KR100533666B1 - 쇼트 아크 방전 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쇼트 아크 방전 램프의 음극 선단부의 마모를 억제하고, 또한 아크 방전에 치우침이나 이 아크 방전 자체의 깜박거림이 적은 쇼트 아크 방전 램프를 실현함으로써, 이 쇼트 아크 방전 램프를 내장한 장치 등의 광 조사면에서의 조도 저하나 깜박거림을 방지한다. 또한 장시간 점등한 경우에도 휘도의 열화가 적고, 또한 안정한 광 방사가 가능한 쇼트 아크 방전 램프를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 쇼트 아크 방전 램프는 개략 구형상의 발광관을 갖고, 이 발광관 내부에 음극과 양극이 대향하여 배치된 쇼트 아크 방전 램프에 있어서, 음극의 선단 부분의 결정 구조가 이 음극의 후단부측보다 거칠고 굵은 다수개의 결정으로 이루어지고, 또한 이 음극의 선단 부분에 함유되는 전자 방사성 물질이 0.1 질량% 이하인 것을 특징으로 한다.

Description

쇼트 아크 방전 램프{Short arc discharge lamp}

본 발명은 반도체나 액정 패널 등의 제조에서의 포토리소그래피 공정 등에서 이용하는 광원이나 영상 투사용 시스템에 이용하는 디지털 마이크로 미러 디바이스나 액정 등을 이용한 투사기용 광원에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 쇼트 아크 방전 램프의 전극에 관한 것이다.

종래, 쇼트 아크 방전 램프의 음극에는 전자 방사성 물질을 도프한 고융점 금속 재료, 예를 들면 산화 토륨을 도프한 텅스텐 재료인 트리에이티드 텅스텐이 이용되고 있다. 또, 이 음극의 형상으로서는 원기둥 형상 재료의 선단부를 원추형으로 가공하고, 이 음극의 최선단부에는 램프 전류에 따라서 전류 밀도가 적당히 이루어지도록 평탄, 또는 둥그런 모양을 띤 형상으로 형성하고 있다. 이 쇼트 아크 방전 램프에 있어서, 점등시에 가장 휘도가 높아지는 것은 이 음극의 선단 근방이다. 이 음극 선단 근방이 이 음극의 직경 중에서 가장 직경이 작기 때문에 전류 밀도가 가장 높아지는 결과가 되기 때문이다.

종래로부터 이 쇼트 아크 방전 램프를 내장한 광학 장치는 음극 선단의 휘도가 높은 부분을 효율적으로 이용할 수 있도록 이 음극의 선단 근방인 휘점부에 이 광학 장치의 초점이 맞도록 설계되어 있고, 이 쇼트 아크 방전 램프 장착시에는 램프 위치를 이 광학계의 조도가 최대로 이루어지도록 조정하는 것이 일반적이다. 그러나, 이 쇼트 아크 방전 램프는 점등 시간에 따라서 이 음극이 마모되어 가고, 상기의 음극 선단으로 가능한 휘점부의 위치가 램프단 방향, 예를 들면, 음극을 램프 아래쪽에 배치하여 점등한 경우에는 이 휘점부 위치가 점등 시간과 함께 아래쪽으로 후퇴하기 때문에, 이 광학 장치의 최적의 초점이 벗어나고, 이 광학계로부터 방사되는 광이 극단적인 조도 열화를 일으킨다고 하는 문제가 있었다. 이것은 이 음극 선단에 있어서의 전류 밀도가 높고, 이 음극의 온도가 대단히 높아지기 때문이라고 생각된다. 이 문제에 대해서, 종래에는 이 광학 장치의 램프 장착 위치를 자주 조정함으로써 대처하고 있었지만, 자주 조정하는 것은 수고스러울 뿐 아니라 이 조정때마다 예를 들면 노광시간의 조정 등 램프 위치 이외의 조정이 필요하여 결과적으로 공정수를 대단히 증가시키고 있었다.

