KR20160033663A - 방전 램프, 방전 램프의 제조 방법, 및 방전 램프용 전극 - Google Patents

방전 램프, 방전 램프의 제조 방법, 및 방전 램프용 전극 Download PDF

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Abstract

복수의 부재를 고상 접합시킨 전극에서, 접합 강도를 높인 전극을 형성하는 것을 목적으로 한다. 선단측의 금속 부재(20A)와 후단측의 금속 부재(20B)로 이루어지는 음극(20)을, 고상 접합 및 절삭 가공에 의해 형성한다. 절삭 가공 시에 형성되는 음극(20)의 테이퍼 면(20Q)에는, 미세 도랑(r)과 레이저 조사에 의한 광폭의 도랑을 형성한 도랑부(R)가 접합면(S1)을 넘어 형성된다. 이 때, 금속 부재(20B)에서 찢김이 생기는 한편, 금속 부재(20A)에 있어서는 찢김이 생기지 않도록, 절삭 가공이 행해진다.

Description

방전 램프, 방전 램프의 제조 방법, 및 방전 램프용 전극{DISCHARGE LAMP, METHOD FOR PRODUCING DISCHARGE LAMP, AND ELECTRODE FOR DISCHARGE LAMP}
본 발명은, 노광 장치 등에 이용되는 방전 램프에 관한 것으로, 특히, 복수의 금속 부재를 접합시킨 전극의 구조에 관한 것이다.
쇼트 아크(Short arc)형 방전 램프에서는, 고휘도의 광을 기판 등 노광 대상물에 조사한다. 노광 대상물의 대형화, 게다가, 스루 풋(throughput) 향상을 위해, 방전 램프의 고출력화가 요구되고 있고, 그에 따라 정격소비 전력의 증가가 요구된다.
대 전력화하면, 종래의 단일 금속에 의한 전극 구조에서는, 전자 방출, 열방출, 내구성 등에 영향이 생긴다. 또한, 전극의 중량이 커지는 것에 의해, 전극 지지봉 등의 부하가 크다.
그 때문에, 복수의 금속을 접합시켜 전극을 구성하는 것이 제안되고 있다. 예를 들면, 토륨을 포함한 토륨 텅스텐 등으로 이루어지는 전극 선단부와, 순(純) 텅스텐 등으로 이루어지는 후방 동체부를 고상(固相) 접합하여, 전극을 구성한다(특허 문헌 1, 2 참조).
일본 특허 공개 공보 2011-154927호 일본 특허 공개 공보 2011-070823호
다른 금속을 고상 접합시켜 전극을 구성하는 경우, 열 팽창율의 상이 등에 의해, 접합 시의 온도 상승, 온도 하강에 따라 접합면의 외연 부근에 틈새가 생기기 쉽다. 램프 점등 시에 전극이 고열이 되면, 틈새가 확대해 전극이 파손될 우려가 있다. 또한, 같은 금속 부재를 고상 접합시킨 전극에 대해서도, 쐐기 모양(楔狀)의 틈새가 접합면 부근에 형성된다.
따라서, 고상 접합에 의해 형성된 전극에서, 접합면 부근에 있어서의 접합 강도를 높이는 것이 필요하게 된다.
본 발명의 방전 램프는, 방전관과, 방전관 내에 배치되는 한 쌍의 전극을 갖추고, 적어도 한 쪽의 전극이, 선단측 부재와, 후단측 부재를 고상 접합시킨 전극에 의해 구성된다. 선단측 부재는, 전극 선단면측, 즉 다른 쪽의 전극 측에 가까운 위치에 있고, 후단측 부재는, 전극 지지봉에 가까운 위치에 있다. 그리고, 후단측 부재는, 선단측 부재보다 전연성(展延性)이 높거나 크다.
선단측 부재와 후단측 부재는, 금속 부재에 의해 구성 가능하다. 예를 들면, 선단측 부재를 토륨 텅스텐, 후단측 부재를, 상대적으로 전연성이 높은 몰리브덴에 의해 구성 가능하다.
본 발명에서는, 선단측 부재와 후단측 부재와의 접합면을 넘도록, 즉 접합면이 사이에 개재하도록, 도랑(溝)부가 전극 측면에 형성되어 있다. 다만, 「전극 측면」은, 전극 선단측에 형성되는 테이퍼(taper) 면, 동체 부분의 측면(외주면) 모두 포함한다.
