KR102460981B1

KR102460981B1 - 방전 램프, 방전 램프용 전극, 방전 램프의 제조 방법 및 방전 램프용 전극의 제조 방법

Info

Publication number: KR102460981B1
Application number: KR1020180102786A
Authority: KR
Inventors: 타케히로 하야시; 미츠히로 우치야마; 히로야 사토
Original assignee: 가부시키가이샤 오크세이사쿠쇼
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2022-10-31
Also published as: KR20190037102A; JP2019067527A; CN109585259A; JP7027096B2; CN109585259B

Abstract

방전 램프에서, 접합 강도가 뛰어난 고상접합(固相接合)한 전극을 제공한다. 텅스텐을 주성분으로 하는 선단측 부재(40)와, 순도 99 중량 % 이상의 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 후단측 부재(50)가 고상접합 하고 있는 음극(20)에서, 후단측 부재(50)의 접합면 S 부근으로부터 전극 지지봉 홀 중간점 C 부근까지에 걸쳐, 선단측 부재(40)의 결정 입자 R1 보다 입자크기(粒徑)가 큰, 조대화(粗大化) 한 결정 입자 R2를 형성시킨다.

Description

방전 램프, 방전 램프용 전극, 방전 램프의 제조 방법 및 방전 램프용 전극의 제조 방법{DISCHARGE LAMP, ELECTRODE FOR DISCHARGE LAMP, METHOD FOR PRODUCING DISCHARGE LAMP, AND METHOD FOR PRODUCING ELECTRODE FOR DISCHARGE LAMP}

본 발명은, 노광 장치 등에 이용 가능한 방전 램프에 관한 것으로, 특히, 복수의 부재를 접합시킨 전극의 구성에 관한 것이다.

방전 램프에는, 고출력화에 따라, 금속 종류, 결정 특성 등이 다른 부재를 접합시킨 전극이 설치되어 있다. 예를 들면, 토륨이나 희토류 산화물 등의 이미터(emitter)가 함유되는 금속 부재를 전극 선단부, 순 텅스텐 등의 고융점 금속 부재를 동체부로 하고, 2개의 금속 부재를 서로 접합시킨다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 접합 방법으로서는, 예를 들면 SPS 등의 고상접합(固相接合)이 실시된다. 또한, 그 사이에 중간 부재를 통해 접합하는 것도 가능하다.

[특허문헌 1] 일본 특허 제4484958호 공보

금속 등 전극 재료의 결정입자계(結晶粒界)에는, 불순 가스나 불순물이 남기 쉽다. 불순 가스 등이 남은 상태의 전극으로 방전 램프를 조립하면, 램프 점등에 의한 전극 온도의 고온화에 따라, 불순 가스 등이 방전관 내로 방출되는 것과 함께, 접합면(접합 계면)의 간극(間隙)으로 이동한다. 접합면 부근에 불순 가스가 계속해서 남으면, 전극 접합면이 열화(산화)하여, 강도 저하를 초래한다.

따라서, 접합한 전극에 대해, 불순 가스 등에 의해 접합면의 강도 저하가 생기지 않도록 하는 것이 요구된다.

본 발명의 방전 램프는, 방전관과, 방전관 내에 배치되는 한 쌍의 전극을 갖추고, 적어도 일방(一方)의 전극이, 전극 선단(先端)을 가지는 선단측 부재와, 전극 지지봉에 의해 지지되는 후단측 부재를 포함하는 복수의 부재로 구성된다. 예를 들면, 선단측 부재와 후단측 부재를 고상접합 하거나, 혹은 선단측 부재와 후단측 부재와의 사이에 중간 부재를 설치해 서로 고상접합 하는 것도 가능하다. 그리고, 후단측 부재에서, 후단측 부재의 적어도 일부의 결정 입자(結晶粒)가 조대화(粗大化) 하고 있어, 선단측 부재의 결정 입자에 비해, 크기(徑)가 큰 결정 입자가 형성되고 있다(여기서는, 조대 결정 입자라고 한다).

