KR20160117190A - 방전 램프 - Google Patents

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Abstract

상이한 금속 부재를 접합해 전극을 형성하는 방전 램프에 있어서, 이미터(emitter) 물질의 고갈을 방지하고, 아크(arc) 방전의 깜박임을 억제한다.
방전관 내에 음극과 양극이 대향 배치된 방전 램프에 있어서, 음극이, 이미터 물질을 함유하는 선단측 부재와, 도전성의 전극 지지봉에 의해 지지되는 후단측 부재를 포함한 복수의 금속 부재를 고상 접합하는 것에 의해 형성되고, 선단측 부재로부터 후단측 부재를 향해 이동하는 열량을, 적어도 하나의 금속 부재 간의 접합면 부근을 경계로 작게 한다.

Description

방전 램프{DISCHARGE LAMP}
본 발명은, 노광 장치 등에 이용되는 방전 램프에 관한 것으로, 특히, 쇼트 아크(Short Arc)형 방전 램프 등의 고출력 방전 램프의 전극 구조에 관한 것이다.
종래, 방전 램프는, 음극에 이미터(emitter) 물질을 첨가하여, 전자 방출 특성을 높이고 있다. 이미터로서, 산화토륨(ThO2)이 대표적으로 이용되고 있지만, 산화토륨은 방사성 물질이다. 따라서, 사용을 최대한 피하기 위해, 특허 문헌 1과 같이 음극의 선단(先端)에만 이미터 물질(산화토륨)을 함유시킨 방전 램프가 개발되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 제5316436호 공보
그렇지만, 종래의 음극 구조에서는, 음극 선단의 내부에 함유된 이미터를 유효적으로 이용 못하고 있다. 방전 램프의 점등 중(中)은, 음극 선단의 표면에 비해 음극 선단의 내부의 온도가 낮고, 음극 선단의 내부에 함유된 이미터는 열 확산하지 않고, 음극 선단의 표면에 까지 이미터가 공급되지 않는다. 그 때문에, 음극 선단의 표면에서 이미터가 고갈하여, 전자 방출 특성의 저하에 의해 깜박임이 발생해 버린다.
따라서, 이미터 양을 줄인 방전 램프에서도, 전자 방출 특성이 저하하지 않고, 깜박임을 저감하는 것이 요구된다.
본 발명의 방전 램프는, 방전관과, 방전관 내에 음극(陰極)과 양극(陽極)이 대향(對向) 배치되고, 음극이, 이미터 물질을 함유하는 선단측 부재와, 도전성(導電性)의 전극 지지봉에 의해 지지되는 후단측 부재를 포함한 복수의 금속 부재를 고상 접합(固相接合)하는 것에 의해 형성되고, 선단측 부재로부터 후단측 부재를 향해 이동하는 열량(熱量)이, 복수의 금속 부재 간의 접합면 부근을 경계로 작아진다.
방전 램프의 점등 중, 음극에서는 선단이 가장 고온이 되고, 그 선단으로부터 비교적 저온의 후단측에 걸쳐 열 이동이 생긴다. 이 이동하는 열량을 부재 간의 접합면 부근을 경계로 하여 감소시킴으로써, 선단측 부재의 온도 저하가 억제된다. 그 결과, 음극 선단측 부재 내부의 이미터가 열 확산 하여, 선단 표면으로 이미터가 공급되어 이미터 부족을 저감한다. 따라서, 이미터 양을 줄인 방전 램프에서도, 전자 방출 특성이 저하하지 않고, 깜박임을 저감할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태인 쇼트 아크형 방전 램프를 모식적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 음극의 전극 간 부근을 확대한 개략적 단면도이다.
도 3은 제2 실시 형태에서의 음극의 접합면 부근을 확대한 개략적 단면도이다.
도 4는 제3 실시 형태에서의 음극의 개략적 단면도이다.
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 배치되어 있다.
방전관(12)의 양측에는, 석영 유리제의 봉지관(13A, 13B)이 대향하도록 방전관(12)과 일체적(一體的)으로 설치되고, 봉지관(13A, 13B)의 양단(兩端)은, 구금(口金)(14A, 14B)에 의해 막혀 있다. 방전 램프(10)는, 여기에서는, 양극(30)이 상측, 음극(20)이 하측이 되도록 연직 방향을 따라 배치되어 있다.
