JPS63257177A - 超高圧水銀灯 - Google Patents

超高圧水銀灯

Info

Publication number
JPS63257177A
JPS63257177A JP8880287A JP8880287A JPS63257177A JP S63257177 A JPS63257177 A JP S63257177A JP 8880287 A JP8880287 A JP 8880287A JP 8880287 A JP8880287 A JP 8880287A JP S63257177 A JPS63257177 A JP S63257177A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
la2o3
electron emission
pressure mercury
high pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8880287A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Fujimura
藤村 孝史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP8880287A priority Critical patent/JPS63257177A/ja
Publication of JPS63257177A publication Critical patent/JPS63257177A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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〕 本発明は、例えばカラー陰極線管けい光面を形成する際
の露光用光源などに用いて好適な超高圧水銀灯に関する
〔従来の技術〕
従来よシ、例えばグロジエクションアライナーの照明用
などとして、水銀蒸気を封入した楕円体状のパルプの内
部に、陰極および陽極を対向配置した、いわゆるショー
トアークタイプ(電極負荷形)の超高圧水銀灯が用いら
れる場合がある。その場合、陰極には例えば2%のトリ
ウム酸化物を含むタングステン(以下2%rhos−W
)が用いられ、陽極には純タングステン(以下Pur・
−W)が用いられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、このようなショートアークタイプの超高圧水
銀灯では、電極の劣化、特に篭手放出側電極である陰極
先端部の消耗が最大の問題であった。
第5図は、このような電極の劣化を示したもので、同図
(a)〜(f)は、それぞれ時間が0.100,200
、400 、800 、1600 時間と経過して行く
に伴い、電極先端部がどのように変形して行くかを示し
ている。陰極1には直径DI=2mで先端部を0゜31
1!IIφの球面に加工した2 % ThOz  Wか
らなるテーパ電極(テーバ角θ=70’)を用い、電子
吸収側の陽極2としては、直径D2=4mm で、放電
アークのゆらぎを防止するため、先端のD3=1〜1.
6nφの部分を平面加工したPure−Wからなる電極
を用いている。初期状態における陰極1と陽極2との間
の距離(アーク長)gは1.9富冨で、両電極は球状の
バルブに配置しである。
このように陰極1の劣化・消耗が激しいのは、アーク中
のエネルギー分布に起因し、プラズマの核が陰極側に寄
るためと考えられるが、劣化に伴い、陰極の金属の結晶
構造が変化している。この金属結晶の変化についてよく
調べると、はとんどの場合、電極先端部の溶解によるも
のである。
これを防止するには、陰極の仕事関数を下げ、低い温度
でも電子が放出できるようにすればよい。
本来、2%Th02−Wを使用している理由もそこにあ
るのであるが、上述したようにその効果は十分とはいえ
ない。特に、このランプをドツトタイプのカラー陰極線
管けい光面を形成する際の露光用光源として利用しよう
とすると、その不都合は明らかである。
第6図(a)〜(f)は、第5図(a)〜(f)の各電
極のランプを用いて露光した場合のけい光体ドツトおよ
びその接着限界径を示したものであるが、高精細カラー
陰極線管として使用可能なのは、せいぜい同図(d)ま
で、換言すれば、ランプの寿命はせいぜい400時間で
しかない。
この発明は、電極、特に電子放出側電極の劣化が少なく
、寿命の長い超高圧水銀灯を提供することを目的とする
〔問題点を解決するだめの手段〕
上記問題点は、電子放出側電極、少なくともその先端部
に、La化合物を含むタングステンを使用するととKよ
シ解決される。
〔作用〕
La化合物、例えばLa2O3は、タングステンよシさ
らに仕事関数が低く、放電開始電圧を下降させ、電子放
出性を向上させる作用を有する。このLa2O3が有効
に作用するためには、電極が消耗して行くときに常にそ
の表面近くにLa2O3があることが必要であるが、T
he、が粒状であったのに対しLa20.は針状の結晶
であるため、その作用が持続的に得られやすい。
〔実施例〕
第1図は、この発明の一実施例を示す超高圧水銀灯の外
観図である。石英からなるパルプ11の内部に、第2図
(1)の断面構造に示すように、パルプ11の中心軸Y
に清って、電子放出側の陰極12および電子吸収側の陽
極13が対向配置され、それぞれMo箔からなるリード
14.15を介して口金16.17に接続されている。
バルブ11は、カラー陰極線管けい光面の露光用光源と
して用いたときに均一な照度分布が得られるように1球
状としてあり、外径aは28mM、内径すは25Mであ
る。
陰極12は、直径c=2mmの、La2O3を2%含ん
だタングステン(以下2%La2O3W)からなシ、陽
極13は、直径d=4寵のPur・−Wから−なる電極
である。陰極12には、放熱のため2係ThO2−Wか
らなる細線18が巻きつけてあシ、同じく陽極13には
T1やZrを含む2%Tho、−wからなる細線19が
巻きつけである。T14’Zrは不要な放出ガスを吸着
するゲッターとして作用する。また、21.22は対流