조대 결정 입자로서, 예를 들면, 2차 재결정 입자가 형성 가능하며, 입자크기(粒徑)가 1000㎛ 이상인 조대 결정 입자를 형성할 수도 있다. 혹은, 방전 램프의 축방향 단면에서, 후단측 부재의 접합면 부근을 전극 축방향 단면에 따른 300×300㎛²의 에리어에서 관찰했을 때, 하나의 조대 결정 입자가 에리어를 차지하는 조대 결정 입자를 형성 가능하다.

후단측 부재는, 선단측 부재의 소재에 비해, 결정 입자가 조대화 하는 온도가 낮은 소재로 이루어지도록 구성할 수 있다. 예를 들면, 후단측 부재는, 순도 99 중량 % 이상의 몰리브덴으로 이루어진다.

조대 결정 입자는, 후단측 부재의 접합면 부근에 존재하도록 구성하는 것이 가능하다. 또한, 조대 결정 입자가, 접합면의 적어도 일부를 구성하는 것도 가능하다. 혹은, 조대 결정 입자가, 적어도 후단측 부재의 접합면으로부터 전극 지지봉 홀의 전극 축방향에 따른 중간점 부근까지의 범위를 차지하는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 적어도 일방의 전극을 지지하는 전극 지지봉에, 게터(getter) 부재를 설치하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 양태에서의 방전 램프용 전극은, 전극 선단을 가지고, 텅스텐 혹은 텅스텐을 주성분으로 하는 합금으로 이루어진 선단측 부재와, 전극 지지봉에 의해 지지되어, 순도 99.9 중량 % 이상의 몰리브덴으로 이루어진 후단측 부재와, 선단측 부재와 후단측 부재와의 사이에 개재(介在)하고, 레늄을 포함한 텅스텐으로 이루어진 중간 부재를 갖추고, 선단측 부재, 중간 부재, 후단측 부재가, 부재 간에 고상접합 하고, 후단측 부재에서, 1000㎛ 이상의 입자크기를 가진 2차 재결정 입자가 형성되고 있다.

본 발명의 방전 램프의 제조 방법은, 전극 선단을 가지는 선단측 부재, 전극 지지봉에 의해 지지되는 후단측 부재를 포함하는 복수의 부재를 고상접합 하고, 고상접합에 의해 얻어진 전극에 대해 열 처리를 실시하고, 전극 지지봉을 전극에 고정하여, 전극 지지봉, 글래스 부재, 박(箔) 등을 갖춘 마운트 부품으로 하고, 마운트 부품을 봉지관 내에 삽입해 방전관 내에 전극을 배치한 후, 봉지관에 대해 용착 처리를 실시하고, 소정 시간에 걸쳐 램프 점등을 실시하는 방전 램프의 제조 방법에 있어서, 후단측 부재에서, 선단측 부재의 결정 입자에 비해, 크기(徑)가 큰 조대 결정 입자가 형성되도록, 열 처리의 온도 및 가열 시간, 램프의 점등 시간 중 적어도 어느 하나를 정한다.

본 발명의 다른 양태에서의 방전 램프용 전극의 제조 방법은, 전극 선단을 가지는 선단측 부재, 전극 지지봉에 의해 지지되는 후단측 부재를 포함하는 복수의 부재를 고상접합 하는 방전 램프용 전극의 제조 방법에 있어서, 후단측 부재에서, 선단측 부재의 결정 입자에 비해, 크기(徑)가 큰 2차 재결정 입자가 형성되도록, 열 처리의 온도 및 가열 시간 중 적어도 어느 하나를 정한다.

본 발명에 의하면, 방전 램프에서, 접합 강도가 뛰어난 접합한 전극을 제공할 수 있다.

