JPH02226647A - Electrode for discharge lamp - Google Patents

Electrode for discharge lamp

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JPH02226647A
JPH02226647A JP4310789A JP4310789A JPH02226647A JP H02226647 A JPH02226647 A JP H02226647A JP 4310789 A JP4310789 A JP 4310789A JP 4310789 A JP4310789 A JP 4310789A JP H02226647 A JPH02226647 A JP H02226647A
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sintered body
cathode
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Yasuo Onishi
大西 安夫
Hiroyuki Kushida
串田 浩之
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Abstract

PURPOSE:To obtain a discharge lamp cathode with stable arch by mixing a W and an alkaline earth metal oxide powders in a specific weight ratio, sintering the powder mixture, forming the tip part into a corn-like shape and a reverse conical shape caved part in the tip, and forming a fine hole in the caved part. CONSTITUTION:In an electrode main body comprised of a connection part, a base part, and a cylindrical part, a sintered body 2 is inserted in the cylinder part to form a cathode. The corn-like tip 2a of the sintered body 2 has the summit angle theta and a fine hole 10 is formed in the bottom of the caved part 9. The sintered body 2 is prepared by mixing a high melting point metal powder such as W and an alkaline earth metal oxide powder in a ratio e.g. 100:(10-20) weight ratio and sintering the mixture. Ba diffused from the inside of the fine hole is spread in the periphery of the tip 11. As a result, in the case of low electric current, an arch is maintained within the periphery 11 of the tip but in the case electric current becomes high, an arch is maintained just like covering the periphery 11 of the tip. Owing to this, even when the current is increased, drastic increase of current density is prevented. A cathode with stable arch, low blacking of a bulb, and little sintering loss of the tip is thus obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術の属する分野〕 本発明は、キセノンショートアーク型放電灯のような希
ガス放電灯、その他の放電灯に使用される電極に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Technology] The present invention relates to electrodes used in rare gas discharge lamps such as xenon short arc discharge lamps and other discharge lamps.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

キセノンショートアーク型放電灯や、丸型超高圧水銀灯
のようなショートアーク型放電灯の陰極には、−船釣に
は、トリエイテッドタングステン(以下ThW という
、)が用いられている。これは熱電子放射用物質(以下
エミッターという。)として作用するトリウムの蒸気圧
が比較的低いので、放電灯使用中における、バルブの黒
化現象が少ないという長所を有するからである。しかし
ながら、熱電子放射を効率良く行なわしむる陰極動作温
度が2000℃近傍であるために、タングステンの再結
晶化と結晶の肥大化が早<、Th−の内部から電極先端
へのトリウムの拡散が阻害され、アーク不安定の原因に
なったり、温度が高いために陰極先端の焼損も早く、シ
ョートアーク型放電灯においては、電橋間距離の変化に
よる電流電圧等の電気特性への影響が早く生じ易い。
For cathodes of short arc discharge lamps such as xenon short arc discharge lamps and round ultra-high pressure mercury lamps, thoriated tungsten (hereinafter referred to as ThW) is used for boat fishing. This is because the vapor pressure of thorium, which acts as a thermionic emission material (hereinafter referred to as an emitter), is relatively low, so it has the advantage that there is little blackening of the bulb during use of the discharge lamp. However, since the cathode operating temperature for efficient thermionic emission is around 2000°C, tungsten recrystallization and crystal growth are rapid, and thorium diffusion from the inside of Th- to the electrode tip is slow. In short-arc discharge lamps, electrical characteristics such as current and voltage are quickly affected by changes in the distance between electric bridges. easy.