그래서, 이 음극 선단의 마모를 회피하는 방법으로서 이 음극직경을 크게 하고, 이 음극 선단의 전류 밀도를 저하시키는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 전류 밀도를 저하시키면 이 휘점의 휘도 자체를 저하시킨다고 하는 문제가 있다. 또한, 방전 상태가 이 음극 선단에 국소적으로 치우친 아크 방전이 된다든지, 아크 방전이 이 음극 선단을 심하게 회전시켜서 아크 방전 자체가 안정하지 않다고 하는 문제가 있었다. 또한, 이 아크 방전 자체의 불안정에 의해 방사되는 광이 대단히 불안정하게 되어, 예를 들면 노광기 등에서는 노광면에서의 조도 불균일에 의한 문제점이 원인이 되고, 투영기 등에서는 투영상의 깜박거림의 원인이 된다고 하는 문제가 있었다.

또한, 이하와 같은 문제가 있다. 이 쇼트 아크 방전 램프에서 이용되는 이 음극 재료에는 통상 질량%로 2%의 산화 토륨이 첨가된 텅스텐 봉재, 말하자면 트리에이티드 텅스텐 봉이 사용된다. 이 산화 토륨은 전자 방사성 물질이고, 방전시에 용이하게 전자를 방출하기 위해 음극 선단 전체에 걸쳐서 시간적 또한 공간적으로 균일하게 이 산화 토륨이 공급되지 않으면 휘점의 확산이나 수축, 또는 국소적인 방전의 집중 등이 발생한다. 이 산화 토륨의 공급은 이 텅스텐 재료의 결정 입계를 통해서의 확산에 의한 공급과 이 음극 표면에 석출한 이 산화 토륨의 표면 확산에 의한 공급이 있다. 이 표면 확산에 의한 공급에 대해서는 예를 들면 일본국 특허 제2782610호 공보에 기재되어 있는 바와 같이 이 음극의 선단 원추부 표면의 일부에 탄화 처리를 행하는 것이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법은 이 음극 측면에 석출하는 산화 토륨의 양을 높이기 위한 것으로, 상기의 표면 확산에 의한 공급은 확보되지만, 상기한 결정 입계에 의한 공급을 확보하는 것은 아니다. 또한, 이 산화 토륨의 공급량의 저하는 음극 선단부의 휘점 확산을 일으키고, 역으로 이 산화 토륨의 공급량이 과잉이 되면 음극 선단부의 휘점 수축이나 아크 방전의 깜박거림이 발생한다고 하는 문제가 있었다.

도 5에 종래의 쇼트 아크 방전 램프에 있어서의 점등 초기의 아크 방전 상태와 음극 선단의 결정 상태를 도시한다. 도 5(a)는 비교적 선단 형상이 가는 종래의 음극에서의 방전 상태와 이 음극의 결정 상태이다. 이 음극 선단부에서의 결정 입경은 리드 봉측과 동일 정도의 비교적 가는 결정 입경이다. 이와 같은 비교적 가는 결정 입경에서는 상기한 바와 같이 산화 토륨의 결정 입계를 통해서의 확산에 의한 공급이 활발하여, 점등 초기에는 공급 과잉의 상태가 되었다. 그 때문에, 아크 방전의 상태는 선단부 전체를 덮고 있지만, 이 아크 방전의 안정성은 저하하였다. 또한, 이 음극 선단의 직경이 가늘고, 이 음극 선단에서의 전류 밀도가 높다는 등의 이유 때문에 이 음극 선단부의 마모가 심해서 음극 선단 위치 후퇴 등에 의한 광학계에서의 극단적인 조도 저하를 일으키고 있었다. 그래서, 도 5(b)에는 선단 직경 형상을 (a)과 비교하여 크게 하고 이 음극에 이러한 전류 밀도를 저하시키는 것을 시험한 경우를 나타내었다. 점등 초기의 음극 선단부에서의 결정 입경은 (a)의 경우와 동일하게 리드 봉측과 동일 정도의 비교적 가는 입경으로 (a)의 경우와 동일하게 아크 방전의 안정성에는 부족하였다. 또한, 도시한 아크 방전은 이 음극 선단의 일부에 치우쳐 있는 경우로, 이 아크 방전이 국소적으로 집중하여 고정되면 오히려 이 음극 선단의 온도가 불균일하게 되어 이 음극의 마모를 조장한다. 또한, 치우친 아크 방전이 일정한 개소에 고정되지 않으면 방사되는 광이 대단히 불안정하게 되어, 노광기 등에서는 노광면에서의 조도 불균일에 의한 문제점이 원인이 되며, 투영기 등에서는 투영상의 깜박거림의 원인이 되는 문제가 있었다.

