KR101237591B1 - 쇼트 아크형 방전 램프 - Google Patents

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Abstract

수소를 흡수하는 수소 게터를 밀폐함과 더불어, 수소를 투과하는 중공 용기를 발광관 내에 구비하는 쇼트 아크형 방전 램프에 있어서, 상기 중공 용기를 발광관 및 전극에 고정하지 않도록 하여 배치한 쇼트 아크형 방전 램프를 제공하는 것에 있다.
발광관(11) 내에, 본체부(13A, 13B)와 상기 본체부에 연속 설치된 축부(13B, 14B)로 구성되는 한 쌍의 전극(13, 14)을 서로 대향 배치하고, 수소를 투과하는 중공 용기 내에 수소를 흡수하는 게터재를 봉입하여 이루어지는 수소 게터를 설치한 쇼트 아크형 방전 램프에 있어서, 상기 축부(13B)에, 상기 수소 게터가 놓여지는 케이싱(15)을 부착한 것을 특징으로 하는 쇼트 아크형 방전 램프이다.

Description

쇼트 아크형 방전 램프{SHORT ARC TYPE DISCHARGE LAMP}
본 발명은, 쇼트 아크형 방전 램프에 관한 것으로, 특히, 반도체나 액정의 제조 분야 등의 노광용 광원이나 영사기의 백 라이트용 광원에 적용되는 쇼트 아크형 방전 램프에 관한 것이다.
쇼트 아크형 방전 램프는, 발광관 내에 대향 배치된 한 쌍의 전극의 선단 거리가 짧고 점광원에 가까우므로, 광학계와 조합함으로써 노광 장치용 광원이나 영사기의 백 라이트용 광원으로서 이용되고 있다.
특허문헌 1에는, 종래 기술에 따른 쇼트 아크형 방전 램프가 개시되어 있다. 상기 문헌에 의하면, 크세논 쇼트 아크 램프에 있어서는 발광 가스인 크세논 가스, 또 수은 증기 쇼트 아크 램프에 있어서는 버퍼 가스인 크세논 가스, 크립톤 가스 및 아르곤 가스에 의한 엑시머 발광이, 석영 유리제의 방전 용기의 내면에 백탁을 발생시킨다는 문제가 지적되어 있다. 또한, 상기 문헌에 의하면, 이러한 문제의 대책으로서, 방전 용기의 자외선 방사 발산도가 최대가 되는 부분의 내면으로부터 200μm의 범위의 평균 OH기 농도가 7.8×1024개/m3 이상이며, 또한 내면으로부터 깊이 20μm의 범위의 평균 OH기 농도가 1.5×1025개/m3 이상 1.2×1026개/m3 이하로 규정하는 것이 기재되어 있다.
그러나, 이와 같이 발광관에 OH기를 포함시키면, 그것이 발광 공간 내에 H2O로서 확산되어, 발광관 내에 확산된 H2O가, 아크로부터의 열에 의해 산소와 수소로 열 분해된다. 발명자들이 열심히 검토한 결과에 의하면, 이와 같이 하여 발광관 내에 생성된 수소는, 조도의 안정도를 저하시키는 것을 알아내었다. 조도 안정도의 저하는 아크가 요동함으로써, 광학계로의 광의 입사량이나 입사 각도 분포를 변화시킨다. 요동의 주기는 광학계에 따라 다르지만, 대개 수 밀리초에서 수 초의 사이에서 조도 변동이 커지는 소위 깜박거림을 발생시킨다. 이 조도 안정도의 저하는, 화상 투영 장치에서는, 화면의 깜박거림으로서 문제가 되고, 노광 장치에서는, 노광 얼룩이라는 문제를 일으킨다.
또, 특허문헌 2에는, 발광관 내에 방출되는 수소를 흡수하는 수소 게터를 발광관 내에 배치하는 것이 개시되어 있다. 도 10(a)는, 상기 문헌에 기재되어 있는 방전 램프의 개략 구성을 나타낸 도면이며, 도 10(b)는, 도 10(a)에 나타낸 방전 램프에 구비되는 수소 게터의 단면 구조를 나타낸 도면이다.