접합 강도 향상을 위해 형성되는 도랑부는, 밀리미터 오더인 방열용 도랑의 피치, 깊이보다 작은 도랑 피치, 도랑 깊이를 가진다. 예를 들면, 100㎛ 이하의 피치, 깊이를 가지는 도랑을 형성하는 것이 가능하다. 이러한 미세한 도랑이 형성되는 것에 의해, 전연성이 높은 후단측 부재의 접합면 외연 부근이 비교적 깊게 변형한다.
이러한 접합면이 포함되는 도랑부는, 후단측 부재 측면의 표면 조도(粗度) Ra가, 1.2㎛ 이상이 되면 좋다. 또한, 선단측 부재 측면의 표면 조도 Ra가, 0.7㎛ 이하가 되면 좋다. 게다가, 후단측 부재 측면의 반사율이, 선단측 부재 측면의 반사율보다 작아지도록, 도랑부를 형성하면 좋다. 이러한 수치를 만족시키는 것으로, 접합면 강도를 향상시킬 수 있다.
미세 도랑에 대해서는, 선단측 부재와 비교해 거친 도랑을 형성 함으로써, 쐐기(楔) 부근을 변형시킬 수 있다. 예를 들면, 후단측 부재 측면에서, 「찢김」(gouge　or　burr)이 생기도록 도랑을 형성하면 좋다. 즉, 부분적으로 떨어져 나가거나, 벗겨지도록 도랑을 형성하는 것이 좋다. 한편, 아크 방전 안정을 고려하면, 도랑부의 선단측 부재 측면에는, 찢김이 없는 미세 도랑을 형성하는 것이 좋다.
또한, 미세 도랑이, 선단측 부재 측면보다 후단측 부재 측면에서 깊어지도록 구성하는 것도 가능하다. 쐐기 부근에서 후단측 금속 부재 표면이 변형하기 쉬워진다.
절삭 가공에 의해 전극이 형성되는 경우, 도랑부를, 전극을 고상 접합 후의 절삭 가공에서 형성하는 것이 좋다. 선반 등을 사용한 절삭 가공 시에 도랑부를 동시에 형성하는 것으로, 제조 공정이 복잡해지지 않는다.
도랑부에는, 접합면을 넘어 미세 도랑보다 피치 및 깊이가 큰 광폭 도랑을 형성하는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 양태에서의 방전 램프의 제조 방법은, 선단측 부재와, 선단측 부재보다 전연성이 높은 후단측 부재를 고상 접합시켜, 고상 접합시킨 전극 부재의 측면을 절삭 가공하는 방전 램프의 제조 방법에 있어서, 절삭 가공에서, 선단측 부재와 후단측 부재와의 접합면을 넘도록, 전극 부재 측면에 도랑부를 형성한다. 예를 들면, 절삭 가공에 있어서, 후단측 부재 측면에서, 찢김에 의한 미세 도랑을 형성하면 좋다.
본 발명의 다른 양태에서의 방전 램프용 전극은, 선단측 부재와, 선단측 부재와 고상 접합한 후단측 부재를 갖추고, 도랑부가, 선단측 부재와 후단측 부재와의 접합면을 넘어 전극 측면에 형성되어 있다. 전연성이 동일한 부재를 동시 고상 접합시키는 것도 가능하다.
본 발명에 의하면, 복수의 부재를 고상 접합시킨 전극에 있어서, 접합 강도를 높인 전극을 구성할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태인 쇼트 아크형 방전 램프를 모식적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 양극, 음극의 개략적 측면도이다.
도 3은 음극의 부분적 측면도이다.
도 4는 음극에서의 금속 부재 접합면 부근을 확대한 도면이다.
도 5는 제2 실시 형태에서의 음극의 부분적 측면도이다.
도 6은 접합면 부근의 음극의 사진을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 확대 사진을 나타낸 도면이다.
도 8은 전자 현미경에 의한 접합면 부근의 사진을 나타낸 도면이다.
이하에서는, 도면을 참조해 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.
도 1은, 제1 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 가능한 방전 램프이며, 투명한 석영 유리제의 방전관(발광관)(12)을 갖춘다. 방전관(12)에는, 음극(20), 양극(30)이 소정 간격을 가지고 대향 배치된다.
