KR20100108195A

KR20100108195A - 쇼트 아크형 방전 램프

Info

Publication number: KR20100108195A
Application number: KR1020100011611A
Authority: KR
Inventors: 요시오 가게바야시; 다케오 마츠시마
Original assignee: 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2010-10-06
Also published as: TW201036025A; CN101847562A; DE102010011980A1; US20100244689A1; JP2010232023A

Abstract

텅스텐의 음극으로부터 아크에 대해 안정하게 전자 방출 물질을 공급하여 조도 변동을 방지할 수 있는 음극을 구비하는 쇼트 아크형 방전 램프를 제공하는 것이다.
발광관의 내부에 한 쌍의 음극과 양극이 대향 배치된 쇼트 아크형 방전 램프에 있어서, 상기 음극(20)은, 전자 방사 물질을 함유하는 텅스텐재로 이루어지고, 선단을 향함에 따라 소경이 되는 테이퍼부(24)와, 상기 테이퍼부(24)의 선단측에 형성된 선단면(25)과, 상기 선단면으로부터 상기 음극의 내부를 신장하는 세공(26)을 구비하며, 상기 세공(26)은, 상기 선단면에서 2 이상의 텅스텐 결정립에 걸쳐서 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

쇼트 아크형 방전 램프{SHORT ARC TYPED DISCHARGE LAMP}

본 발명은, 반도체나 액정의 제조 분야 등의 노광용 광원, 혹은 영사기나 디지털 시네마 등의 광원에 적용되는 쇼트 아크형 방전 램프에 관한 것이다.

수은을 봉입한 쇼트 아크형 방전 램프는, 발광관 내에 대향 배치된 한 쌍의 전극의 선단 거리가 짧고, 점광원에 가까우므로, 광학계와 조합함으로써 집광 효율이 높은 노광 장치의 광원으로서 이용되고 있다. 또, 크세논을 봉입한 쇼트 아크형 램프는, 영사기 등에 있어서 가시광의 광원으로서 이용되고 있다. 최근에는 디지털 시네마용 광원으로서도 사용되고 있다.

이들 쇼트 아크 램프에 있어서, 종래로부터 음극에 전자 방사 물질(이하, 간단히 이미터라고도 한다)을 함유시킨 것이 널리 알려져 있다.

또, 이미터를 함유한 음극을 갖는 램프로서, 음극에 이미터를 공급하기 위한 세공을 형성한 것(특허문헌 1)이 알려져 있다.

도 1은, 쇼트 아크형 방전 램프(1)를 도시한 전체도이고, 도 7은, 특허문헌 1의 쇼트 아크형 방전 램프에 음극을 도시한 확대 단면도이다.

도 1에 있어서, 쇼트 아크형 방전 램프(1)의 발광관(10)은 유리로 이루어지고, 대략 구형상의 발광부(11)와 양단의 시일링부(12)를 구비하고 있다. 발광관(10) 내부에 형성된 공간(S)에는, 한 쌍의 음극(20)과 양극(30)이 대향 배치되어 있다. 음극(20) 및 양극(30)은, 선단의 본체부에 축부(22, 32)가 끼워져 구성되어 있다. 음극(20)의 재료는, 전자 방사 물질로서 산화토륨을 함유하는 텅스텐이다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 음극(20)은 선단의 본체부(21)를 구비하고, 본체부(21)의 후단에는 축부(22)를 끼우기 위한 끼움 구멍(23)이 형성되어 있다. 본체부(21)의 선단에는, 평탄한 선단면(25)을 가짐과 더불어, 이 선단면(25)에 음극의 길이 방향으로 신장되는 세공(26)이 형성되어 있다.

이 세공(26)의 내부에 도입된 이미터가, 이 세공(26)의 내주면에 있어서의 표면 확산을 이용하여, 세공(86)으로부터 외부로 방출되어, 아크에 공급된다.

[선행기술문헌]

[특허문헌]

[특허문헌 1] 일본국 특허공개 평11-96965

그러나, 최근, 램프가 고출력화하여 대형화함에 따라, 단시간에 노광면에 있어서의 조도 변동률이 증대하는 문제가 발생하고 있다. 이것은 음극 측면으로부터 선단으로의 이미터의 공급이 부족해지므로 일어난다고 생각된다.

