JPH09213267A - Discharge lamp - Google Patents
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- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 長時間にわたる使用においても封体に黒化現
象が生ずることが有効に抑制され、長い使用寿命を有す
る放電ランプを提供すること。
【解決手段】 ガラス製の封体と、この封体内に配置さ
れた、点灯状態において1000℃以上の温度となる電
極と、封体内に配置されたゲッターとを有してなる放電
ランプにおいて、ゲッターとして、含有される鉄、ニッ
ケルおよびチタンの重量濃度の合計が50ppm以下で
あるタンタル材料よりなるものを用いる。当該タンタル
材料は、鉄、ニッケルおよびチタンの重量濃度の合計が
30ppm以下であることが好ましく、更に鉄の重量濃
度が10ppm以下、ニッケルの重量濃度が10ppm
以下、かつチタンの重量濃度が10ppm以下であるこ
とが好ましい。(57) An object of the present invention is to provide a discharge lamp which effectively suppresses the blackening phenomenon of a sealed body even after long-term use and has a long service life. A getter in a discharge lamp comprising a glass envelope, an electrode arranged in the envelope and having a temperature of 1000 ° C. or higher in a lighting state, and a getter arranged in the envelope. As the material, a tantalum material having a total weight concentration of iron, nickel and titanium of 50 ppm or less is used. The tantalum material preferably has a total weight concentration of iron, nickel and titanium of 30 ppm or less, and further has a weight concentration of iron of 10 ppm or less and a weight concentration of nickel of 10 ppm.
It is preferable that the weight concentration of titanium is 10 ppm or less.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ショートアーク放
電ランプなどの放電ランプ、特にゲッターを有する放電
ランプに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp such as a short arc discharge lamp, and more particularly to a discharge lamp having a getter.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば半導体露光装置や液晶表示素子露
光装置などの製造プロセスにおいては微小画像露光のた
めにフォトリソグラフィー法が利用されているが、フォ
トリソグラフィー法においては、光源として例えばショ
ートアーク型の放電ランプが使用される。2. Description of the Related Art For example, a photolithography method is used for exposing a minute image in a manufacturing process of a semiconductor exposure apparatus or a liquid crystal display element exposure apparatus. In the photolithography method, a short arc type light source is used as a light source. A discharge lamp is used.
【0003】フォトリソグラフィー法に用いられるショ
ートアーク型放電ランプは、ガラス製の封体内に陽極と
陰極とが互いに対向するよう配置され、水銀などの必要
な放電発光物質が封入されてなり、主として紫外線を放
射するものである。また、放電ランプにおいては、封体
内における不純ガスなどを吸着させるために、例えばタ
ンタル材料よりなるゲッターが設けられる場合がある。The short arc type discharge lamp used in the photolithography method is arranged such that an anode and a cathode are opposed to each other in a glass enclosure, and necessary discharge light emitting substances such as mercury are sealed therein. Radiates. Further, in the discharge lamp, a getter made of, for example, a tantalum material may be provided in order to adsorb an impure gas or the like in the sealed body.
【0004】或る種のショートアーク型放電ランプにお
ける使用寿命、すなわち有効点灯時間は例えば750時
間程度である。然るに最近においては、特に使用寿命の
長い放電ランプが求められており、具体的には、例えば
1500時間以上もの長い使用寿命を有するものが要求
されている。The service life of a certain kind of short arc type discharge lamp, that is, the effective lighting time is, for example, about 750 hours. However, recently, there has been a demand for a discharge lamp having a particularly long service life, and specifically, a lamp having a long service life of, for example, 1500 hours or more is required.
