TWI452603B

TWI452603B - High pressure discharge lamp and high pressure discharge lamp manufacturing method

Info

Publication number: TWI452603B
Application number: TW099127447A
Authority: TW
Inventors: Toshio Yokota; Yukio Yasuda; Hiroyuki Daido; Hiromitsu Kiriyama; Hajime Okada; Masayuki Suzuki; Izuru Daito
Original assignee: Ushio Electric Inc
Priority date: 2009-10-23
Filing date: 2010-08-17
Publication date: 2014-09-11
Also published as: TW201126569A; CN102044393B; JP5365799B2; JP2011090941A; US20110095683A1; KR20110044696A; US8648531B2; CN102044393A; KR101365803B1

Description

高壓放電燈及高壓放電燈的製造方法

本發明是有關於具有箔密封或棒密封等的密封構造的高壓放電燈及該高壓放電燈的製造方法。

高壓放電燈是具有不會使放電媒體漏出於發光管的外部地氣密地被密封的密封部。高壓放電燈的密封部是在發光管的內側配置密封用金屬，從密封用金屬的外側利用各種加熱手段進行加熱密封部而藉由熔融變形密封部所形成。

在此種高壓放電燈的密封部，構成密封部的玻璃，及密封用金屬的例如鉬等，為熱膨脹係數互相不相同之故，因而被指稱玻璃與密封用金屬的密接強度弱的情形。

此為，玻璃與密封用金屬之熱膨脹係數相差達一位數以上之故，因而重複點燈熄燈高壓放電燈，藉此增減密封部之溫度時，玻璃與密封用金屬之各該膨脹不相同成為原因。

所以，在高壓放電燈中，藉由玻璃與密封用金屬在高壓放電燈的點燈時會剝離，使得被封入在發光管內的放電媒體泄放至外部，而高壓放電燈的壽命短成為課題。

又，在近幾年，被要求更提昇高壓放電燈的亮度之故，因而在發光管內被封入有多量的放電媒體。在此種高壓放電燈中，其點燈時的發光管內的壓力極高之故，因而成為容易發生上述的玻璃與密封用金屬會剝離的問題。

對於此種發光管構成物質與密封用金屬之剝離的問題，習知就做出各種對策。例如，在專利文獻1，揭示將密封用金屬的形狀作成特殊形狀，以提昇玻璃與密封用金屬的密接強度。

專利文獻1：日本專利3570414號

專利文獻2：日本專利3283265號

非專利文獻1：平尾一之外1編「毫微微秒技術學[基礎與應用]化學同人社，2006年3月30日發行(第1版，第1刷)，p1-p13，p125-p134

如以上所述地，對於發光管構成物質與密封用金屬之剝離的問題，在專利文獻1揭示提昇著玻璃與密封用金屬的密接強度的技術，惟藉由被揭示於專利文獻1的技術，在現狀無法充分地解決玻璃與密封用金屬的剝離的問題。

本發明是為了解決上述習知的問題而創作者，本發明的目的是在以玻璃與密封用金屬所構成的高壓放電燈的密封部，提高玻璃與密封用金屬的密接強度。

照射脈衝寬度短的雷射脈衝，來變更材料的磨損，或是物性的變性等的態樣的技術，為近年來受到注目(例如參照非專利文獻1，專利文獻2等)。

習知，對於使用上述脈衝寬度短的金屬材料的雷射磨損，是例如記載於上述專利文獻2或非專利文獻1所述地，進行對於金或銅等融點較低的金屬，而進行對於較高融點的鉬(Mo)，鎢(W)等的金屬等時會得到那些效果，並未做充分檢證。

本案發明人，為了解決上述的問題點，對於提昇玻璃與密封用金屬之密接強度的手法進行各種檢討，將脈衝寬度為1×10^-9 秒以下的雷射光照射以鉬(Mo)，鎢(W)等所構成的密封用金屬而進行密封用金屬的表面加工，藉此，與習知相比較，發現顯著地可提昇玻璃與密封用金屬的密接強度。