[도 1] 본 실시 형태인 쇼트 아크(Short arc)형 방전 램프를 모식적으로 나타낸 평면도이다.
[도 2] 음극의 개략적 단면도이다.
[도 3] 도 2의 접합면 부근의 에리어를 확대한 단면도이다.

이하에서는, 도면을 참조해 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.

도 1은, 본 실시 형태인 쇼트 아크형 방전 램프를 모식적으로 나타낸 평면도이다.

쇼트 아크형 방전 램프(10)는, 패턴 형성하는 노광 장치(도시하지 않음)의 광원 등에 사용 가능하고, 투명한 석영 글래스 제(製)의 방전관(발광관)(12)을 갖춘다. 방전관(12)에는, 음극(20), 양극(30)이 소정 간격을 가지고 대향 배치된다.

방전관(12)의 양측에는, 대향하도록 석영 글래스 제의 봉지관(13A, 13B)이 방전관(12)과 일체적으로 설치되어 있고, 봉지관(13A, 13B)의 양단은, 구금(口金)(19A, 19B)이 취부(取付)되어 있다. 여기서의 방전 램프(10)는, 양극(30)이 상측, 음극(20)이 하측이 되도록 연직 방향에 따라 배치되어 있다.

봉지관(13A, 13B)의 내부에는, 음극(20), 양극(30)을 지지하는 도전성의 전극 지지봉(17A, 17B)이 배설(配設)되고, 금속 링(도시하지 않음), 몰리브덴 등의 금속박(16A, 16B)을 통해 도전성의 리드봉(15A, 15B)에 각각 접속된다. 봉지관(13A, 13B)은, 봉지관(13A, 13B) 내에 설치되는 글래스관(도시하지 않음)과 용착하여, 수은, 및 희(希) 가스가 봉입된 방전 공간 DS가 봉지된다.

리드봉(15A, 15B)은, 외부의 전원부(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 리드봉(15A, 15B), 금속박(16A, 16B), 그리고 전극 지지봉(17A, 17B)을 통해 음극(20), 양극(30) 간에 전압이 인가된다. 방전 램프(10)에 전력(여기서는 1kW 이상)이 공급되면, 전극 간에 아크 방전이 발생하여, 수은에 의한 휘선(자외선)이 방사된다. 전극 지지봉(17A)에는, 탄탈이나 지르코늄, 이트륨 등으로 이루어진 코일 형상의 게터 부재(21)가 설치되어 있다. 또한, 전극 지지봉(17B) 등에 게터 부재를 설치해도 무방하다.

도 2는, 음극(20)의 개략적 단면도이다. 여기서는, 전극 축 X를 통과하는 전극 축방향 단면을 나타내고 있다. 또한, 양극(30)에 대해서도 마찬가지로 구성하는 것이 가능하다.

음극(20)은, 모두 금속 부재인 선단측 부재(40)와, 후단측 부재(50)를 고상접합시킨 전극이며, 선단측 부재(40)는, 전극 선단(40S)을 정점으로 하는 원추(圓錐) 형상으로 형성되고 있다. 또한, 전극 선단(40S)의 형상은, 면(面)을 가지는 원추대(圓錐臺) 형상 등 다른 형상도 가능하다. 선단측 부재(40)는, 순 텅스텐(W) 등의 고융점, 혹은 이미터(emitter) 등을 함유시킨 텅스텐을 주성분으로 하는 합금에 의해 구성된다. 선단측 부재(40)와 후단측 부재(50)는, 여기서는 방전 플라즈마 소결(SPS)에 의해 고상접합 하고 있다. 단, HIP, HP 등 다른 고상접합 방식이나, 다른 접합 방법(예를 들면, 용융 접합)을 적용해도 무방하다.

