TWI396222B - Discharge lamp - Google Patents

Description

放電燈

本發明是關於放電燈。

習知作為放電燈眾知有各種者，惟於發光管內封入有水銀的高壓水銀燈中，尤其是短弧型高壓水銀燈，是具有放出波長365nm的i線，或波長435nm的g線的發光特性之故，因而被使用作為例如被使用於半導體晶圓，液晶基板等的曝光處理的曝光裝置用的光源。在此種短弧型高壓水銀燈中，以高處理效率可實行所期盼的曝光處理般地，強烈被要求高輸出化。

通常，為了將高壓水銀燈作成高輸出者，進行著將額定電力作成較大，惟在該情形，通常額定電流也變大的結果，尤其是被直流點燈的高壓水銀燈的陽極，是為了與該陽極相撞的電子量變多而容易成為高溫度產生會溶解的問題。

又，在一對電極以面對於垂直方向的姿勢被點燈的高壓水銀燈，也加上受到發光管內的熱對流等的影響。令位於上方的電極，藉由來自電弧的熱成為高溫而有熔解的影響。

還有，在電極的前端部分熔解的情形，則電弧不但成為不安定，而且構成所蒸發的電極的物質附著於發光管的內壁，藉由此，產生從高壓水銀燈所放射的光量降低的問題。

為了解決如上所述的問題，提案者在形成於高壓水銀燈的電極體內部的內部空間內，具有封入比構成該電極的金屬熱傳導率還高的金屬，或是比構成該電極的金屬融點還低的金屬的傳熱體的構造的電極(專利文獻1)。

參照第1圖加以說明，該放電燈是具備：大約球狀的發光管部11，及連續於發光管部11的兩端所形成密封部12所構成的發光管10，在發光管部11內，互相地面對都配置有鎢金屬製陽極14及陰極16所成的一對電極。

又，如第8圖所示地，陽極14是在有底圓筒狀基體部140的內部空間內，嵌入有蓋部150的圓柱狀嵌入部151的狀態下，形成於基體部140的基端部的凸緣部141，及形成於蓋部150的前端部的凸緣部152的互相地被抵接的平坦面焊接周方向全體全面，藉由此，於形成於該陽極14的密閉空間C內，封入有比構成該陽極的鎢金屬熱傳導率還高的金屬，或是比鎢金屬融點還低的金屬所成的傳熱體M。

又，在第8圖中，142是形成於基體部140內周面的內方階段部，抵接有所嵌入的蓋部150的嵌入部151前端。153是電極棒連結用孔。

依照如上述的構成的陽極14，在該放電燈的點燈時，被蓄積在陽極14的前端部(第8圖的下方端部)的近旁的熱，藉由傳熱體M，朝向比該前端部還低溫的該陽極14的基端部側以高效率被輸送，藉由此，防止陽極14前端部成為過熱狀態。又，傳熱體M為比鎢金屬融點還低的金屬時，則在陽極14的密閉空間C內發生對流，藉由陽極14前端部的熱朝基端部側被輸送，防止陽極前端部成為過熱狀態的情形。

專利文獻1：日本特開2004－6246號公報專利文獻2：日本特開2001－265663號公報

然而，在具備如上述的構成的陽極的放電燈中，起動放電燈時，則在基體部與蓋部之焊接部有發生剝離的情形，又在焊接時，在基體部的凸緣部及蓋部的凸緣部發生裂隙成為原因，判明在點燈放電燈時有傳熱體從密閉空間漏出的問題。

本發明是為了解決如上的問題而創作者，其目的是在於提供基體部與蓋部被焊接所構成，而於內部的密閉空間具有傳熱體被封入的構造，點燈時不會使電極損壞，而安定地作動的放電燈。