쇼트 아크 방전 램프의 음극 선단부의 마모를 억제하고, 또한 아크 방전에 치우침이나 이 아크 방전 자체의 깜박거림이 적은 쇼트 아크 방전 램프를 실현함으로써, 이 쇼트 아크 방전 램프를 내장한 장치 등의 광 조사면에서의 조도 저하나 깜박거림을 방지한다. 또한 장시간 점등한 경우에도 휘도의 열화가 적고, 또한 안정한 광 방사가 가능한 쇼트 아크 방전 램프를 제공한다.

본 발명의 쇼트 아크 방전 램프는 개략 구(球)형상의 발광관을 갖고, 이 발광관 내부에 음극과 양극이 대향하여 배치된 쇼트 아크 방전 램프에 있어서, 음극의 선단 부분의 결정 구조가 이 음극의 후단부측보다 거칠고 굵은 다수개의 결정으로 이루어지고, 또한 이 음극의 선단 부분에 함유되는 전자 방사성 물질이 0.1질량% 이하인 것을 특징으로 한다.

또한, 전자 방사성 물질로서 산화 토륨을 함유하고 있는 것을 특징으로 한다.

또, 거칠고 굵어진 결정입자 부분의 두께가 최선단부로부터 0.1㎜ 내지 3.0㎜인 것을 특징으로 한다.

또한, 이 쇼트 아크 방전 램프의 점등시에 있어서의 음극 선단부의 전류 밀도가 30A/㎟ 내지 100A/㎟인 것을 특징으로 한다.

도 1에 본 발명의 쇼트 아크 방전 램프의 이 개략도를 도시한다. 석영 글래스제로 개략 구형상의 밸브부(1)의 양단에 기밀성을 유지하기 위한 대략 원통형상의 시일부(2, 3)가 있다. 이 시일부(2, 3)는 Mo 등으로 이루어지는 금속박을 이용하여 이 시일부의 외경을 이루는 석영관의 내측에서 말하자면 박 시일되어 외부와 전극을 전기적으로 접속하고 있다. 또한, 이 시일부(2, 3)의 각각에는 예를 들면 놋쇠 등의 금속으로 이루어지는 원통형상의 꼭지쇠(口金)(4, 5)가 연결 접속되어 있다. 또, 밸브부(1)의 내부에는 희소 가스로서 예를 들면 Xe 가스가 정압(靜壓)으로 약 1.5×10⁵㎩ 충전되고, 이 밸브부(1) 내에 양극(6)과 음극(7)이 대향하여 배치되어 있다. 이 양극(6)은 외경 25㎜ 전체 길이 30㎜의 개략 원기둥 형상으로 이 양극(6)의 선단부는 원추상으로 가공되어 있고, 최선단부에 접하는 이 양극의 머리부에는 직경 5㎜의 원형상의 평탄부를 설치하고 있다. 또, 이 음극(7)은 외경 15㎜의 원기둥 형상으로 이 음극의 선단부는 정상부의 각도가 60도인 원추상으로 가공되어 있고, 최선단부에 접하는 이 음극의 머리부에는 직경 1.5㎜의 원형상의 평탄부를 설치하고 있다. 이 양극(6)과 이 음극(7)은 각각 내부 리드 봉(8, 9)에 의해 유지되고, 이 내부 리드 봉(8, 9)은 시일부(2, 3)에 의해서 유지되는 동시에 기밀성을 유지하면서 외부와 전기적으로 접속되어 이다. 본 발명은 이와 같은 쇼트 아크 방전 램프에 관한 것으로서, 특히 이 음극(7)에 특징을 갖는다.

도 2에 이 음극(7)의 결정 상태를 나타내는 설명도를 도시한다. 이 음극(7)의 원추상으로 가공한 선단부 A측으로부터 내부 리드 봉(9)이 접속된 측으로 두께(d)의 부분까지 텅스텐의 결정입자가 이 리드 봉(9)측의 결정입자에 비해서 거칠고 굵어진다. 청구항 1에 있는 음극의 선단 부분이라는 것은 이 결정입자가 거칠고 굵어진 부분을 말한다. 이 거칠고 굵어진 정도는 예를 들면 선단직경이 1.5㎜인 음극의 경우, 수개로부터 수십개의 다수의 결정입자로 차지할 수 있을 정도로 거칠고 굵어진 것이다. 이 정도의 거칠고 굵어진 결정 입자가 결정 입계로 확산하여 공급되는 산화 토륨의 양으로서 이 산화 토륨을 고갈하지 않고 또한 과잉 공급으로도 되지 않는 적정량이며, 안정한 아크 방전을 얻는 데에 바람직하다.