上記問題解決のため、最近では、実開昭62−1656
61などに開示されているように、特公昭36−209
94を参考にして、比較的消費電力の小さい放電灯にお
いては、エミツターとしてアルカリ土類金属の酸化物を
使用することが検討され、消費電力が500−未満のキ
セノンショートアーク型放電灯において実用に供するま
でになった。この陰極の長所は、前記公開出願にも記載
されているように、アルカリ土類金属の酸化物を、例え
ば酸化アルミニウムとの複合酸化物のようにして用いる
と、陰極動作温度が1300℃でも良好な熱電子放射性
を示すことである。このように、陰極温度がThWの場
合に比べ非常に低く設定できるので、タングステンの再
結晶化が遅く、陰極先端の焼を員も少なく、したがって
アークの安定性も良い。
In order to solve the above problem, recently,
As disclosed in 61, etc.,
94, the use of alkaline earth metal oxides as emitters in discharge lamps with relatively low power consumption was considered, and it was put into practical use in xenon short-arc discharge lamps with power consumption of less than 500. It has come to the point where it is offered. The advantage of this cathode is that, as described in the above-mentioned published application, if an alkaline earth metal oxide is used, for example, in a composite oxide with aluminum oxide, the cathode can operate at a temperature of 1300°C. This means that it exhibits high thermionic emissivity. In this way, since the cathode temperature can be set much lower than in the case of ThW, the recrystallization of tungsten is slow and the amount of burning at the tip of the cathode is reduced, resulting in good arc stability.

しかしながら、上記のとうり、この陰極が実用に供され
ているランプの消費電力は、現在500W未満であり、
消費電力が大きくなり、電流値が大きくなってくると、
バルブの黒化現象が現われ易い。
However, as mentioned above, the power consumption of lamps using this cathode in practical use is currently less than 500W.
As the power consumption increases and the current value increases,
Blackening of the bulb is likely to occur.

これは、やはり、アルカリ土類金属の蒸気圧が、トリウ
ムに比べると高いことによるものである。
This is also due to the fact that the vapor pressure of alkaline earth metals is higher than that of thorium.

〔本発明の目的〕[Object of the present invention]

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは、もう少し消費電力が大きく、或は
、もう少し電流値の大きな放電灯においても、黒化現象
の進行が抑制された放電灯、特に、アルカリ土類金属酸
化物を利用した陰極を具えたショートアーク型放電灯に
適した陰極を提供することにある。
The present invention was made in view of the above circumstances, and its purpose is to suppress the progression of the blackening phenomenon even in discharge lamps with slightly higher power consumption or higher current values. An object of the present invention is to provide a cathode suitable for a discharge lamp, particularly a short-arc discharge lamp equipped with a cathode using an alkaline earth metal oxide.

〔目的を達成するための手段〕[Means to achieve the purpose]

上記目的を達成するため、本発明においては、電極を次
のように構成する。
In order to achieve the above object, in the present invention, the electrode is configured as follows.

すなわち、主要部分は、 接続部と基体部と筒部とからなる電極本体の該筒部内に
焼結体を挿入して構成し、 その焼結体を、 タングステンのような高融点金属の粉末とアルカリ土類
金属の酸化物の粉末との混合粉末を、重量比で前者を1
00とした時後者を10乃至20の割合で混合焼成して
なり、 先端部の形状は、コーン状の先端に、すり球状の凹部を
形成し、該凹部の底部に細孔を形成して構成する。
That is, the main part is constructed by inserting a sintered body into the cylindrical part of an electrode body consisting of a connecting part, a base part, and a cylindrical part, and the sintered body is mixed with powder of a high-melting point metal such as tungsten. Mixed powder with alkaline earth metal oxide powder, the former in a weight ratio of 1
00, the latter is mixed and fired at a ratio of 10 to 20, and the shape of the tip is a cone-shaped tip with a spherical recess formed and a pore formed at the bottom of the recess. do.

〔作用〕[Effect]

アルカリ土類金属の酸化物を含む焼結体の先端を、単に
針状にとがらせたものではなく、すり球状の凹所を形成
し、かつ凹所の底部に細孔を設けているので、細孔の中
から拡散してくるアルカリ土類金属が、まず、主にすり
鉢内に拡がるので、放電アークの始点が特定箇所に規制
しやすく、かつ、所定の面積でアークを支持することに
なるので陰極先端における電流密度は下がる。
The tip of the sintered body containing an alkaline earth metal oxide is not simply sharpened into a needle shape, but has a ground-spherical recess, and a pore is provided at the bottom of the recess. The alkaline earth metal that diffuses from the pores first spreads mainly into the mortar, making it easier to control the starting point of the discharge arc to a specific location and supporting the arc in a predetermined area. Therefore, the current density at the cathode tip decreases.