本發明的放電燈，係於發光管內面對配置有一對電極所成，上述電極的一方，是在開口於基端側的有底圓筒狀的金屬製基體部，及具有被嵌入於該基體部的內部空間內的圓柱狀嵌入部的金屬製蓋部被嵌合而藉由焊接所形成的密閉空間內，具有比構成上述基體部的金屬還高熱傳導率的金屬或比構成上述基體部的金屬還低融點的金屬所構成的傳熱體被封入的構成的放電燈，其特徵為：上述基體部是於其基端部具有朝徑方向外方突出的基體部側凸緣部，該基體部側凸緣部具有：朝徑方向延伸的基體部側平坦面，及連續於該基體部側平坦面的外周緣，隨著朝前端方向而朝徑方向內方延伸的基體部側斜面所成，上述蓋部是具有：具有與上述基體部側凸緣部的外徑同等的外徑的蓋部側凸緣部的蓋部本體與嵌入部所成，上述蓋部側凸緣部是具有：朝徑方向外方延伸的蓋部側平坦面，及連續於該蓋部側平坦面的外周緣，隨著朝基端方向而朝徑方向內方延伸的蓋部傾斜面，嵌入部是以從蓋部側平坦面突出的狀態所形成，上述基體部側凸緣部與蓋部側凸緣部，是於基體部側平坦面抵接有蓋部側平坦面的狀態下藉由焊接周方向全體全面形成有環狀焊接部，該環狀焊接部的徑方向寬為0.8~3.0mm。

在本發明的放電燈中，在基體部側凸緣部，是在軸方向斷面中，基體部側平坦面與基體部側斜面所成的基體部側凸緣頂角的角度α為30°以上的銳角，蓋部側凸緣部，是在軸方向斷面中，蓋部側平坦面與蓋部側斜面所成的蓋部側凸緣頂角的角度β為30°以上的銳角，且角度α與角度β的合計為160°以下。

在本發明的放電燈中，在基體部的外周面，在近接於其基端部的位置形成有朝周方向延伸的環狀溝，該環狀溝為藉由上述基體部側斜面所形成。

又，本發明的放電燈中，基體部側凸緣部的外徑，為與構成基體部的圓筒的外徑同一或其以下。

本發明的放電燈，是基體部與蓋部被嵌合而藉由在焊接所形成的密閉空間內具有封入有傳熱體的構成的電極中，環狀焊接部的徑方向寬度的大小為0.8mm以上，藉由此在該放電燈的點燈初期，對於電極內的壓力比發光管部內的壓力還大成為原因而作用於從電極內部剝下該焊接部的方向的力量，具體而言對於隔開基體部與蓋部的方向的力量，可作成充分具有大耐久性者，結果可防止在該放電燈點燈時，使得焊接而破損，而且焊接部的徑方向寬度為3.0mm以下，藉由此，焊接不需要多餘的能量，以短時間的熔接可得到所期望的焊接結果之故，因而可抑制基體部，蓋部及傳熱體的溫度上昇，而為了不會產生傳熱體的蒸發或沸騰，藉由減少該傳熱體的量，不會降低熱輸送效果，可防止沸騰而飛散的傳熱體的一部分進入焊接部而劣化該焊接部，並使焊接部的強度變小。

又，基體部側凸緣部與蓋部側凸緣部，為在基體部側平坦面抵接著蓋部側平坦面的狀態下周方向全體全面地施以熔接，藉由此，基體部側凸緣部與蓋部側凸緣部的各該周緣部成為容易被熔融。因此在焊接不需要多餘的能量，而以短時間的焊接就可確實地形成具有上述的0.8~3.0mm的徑方向寬度的焊接部。

又，在基體部側平坦面抵接有蓋部側平坦面，藉由此，在密接於蓋部側平坦面上的基體部側平坦面中，於蓋部壓入電極棒之際所施加的力量被支撐著，因此可防止該力量施加於焊接部的情形。因此，在熔接部不會發生裂隙，而可防止在放電燈點時令傳熱體漏出至放電空間內的情形。

又，基體部側凸緣部是軸方向斷面的頂角(基體部側凸緣頂角)的角度α為30度以上的銳角，而蓋部側凸緣部是軸方向斷面的頂角(蓋部側凸緣頂角)的角度β為30度以上的銳角，而且角度α與角度β的合計為160度以下，藉由此，即使藉由焊接局部地產生急激地溫度上昇時，在該基體部側凸緣部及基體部側平坦面的雙方也有效地可防止發生裂隙，而且可將焊接部的徑方向寬度確實地形成在0.8~3.0mm，結果可防止放電燈點燈時從密閉空間漏出傳熱體的情形。由以上結果，依照本發明，可得到點燈時不會破損電極，而安定地作動的放電燈。