후단측 부재(50)는, 선단측 부재(40)와 접합하는 원추대 형상 부분(50A)과, 전극 지지봉 홀(52)을 형성한 원주상(圓柱狀) 부분(50B)으로 구성된다. 단, 도 2에서는 전극 지지봉(17A)을 도시하지 않는다. 후단측 부재(50)는, 여기서는 순도 99 중량 % 이상의 몰리브덴(Mo)으로 이루어진다. 특히, 순도 99.9 중량 % 이상으로 하는 것이 좋지만, 도프제를 함유한 몰리브덴 합금도 적용할 수 있다. 후단측 부재(50)를 구성하는 몰리브덴의 결정 입자가 조대화 하는 온도(2차 재결정 온도)는, 선단측 부재(40)의 주성분인 텅스텐의 결정 입자가 조대화 하는 온도(2차 재결정 온도) 보다 낮다.

선단측 부재(40)는, 전극 제조 공정에 의해 결정 입자(재결정 입자) R1로 차지되어 있다. 한편, 후단측 부재(50)에서는, 접합면(접합 계면) S 부근으로부터 전극 지지봉 홀(52)의 축 X 방향 길이의 중간점 C 부근까지에 걸친 범위를, 복수의 조대화 한 결정 입자(2차 재결정 입자) R2가 차지하고 있다. 또한, 접합면 S의 일부는 조대 결정 입자 R2에 의해 구성되어 있다. 중간점 C로부터 후단면 50T까지의 범위는, 결정 입자(재결정 입자) R3로 차지되어 있다. 또한, 입자크기 R1, R3의 크기는 과장해서 크게 그려져 있다. 또한, 결정 입자의 형상이나 방향은, 단조(鍛造) 가공 등으로 조정할 수 있다. 예를 들면 전극 축방향에 맞추거나 길게 할 수 있어, 그려진 형상이나 방향에 한정되지는 않는다.

도 3은, 도 2의 접합면 S 부근의 에리어 BB를 확대한 단면도이다.

몰리브덴의 조대 결정 입자 R2는, 여기서는 이상(異常) 입자 성장(2차 재결정)에 의해 조대화 한 입자로서, 그 입자크기는, 텅스텐을 주성분으로 하는 선단측 부재(40)의 결정 입자 R1, 혹은 가공 등이 되기 전의 결정 입자 보다 크다. 몰리브덴의 결정 입자 R3의 입자크기는, 텅스텐의 결정 입자 R1의 입자크기와 대략 같다. 여기서는, 몰리브덴의 조대 결정 입자 R2가 1000㎛ 이상의 크기(徑)를 가진다. 단, 입경(粒徑) 사이즈는, 전극 축 X를 통과하는 전극 축방향 단면에서의 입자의 최대 대각선 길이로 표현된다.

도 3에 도시한 정방(正方) 형상의 에리어 A는, 세로 300㎛×가로 300㎛로 된 접합면 S 부근의 임의의 에리어로서, 조대 결정 입자 R2가 에리어 A를 넘어서는, 즉, 1입(粒)의 조대 결정 입자 R2로 차지되어 있음을 알 수 있다. 단, 에리어 A는, 전극 축 X 위를 통과하는 축방향 단면의 축 X 방향을 세로 방향, 축 수직 방향(지름 방향)을 가로 방향으로서 규정하고 있다.

이러한 후단측 부재(50)에서의 조대 결정 입자 R2의 형성은, 방전 램프의 제조 공정 중에 얻어진다.

우선, 전극의 제조 공정에서는, 순(純) 텅스텐 혹은 텅스텐을 주성분으로 하는 합금으로 된 선단측 부재(40)와, 99 중량 % 이상의 몰리브덴으로 된 후단측 부재(50)를 고상접합 한다. 이때의 후단측 부재(50)는, 선단측 부재(40)의 입자크기와 대략 같은 입자크기의 결정 입자 혹은 재결정 입자로 이루어져 있다. 고상접합에 의해 얻어진 전극에 대해 열 처리를 실시한다. 그리고, 전극 지지봉을 전극에 고정하여, 글래스 부재, 박(箔) 등을 갖춘 마운트 부품을 구성한다. 마운트 부품을 봉지관 내에 삽입해 방전관 내에 전극을 배치한 후, 봉지관에 대해 용착 처리(봉지)를 실시한다.