도 10(a)에 나타낸 방전 램프는, 밸브(101), 전극(102, 103), 시일링부(104), 금속박(105)을 구비한다. 106은 수소 게터, 107은 석영봉, 108은 석영통이다. 수소 게터(106)는, 도 10(b)에 나타낸 바와 같이, 원통형의 이트륨으로 이루어지는 수소 게터재(109)가, 탄탈 등의 금속으로 이루어지는 바닥이 있는 원통(110)과 덮개(111)로 이루어지는 금속 외피(112)의 내부에 밀봉되어 있다. 바닥이 있는 원통(110)의 플랜지부(110A)와 덮개(111)가 저항 용접됨으로써 금속 외피(112)의 내부가 밀봉된다. 수소 게터(106)는, 도 10(a)에 나타낸 바와 같이, 수소 게터(106)를 수납한 석영통(108)이 밸브(101)에 고정되고, 석영통(108)에 설치된 석영봉(107)의 타단을 밸브(101)에 용착함으로써 밸브(101)에 고정하고 있다. 밸브(101) 내의 수소는, 탄탈 등의 수소 투과성을 갖는 바닥이 있는 원통(110)을 통해 내부로 침입하고, 수소 게터재(109)에 의해 흡착된다. 수소 게터재(109)는, 바닥이 있는 원통(110)과 덮개(111)로 이루어지는 금속 외피(112)의 내부에 밀봉되어 있으므로, 수소 게터재(109)가 발광 공간 내의 다른 물질과 반응하는 것이 방지되어, 수소를 효율적으로 흡착할 수 있다.
그러나, 이 방전 램프는, 수소 게터(106)를 밸브(101)에 부착하는 구조이므로, 수소 게터(106)가 밸브(101)의 구성 성분인 실리카와 반응해 버리는 경우가 있었다. 이에 의해 밸브(101)가 실투하여 조도 저하를 초래하거나, 밸브(101)의 파열을 일으킬 우려가 있었다.
또, 특허문헌 3에는, 불순물 가스 흡착 부재를 전극에 용접 등에 의해 접착한 단(短)아크 방전등이 개시되어 있다. 도 11(a), (b)는, 각각 상기 문헌에 기재되어 있는 음극 선단부의 주요부 정면 단면도 및 평면도이며, 전극(201)은, 원뿔형 부분(202)을 제외한 평행 부분에는, 직경 d보다 작은 직경을 갖는 세경부(細徑部)(203)가 형성되어 있다. 세경부(203)와 코일(204) 사이의 비어 있는 곳에는, 지르코늄박으로 이루어지는 통형상의 게터(205)가 배치되고, 용접 등의 적절한 접착 수단으로 세경부(203)에 고정되어 있다.
일본국 특허 제2891997호 일본국 특허공고 소57-21835호 일본국 특허 3380615호
본건 발명자들은, 수소 게터를 발광관 내에 배치할 때에, 도 10에 나타낸 수소 게터재(109)의 금속 외피(112)를, 특허문헌 3에 나타낸 바와 같이 하여, 전극에 용접하여 고정하는 방법을 검토하였다. 이 방법은, 상기의 밸브의 실투 및 파열에 대해 유효한 것은 인정되지만, 금속 외피를 전극에 용접한 경우는, 용접 중에 금속 외피에 구멍이 뚫려 수소 게터재가 발광관 내로 노출되어, 수소 게터재가 발광관 내에 봉입된 수은 등의 발광 물질과 반응하여, 수소 게터재의 수소 흡수 기능이 저하하는 것이 예상되었다.