또, 이 음극(7)의 선단부인 이 거칠고 굵어진 결정 입자에 함유되는 산화 토륨의 양이 질량%로 0.1% 이하가 되어 있다. 이 음극(7)에 이용되고 있는 트리에이티드 텅스텐은 산화 토륨이 질량%로 약 2% 함유된 것으로, 예를 들면 이 음극(7)의 내부 리드 봉(9)측에서는 산화 토륨이 질량%로 약 2% 함유된 상태를 그대로 유지하고 있다. 그러나, 이 음극 선단에서는 이 결정 입경을 거칠고 굵게 하고, 또한 이 거칠고 굵어진 결정 입자 중에 함유되는 산화 토륨을 질량%로 0.1% 이하로 할 필요가 있다. 또한 점등 초기에는 이 산화 토륨이 함유되어 있지 않은 것이 바람직하다. 이것은 특히 이 쇼트 아크 방전 램프의 점등 초기에 과잉 공급되는 산화 토륨의 효과를 적게 하기 때문이다. 또, 이 산화 토륨의 함유량이 0.1% 이상이 되면 이 산화 토륨의 과잉 공급이 일어나서 아크 방전의 국소 집중이 일어나는 경우가 있었다.

이 음극 선단에 형성된 거칠고 굵어진 결정입자의 두께(d)는 0.1㎜ 내지 3.0㎜의 범위인 것이 바람직하고, 이 아크 방전이 안정하기 위해서 적당한 범위이다. 이 두께(d)가 0.1㎜ 이하가 되면 이 음극 선단에 형성된 거칠고 굵어진 텅스텐 결정의 결정 입계로부터 확산에 의해서 공급되는 산화 토륨량이 과잉이 되어 안정한 아크 방전을 얻을 수 없다. 또, 역으로 이 두께(d)가 3.0㎜ 이상이 되면 결정 입계로부터 공급되는 이 산화 토륨의 양이 부족하고, 이 음극 선단의 휘점이 필요 이상으로 확산되어 광학계에 흡입된 경우에 광량이 부족하다는 등의 문제점이 있다.

도 2에 도시한 실시예에서는 이 음극의 선단 직경은 Ø1.5㎜이고, 점등 전류는 약 88A, 음극 선단의 전류 밀도는 약 50A/㎟이다. 이 전류 밀도는 이 음극 선단의 마모와 깊은 관계가 있고, 이 음극 선단의 전류 밀도는 30A/㎟ 내지 100A/㎟의 범위가 적당한 값이다. 이 전류 밀도가 100A/㎟ 이상으로 높아지면 이 음극 선단의 온도가 높아져서 이 음극 선단의 마모가 심해진다. 또, 30A/㎟ 이하이면, 이 음극 선단부 전체에 균일한 아크 방전이 확산되지 않고, 국소적으로 아크 방전이 집중해 버려서 안정한 광을 얻을 수 없다.

이 거칠고 굵어진 결정 입자를 제조하기 위한 직류 방전 처리 장치의 개략도를 도 3에 도시한다. 이 처리장치는 석영 글래스 관으로 이루어지는 처리조(10)의 일단에 설치된 희소 가스 유입구(11)로부터 예를 들면 Ar 등의 희소 가스를 수십초간 유입하여 이 처리조(10) 내의 공기를 이 희소 가스로 치환한다. 이 처리조(10) 내에는 전극 유지 봉(12)에 끼워져서 유지된 상기 쇼트 아크 방전 램프용의 전극(7)이 이 장치의 플러스 전하측(양극측)에 설치되어 있다. 또, 이 장치의 마이너스 전하측(음극측)에는 침상 음극(13)이 설치되어 피처리물인 이 음극(7)과의 위치를 조정할 수 있게 되어 있다. 이 음극(7)은 전극 유지 봉(12)으로 유지된 상태에서 회전 기구부(14), 수전(受電)판(15), 급전 브러시(16)를 통해서 직류 전원(17)의 브러시측에 접속되어 있다. 또한, 이 직류 전원의 마이너스측은 상기한 침상 전극(13)의 일단에 접속되어 있다.