방전 램프가 조립되면, 소정 시간에 걸쳐 램프 점등을 실시한다. 예를 들면, 점등 안정화를 위해 에이징(초기 점등), 혹은, 램프 점등성 평가를 실시한다. 이러한 일련의 방전 램프 제조 공정 중에 전극이 고온화 된다. 본 실시 형태에서는, 최종적인 방전 램프 완성 시점에서 조대 결정 입자 R2를 형성하도록, 열 처리의 온도 및 가열 시간을 1300℃∼2200℃에서 5분∼180분의 범위, 에이징 및 점등성 평가에서의 점등 시간을 20분∼180분의 범위로 정하고 있다. 또한, 어느 하나의 조건에 대해 정해서, 조대 결정 입자를 형성하도록 해도 무방하다.

상술한 것처럼, 후단측 부재(50)를 형성하는 몰리브덴의 2차 재결정 온도는, 선단측 부재(40)의 주성분이 되는 텅스텐의 2차 재결정 온도 보다 낮다. 따라서, 예를 들면, 램프 점등에 의해 고온 상태로 한 경우, 후단측 부재(50)에서, 아크(열원(熱源))에 가장 가까운 접합면 S 부근에서 조대화가 시작된다. 이때 접합면 S 부근의 결정입자계에 남아 있던 불순 가스의 일부는, 결정 입자의 성장(조대화)과 함께, 접합면 S의 미소한 간극으로 이동·확산한다.

한편, 후단측 부재(50)의 결정 입자 R3로 차지되는 후단면 50T 측에서는, 결정입자계의 불순물, 불순 가스가, 조대 결정 입자 R2의 형성에 의해 전극 선단측으로의 이동이 방해되기 때문에, 전극 지름 방향(전극 측면)으로 이동하여, 그대로 외부에 방출된다.

접합면 S의 간극에 남은 불순물, 불순 가스는, 고온화에 의해 접합면 S를 따라 전극 외부로 방출된다. 후단면 50T측으로부터 전극 선단측으로의 불순 가스의 이동이 억제되기 때문에, 접합면 S 부근이나 접합면 S의 간극에서의 불순 가스, 불순물이 제거된다. 전극 외부로 방출된 불순 가스는, 게터 부재(21)에 의해 흡착된다.

조대 결정 입자의 형성에 의해, 제조 후(출하 후)의 램프 점등 시에 불순 가스 등이 방전관 내로 방출되는 것을 억제할 수 있고, 불순 가스에 의한 램프 점등성(시동성)의 악화, 전극 열화(산화)를 방지할 수 있다. 예를 들면, 텅스텐과 같이 결정 입자가 조대화 하는 온도가 높은 소재로 후단측 부재(50)를 구성하면, 조대 결정 입자의 형성이, 접합면 S 부근에 선행해 형성하는 것이 어렵기 때문에, 결정입자계를 통해 접합면 S 부근으로 불순 가스가 이동하여, 간극에 장기간 잔존, 혹은 접합면 S 부근으로부터의 불순 가스 방출이 계속되어 버린다. 그렇지만, 몰리브덴으로 이루어진 후단측 부재(50)를 이용함으로써, 접합면 S 부근이나 그 간극의 불순 가스를 제조 단계에서 제거하는 것이 가능해져, 접합면 강도의 저하, 접합면의 벗겨짐을 방지할 수 있다.

제조 단계에서 조대 결정 입자를 형성하는 것으로 했지만, 적절한 게터 부재(21)를 설치함으로써, 방전 램프의 전력 등에 기인하는 제조 후(출하 후)에 조대 결정 입자가 형성(한층 더 성장)하는 상황에서도, 접합면의 벗겨짐을 방지할 수 있다. 제조 후에 있어서 불순 가스는 게터 부재(21)에 흡착되기 때문에, 조대 결정 입자의 형성 혹은 추가적인 성장에 의해, 장기간에 걸쳐 접합면 강도의 저하를 방지할 수 있다. 예를 들면, 산소 등의 불순 가스를 흡착시키려면, 게터 부재(21)로서는 탄탈륨이 바람직하다.