そのうえ、アルカリ土類金属の酸化物の量を、焼結体を
構成する高融点金属に対して、重量比で前者100に対
し、10乃至20の如く下限と上限を規程することによ
って電極先端部へのアルカリ土類金属の供給が、全体と
して多過ぎたり少な過ぎたりしないように、供給が適度
に実行されてアークの支点性、点灯性を維持するととも
に、バルブの黒化の進行が早くなるのを抑制する。
Furthermore, by regulating the lower and upper limits of the amount of alkaline earth metal oxide to the high melting point metal constituting the sintered body, such as 10 to 20 in weight ratio for the former 100, it is possible to The supply of alkaline earth metals is carried out appropriately so that the overall supply of alkaline earth metals is not too much or too little, maintaining the fulcrum and lighting properties of the arc, and speeding up the progress of blackening of the bulb. to suppress

そして、電流値が増大した場合も、すり鉢の頂周でもア
ーク支持が可能となるので、電流値が大きくなっても、
陰極先端の電流密度の著しい増大は抑制できる。
Even if the current value increases, arc support is possible even at the top circumference of the mortar, so even if the current value increases,
A significant increase in current density at the cathode tip can be suppressed.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、本発明の電極を使用したキセノンショートア
ーク型放電灯の一例の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an example of a xenon short arc discharge lamp using the electrode of the present invention.

1は電極本体、2は焼結体であって、陰極として用いて
いる。3は陽極、4は陽極を支持する陽極リード棒であ
る。5は、気密封止用のモリブデン金属筒であって、球
状のバルブ6に連なる技管部7に埋設されている。8は
外部リード捧であって、消費電力は、500W、電圧2
5V、電流2OAである。
1 is an electrode body, and 2 is a sintered body, which is used as a cathode. 3 is an anode, and 4 is an anode lead rod that supports the anode. Reference numeral 5 denotes a molybdenum metal tube for airtight sealing, which is embedded in a tube section 7 connected to a spherical valve 6. 8 is an external lead, power consumption is 500W, voltage 2
5V, current 2OA.

封入ガスはキセノンガスである。The filled gas is xenon gas.

第2図は、第1図の放電灯の陰極の拡大図である。電極
本体1は、展延性に冨むモリブデン金属より構成し、1
aは、モリブデン金属筒との接続部、1bは基体部、1
cは筒部である。この筒部には、先端部2aがコーン状
になった焼結体2を押入し、電極本体の展延性を利用し
て、カシメ固定する。1dは、カシメによって生じた凹
所を示す。
FIG. 2 is an enlarged view of the cathode of the discharge lamp of FIG. The electrode body 1 is made of highly malleable molybdenum metal.
a is the connection part with the molybdenum metal tube, 1b is the base part, 1
c is a cylindrical portion. A sintered body 2 having a cone-shaped tip 2a is pushed into this cylindrical portion and fixed by caulking using the malleability of the electrode body. 1d shows a recess created by caulking.

第3図は、焼結体2のコーン状の先端部2aの拡大国で
ある。先端は、拡き角度θ、が約90″′のすり鉢状の
凹所9が形成されている。コーンの拡き角度θ2は約8
0°である。10は、凹所9の底部に設けた細孔であっ
て、寸法例を示すと、頂周11の直径は約In、細孔の
直径は約Q、3mm、深さ約2畝−である。拡き角度θ
1と02は、放電灯の消費電力や電流値によって多少変
えると良い。
FIG. 3 is an enlarged view of the cone-shaped tip 2a of the sintered body 2. At the tip, a cone-shaped recess 9 is formed with an expansion angle θ of approximately 90''.The expansion angle θ2 of the cone is approximately 8
It is 0°. 10 is a pore provided at the bottom of the recess 9, and to give an example of dimensions, the diameter of the top circumference 11 is about In, the diameter of the pore is about Q, 3 mm, and the depth is about 2 ridges. . Expansion angle θ
1 and 02 may be changed somewhat depending on the power consumption and current value of the discharge lamp.