此為藉由將上述脈衝寬度的雷射光照射於上述密封用金屬，在密封用金屬表面，形成有特殊微細的表面構造，而以形成有此種表面構造的密封用金屬與玻璃進行構成密封部，可將密封用金屬與玻璃的密接強度作成高者。

本發明是依據上述，作成如下地來解決上述課題。

(1)一種高壓放電燈，是具有以玻璃與密封用金屬所構成的密封部的高壓放電燈，其特徵為：在密封用金屬照射脈衝寬度為1×10^-9 秒以下的雷射光進行表面加工密封用金屬。上述脈衝寬度1×10^-9 秒以下的雷射光，是直線偏光。

又，作為可出射上述脈衝寬度為1×10^-9 秒以下的雷射光的雷射振盪器，例如眾如有微微秒雷射振盪器，毫微微秒雷射振盪器。

(2)在具有箔形狀的密封用金屬適用上述(1)的技術。

(3)在具有棒形狀的密封用金屬適用上述(1)的技術。

(4)尤其是，照射脈衝寬度為2×10^-11 秒～1×10^-9 秒的雷射光(在以下也稱為微微秒雷射)進行表面加工密封用金屬。照射微微秒雷射光進行表面加工密封用金屬，藉此形成於密封用金屬的表面的溝的深度是200～270nm，又，此溝的寬度是800～1200nm。又，照射微微秒雷射光進行表面加工密封用金屬，藉此，形成於密封用金屬的表面的溝，是在凹狀溝的內部形成有梯子狀的溝的形狀。

在本發明中，在高壓放電燈的密封用金屬照射脈衝寬度為1×10^-9 秒以下的雷射光，進行表面加工之故，因而在密封用金屬形成有微細的表面構造，以此密封用金屬與玻璃構成密封部，可將密封用金屬與玻璃的密接強度作成高者。

結果，藉由重複進行高壓放電燈的點燈熄燈，即使增減密封部的溫度，也成為不容易產生密封用金屬從玻璃剝離的不方便，而成為顯著地延長高壓放電燈的壽命。

第1圖是表示本發明的第1實施例的高壓放電燈的構成的圖式，表示使用施加有表面加工的密封用金屬的高壓放電燈的構成。同圖(a)是表示長度方向的斷面圖，同圖(b)是密封部附近A部的局部擴大圖，同圖(c)是從B方向觀看同圖(b)的方向的圖式。

第1圖的高壓放電燈具備：球狀發光部11與分別連續於其兩端而朝管軸方向延伸的棒狀密封部13所成的發光管。

在發光管的內部，相對配置有一對電極12，而且作為放電媒體封入有例如水銀。水銀是成為點燈時的發光管的內部空間的壓力成為150氣壓以上的方式，封入0.15mg/mm³ 以上。在發光管的內部空間，除了水銀以外，封入有稀有氣體與鹵素氣體。鹵素氣體是在發光管的內部空間有效率地進行鹵素循環，封入量為作為例如10^-6 ～10^-2 μmol/mm³ 的範圍。稀有氣體是為了改善點燈起動性，例如氬氣體以13kPa的壓力被封入。

棒狀的各密封部13是藉由照射脈衝寬度為1×10^-9 秒以下的雷射光，使得施加表面加工的鉬箔氣密封地被埋設作為密封用金屬14。

在鉬箔(密封用金屬14)的前端側例如利用焊接等電性地連接有電極12的軸部12a，而在鉬箔的基端側，與電極同樣地利用焊接電性地連接有比密封部13的外端面朝外方突出的饋電用的引線棒15。

如第1(b)(c)圖所示地在鉬箔(密封用金屬14)的電極12側的至少焊接有電極的一面的相反面的一面，照射著脈衝寬度為1×10^-9 秒以下的雷射，進行著表面加工。所以，鉬箔的表面是形成有微細的表面構造，藉此，使得密封部13的玻璃與鉬箔之密接強度成為高者。

又，在上述中，作為進行表面加工鉬箔(密封用金屬14)的電極12側的至少焊接有電極的一面的相反側的一面，惟在鉬箔的兩面的全面，或是其中一方的一面的全面照射雷射來進行表面加工也可以。