방전관(12)의 양측에는, 대향하도록 석영 유리제의 봉지관(13A, 13B)이 방전관(12)과 일체적으로 설치되어 있고, 봉지관(13A, 13B)의 양단은, 구금(口金)(19A, 19B)에 의해 막혀 있다. 방전 램프(10)는, 여기에서는 양극(30)이 상측, 음극(20)이 하측이 되도록 연직 방향에 따라 배치되어 있다.
봉지관(13A, 13B)의 내부에는, 금속성의 음극(20), 양극(30)을 지지하는 도전성의 전극 지지봉(17A, 17B)이 배설되고, 금속 링(도시하지 않음), 그리고 몰리브덴과 같은 금속박(16A, 16B)을 통해 도전성의 리드봉(15A, 15B)에 각각 접속된다. 봉지관(13A, 13B)은, 봉지관(13A, 13B) 내에 설치되는 유리관(도시하지 않음)과 용착하고 있으며, 이에 따라, 수은 및 희가스가 봉입된 방전 공간 DS가 봉지된다.
리드봉(15A, 15B)은 외부의 전원부(도시하지 않음)에 접속되고 있으며, 리드봉(15A, 15B), 금속박(16A, 16B), 그리고 전극 지지봉(17A, 17B)을 통해 음극(20), 양극(30)의 사이에 전압이 인가된다. 방전 램프(10)에 전력이 공급되면, 전극 간에 아크 방전이 발생해, 수은에 의한 휘선(자외광)이 방사된다.
도 2는, 양극, 음극의 개략적 측면도이다.
음극(20)은, 전극 축 E에 수직인 전극 선단면(20S)을 가지는 금속 부재(선단측 부재)(20A)와, 그 후방에서 금속 부재(20A)와 접합하는 금속 부재(후단측 부재)(20B)로 구성된다. 전극 지지봉(17A)에 의해 지지를 받는 금속 부재(20B)는, 원주상(圓柱狀) 부분(23B)과 원추대 형상 부분(23A)으로 이루어지고, 원추대 형상의 금속 부재(20A)는, 금속 부재(20B)의 원추대 형상 부분(23A)과 접합하고 있다.
양극(30)은, 전극 축 E에 수직인 전극 선단면(30S)을 가지는 금속 부재(선단측 부재)(30A)와, 금속 부재(30A)와 접합하는 금속 부재(후단측 부재)(30B)로 구성된다. 금속 부재(30A)는, 원추대 형상 부분(33A)과 원주상 부분(33B)으로 이루어지고, 원주상의 금속 부재(30B)는, 금속 부재(30A)의 원주상 부분(33B)과 접합한다.
선단측의 금속 부재(20A)는, 토륨 텅스텐 등 텅스텐을 주성분으로 하는 합금, 혹은 순 텅스텐(W) 등 고융점 금속에 의해 구성된다. 한편, 후단측의 금속 부재(20B)는, 금속 부재(20A)보다 전연성이 높은 금속, 혹은 그것을 주성분으로 하는 합금으로부터 이루어진다. 여기에서는, 금속 부재(20B)는 몰리브덴(Mo)에 의해 구성된다. 양극(30)의 금속 부재(30A, 30B)는, 각각 순 텅스텐(W)과 몰리브덴(Mo)으로 구성된다.
도 3은, 음극의 부분적 측면도이다. 도 4는, 음극에서의 금속 부재 접합면 부근을 확대한 도면이다. 도 3, 4를 이용해, 음극 측면에 형성한 도랑부에 대해 설명한다.
음극(20)은, 금속 분체를 소결해 고형화한 금속 부재(20A, 20B)가 되는 소재를, 방전 플라스마 소결(SPS 소결) 방식에 따라 고상 접합하고, 그 후, 선반(旋盤)에 의한 절삭 가공하는 것에 의해 제조된다. 절삭 가공에 의해, 음극(20)의 테이퍼 면(축경면(縮徑面))(20Q)이 형성된다.
절삭 가공에서는, 전극 축 E에 수직인 방향, 즉 원주 방향에 따라 금속 부재(20A, 20B)를 절삭한다. 여기에서는, 접합면 S1에 대해서 ±10°이하의 각도 α로 절삭이 행해진다. 그리고, 테이퍼 면(20Q)을 가지는 전극을 형성하기 위한 절삭 공정에서, 도랑부 R이 동시에 형성된다.