【0005】一般に放電ランプの使用寿命は、その定格
点灯条件下で点灯されたときに、所期の放射照度が維持
される時間によって決定される。そこで、放電ランプが
使用寿命に至る原因について本発明者らが研究したとこ
ろ、点灯中に封体が破損するなどの事故による場合を除
くと、多くの放電ランプでは、ガラス製の封体の内壁面
が黒化する黒化現象が生ずることが原因となって所期の
放射照度が維持されなくなることが判明した。Generally, the service life of a discharge lamp is determined by the time during which the desired irradiance is maintained when the discharge lamp is lit under its rated lighting conditions. Therefore, the inventors of the present invention have studied the cause of the discharge lamp reaching the end of its useful life. As a result, except for the case of an accident such as damage to the envelope during lighting, many discharge lamps have a glass envelope. It was found that the desired irradiance could not be maintained due to the blackening phenomenon that the wall blackened.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な知見に基づき、更に黒化現象の原因に関する研究を重
ねた結果、完成されたものである。本発明の目的は、長
時間にわたる使用においても封体に黒化現象が生ずるこ
とが有効に抑制され、長い使用寿命を有する放電ランプ
を提供することにある。The present invention has been completed as a result of further research on the cause of the blackening phenomenon based on the above findings. An object of the present invention is to provide a discharge lamp that effectively suppresses the blackening phenomenon of the envelope even after long-term use and has a long service life.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の放電ランプは、
ガラス製の封体と、この封体内に配置された、点灯状態
において1000℃以上の温度となる電極と、前記封体
内に配置されたゲッターとを有してなり、ゲッターは、
含有される鉄、ニッケルおよびチタンの重量濃度の合計
が50ppm以下であるタンタル材料よりなることを特
徴とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION The discharge lamp of the present invention comprises:
The getter includes a glass envelope, an electrode that is placed in the envelope and has a temperature of 1000 ° C. or higher in a lighting state, and a getter that is placed in the envelope.
It is characterized by being made of a tantalum material having a total weight concentration of iron, nickel and titanium contained of 50 ppm or less.
【0008】ゲッターを構成するタンタル材料は、これ
に含有される鉄、ニッケルおよびチタンの重量濃度の合
計が30ppm以下であることが好ましい。更に、タン
タル材料は、含有される鉄の重量濃度が10ppm以
下、ニッケルの重量濃度が10ppm以下、かつチタン
の重量濃度が10ppm以下であることが好ましい。The tantalum material forming the getter preferably has a total weight concentration of iron, nickel and titanium contained therein of 30 ppm or less. Further, it is preferable that the tantalum material has a weight concentration of iron of 10 ppm or less, a weight concentration of nickel of 10 ppm or less, and a weight concentration of titanium of 10 ppm or less.
【0009】本発明の放電ランプにおいては、ゲッター
として上記のような特定のタンタル材料よりなるものを
用いることにより、黒化現象を生ずる主たる原因物質で
ある鉄、ニッケルおよびチタンの含有濃度が小さいた
め、当該放電ランプの点灯に伴ってゲッターから蒸発す
る鉄、ニッケルおよびチタンの絶対量が少なく、黒化現
象の生ずる速度が著しく小さいので、長い使用寿命が得
られる。In the discharge lamp of the present invention, since the getter made of the specific tantalum material as described above is used, the concentration of iron, nickel and titanium, which are the main causative substances causing the blackening phenomenon, is small. Since the absolute amount of iron, nickel and titanium evaporated from the getter when the discharge lamp is turned on is small and the blackening phenomenon occurs at a significantly low speed, a long service life can be obtained.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の放電ランプについ
て詳細に説明する。図1は例えばフォトリソグラフィー
法のための光源として用いられるショートアーク型放電
ランプ10の構成の一例を示す説明図である。この放電
ランプ10は、中央バルブ部分11と、このバルブ部分
11から両側に直線状に伸びるステム部分12,13と
よりなるガラス製の封体14を具えてなり、バルブ部分
11内において陽極15と陰極16とが互いに対向する
よう配置されており、これらは、その基部が封体14の
ステム部分12,13によって支持されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The discharge lamp of the present invention will be described in detail below. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of a short arc type discharge lamp 10 used as a light source for a photolithography method, for example. The discharge lamp 10 comprises a glass bulb 14 having a central bulb portion 11 and stem portions 12 and 13 linearly extending from the bulb portion 11 on both sides. The cathodes 16 are arranged opposite each other, the bases of which are supported by the stem portions 12, 13 of the envelope 14.