본 발명의 목적은, 상기의 문제점을 감안하여, 수소를 흡수하는 수소 게터를 밀폐함과 더불어, 수소를 투과하는 중공 용기를 발광관 내의 전극에 구비하는 쇼트 아크형 방전 램프에 있어서, 상기 수소 게터를 전극에 고정하지 않도록 하여 배치한 쇼트 아크형 방전 램프를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위해, 청구항 1에 기재된 발명은, 발광관 내에, 본체부와 상기 본체부에 연속 설치된 축부로 구성되는 한 쌍의 전극을 서로 대향 배치하고, 수소를 투과하는 중공 용기 내에 수소를 흡수하는 게터재를 봉입하여 이루어지는 수소 게터를 설치한 쇼트 아크형 방전 램프에 있어서, 상기 축부에, 상기 수소 게터가 놓여지는 케이싱을 부착한 것을 특징으로 하는 쇼트 아크형 방전 램프이다.
청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 있어서, 상기 케이싱은, 수소 가스를 상기 케이싱 내에 유통시키기 위한 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 쇼트 아크형 방전 램프이다.
청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1에 있어서, 상기 케이싱이, 코일형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 쇼트 아크형 방전 램프이다.
청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 청구항의 기재에 있어서, 상기 중공 용기는, 대략 C자형상으로 형성되고, 상기 축부에 감겨 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 쇼트 아크형 방전 램프이다.
청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 4의 기재에 있어서, 상기 축부의 직경을 D2(mm), 상기 대략 C자형상의 중공 용기의 내경을 D1(mm)로 했을 때, 하기의 식 (1)의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 쇼트 아크형 방전 램프.
식 (1) D1-D2>0.005(mm)
본 발명의 쇼트 아크형 방전 램프에 의하면, 수소를 흡수하는 게터재를 밀폐함과 더불어 수소를 투과하는 중공 용기로 이루어지는 수소 게터를 올려놓기 위한 케이싱이 전극의 축부에 부설되어 있으며, 이 케이싱 내에 배치된 수소 게터가 전극의 축부에 고정되어 있지 않다. 그 때문에, 중공 용기 내에 밀폐된 게터재가 발광관 내로 노출되는 것이 방지되고, 게터재가 발광관 내에 봉입된 발광 물질과 반응하는 것이 방지되므로, 방전 램프의 점등 시에 발광관 내에 방출되는 수소가 게터재에 의해 확실하게 흡수되어, 방전 램프의 조도의 안정도의 저하를 방지할 수 있다.
도 1은, 제1 실시 형태에 따른, 발광관의 내부가 일부 개시된 쇼트 아크형 방전 램프(1)의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는, 도 1에 나타낸 음극(13)의 축부(13B)의 주위에 고정되는, 내부에 중공 용기(16)가 놓여진 케이싱(15)의 일부가 개시된 사시도이다.
도 3은, 수소를 흡착하는 게터재(17)를 밀폐함과 더불어, 수소를 투과시키는 금속에 의해 구성되는 직관형의 중공 용기(18)의 구성을 나타낸 사시도, A-A에서 본 단면도, 및 B-B에서 본 단면도이다.
도 4는, 도 1에 나타낸 음극(13)의 축부(13B)의 주위에, 게터재(17)를 밀폐함과 더불어, 수소를 투과하는 중공 용기(16)로 이루어지는 수소 게터가 놓여진 케이싱(15)이 부착된 구성을 나타낸 단면도이다.
도 5는, 중공 용기(16)의 내경 D1과 축부(13B)의 직경 D2가 서로 다른 7종류의 쇼트 아크형 방전 램프에 있어서의 (D1-D2)와 조도의 변동률(조도 안정도)의 관계를 실험한 결과를 나타낸는 표이다.
도 6은, 제2 실시 형태에 관련하여, 도 1에 나타낸 음극(13)의 축부(13B)의 주위에, 케이싱(15) 대신에, 게터재(17)를 밀폐함과 더불어, 수소를 투과하는 중공 용기(16)로 이루어지는 수소 게터(23)가 놓여진 케이싱(19)이 부착된 구성을 나타낸 단면도이다.