도랑부 R은 접합면 S1을 넘어 형성되어 있고, 미세한 도랑(이하, 미세 도랑이라고 한다)로 이루어진다. 미세 도랑 r은, 절삭 가공 처리 시와 동시에 소정의 피치 간격 P1로 형성되는 도랑이며, 피치 간격 P1는, 1㎛~5㎛의 범위로 정해진다. 이는, 종래의 방전 램프에 형성된 방열용 도랑과 비교해 충분히 작다. 도 4에서는, 미세 도랑 r에 관련하여, 금속 부재(20A)에 형성된 미세 도랑을 「r1A」, 금속 부재(20B)에 형성된 미세 도랑을 「r1B」로 나타내고 있다.
후단측의 금속 부재(20B)에 형성되는 미세 도랑 r1B는, 찢김이 있는 도랑이며, 도랑 깊이 d는, 공구 절삭 날 모서리 위치보다 깊은 위치까지 달하고 있다. 다만, 도랑 깊이 d를, 도랑 피크치(山頂点)을 묶은 선으로부터 바닥까지의 거리로 하여 여기에서는 나타내고 있다. 한편, 전연성이 상대적으로 낮은 금속 부재(20A)에는, 찢김이 없는, 혹은 거의 생기지 않는 미세 도랑 r1A가 형성된다. 도랑 깊이 d는, 금속 부재(20B) 측과 비교해 금속 부재(20A) 측이 작다(얕다).
이러한 접합면 S1을 사이에 두고, 깊이, 조도 등 표면 상태가 다른 미세 도랑 r을 형성하도록, 절삭 가공 시에서의 선반의 회전 수/회전 속도, 날의 재질, 절삭 깊이 각도, 절삭 깊이 양 등이 조정된다. 여기에서는, 연속적으로 절삭 가공하는 동안에 접합면 S1을 경계로 하여 도랑의 차이가 생기도록, 조정이 수행된다.
금속 부재(20B)에서의 도랑 깊이 d에 대해서는, 찢김에 의한 도랑이기 때문에 비교적 불균일이 있지만, 깊이 5㎛ 이상이 되도록, 날의 절삭 깊이 양 등이 조정된다. 한편, 금속 부재(20A)에서는 찢김이 생기는 것을 막도록, 절삭 깊이 양 등이 조정된다.
금속 표면이 거칠어지면, 광의 난반사가 커지고, 반사율이 작아진다. 본래라면 광의 반사율은 텅스텐보다 몰리브덴이 크지만, 미세 도랑 r(r1A, r1B)을 형성 함으로써, 도랑부 R에서 금속 부재(20B) 측의 반사율은, 금속 부재(20A) 측의 반사율보다 작아진다. 또한, 절삭 가공에 의해, 금속 부재(20B)의 표면 조도 Ra는 1.2㎛ 이상, 금속 부재(20A)의 표면 조도 Ra는 0.7㎛ 이하가 된다.
상술한 것처럼, 후단측의 몰리브덴(Mo)으로 이루어지는 금속 부재(20B)는, 선단측의 텅스텐(W)으로 이루어지는 금속 부재(20A)와 비교해 전연성이 높고, 변형하기 쉽다. 따라서, 금속 부재(20A, 20B)를 고상 접합시키면, 도 3에 도시한 바와 같이, 접합면 S1의 외연 부근에 쐐기 W가 생기기 쉽다. 이 쐐기 W는, 마이크로 오더 레벨로 생기는 경우가 많다.
그렇지만, 미세 도랑 r이 접합면 S1 부근에 형성될 때, 상대적으로 전연성이 높은 금속 부재(20B)에서는, 찢김이 생길 정도의 미세 도랑 r1B가 형성되는 것에 의해, 접합면 S1의 외연 부근에서 소성 변형이 생긴다. 이는, 절삭 시에 금속 부재(20B)에 더해지는 힘 등을 조정한 것, 및 절삭 가공을 접합면 S1을 따라(10°이내) 실시하는 것 등에 의해 초래된다. 이러한 미세 도랑 r1A를 형성하는 기준으로서, 상술한 표면 조도 Ra가 1.2㎛ 이상이 되도록 절삭 가공하면 좋다.