第2圖是表示本發明的第2實施例的高壓放電燈的構成的圖式，表示使用施加有表面加工的密封用金屬的高壓放電燈的構成，同圖(a)是表示長度方向的斷面圖，同圖(b)是密封用金屬部分A部的局部擴大圖，(c)是從B方向觀看同圖(b)的圖式，(d)是表示密封用金屬的表面加工的部分的圖式。

第2圖的高壓放電燈是具備：發光部21與密封部25所成的發光管，及構成一對電極的陽極22a與陰極22b所成的本體部22及軸部23，及電極保持構件24a，及集電板26a，26b，玻璃構件24b，外部引線棒28及外部引線棒保持構件24c以及複數密封用金屬27的鉬箔所構成。

發光管是具有球狀的發光部21及連續於其兩端各個的圓筒狀密封部25，藉由石英玻璃所構成。

在發光部的內部空間，作為放電媒體有水銀與稀有氣體封入使得點燈時的蒸氣壓成為所定壓力。在發光部的內部空間，相對配置有一對鎢所成的電極22a，22b。

各電極22a，22b是以本體部22與軸部23所構成，本體部22的全體臨出於發光部的內部空間，而且軸部23的軸根部藉由圓筒狀的石英玻璃所成的電極保持構件24a所保持，而軸部23的端部電性地被連接於電極側的集電板26a。

玻璃構件24b是配置於密封部25的內部，如第2(c)圖所示地，圓柱狀集電板26a，26b及玻璃構件24b之周圍設有互相隔開，例如4枚鉬箔所成的密封用金屬27，此些密封用金屬27是各該兩端被連接於集電板26a，26b。鉬箔的枚數是因應於被供應於電極的電流量適當地被設定，惟在此例子為4枚。

在上述鉬箔所成的密封用金屬27，藉由脈衝寬度為1×10^-9 秒以下的雷射被照射施以上述的表面加工，例如第2(d)圖所示地，靠近電極的集電板26a側而接近於密封部25的一側的面被表面加工。

各密封部25是各密封用金屬27(鉬箔)介裝於密封部25與玻璃構件24b之間的狀態下，藉由所定的加熱手段加熱各密封部25經熔融，變形所形成，對於各鉬箔施以表面加工之故，因而把玻璃與鉬箔之密接強度作成高者。

又，擬將複數鉬箔電性地連接於集電板26a，26b，在於為了減低流在每一枚鉬箔的電流量。又，在位於基端側的集電板26b，固定有外部引線棒28，而電性地連接於外部引線棒28。外部引線棒28是藉由外部引線棒保持構件24c所保持。

第3圖是表示本發明的第3實施例的高壓放電燈的構成的圖式，表示具有使用施加有表面加工的密封用金屬的密封部的高壓放電燈的構成，同圖(a)是表示長度方向的斷面圖，同圖(b)是密封用金屬部分的局部擴大圖。

表示於同圖的高壓放電燈是藉由高低縫接合玻璃的密封法被密封的短弧型的氙燈。

在第3圖中，發光管是具有形成球狀的發光部31及連續於其兩端的各個的棒狀密封部33所成，藉由石英玻璃所構成。

在發光部的內部空間，氙氣體被封入在點燈時的蒸氣壓成為所定壓力，而且相對配置有一對電極。

各電極是具有連結於藉由鎢所構成的本體部32a，32b與本體部32a，32b的電極芯棒35。

在密封部33內配有高低縫接合玻璃部34，一對的電極芯棒35藉由高低縫接合玻璃部34的密接部34a氣密地分別被密封。因此，各電極芯棒35是密封用金屬，而且由密封部朝外側延伸的部分兼具引線棒。

如第3(b)圖的擴大所示地，各電極芯棒35是在被固定於高低縫接合玻璃部34的密接部34a的部分，藉由照射著上述的脈衝寬度為1×10^-9 秒以下的雷射施以表面加工，藉此，電極芯棒35與高低縫接合玻璃部34之密接強度作成高者。