본 발명자들은, 이 문제를 해결하기 위해 도 7에 나타낸 음극을 갖는 쇼트 아크 램프를 제작하여, 점등 시험을 행하였다. 특허문헌 1에는 음극 선단부에 소정의 구멍을 형성함으로써 이미터의 표면 확산을 증대시킨 것이 있으며, 본 구조를 취함으로써, 이미터의 공급 부족을 해소할 수 있는 것을 기대하였다. 그러나, 이 램프에 있어서도 조도 변동률이 증대하였다. 이 램프를 파괴하여 음극을 분석한 바, 음극 선단에 형성한 세공이 없어져 있는 것을 알 수 있었다. 또한 이 음극 본체부를 길이 방향으로 절단하고 연마하여, 관찰한 바, 1개의 결정립이 세공의 출구를 막고 있었던 것을 알 수 있었다. 한편, 동일 사양의 램프의 점등 시험을 행하여, 조도 변동률의 증대가 발생하기 전의 상태로 음극을 분석한 바, 세공은 막혀 있었지만, 간극이 관찰되었다.

즉, 점등 시의 음극 선단은 고온이 되므로, 열 이동에 의해 텅스텐의 결정립이 성장하여 세공을 막아 버려, 이미터가 공급되지 않으므로 아크가 불안정해진 것으로 추측된다.

이상에 의해, 본 발명은, 텅스텐의 음극 선단면에 형성된 세공의 출구가, 점등에 의해 폐색되는 것을 방지함으로써, 아크에 대해 안정하게 전자 방출 물질을 공급하여 조도 변동을 방지할 수 있는 음극을 구비하는 쇼트 아크형 방전 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해, 발광관의 내부에 한 쌍의 음극과 양극이 대향 배치된 쇼트 아크형 방전 램프에 있어서, 음극은, 전자 방사 물질을 함유하는 텅스텐재로 이루어지고, 선단을 향함에 따라 소경이 되는 테이퍼부와, 테이퍼부의 선단측에 형성된 선단면과, 선단면으로부터 음극의 내부를 신장하는 세공을 구비하며, 세공은, 선단면에서 2 이상의 텅스텐 결정립에 걸쳐서 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은, 세공의 내면에는, 탄화텅스텐의 층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 음극의 선단면에 있어서 2 이상의 결정이 걸쳐지도록 세공을 형성함으로써, 세공이 결정립의 성장에 의해 막히기 어려워져, 이미터를 음극 선단부에 안정하게 공급할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 세공의 내주면에 탄화층을 형성함으로써, 산화물인 이미터를 환원하여, 아크로의 세공을 통한 공급량을 증가시킬 수 있다.

도 1은 쇼트 아크형 방전 램프 전체의 개략 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 쇼트 아크형 방전 램프의 음극의 부분 설명도를 나타낸다. (a)는 축방향의 단면도이고, (b)는 음극을 선단으로부터 길이 방향으로 보았을 때의 도면이다.
도 3은 본 발명의 음극에 있어서의 선단부에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 음극의 선단부에 형성하는 세공의 위치에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
도 5는 본 발명의 쇼트 아크 램프에 따른 실험 결과이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 쇼트 아크형 방전 램프의 음극의 부분 설명도를 나타낸다.
도 7은 종래의 쇼트 아크형 방전 램프에 따른 음극의 단면도를 나타낸다.

도 1은, 본 발명의 쇼트 아크형 방전 램프의 개략 구성을 나타낸다.

본 발명의 쇼트 아크형 방전 램프의 발광관(10)은, 중앙에 위치하는 대략 구형상으로 형성된 발광부(11)와 양단에 위치하는 기둥형상의 시일링부(12)를 구비한다. 발광관(10)의 내부에는, 음극(20)의 본체부(21)와 양극(3)의 본체부(31)가, 서로 마주 보고 배치됨과 더불어, 발광 물질이 봉입되어 있다.

음극(20)은, 그 선단측이, 양극(30)의 본체부(31)를 향함에 따라 차츰 직경이 축소되는 테이퍼부를 갖는 본체부(21)와, 이 본체부(21)의 기단측에 이어지는 막대형상의 축부(22)에 의해 구성된다. 축부(22)의 선단부는, 본체부(21)의 기단측에 형성된 바닥이 있는 구멍에 끼워져 있다.