焼結体の組成は、タングステンのff1f!t85に対
しバリウムアルミネイト15を混合して、焼成、成形し
ている。
The composition of the sintered body is ff1f! of tungsten. Barium aluminate 15 is mixed with T85 and then fired and molded.

さて、前記〔作用〕の項でも説明したように、細孔10
の内部から拡散してくるバリウムは、すり鉢の頂周11
の区域内に拡がる。したがって電流値が小さい場合は、
アークは頂周11以内で支持されるが、電流値が大きく
なると、頂周11にもかぶさるようにしてアークは支持
される。これによって、電流値が増大しても、電流密度
の著しい増大は防げる。当然ながら、頂周11には、コ
ーンの表面12からもバリウムが拡散していくが、温度
は、細孔やすり鉢の内面の方が高いから、主たるバリウ
ムの供給は、後者となる。したがって、アーク支持部は
確実に、すり鉢内か、すり鉢の頂周を含めた区域に規定
され易い。
Now, as explained in the [Function] section above, the pores 10
The barium that diffuses from inside the mortar is
spreads within the area of Therefore, if the current value is small,
The arc is supported within the top circumference 11, but when the current value increases, the arc is supported so as to cover the top circumference 11 as well. This prevents a significant increase in current density even if the current value increases. Naturally, barium diffuses into the top periphery 11 from the surface 12 of the cone, but since the temperature is higher in the pores and the inner surface of the mortar, the main source of barium is the latter. Therefore, the arc support portion can be reliably defined within the mortar or in an area including the top circumference of the mortar.

ところで、図示のとうり、焼結体2は、バルブ内に露出
して陽極と対向しているので、バリウムの含有量があま
り多いのは、バルブの黒化を早めるので好ましくないの
で、上限は、請求範囲に記載のとうり20とする。下限
は、バリウムの細孔からの供給のしやすさと供給量が十
分となるようにするために、10とする。
By the way, as shown in the figure, the sintered body 2 is exposed inside the bulb and faces the anode, so too much barium content is undesirable because it accelerates the blackening of the bulb, so the upper limit is , 20 as stated in the claims. The lower limit is set to 10 in order to ensure that barium can be easily supplied from the pores and that the supply amount is sufficient.

以上のように構成した陰極は、消費電力が11程度まで
のショートアーク型放電灯に十分使用できる0例えば、
上記実施例の放電灯の点灯時間による光量変化を調べる
と、初期値を100とすると、3000時間経過後の明
るさは85であった。つまり、バルブの黒化による光量
減衰が非常に少ないことが分る。また、アークの「ふら
つき」の尺度であるアーク安定度(アークのある一定点
の輝度の変化が、どの程度変化するかを示す値)も、5
000時間経過後であっても±0.5χに抑えることが
できた。
The cathode configured as described above can be used for short arc discharge lamps with power consumption up to about 1100, for example.
When examining the change in light intensity depending on the lighting time of the discharge lamp of the above example, assuming that the initial value was 100, the brightness after 3000 hours was 85. In other words, it can be seen that the light intensity attenuation due to the blackening of the bulb is extremely small. In addition, the arc stability (a value indicating how much the brightness changes at a certain point of the arc), which is a measure of the "wobble" of the arc, is 5.
Even after 000 hours had elapsed, it was possible to suppress the deviation to ±0.5χ.

尚、バリウムの複合酸化物としては、実施例のアルミネ
イトの他では、タングステイト (例えば[1aO−W
O2)も非常に良い。
In addition to the aluminate in the example, examples of barium complex oxides include tungstate (e.g. [1aO-W
O2) is also very good.