又，在上述中，針對於在表示於第1～第3實施例的高壓放電燈適用本發明的情形加以表示，惟將脈衝寬度為1×10^-9 秒以下的雷射光照射在密封用金屬而施加表面加工來提昇密接強度，並不被限定於上述的高壓放電燈，也可適用於具有以其他玻璃與密封用金屬所構成的密封部的所有高壓放電燈。

如以上地，在本發明的實施例的高壓放電燈中，在密封用金屬照射脈衝寬度為1×10^-9 秒以下的雷射光施以表面加工，形成以微細地表面構造所形成的密封用金屬與玻璃所構成的密封部之故，因而可將密封用金屬與玻璃之密接強度作成高者，而期待著可顯著地延長高壓放電燈的壽命。

以下，針對於上述的密封用金屬的表面加工方法及對於經表面加工的密封用金屬與玻璃的密接強度的實驗結果加以說明。

高壓放電燈的密封部是分別成如第1圖、第2圖所示地具有箔密封構造者，及如第3圖所示地具有棒密封構造者的兩種類。

有關於具有箔密封構造的高壓放電燈，在密封用金屬使用例如鉬箔等的金屬箔，另一方面，有關於具有棒密封構造的高壓放電燈，在密封用金屬使用例如鎢棒等的金屬棒。

以下，作為箔密封用的密封用金屬例示如鉬箔，而作為棒密封用的密封用金屬例示如鎢棒加以說明，惟密封用金屬是並不被限定於此些者，也可使用其他的各種金屬材料。

密封用金屬是作成與構成發光管的玻璃的密接強度較高者之故，因而如上述地施加表面加工，惟在以下，針對於作為發光管構成物質使用石英玻璃的情形加以說明。但是，發光管構成物質是並不被限定於此，可使用其他的玻璃材料。

對於密封用金屬的表面加工，是在密封用金屬的表面藉由照射以下所說明的脈衝寬度為1×10^-9 秒以下的雷射光所進行。

第4圖是表示用以進行密封用金屬的表面加工的表面加工裝置的的構成的概略的圖式。表面加工裝置是具有：雷射振盪器1，一對平面鏡2a，2b，凹面反射鏡3，XYZ旋轉平台4，XYZ平台控制部5及主控制部6。

作為雷射振盪器1，較佳是使用出射脈衝寬度為2×10^-11 秒～1×10^-9 秒以下的雷射光的上述的微微秒雷射振盪器，雷射光是直線偏光。

平面鏡2a，2b是配置成朝著凹面反射鏡3反射來自雷射振盪器1的雷射光。凹面反射鏡3是例如焦距500nm，具有入射的雷射光與入射角相同的出射角被出射的反射面。

雷射振盪器1的性能是例如以下者。

雷射波長1064nm(YAG雷射)，重複頻率1kHz，脈衝寬度65微微秒，平均輸出900～1000mW，峰值輸出15MW，光束徑0.2mmΦ ，照射功率47GW/cm² ，而出射S偏光的雷射光。

在XYZ旋轉平台4上，配置有鉬箔，鎢棒等的密封用金屬7。凹面反射鏡3與被照射面之距離L是可變，例如在鉬箔的表面加工時設定成470mm，在鎢棒的表面加工時設定成490mm。

從雷射振盪器1所出射的直線偏光的雷射光，是藉由一對平面鏡2a，2b依次被反射而入射於凹面反射鏡3，在凹面反射鏡3中，與入射時相同角度被反射，被照射在配置於XYZ平台4上的密封用金屬7。

雷射光是一面掃描一面被照射在密封用金屬7。雷射光的掃描是固定XYZ平台4而掃描雷射振盪器1也可以，或是固定雷射振盪器1而移動XYZ平台4也可以。

第5圖是說明在本發明的實施例中，密封用金屬表面的微細加工處理的微微秒雷射的照射方法的圖式。

如同圖(a)所示地，將雷射脈衝，重疊著各雷射脈衝的照射領域的方式，一面朝正交於偏光方向的方向移動一面照射於密封用金屬表面，當達到照射領域的端則稍偏離位置，重複一面朝與上述相反方向移動一面將雷射脈衝照射在密封用金屬表面的操作，使得各雷射脈衝的照射領域互相地重疊的方式進行掃描，而進行密封用金屬表面的加工。