이 거칠고 굵어진 결정 입자는 다음과 같이 제작할 수 있다. 즉, 직류 방전 처리 장치에 상기 쇼트 아크 방전 램프용의 음극(7)으로서 사용하는 트리에이티드 텅스텐제의 전극을 이 장치의 양극측에 설치하고, 희소 가스로서 예를 들면 Ar가스를 흐르게 하고, 이 기류 중에서 상기 음극(7)을 회전시키면서 이 음극(7) 선단부와 침상 음극(13)의 사이에 방전을 발생시킨다. 이 음극(7)은 상기 직류 방전 처리 장치에 있어서 방전 전류로서 예를 들면 70A를 인가하여 가열함으로써 텅스텐 재료의 융점(약 3380℃)까지 승온시킨다. 이 방전 처리에 의해 피처리물인 상기 음극(7)의 선단이 용융하여 이 가열 처리 후에 거칠고 굵어진 결정입자가 생성된다. 또한, 이 음극(7) 선단의 결정입자의 크기는 상기 직류 방전 처리 장치에서의 방전 전류를 제어하여 이 음극(7)의 처리 부분에 상당하는 개소의 온도를 변화시킴으로써 가능하다. 예를 들면, 약 3000℃로의 승온 기간을 수초 유지한 후 텅스텐 재료의 융점까지 승온하여 이 온도로 수초간 유지한다고 하는 처리를 수회 반복함으로써 조절할 수 있다.

또, 이 가열 처리에 의해 상기 음극의 선단 부분을 용융시키기 때문에 이 음극의 모재인 트리에이티드 텅스텐에 함유되어 있는 산화 토륨도 이 가열 처리와 동시에 증발하여 대부분이 이 음극 외부로 방출된다. 이것에 의해, 이 음극 선단 부분에 형성된 거칠고 굵어진 결정 입자 내에 함유되는 전자 방사성 물질인 산화 토륨의 양은 0.1% 이하가 된다. 이 음극의 선단 부분인 거칠고 굵어진 다수개의 결정 입자로 이루어지는 부분에서의 산화 토륨의 함유량이 적어지기 때문에 이 산화 토륨이 과잉 공급되지 않고, 또한 다수개의 결정입자의 결정 입계로부터 입계 확산에 의해서 상기 음극의 뒤쪽으로부터 공급되는 이 산화 토륨에 의해서 고갈되는 경우도 없기 때문에, 안정한 아크 방전을 제공할 수 있다.

이 음극(7)을 내장한 쇼트 아크 방전 램프에 대해서 종래의 음극을 이용한 경우와의 점등 비교를 행하였다. 이 쇼트 아크 방전 램프에는 밸브 내에 수은을 30㎎/㏄, 희소 가스로서 Xe 가스를 정압으로 2.0×10⁵㎩ 봉입하고 있다. 또, 이 램프의 전극간 거리는 5㎜로 하고, 입력 전력 4300W로 점등하였다.

이 쇼트 아크 방전 램프를 점등한 경우, 음극 선단은 점등 시간과 함께 소모되어 차례로 둥그런 모양을 띠어 가기 때문에 점등 초기와 이 음극 선단부의 형상은 크게 변화한다. 그래서, 도 4에 도시하는 바와 같이, 이 음극 선단의 후퇴량이나 선단 직경의 변화를 규정하여 측정하였다. 즉, 도 4(a)의 음극 선단 확대도에서는 이 선단 직경(21)에 음극(7)의 장축 방향인 음극축(23)에 대해서 경사 45。의 가상선(22)으로 이루어지는 접선과 이 음극(7)의 교점을 연결한 선을 선단 직경(21)으로서 규정하였다. 또, 도 4(b)에 기재한 바와 같이, 선단의 후퇴량은 이 음극(7b)의 리드 봉측을 기준으로 한 음극 최선단부인 상기 도면의 점(P2)까지의 거리(L2)와 초기의 음극(7a)의 최선단부(P1)까지의 거리(L1)의 차(L3)로 규정하여 측정하였다.