도 7은, 제3 실시 형태에 관련하여, 도 1에 나타낸 음극(13)의 축부(13B)의 주위에, 케이싱(15) 대신에, 게터재(17)를 밀폐함과 더불어, 수소를 투과하는 중공 용기(16)로 이루어지는 수소 게터(23)가 놓여진 케이싱(20)이 부착된 구성을 나타낸 단면도이다.
도 8은, 제4 실시 형태에 관련하여, 도 1에 나타낸 음극(13)의 축부(13B)의 주위에, 케이싱(15) 대신에, 게터재(17)를 밀폐함과 더불어, 수소를 투과하는 중공 용기(16)로 이루어지는 수소 게터(23)가 놓여진 케이싱(21)이 부착된 구성을 나타낸 사시도 및 케이싱(21)의 일부가 개시된 사시도이다.
도 9는, 제5 실시 형태에 관련하여, 도 1에 나타낸 음극(13)의 축부(13B)의 주위에, 복수개의 직관형의 중공 용기(18)로 이루어지는 수소 게터(23)가 놓여진 케이싱(15)이 부착된 구성으로서, 케이싱(15)의 일부가 개시된 사시도이다.
도 10은, 인용문헌 2에 기재되어 있는 방전 램프의 개략 구성 및 방전 램프가 구비하는 수소 게터의 단면 구조를 나타낸 도면이다.
도 11은, 특허문헌 3에 기재되어 있는 음극 선단부의 주요부 정면 단면도 및 평면도이다.
본원 발명의 제1 실시 형태를 도 1∼도 5를 이용하여 설명한다.
도 1은, 본 실시 형태에 따른, 발광관의 내부가 일부 개시된 쇼트 아크형 방전 램프(1)의 구성을 나타낸 사시도이다.
상기 도면에 나타낸 바와 같이, 쇼트 아크형 방전 램프(1)는, 발광관(11)과 그 양단에 연속되는 시일링관부(12A와 12B)를 구비한다. 발광관(11)의 내부에는, 음극(13)의 본체부(13A)와 양극(14)의 본체부(14A)가, 서로 마주 보고 배치됨과 더불어, 방전 공간(S)에 발광 물질이 봉입되어 있다. 발광 물질로서 적어도 수은이 봉입되고, 버퍼 가스로서 크세논, 아르곤, 크립톤의 적어도 1종류가 봉입되어 있다. 또, 발광 물질로서 크세논, 아르곤, 크립톤의 적어도 1종류 이상을 봉입해도 된다. 음극(13)은, 축부(13B)와 이것보다 직경이 큰 본체부(13A)에 의해 구성된다. 축부(13B)에는, 수소를 투과하는 중공 용기 내에 수소를 흡수하는 게터재를 밀폐하여 이루어지는 수소 게터가 케이싱(15) 내에 놓여져 있다. 또, 양극(14)은, 축부(14B)와 이것보다 직경이 큰 본체부(14A)에 의해 구성된다.
도 2는, 도 1에 나타낸 음극(13)의 축부(13B)의 주위에 고정되는, 내부에 수소 게터(23)가 놓여진 케이싱(15)의 일부를 절결한 구성을 나타낸 사시도이다.
상기 도면에 나타낸 바와 같이, 케이싱(15) 내에는, 예를 들면, 대략 C자형상을 갖는 중공 용기(16)로 이루어지는 수소 게터(23)가 도시 생략의 축부(13B)의 주위에 놓여져 있다. 또한, 케이싱(15)을 부착하는 장소는, 전극부(본체부와 축부)이면 되고, 음극측의 축부에 한정되는 것은 아니다.
도 3(a)는, 수소를 흡착하는 게터재(17)을 밀폐함과 더불어, 수소를 투과시키는 금속에 의해 구성되는 직관형의 중공 용기(18)의 구성을 나타낸 사시도, 도 3(b)는 도 3(a)의 A-A에서 본 단면도, 도 3(c)는 도 3(a)의 B-B에서 본 단면도이다.
