TWI664660B - Mercury discharge lamp - Google Patents

Abstract

本發明提供一種即使在水平放置的情形下，也可以抑制陰極溫度上升的汞放電燈。在具備有燈泡、設在燈泡內的陰極和陽極、以及充入燈泡內的汞和稀有氣體的汞放電燈中，汞的填充量為10~50mg/cm³ ,以通過陰極、導電箔及陰極側燈口的傳熱量為1.8~6.8W的方式構成。

Description

汞放電燈

本發明涉及一種利用汞促使點亮的汞放電燈，特別涉及一種在陰極及陽極呈水平的狀態下而使用的汞放電燈。

從以前開始便採用汞放電燈作為光纖鏡(fiberscope)用光源或在半導體裝置的生產製程中使用的曝光用光源。所述汞放電燈普遍為在陰極採用了釷鎢材料的汞放電燈。

不過，在陰極採用了釷鎢材料的汞放電燈，會出現由於長時間點亮，而導致陰極前端部融化的問題。因此，為了解決上述問題，提出了透過採用由高熔點金屬粉和發射體粉末(emitter powder)構成的燒結體作為陰極前端部，由此來避免陰極前端部融化的技術方案(例如，參考專利文獻1)。

根據專利文獻1所述的汞放電燈，通過避免陰極前端部的融化，從而可保持較高的光通量維持率(lumen maintenance factor)，此外直到所期望的點亮時間為止，還可防止輝點移動。

專利文獻

專利文獻1：日本特開平8-77967號公報

可是，關於所述將高熔點金屬粉與發射體粉末構成的燒結體用作陰極前端部的汞放電燈，安裝汞放電燈的光照射裝置在結構上對汞放 電燈有水平放置的要求，即需要在將陽極和陰極共同水平放置並使其相對的狀態下使用。

不過，使汞放電燈水平放置時，以從陰極前端部露出的上方部位為中心的斜上方，會出現由於燒焦而導致變色(黑色)的現象。此外還得知在陰極發生變色的汞放電燈，射出光的紫外線強度保持率發生變化，因而無法達到所期望的使用壽命。

所述陰極的變色，推測一般是因為電弧放電的輝點位置從應產生電弧放電的燒結體前端部朝向陰極的上方側偏移所致。也就是說，由於水平放置導致電弧放電的輝點偏向陰極前端部上方時，因輝點靠近基體(陰極本體)，所以基體溫度上升的同時，陰極整體的溫度也在上升。在這種狀態下，因加速了燒結體中所含發射體粉末的蒸發，從而加速了燈泡內表面的發黑，更進一步地導致燒結體的溫度上升。此外，在這種情況下，燒結體的熱電子放射性增強，在非燒結體前端也容易產生電弧放電從而更進一步導致輝點擴散。其結果是，如果將所述燈在橢圓反射鏡的第一焦點位置對齊輝點，在第二焦點位置聚集由燈所發出的光，那麼其效率則會降低。如上所述，由於電弧放電的輝點位置偏移而引起的陰極溫度上升，會產生汞放電燈的壽命縮短的問題。

本發明正是鑒於上述情況，並基於此目的的同時，提供一種即使是在水平放置的情況下也可以抑制陰極溫度上升的汞放電燈。

為達到上述目的，本發明的汞放電燈包括燈泡、設在燈泡內的陰極及陽極、充入燈泡內的汞及稀有氣體、從燈泡的兩端分別沿軸方向向外延伸的管座、以及設在各管座前端並與陰極及陽極分別電連接的陰極 側燈口及陽極側燈口，且陰極及陽極呈水平的狀態而使用的汞放電燈，汞的填充量為10~50mg/cm³，所述稀有氣體是氙氣、氬氣、或氪氣中的任意一種，亦或是將這些混合在一起的氣體，其填充壓力為3~15個大氣壓的範圍，在管座內具有連接陰極與陰極側燈口的導電箔，通過陰極、導電箔及陰極側燈口的傳熱量為1.8~6.8W，當向所述陰極側燈口以及所述陽極側燈口供電120~250W時，所述陰極的前端溫度，保持在1100℃~1900℃的範圍內。

