JPH11144679A - ショートアークランプ - Google Patents

ショートアークランプ

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JPH11144679A
JPH11144679A JP9320581A JP32058197A JPH11144679A JP H11144679 A JPH11144679 A JP H11144679A JP 9320581 A JP9320581 A JP 9320581A JP 32058197 A JP32058197 A JP 32058197A JP H11144679 A JPH11144679 A JP H11144679A
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啓介 大久保
Toshiyuki Shima
利之 嶋
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Ushio Inc
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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単で、かつ確実に保持用筒体を電極芯棒に仮
止めすることができ、ランプ点灯直後の異常放電に起因
する不具合も解消することが可能なショートアークラン
プを提供する。 【解決手段】発光管10内に陰極21と陽極22が対向
配置され、陰極および陽極の電極芯棒20が保持用筒体
30に挿通されて保持され、保持用筒体が発光管に続く
側管11の絞り込み部12において支持されてなるショ
ートアークランプにおいて、電極芯棒に、保持用筒体の
電極側端面に当接するコイル部材40を巻き付け、この
コイル部材を保持用筒体の仮止め部材とする。また、コ
イル部材として、コイル素線の中腹部で折り返して2段
に巻回され、コイル素線の両側の端部41が同一側であ
る2段巻きコイルを使用し、コイル素線の端部を電極側
に位置させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LSI製造工程に
おいて紫外線露光用の光源などに使用されるショートア
ークランプに関するものである。
【0002】ショートアークランプは、石英ガラスから
なる球形や楕円球形をした発光管内に陰極と陽極が所定
距離で対向配置され、この陰極および陽極の電極芯棒が
発光管の両側に続く側管でシールされている。そして、
陰極および陽極の電極芯棒を保持するために、発光管内
を減圧状態にして側管の発光管側の端部を加熱し、側管
を縮径して絞り込み部を形成している。しかし、側管の
絞り込み部で陰極および陽極の電極芯棒を直接保持する
ためには、絞り込み量を大きくする必要がある。このた
め、陰極および陽極の電極芯棒の外周面に、厚さが15
〜30μm程度のモリブデン箔を巻き付け、この巻き付
け部分を石英ガラスからなる保持用筒体に挿通して保持
し、側管の絞り込み部を保持用筒体に溶着することによ
り保持用筒体を側管の絞り込み部と一体化して固定して
いる。側管の絞り込み部と保持用筒体を溶着して一体化
すると、結果的にその部分の肉厚が大きくなり、強度が
向上する利点もある。なお、モリブデン箔を電極芯棒に
巻き付けるのは、ランプ点灯中に高温になった電極芯棒
の膨張を吸収して保持用筒体に大きな負荷がかからない
ようにするためである。
【0003】この絞り込み工程中に、保持用筒体が電極
芯棒に沿って移動しないように、保持用筒体を電極芯棒
に仮止めしておく必要がある。保持用筒体の反電極側
は、給電用の導電箔が設けられているので、これを利用
して保持用筒体を仮止めすることができ、保持用筒体が
反電極側に移動することはない。従って、保持用筒体が
電極側に移動するのを阻止する仮止めが必要になる。
【0004】このため従来は、先ず、図4に示すよう
に、厚さが0.1mm程度のモリブデン板からなる短冊
状の仮止め板28の端部を電極芯棒20に溶接し、しか
る後、この溶接部分を含む電極芯棒20の外周面に、つ
まり仮止め板28の長さ方向のほぼ半分の上にモリブデ
ン箔27を巻き付け、残りの半分の仮止め板28が伸び
出た状態で保持用筒体30に挿通する。そして、図5に
示すように、保持用筒体30の端部から伸び出た仮止め
板28をカール状に曲げて保持用筒体30の端面に接触
させることによって保持用筒体30を電極芯棒20に仮
止めしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる仮止め
構造は、次のような不具合があった。先ず、短冊状の仮
止め板の端部を電極芯棒に溶接し、かつ保持用筒体の端
部から伸び出た仮止め板をカール状に曲げるために、製
造に大きな手間を要した。また、仮止め板上にモリブデ
ン箔を巻くときに、仮止め板のエッジによって薄いモリ
ブデン箔が切れることがあり、更には、仮止め板をカー
ル状に曲げるときにも、浮き上がる仮止め板によってモ
リブデン箔が切れることがあった。そして、カール状に