이들 도면에 나타낸 바와 같이, 양단의 시일링부(18A, 18B)는, 중공 용기(18)를 구성하는 직관부(18C)의 양단을 압접 가공함으로써, 또는 용착 혹은 용접함으로써 기밀하게 밀폐되어 있다. 이에 의해, 중공 용기(18) 내의 게터재(17)를 방전 공간과 격리하여, 방전 공간 내의 가스와 직접적으로 접촉하는 것을 방지함과 더불어, 게터재(17)가 중공 용기(18)의 외부로 빠져나가는 일이 없도록 하고 있다. 또한, 중공 용기(18)는, 반드시 그 양단에 시일링부를 형성할 필요는 없으며, 예를 들면, 바닥이 있는 통형상의 부재를 이용하여 일단측만을 시일링한 구조로 할 수도 있다.
도 2에 나타낸 대략 C자형상을 갖는 중공 용기(16)는, 도 3(b)에 나타낸 중공 용기(18)의 양단을 지면의 상측 또는 하측으로 절곡 가공함으로써 C자형상으로 형성한 것이다.
도 4는, 도 1에 나타낸 음극(13)의 축부(13B)의 주위에, 게터재(17)를 밀폐함과 더불어, 수소를 투과하는 중공 용기(16)로 이루어지는 수소 게터(23)가 놓여진 케이싱(15)이 부착된 구성을 나타낸 단면도이다.
상기 도면에 나타낸 바와 같이, 케이싱(15)은, 상하에 전극축부(13B)를 삽입하기 위한 개구(151A, 151B)가 형성된, 원통형의 용기이며, 예를 들면, 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈 등의 재료에 의해 구성된다. 케이싱(15)에는, 축부(13B)에 감겨 설치된 코일형상의 와이어로 이루어지는 한 쌍의 낙하 방지 부재(19A, 19B)가 케이싱(15)을 상하에 끼우도록 배치되며, 축부(13B)에 고정되어 있다. 케이싱(15)은, 위쪽의 개구(151A)의 직경이 축부(13B)의 직경보다 커지고 있으며, 개구(151A)를 통해 발광관(11) 내에 방출된 수소 가스가 케이싱(15) 내로 인도된다. 중공 용기(16)로 이루어지는 수소 게터(23)는 축부(13B)에 용접되지 않고, 축부(13B)의 주위에 감겨 설치된 상태로 케이싱(15) 내에 놓여져 있으며, 케이싱(15)의 바닥판(152)에 의해 낙하하는 것이 방지되고 있다.
또, 도 4에 나타낸 바와 같이, 이트륨 등의 수소를 흡수하는 재료로 이루어지는 게터재(17)는, 탄탈 등의 수소를 투과시키는 금속으로 이루어지는 대략 C자형상의 중공 용기(16) 내에 밀봉되어 있다. 중공 용기(16)는, 수소를 투과시키지만 수은과 반응하기 어려운 금속으로 이루어지며, 예를 들면, 탄탈 또는 니오븀에 의해 구성된다. 탄탈 및 니오븀은, 단체여도 되고 다른 물질과의 혼합물이어도 된다. 이들 물질에 의해 구성된 중공 용기(16)는, 수소를 효율적으로 투과시킴과 더불어, 게터재(17)가 특히 수은 등의 방전 매체와 반응하는 것을 방지하며, 또한, 발광관(11) 내에 발생한 수소 등의 불순 가스를 제거할 수 있다. 게터재(17)는, 예를 들면, 이트륨 또는 지르코늄이다. 이트륨이나 지르코늄과 같은 물질은, 수소의 흡장력이 우수하다. 이트륨 및 지르코늄은, 단체여도 다른 물질과의 화합물이어도 된다.
다음에, 축부(13B)의 직경과 대략 C자형상으로 형성된 중공 용기(16)의 내경의 관계에 대해 설명하면, 축부(13B)의 직경을 D2(mm)로 하고, 대략 C자형상의 중공 용기(16)의 내경을 D1(mm)로 했을 때, 이하의 식 (1)의 관계를 만족한다.
