JPH03225741A - ショートアーク放電灯 - 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］ この発明は映写機、製版機などの光源、特に、蛍光顕微
鏡に用いる最適なシ」−トアーク放電灯に関するもので
ある。

［従来の技術］ 例えば、債光ｍ微鏡、映写機などの光源には、従来より
、光源が点光源に近似し、瞬時的に十分な明るさを得る
ことかてき、色温度、分光スペクトルか太陽光に近似し
、集光性か容易で長寿命などの特徴からショートアーク
放電灯か用いられている。

この種ショートアーク放電灯の構造は、一般に、石英ガ
ラスを球状にしてバルブを形成しその両端に一対の封止
部を設けて陽極及び陰極の保持部とし、同軸線上に配置
した陽極と陰極の先端を前記バルブの中央部に位置させ
、密封したバルブ内にキセノンガス等の希ガスもしくは
金属などの発光成分を封入した構成になっている。

また、駆動方式は、通常、直流か用いられ、このために
陽極と陰極は形状か異なり陽極は太めにされ、陰極が細
めて先端が鋭角に加工されている。なお、電極の先端形
状は、鋭角であるほど点灯起動か容易になると共に先端
温度を上昇させる特徴があるが、逆に、電極損耗を生じ
させる欠点かある。

そこで、従来のショートアーク放電灯の電極構造は、陰
極は、その先端か一段のコーン状て鋭角に形成されて、
陽極は、同じく１段コーン状であるが、もしくはその先
端が平坦に形成されてい。

なお、このようなショートアーク放電灯に関する技術に
は、例えば特開昭６３−２９８９５７号がある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来に技術にあっては、直流点灯に関するもの
で、陽極と陰極の先端形状及び太さが異なるため、交流
点灯においては、輝点（陰極の先端近傍に形成される最
も輝度の高い点をいう）が電極の損耗により移動したり
するという問題、及びアー、りのふらつきを生じさせる
という問題がある。

この発明の目的は安定な一点及びアークを生じさせ、か
つ交流点灯により両極を同一形状にすることが可能なシ
ョートアーク放電灯を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、この発明は、バルブ内に、
希、ガスもしくは、金属などの発光成分と、一対の電極
を具備せしめて、交流点灯されるショートアーク放電灯
において、該一対の電極は、ともに、その胴体部に少な
くとも一層の放熱用コイルを具え、その先端部は、最先
端より見て２段のコーンに成形されていて、それ゛ぞれ
のコーンの開き角度が、最先端に近い方が大きく形成さ
れてなるようにしたもめである。

［作用コ 上記した手段によれば、電極先端部は、それぞれ開き角
度を設定した２段コーン状で一対に成形しているのて、
アークの飛翔箇所を特定し、輝点の生成点を一点に保持
する。また、放熱用のコイルは、熱容量の小さくなった
電極先端部の放熱を促進する。したがって、輝点の位置
が固定され、安定なアークを得ることかできると共に、
放熱を良好にして電極損耗を低減することができる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。同一軸
線状に所定の先端間隔をおいて同一形状の電極１ａ及び
ｌｂが配設され、その各々の中間部にはモリブデン箔２
ａ、２ｂが接着されている。円電極の先端部を封入する
ようにしてバルブ部３が石英ガラスを用いて球状に形成
されている。このバルブ部３の両端は、電極１ａ及び電
極ｉｂの中間部及び後端部を保持するように延伸し、封
止部４ａ、４ｂを形成している。封止部４ａ、４ｂの両
端からは、電極１ａ、ｌｂの端部外部リード部５ａ、５
ｂを形成している。

電極１ａ、ｌｂの各先端部は、第２図に示すように、先
端に頂角θ１を有する円錐体６が設けられ、さらに円錐
体６に続けて鋭い傾斜の頂角θ２を有する円錐体７が形
成されている０円錐体６及び円錐体７の頂角θは、先端
温度と輝点の安定性とを考慮して設定するのであるが、
例えばショートアーク放電灯が４０Ｖ、５０Ｗ、５０Ｈ
ｚの仕様の高圧水銀灯の場合について示せば、以下の値
になる。

円錐体６：θ２〈θ、＜１２０” 円錐体７：１０”＜０２　＜６０’ また。前記仕様によるショートアーク放電灯の各部の数
値を示せば以下の如くである。

円錐体７の最大径Ｄ□　：　０．６．。

円錐体６の最大径り、：０．２．、、、電極間隔難文、
：１．２．ヨ、 バルブ部３の長さ文２：’Ｌ＋＋ａ、 封入ガスの種類：水銀（Ｈｇ）１０−’ｉ及びアルゴン
（Ａ　ｒ　）　５０Ｔｏｒｒ、さらに、電極１ａ、ｌｂ
の円錐体７の後部には、放熱用コイル８ａ、８ｂが巻回
されている。

