JPH03225742A - 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ＩＩＩＪ微鏡の光源に用いて好適なショートアーク
放電灯に関するものτある。

［従来の技術］ 例えば、蛍光顕微鏡、映写機などの光源には、従来より
、光源か点光源に近似し、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
、集光性が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
を設けて陽極およ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、直流が用いられ、このために
陽極と陰極は形状が異なり、陽極は太めにされ、陰極か
細めでかつ先端は鋭角に加工されている。

さらに、エミッション不良などの向上を図ることを目的
として、通常電極材料に用いられるタングステン（Ｗ）
にトリウムをトープすることも行われている。

なお、この種の技術に関するものとして、実開昭６：ｌ
−９７６２号及び実開昭６３−９７６３号に記載のもの
かある。

［発明か解決しようとする課題］ 上記した従来技術にあっては、エミッションの改善のた
めにトリウムをドープした場合、動作温度が高くなる傾
向にあるために損耗が激しく、短時間に電極先端間の距
離が長くなり、使用か進むと共に光量変動が生じるとい
う問題かある。又、トリウムは放射性物質であるため取
扱いが危険でもある。・ この発明の目的は、使用に伴う光量変動を少なくするこ
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、希ガスもしく
は金属などの発光成分を密封したバルブ部内に一対の電
極を対峙させると共に、両電極間に交流電圧が印加され
るショートアーク放電灯において、前記一対の電極が、
円錐形の先端形状及び直径２．１以下の同一寸法形状で
あると共に、その組成がタングステンにイツトリウム酸
化物もしくはランタノイド酸化物を含有したものであり
、かつ消費電力が２５０ワット以下である構成としたも
のである。

［作用］ 上記した手段によれば、電極のタングステンに含有させ
た酸化物は、電極の動作温度を下げさせ、電極先端の損
耗を抑制する。したがワて、長時間の使用に際しても電
極損耗が僅かで電極間距離を拡大することがなく、光量
変動を生じさせることがない。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。

同一軸線上に所定の先端間隔をおいて同一形状（交流駆
動であるため陽極、陰極の区別はない）の電極１ａおよ
び電極１ｂが配設され、その各々の中間部にはモリブデ
ン箔２ａ、２ｂが接着されている。画電極の先端部を射
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１
ａ及び電極１ｂ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両端からは、電極１ａ、ｌｂの端部が露出して外部
リード部５ａ、５ｂを形成している。

電極１ａ及び電極１ｂは、タングステンを主体とし、こ
れにイツトリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム
（Ｃｅ）などの酸化物をトープしたタングステンか用い
られる。このドープする材料の添加量は、例えば、０．
１〜３．０ｗｔ％で十分である。

なお、交流駆動の場合、電極１ａ、ｌｂに流れる電流は
、時間に応して正負に変化するため、常に陽極と陰極か
入れ替わる状態が生じている。したがって、ドープ材料
を一方のみに設けた場合。

ドープしない側の電極がエミッション不良を生じ、アー
ク不安定を招くことになる。このため、ドープは、両側
の電極に施す必要がある。

さらに、電極１ａ、ｌｂの先端部近傍には、放熱用コイ
ル８ａ、８ｂか巻回されている。この放熱用コイル８ａ
、８ｂは、例えば、コイル状に電極１ａ、ｌｂの外周に
巻回されると共に異なる材料を用いて２層に形成されて
いる。そして、下側に配設される第１層はタンタル（Ｔ
ａ　）線が用いられ、上側に配設される第２層はセリャ
（Ｃｅ０２）をドープしたタングステン（Ｗ−ＣｅＯ□
）が用いられる。

この内の第１層は、放電に伴って生じる不純ガスを吸収
する機能を有し、第２層は電極１ａ、１ｂの温度上昇に
より第１層が消耗するのを抑制する機能を果たしている
。すなわち、タンタルは融点が低いために蒸発が生じや
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で、これを防止するため
に、第２層を設けている。

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に交流電源を印加すると、アー
クの形式は、まず、放熱用コイル８ａ。

８ｂから始まり、ついて電極１ａ、ｌｂの先端部へ移行
していく。電極１ａ、ｌｂは、前記したような材料かド
ープされているため、従来にくらべて低い動作温度で電
極先端から電子放出か行われる。

このように、動作温度を低くてきることによって、電極
先端の損耗か低減される。この損耗が低減されることに
より、使用時間か累積されても電極間距離交、の拡大は
抑制され、光量に変動（徐々に光量か減少）を生じるこ
とかない。このような特性は、用途が蛍光顕微鏡の光源
である場合、特に好ましいものである。

〈試験例） 本発明者は、次のような仕様で前記した構成により実施
を試みた。ここては、蛍光顕微鏡に用いる小型のショー
トアーク放電灯を対象にしている。

電　　源・交流（５０Ｈｚ） 消費型カニ２５０Ｗ 電極直径＝２．。

この仕様により、２００時間運用し、その時点の光量を
測定したところ７０％であった。このことから明らかな
ように、長時間の使用にも安定した光量値を得ることか
可能になる。これに伴い安定したアーク及び輝点な得る
ことかてきる。

この場合、電極直径か２．、を越えると、電極先端の温
度か低下し、エミッション不良を生じ、放電か良好に行
われなくなる。

なお、前記実施例においては、タングステンにイツトリ
ウム、ランタン、セリウムなどの酸化物をドープして電
極を形成するものとしたが、この他、プラセオジム（Ｐ
ｒ）、サマリウム（Ｓｍ）、ネオジウム（Ｎｄ）、ガド
リニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウ
ム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、ツリウム（Ｔｍ）、
イッテルビウム（ｙｂ）、ルテチウム（ＬＵ）などの酸
化物を用いることかできる。

［発明の効果］ 以上説明した通り、この発明は、希ガスもしくは金属な
どの発光成分を密封したバルブ部内に一対の電極を対峙
させると共に１両電極間に交流電圧が印加されるショー
トアーク放電灯において、前記一対の電極が、円錐形の
先端形状及び直径２１．以下の同一寸法形状であると共
に、その組成かタングステンにイツトリウム酸化物もし
くはランタノイド酸化物を含有したものであり、かつ消
費電力か２５０ワット以下である構成にしたのて、長時
間の使用に際しても電極損耗が生ぜず、電極間の距離の
増大するのを防止し、光量変動を生じさせる。ことかな
いのて、安定なアーク及び輝点を得ることがてきる。こ
のため特に、蛍光顕微鏡の光源に適している。

【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である。 図中。 ｌａ、ｌｂ：電極 ２ａ、２ｂ：モリブデン箔 ３：ハルブ部 ４ａ、４ｂ：封止部 ５ａ、５ｂ：外部リート部 ６ａ、６ｂ：放熱用コイル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 希ガスもしくは金属などの発光成分を密封したバルブ部
   内に一対の電極を対峙させると共に、両電極間に交流電
   圧が印加されるショートアーク放電灯において、 前記一対の電極が、円錐形の先端形状及び直径２ｍｍ以
   下の同一寸法形状であると共に、その組成がタングステ
   ンにイットリウム酸化物もしくはランタノイド酸化物を
   含有したものであり、かつ消費電力が２５０ワット以下
   であることを特徴とするショートアーク放電灯。