양극(30)은, 그 선단측에 둥근 부분이 형성된 본체부(31)와, 이 본체부(31)의 기단측에 이어지는 막대형상의 축부(32)에 의해 구성된다. 축부(32)의 선단부는, 본체부(31)의 기단측에 형성된 바닥이 있는 구멍에 끼워져 있다.

또한, 음극(20) 및 양극(30)은, 각 본체부(21, 31)와 각 축부(22, 32)가 서로 다른 부재에 의해 구성되지만, 본체부와 축부가 하나의 부재에 의해 일체로 형성되어 있어도 된다.

음극(20) 및 양극(30)의 재료에는, 텅스텐이 이용된다. 이 텅스텐재에는 전자 방사 물질을 함유시킨다. 전자 방사 물질로서는, 산화토륨(ThO₂), 산화이트륨(Y₂O₃), 또는 란타노이드계의 산화물이다. 산화란탄(La₂O₃), 산화세륨(Ce₂O₃, 또는 CeO₂), 산화가돌리륨(Gd₂O₃), 산화디스프로슘(Dy₂O₃), 산화사마륨(Sm₂O₃) 혹은 산화네오디뮴(Nd₂O₃) 등을 적합하게 이용할 수 있으며, 예를 들면 산화토륨이면 2wt% 정도의 양이 텅스텐에 함유된다. 이들 전자 방사 물질을 함유시키면, 전극의 일함수가 저하하여, 전자 방출이 용이해진다는 효과가 있다.

또, 음극 선단은 아크가 접촉되므로, 밀도가 낮은 텅스텐은 열 전도가 나쁘고 고온이 되어, 선단을 소모한다. 따라서, 음극에 이용되는 텅스텐재로서는, 밀도가 18g/cc 이상, 바람직하게는 19g/cc 이상인 것이 바람직하다.

봉입하는 주발광 물질은 수은이며, 봉입량은 예를 들면 1mg/cc 이상이다. 수은을 봉입한 경우는, 또한 그 밖에 보조 가스로서 희가스, 예를 들면, 크세논 가스, 아르곤 가스, 크립톤 가스 중 어느 1종 이상을 0.01∼1MPa(실온) 봉입해도 된다.

또는, 봉입하는 주발광 물질은 희가스이며, 예를 들면 0.5MPa(실온) 이상의 크세논 가스가 봉입된다.

양단의 각 시일링부(12)에는, 전극의 축부와 전기적으로 접속된 도시 생략의 몰리브덴박이 매설되어 있고, 기밀 시일링 구조가 형성된다. 시일링부(12)의 외단으로부터는, 전술한 몰리브덴박과 전기적으로 접속된 외부 리드(13)가 돌출되어 있고, 이 외부 리드(13)에 도시 생략의 급전 장치에 접속되어 전류 공급이 행해진다.

또한, 시일링 구조는 상기에 한정되는 것이 아니라, 주로 크세논을 봉입한 영사기용의 방전 램프의 경우이면, 박을 사용하지 않고, 발광관에 사용하는 유리와는 열팽창 계수가 상이한 단 이음 유리에 의해, 전극 축부가 직접 시일링된다.

도 2는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 쇼트 아크형 방전 램프의 음극을 나타낸 도면이며, (a)는 음극의 본체부를 길이 방향을 따라 절단한 단면도이고, (b)는, 이 음극 본체의 선단을 길이 방향에서 보았을 때의 도면이다.

음극(20)의 본체부(21)는, 축부(22)보다 대경의 대략 원기둥형상이며, 선단을 향함에 따라 소경이 되는 테이퍼부(24)를 구비하고 있다. 테이퍼부(24)의 또한 선단측은, 예를 들면 평면에 의해 형성된 선단면(25)이고, 이 도면의 경우에는 본체부(21)는 원뿔대형상으로 형성되어 있다. 테이퍼부(24)의 테이퍼각은 40∼90°이고, 예를 들면 60°이다.

세공(26)은, 선단면(25)에 개구단을 갖고, 음극(20)의 길이 방향을 따라 형성된다. 선단면(25)의 직경(이하 선단 직경이라고도 한다)은 φ0.4∼φ3mm이고, 예를 들면 φ1.2mm이다. 세공(26)의 내경(이하 구멍 직경이라고도 한다)은 φ0.08∼φ1mm이고, 예를 들면 φ0.1mm이다. 세공(26)의 형상은, 통상, 단면 원형상의 것이 제작하기 쉽지만, 단면 직사각형상이어도 상관없다.