【0011】封体14のステム部分12,13の外端部
にはそれぞれ口金17,18が設けられており、陽極1
5は、ステム部分12内に配置された金属箔19を介し
て、口金17から外方に伸びて先端に圧着端子20を有
するリード線21に電気的に接続されており、一方陰極
16は、ステム部分13内に配置された金属箔23を介
して、口金18から外方に伸びる端子24に電気的に接
続されている。25,26は金属蒸着膜よりなる反射膜
であり、27は排気管残部である。The outer ends of the stem portions 12 and 13 of the sealing body 14 are provided with bases 17 and 18, respectively.
5 is electrically connected to a lead wire 21 extending outwardly from the base 17 and having a crimp terminal 20 at the tip via a metal foil 19 arranged in the stem portion 12, while the cathode 16 is It is electrically connected to a terminal 24 extending outward from the base 18 through a metal foil 23 arranged in the stem portion 13. Reference numerals 25 and 26 are reflection films made of a metal vapor deposition film, and 27 is the remaining portion of the exhaust pipe.
【0012】放電ランプ10の封体14内には、そのバ
ルブ部分11内に位置されるよう、ゲッターが設けられ
ている。具体的に説明すると、図2に示すように、陽極
15は、円錐台状の先頭部を有する円柱状の電極体30
と、この電極体30の基部から伸びる棒状の支持ロッド
部31とよりなり、支持ロッド部31の外端側にはシー
ルのために小径ロッド部分32が形成されており、この
小径ロッド部分32の外周面上に金属箔19の一端が接
続される。A getter is provided in the envelope 14 of the discharge lamp 10 so as to be located in the bulb portion 11. Specifically, as shown in FIG. 2, the anode 15 is a columnar electrode body 30 having a truncated cone-shaped head portion.
And a rod-shaped support rod portion 31 extending from the base of the electrode body 30, a small-diameter rod portion 32 is formed on the outer end side of the support rod portion 31 for sealing. One end of the metal foil 19 is connected to the outer peripheral surface.
【0013】そして、支持ロッド部31の電極体30に
隣接する部位に小径の頸部33が形成されており、この
頸部33の外周上に、タンタル材料よりなるワイア状ゲ
ッター35が巻き付けられて配置されている。A neck portion 33 having a small diameter is formed at a portion of the support rod portion 31 adjacent to the electrode body 30, and a wire getter 35 made of a tantalum material is wound around the outer periphery of the neck portion 33. It is arranged.
【0014】このゲッター35は、実質上、金属タンタ
ルからなるものであって、かつ含有される鉄、ニッケル
およびチタン重量濃度の合計が50ppm以下、好まし
くは30ppm以下の高純度タンタル材料よりなるもの
である。そして、鉄の重量濃度が10ppm以下、ニッ
ケルの重量濃度が10ppm以下、かつチタンの重量濃
度が10ppm以下のタンタル材料よりなることが好ま
しい。The getter 35 is substantially made of tantalum metal, and is made of a high-purity tantalum material having a total weight concentration of iron, nickel and titanium of 50 ppm or less, preferably 30 ppm or less. is there. It is preferable that the tantalum material has a weight concentration of iron of 10 ppm or less, a weight concentration of nickel of 10 ppm or less, and a weight concentration of titanium of 10 ppm or less.
【0015】一般に、金属タンタルは原料鉱石を精錬す
ることによって得られるが、通常入手されるタンタル材
料は、特別の純化処理あるいは精製処理を施さない限
り、炭素、水素、窒素および酸素などの非金属成分、並
びに、鉄、モリブデン、ニッケル、ニオブ、チタンおよ
びタングステンなどの他金属成分をいわば不純物または
微量成分として含有するものである。そして、他金属成
分のうち、鉄、ニッケルおよびチタンの重量濃度の合計
は、通常のタンタル材料では、200ppm以上である
のが普通である。Generally, metallic tantalum is obtained by refining a raw material ore, but normally obtained tantalum materials are nonmetals such as carbon, hydrogen, nitrogen and oxygen unless special purification treatment or refining treatment is applied. It contains the components and other metal components such as iron, molybdenum, nickel, niobium, titanium and tungsten as impurities or trace components. In addition, the total weight concentration of iron, nickel and titanium among other metal components is usually 200 ppm or more in a normal tantalum material.