又，在基體部的外周面，在近接於其基端部的位置，形成朝周方向延伸的環狀溝，而其環狀溝藉由基體部側斜面所形成，基體部側凸緣部的外徑為與構成基體部的圓筒的外徑同一或其以下，藉由此在裝配放電燈時，可使用習知的發光管構成用的玻璃管材料，而在成本上有利。

以下，參照圖式，詳細說明本發明的實施形態。

第1圖是表示本發明的放電燈的一例的構成的說明用斷面圖。

發光管10是由石英玻璃所構成，於大約球狀發光管部11的兩端一體地連續形成有密封部12。在該發光管部11內，互相面對面般地分別配置有金屬製的陽極14與陰極16所成的一對電極，由其各個所延伸的電極棒17在密封部12被保持，而且在該密封部12內經由氣密地設置的金屬箔(未圖示)被連接於外部引入棒或外端端子，在此連接有外部電源。又，在發光管部11內，封入所定量水銀，氙，氮，等的發生物質或起動用氣體。

在此種放電燈中，藉由從外部電源供給電力，而在陽極14與陰極16之間產生電弧放電，藉由此進行發光。

又，該例的放電燈是在陽極14成為在上，而陰極16成為在下的狀態，亦即，發光管部11的管軸，為對於地面朝垂直方向被支撐而被點燈的所謂垂直點燈型者。

第2圖是表示上述的放電燈的陽極14的說明用擴大斷面圖，第3圖是表示第2圖的陽極的基體部與蓋部的狀態的說明用擴大圖。在此些圖式中，該陽極14是表示其與陰極16面對的前端部14A位於下方的狀態。該陽極14是基體部20與蓋部40被嵌合而被焊接所形成的密閉空間C的內部氣密地封入有傳熱體M所構成。

在該陽極14中，基體部20是具有於基端部(與該陽極14的前端相反的端部)的端面具有開口21的內部空間22的有底圓筒狀，在該基端部形成有朝徑方向外方突出的基體部側凸緣部24。該基體部側凸緣部24是具有：朝徑方向延伸的基體部側平坦面23，及連續於該基體部側平坦面23的外周緣，而隨著朝前端方向(在圖中為下方)朝徑方向內方延伸的基體部側斜面26。

具體而言，該基體部側凸緣部24是於接近於基體部20的基端部的位置形成有朝周方向延伸的環狀溝25，該環狀溝25藉由該基體部側斜面26所形成。又，基體部側凸緣部24的外徑是作成比基體部20的外徑還小者。藉由此，在基體部與蓋部的焊接後，也不會形成有比基體部的外徑作成還大徑的部位，在裝配放電燈時，具有可使用習知的發光管構成用的玻璃管材料的優點。

在上述陽極14中，蓋部40是由：整體為圓錐台形的蓋部本體41，及從該蓋部本體41的底面中央所突出般地連續於一體地所形成的基體部20的開口21而具有適合於內部空間的內徑的外徑的圓柱狀嵌入部42所構成，蓋部本體41是具有與基體部側凸緣部24具有同一外徑的蓋部側凸緣部44。該蓋部側凸緣部44是作成具有朝徑方向外方延伸的蓋部側平坦面43，及連續於該蓋部側平坦面43的外周緣，隨著朝向與前端方向相反的基端方向而朝徑方向內方延伸的圓環狀之蓋部傾斜面46的圓錐台形狀。又，嵌入部42是從蓋部側平坦面43以朝前端方向突出的狀態所形成。

在該蓋部40，形成有開口於其端部側端面47中央的電極棒所壓入的電極棒連結用孔48。

如第3圖所示地，基體部側凸緣部24是在其軸方向斷面中該基體部側斜面26與基體部側平坦面23所成的基體部側凸緣頂角的角度α作為30度以上，90度以下的銳角，而且蓋部側凸緣部44是其軸方向斷面中該蓋部側斜面46與蓋部側平坦面43所成的蓋部側凸緣頂角的角度β作為30度以上，90度以下的銳角。