봉지관(13A, 13B)의 내부에는, 금속제의 음극(20), 양극(30)을 지지하는 도전성의 전극 지지봉(17A, 17B)이 배설되고, 금속 링(도시하지 않음)과, 몰리브덴(molybdenum) 등의 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 용착(溶着)하고 있어, 이에 따라, 수은 및 희가스를 봉입한 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)의 사이에 전압이 인가된다. 방전 램프(10)에 전력이 공급되면, 전극 간에 아크 방전이 발생해, 수은에 의한 휘선(자외광)이 방사된다.
도 2는, 전극 간 부근을 확대한 개략적 단면도이다.
음극(20)은, 음극 선단면(20S)을 가지는 금속 부재(선단측 부재)(22)와, 전극 지지봉(17A)에 의해 지지되는 금속 부재(후단측 부재)(24)로 구성되어 있다. 원추대(圓錐臺) 형상의 선단측 부재(22)는, 선단측 테이퍼(taper) 부분(22A)을 가진다. 후단측 부재(24)는, 전극 지지봉(17A)과 접합하는 원주상(圓柱狀) 부분(24B)과, 선단측 부재(22)와 접합하는 후단측 테이퍼 부분(24A)을 가진다. 선단측 테이퍼 부분(22A)과 후단측 테이퍼 부분(24A)에 의해 음극(20)의 축경부(縮徑部)(테이퍼부)(20T)가 구성된다.
선단측 부재(22)는, 텅스텐(W)에 산화토륨을 포함시킨 토륨 텅스텐(thoriated tungsten)을 소재로 한 전극으로서 구성되어 있다. 한편, 후단측 부재(24)는, 선단측 부재(22) 보다 열전도율이 작은 금속인 몰리브덴(Mo)에 의해 구성되어 있다.
토륨 텅스텐으로 이루어지는 선단측 부재(22)의 열전도율은, 산화토륨의 함유량이 미소(微小)하므로(예를 들면, 2wt %), 실질적으로 텅스텐의 열전도율(약 177 W/mk)과 동일하다. 한편, 몰리브덴으로 이루어지는 후단측 부재(24)의 열전도율은, 약 139 W/mk이 되어, 후단측 부재(24)의 열전도율은, 선단측 부재(22)의 열전도율 보다 작다.
음극(20)은, 선단측 부재(22), 후단측 부재(24)를 접합 함으로써 성형되고, 여기에서는 방전 플라스마 소결(燒結)(SPS)에 근거해 제조되고 있다. 구체적으로는, 금속 분체를 소결해 고형화(固形化) 한 원주상의 선단측 금속 소재(122)와 후단측 금속 소재(124)(도 2참조)를 준비하여, SPS 장치에 설치한다.
SPS 장치에서는, 선단측 금속 소재(122)의 평탄한 단면(접합측 단면)(122J)과 후단측 금속 소재(124)의 단면(124J)을 밀접시켜, 선단측 금속 소재(122)와 후단측 금속 소재(124)의 양단을 가압하면서 전압을 걸어, 플라스마 방전에 의해 선단측 금속 소재(122)와 후단측 금속 소재(124)를 고상 접합시킨다. 이때의 전압값, 가압력, 가압 시간은, 전극 사이즈 등에 근거해 정해진다. 이 선단측 금속 소재(122)와 후단측 금속 소재(124)가, 각각 선단측 부재(22), 후단측 부재(24)가 된다.
고상 접합의 경우, 접합면 부근에서 급격한 결정 구조 변화를 일으키지 않고, 접합면 강도를 충분히 확보할 수 있다. 용융 접합이나 납땜(brazing)에서도 접합은 가능하지만, 용융 접합에서는, 금속의 융점까지 가열할 필요가 있으므로, 함유하는 이미터가 환원되어 버려서 이미터가 고갈된다. 또한, 납땜에서는, 방전 램프(10)의 점등 중의 온도로 납이 녹아 선단측 부재(22)가 후단측 부재(24)로부터 벗겨질 가능성이 있다.
그리고, 고상 접합 후에 절삭 가공 등의 가공 처리를 실시 함으로써, 테이퍼부(20T)를 가지는 음극(20)이 형성된다. 소정의 전극 간 거리에 따라 음극(20), 텅스텐으로 이루어지는 양극(30)이 대향 배치된다.
음극(20)의 접합면 J는, 전극 축 L에 수직인 방향(여기에서는 90°)을 따라 형성되고, 접합면 J 전체에 걸쳐 틈새가 실질적으로 생기지 않는다. 즉, 선단측 금속 소재(122), 후단측 금속 소재(124)의 단면(122J, 124J)이 모두 평탄하므로, 사전에 의도적으로 형성된 조면(粗面)이나 요철(凹凸) 등에 기인하는 틈새가 접합면 J에는 생기지 않는다.