本實施例的雷射的照射條件是如以下者。

‧光束徑：0.2mmΦ ，脈衝寬度：65psec，410psec

‧重複頻率：1kHz，光束移動速度：0.5～5mm/sec

‧光束重疊數：數百次

‧雷射能量：900～1000μJoule

在此，如第5(b)圖所示地，作成雷射脈衝的照射間距(P：間隔)，雷射的重複頻率(fkHz)，移動速度(V:mm/sec)，雷射束的直徑(D：mmΦ ，光的強度成為最大值的1/e² [e是自然常數]的大小，則雷射束重疊的條件是間距P<D，P=V/f(mm)，最大重疊數=(f/V)/D。

在鉬箔等的密封用金屬，如上所述地照射雷射光而經表面加工之後，進行氧化除去處理。

此為，當在大氣中將脈衝寬度1×10^-9 秒以下的極超短脈衝雷射照射在鉬箔等的密封用金屬，則即使一面噴上稀有氣體等一面進行，也無法避免密封用金屬的表面的氧化。

例如在鉬箔的表面存在鉬氧化物，則隨著脆弱化，會產生密封時有箔切斷的情形。又，在密封時從鉬氧化物有氧氣游離而殘留在發光管內，在長時間的點燈下，會降低放射照度維持率，有衍生電弧的不穩定的可能性。

所以，形成於密封用金屬的表面的氧化物，是成為必須儘可能地加以除去。在此，例如曝露於高溫的還原氣氛下，氧化物被除去。

例如，依氫氣處理的鉬箔的氧化物除去處理，是在被加熱成從700℃至不足1000℃的溫度的爐心管流著氫氣，在其爐心管內入鉬氧化物。又，在其狀態將鉬氧化物置放30分鐘以上，之後，取出氧化物被去掉的鉬箔。

第6圖是模式地表示以原子間力顯微鏡攝影藉由照射脈衝寬度為2×10^-11 秒以下的雷射光(以下稱為毫微微秒雷射光)所形成的微細周期構造的圖像及其斷面的圖式。

在第6圖中，(a)是模式地表示上述圖像的圖式，(b)是表示沿著線A切剖時的斷面的凹凸的形狀者。

又，毫微微秒雷射光的照射方法，是作為雷射振盪器1，僅在使用輸出脈衝寬度為2×10^-11 秒以下的雷射光的毫微微秒雷射振盪器之點上不相同，其他是與照射在第4圖，第5圖所說明的微微秒雷射光的情形同樣。

如第6圖所示地，藉由毫微微秒雷射光照射於鉬箔的表面，依照雷射光的偏光方向周期性地形成有細長的凹狀溝C。其溝的深度是如同圖(b)所示地，大約120～155nm，溝寬度是大約450nm～500nm，溝間距是大約450nm～500nm。

第7圖是模式地表示以原子間力顯微鏡攝影藉由將脈衝寬度為2×10^-11 秒～1×10^-9 秒的微微秒雷射光照射於鉬箔的表面所形成的微細周期構造的畫像及其斷面的圖式。

在第7圖中，(a)是模式地表示上述畫像的圖式，(b)是表示沿著線A所切剖時的斷面的凹凸的形狀者。又，在同圖(a)中，顏色濃的部分是表示凹部，同圖是主要詳細地表示沿著線A的部分近旁的凹凸形狀者，而針對於從線A遠離的部分，凹凸形狀的一部分被省略。

如第7圖所示地，藉由微微秒雷射光照射於鉬箔的表面，依照雷射光的偏光方向周期性地形成有細長的凹狀溝C。其溝的深度是如同圖(b)所示地，大約200～270nm，溝寬度是大約800nm～1200nm，溝間距是大約800nm～1200nm。

第8圖是模式地表示以掃描型電子顯微鏡攝影作成如上述地藉由將微微秒雷射光照射於鉬箔的表面所形成的微細周期構造的畫像的圖式。第9圖是表示以掃描型電子顯微鏡所攝影的畫像的圖式。