세공은, 그 직경이 너무 큰 경우에는 선단면의 면적이 감소하여, 전류 밀도가 상승해 버려, 음극 선단이 온도 상승에 의해 변형되기 쉬워지거나, 텅스텐의 결정립 성장을 촉진하거나 하므로, 상기의 범위에서 형성되는 것이 바람직하다.

본체부(21)의 기단측에는, 축부(22)를 끼우기 위한 끼움 구멍(23)이 형성되고, 축부(22)가 끼워진다.

선단면(25)이란, 평면 외에도 이하와 같은 면이면 된다.

도 3에는, 선단면의 다른 예에 대해 설명하기 위한 음극의 단면 확대도를 나타낸다.

도 3과 같이, 음극(20)의 선단에는, 구면에 의한 선단면(25)이 형성되어 있다. 이 선단면(25)에도 동일하게 점등 중은 아크가 형성되므로, 세공(26)을 형성하여, 이미터가 안정하게 공급되는 것에 대해 동일한 효과를 얻을 수 있다.

음극(20) 중에 함유되는 이미터는, 산화물의 형태로 금속 중에 존재한다. 이미터는, 고온부에서 환원되어, 음극의 내부로부터 입계 확산이나 입자 내 확산에 의해 표면으로 이동하거나, 또는 표면 확산에 의해 표면 중을 이동한다.

세공(26)이 없는 음극(20)에서는, 테이퍼부(24)에 석출한 이미터가 표면 확산되어, 음극(20)의 선단면(25)에 공급되는 것이지만, 선단 근방은 고온이므로 많은 이미터가 선단면(25)에 공급되지 않고 소실된다. 소실되지 않고 음극(20)의 선단면(25)에 도달하는 이미터도, 테이퍼부(24)의 표면에 석출하는 이미터원이 고갈되면 공급이 정체해 버려, 음극 선단으로의 안정된 공급이 불가능해져, 선단면(25)에서의 이미터 부족을 일으킨다.

선단면(25) 내에 세공(26)이 형성되어 있는 경우에는, 세공(26) 내의 표면이 선단면에 대해 연속되어 있고, 또한 세공(26)의 개구는 점등 시에 아크가 형성되는 장소이기도 하다. 그 때문에, 세공(26)의 내주면 표면으로부터 아크 형성 위치까지 표면 확산, 또는 기상 확산에 의해 이미터를 공급할 수 있다.

또한, 세공(26) 내로부터 공급되는 이미터는, 필연적으로 아크 중으로 이송되게 된다. 아크 중에서 증발한 이미터는, 양이온화하기 위해 다시 음극으로 되돌아가, 소실되기 어려워진다.

따라서, 세공(26)은 음극 본체부(21) 내부로부터 음극 선단부에 이미터를 공급하기 위한 경로가 되고, 음극(20)의 외표면 내지 선단으로부터 공급하는 경우보다, 안정하게 이미터를 공급할 수 있다.

또한, 테이퍼부(24)에 세공을 형성한 경우에는, 여기로부터 송출되는 이미터는 전술한 세공(26)이 없는 음극과 동일한 경위를 거쳐, 선단면(25)에서의 이미터 부족을 일으킨다.

이 세공(26)은, 예를 들면 내경 φ0.1mm 정도의 매우 가는 구멍이며, 전술한 바와 같이 텅스텐의 열 이동에 의해 결정립이 성장되어, 막히기 쉽다. 그래서, 본 발명자들은, 이 세공이 막힌다는 과제를 해결하기 위해, 이하와 같은 실험을 행하였다.

우선, 음극의 재료로서, 산화토륨이 2wt% 첨가된 텅스텐 로드를 소정의 길이로 잘라내어, 선단 직경이 φ1.2mm, 테이퍼 각도 60°가 되도록 절삭하였다. 이어서, 이 본체부를 진공 중에서 유지하여, 2000℃ 이상으로 열처리를 실시하였다. 그 후, 음극의 선단면을, 페리시안화칼륨과 수산화나트륨의 수용액을 이용하여 에칭하여, 결정립계를 관찰하기 쉽게 하였다.

세공은, 음극의 선단면에서 관찰할 수 있는 1개의 결정립 내에만 형성되도록, 위치를 조정하여 방전 가공을 행해, 구멍 직경 φ0.1mm, 구멍 깊이 5mm의 세공을 형성한 음극을 제작하였다.