この放熱用コイル８ａ、８ｂは同一構造を成し、その一
つを示したのが第３図である。放熱用コイル８ａ（また
は８ｂ）は、２層巻にされ、第１層９にはタンタル（Ｔ
ａ）線が用いられ、第２層１０にはセリャ（ＣｅＯ□）
をトープしたタングステン（Ｗ−Ｃｅ０２．以下、これ
をセリタンという）が用いられる。

また、第１層９及び第２層ｌＯの線径は、同一径（例え
ば、０．２５１）にし、さらに、第１層９の巻き数を３
ターン、第２層ｌＯの巻数を７ターンにしている。

次に、以上の構成による実施例の動作について説明する
。

外部リート部５ａ、５ｂに交流電源（４０Ｖ。

５０Ｈｚ）を印加すると、アークの形成は、まず、放熱
用コイル８ａ、８ｂから始まり、ついて円錐体７から円
錐体６へ移行していく。電極ｌａ、ｌｂの先端部か２段
円錐形にされ、最先端か鋭角にされているため、−点１
１は第３図に示すように電極１ａ、ｌｂの軸線上に位置
し、従来のように平坦ては無いので輝点１１は移動せず
、同一点に保持される。したがって、安定な輝点１１か
形成され、ひいては安定したアーク１２を得ることかて
きる。このような特性は、用途か蛍光顕微鏡の光源であ
る場合、特に好ましいものである。

とごろて、交流電源によってショートアーク放電灯を駆
動した場合、電極１ａ、ｌｂに流れる電流は、時間に応
じて正負に変化するため、電極先端の消耗か激しくなる
。このため、電極１ａ、１ｂの先端部（↓熱容量の小さ
いことか望ましい。熱容量を小さくするためには、電極
径を細くすればよいが、こうすると放熱性が悪くなり電
極損耗を生しやすくなる。そこで、この発明では、放熱
用コイル８ａ、８ｂを設けて放熱を図っている。蛍光顕
微鏡においては、放電灯を垂直に設置して用いるが、こ
のような場合、上部電極の方か温度か高くなる傾向かあ
る力飢放熱用コイル８ａ、８ｂを設けることによって効
果的に放熱を行うことかできる。

なお、タンタルによる第１層９は、放電に伴って生しる
不純ガスを吸収する機能を有し、また、第２層１０は電
極１ａ、ｌｂの温度上昇により第１層９か消耗するのを
抑制する機能を果たしている。すなわち、タンタルは融
点か低いために蒸発か生じやすく、バルブ部３の内壁に
付着し、ショートアーク放電灯の寿命を縮めることにな
るのて、これを防止するために、第２層ｌＯを設けてい
る。

〈試験例〉 本発明は、前記した仕様及び電源規格により実際に点灯
実施を試みたところ、２００時間の運用後の光量は７０
％てあった。このことから、この発明によるショートア
ーク放電灯は、高寿命を得られることがわかる。

［発明の効果］ 以上説明した通り、この発明は、バルブ内に、焉ガスも
しくは、金属などの発光成分と、一対の電極を具備せし
めて、交流点灯されるショートアーク放電灯において、
該一対の電極は、ともに、その胴体部に少なくとも一層
の放熱用コイルを具え、その先端部は、最先端より見て
２段のコーンに成形されていて、それぞれのコーンの開
き角度が、最先端に近い方か大きく形成されてなるよう
にしたのて、輝点を定位置に保持し、安定なアークを得
ることかてきると共に放熱を良好にして電極損耗を低減
することかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図はこの
発明による電極先端部の詳細を示す正面図、第３図−は
第１図における放熱用コイルの装着状態の詳細を示す断
面図である。 図中。 ｌａ、ｌｂ：電極 ２ａ、２ｂ：モリブデン箔 ３：バルブ部 ４ａ、４ｂ：封止部 ５ａ、５ｂ：外部リート部 ６．７：円錐体 ８ａ、８ｂ：放熱用コイル ９：第１層　　　１０：第２層 １１、輝点　　　　　１２：アーク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 バルブ内に、希ガスもしくは、金属などの発光成分と、
   一対の電極を具備せしめて、交流点灯されるショートア
   ーク放電灯において、 該一対の電極は、ともに、その胴体部に少なくとも一層
   の放熱用コイルを具え、その先端部は、最先端より見て
   ２段のコーンに成形されていて、それぞれのコーンの開
   き角度が、最先端に近い方が大きく形成されてなること
   を特徴とするショートアーク放電灯。