在以上中，基體部側凸緣頂角的角度α，與蓋部側凸緣頂角β的合計(α+β)是具有160度以下者。

又，經由基體部20的開口21而於其內部空間內嵌入有蓋部40的嵌入部42，於基體部側凸緣部24的基體部側平坦面23抵接有蓋部側凸緣部44的蓋部側平坦面43而被密接，在該狀態下，重疊的基體部側凸緣部24的外周緣部(軸方向斷面的頂部與連續於此的部分)，及蓋部側凸緣部44的外周緣部(軸方向斷面的頂部與連續於此的部分)被焊接而形成有環狀焊接部W，該環狀焊接部W的徑方向寬度d是作成0.8~3.0mm者。

陽極14及陰極16是均由高融點金屬所構成者，具體而言，例舉有鎢，錸，鉭等的融點為約3000℃以上的金屬。在此些中以鎢較佳。

另一方面，作為傳熱體M，與構成電極的金屬相比較，使用點燈時的熱傳導率還高的金屬。具體而言，例如電極由鎢所構成時，作為傳熱體M，使用銀，銅，金，銦，銀，鋅，鉛等，尤其是銀，銅或金較佳，最好是使用銀。

上述的陽極是藉由如下述的方法所製造。亦即，首先，對於鎢所構成的圓柱狀構件施以切削加工，以製作基體部20及蓋部40。於該基體部20的內部空間內填充傳熱體M，將蓋部40的嵌入部42經由基體部20的開口21被嵌入於內部空間，藉由此，作成於基體部側平坦面23上抵接蓋部側平坦面43的狀態，將互相地鄰接的基體部側凸緣部24及蓋部側凸緣部44的外周緣部分予以焊接其全周全面。之後，經由形成於蓋部40的氣體導入孔(未圖示)，於密閉空間C內導入稀有氣體，結束其之後，加熱熔融氣體導入孔的開口端部而加以密封，於形成於蓋部40的電極棒連結用孔48內藉由押壓手段進行壓入電極棒(未圖示)的一端部。

依照如上述構成的放電燈，陽極14為於其密閉空間C內封入有熱輸送體的傳熱體M，藉由此可防止陽極14的前端部(具體而言，基體部20的另一端部)14A的過熱。

具體而言，針對於依傳熱體M的熱輸送的作用加以說明，鎢的熱傳導率是在約2000K的高溫度領域中，為約100 W/mK。對於此，銀及銅均比鎢的熱傳導率還高。例如2000K的銀的熱傳導率是大約200 W/mK，而銅的熱傳導率是約180 W/mK。因此，被蓄積於陽極前端部14A近旁的熱，是成為有效地被輸送到比陽極前端部14A成為還低溫的陽極後方部14B，藉由此，防止陽極前端部14A成為過熱狀態。又，銀銅及金都不是與鎢形成合金著之故，因而作為熱傳送體具有安定性功能。

又，作為構成陽極14的高融點金屬使用錸(2000K的熱傳導率是約52 W/mK)時，則作為傳熱體M可使用鎢。將該構成採用於如封入鹵素的水銀燈或金屬鹵素燈的放電燈時，則陽極14不會被腐蝕之故，因而可得到使用壽命久的放電燈。

如此地，與陽極14相比較使用具有高熱傳導率的傳熱體M，藉由此，可防止陽極前端部14A成為過熱狀態，結果，成為可得到增大放電燈的電流流量。

作為傳熱體M，代替具有高熱傳導特性的金屬，與構成陽極14的金屬比較也可使用具有低融點的金屬。例如藉由鎢構成陽極14時，則可將例如銀，銅，金，銦，錫，鋅，鉛等使用作為傳熱體M。

在此種陽極14中，點燈放電燈時，使得傳熱體M熔融而在陽極14的密閉空間C的內部發生對流，會使陽極前端部14A的熱被輸送到陽極後方部14B之故，因而被蓄積於陽極前端部14A近旁的熱有效率地被熱輸送，而避免電極進行熔融的問題。還有，成為大電流可流在放電燈，而達成大輸力化。