식 (1) D1-D2>0.005(mm)
즉, 축부(13B)의 직경 D2와 중공 용기(16)의 내경 D1이 상기의 식 (1)의 관계를 만족하는 경우는, 축부(13B)와 중공 용기(16)의 사이에는 간극이 개재된다. 따라서, 이 간극에 의해, 쇼트 아크형 방전 램프(1)의 점등 시에 축부(13B)가 고온화한 경우에 있어서, 축부(13B)로부터 중공 용기(16)로의 열의 유입이 저해된다. 그 결과, 게터재(17)가 고온화하는 것이 억제되어, 게터재(17)의 수소 흡수 기능을 손상시키는 일이 없다.
도 5는, 중공 용기(16)의 내경 D1과 축부(13B)의 직경 D2가 서로 다른 7종류의 쇼트 아크형 방전 램프를 제작하고, (D1-D2)와 조도의 변동률(조도 안정도)의 관계를 실험한 결과를 나타낸 표이다.
여기에서, 실험에 사용한 쇼트 아크형 방전 램프는 이하의 사양의 것이다. 발광관 내용적은 1×10-3m3, 크세논 봉입량은 8×104Pa, 수은 봉입량은 35mg/cc, 전극간 거리는 1×10-2m, 음극측 축부 외경은 약 8mm이다.
또, 실험에 사용한 수소 게터(23)에 관련된 사양은 이하의 것이다. 수소 흡장 물질로서의 이트륨으로 이루어지는 게터재(17)를 밀봉하는 대략 C형상의 탄탈 중공 용기(16)를 내포하는 케이싱(15)으로 이루어지고, 게터재(17)인 이트륨의 양은 1.0g이며, 탄탈 중공 용기(16)의 치수는, 두께 0.15mm, 대략 C형상의 탄탈 중공 용기(16)의 내경은 약 8mm, 외경은 13.5mm, 높이는 12mm이고, 케이싱(15)의 치수는, 내경 14mm, 외경 16mm, 내부 높이 14mm, 외부 높이 16mm이며, 재질은 φ1의 순텅스텐에 의해 커버 형상으로 한 것이다.
상기 표에 나타낸 바와 같이, 중공 용기(16)의 내경 D1은 φ7.950∼φ8.305mm, 축부(13B)의 직경 D2의 직경은 φ7.945∼φ8.050mm이다.
또, 실험에 의해 산출된 조도 변동률(조도 안정도)의 산출 방법은 이하와 같다. 우선, 쇼트 아크형 방전 램프를 노광 장치에 부착하고, 그 레티클(마스크)면에 조도계를 설치하며, 다음에 쇼트 아크형 방전 램프의 조도가 안정이 될 때까지 점등한 후, 일정 시간(예를 들면 1초간에 100점 측정한다) 동안 조도를 측정하였다. 측정한 조도의 최대치와 최소치의 차를 평균치로 나누고, 또한 100을 곱함으로써, 조도 변동률(%)을 산출하였다.
상기 표의 실험 결과에 나타낸 바와 같이, 중공 용기(16)의 내경 D1이 축부(13B)의 직경 D2보다 큰 경우는, 그 차가 0.005여도 변동률은 낮게 억제되는 것을 알 수 있었다. 요컨대, 밀착되어 있지 않음으로써, 게터재(17)의 온도가 내려가고, 수소 흡수량이 증가하기 때문이다. 또한, 중공 용기(16)의 내경 D1이 축부(13B)의 직경 D2보다 작은 경우의 차는 0.050 이하로 하였다. D1-D2가 음이 되는 경우에 있어서는, 중공 용기(16)가 갖는 탄성에 의해 축부에 부착된다. D1-D2의 값이 0.050보다 크면, 탄성의 한계를 초과해 버려 축부(13B)에 중공 용기(16)를 넣을 수 없기 때문이다.