在第8圖中，(a)是模式地表示上述第9圖的畫像的圖式，(b)(c)是分別表示沿著線A，B切剖時的斷面的凹凸形狀者。又，在同圖(a)中，顏色濃的部分是表示凹部。

在原子間力顯微鏡所攝影的第7圖的畫像未明確地看到，惟在掃描型電子顯微鏡所攝影的畫像中如第8圖，第9圖所示地，在依照雷射光的偏光方向周期性地形成的細長的凹狀溝C的內部，觀察到形成有梯子狀的溝D的情形。

又，使用掃描電子顯微鏡觀測之際，一面傾斜一面觀測斷面形狀時，梯子狀之間的最大深度是最大超過600nm者。

此現象，是在照射微微秒雷射光時才可看到的現象，而在照射毫微微秒雷射時，無法觀測到如上述的梯子狀的溝D。

在本發明中，藉由將脈衝寬度為2×10^-11 秒以下的雷射光(毫微微秒雷射光)照射在鉬箔的表面形成有微細的凹狀溝，藉此可提昇密封用金屬與玻璃的密接強度。

尤其是，將脈衝寬度為2×10^-11 秒～1×10^-9 秒的雷射光(微微秒雷射光)照射在鉬箔的表面時，是與照射毫微微秒雷射光時同樣地，在鉬箔的表面形成有微細的凹狀溝。由此，在照射微微秒雷射光時，也與照射毫微微秒雷射光時同樣地，可提昇密封用金屬與玻璃的密接強度。

又，照射微微秒光時，如上述地在細長的凹狀溝C的內部形成有梯子狀的溝D。藉由此溝，期待更提昇密接強度。

第10圖是表示使用於微微秒雷射與毫微微秒雷射的性能，所形成的溝深度，溝寬度，溝間距等的圖式。

如同圖所示地，針對於所形成的溝深度，溝寬度，溝間距等，在照射微微秒雷射光時與照射毫微微秒雷射時，惟在溝間距等有所差異，惟形成有同樣的微細構造，又照射微微秒雷射光時，在凹狀溝的內部形成有梯子狀的溝之故，因而可期待得到與以毫微微秒雷射光進行表面加工時同樣，或其以上的效果者。

又，表示於第6圖至第10圖的凹狀溝的深度，寬度，間距等，是藉由雷射光的能量，波長等可適當地加以調整。

如上述地，以脈衝寬度為1×10^-9 秒以下的脈衝光進行表面加工密封用金屬時，則可得到提昇密封用金屬與玻璃之密接強度者，惟進行如以下的實驗，藉由本案發明，確認可提昇密封用金屬與玻璃的密接強度。

第11圖是表示使用於在本案發明中用以驗證效果的實驗的放電燈的斷面構造的圖式。第12圖是表示其莖部的斷面構造的圖式。第12(a)圖是表示莖部的詳細構造，在同圖(b)表示(a)的A-A斷面圖。

如第11圖，第12圖所示地，放電燈是石英玻璃等的光穿透性材料所構成，具備備有大約球狀的發光管48b與連續於其兩端而朝外方延伸的密封管48a的放電容器(封體)48，在發光管48b的內部，分別相對配置有如鎢所成的陽極49b及陰極49a。在放電容器48內，有作為發光物質的水銀及作為起動補助用的緩衝氣體的例如氙氣體分別以所定封入量被封入。

水銀的封入量是例如1～70mg/cm³ 的範圍內，例如作成22mg/cm³ ，而氙氣體的封入量是例如0.05～0.5MPa的範圍內，例如作成0.1MPa。

如第12圖所示地，在玻璃構件41的外周面，互相地隔離於周方向，有複數枚例如5枚的帶狀饋電用金屬箔42沿著放電燈的管軸方向互相並行地配設。饋電用金屬箔42是例如鉬，鎢，鉭，釕，錸等的高融點金屬或藉由此些的合金可構成，惟由焊接的容易性，焊接熱的傳導性優異等的理由，藉由以鉬作為主成分的金屬所構成較佳。