根據所述結構，即使是水平放置汞放電燈的情形下，陰極前端溫度也被保持在陰極和陽極之間能產生電弧放電的溫度以上、且在產生電弧放電後在陰極前端也不會出現由於燒焦而變色(黑色)的溫度(1100℃~1900℃)，因此，不會發生汞放電燈的壽命縮短的問題。

此外，較佳地，導電箔的橫截面面積為0.112~0.720mm²。

此外，較佳地，導電箔的橫截面面積相對管座的橫截面面積，為0.22~0.46%。

此外，較佳地，導電箔由鉬、鎢、或鉭中的任意材料或其合金構成。

此外，可更包括電連接導電箔和陰極側燈口的平板形引線腳。此外，這種情況下，較佳地，導電箔的寬度與引線腳的寬度大致相同。

此外，可更包括電連接導電箔和陰極側燈口的圓柱形引線腳。此外，這種情況下，較佳地，陰極側燈口具有有底的圓筒部，引線腳被收納在圓筒部內，引線腳的圓周面與圓筒部的內周面嵌合。此外，這種情況下，較佳地，陰極側燈口與引線腳透過金屬膏或導電陶瓷固定。

此外，較佳地，稀有氣體是氙氣、氬氣、或氪氣中的任意一種，亦或是將這些混合在一起的氣體，其填充壓力在8~10個大氣壓的範圍。

此外，較佳地，陰極前端溫度保持在1100℃~1900℃的範圍內。

如上所述，根據本發明，實現一種即使在水平放置的情形下，也可以抑制陰極溫度上升的汞放電燈。

10‧‧‧汞放電燈

11‧‧‧燈泡

12‧‧‧陰極

12a‧‧‧陰極本體

12b‧‧‧燒結體

12c‧‧‧電極部位

13‧‧‧陽極

14、15‧‧‧導電箔

16‧‧‧燈口

16a‧‧‧引線腳

16b‧‧‧引線

[圖1(a)]為示出了本發明的實施方式所涉及的汞放電燈的整體結構的示意圖；[圖1(b)]為示出了本發明的實施方式所涉及的汞放電燈的陰極及陽極的結構示意圖；[圖2]為說明從本發明的實施方式所涉及的汞放電燈的陰極到燈口的示意圖；[圖3(a)]為表示在本發明的實施方式所涉及的汞放電燈中，構成散熱通道的部件的第1模型的示意圖；[圖3(b)]為表示在本發明的實施方式所涉及的汞放電燈中，構成散熱通道的部件的第2模型的示意圖；[圖3(c)]為表示在本發明的實施方式所涉及的汞放電燈中，構成散熱通道的部件的第3模型的示意圖；[圖4]為表示本發明的實施方式所涉及的汞放電燈照明功率為100W時的陰極前端溫度的模擬結果的圖表； [圖5]為表示本發明的實施方式所涉及的汞放電燈照明功率為120W時的陰極前端溫度的模擬結果的圖表；[圖6]為表示本發明的實施方式所涉及的汞放電燈照明功率為150W時的陰極前端溫度的模擬結果的圖表；[圖7]為表示本發明的實施方式所涉及的汞放電燈照明功率為200W時的陰極前端溫度的模擬結果的圖表；[圖8]為表示本發明的實施方式所涉及的汞放電燈照明功率為250W時的陰極前端溫度的模擬結果的圖表；[圖9]為表示本發明的實施方式所涉及的汞放電燈的點亮時間與紫外線強度保持率之間的關係圖；[圖10]為表示本發明的實施方式所涉及的汞放電燈的稀有氣體的填充壓力與陰極前端(附近)的溫度之間的關係圖。