본 실시 형태의 쇼트 아크형 방전 램프에 의하면, 발광관(11)을 구성하는 발광관 구성 부재로부터 발광관 내로 방출된 수소가, 케이싱(15) 내에 유입되고, 수소 게터(23)의 중공 용기(16)를 투과하여, 중공 용기(16) 내에 밀봉된 게터재(17)에 의해 흡수되므로, 조도 안정도의 저하를 방지할 수 있었다. 또한, 수소 게터(23)는 중공 용기(16)가 축부(13B)에 용접되지 않고 케이싱(15) 내에 놓여져 있으므로, 게터재(17)를 발광관 내에 노출시키지 않으며, 또, 발광관(11)이 실투·파열되는 것과 같은 문제를 수반하지 않고, 게터재(17)를 밀폐한 중공 용기(16)를 축부(13B)의 주위에 부설할 수 있다.
본원 발명의 제2 실시 형태를 도 1 및 도 6을 이용하여 설명한다.
도 6은, 도 1에 나타낸 음극(13)의 축부(13B)의 주위에, 케이싱(15) 대신에, 게터재(17)를 밀폐함과 더불어, 수소를 투과하는 중공 용기(16)로 이루어지는 수소 게터(23)가 놓여진 케이싱(20)을 부착한 구성을 나타낸 단면도이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 케이싱(20)은, 상부 벽부(201A), 하부 벽부(201B)의 각각에 개구(202A, 202B)가 형성되고, 하부 벽부(201B)의 개구(202B)의 개구단이 축부(13B)에 용접됨으로써 축부(13B)에 고정되어 있다. 상부 벽부(201A)에 설치된 개구(202A)의 직경은, 발광관(11) 내에 방출된 수소가 통과할 수 있도록, 축부(13B)의 직경보다 커지고 있다. 게터재(17)가 밀폐된 중공 용기(16)로 이루어지는 수소 게터(23)는 축부(13B)에 용접되지 않고, 축부(13B)의 주위에 감겨 설치된 상태로 케이싱(20) 내에 놓여져 있다. 발광관(11) 내에 방출된 수소 가스는, 케이싱(20)의 상부 벽부(201A)의 개구(202A)를 통해 케이싱(20) 내로 인도되고, 중공 용기(16)를 투과하여, 게터재(17)에 흡수된다.
본원 발명의 제3 실시 형태를 도 1 및 도 7을 이용하여 설명한다.
도 7은, 도 1에 나타낸 음극(13)의 축부(13B)의 주위에, 케이싱(15) 대신에, 게터재(17)를 밀폐함과 더불어, 수소를 투과하는 중공 용기(16)로 이루어지는 수소 게터(23)가 놓여진 케이싱(21)을 부착한 구성을 나타낸 단면도이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 케이싱(21)은, 상부 벽부(211A), 하부 벽부(211B)에 각각 설치된 개구(212A, 212B)의 개구단이 축부(13B)에 용접됨으로써, 축부(13B)에 고정되어 있다. 하부 벽부(211B)에는, 발광관(11) 내에 방출된 수소 가스를 케이싱(21) 내로 인도하기 위한 고리형상의 개구(213)가 형성되어 있다. 게터재(17)가 밀폐된 중공 용기(16)로 이루어지는 수소 게터(23)는 축부(13B)에 용접되지 않고, 축부(13B)의 주위에 감겨 설치된 상태로 케이싱(21) 내에 놓여져 있다. 발광관(11) 내에 방출된 수소 가스는, 케이싱(21)의 하부 벽부(211B)의 개구(213)를 통해 케이싱(21) 내로 인도되고, 중공 용기(16)를 투과하여, 게터재(17)에 흡수된다.
본원 발명의 제4 실시 형태를 도 1 및 도 8을 이용하여 설명한다.