【0016】従って、本発明におけるゲッター35のた
めのタンタル材料としては、通常入手される金属タンタ
ルを原料として、これに例えば精錬操作を繰り返し行う
などの純化処理を施すことにより、鉄、ニッケルおよび
チタンの3種の金属成分について、その重量濃度の合計
が50ppm以下、好ましくは30ppm以下となるよ
う、更に好ましくは当該3種の金属成分の重量濃度を各
々10ppm以下となるように低下させたものを用いれ
ばよい。Therefore, as the tantalum material for the getter 35 in the present invention, metal tantalum which is usually obtained is used as a raw material and iron, nickel and titanium are obtained by subjecting the metal tantalum to a refining treatment such as repeating refining operation. Of the three metal components, the total weight concentration of which is reduced to 50 ppm or less, preferably 30 ppm or less, and more preferably the weight concentration of each of the three metal components is reduced to 10 ppm or less. You can use it.
【0017】原料の金属タンタルの純化処理のために
は、通常のタンタルの精錬手段を利用することができ、
これによれば、鉄、ニッケルおよびチタン以外の金属成
分の濃度も低下するが、これによってゲッター作用が低
下することはない。また、純化処理は、鉄、ニッケルお
よびチタンのうちのいずれか1種または2種の金属成分
を対象としてその濃度を低下させるものであってもよ
い。For refining the raw metal tantalum, conventional tantalum refining means can be used.
According to this, the concentration of metal components other than iron, nickel and titanium is also reduced, but this does not reduce the getter action. Further, the purification treatment may be a treatment for reducing the concentration of any one or two metal components of iron, nickel and titanium.
【0018】本発明において、放電ランプ10の定格消
費電力などの定格仕様は、点灯された状態において陽極
15の電極体30の最高温度部位、具体的には先端の温
度が1000℃以上となるように設定される。このよう
な条件においては、バルブ部分11内に封入された水銀
などの放電発光物質による光の放射が十分となり、目的
とする放射照度を確実に実現することができる。In the present invention, the rated specifications such as the rated power consumption of the discharge lamp 10 are such that the maximum temperature portion of the electrode body 30 of the anode 15, specifically the temperature of the tip, is 1000 ° C. or more in the lit state. Is set to. Under such conditions, the emission of light by the discharge light-emitting substance such as mercury enclosed in the bulb portion 11 is sufficient, and the desired irradiance can be reliably realized.
【0019】上記の構成による放電ランプ10において
は、タンタル材料よりなるゲッター35が、鉄、ニッケ
ルおよびチタンの重量濃度の合計が50ppm以下であ
ることにより、後述する実施例の説明からも明らかなよ
うに、封体14のバルブ部分11において黒化現象が生
ずることが有効に抑制され、その結果、長い使用寿命が
得られる。In the discharge lamp 10 having the above-mentioned structure, the getter 35 made of a tantalum material has a total weight concentration of iron, nickel and titanium of 50 ppm or less. In addition, the occurrence of the blackening phenomenon in the valve portion 11 of the envelope 14 is effectively suppressed, and as a result, a long service life can be obtained.