또, 동일한 순서에 의해, 음극의 선단면에 있어서, 세공이 2∼4 입자의 결정립에 걸쳐지도록, 위치를 조정하여 방전 가공을 행해, 구멍 직경 φ0.1mm, 구멍 깊이 5mm의 세공을 형성한 음극을 제작하였다.

도 4는, 음극(20)의 선단면(25)에 형성한 세공(26)의 위치에 대해 설명하기 위한 모식도이다.

이 도면에 있어서, 정면에 보이고 있는 것은 도 2(b)에 나타낸 음극의 선단면(25)의 표면을 확대한 모양이고, 선단면(25)의 중심 근방에는 세공(26)이 형성되어 있다. 선단면(25) 상을 착종하는 불규칙한 선은, 텅스텐 결정립의 입계를 표현한 것이다.

텅스텐으로 이루어지는 음극(20)은, 이와 같이 복수의 금속 결정립의 덩어리이고, 표면에도 입계가 노출되어 있는 것이다.

도 4(b)는, 선단면(25)에 있어서, 1개의 결정에 걸쳐지는 세공(26)을 도시한 도면이다. 세공(26)은, 1개의 결정립 G3 내에만 형성되어 있고, 다른 결정립에 대해 걸쳐져 있지 않다.

도 4(a)는, 선단면(25)에 있어서, 2개의 결정에 걸쳐지는 세공(26)을 도시한 도면이다. 세공(26)은, 결정립 G1과 G2와, 그 사이에 형성된 결정립계 GB1에 걸쳐서 형성되어 있다.

이들 음극을 이용해, 수은 봉입량 4mg/cc의 램프를 제작하여, 램프 입력 전력 5.5kW로 점등 수명 테스트를 실시하였다. 램프 점등 중에 조도 변동이 생긴 경우, 램프 전압도 변동하므로, 간이적으로 전압 변동이 발생할 때까지의 시간을 평가하였다.

도 5는, 각각의 램프에 있어서, 세공이 선단면에서 걸쳐지는 결정의 수와, 점등 수명 테스트에 있어서의 점등 개시로부터 전압 변동 발생까지의 시간의 관계를 나타낸 표이다.

램프(1, 2)는 걸쳐지는 결정의 수가 1이고, 즉 결정립계를 통해 2 이상의 결정립에 걸쳐지지 않는 세공이 형성된 음극을 갖는 램프이다. 램프(3, 4, 5)는 복수의 결정에 걸쳐지는 세공이 형성된 음극을 갖는 램프이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 램프(1, 2)는 모두, 637시간, 512시간에서 전압 변동이 생기고, 램프(3, 4, 5)는 1200시간을 경과해도 전압 변동이 생기지 않았다. 따라서, 세공을 형성하는 위치에 따라, 조도 변동 수명에서 2배 이상의 차이가 있는 것을 알 수 있다.

테스트 종료 후, 램프(1, 2)의 음극을 취출하여 선단면을 관찰한 바, 세공은 막혀 있었다. 이들 음극을 길이 방향으로 절단하고, 연마하여 관찰한 바, 세공의 개구단은 1개의 결정립으로 덮여 있었다.

한편, 램프(3)의 선단면도 동일하게 관찰한 바, 세공은 입계를 남기고 막혀 있는 것처럼 보였다. 이 음극도 동일하게 길이 방향으로 절단하여 관찰한 바, 결정이 세공의 개구단을 덮고 있었지만, 입계라고 생각되는, 세공 내부로부터 음극 외부로 연결되어 통하는 간극이 관찰되었다.

이상으로부터, 1개의 결정립 내에만 세공을 형성한 경우에는, 열 이동에 의한 결정 성장에 의해 세공의 개구가 막혀, 이미터가 공급되지 않고, 아크가 불안정해져 조기에 전압 변동이 생긴 것으로 생각된다.

한편, 세공이 2개 이상의 결정립에 걸쳐져 있는 경우는, 각각의 결정이 성장하여 세공이 막히도록 비대화하지만, 결정립계가 존재하므로 서로의 결정립은 일체화되기 어렵고, 또한, 그 간극을 통해 이미터가 공급되므로, 아크가 안정되어, 전압 변동이 생기지 않는 것으로 생각된다.