이러한 음극(20)의 구조에 의해, 선단측 부재(22)에만 산화토륨(이미터 물질)을 함유시켜 산화토륨 양을 줄인 방전 램프에서도, 깜박임의 저감을 실현할 수 있다.
방전 램프(10)를 점등하면, 음극(20)에서는, 선단면(20S)이 가장 고온(1000 ℃ 이상)된다. 열은 온도의 높은 곳으로부터 낮은 곳으로 이동하기 때문에, 음극 선단면(20S)의 열은 후단측 부재(24)의 전극 지지봉(17A) 측을 향해 이동한다. 이 때, 동종 부재를 접합해 구성된 음극의 경우, 선단측 부재와 후단측 부재의 열전도율은 동일한 정도가 되기 때문에, 접합면 부근에서 이동하는 열량은 바뀌지 않는다.
한편, 본 실시 형태에서는 후단측 부재(24)의 열전도율은 선단측 부재(22)의 열전도율보다 약간 작기 때문에, 접합면 J 부근을 경계로 하여 이동하는 열량이 작아진다. 그 때문에, 선단측 부재(22)의 온도는, 동종 부재를 접합한 음극의 선단측 부재에 비해 후단측으로 이동하는 열량이 작은 만큼, 저하하기 어려워진다. 선단측 부재(22)의 온도 저하가 억제되어, 선단면(20S)과 선단측 부재(22)의 내부와의 온도 차가 작아짐으로써, 선단측 부재(22)의 표면 뿐만 아니라 선단측 부재(22)의 내부에서도 산화토륨이 열 확산된다.
이에 따라, 음극 선단면(20S)으로의 산화토륨의 공급이 이루어져, 전자 방출 특성이 저하하지 않고, 깜박임을 저감할 수 있다.
상술한 것처럼 서로 평탄한 금속 소재 단면끼리 맞대어 접합하고 있기 때문에, 접합면 J에는 의도적으로 형성된 조면이나 요철이 생기지 않는다. 조면이나 요철의 유무로 전열량에 차가 생기지 않아, 접합면 J를 따라 일률적으로 이동한다. 그 때문에, 열전도율이 낮은 금속의 후단측 부재(24)를 접합해도, 접합면 J의 국소적인 과열을 막아, 급격한 부분적 전극 소모가 생길 우려가 없다.
또한, 여기서의 「평탄」은, 의도적으로 홈(溝)이나 요철이 접합측 단면에 설치되지 않고, 조면이 아닌 것을 나타내고, 평활면이나 전극 축 L에 대해 엄밀한 수직 방향을 요구하는 것은 아니다. 이동하는 열량에 차가 생기지 않고, 국소적인 과열이 일어나지 않는 범위에서 평탄하면 된다.
방전 램프(10)는, 음극 선단면(20S)에서는 약 2000 ℃가 될 수도 있기 때문에, 선단측 부재(22)는 고융점의 텅스텐이 적합하다. 그 텅스텐의 열전도율(약 177 W/mk)의 관계로부터, 후단측 부재(24)는 몰리브덴이 가장 적합하다. 선단측 부재(22)와 후단측 부재(24)의 열전도율의 차가 너무 작으면, 전열량이 작아지지 않아, 본 발명의 효과를 기대할 수 없다. 반대로, 선단측 부재(22)와 후단측 부재(24)의 열전도율의 차가 너무 크면, 접합면 J의 주변이 과열 상태가 되어 버려서, 접합면 강도의 저하나 전극의 소모를 초래한다.
예를 들면, 후단측 부재(24)를 마그네슘으로 구성한 경우, 열전도율은 약 157 W/mk로 적당하지만, 융점이 약 650 ℃이기 때문에 방전 램프(10)의 음극(20)에는 적용할 수 없다. 또한, 후단측 부재(24)를 레늄(rhenium)으로 구성한 경우, 융점은 3180 ℃로 높지만, 열전도율이 약 47.9 W/mk로 낮아서, 적용할 수 없다.
또한, 후단측 부재(24)를 몰리브덴으로 함으로써, 1개의 텅스텐 재(材)로 일체적으로 형성된 전극에 비해 중량이 가벼워져, 내진성(耐振性)이 뛰어나다는 것과 같은 효과도 기대할 수 있다. 또한, 순(純) 몰리브덴 뿐만 아니라, 몰리브덴을 주성분으로 하는 합금으로 구성하는 것도 가능하다.