【0020】すなわち、本発明の放電ランプ10におい
て、ゲッター35を構成するタンタル材料は、バルブ部
分11内において、放電現象によって陽極15が高温と
なることによって加熱されて活性化され、金属タンタル
に固有の作用によってバルブ部分11内空間に存在する
水素、酸素、水などの分子または原子を吸着してそれら
の濃度を低く維持し、それにより当該放電ランプ10の
本来的な放電現象の持続に寄与するゲッター作用を有効
に発揮するのであるが、タンタル材料中に含有される
鉄、ニッケルおよびチタンの量が多い場合には、ゲッタ
ー自体が高温となることによってそれらの金属成分が多
量に蒸発し、これがバルブ部分11の管壁の内面に付着
する結果、早期に黒化現象が生ずるようになる。That is, in the discharge lamp 10 of the present invention, the tantalum material forming the getter 35 is heated and activated in the bulb portion 11 due to a high temperature of the anode 15 due to a discharge phenomenon, and is unique to metal tantalum. By the action of, the molecules or atoms such as hydrogen, oxygen and water existing in the space inside the bulb portion 11 are adsorbed and their concentration is kept low, thereby contributing to the continuation of the original discharge phenomenon of the discharge lamp 10. Although it effectively exerts the getter action, when the amount of iron, nickel and titanium contained in the tantalum material is large, a large amount of those metal components evaporate due to the high temperature of the getter itself, which is As a result of adhering to the inner surface of the tube wall of the valve portion 11, a blackening phenomenon occurs early.
【0021】然るに、本発明のように、ゲッター35を
構成するタンタル材料として、含有される鉄、ニッケル
およびチタンの重量濃度の合計が50ppm以下のもの
を用いることにより、それらが蒸発するとしてもその絶
対量が少ないため、実際上、長い時間にわたって封体に
黒化現象の発生が認められず、その結果、長時間にわた
って所期の放射照度が維持され、結局、長い使用寿命の
放電ランプを得ることができる。However, as in the present invention, when the total weight concentration of iron, nickel, and titanium contained in the getter 35 is 50 ppm or less, even if they are evaporated, that tantalum material is used. Since the absolute amount is small, the blackening phenomenon is not actually observed in the envelope for a long time, and as a result, the desired irradiance is maintained for a long time, and eventually a discharge lamp with a long service life is obtained. be able to.
【0022】タンタル材料における鉄、ニッケルおよび
チタンの重量濃度の合計が50ppm以下であれば、黒
化現象の発生が顕著に抑制されるが、この値が50pp
mを超える場合には、点灯条件によっては早期に黒化現
象が生ずるおそれがある。また、十分に長い使用寿命を
有する放電ランプを確実に得るためには、ゲッターを構
成するタンタル材料における上記の3種の金属成分の重
量濃度の合計が30ppm以下であることが好ましく、
特にそれらの3種の金属成分の重量濃度がいずれも10
ppm以下であることが望ましい。When the total weight concentration of iron, nickel and titanium in the tantalum material is 50 ppm or less, the blackening phenomenon is remarkably suppressed, but this value is 50 pp.
If it exceeds m, the blackening phenomenon may occur early depending on the lighting conditions. Further, in order to reliably obtain a discharge lamp having a sufficiently long service life, the total weight concentration of the above-mentioned three metal components in the tantalum material forming the getter is preferably 30 ppm or less,
In particular, the weight concentrations of these three metal components are all 10
It is desirable that the content is ppm or less.
【0023】また、本発明の効果は、点灯状態におい
て、陽極の電極体の温度が1000℃以上となる放電ラ
ンプであれば、有効に得ることができる。すなわち、そ
のような放電ランプにおいては、タンタル材料よりなる
ゲッターからの鉄、ニッケルおよびチタンよりなる微量
成分の蒸発が顕著となり、早期に黒化現象が生ずる原因
となるからである。従って、本発明の効果は、放電ラン
プのタイプや封体の形状、定格消費電力の大きさ、封入
される放電発光物質、封体ガスの種類などによって本質
的な影響を受けるものではない。The effects of the present invention can be effectively obtained as long as the discharge lamp has a temperature of the electrode body of the anode of 1000 ° C. or higher in the lighting state. That is, in such a discharge lamp, the evaporation of trace components consisting of iron, nickel and titanium from the getter made of a tantalum material becomes remarkable, which causes an early blackening phenomenon. Therefore, the effect of the present invention is not essentially affected by the type of discharge lamp, the shape of the sealing body, the size of the rated power consumption, the discharge luminescent substance to be sealed, the type of sealing gas, and the like.