그 결과, 쐐기 W의 형상도 변화하여, 접합면 S1 부근에 형성되는 미세 도랑 r과 동일한 정도의 사이즈가 된다. 접합면 S1에 생긴 쐐기 W는, 전극 중심측으로 깊게 파인 상태로부터 형상 변화하여, 경우에 따라서는, 찌그러진 상태가 된다. 이는, 램프 점등 중에 접합면 S1 부근에서의 열팽창의 상이로부터 쐐기를 기점으로서 생기는 접합부 파손을 막는다.
특히, 테이퍼 면(20Q)에서 전류 밀도가 높고, 열 팽창율의 차이에 의한 열응력(熱應力)이 금속 부재(20B)로부터 금속 부재(20A)를 향해 크게 작용하지만, 접합 강도가 높기 때문에, 높은 열 전도성, 전기 전도성을 유지하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 선단측 금속 부재(20A)에서의 토륨 함유량을, 필요 최소한으로 둘 수 있다.
또한, 선단측의 금속 부재(20A)에도 미세 도랑 r1A를 형성 함으로써, 램프 점등 중에 금속 부재(20B)로부터 금속 부재(20A)로 열응력이 더해졌을 때, 미세 도랑 r1A에 의해 열응력을 놓치게 되어, 접합면 S1 부근에서 깨짐이 생기는 것을 방지할 수 있다. 이를 실현하기 위해, 표면 조도 Ra가 0.7㎛ 이하로 하도록, 미세 도랑 r1A를 형성하면 좋다.
게다가, 금속 부재(20B) 표면 부근의 절삭 가공에 의한 소성 변형에 의해, 금속 부재(20B)의 접합면 S1 부근에서는, 전극 중심 측에 파고 드는 미세 도랑 r1B가 형성되게 되어, 접합면 S1의 외연 부근에서의 접합을 강고하게 할 수 있다. 특히, 금속 부재(20B)를 순 몰리브덴으로 형성 함으로써, 찢김이 생기기 쉬워지고, 표면 조도 Ra를 크게 하기 쉽다.
한편, 금속 부재(20A) 측면의 미세 도랑 r1A에는, 찢김이 실질적으로 생기지 않기 때문에, 피치, 깊이가 흐트러짐 없는 도랑이 되어 있다. 이에 따라, 전연성이 낮은 텅스텐으로 이루어지는 금속 부재(20A)에서 크랙이나 깨짐이 생기지 않고, 램프 점등 중의 아크 방전이 안정된다. 이러한 미세 도랑 r이 절삭 가공과 동시에 형성되기 때문에, 전극 제조 공정이 번잡해지지 않는다.
이상, 음극(20)의 테이퍼 면(20Q)에 형성되는 도랑부 R에 대해 설명했지만, 양극(30)에 있어서도, 음극(20)과 같은 도랑부가 형성된다. 그 결과, 텅스텐으로 이루어지는 금속 부재(30A)와 몰리브덴으로 이루어지는 금속 부재(30B)에 접합면 S2를 사이에 두고 도랑부가 형성되어, 금속 부재(30B)에는 찢김이 생긴 미세 도랑이 형성된다. 이에 따라, 접합 강도, 열 전도성, 전기 전도성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 선단측의 금속 부재(20A)와 후단측의 금속 부재(20B)로 이루어지는 음극(20)을, 고상 접합 및 절삭 가공에 의해 형성한다. 절삭 가공 시에 형성되는 음극(20)의 테이퍼 면(20Q)에는, 미세 도랑 r을 형성한 도랑부 R이 형성된다. 이 때, 금속 부재(20B)에서 찢김이 생기는 한편, 금속 부재(20A)에서는 찢김이 생기지 않도록, 절삭 가공이 행해진다.
다음으로, 도 5를 이용해, 제2 실시 형태인 쇼트 아크형 방전 램프에 대해 설명한다. 제2 실시 형태에서는, 방열용 도랑부가 더 형성된다.
도 5는, 제2 실시 형태에서의 음극의 측면도이다.
음극(200)은, 선단면(200S)을 포함하는 선단측 금속 부재(200A)와 후단측 금속 부재(200B)로 이루어진다. 그리고, 테이퍼 표면(200Q)을 형성하는 절삭 가공 시에, 미세 도랑으로 이루어지는 도랑부(100R)가 형성된다.