在密閉空間C內，稀有氣體封入成為所定壓力。詳細地說明如下，傳熱體M對於密閉空間C的內容積封入50%以上時，稀有氣體封入1氣壓以上，藉由此，在傳熱體M與密閉空間C的內表面的界面中，能防止發生氣泡。另一方面，傳熱體M對於密閉空間C的內容積封入量少時，將密閉空間C內作成比大氣壓還低的壓力狀態，藉由此來促進傳熱體M的沸騰，作成提高依沸騰傳達的熱輸送效果的狀態。

又，在上述構成的陽極14中，在基體部側凸緣部24，在軸方向斷面中該基體部側斜面26與基體部側平坦面23所成的基體部側凸緣頂角的角度α作為30度以上，90度以下的銳角，而且在蓋部側凸緣部44，軸方向斷面中該蓋部側斜面46與蓋部側平坦面43所成的蓋部側凸緣頂角的角度β作為30度以上，90度以下的銳角，而且，基體部側凸緣頂角的角度α，與蓋部側凸緣頂角β的合計(α+β)是具有160度以下者。

藉由滿足如上的角度α，角度β的條件，使得基體部20與蓋部40的被熔接的基體部側凸緣部24與蓋部側凸緣部44的部是熱容量都成為小者，其結果，可將圓環狀之熔接部W的徑方向寬度d確實地作成0.8mm以上，3.0mm以下。

如以上所述地，基體部側凸緣部24與蓋部側凸緣部44是在基體部側平坦面23抵接著蓋部側平坦面43之狀態下藉由周方向全體全面被焊接所形成的圓環狀焊接部W的徑方向寬度d為0.8mm以上，3.0mm下，而角度α與角度β都為30度以上的銳角，藉由角度α與角度β的合計為160度以下，可得到如下的效果。

(1)針對於焊接部W的徑方向寬度d為0.8~3.0mm。

起動放電燈時，在發光管部11內因發光物質未蒸發，發光管部11的內壓是未達到所定壓力。但是，在陽極14因快速地上昇溫度而使其內部空間的壓力上昇，則在陽極14的密閉空間C封入有傳熱體M之故，因而陽極14的內壓是例如成為大約4MPa。如此地藉由發光管部11的內壓與陽極14的內壓之相差較大，成為作用著隔離開蓋部40與基體部20的方向的力量。

然而，藉由焊接部W的徑方向寬度d為0.8以上，對於該力量可得到充分的耐久性，而在該焊接部W的徑方向寬度d過小時，則在起動放電燈時，有焊接部W破損之虞。

另一方面，焊接部W的徑方向寬度d超過3.0mm時，若所需要的熔接能量變大而且焊接時間也變久之結果，則基體部20，蓋部40及傳熱體M成為極高溫度狀態，所以產生傳熱體M的蒸發或沸騰而會減少該傳熱體M的量之故，因而有無法得到作為目的的熱輸送結果之虞，又，經沸騰所飛散的傳熱體M之一部分進入到焊接部W而有劣化該焊接部W而使強度變小之虞。

由如以上的理由，在本發明中，焊接部W的徑方向寬度d是作成0.8~3.0mm，藉由此，可充分得到在焊接部W所需要的強度，同時在起動放電燈時不會破損之虞，而且可避免焊接時的焊接能量或焊接時間變過大的情形。