【0024】また、鉄、ニッケルおよびチタン以外の他
金属成分、例えばモリブデン、タングステン、ニオブな
どは高温においてもそれ自体の蒸気圧が低いので、早期
の黒化現象の原因となるものではない。同様に、炭素、
水素、窒素、酸素などの非金属元素も早期の黒化現象の
原因となるものではない。Further, metal components other than iron, nickel, and titanium, such as molybdenum, tungsten, and niobium, which have a low vapor pressure even at high temperatures, do not cause an early blackening phenomenon. Similarly, carbon,
Non-metal elements such as hydrogen, nitrogen and oxygen also do not cause an early blackening phenomenon.
【0025】なお、点灯状態において陽極の温度が10
00℃に達しない放電ランプにおいては、ゲッターを構
成するタンタル材料が鉄、ニッケルおよびチタンを多量
に含有するものであっても、温度が低いためにそれらの
金属が蒸発する量が少ないため、一般にタンタル材料に
おけるそれらの含有濃度の割合によって黒化現象の程度
が変わるものではない。In the lighting state, the temperature of the anode is 10
In a discharge lamp that does not reach 00 ° C., even if the tantalum material forming the getter contains a large amount of iron, nickel, and titanium, the amount of those metals evaporating is small because the temperature is low. The degree of the blackening phenomenon does not change depending on the proportion of the content concentration of the tantalum material.
【0026】以上、本発明の放電ランプの実施の形態に
ついて説明したが、本発明においては、上記の実施の形
態に限られず、種々の変更を加えることができる。具体
的には、本発明においては、ゲッターを構成するタンタ
ル材料が、鉄、ニッケルおよびチタンの3種の金属成分
の重量濃度の合計が50ppm以下であるという条件の
みによって確実に黒化現象の原因を抑制することができ
るので、ゲッターそれ自体の形態、配置個所、支持の態
様などは制限されるものではない。ただし、ゲッターが
あまり高温に加熱される個所に配置されることは好まし
くない。Although the embodiment of the discharge lamp of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be added. Specifically, in the present invention, the cause of the blackening phenomenon is surely achieved only by the condition that the total weight concentration of the three metal components of iron, nickel and titanium is 50 ppm or less in the tantalum material forming the getter. Since the getter can be suppressed, the form of the getter itself, the arrangement position, the mode of support, etc. are not limited. However, it is not preferable to arrange the getter in a place where it is heated to a too high temperature.
【0027】[0027]
【実施例】以下、本発明の放電ランプの実施例について
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。EXAMPLES Examples of the discharge lamp of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.
【0028】実施例1 図1に示された構成に従って、下記の仕様による本発明
のショートアーク型放電ランプを作製した。 定格電流 21.3A 定格電圧 47V 定格消費電力 1.0kW 陽極の材質 タングステン 陰極の材質 トリエーテッドタングステン 電極間距離 3mm 点灯時の陽極の温度 2300℃(先端部位) ゲッターとしては、表1に示されている不純物濃度を有
するタンタル材料Aよりなり、直径0.5mm、全長5
0mmのワイア(重量0.17mg)を用いた。Example 1 A short arc type discharge lamp of the present invention having the following specifications was produced according to the configuration shown in FIG. Rated current 21.3A Rated voltage 47V Rated power consumption 1.0kW Anode material Tungsten Cathode material Thoriated tungsten electrode distance 3mm Anode temperature during lighting 2300 ℃ (tip part) Getter is shown in Table 1. Made of tantalum material A with a certain impurity concentration, diameter 0.5 mm, total length 5
A 0 mm wire (weight 0.17 mg) was used.
【0029】対照例 ゲッターとして、タンタル材料Bよりなるものを用いた
こと以外は実施例1と全く同様にして、対照用の放電ラ
ンプを作製した。Control Example A control discharge lamp was produced in the same manner as in Example 1 except that a getter made of tantalum material B was used.
【0030】タンタル材料Aおよびタンタル材料Bの不
純物成分濃度は表1に示すとおりである。なお、表1に
おいて「三者合計」とは鉄、ニッケルおよびチタンの合
計を示す。The impurity component concentrations of the tantalum material A and the tantalum material B are as shown in Table 1. In Table 1, "three-way total" means the total of iron, nickel, and titanium.