各該饋電用金屬箔42是厚度為例如0.02～0.06mm，寬度為例如6～15mm。又，在外部引線棒保持用筒體47側的端面，設有插入直徑6mm的外部引線棒45的穴。

各該饋電用金屬箔42的一端電性地連接於內部引線棒44，而另一端電性地連接於外部引線棒45。具體而言，內部引線棒44是以插通於內部引線棒保持用筒體46的狀態下被支撐，在內部引線棒44的密封部側固定有金屬板43，藉由饋電用金屬箔42被焊接於金屬板43，電性地連接有內部引線棒44與體電用金屬箔42。

被插入在玻璃構件41的外部引線棒45是被插通於外部引線棒保持用筒體47的狀態下被支撐，從外部引線棒保持用筒體47的發光管側的端面覆蓋外周面的方式設有金屬構件45a，藉由饋電用金屬箔42焊接於金屬構件45a的外周面，電性地連接有外部引線棒45與饋電用金屬箔42。金屬構件45a是例如藉由將複數金屬帶放射狀地經過於外部引線棒保持用筒體47的外周面所形成。

使用於實驗的放電燈的規格是如以下所述者。

‧電極間距離：7mm

‧稀有氣體封入壓力(室溫時)：Ar 5氣壓

‧封入水銀量(每一燈內容積)：45mg/cm³

使用於實驗的放電燈的饋電用金屬箔42，是厚度40μm，寬度10mm，長度60mm，金屬板側的前端寬度6mm，而在從前端距10mm的位置上寬度成為10mm的台形狀者。

將使用雷射光未照射的饋電用金屬箔的燈作為基準用的燈A0，而在饋電用金屬箔42的前端部台形部分試作照射雷射光的燈B1～B3。

燈B1～B3是變更所照射的雷射光的脈衝寬度者，所照射的脈衝寬度是燈B1是410psec，燈B2為65psec，燈B3為30fsec。

將6kW的電力輸入於上述燈A0，B1～B3，而以陽極在上的垂直姿勢進行加速點燈，來調查饋電用金屬箔42的箔浮起。

第13圖是說明在用以驗證效果的實驗中來看到箔浮起的部位的圖式，在第14圖表示上述實驗的結果。

如第14圖所示地，在配置於玻璃構件41的外周面的金屬板43側的饋電用金屬箔42的表面未照射雷射光的燈A0(無溝)時，在第13圖的下部，在密封管部48a與饋電用金屬箔42之間，被觀測有極窄小空間(箔浮起部)。箔浮起的距離是12mm(評價是×)。

內部引線棒44與內部引線棒保持用筒體46(參照第12圖)之間是與發光空間相連通，一直到金屬板43的外周端面，施加著隨著燈點燈的壓力。因此，當點燈時的內壓變高至數十氣壓，則箔浮起被觀測，隨著點燈時間一起擴展。又，若其箔浮起很大時，則從其部分成為破損的情形。

另一方面，在照射410psec，65psec的雷射光的燈B1(有梯子狀溝)，燈B2(有梯子狀溝)中，如第14圖所示地箔浮起距離是1mm，得到良好的結果(評價○)。

又，在照射30fsec的雷射光的燈B3(僅凹狀溝，無梯子狀溝)中，箔浮起距離是4mm，與未照射雷射光的燈相比較可得到良好的結果，惟比照射微微秒雷射光時，箔浮起距離是變較長(評價△)。

1．．．雷射振盪器

2a，2b．．．平面鏡

3．．．凹面反射鏡

4．．．XYZ旋轉平台

5．．．XYZ平台控制部

6．．．主控制部

11．．．發光部

12．．．電極

13．．．密封部

14．．．密封用金屬

15．．．引線棒

21．．．發光部

22a，22b．．．陽極，陰極

23．．．軸部

24a．．．電極保持構件

24b．．．玻璃構件

24c．．．外部引線棒保持用筒體

25．．．密封部

26a，26b．．．集電板

27．．．密封用金屬

28．．．外部引線棒

31．．．發光部

32a，32b‧‧‧本體部(電極)