(2)針對於蓋部側平坦面43抵接於基體部側平坦面23而被密接之狀態下周方向全體全面地焊接著基體部側凸緣部24與蓋部側凸緣部44的情形

如第8圖所示地，在習知的電極中，於形成於基體部140內周面的內方階段部142，抵接蓋部150的嵌入部151之前端而在內方階段部142支撐將電極棒壓入到蓋部150內之際所產生的力量的構成之故，因而基體部140與蓋部150是基體部側凸緣部24的基體部側平坦面23與蓋部側凸緣部44的蓋部側平坦面43未密接的狀態(亦即，基體部側平坦面23與蓋部側平坦面43之間有微小間隙的狀態)。如此地，在蓋部側平坦面43未被抵接於基體部側平坦面23而未被密接的狀態下周方向全體全面地欲焊接基體部側凸緣部24與蓋部側凸緣部44，則基體部側凸緣部24與蓋部側凸緣部44的各個分別溶解，使得基體部側凸緣部24與蓋部側凸緣部44的各該周緣部變圓，藉由此，基體部側凸緣部24與蓋部側凸緣部44之焊接變成困難。所以，欲將基體部側凸緣部24與蓋部側凸緣部44之焊接部W的徑方向寬度d作成如上述之大小，則所需要的焊接能量變大而且焊接時間也變久，使得傳熱體M成為極高溫度狀態。藉由此，產生傳熱體M的蒸發或沸騰而會減少該傳熱體M的量之故，因而不但無法得到作為目的的熱輸送結果，而且經沸騰所飛散的傳熱體M的一部分進入到焊接部W而有劣化該焊接部W而使強度變小之虞。

然而，蓋部側平坦面43抵接於基體部側平坦面23而被密接之狀態下周方向全體全面地焊接著基體部側凸緣部24與蓋部側凸緣部44，藉由此，基體部側凸緣部24與蓋部側凸緣部44的各該周緣部成為容易熔融之故，因而不會產生傳熱體M的蒸發沸騰，或是焊接部W的強度降低之不方便，而可將焊接部W的徑方向寬度d作成所期望的大小。

又，在表示於第8圖的習知電極中，若抵接於蓋部150的嵌入部151的基體部140的內方階段部142的接觸面積小時，蓋由將電極棒壓入於蓋部150之際所產生的力量會使內方階段部142而蓋部150無法藉由內方階段部142加以支撐，而藉由將電極棒壓入到焊接部W之際所產生的力量施加於焊接部W，在焊接部W產生裂縫，最壞情形為被封入的傳熱體M會在放電燈點燈時漏到放電空間的之虞。

然而，蓋部側平坦面43抵接於基體部側平坦面23而被密接之狀態下周方向全體全面地焊接著基體部側凸緣部24與蓋部側凸緣部44，藉由此，在密接於蓋部側平坦面43的基體部側平坦面23壓入電極棒之際所產生的力量被支撐之故，因而將電極壓入到蓋部40之際所產生的力量不會施加於焊接部W。藉由此，因在焊接部W可防止裂縫，因此可防止在傳熱體M在放電燈點燈時漏出到放電空間內的情形。

(3)針對於角度α＋角度β為160度以下的情形。

若角度α與角度β的合計超過160度，則基體部側凸緣部24與蓋部側凸緣部44的厚度變厚，而在焊接時不容易快速地產生溫度上昇之故，因而成為必須增大熔接能量，或是增加焊接時間。但是，在該情形，如上述地，傳熱體M藉由蒸發，沸騰，有無法得到作為目的的熱輸送效果之虞，又，經沸騰所飛散的傳熱體M的一部分進入到焊接部W而有劣化該焊接部W而使強度變小之虞。

然而，角度α＋角度β為160度以下，藉由此，焊接時快速地產生溫度上昇之故，因而可將焊接部W的徑方向寬度d作成0.8~3.0mm，結果，可充分得到在焊接部W所需要的強度，同時在起動放電燈時不會破損焊接部W之虞，而且可避免焊接時的焊接能量或焊接時間變過大的情形。

(4)針對於角度α及角度β為30度以上的情形

若角度α及角度β的一方或雙方為不足30度時，則在開始焊接時，基體部側凸緣部24及蓋部側凸緣部44的溫度成為局部性地急激上昇，因此在基體部側凸緣部24及蓋部側凸緣部44有發生裂縫之虞。該現象是尤其是基體部20及蓋部40為脆金屬的鎢所成時容易產生。若裂縫淺者時，焊接時藉由熔入而消滅也可修復的情形，惟在角度α及角度β的另一方或雙方不足30度時，則此種修復是很難而在焊接後也成為有留下裂縫的情形，結果，所封入的傳熱體M有漏出之虞。