이와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 음극(20), 양극(30)을 갖춘 쇼트 아크형 방전 램프(10)에서, 토륨 텅스텐으로 이루어지는 선단측 부재(22)와, 몰리브덴으로부터 이루어지는 후단측 부재(24)를 고상 접합 함으로써 음극(20)을 형성하여, 선단면(20S)으로부터 후단측 부재(24) 측으로 전달하는 열량을 접합면 부근에서 작게 하였다.
다음으로, 도 3을 이용해, 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 제2 실시 형태에서는, 접합면 부근에 협착이 형성되어 있다. 그 이외의 구성에 대해서는, 실질적으로 제1 실시 형태와 같기 때문에, 동일 구성 요소에는 동일한 부호를 교부하여 설명을 생략한다.
도 3은, 제2 실시 형태에서의 음극의 접합면 부근의 단면도이다.
음극(20)은, 선단측 부재(22)와, 후단측 부재(24)로 구성되어 있고, 접합면 J가 전극 축 L의 수직 방향을 따라 형성되어 있다. 게다가, 후단측 부재(24)의 접합측 단면 부근에, 전극 축 L측을 향해 움푹 패어 있는 협착부(26)가 형성되어 있다. 협착부(26)의 전극 축 L의 수직 방향의 직경은, 선단측 부재(22)의 접합측 단면의 직경보다 작게 되어 있다.
협착부(26)는, 후단측 부재(24)의 접합측 단면 부근의 전체에 걸쳐 형성되고, 고상 접합 후에 절삭 가공하는 것에 의해 형성 가능하다. 또한, 처음부터 후단측 소재(124)에 우묵한 곳을 마련해 두어도 무방하다.
이와 같이, 협착부(26)를 형성 함으로써, 선단측 부재(22)의 접합측 단면의 직경에 비교해, 협착부(26)를 마련한 후단측 부재(24)의 접합측 단면 부근의 직경이 작아진다. 음극 선단면(20S)에서 전극 지지봉(17A) 측을 향해 단면적이 감소하게 되어, 이동하는 열량은 감소한다. 이에 따라, 선단측 부재(22)의 온도 저하의 억제에 공헌한다. 따라서, 선단측 부재(22)의 내부에서도 산화토륨이 열 확산하여, 음극 선단면(20S)으로의 산화토륨의 공급이 이루어져, 전자 방출 특성이 저하하지 않고, 깜박임을 저감할 수 있다.
협착부(26)를 형성하는 장소는, 음극(20)의 치수에 따라 실험 등으로 적절히 선택되어야 한다. 그렇지만, 협착부(26)의 형성 위치가 접합면 J보다 전극 지지봉(17A) 측으로 너무 떨어지면, 깊은 협착을 형성하지 않으면, 협착부(26)의 전극 축 L의 수직 방향의 직경을, 선단측 부재(22)의 접합측 단면의 직경보다 짧게 할 수 없다. 이것으로는 절삭 가공이 번잡해져 버린다. 반대로, 협착부(26)의 형성 위치가 접합면 J에 너무 가까우면, 접합면 강도의 저하를 초래할 가능성이 있다. 따라서, 가공이 번잡하지 않고 접합면 강도를 유지할 수 있는 위치에 협착부(26)를 마련하면 좋다.
본 실시 형태에서는 후단측 부재(24)의 접합측 단면 주변의 전체에 걸쳐 협착부(26)를 형성하였다. 그렇지만, 협착부(26)의 직경을 선단측 부재(22)의 접합측 단면의 직경보다 짧게 할 수 있다면, 협착부(26)는 후단측 부재(24)의 접합측 단면 부근의 적어도 일부에 형성해도 무방하고, 전체에 걸치지 않아도 무방하다. 또한, 협착부(26)는, 음극(20)의 표면적을 증대시키기 위한 나사 홈이어도 무방하다.
다음으로, 도 4를 이용해, 제3 실시 형태인 방전 램프에 대해 설명한다. 제3 실시 형태에서는, 선단측 부재의 테이퍼 각도보다, 후단측 부재의 테이퍼 각도가 작게 구성되고 있다. 그 이외의 구성에 대해서는, 실질적으로 제1 실시 형태와 같기 때문에, 동일 구성 요소에는 동일한 부호를 교부해 설명을 생략한다.
도 4는, 제3 실시 형태에서의 음극의 단면도이다.