曲げられた仮止め板は、ただ1ヶ所で保持用筒体の端面
に接触しているのて、発光管を回転させながら側管の絞
り込み操作を行うときに、保持用筒体の重量で仮止め板
の溶接部分が破損し、保持用筒体が移動してしまうこと
があった。つまり、仮止めが不完全であった。
【0006】また、ランプを点灯するとき、通電直後に
おいて、電極間で放電を開始する前に、エッジを有する
仮止め板を放電起点とする異常放電が生ずることがあ
り、放電起点が仮止め板のエッジから電極先端に移動し
て正常放電するまでの間に仮止め板の一部が溶け出す。
そして、この溶け出したモリブデンの溶塊が保持用筒体
と側管の絞り込み部との境界部分に食い込むように付着
し、この部分の発光管や絞り込み部にクラックが発生す
ることがあり、このクラックが成長すると遂にはランプ
が破壊することもあった。
【0007】そこで本発明は、電極芯棒に巻かれたモリ
ブデン箔が損傷することがなく、簡単で、かつ確実に保
持用筒体を電極芯棒に仮止めすることができ、ランプ点
灯直後に異常放電が発生しても、発光管と絞り込み部と
の境界部分におけるクラックの発生を防止することがで
きるショートアークランプを提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項1の発明は、発光管内に陰極と陽極が対向
配置され、陰極および陽極の電極芯棒が保持用筒体に挿
通されて保持され、保持用筒体が発光管に続く側管の絞
り込み部において支持されてなるショートアークランプ
において、電極芯棒に、保持用筒体の電極側端面に当接
するコイル部材を巻き付け、このコイル部材を保持用筒
体の仮止め部材とする。
【0009】請求項2の発明は、電極芯棒にコイル部材
が係止する溝を形成するので、コイル部材が移動するこ
とがなく、従って、保持用筒体の仮止め効果をより確実
にすることができる。
【0010】仮止め部材としてコイル部材を使用する
と、ランプ点灯直後の異常放電の起点は、尖端状である
コイル素線の端部になる確率が大きいが、請求項3の発
明は、コイル部材として、コイル素線の中腹部で折り返
して2段に巻回され、コイル素線の両側の端部が同一側
である2段巻きコイルを使用し、コイル素線の端部が電
極側に位置するようにするので、このコイル素線の両方
の端部、つまり異常放電の起点が保持用筒体から遠い位
置であり、従って、保持用筒体と側管の絞り込み部との
境界部分からも遠い位置となる。このため、コイル素線
の端部が溶け出しても、この溶塊が保持用筒体と側管の
絞り込み部との境界部分に食い込むように付着すること
がなく、クラックの発生を防止することができる。
【0011】請求項4の発明は、コイル部材をエミッタ
ーを含むタングステンで成形するので、コイル部材のタ
ングステンの蒸発を抑制でき、発光管の黒化を防止する
ことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、図面に基づいて本発明の
実施の形態を具体的に説明する。図1は、LSI露光用
に使用されるショートアークランプを示すが、このショ
ートアークランプの定格消費電力が700W、ランプ電
圧が44V、ランプ電流が15.9Aである。石英ガラ
スからなる略楕円球状の発光管10の両側から内径が8
mmφの側管11が伸びており、発光管10内には、一
対の電極芯棒20先端の陰極21と陽極22が3mm間
隔で対向配置されている。この電極芯棒20は、外径が
3mmφのタングステン棒からなるが、電極芯棒20の
尾端は扁平状に加工されており、その偏平部20aの両
面にモリブデンからなる導電箔24がそれぞれ接続され
ている。そして、2枚の導電箔24の間に石英板25が
挾まれている。
【0013】石英ガラスからなり、外径が6mmφ、長
さが8mmの保持用筒体30に電極芯棒20がそれぞれ
挿通されている。なお、図2に示すように、電極芯棒2
0と保持用筒体30の間には、ランプ点灯時の電極芯棒
20の膨張を吸収するためのモリブデン箔27が介在し
ている。そして、発光管10内を減圧状態にして、側管
11を加熱することにより縮径し、偏平状のシール部1
3で導電箔24をシールすると共に、絞り込み部12で
保持用筒体30を固定している。また、側管11の端部
には、それぞれ口金26が取り付けられている。
【0014】そして、電極芯棒20にコイル部材40が
巻き付けられている。このコイル部材40は、素線径が
0.4mmφのタングステン線を長さ5mm程度に緊密
に巻き付けたものであり、少々の力がかかっても移動し
ない。そして、コイル部材40は保持用筒体30の電極
側端面に当接している。かかるコイル部材40は、側管
11を加熱して縮径する工程において、保持用筒体30
が電極芯棒20に沿って電極側に移動するのを防止する
仮止め部材であり、保持用筒体30の電極側端面に当接
しているので、電極側への移動を防止することができ
る。また、図2に示すように、電極芯棒20に円周状の
溝23を形成し、コイル部材40の素線をこの溝23に
係止させると、コイル部材40に大きな力がかかっても