による放熱効果を高めるために熱吸収体として被着した
金の蒸着金属膜である。
電極先端形状は、第2図(b)に示すように、陰極12
についてはテーパ角θ=700のテーパ電極で、先端部
は0.3 flφの球面加工を施しである。陽極13は
、テーパ角90’のテーパ電極とし、アークのゆらぎを
放出するため、先端のes=1.2tgφの部分は平面
加工しである。
ここで、タングステンを用いているのは、例えば銅(C
u)などと比較して仕事関数および熱伝導率が低く、溶
解温度や沸点が高いことによる。これに対し、仕事関数
のさらに低い(Wの4.4eVに対し2,8・V)La
10Bを2%添加することにより、Par・−Wよ)電
子放出性が良く、溶解温度はそれに近い金属材料が得ら
れる。
第3図は、上記構成の超高圧水銀灯について、第5図の
ものと同様の劣化試験を行なった結果を示すものである
。初期状態におけるアーク長gは1.9nであシ、陰極
12の材質が2%’rhoz−wでなく2%La203
−Wであるはかは、第5図の実験例と全く同一の条件で
ある。
第3図から明らかなように、2%Laz03−Wを用い
た本実施例の陰極12は、少なくとも400時間までは
ほとんど劣化はなく、800時間になってはじめて、わ
ずかに劣化が見られるようになる程度である。
第4図に、アーク長とその変化率について実験した結果
を示す。当然のことながら、アーク長が短いほど、陰極
12への温度負荷は大きく、先端部の劣化・変形に伴う
アーク長の変化率を増大させて寿命を短くする。同図中
、曲線1が2%ThO2−Wを用いた場合 が2%La
203−Wを用いた場合の結果を示すが、2%Th0z
−Wの場合、アーク長1.9顛で変化率は0.6μm/
hrであったのに対し、2%La 203− Wの場合
は0.14m/hrであシ、さらに1.5nで0.15
μm/hr、 1.2n+で0.25μrn/hr。
1、 Ovraでも0.4μm/hrと、アーク長を短
くしても劣化はきわめて少ない。アーク長が短くするこ
とにより、光源径の小さい、点光源に近い光源が得られ
、特にドツトタイプの高精細カラー陰極線管けい光面の
形成には有用であるが、本実施例によれば、その場合で
も劣化の少ないランプが得られる。
なお、このようにLa2O3の利用により、電子放出性
が改善されて温度を低く抑えることができる結果、アー
クプロファイルをくずさずに、陰極12の先端部のテー
パ角を70°から90°程度まで広げることが可能とな
る。このテーパ角は狭いほど、熱による変形は著しく、
これを90°まで広げることにより、ランプの寿命をさ
らに延ばすことができる。
例えば、定格430 Wで前述した2係Th02− W
を用いたテーパ角70°、アーク長1.9flのランプ
を点灯した場合、43V 、 IOAで35W/ m 
(200III (D距離における波長300〜450
nmについての値)の明るさが得られ、アーク長の率は
1.3μm/hrであった。これに対し、2%LIL2
03  Wを用いたランプでは、電子放出性の改善によ
りミ圧が36Vに低下し、その分電流が12Aに増加し
、明るさが38.5W/rr/に増した。この時、アー
ク長の変化率は1.0μr / h rであった。逆に
、この2%La 203− W タイプのランプで2%
The、−Wタイプのランプと同等の明るさを得るのな
ら、電力は390W(36V 。
10.8A )で足シ、その時のアーク長変化率は0.
7μm/hrにとどまる。これが、さらにテーパ角90
゜の2%La203  W電極を用いた場合には、アー
ク長変化率は0.53μm/hrに減少する。
La2O3の含有率は、1〜4%程度が適当である。含
有率が低い場合には、電子放出性の改善効果が十分に得
られない。含有率が高いと、電子放出性は良く々る反面
、加工性が悪化するとともに、耐熱性が低下する。
また、La2O3以外にも、例えばLaB6などのLa
化合物を用いるととも可能である。LaB6の仕事関数
は2.59eV、融点は2803℃である。
上述した実施例は、陰極12全体をL&化合物を含むタ
ングステンにより形成したが、少なくとも先端部をそれ
により形成すればよく、例えば、L&化合物を含むタン
グステンからなる棒状の芯材の外周を、熱吸収性の良好
な他の材料で覆った構成等としてもよい。
以上ショートアークタイプの超高圧水銀灯について説明
したが、管壁負荷形のいわゆるロングアークタイプの超
高圧水銀灯においても電極の劣化は長寿命化をはかる上
で問題であシ、本発明はこの場合にも有用である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、超高圧水銀灯の電子放出側電極の消耗
の抑え、ランプの寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す超高圧水銀灯の要部断
面図および電極先端部正面図、第2図は同じく超高圧水
銀灯の外観を示す正面図、第3図はアーク長とアーク長
変化量との関係を示す図、第4図は陰極先端部形状の経
時変化を示す図、第5図および第6図は従来例の陰極先
端部形状の経時変化を示す図およびそのランプで露光し
たドツトの形状を示す平面図である。 11−@−・バルブ、12・・・・陰極、13・・・#
陽極。 第1図 13:114 4々 第2図 第3図 ブー7長(mm)  − 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、水銀蒸気を封入したバルブ内に、電子放出側電極と
    対向電極とを、相互に一定の距離をおいて対向配置して
    なる超高圧水銀灯において、電子放出側電極先端部を、
    La化合物を含むタングステンにより構成したことを特
    徴とする超高圧水銀灯。
JP8880287A 1987-04-13 1987-04-13 超高圧水銀灯 Pending JPS63257177A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8880287A JPS63257177A (ja) 1987-04-13 1987-04-13 超高圧水銀灯