음극(20)은, 선단측 부재(22)와, 후단측 부재(24)로 구성되어 있고, 접합면 J가 전극 축의 수직 방향을 따라 형성되어 있다. 게다가, 후단측 부재(24)의 테이퍼 각도 θ2는, 선단측 부재(22)의 테이퍼 각도 θ1 보다 작게 구성되어 있다.
고상 접합 후에 절삭 가공 등의 가공 처리를 실시 함으로써, 소망하는 테이퍼 각도를 형성할 수 있다. 또한, 처음부터 소망하는 테이퍼 각도가 형성된 선단측 금속 소재(122)와 후단측 금속 소재(124)를 고상 접합해도 무방하다. 예를 들면, 선단측 부재(22)의 테이퍼 각도 θ1을 70°, 후단측 부재(24)의 테이퍼 각도 θ2를 50°로 할 수 있다.
이와 같이, 후단측 부재(24)의 테이퍼 각도 θ2를, 선단측 부재(22)의 테이퍼 각도 θ1 보다 작게 구성 함으로써, 선단측 부재(22)의 테이퍼 각도와 후단측 부재(24)의 테이퍼 각도가 같은 경우와 비교해, 전열 가능한 단면적이 감소하게 되어, 선단측 부재(22)의 온도 저하의 억제에 공헌한다. 따라서, 선단측 부재(22)의 내부에서도 산화토륨이 열 확산하여, 음극 선단면(20S)으로의 산화토륨의 공급이 이루어져, 전자 방출 특성이 저하하지 않고, 깜박임을 저감할 수 있다.
또한, 제2, 제3 실시 형태와 같은 구성으로 한정되지 않으며, 선단측 부재(22)의 테이퍼 각도로부터, 접합면 J 부근의 후단측 부재(24)의 적어도 일부를 음극(20)의 축 L측에 배설하면 좋다. 음극 선단면(20S)으로부터 이동하는 열량을 제한할 수 있어, 깜박임의 저감으로 이어진다. 또한, 이동하는 열량을 작게 할 수 있으면, 후단측 부재(24)를 텅스텐으로 구성하는 것도 가능하다.
또한, 선단측 부재(22)와 후단측 부재(24)의 접합 강도 향상을 위해, 선단측 부재(22)와 후단측 부재(24)와의 사이에 중간 부재를 사이에 두고, 선단측 부재(22), 중간 부재, 후단측 부재(24)를 고상 접합하는 것으로, 접합면 간의 밀착화를 하면 바람직하다. 전열량이 작아지는 것으로, 접합면 J 부근에 열이 모여도 접합 강도를 유지할 수 있다.
중간 부재는, 선단측 부재(22)와 후단측 부재(24)와의 사이의 열량 이동의 대소 관계의 영향을 억제하기 위해 약 1 mm 이하의 두께가 바람직하다. 예를 들면, 레늄, 탄탈, 몰리브덴, 또는 이들의 합금을 이용하는 것이 가능하다. 또한, 두께가 있는 중간 부재를 사용하는 경우는, 선단측 부재(22)의 온도 저하가 제한되도록, 선단측 부재와 중간 부재의 접합면, 혹은 중간 부재와 후단측 부재의 접합면을 경계로 이동하는 열량을 작게 할 필요가 있다.
본 발명의 음극(20)의 구조에 의해, 선단측 부재(22)의 내부에 함유된 산화토륨(이미터 물질)을 유효하게 이용할 수 있으므로, 선단측 부재(22)에 함유되는 산화토륨 양 자체를 줄이는 것도 가능하다. 제1 내지 제3 실시 형태에서는 선단측 부재(22)에 2wt %의 산화토륨을 함유시키고 있었지만, 1wt % 이하로 줄일 수 있다. 1wt %의 산화토륨을 함유한 토륨 텅스텐으로 이루어지는 선단측 부재(22)에서도, 제1 내지 제3 실시 형태와 같이 구성 함으로써, 전자 방출 특성이 저하하지 않고, 깜박임을 저감할 수 있다.
또한, 제1~ 제3 실시 형태에서는, 음극(20)을 테이퍼 형상으로 했지만, 이른바 포탄형의 원호 형상이어도 무방하다. 게다가, 쇼트 아크형 방전 램프 이외의 방전 램프에도 적용 가능하다. 또한, 이미터 물질은 산화토륨에 한정되지 않으며, 산화바륨이나 희토류 원소 등의 전자 방출 특성을 높이는 물질이어도 무방하다.
