、エミッタ部に含有され
る易容電子放射性物質が吸湿性を有しているため、当該
電極を具えた高圧放電灯の製造中に易容電子放射性物質
が外部から水分を吸収して良好な電子放射特性が損なわ
れ、また高圧放電灯に組み込まれた後においては、点灯
されたときに当該電極が高温となることにより、エミッ
タ部の易容電子放射性物質が高圧放電灯に封入される水
銀などの元素と反応し、その結果、電子放射特性が劣化
するからであることが判明した。

〔発明の目的〕

本発明は以上のような問題点を解決し、アークの安定性
が高い高圧放電灯が得られる高圧放電灯用電極を提供す
ることを目的とする。

〔目的を達成するための手段〕

本発明の高圧放電灯用電極は、易容電子放射性物質を含
有する焼結金属体よりなるエミッタ部を有してなり、こ
のエミッタ部の尖頭状先端部の表面を覆うよう高融点金
属の被膜を形成したことを特徴とする。

〔効果〕

このような構成によれば、当該高圧放電灯用電極のエミ
ッタ部の尖頭状先端部の表面が高融点金属の被膜によっ
て覆われているため、当該先端部の近傍領域に存在する
易容電子放射性物質が外部から水分を吸収することが防
止され、また高圧放電灯に組み込まれた後においては、
当該易容電子放射性物質の蒸発が防止されると共に当該
高圧放電灯に封入された水銀などの封入物と反応するこ
とが防止され、その結果、易容電子放射性物質の良好な
電子放射特性が尖頭状の先端部にふいて十分に発揮され
て点灯中のアークの安定性が非常に高い高圧放電灯を得
ることができる。

〔実施例〕 第１図は本発明の一実施例に係る高圧放電灯用電極の説
明用断面図であって、１はモリブデンなどの高融点金属
よりなる基体部、２はこの基体部１の先端に形成した大
向にその基端部を嵌合することによって固定されたエミ
ッタ部であり、このエミッタ部２は、タングステン、モ
リブデン若しくはタンタルなどよりなる高融点金属の焼
結金属体に易容電子放射性物質を含有させてなるもので
あり、易容電子放射性物質としては、例えばバリウム・
カルシウム・アルミネート、バリウム・カルシウム・タ
ングステート、その他の公知の易容電子放射性物質が用
いられる。そしてこのエミッタ部２における円錐形の尖
頭状先端部において露出する表面を覆うよう、基体部１
の先端部表面にまで延びる高融点金属よりなる被膜３が
形成されている。

この被膜３を構成するための高融点金属の具体例として
は、例えば、レニウム、イリジウム、オスミウム、タン
グステン、ルテニウム、ハフニウム、タンタル、その他
の金属を挙げることができる。そして、前記エミッタ部
２の焼結金属体を構成する金属より電気陰性度が高いも
のを用いるこ７とが特に好ましい。この場合には、電子
放射特性における仕事関数が小さくなり、その結果、当
該電極の動作中の温度が低くなって当該易容電子放射性
物質の蒸発が抑制され、長期間に亘って良好な電子放射
特性が発揮されるからである。

このような理由から、本発明においては、エミッタＢ２
の焼結金属体をタングステン、モリブデン若しくはタン
タルにより構成し、被膜３の金属として、レニウム、イ
リジウムまたはオスミウムを用いるのが好ましい。

この被膜３は、当該エミッタ部２を基体部１に固定する
前あるいは固定した後に、例えばスパッタリング法また
は蒸着法などを利用して形成することができる。この被
膜３の厚さは、種々の条件によっても異なるが、通常０
．０１〜３ミクロンとされる。特にこの被膜３の厚さが
０．０４〜１ミクロンの範囲内にある場合には、後述す
る本発明の効果が確実に得られる点で好ましい。被膜３
が過度に厚いときには、この被膜３によって易容電子放
射性物質の電子放射特性が阻害されるようになり、これ
を避けるためには、易容電子放射性物質を被膜３の表面
にまで拡散させるためのエージング処理を長時間に亘っ
て行うことが必要となる。