【0031】[0031]
【表1】 [Table 1]
【0032】実験例 実施例1および対照例で作製された放電ランプを、定格
条件に従って連続的に2000時間にわたって点灯さ
せ、点灯時間の経過による放射照度の変化を測定したと
ころ、図3に示す結果が得られた。この図において、曲
線Aが実施例1の放電ランプの結果を示し、曲線Bが対
照例の放電ランプの結果を示す。なお、放射照度は、初
期値を100としたときの相対値(%)で示されてい
る。Experimental Example The discharge lamps produced in Example 1 and the control example were continuously lit for 2000 hours according to the rated conditions, and the change in irradiance with the lapse of lighting time was measured. The results shown in FIG. was gotten. In this figure, curve A shows the result of the discharge lamp of Example 1, and curve B shows the result of the discharge lamp of the control example. The irradiance is shown as a relative value (%) when the initial value is 100.
【0033】この図3の曲線Aの結果から、実施例1の
放電ランプによれば、封体の黒化現象の発生の程度が非
常に小さいために、点灯時間が2000時間に達した時
点においてもなお93%以上の放射照度が維持されてお
り、2000時間以上もの長い使用寿命が得られる。一
方、対照例の放電ランプによれば、曲線Bで示されてい
るように、約800時間程度の点灯時間が経過した時点
で放射照度が92%より小さくなっており、早期に黒化
現象が生じて使用寿命が短いことが理解される。以上の
ことから、本発明の放電ランプによれば、約2倍以上の
長い使用寿命が得られることが明らかである。From the result of the curve A in FIG. 3, according to the discharge lamp of Example 1, since the degree of blackening phenomenon of the sealing body is very small, the lighting time reaches 2000 hours. The irradiance of 93% or more is maintained, and a long service life of 2000 hours or more can be obtained. On the other hand, according to the discharge lamp of the comparative example, as shown by the curve B, the irradiance becomes smaller than 92% at the time when the lighting time of about 800 hours has elapsed, and the blackening phenomenon occurs early. It is understood that the resulting service life is short. From the above, it is clear that the discharge lamp of the present invention can obtain a long service life of about twice or more.
【0034】また、実験が終了した後の各放電ランプに
ついて、封体のバルブ部分における黒化現象が生じてい
る個所の内面の付着物質を採取して元素分析したとこ
ろ、対照例の放電ランプでは、鉄、ニッケルおよびチタ
ンの含有割合の合計が70重量%以上であったが、実施
例1の放電ランプでは鉄、ニッケルおよびチタンの含有
割合の合計が40重量%以下であった。このことより、
鉄、ニッケルおよびチタンが黒化現象の生ずる主原因で
あってモリブデン、ニオブおよびタングステンは黒化現
象の発生における影響が小さいものであることが理解さ
れるが、その理由は、モリブデン、ニオブおよびタング
ステンは蒸気圧が著しく低いものだからであると考えら
れる。Further, with respect to each discharge lamp after the experiment was completed, the adhered substance on the inner surface of the portion where the blackening phenomenon occurred in the bulb portion of the envelope was sampled and subjected to elemental analysis. The total content of iron, nickel and titanium was 70% by weight or more, but the total content of iron, nickel and titanium was 40% by weight or less in the discharge lamp of Example 1. From this,
It is understood that iron, nickel, and titanium are the main causes of the blackening phenomenon, and molybdenum, niobium, and tungsten have a small influence on the occurrence of the blackening phenomenon, because the reasons are molybdenum, niobium, and tungsten. Is thought to be because the vapor pressure is extremely low.