10: 방전 램프
12: 발광관
20: 음극
22: 선단측 부재
24: 후단측 부재
30: 양극
J: 접합면
L: 전극 축

Claims (7)

  1. 방전관과,
    상기 방전관 내에 대향 배치되는 음극 및 양극을 갖추고,
    상기 음극이, 이미터 물질을 함유하는 선단측 부재와, 도전성의 전극 지지봉에 의해 지지되는 후단측 부재를 포함한 복수의 금속 부재를 고상 접합하는 것에 의해 형성되고,
    상기 선단측 부재로부터 상기 후단측 부재를 향해 이동하는 열량이, 적어도 하나의 금속 부재 간의 접합면 부근을 경계로 작아지는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선단측 부재는 산화토륨이 함유되어 있는 토륨 텅스텐이며,
    상기 후단측 부재는 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 합금인 것을 특징으로 하는 방전 램프.
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음극은, 적어도 상기 선단측 부재의 테이퍼 부분과 상기 후단측 부재의 테이퍼 부분으로 이루어지는 테이퍼 부분을 가지고,
    상기 선단측 부재의 테이퍼 각도로부터, 상기 접합면 부근의 상기 후단측 부재의 테이퍼 부분의 적어도 일부가, 음극 축 측에 배설되는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
  4. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후단측 부재의 접합측 단면 부근의 적어도 일부에, 협착이 형성되는 것
    을 특징으로 하는 방전 램프.
  5. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후단측 부재는, 상기 선단측 부재의 테이퍼 각도보다 작은 테이퍼 각도를 가지는 것
    을 특징으로 하는 방전 램프.
  6. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음극이, 상기 선단측 부재와 상기 후단측 부재와의 사이에 중간 부재를 개재시켜, 상기 선단측 부재, 상기 중간 부재, 상기 후단측 부재를 고상 접합하는 것에 의해 형성되는 것
    을 특징으로 하는 방전 램프.
  7. 방전관과,
    상기 방전관 내에 대향 배치되는 음극 및 양극을 갖추고,
    상기 음극이, 1wt % 이하의 산화토륨이 함유되어 있는 토륨 텅스텐으로 이루어지는 선단측 부재와, 몰리브덴으로 이루어지는 후단측 부재를 포함한 복수의 금속 부재를 고상 접합하는 것에 의해 형성되고,
    상기 선단측 부재로부터 상기 후단측 부재를 향해 이동하는 열량이, 부재 간의 접합면을 경계로 작아지는 것을 특징으로 하는 방전 램프.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7027096B2 (ja) * 2017-09-28 2022-03-01 株式会社オーク製作所 放電ランプ、放電ランプ用電極、放電ランプの製造方法および放電ランプ用電極の製造方法
JP7229629B2 (ja) * 2018-08-23 2023-02-28 株式会社オーク製作所 放電ランプ

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5316436B2 (ko) 1973-12-28 1978-06-01
KR20080112941A (ko) * 2007-06-22 2008-12-26 가부시키가이샤 오크세이사쿠쇼 방전 램프용 전극 구조
JP2014063655A (ja) * 2012-09-21 2014-04-10 Orc Manufacturing Co Ltd 放電ランプ用電極の製造方法
WO2015033239A1 (ja) * 2013-07-22 2015-03-12 株式会社オーク製作所 放電ランプ、放電ランプの製造方法、及び、放電ランプ用電極

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002082500A1 (fr) 2001-03-30 2002-10-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lampe d'halogenure metallise pour phares de vehicules
JP4281806B2 (ja) * 2007-02-02 2009-06-17 ウシオ電機株式会社 放電ランプ
JP4498468B1 (ja) * 2010-03-10 2010-07-07 株式会社オーク製作所 放電ランプ用電極の製造方法
WO2014045918A1 (ja) * 2012-09-21 2014-03-27 株式会社オーク製作所 放電ランプ用電極の製造方法
JP6633826B2 (ja) * 2014-09-24 2020-01-22 株式会社オーク製作所 放電ランプ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5316436B2 (ko) 1973-12-28 1978-06-01
KR20080112941A (ko) * 2007-06-22 2008-12-26 가부시키가이샤 오크세이사쿠쇼 방전 램프용 전극 구조
JP2014063655A (ja) * 2012-09-21 2014-04-10 Orc Manufacturing Co Ltd 放電ランプ用電極の製造方法
WO2015033239A1 (ja) * 2013-07-22 2015-03-12 株式会社オーク製作所 放電ランプ、放電ランプの製造方法、及び、放電ランプ用電極

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