下面，結合附圖對本發明的實施方式做進一步的詳細說明。並且，圖中相同或相應的部位用相同的符號標記，其說明不再重複。

圖1是表示本發明的實施方式所涉及的汞放電燈10的示意性結構的說明圖。圖1(a)是本實施方式所涉及的汞放電燈10的整體結構的說明圖，圖1(b)是本實施方式所涉及的汞放電燈10的陰極12及陽極13的結構說明圖。

如圖1(a)所示，本實施方式的汞放電燈10是在水平放置的狀態下被點亮的燈，具備有燈泡11、陰極12及陽極13、汞及稀有氣體(均未圖示)、導電箔14、導電箔15、燈口16。

燈泡11是一個發光空間的形成容器，例如由石英玻璃而形成。

陰極12及陽極13以彼此相對的狀態被設在燈泡11內。陰極12是一個作為持續電弧放電的電子排出口而發揮作用的構件，在本實施方式中，採用了將由高熔點金屬粉和發射體粉末構成的燒結體配置在可塑性強的高熔點金屬筒部內而形成的燒結體陰極。另一方面，陽極13是暴露於電弧放電並作為電子流入口而發揮作用的構件。因此溫度會變得非常高，所以本實施方式的陽極13採用了在高溫下熱蒸發小的金屬鎢。

汞作為發光的主要成分被充入燈泡11內。雖然填充量根據具體需增強汞光譜的哪一個波長頻帶的發光強度而會有所不同，但是在本實施方式的汞放電燈10中，從陰極12的前端溫度的角度考慮，充入10~50mg/cm³的汞(稍後詳述)。並且，透過相對減少填充量，可放射例如在波長365nm中譜寬較窄的i線。

稀有氣體是為了輔助燈啟動而充入燈泡11內的氣體。在本實施方式的汞放電燈10中，氙氣以大致10個大氣壓被充入。並且，填充量一般根據啟動性、燈的壽命特性、燈的光學特性等而決定。作為所述的稀有氣體，除了氙以外，還可以使用氬、氪等氣體。

導電箔14、導電箔15是應從外部向陰極12及陽極13供電、並設在不屬於燈泡11的發光空間的管狀部位內(即，管座內)、且長度為25mm、寬度為4mm、厚度為0.020~0.100mm左右的薄板形構件。導電箔14電連接陰極側的燈口16和陰極12，給陰極12供電。此外，導電箔15電連接陽極側的燈口16和陽極13，給陽極13供電。並且，本實施方式的導 電箔14和導電箔15，由帶有導電性的金屬鉬形成。

燈口16連接未圖示的照明電源、是給汞放電燈10的陰極12及陽極13供電的端子。

如圖1(b)所示，本實施方式的陰極12採用了由陰極本體12a與燒結體12b構成的燒結體陰極。

陰極本體12a是由富有可塑性的高熔點金屬(例如，鉬、鎢、鉭、鈮等)構成的構件，前端部(陽極13側的端部)以外的部位為圓柱形，且前端部朝向前端被形成為小直徑的圓錐台形。此外，陰極本體12a的前端部(以下簡稱為“陰極前端部”)形成為筒狀，在其內部配置有燒結體12b。

燒結體12b是將高熔點金屬粉和具有良好的電子束輻射的發射體粉末按預訂比例混合，沖壓成型為規定形狀後燒結而成。作為高熔點金屬粉，可採用鉬、鎢、鎳等。此外，作為發射體粉末，可採用鹼土金屬(Sr、Ba、Ca)或其化合物，或者採用鹼土金屬氧化物與其他金屬(Zr、Be)氧化物的複合氧化物。