移動することがなく、仮止め効果をより確実にすること
ができる。なお、導電箔24の端部は保持用筒体30の
反電極側端面に当接しており、保持用筒体30が電極芯
棒20に沿って反電極側に移動するのを防止している。
つまり、保持用筒体30は電極芯棒20に沿っていずれ
の方向にも移動しないように仮止めされる。
【0015】このように、電極芯棒20にコイル部材4
0を巻き付けることにより、保持用筒体30を仮止めす
るので、確実に仮止めできるとともに、構造が簡単であ
り、極めて容易にランプを製造することができる。ま
た、電極芯棒20と保持用筒体30の間に介在するモリ
ブデン箔27を損傷することもない。
【0016】次に、図3に示すように、コイル部材40
として、コイル素線の中腹部で折り返して2段に巻回さ
れ、コイル素線の両側の端部が同一側である2段巻きコ
イルを使用し、コイル素線の両方の端部41,41が電
極側に位置するようにするのがよい。かかる構成にする
と、ランプ点灯直後の異常放電の起点は、コイル素線の
端部41,41になる確率が大きくなる。しかし、コイ
ル素線の端部41,41は保持用筒体30と側管11の
絞り込み部12の境界から遠い位置にあるので、異常放
電によってコイル素線の端部41,41が溶け出して
も、その溶塊が保持用筒体30と側管11の絞り込み部
12との境界部分に食い込むように付着することがな
く、クラックの発生を防止することができる。また、コ
イル部材40を、トリウムやセリウム、イットリウムな
どのエミッターを含むタングステンで成形すると、コイ
ル部材40のタングステンの蒸発を抑制でき、発光管1
0の黒化を防止することができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、発光管
内に陰極と陽極が対向配置され、陰極および陽極の電極
芯棒が保持用筒体に挿通されて保持され、保持用筒体が
発光管に続く側管の絞り込み部において支持されてなる
ショートアークランプにおいて、電極芯棒に、保持用筒
体の電極側端面に当接するコイル部材を巻き付け、この
コイル部材を保持用筒体の仮止め部材とするので、電極
芯棒と保持用筒体の間に介在するモリブデン箔が損傷す
ることがなく、簡単で、かつ確実に保持用筒体を電極芯
棒に仮止めすることができる。そして、コイル部材とし
て、コイル素線の中腹部で折り返して2段に巻回され、
コイル素線の両側の端部が同一側である2段巻きコイル
を使用し、コイル素線の端部が電極側に位置するように
すると、ランプ点灯直後に異常放電が発生しても発光管
と絞り込み部との境界部分におけるクラックの発生を防
止するショートアークランプとすることができる。更に
は、電極芯棒にコイル部材が係止する溝を形成すると、
コイル部材が移動することがなく、仮止め効果をより確
実にすることができ、コイル部材をエミッターを含むタ
ングステンで成形すると、コイル部材のタングステンの
蒸発を抑制でき、発光管の黒化を防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のショートアークランプである。
【図2】請求項2の発明の要部の説明図である。
【図3】請求項3の発明の要部の説明図である。
【図4】従来例の製造工程説明図である。
【図5】従来例の製造工程説明図である。
【符号の説明】
10 発光管 11 側管 12 絞り込み部 13 シール部 20 電極芯棒 21 陰極 22 陽極 23 溝 24 導電箔 25 石英板 26 口金 27 モリブデン箔 28 仮止め板 30 保持用筒体 40 コイル部材 41 コイル素線の端部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光管内に陰極と陽極が対向配置され、
    該陰極および陽極の電極芯棒が保持用筒体に挿通されて
    保持され、該保持用筒体が発光管に続く側管の絞り込み
    部において支持されてなるショートアークランプにおい
    て、 前記電極芯棒に、該保持用筒体の電極側端面に当接する
    コイル部材が巻き付けられたことを特徴とするショート
    アークランプ。
  2. 【請求項2】 前記電極芯棒に、該コイル部材が係止す
    る溝が形成されたことを特徴とする請求項1記載のショ
    ートアークランプ。
  3. 【請求項3】 前記コイル部材は、コイル素線の中腹部
    で折り返して2段に巻回され、コイル素線の両側の端部
    が同一側である2段巻きコイルであり、コイル素線の端
    部が電極側に位置することを特徴とする請求項1又は2
    記載のショートアークランプ。
  4. 【請求項4】 前記コイル部材は、エミッターを含むタ
    ングステンであることを特徴とする請求項1、2又は3
    記載のショートアークランプ。
JP32058197A 1997-11-07 1997-11-07 ショートアークランプ Expired - Lifetime JP3562271B2 (ja)

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