【0035】以上のことより、対照例の放電ランプで
は、ゲッターを構成するタンタル材料Bから多量の鉄、
ニッケルおよびチタンが蒸発して封体のバルブ部分に付
着するために早期に黒化現象が生ずること、並びに実施
例1の放電ランプでは、それら三者の蒸発量が少ないた
めに、黒化現象の発生が遅く、非常に長い使用寿命が得
られることが理解される。From the above, in the discharge lamp of the comparative example, a large amount of iron from the tantalum material B constituting the getter,
The blackening phenomenon occurs early because nickel and titanium evaporate and adhere to the bulb portion of the sealing body, and in the discharge lamp of Example 1, the blackening phenomenon occurs due to the small evaporation amount of the three. It is understood that it is slow to develop and has a very long service life.
【0036】[0036]
【発明の効果】本発明の放電ランプによれば、ゲッター
として、含有される鉄、ニッケルおよびチタンの重量濃
度の合計が特定の割合以下であるタンタル材料を用いる
ことにより、黒化現象が生ずる速度がきわめて小さく、
その結果、長時間にわたる使用においても封体に黒化現
象が生ずることが有効に抑制され、長い使用寿命が得ら
れる。According to the discharge lamp of the present invention, the use of a tantalum material having a total weight concentration of iron, nickel and titanium contained in a getter at a specific ratio or less as a getter causes a blackening phenomenon to occur. Is extremely small,
As a result, it is possible to effectively suppress the occurrence of the blackening phenomenon in the sealed body even after long-term use, and to obtain a long service life.
【図1】ショートアーク型放電ランプの一例における構
成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an example of a short arc type discharge lamp.
【図2】ゲッターが配置された状態の陽極を示す説明図
である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an anode in a state where a getter is arranged.
【図3】本発明の実施例に係る放電ランプと対照例に係
る放電ランプについて、連続点灯実験を行った場合の放
射照度維持特性を示す曲線図である。FIG. 3 is a curve diagram showing irradiance maintenance characteristics when a continuous lighting experiment is performed on a discharge lamp according to an example of the present invention and a discharge lamp according to a comparative example.
10 ショートアーク型放電ランプ 11 バルブ部分 12,13 ステム部分 14 封体 15 陽極 16 陰極 17,18 口金 19,23 金属箔 20 圧着端子 21 リード線 24 端子 25,26 反射膜 27 排気管残部 30 電極体 31 支持ロッド部 32 小径ロッド部分 33 頸部 35 ゲッター 10 Short Arc Discharge Lamp 11 Bulb Part 12, 13 Stem Part 14 Enclosure 15 Anode 16 Cathode 17, 18 Base 19, 23 Metal Foil 20 Crimp Terminal 21 Lead Wire 24 Terminal 25, 26 Reflective Film 27 Exhaust Pipe Remaining 30 Electrode Body 31 Support Rod Part 32 Small Diameter Rod Part 33 Neck Part 35 Getter
Claims (3)
れた、点灯状態において1000℃以上の温度となる電
極と、前記封体内に配置されたゲッターとを有してな
り、 ゲッターは、含有される鉄、ニッケルおよびチタンの重
量濃度の合計が50ppm以下であるタンタル材料より
なることを特徴とする放電ランプ。1. A glass envelope, an electrode arranged in the envelope and having a temperature of 1000 ° C. or higher in a lighting state, and a getter arranged in the envelope. A discharge lamp comprising a tantalum material having a total weight concentration of iron, nickel and titanium of 50 ppm or less.
れに含有される鉄、ニッケルおよびチタンの重量濃度の
合計が30ppm以下である請求項1に記載の放電ラン
プ。2. The discharge lamp according to claim 1, wherein the total weight concentration of iron, nickel and titanium contained in the tantalum material forming the getter is 30 ppm or less.
れに含有される鉄の重量濃度が10ppm以下、ニッケ
ルの重量濃度が10ppm以下、かつチタンの重量濃度
が10ppm以下である請求項2に記載の放電ランプ。3. The tantalum material constituting the getter has a weight concentration of iron of 10 ppm or less, a weight concentration of nickel of 10 ppm or less, and a titanium concentration of 10 ppm or less. Discharge lamp.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001126659A (en) * | 1999-10-25 | 2001-05-11 | Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh | Mercury short arc lamp |
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-
1996
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