도 6에 이 음극을 이용한 쇼트 아크 방전 램프의 점등 시간에 대한 선단 후퇴량의 비교도를 도시한다. 상기 도면의 세로축은 음극 선단의 후퇴량을 길이로 나타내고 있고, 가로축은 이 쇼트 아크 방전 램프의 점등 시간이다. 점등 시간이 약 500 시간으로 종래의 음극 선단 후퇴량과 비교하면 약 1/2의 변화량인 0.2㎜의 후퇴량이었다.

도 7에는 이 음극을 이용한 램프의 점등 시간에 대한 선단직경의 증대량 비교도를 도시한다. 상기 도면의 세로축은 음극 선단 직경의 증대량을 상대값으로 나타내고 있고, 가로축은 이 쇼트 아크 방전 램프의 점등 시간을 나타내고 있다. 점등 시간이 약 500시간으로 종래 음극은 초기에 비해서 선단 직경이 약 2배로 증대하고 있는 것에 반해서, 본 발명의 음극에서는 초기에 비해서 선단직경은 약 1.2배 정도로밖에 증대하고 있지 않았다.

쇼트 아크 방전 램프의 음극 선단 부분에 산화 토륨의 함유량이 0.1% 이하인 거칠고 굵은 텅스텐 결정 입자를 형성함으로써, 이 쇼트 아크 방전 램프의 음극 선단의 점등에 의한 마모가 억제된다. 또한, 이 쇼트 아크 방전 램프를 내장한 장치에서 광학계 초점으로부터의 휘점의 벗어남이나 휘점 확산에 의한 조사면에서의 조도 저하가 저감되어 장시간에 걸쳐서 안정한 휘도를 얻을 수 있는 쇼트 아크 방전 램프를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 쇼트 아크 방전 램프의 개략도,

도 2는 본 발명에 이용하는 음극의 결정 구조를 도시하는 개략도,

도 3은 본 발명의 음극을 방전 처리하는 직류 방전 처리 장치의 개략도,

도 4는 점등 후의 음극 선단 직경에 관한 개념도,

도 5는 종래의 쇼트 아크 방전 램프에서의 음극 선단의 결정 상태와 아크 방전 상태를 도시하는 설명도,

도 6은 본 발명의 실시의 램프에 있어서의 점등 시간에 의한 음극 선단의 마모량 비교도,

도 7은 본 발명의 실시의 램프에 있어서의 점등 시간에 의한 음극 선단 직경 증대량의 비교도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 밸브부 2, 3 : 시일부

4, 5 : 꼭지쇠 6 : 양극

7, 7a, 7b : 음극 8, 9 : 내부 리드 봉

A : 음극 선단 부분 d : 거칠고 굵어진 결정입자의 두께

10 : 처리조 11 : 희소가스 유입구

12 : 전극 유지 봉 13 : 침상 음극

14 : 회전 기구 15 : 수전판(受電板)

16 : 급전 브러시 17 : 직류 전원

21 : 선단 직경 22 : 음극축에 대해서 45。의 가상선

23 : 음극 축 P, P1, P2 : 최선단부

L1, L2 : 음극 선단까지의 거리 L3 : 음극 후퇴 거리

Claims (4)

1. 개략 구형상의 발광관을 갖고, 이 발광관 내부에 음극과 양극이 대향하여 배치된 쇼트 아크 방전 램프에 있어서,

   상기 음극은, 최선단부로부터 축방향으로 0.1㎜ 내지 3.0㎜의 두께 부분에 있어서의 결정입자가, 그보다도 후방에 있는 결정입자보다 거칠고 굵게(粗大化) 되어 있고, 또한, 당해 부분에 함유되는 전자 방사성 물질이 0.1질량% 이하인 것을 특징으로 하는 쇼트 아크 방전 램프.
2. 제 1항에 있어서,

   전자 방사성 물질로서 산화 토륨을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 쇼트 아크 방전 램프.
3. 삭제
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   쇼트 아크 방전 램프의 점등시에 있어서의 음극 선단부의 전류 밀도가 30A/㎟ 내지 100A/㎟인 것을 특징으로 하는 쇼트 아크 방전 램프.