以上のような高圧放電灯用電極によれば、そのエミッタ
部２の尖頭状先端部の表面が露出せずに高融点金属の被
膜３によって覆われているため、当該高圧放電灯用電極
を用いて高圧放電灯を製造する・工程中に、吸湿性の易
容電子放射性物質が水分を吸収することが防止され、ま
た高圧放電灯に組み込まれた後においては、易容電子放
射性物質の蒸発が防止されると共に当該高圧放電灯内に
封入されている水銀やその他の元素と反応することが防
止され、従って当該易容電子放射性物質の有する良好な
電子放射特性が十分にかつ長時間に亘って発揮され、そ
の結果、点灯中のアークの安定性が高い高圧放電灯を提
供することができ、また吸湿性に対する配慮が不要とな
るので、その点で高圧放電灯の製造が容易となる。

基本的に第１図に示した構成を有し、モリブデンよりな
る基体部１と、タングステンの焼結金属体であってバリ
ウム・カルシウム・タングステートよりなる易容電子放
射性物質を８重量％の割合で含有させてなるエミッタ部
２と、当該エミッタ部２の尖頭状先端部と基体部１の先
端部とによって形成される円錐状の全表面に、スパッタ
リング法によってレニウムよりなる被膜３を種々の厚さ
に形成して、試験用高圧放電灯用電極を製造し、その各
々を陰極として用いると共に、尖端を有するタングステ
ンロッドよりなる陽極を用いて、電極間距離２．１ｍｍ
、定格電圧１７．５±２ｖ、定格電流８．５Ａの直流高
圧放電灯を製造し、点灯初期と点灯開始後１０時間経過
後におけるアークのゆらぎの程度を、アークの全光量に
対するゆらぎの光量の割合として測定したところ、第１
表に示す結果が得られた。

第１表 以上の結果から、被膜の厚さが１．０ミクロン以下のも
のによれば、例えば分光用光源として要求されるアーク
のゆらぎの許容限度０．３％以下という条件を点灯初期
から満足することができ、従って、被膜の厚さを１ミク
ロン以下とするときには長時間に亘ってエージング処理
を施す必要がないことが明らかである。なお厚さが１．
０ミクロンを超える被膜を形成したものにおいては、点
灯開始後１０時間を経過する以前はアークのゆらぎが大
きいが、１０時間を経過した後はゆらぎが減少する。

その理由は、点灯によって当該電極が高温になる結果、
易容電子放射性物質が電極の表面に拡散して来るからで
ある。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明にお
いては種々変更を加えることが可能である。例えば、被
膜３はエミッタ部２の尖頭状先端部を覆うものであるこ
とが必要であるが、先端部でなければエミッタ部２の一
部が露出していてもよい。これは、主として先端部にお
ける易容電子放射性物質が放電に関与するからである。

従って例えば基体部１を有しない、全体がエミッタ部の
みよりなる電極の場合には、その先端部の表面にのみ被
膜３を形成すれば十分である。

以上のように本発明の高圧放電灯用電極によれば、その
エミッタ部の尖頭状先端部の表面が高融点金属の被膜に
よって覆われているため、当該先端部に続く領域に存在
する易容電子放射性物質が外部から水分を吸収すること
が防止され、高圧放電灯に組み込まれた後においては、
当該易容電子放射性物質の蒸発が防止されると共に高圧
放電灯に封入された水銀などの封入物と反応することが
防止され、その結果、易容電子放射性物質の良好な電子
放射特性が十分に発揮されて点灯中のアークの安定性が
非常に高い高圧放電灯を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る高圧放電灯用電極の説
明用断面図である。 １・・・基体部　　　　　　２・・・エミッタ部３・・
・被膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）易容電子放射性物質を含有する焼結金属体よりなる
   エミッタ部を有してなり、このエミッタ部の尖頭状先端
   部の表面を覆うよう高融点金属の被膜を形成したことを
   特徴とする高圧放電灯用電極。