然而，在本發明中，角度α及角度β為30度以上，藉由此，防止藉由焊接有裂縫形成於基體部側凸緣部24及蓋部側凸緣部44，或可避免在焊接後留存裂縫。

以上，針對於本發明的具體性的一例子，惟在本發明中，可施加各種變更。

第4圖至第7圖是表示蓋部40的各種的變形例的說明用斷面圖。

表示於第4圖的蓋部40是圓錐台形的蓋部本體41的基端側端面47的外徑n為比嵌入部42的外徑m還大者，而表示於第5圖的蓋部40是圓錐台形的蓋部本體41的基端側端面47的外徑n為比嵌入部42的外徑m還小者。又，表示於第6圖的蓋部40是蓋部本體41為圓錐台形部分與連續於其基端側而一體地形成有圓柱狀部分所成，該圓柱狀部分的外徑n為比嵌入部42的外徑m還大者。而表示於第7圖的蓋部40，是具有與第6圖的例同樣構成的蓋部本體41，其圓柱狀部分的外徑n為比嵌入部42的外徑m還小者。

為了確認本發明的效果進行以下之實驗。

(實驗例)

藉由切削加工來製作基體部的圓筒外徑為29mm，基體部的高度為60mm，基體部側凸緣部的外徑為27mm，基體部側平坦面的寬度為4mm，基體部側凸緣頂角的角度α為60°，蓋部側凸緣部的外徑為27mm，蓋部側平坦面的寬度為3.8mm，蓋部側凸緣頂角的角度β為60°的基體部與蓋部，焊接該基體部與蓋部，於密閉空間內封入銀作為傳熱體M，而將環狀焊接部的徑方向寬度d製作如表示於表1的焊接條件不相同的各個電極。

之後，製作發光管部的內容積為850cm³ 的發光管，組裝利用上述所製作的各該電極，來製作於發光管內封入50mg/cm³ 水銀作為發光物質的放電燈。

將利用以上所製作的各該放電燈在電力12000W的點燈條件下進行點燈，調查有沒有發生基體部與蓋部的焊接部的剝落，以及有沒有製作電極時的焊接時的熱所引起的傳熱體M的蒸發。將其結果表示於表1。

又，將基體部側凸緣頂角的角度α，蓋部側凸緣頂角的角度β製作如表2所示的切削條件不相同的各該基體部與蓋部，調查藉由焊接此些基體部與蓋部所形成焊接部的徑方向寬度d，有沒有因焊接時的熱發生於基體部與蓋部的裂縫，及有沒有因焊接時的熱的傳熱體M的蒸發。將其結果表示於表2。

環狀焊接部的徑方向寬度d是如下地進行測定。亦即，將電極沿著包括其軸的平面進行切斷所得到的斷面予以研磨，藉由蝕刻焊接部之斷面，俾將焊接部的斷面的電極構造物質的結晶狀態作成容易看到的狀態，以顯微鏡來觀察焊接部斷面的電極構成物質的結晶，而利用焊接部的結晶狀態與其他部分的組織相比較，以游標卡尺測定該結晶狀態與其他部分不相同之部分的長度，將其測定值作為焊接部的徑方向寬度d。

由表示於表1的實驗結果，可知在焊接部的徑方向寬度d超過3.0mm時，可被封入於密閉空間的傳熱體M會蒸發。

由表2的實驗結果，可如α＋β的角度超過160°時，欲得到焊接部的徑方向寬度0.8mm以上，則傳熱體M會蒸發。

10．．．發光管

11．．．發光管部

12．．．密封部

14‧‧‧陽極

14A‧‧‧陽極前端部

14B‧‧‧陽極後方部

16‧‧‧陰極

17‧‧‧電極棒

20‧‧‧基體部

21‧‧‧開口

22‧‧‧內部空間

23‧‧‧基體部側平坦面

24‧‧‧基體部側凸緣部

25‧‧‧環狀溝

26‧‧‧基體部側斜面

40‧‧‧蓋部

41‧‧‧蓋部本體

42‧‧‧嵌入部

43‧‧‧蓋部側平坦面

44‧‧‧蓋部側凸緣部

46‧‧‧蓋部側斜面

47‧‧‧基端側端面

48‧‧‧電極棒連結用孔

140‧‧‧基體部

141‧‧‧凸緣部(基體部)