게다가, 미세 도랑 r의 형성 후, 레이저 조사에 의해 피치가 큰 도랑 rr(이하, 광폭 도랑이라고 한다)이 거듭해서 형성된다. 광폭 도랑 rr은, 미세 도랑보다 충분히 큰 오더(밀리 오더 레벨)인 피치 P2 및 깊이 d＇(도시하지 않음)를 가진다. 여기에서는, 피치 P2가 0.1mm~1.0mm의 범위, 깊이 d＇가 0.1~0.5mm의 범위로 정해진다. 특히, 피치 P2를 0.2mm~0.5mm, 깊이 d＇를 0.2mm~0.5mm에 정하는 것이 좋다.
절삭 가공 후의 레이저 조사에 의해 도랑부 R에 형성되는 광폭 도랑 rr은, 전극 방열 효과를 높이는 것과 동시에, 레이저 조사에 의해 용융한 금속 부분이 쐐기 W에 메워지는 것에 의해 접합 강도가 보다 한층 올라간다.
미세 도랑은, 절삭 가공 이외의 방법에 따라 형성하고, 찢김에 따르지 않는 미세 도랑/요철면(凹凸面)을 형성하는 것도 가능하다. 접합면 강도가 오르는 범위에서 적당한 깊이, 피치를 가지는 도랑을 형성하면 좋다. 특히, 후단측의 도랑 깊이가, 선단측 도랑 깊이보다 큰 도랑부를 형성하는 것이 좋다.
예를 들면, 미세 도랑을 100㎛ 이하의 피치로 형성하고, 또한, 후단측 금속 부재에 대해 미세 도랑이 100㎛ 이하의 깊이가 되도록 절삭 가공하면 좋다. 이는, 쐐기 W가 마이크로 오더 레벨로 생기는 경우가 많기 때문에, 상기 보다 큰 도랑에서는, 쐐기 W를 충분히 메울 수 없기 때문이다.
도랑부의 형성 범위에 대해서는, 접합면 부근의 일부 만으로도 좋고, 혹은, 테이퍼 면(20Q) 전체에 걸쳐 실시하는 것도 가능하다. 게다가, 레이저 조사 이외의 방법(절삭 가공 등)으로 피치가 큰 광폭 도랑을 형성해도 좋고, 미세 도랑, 혹은 광폭 도랑만 형성하는 것도 가능하다.
선단측의 금속 부재(20A), 후단측의 금속 부재(20B)의 금속 소재에 대해서는, 금속 부재(20B)가 상대적으로 금속 부재(20A)보다 전연성이 높아지도록 선택된다. 예를 들면, 금속 부재(20B)는, 탄탈/몰리브덴, 혹은 탄탈/몰리브덴을 주성분으로 하는 합금에 의해 구성하는 것이 가능하다.
또한, 3개 이상의 금속 부재로 각각 전극을 구성해도 무방하다. 또한, 한 쪽의 전극만 접합면 부근에 도랑부를 형성한 구성으로 해도 무방하고, 테이퍼 면, 원주 표면 모두에 형성되는 접합면에서도 도랑부를 형성할 수 있다. 또한, 금속 부재 이외의 부재를 고상 접합시켜도 무방하고, 쇼트 아크형 방전 램프 이외의 방전 램프에도 적용 가능하다.
제1, 제2 실시 형태에서는, 다른 금속 부재를 고상 접합시키고 있지만, 동종의 금속 부재를 고상 접합시키는 것도 가능하다. 금속 부재의 전연성이 같아도, 접합면에 미소한 쐐기(楔)가 생기기 쉬워, 미세 도랑을 형성하는 것에 의해 쐐기 확대를 막을 수 있다.
이하에서는, 도 6~도 8을 이용해, 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
실시예　1　
정격 전력 5 kW의 쇼트 아크형 방전 램프의 음극은, 토륨 텅스텐으로 이루어지는 금속 부재, 몰리브덴으로 이루어지는 금속 부재를 SPS 소결 방식에 따라 고상 접합하고, 그 후 절삭 가공에 의해 음극 형상이 구성된다. 양극은, 텅스텐으로 이루어지는 선단측 금속 부재, 몰리브덴으로 이루어지는 후단측 금속 부재를 고상 접합해, 절삭 가공하는 것에 의해 얻을 수 있다. 음극은, 전체 길이 20mm, 음극 선단면으로부터 접합면까지의 거리가 5mm, 접합면의 지름이 16mm로 되고 있다.