所述結構的本實施方式的汞放電燈10，採用高壓汞燈用的照明電源，例如通過7.5A的恆流控制而點亮。具體而言，如果照明電源所施加的電流，經由燈口16及導電箔14、導電箔15，供給陰極12及陽極13時，在燈泡11的發光空間內的電極兩端被施加啟動電壓，將電極之間絕緣破壞，使電弧拉長。隨著所述電弧拉長，燈泡11的發光空間內的溫度上升，在室溫下凝聚在燈泡11的管內壁的汞蒸發。已蒸發的汞在等離子區中與電子或離子衝突，汞被激發或被電離。被激發的汞當返回基態或亞穩態時，放射出與所述能量相當的光。也就是說，當在燈泡11的發光空間內形成電 弧放電時，通過汞從激發態回到基態或亞穩態時的能量差，可發出被稱之為明線光譜的、被限制在一定波長內的強光。此外，從電弧放電的形成部位，除了明線光譜以外，通過自由電子與離子的重新結合還可發出明線(bright line)以外的連續光譜的光。

透過所述電弧放電而點亮時，較佳地，陰極12採用功函數低、熱電子放射低的能量進行。至此，因本實施方式的陰極12為燒結體陰極，功函數為1.1~1.7eV左右，比以前採用釷鎢材料的陰極(功函數：2.63eV)要低。因此，與以前採用釷鎢材料的陰極(工作溫度：1600~2000℃)相比，工作溫度要低(例如，1000~1250℃左右)。

並且，如上所述，本實施方式的汞放電燈10是假設在水平放置的狀態下而點亮的。所謂的“水平放置”並非是指將陰極12及陽極13處於上下位置關係，而是指將陰極12及陽極13共同水平放置並使其處於相對向的狀態。在這裡的所謂“水平”，除了指與重力方向呈垂直的方向以外，還包括從技術常識的角度判斷可視為水平的方向。

如上所述，在水平放置汞放電燈10的狀態下使其點亮時，會出現電弧放電的輝點偏向陰極前端部上方的問題。並且，如果一旦發生電弧放電的輝點位置偏移，會導致陰極12的溫度上升，從而有可能會縮短汞放電燈10的壽命。

對於這一點，本專利發明人進行了深入研究。其結果是，雖然無法解釋發生電弧放電的輝點位置偏移的原因，但是有受到啟發，即使發生電弧放電的輝點位置偏移，如果能夠抑制陰極12的溫度上升，是否就可以避免給汞放電燈10的壽命造成不利影響呢。並且，本專利發明人經過 更進一步的反復深入研究得出，如果在汞放電燈10上設置控制陰極12溫度上升的溫度上升控制裝置，由此便可抑制因點亮所述汞放電燈10所造成的陰極12溫度的上升。

下面對依據所述本專利發明人的見解研究出的本實施方式的溫度上升控制裝置做出詳細說明。

本實施方式的汞放電燈10的溫度上升控制裝置，是一種作為汞放電燈10的構成部件來控制因點亮汞放電燈10所致的陰極12溫度上升的裝置，具體而言，通過由導電箔14及與此連接的燈口16構成將陰極12所產生的熱量排出燈泡11外的散熱通道，著眼於因這種結構所引起的傳熱量，通過最佳化傳熱量來抑制陰極12的溫度上升。

所謂傳熱量是指從陰極12至燈口16的散熱通道中的總傳熱量Q(W)，是用下述式(1)所示的參數。

Q(W)=qA=-λ‧A‧dT/dx‧‧‧(1)

在此，q(W/m²)是熱通量，A(m²)是傳熱面積，λ是熱傳導率，dT/dx是溫度梯度。

細節稍後會詳述，在本實施方式中，根據式(1)算出從陰極12至燈口16的散熱通道中的傳熱量，以使傳熱量為1.8~6.8W範圍的方式，構成散熱通道的構成部件(導電箔14、引線腳16a等)。

並且，雖然通過溫度上升控制裝置使得陰極12溫度相對降低，但陰極12的溫度需要在陰極12與陽極13之間能夠產生電弧放電的溫度以上、且即使在產生電弧放電後在陰極12前端也不會發生由於燒焦而引起變色(黑色)的溫度。也就是說，通過溫度上升控制裝置被控制的陰極 12前端的溫度範圍，具體而言，例如在1100~1900℃的範圍內，更佳的是在1230~1750℃範圍內。