도 8(a)는, 도 1에 나타낸 음극(13)의 축부(13B)의 주위에, 케이싱(15) 대신에, 게터재(17)를 밀폐함과 더불어, 수소를 투과하는 중공 용기(16)로 이루어지는 수소 게터(23)가 놓여진 케이싱(22)을 부착한 구성을 나타낸 사시도, 도 7(b)는, 케이싱(22)의 일부를 개시한 사시도이다.
도 8(a), (b)에 나타낸 바와 같이, 케이싱(22)은, 와이어를 축부(13B)를 포위하도록 서로 조밀하게 감음으로써 코일형상으로 형성되고, 상단부(221A) 및 하단부(221B)를 축부(13B)에 용접함으로써 축부(13B)에 고정되어 있다. 이 케이싱(22)의 내부에, 게터재(17)가 밀폐된 중공 용기(16)로 이루어지는 수소 게터(23)가 축부(13B)의 주위에 감겨 설치된 상태로 놓여져 있다. 발광관(11) 내에 방출된 수소 가스는, 케이싱(22)을 구성하는 와이어의 간극을 통해 케이싱(22) 내로 인도되고, 중공 용기(16)를 투과하여, 게터재(17)에 흡수된다.
본원 발명의 제5 실시 형태를 도 1 및 도 9를 이용하여 설명한다.
도 9는, 도 1에 나타낸 음극(13)의 축부(13B)의 주위에, 각 중공 용기가 도 3에 나타낸 것과 동일하며, 복수개의 직관형의 중공 용기 16(1)…16(n)으로 이루어지는 수소 게터(23)가 놓여진 케이싱(15)이 부착된 구성으로서, 케이싱(15)의 일부가 개시된 사시도이다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 도 4에 나타낸 케이싱(15) 내에, 축부(13B)의 주위에 복수개의 직관형의 중공 용기 16(1)…16(n)으로 이루어지는 수소 게터(23)가 놓여져 있다. 발광관(11) 내에 방출된 수소 가스는, 케이싱(15)의 개구(151A)를 통해 케이싱(15) 내로 인도되고, 중공 용기 16(1)…16(n)을 투과하여, 각 중공 용기 내의 게터재(17)에 흡수된다. 또한, 케이싱은 도 4에 나타낸 형상의 케이싱에 한정되지 않으며, 도 6∼도 8에 나타낸 케이싱을 이용할 수도 있다.
1 : 쇼트 아크형 방전 램프
11 : 발광관
12A, 12B : 시일링관부
13 : 음극
13A : 본체부
13B : 축부
14 : 양극
14A : 본체부
14B : 축부
15 : 케이싱
151A, 151B : 개구
152 : 바닥판
16 : 중공 용기
16(1)…16(n) : 중공 용기
17 : 게터재
18 : 중공 용기
18A, 18B : 시일링부
18C : 직관부
19A, 19B : 낙하 방지 부재
20 : 케이싱
201A : 상부 벽부
201B : 하부 벽부
202A, 202B : 개구
21 : 케이싱
211A : 상부 벽부
211B : 하부 벽부
212A, 212B : 개구
213 : 개구
22 : 케이싱
221A : 상단부
221B : 하단부
23 : 수소 게터

Claims (5)

  1. 발광관 내에, 본체부와 그것에 연속 설치된 축부로 구성되는 한 쌍의 전극을 서로 대향 배치하고, 수소를 투과하는 중공 용기 내에 수소를 흡수하는 게터재를 봉입하여 이루어지는 수소 게터를 설치한 쇼트 아크형 방전 램프에 있어서,
    상기 축부에, 상기 수소 게터가 놓여지는 케이싱을 부착하고,
    상기 축부와 상기 중공 용기의 사이에는 간극이 개재하는 것을 특징으로 하는 쇼트 아크형 방전 램프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이싱은, 수소 가스를 상기 케이싱 내에 유통시키기 위한 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 쇼트 아크형 방전 램프.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이싱이, 코일형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 쇼트 아크형 방전 램프.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 용기는, C자형상으로 형성되고, 상기 축부에 감겨 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 쇼트 아크형 방전 램프.
  5. 삭제
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