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8880287A JPS63257177A (ja) 1987-04-13 1987-04-13 超高圧水銀灯

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63257177A true JPS63257177A (ja) 1988-10-25

Family

ID=13953002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8880287A Pending JPS63257177A (ja) 1987-04-13 1987-04-13 超高圧水銀灯

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63257177A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03274649A (ja) * 1990-03-26 1991-12-05 Ushio Inc 電極及びその製造方法
EP0759633A1 (de) * 1995-08-17 1997-02-26 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Hochdruckentladungslampe
US5817766A (en) * 1995-04-05 1998-10-06 Roche Diagnostic Systems, Inc. Reagents for a cannabinoid immunoassay
JP2005519435A (ja) * 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 ショートアーク型高圧放電ランプ

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03274649A (ja) * 1990-03-26 1991-12-05 Ushio Inc 電極及びその製造方法
US5817766A (en) * 1995-04-05 1998-10-06 Roche Diagnostic Systems, Inc. Reagents for a cannabinoid immunoassay
EP0759633A1 (de) * 1995-08-17 1997-02-26 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Hochdruckentladungslampe
JP2005519435A (ja) * 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 ショートアーク型高圧放電ランプ
JP4741190B2 (ja) * 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 ショートアーク型高圧放電ランプ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3248590A (en) High pressure sodium vapor lamp
US7279839B2 (en) Short arc high-pressure discharge lamp
US6809478B2 (en) Metal halide lamp for automobile headlight
US4970431A (en) High-pressure sodium discharge lamp with fins radially extending from the discharge vessel for controlling the wall temperature of the discharge vessel
US3350598A (en) High pressure electric discharge device containing a fill of mercury, halogen and an alkali metal and barrier refractory oxide layers
US4321504A (en) Low wattage metal halide arc discharge lamp
US3248591A (en) Discharge lamp electrode with integral cooling means
JPH04228436A (ja) 高圧放電ランプ
US4625149A (en) Metal vapor discharge lamp including an inner burner having tapered ends
US5627430A (en) Discharge lamp having a cathode with a sintered tip insert
US3714493A (en) Compact metal halide arc lamp containing primarily mercury iodide
JP2947958B2 (ja) 高圧放電ランプ
JPS63257177A (ja) 超高圧水銀灯
US6940228B2 (en) Long-life high-pressure discharge lamp and lamp unit using same
US2670451A (en) Short arc high-pressure vapor discharge lamp
JP2002110091A (ja) 電極材料、高圧放電ランプおよび照明装置
JPH0721981A (ja) メタルハライドランプ
US3218510A (en) Electric high pressure discharge lamp of high luminous intensity
JP2781555B2 (ja) 超高圧水銀灯
JP3598941B2 (ja) キセノン水銀ランプ
JP3480340B2 (ja) 直流放電ランプ
JP4587118B2 (ja) ショートアーク放電ランプ
US4978887A (en) Single ended metal vapor discharge lamp with insulating film
JP2782611B2 (ja) ショートアーク型キセノン放電灯およびショートアーク型水銀蒸気放電灯
US2152993A (en) Electric gaseous discharge device