33‧‧‧密封部

34‧‧‧高低縫接合玻璃部

35‧‧‧電極芯棒

41‧‧‧玻璃構件

42‧‧‧饋電用金屬箔

43‧‧‧金屬板

44‧‧‧內部引線棒

45‧‧‧外部引線棒

45a‧‧‧金屬構件

46‧‧‧內部引線棒保持用筒體

47‧‧‧外部引線棒保持用筒體

48‧‧‧放電容器(封體)

48b‧‧‧脈衝寬度

48a‧‧‧密封管

第1圖是表示使用施加有表面加工的密封用金屬的本發明的第1實施例的高壓放電燈的構成的圖式。

第2圖是表示使用施加有表面加工的密封用金屬的本發明的第2實施例的高壓放電燈的構成的圖式。

第3圖是表示使用施加有表面加工的密封用金屬的本發明的第3實施例的高壓放電燈的構成的圖式。

第4圖是表示用以進行密封用金屬的表面加工裝置的的構成的概略的圖式。

第5圖是說明的密封用金屬表面的加工處理的雷射光的照射方法的圖式。

第6圖是模式地表示以原子間力顯微鏡觀察藉由照射脈衝寬度為2×10^-11 秒以下的雷射光所形成的微細周期構造的畫像及其斷面的圖式。

第7圖是模式地表示以原子間力顯微鏡觀察藉由照射脈衝寬度為2×10^-11 秒～1×10^-9 秒的雷射光所形成的微細周期構造的畫像及其斷面的圖式。

第8圖是模式地表示以掃描型電子顯微鏡觀察藉由照射脈衝寬度為2×10^-11 秒～1×10^-9 秒的雷射光所形成的微細周期構造的畫像及其斷面的圖式。

第9圖是表示以掃描型電子顯微鏡觀察藉由照射脈衝寬度為2×10^-11 秒～1×10^-9 秒的雷射光所形成的微細周期構造的畫像及其斷面的圖式。

第10圖是表示使用於實驗的雷射的性能，所形成的溝的形狀等的圖式。

第11圖是表示使用於在本案發明用以驗證效果的實驗的燈的斷面構造的圖式。

第12圖是表示使用於在本案發明用以驗證效果的實驗的燈的莖部的斷面構造的圖式。

第13圖是說明在用以驗證效果的實驗觀看到箔浮起的部位的圖式。

第14圖是表示實驗結果的圖式。

11．．．發光部

12．．．電極

12a．．．軸部

13．．．密封部

14．．．密封用金屬

15．．．引線棒

Claims

一種高壓放電燈的製造方法，是具有以玻璃與密封用金屬所構成的密封部的高壓放電燈的製造方法，其特徵為：在上述密封用金屬，照射脈衝寬度為2×10^-11 秒~1×10^-9 秒的雷射光，將密封用金屬表面加工。
一種高壓放電燈，是具有以玻璃與密封用金屬所構成的密封部的高壓放電燈，其特徵為：上述密封用金屬為藉由照射著脈衝寬度為2×10^-11 秒~1×10^-9 秒的雷射光進行表面加工。
如申請專利範圍第2項所述的高壓放電燈，其中，上述密封用金屬具有箔形狀。
如申請專利範圍第2項所述的高壓放電燈，其中，上述密封用金屬具有棒形狀。
如申請專利範圍第2項所述的高壓放電燈，其中，藉由將上述密封用金屬表面加工而在密封用金屬的表面形成有溝，該溝的深度是200~600nm。
如申請專利範圍第2項所述的高壓放電燈，其中，藉由將上述密封用金屬表面加工而在密封用金屬的表面形成有溝，該溝的寬度是800~1200nm。
如申請專利範圍第2項所述的高壓放電燈，其中，藉由將上述密封用金屬表面加工而在密封用金屬的表面形成有溝，該溝是凹狀溝，又在凹狀溝的內部形成有梯子狀溝。
如申請專利範圍第2項所述的高壓放電燈，其中，上述脈衝寬度為2×10^-11 秒~1×10^-9 秒的雷射光，是直線偏光。