또한, 순도 99 중량 % 이상의 몰리브덴에 의해 후단측 부재(50)를 구성하기 때문에, 불순물도 적고, 점등 중에 방출되는 불순 가스도 줄어들어, 안정된 램프 특성을 얻을 수 있다. 게다가, 후단측 부재(50)의 경량화를 도모하는 것이 가능해져, 대형 램프에 적절한 구성이 된다.

한편, 조대 결정 입자 R2가 전극 지지봉 홀(52)의 중간점 C까지 존재하는 것에 의해, 결정입자계의 적음으로부터 입계 미끄럼(grain boundary sliding)이 생기기 어렵고, 전극 지지봉(17A)의 누락을 방지할 수 있다.

이상과 같이 본 실시 형태에 의하면, 텅스텐을 주성분으로 하는 선단측 부재(40)와, 순도 99 중량 % 이상의 몰리브덴으로 이루어진 후단측 부재(50)가 고상접합 하고 있는 음극(20)에 있어서, 후단측 부재(50)의 접합면 S 부근에서 전극 지지봉 홀 중간점 C 부근까지에 걸쳐, 선단측 부재(40)의 결정 입자 R1 보다 입자크기가 큰, 조대화 한 결정 입자 R2가 형성되고 있다.

또한, 조대 결정 입자 R2는, 후단측 부재의 임의의 에리어에 적어도 일부 존재하면 무방하다. 예를 들면, 접합면 S 부근에만 존재하도록 해도 무방하고, 또한, 접합면 S의 일부를 조대 결정 입자 R2로 형성해도 무방하다. 이에 따라, 접합면 S 부근에 존재하는 불순 가스를 확실히 방출시킬 수 있어, 접합면 벗겨짐을 방지할 수 있다. 한편으로, 후단측 부재의 전 영역을 복수의 조대 결정 입자로 구성하거나, 혹은 단결정(單結晶) 상태로 해도 무방하다. 점등 중에 방출되는 불순 가스를 한층 더 줄일 수 있다. 조대 결정 입자 R2의 형성 영역(조대화 영역)에 대해서는, 칼륨 등의 첨가물을 도프 하는, 방열 효과를 높이는 미세 요부(凹部)를 전극 표면에 형성하는 것 등에 의해 조정 가능하다.

본 실시 형태에서는, 램프 점등에 의해 조대 결정 입자를 형성했지만, 전극의 열 처리에 의한 방법에서는, 후단측 부재를 전체에 걸쳐서 고온화 시키기 쉽고, 광범위하게 조대 결정 입자를 형성할 수 있다.

몰리브덴 이외의 소재로 후단측 부재를 성형하는 것도 가능하고, 세라믹스나, 선단측 부재(40)와는 다른 금속, 합금 그 외의 소재로 성형해도 무방하다. 선단측 부재에는 이미터를 함유한 소재를 이용하는 경우가 많기 때문에, 선단측 부재의 결정 입자를 조대화시키면, 이미터를 방출해 버릴 우려가 있다. 그 때문에, 후단측 부재는 선단측 부재(텅스텐 등)의 결정 입자가 조대화 하는 온도 보다 낮은 것이 바람직하다.

본 실시 형태에서는, 선단측 부재(40)와 후단측 부재(50)가 접합하고 있지만, 사이에 다른 금속으로 이루어진 중간 부재(예를 들면, 레늄을 포함한 텅스텐)를 개재시켜, 선단측 부재(40), 중간 부재, 후단측 부재(50)를 서로 고상접합시켜도 무방하다.