圖2是說明從汞放電燈10的陰極12至燈口16的示意性結構的圖。如圖2所示，在本實施方式的汞放電燈10中，導電箔14的一端部與陰極12的電極部位12c通過點焊連接(參考圖中A部)，同時另一端部與在燈口16內的引線腳16a的一端部通過點焊連接(參考圖中B部)。引線腳16a例如是由帶有導電性的金屬材料形成，引線腳16a的另一端部(即，與導電箔14的連接端相反側的端部)與在燈口16內的引線16b通過點焊連接(參考圖中C部)。引線16b是由在一端部捲有鎳箔等金屬箔的金屬絞線構成，與引線腳16a一樣被包在燈口16內，捲有金屬箔的一端部與引線腳16a通過點焊連接，同時另一端部與燈口16的前端部位採用銀硬焊(silver brazing)等連接(參考圖中D部)。因此，在陰極12所產生的熱量，從陰極12的電極部位12c通過導電箔14、引線腳16a及引線16b傳至燈口16處，然後從燈口16排出燈泡11外。

在此，列舉具體例對散熱通道的散熱效果進行說明。圖3是表示散熱通道的構成部件的具體例的說明圖，圖3(a)~(c)分別表示本專利發明人進行陰極前端溫度模擬的3種模型的結構。

圖3(a)所示的第1模型，具備有1至4片導電箔14(在圖3(a)中未圖示)、以及長度為10mm、直徑為1.2mm的圓柱形引線腳16a。

圖3(b)所示的第2模型，具備有1至2片導電箔14、以及具有與導電箔14大致相同的寬度(即，寬度大致為4mm)、且長度為8mm、厚度為1.2mm的平板形引線腳16a。

圖3(c)所示的第3模型，具備有1至2片導電箔14、以及長度為15.5mm、直徑為9.0mm的圓柱形引線腳16a。引線腳16a的一端面形成有寬度為4.0mm、厚度為1.2mm、高度為2.0mm的突出部。並且，引線腳16a的突出部與導電箔14連接的同時，引線腳16a的本體部(即，圓柱形部位)通過導電性連接件16c(例如，銀膏等金屬膏、導電陶瓷等)，嵌合在有底的圓筒形的燈口16內(即，引線腳16a的圓周面與燈口16的內周面嵌合)。因此，第3模型的散熱通道，不具備引線16b，這一點與所述第1模型及第2模型不同。

表1~表3示出了在圖3的第1模型、第2模型以及第3模型中，分別對導電箔14的箔片結構(箔片的片數)以及箔片厚度進行變更，然後類比陰極前端溫度後的結果。表1示出了第1模型中的陰極前端溫度的模擬結果，表2示出了第2模型中的陰極前端溫度的模擬結果，表3示出了第3模型中的陰極前端溫度的模擬結果。並且，各模擬中，因汞填充量影響陰極前端溫度，因此在10~50mg/cm³範圍內變更汞填充量，然後計算出陰極前端溫度。

並且，關於第1模型(箔片結構：1個箔片)，根據上述式(1)進行傳熱量模擬後，傳熱量為1.8W。此外，按以下測量條件測出第1模型(箔片結構：1個箔片，汞含量：15mg/cc)的陰極前端溫度為1655℃。

(測量條件)

測量儀器：輻射溫度計TR-630(柯尼卡美能達株式會社)

測量時間：剛熄燈之後

測量距離：18cm

ND濾鏡：無

放大鏡：CLOSE-UP LENS No.122

發射率：0.39

並且，通過模擬計算得知，陰極前端溫度為1655℃時的陰極12所需能量為27W。因此，在表1~表3的各模擬中，示出了向陰極12輸入27W能量時的陰極前端溫度。此外，關於表1~表3的傳熱量，以第1模型(箔片結構：1個箔片)的傳熱量(1.8W)為基準，其他模型以通過各模型的陰極前端溫度與第1模型的陰極前端溫度之間的差來算出傳熱量。