142‧‧‧內方階段部

150‧‧‧蓋部

151‧‧‧嵌入部

152．．．凸緣部(蓋部)

153．．．電極棒連結用孔

C．．．密閉空間

M．．．傳熱體

W．．．焊接部

α．．．基體部側凸緣頂角的角度

β．．．蓋部側凸緣部頂角的角度

d．．．焊接部的徑方向寬度

第1圖是表示本發明的放電燈的一例的構成的說明用斷面圖。

第2圖是表示第1圖的放電燈的陽極的說明用擴大斷面圖。

第3圖是表示第2圖的的陽極的基體部與蓋部之狀態的說明用擴大斷面圖。

第4圖是表示蓋部的形狀的一例的說明用斷面圖。

第5圖是表示蓋部的形狀的其他例的說明用斷面圖。

第6圖是表示蓋部的形狀的另一例的說明用斷面圖。

第7圖是表示蓋部的形狀的又一例的說明用斷面圖。

第8圖是表示習知的放電燈的陽極的構造的說明用擴大斷面圖。

20‧‧‧基體部

21‧‧‧開口

23‧‧‧基體部側平坦面

24‧‧‧基體部側凸緣部

25‧‧‧環狀溝

26‧‧‧基體部側斜面

40‧‧‧蓋部

41‧‧‧蓋部本體

42‧‧‧嵌入部

43‧‧‧蓋部側平坦面

44‧‧‧蓋部側凸緣部

46‧‧‧蓋部側

47‧‧‧基端側端面

d‧‧‧焊接部的徑方向寬度

W‧‧‧焊接部

α‧‧‧基體部側凸緣部頂角的角度

β‧‧‧蓋部側凸緣部頂角的角度

48‧‧‧電極棒連結用孔

Claims (3)

1. 一種放電燈，係於發光管內面對配置有一對電極所成，上述電極的一方，是在開口於基端側的有底圓筒狀的金屬製基體部，及具有被嵌入於該基體部的內部空間內的圓柱狀嵌入部的金屬製蓋部被嵌合而藉由焊接所形成的密閉空間內，具有比構成上述基體部的金屬還高熱傳導率的金屬或比構成上述基體部的金屬還低融點的金屬所構成的傳熱體被封入的構成的放電燈，其特徵為：上述基體部是於其基端部具有朝徑方向外方突出的基體部側凸緣部，該基體部側凸緣部是具有：朝徑方向延伸的基體部側平坦面，及連續於該基體部側平坦面的外周緣，隨著朝前端方向而朝徑方向內方延伸的基體部側斜面所成，上述蓋部是具有：具有與上述基體部側凸緣部的外徑同等的外徑的蓋部側凸緣部的蓋部本體與嵌入部所成，上述蓋部側凸緣部是具有：朝徑方向外方延伸的蓋部側平坦面，及連續於該蓋部側平坦面的外周緣，隨著朝基端方向而朝徑方向內方延伸的蓋部傾斜面，嵌入部是以從蓋部側平坦面突出的狀態所形成，上述基體部側凸緣部與蓋部側凸緣部，是於基體部側平坦面抵接有蓋部側平坦面的狀態下藉由焊接周方向全體全面形成有環狀焊接部， 該環狀焊接部的徑方向寬為0.8~3.0mm，在基體部側凸緣部，是在軸方向斷面中，基體部側平坦面與基體部側斜面所成的基體部側凸緣頂角的角度α為30°以上的銳角，蓋部側凸緣部，是在軸方向斷面中，蓋部側平坦面與蓋部側斜面所成的蓋部側凸緣頂角的角度β為30°以上的銳角，且角度α與角度β的合計為160°以下。
2. 如申請專利範圍第1項所述的放電燈，其中，在基體部的外周面，在近接於其基端部的位置形成有朝周方向延伸的環狀溝，該環狀溝為藉由上述基體部側斜面所形成。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的放電燈，其中，基體部側凸緣部的外徑，為與構成基體部的圓筒的外徑同一或其以下。