도 6은, 접합면 부근의 음극의 사진을 나타낸 도면이다. 도 7은, 도 6의 확대 사진을 나타낸 도면이다. 도 8은, 전자 현미경에 의한 접합면 부근의 사진을 나타낸 도면이다.
도 6에서 분명해진 것과 같이, 도랑부가 접합면 S1에 따른 방향으로 형성되고, 또한, 접합면 S1을 넘어 선단측 부재(20A)와 후단측 부재(20B)에 형성되고 있다. 게다가, 도 7, 8에서 분명해진 것과 같이, 후단측 부재(20B)에는, 찢김이 생기고 있다.
접합면 S1에 따라 도랑부가 형성되고, 후단측 부재(20B) 찢김이 생기도록 절삭 가공했기 때문에, 접합면 단부에 쐐기 모양의 틈새가 생기지 않으며, 점등 중에 접합부의 파손은 생기지 않았다.
본 발명에 관해서는, 첨부된 클레임에 의해 정의되는 본 발명의 의도 및 범위에서 벗어나지 않게, 다양한 변경, 치환, 대체가 가능하다. 게다가, 본 발명에서는, 명세서에 기재된 특정의 실시 형태의 프로세스, 장치, 제조, 구성물, 수단, 방법 및 스텝으로 한정되는 것을 의도하고 있지 않다. 당업자라면, 본 발명의 개시로부터, 여기에 기재된 실시 형태가 가져오는 기능과 같은 기능을 실질적으로 달성하거나, 또는 동등의 작용, 효과를 실질적으로 가져오는 장치, 수단, 방법이 이끌어내지는 것을 인식할 것이다. 따라서, 첨부한 청구범위는, 그러한 장치, 수단, 방법의 범위에 포함되는 것이 의도되어 있다.
본원은, 일본 출원(특원 2013-151647호, 2013년 7월 22일 출원)을 기초 출원으로서 우선권 주장하는 출원이며, 기초 출원의 명세서, 도면 및 클레임을 포함한 개시 내용은, 참조하는 것에 의해 본원 전체에 포함되어 있다.
10: 방전 램프
12: 방전관
20: 음극
30: 양극
S1: 접합면
R: 도랑부
r: 미세 도랑
rr: 광폭 도랑

Claims (11)

  1. 방전관과,
    상기 방전관 내에 배치되는 한 쌍의 전극을 갖추고,
    적어도 한 쪽의 전극이, 선단측 부재와, 상기 선단측 부재보다 전연성이 높은 후단측 부재를 고상 접합시킨 전극이며,
    도랑부가, 상기 선단측 부재와 상기 후단측 부재와의 접합면을 넘어 전극 측면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도랑부의 후단측 부재 측면에서, 찢김이 있는 미세 도랑이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세 도랑이, 후단측 부재 측면에서, 선단측 부재 측면보다 깊은 것을 특징으로 하는 방전 램프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도랑부가, 고상 접합 후의 절삭 가공에서 형성되는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도랑부에서, 상기 미세 도랑보다 피치 및 깊이가 큰 광폭 도랑이, 접합면을 넘어 형성되는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도랑부에서, 후단측 부재 측면의 표면 조도 Ra가, 1.2㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 방전 램프.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도랑부에서, 선단측 부재 측면의 표면 조도 Ra가, 0.7㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 방전 램프.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 도랑부에서, 후단측 부재 측면의 반사율이, 선단측 부재 측면의 반사율보다 작은 것을 특징으로 하는 방전 램프.
  9. 선단측 부재와, 상기 선단측 부재보다 전연성이 높은 후단측 부재를 고상 접합시켜, 고상 접합시킨 전극 부재 측면을 절삭 가공하는 방전 램프의 제조 방법에 있어서,
    상기 절삭 가공에서, 상기 선단측 부재와 상기 후단측 부재와의 접합면을 넘도록 전극 부재 측면에 도랑부를 형성하는 것을 특징으로 하는 방전 램프의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 절삭 가공에 있어서, 후단측 부재 측면에서, 찢김에 의한 미세 도랑을 형성하는 것을 특징으로 하는 방전 램프의 제조 방법.
  11. 선단측 부재와,
    상기 선단측 부재와 고상 접합한 후단측 부재를 갖추고,
    도랑부가, 상기 선단측 부재와 상기 후단측 부재와의 접합면을 넘어 전극 측면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방전 램프용 전극.
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