[실시예]

이하, 본 실시예의 음극에 대해 설명한다.

토륨을 포함한 텅스텐으로 이루어지고, 외경(外徑) 16 mm가 되는 선단측 부재와, 99.9 중량 %의 몰리브덴으로 이루어지고, 주상(柱狀) 부분의 외경 20mm인 후단측 부재를, SPS에 의해 고상접합해 소정의 형상으로 가공한 음극에 대해, 가열 처리를 온도 1600℃, 가열 시간 10분으로 실시한다. 전극을 방전관 내에 배치해 봉지한다. 조립된 방전 램프에 대해, 에이징을 1시간 실시한다.

이러한 공정을 거친 음극의 단면을 주사형 전자 현미경으로 살펴보면, 접합면으로부터 전극 지지봉 홀 중간점 부근에 걸쳐, 선단측 부재의 재결정 입자의 입자크기 보다 크고, 1000㎛ 이상의 입자크기를 가지는 조대화한 결정 입자가 형성되고 있는 것이 확인되었다.

10: 방전 램프
20: 음극
30: 양극
40: 선단측 부재
50: 후단측 부재
S: 접합면

Claims

방전관과,
상기 방전관 내에 배치되는 한 쌍의 전극을 갖추고,
음극으로서 구성되는 일방의 전극이, 전극 선단을 가지고, 이미터가 함유되는 선단측 부재와, 전극 지지봉에 의해 지지되어, 이미터가 함유되지 않는 후단측 부재를 포함하는 복수의 부재를 접합시킨 전극으로서 구성되고,
상기 후단측 부재에서, 상기 후단측 부재의 적어도 일부의 결정 입자가 조대화 하고 있고, 상기 선단측 부재의 결정 입자에 비해, 크기(徑)가 큰 결정 입자가 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
제1항에 있어서,
상기 일방의 전극이, 상기 선단측 부재와 상기 후단측 부재로 구성되고, 혹은 상기 선단측 부재와 상기 후단측 부재와의 사이에 중간 부재를 설치해 구성되고, 각 부재 간에 고상접합(固相接合) 하고 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
방전관과,
상기 방전관 내에 배치되는 한 쌍의 전극을 갖추고,
적어도 일방의 전극이, 전극 선단을 가지는 선단측 부재와, 전극 지지봉에 의해 지지되는 후단측 부재를 포함하는 복수의 부재를 접합시킨 전극으로서 구성되고,
상기 후단측 부재에서, 상기 후단측 부재의 적어도 일부의 결정 입자가 조대화 하고 있고, 상기 선단측 부재의 결정 입자에 비해, 크기(徑)가 큰 결정 입자가 형성되고,
상기 후단측 부재가, 상기 선단측 부재의 소재에 비해, 결정 입자가 조대화 하는 온도가 낮은 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
방전관과,
상기 방전관 내에 배치되는 한 쌍의 전극을 갖추고,
적어도 일방의 전극이, 전극 선단을 가지는 선단측 부재와, 전극 지지봉에 의해 지지되는 후단측 부재를 포함하는 복수의 부재를 접합시킨 전극으로서 구성되고,
상기 후단측 부재에서, 상기 후단측 부재의 적어도 일부의 결정 입자가 조대화 하고 있고, 상기 선단측 부재의 결정 입자에 비해, 크기(徑)가 큰 결정 입자가 형성되고,
상기 후단측 부재가, 순도 99 중량 % 이상의 몰리브덴으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
방전관과,
상기 방전관 내에 배치되는 한 쌍의 전극을 갖추고,
적어도 일방의 전극이, 전극 선단을 가지는 선단측 부재와, 전극 지지봉에 의해 지지되는 후단측 부재를 포함하는 복수의 부재를 접합시킨 전극으로서 구성되고,
상기 후단측 부재에서, 상기 후단측 부재의 적어도 일부의 결정 입자가 조대화 하고 있고, 상기 선단측 부재의 결정 입자에 비해, 크기(徑)가 큰 결정 입자가 형성되고,