이상에 의해, 본 발명에 있어서, 이미터를 함유하는 텅스텐 음극에 형성되는 세공은, 선단면에서 2 이상의 텅스텐 결정립에 걸쳐서 형성됨으로써, 세공이 완전히 막히지 않고, 이미터를 공급하여 아크를 안정화할 수 있다.

상기와 같은 음극을 제작하는 방법으로서, 예를 들면 이하에 설명하는 방법으로도 제작할 수 있다.

우선, 음극의 본체부의 재료로서, 이미터가 첨가된 텅스텐 로드를 소정의 길이로 잘라낸다.

다음에, 텅스텐 로드의 선단에, 선단면과 테이퍼각을 절삭에 의해 형성한다. 그 후, 우선 선단면에 방전 가공에 의해 선단면의 중앙 근방에 세공을 형성한다. 세공의 구멍 직경은 φ0.08∼φ1이다. 이 단계에서, 음극의 본체부의 형상에 관해서는 완성한다.

이어서, 이 본체부를 진공 중에서 유지하여, 2000℃ 이상으로 열처리를 실시한다. 그러면, 이 열처리에 의해, 결정립이 재결정을 일으켜 어느 정도 비대화하지만, 열처리 전에 세공을 형성하므로, 열처리 후도 결정립이 입계에 걸쳐진 상태가 된다.

이와 같이, 열처리 전에 세공을 형성함으로써, 세공 형성 위치를 조정하지 않고도, 2 이상의 결정립에 걸쳐지는 세공을 형성할 수 있다.

도 6에 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 쇼트 아크형 방전 램프의 음극을 나타낸 단면도이다. 이 도면에 있어서는, 탄화층(27)이 형성되어 있는 점만이 도 2(a)와 상이하므로, 설명을 생략한다.

도 6(a)에 있어서, 음극 본체부(21)에 형성된 세공(26)의 내주면에는 탄화층(27)이 형성되어 있다. 이 탄화층(27)은, 음극의 재료인 텅스텐을 탄화함으로써 형성되는 탄화텅스텐의 층이다.

음극에 첨가되는 이미터는 산화물이므로, 이미터로서 동작하기 위해 환원될 필요가 있다. 환원은, 통상, 고온부에서 행해지지만, 이 탄화텅스텐층에서는 탄소에 의해 비교적 저온에서 산화물 이미터가 환원되므로, 이미터를 신속하게 공급할 수 있다.

도 6(b)에 있어서는, 탄화층(27)이 세공(26)의 선단 근방에는 형성되어 있지 않고, 비탄화층(28)으로 되어 있다. 이것은, 탄화텅스텐은 융점이 낮으므로, 아크에 의해 용융되어 버리는 것을 방지하기 위해서이다.

또, 음극 본체부(21)의 테이퍼부(24)와 같은 외표면에 탄화층(27)을 형성하는 것은 바람직하지 않다. 외표면의 탄화텅스텐층에서 환원된 이미터가 이탈하여 발광 공간 내로 방출되면, 백탁의 원인이 되기 때문이다.

상기의 음극에 의하면, 산화물인 이미터의 산소를 환원하여, 아크 중에 직접 공급할 수 있다.

1 : 방전 램프
10 : 발광관
11 : 발광부
12 : 시일링부
13 : 외부 리드
20 : 음극
21 : 본체부
22 : 축부
23 : 끼움 구멍
24 : 테이퍼부
25 : 선단면
26 : 세공
27 : 탄화층
28 : 비탄화층
30 : 양극
31 : 본체부
32 : 축부
81 : 본체부
83 : 끼움 구멍
84 : 테이퍼부
85 : 선단면
86 : 세공
G1 : 결정립
G2 : 결정립
G3 : 결정립
GB1 : 입계
S : 발광 공간

Claims

발광관의 내부에 한 쌍의 음극과 양극이 대향 배치된 쇼트 아크형 방전 램프에 있어서,
상기 음극은, 전자 방사 물질을 함유하는 텅스텐재로 이루어지고,
선단을 향함에 따라 소경이 되는 테이퍼부와, 상기 테이퍼부의 선단측에 형성된 선단면과, 상기 선단면으로부터 상기 음극의 내부를 신장하는 세공을 구비하며,
상기 세공은, 상기 선단면에서 2 이상의 텅스텐 결정립에 걸쳐서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 쇼트 아크형 방전 램프.
청구항 1에 있어서,
상기 세공의 내면에는, 탄화텅스텐의 층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 쇼트 아크형 방전 램프.