〔発明の効果〕 本発明は、上記実施例の説明からも理解できるように、
ショートアーク型の放電灯の陰極として用いると、(イ
)アーク安定性が良好、(ロ)バルブの黒化現象がバリ
ウム系統としては少ない、(ハ)陰極の動作温度が低い
ので先端の焼損が少なく、電極間距離の変化が抑制され
る等の長所が得られる。更に、この電極は、交流電源で
使用されるロングアーク型の水銀灯の電極としてもその
ままそっくり利用できるし、当然ながら、消費電力が5
0OW未満の放電灯類の陰極としても利用できる。
[Effects of the Invention] As can be understood from the description of the above embodiments, the present invention has the following advantages:
When used as a cathode in a short-arc discharge lamp, (a) good arc stability, (b) less blackening of the bulb compared to barium-based lamps, and (c) low operating temperature of the cathode to avoid burnout of the tip. This provides advantages such as suppressing changes in the distance between the electrodes. Furthermore, this electrode can be used as is as an electrode for long-arc mercury lamps used in AC power sources, and of course the power consumption is 5.
It can also be used as a cathode for discharge lamps with less than 0 OW.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の電極が使用されたキセノンショート
アーク型放電灯の一例の説明図、第2図は、電極本体と
焼結体の説明図、第3図は、焼結体の先端部の説明図で
ある。 図において、lは電場本体、2は焼結体、3は陽極、5
はモリブデン金属筒、6はバルブ、7は技管部、9は凹
部、10は細孔、11は頂周を示す。
Fig. 1 is an explanatory diagram of an example of a xenon short arc discharge lamp in which the electrode of the present invention is used, Fig. 2 is an explanatory diagram of the electrode body and sintered body, and Fig. 3 is an explanatory diagram of the tip of the sintered body. FIG. In the figure, l is the electric field body, 2 is the sintered body, 3 is the anode, and 5
1 is a molybdenum metal cylinder, 6 is a valve, 7 is a technical tube part, 9 is a recessed part, 10 is a pore, and 11 is a top circumference.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 接続部と基体部と筒部とからなる電極本体の該筒部内に
焼結体を挿入してなる放電灯用電極であって、 該焼結体は、 タングステンのような高融点金属の粉末と アルカリ土類金属の酸化物の粉末との混合粉末を、重量
比で前者を100とした時後者を10乃至20の割合で
混合焼成してなり、 先端部の形状は、コーン状の先端に、すり 鉢状の凹部を形成し、該凹部の底部に細孔を形成してな
る、 ことを特徴とする放電灯用電極。
[Claims] An electrode for a discharge lamp comprising a sintered body inserted into the cylindrical part of an electrode body consisting of a connecting part, a base part, and a cylindrical part, the sintered body being made of a material such as tungsten. A mixed powder of high melting point metal powder and alkaline earth metal oxide powder is mixed and fired at a weight ratio of 10 to 20 when the former is 100, and the shape of the tip is as follows: An electrode for a discharge lamp, characterized in that a cone-shaped recess is formed at the tip of the cone, and a pore is formed at the bottom of the recess.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010112865A (en) * 2000-06-15 2001-12-22 김병관 Electrode Device for Gas Lamp
JP2005519435A (en) * 2002-03-05 2005-06-30 パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト フユール エレクトリツシエ グリユーラムペン ミツト ベシユレンクテル ハフツング Short arc type high pressure discharge lamp
JP2010232023A (en) * 2009-03-27 2010-10-14 Ushio Inc Short arc type discharge lamp
JP2011054428A (en) * 2009-09-02 2011-03-17 Ushio Inc Short arc discharge lamp

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010112865A (en) * 2000-06-15 2001-12-22 김병관 Electrode Device for Gas Lamp
JP2005519435A (en) * 2002-03-05 2005-06-30 パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト フユール エレクトリツシエ グリユーラムペン ミツト ベシユレンクテル ハフツング Short arc type high pressure discharge lamp
JP4741190B2 (en) * 2002-03-05 2011-08-03 パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト フユール エレクトリツシエ グリユーラムペン ミツト ベシユレンクテル ハフツング Short arc type high pressure discharge lamp
JP2010232023A (en) * 2009-03-27 2010-10-14 Ushio Inc Short arc type discharge lamp
JP2011054428A (en) * 2009-09-02 2011-03-17 Ushio Inc Short arc discharge lamp

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