상기 조대화 한 결정 입자가, 상기 후단측 부재의 접합면 부근에 존재하고, 접합면과 반대측의 후단면측을 차지하고 있는 조대화 하고 있지 않은 결정 입자에 비해, 크기(徑)가 큰 것을 특징으로 하는 방전 램프.
제5항에 있어서,
상기 조대화 한 결정 입자가, 상기 접합면의 적어도 일부를 구성하는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조대화 한 결정 입자가, 적어도 상기 후단측 부재의 접합면으로부터 전극 지지봉 홀의 전극 축방향에 따른 중간점 부근까지의 범위를 차지하고 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 일방의 전극을 지지하는 상기 전극 지지봉에, 게터 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조대화 한 결정 입자의 입자크기가, 1000㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 방전 램프.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방전 램프의 축방향 단면에서, 상기 후단측 부재의 접합면 부근을 전극 축방향 단면에 따른 300×300㎛²의 에리어에서 관찰했을 때, 하나의 조대 결정 입자가 상기 에리어를 차지하는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
전극 선단을 가지고, 텅스텐 혹은 텅스텐을 주성분으로 하는 합금으로 이루어진 선단측 부재와,
전극 지지봉에 의해 지지되어, 순도 99.9 중량 % 이상의 몰리브덴으로 이루어진 후단측 부재와,
상기 선단측 부재와 상기 후단측 부재와의 사이에 개재하고, 레늄을 포함한 텅스텐으로 이루어진 중간 부재를 갖추고,
상기 선단측 부재, 상기 중간 부재, 상기 후단측 부재가, 부재 간에 고상접합 하고,
상기 후단측 부재에서, 상기 선단측 부재의 결정 입자에 비해 크기(徑)가 커지도록 1000㎛ 이상의 입자크기를 가진 2차 재결정 입자가 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프용 전극.
전극 선단을 가지는 선단측 부재, 전극 지지봉에 의해 지지되는 후단측 부재를 포함한 복수의 부재를 고상접합 하고,
고상접합에 의해 얻어진 전극에 대해 열 처리를 실시하고,
전극 지지봉을 상기 전극에 고정하여, 상기 전극 지지봉, 글래스 부재, 박(箔) 중 적어도 하나를 갖춘 마운트 부품으로 하고,
상기 마운트 부품을 봉지관 내에 삽입해 방전관 내에 상기 전극을 배치한 후, 상기 봉지관에 대해 용착 처리를 실시하고,
미리 정해진 시간에 걸쳐 램프 점등을 실시하는 방전 램프의 제조 방법에 있어서,
상기 후단측 부재에서, 상기 선단측 부재의 결정 입자에 비해, 크기(徑)가 큰 조대 결정 입자가, 상기 후단측 부재의 접합면 부근에 형성되는 것과 함께,
상기 조대화 한 결정 입자가, 접합면과 반대측의 후단면측을 차지하고 있는 조대화 하고 있지 않은 결정 입자에 비해, 크기(徑)가 커지도록, 열 처리의 온도 및 가열 시간, 램프의 점등 시간 중 적어도 어느 하나를 정하는 것을 특징으로 하는 방전 램프의 제조 방법.
전극 선단을 가지는 선단측 부재, 전극 지지봉에 의해 지지되는 후단측 부재를 포함한 복수의 부재를 고상접합 하는 방전 램프용 전극의 제조 방법에 있어서,
상기 선단측 부재의 소재에 비해, 결정 입자가 조대화 하는 온도가 낮은 소재로 이루어지는 상기 후단측 부재에서, 상기 선단측 부재의 결정 입자에 비해, 크기(徑)가 큰 2차 재결정 입자가 형성되도록, 열 처리의 온도 및 가열 시간 중 적어도 어느 하나를 정하는 것을 특징으로 하는 방전 램프용 전극의 제조 방법.