對比表1~表3中最上層的傳熱量數值可知，各模型中因引線16b的形狀等、或散熱通道的結構不同，所以傳熱量的數值也不同。並且得知如果導電箔14的條件相同(如果箔片橫截面面積相同)，那麼第2模型的傳熱量比第1模型的傳熱量要大，第3模型的傳熱量比第2模型的傳熱量要大。此外，還得知如果增加箔片厚度，或增加箔片的片數、增大箔片的橫截面面積，因傳熱量相應變大，在陰極12所產生的熱量移動更多，所以陰極前端溫度變得更低。並且，在表1~表3所示的結構中，通過增加箔片厚度，或增加箔片的片數，導電箔14的橫截面面積調整在0.112~0.720mm²的範圍，由此傳熱量被調整在1.8~6.8W的範圍。並且，還得知在表1~表3所示的條件下，陰極前端溫度全部在1100~1900℃的範圍內，表1~表3所示結構(即，第1模型、第2模型及第3模型的結構)非常適合作為溫度上升控制裝置。並且，雖然在一般情況下充入燈泡11內的汞含量越多，陰極前端溫度就會變得越高，但是在表1~表3所示條件下(即，傳熱量：1.8~6.8W)，因陰極前端溫度全部進入1100~1900℃的溫度範圍，可以說至少在10~50mg/cm³範圍內即使充入汞也不會有問題。

並且，如上所述，通過增加箔片厚度或增加箔片的片數、增大箔片的橫截面面積，可以有效降低陰極前端溫度，不過如果過度增大箔片橫截面面積，因形成導電箔14的鉬和形成燈泡11的玻璃的膨脹係數不同，會發生無法收納在管座內的問題。因此，在本實施方式中，導電箔的橫截面面積，以相對管座的橫截面面積(例如，49.5~78.5mm²)為0.22~0.46%的方式構成。也就是說，如果導電箔的橫截面面積相對管座的橫截面面積低於0.22%，則傳熱量低於1.8W，如果高於0.46%則會發生上述無法收納到管座內的問題。

此外，如上所述，因陰極前端溫度受照明功率的影響，所以從照明功率的角度進行了相同模擬。

圖4~圖8是表示變更照明功率後，進行與上述相同模擬後的結果圖。圖4表示照明功率為100W時的模擬結果的圖表。圖5表示照明功率為120W時的模擬結果的圖表。圖6表示照明功率為150W時的模擬結果的圖表。圖7表示照明功率為200W時的模擬結果(即，表1~表3的結果)的圖表。圖8表示照明功率為250W時的模擬結果的圖表。並且，在圖4~圖8中，橫軸為傳熱量(W)，縱軸為陰極前端溫度(℃)。

對比圖4~圖8所示可知，如果加大照明功率，陰極前端溫度則會變高。此外，如上所示，傳熱量越高，陰極前端溫度就會越低，汞含量越高，陰極前端溫度則會越高。並且，如上所述，如果從汞放電燈10的壽命角度考慮較佳地陰極前端溫度為1100~1900℃，可知在表1~表3所示的條件下(即，傳熱量為1.8~6.8W、汞含量為10~50mg/cm³)，較佳的照明功率為120~250W(圖5、圖8)。

通過上述模擬結果，在本實施方式的汞放電燈10中，從陰極12至燈口16為止的散熱通道的傳熱量以1.8~6.8W的方式構成，並充入10~50mg/cm³的汞。此外，規格是用120~250W的照明功率。

圖9是表示汞放電燈10的點亮時間與紫外線強度保持率之間的關係圖，表示當通過7.5A的恆電流控制使汞放電燈10點亮時的射出光的紫外線強度保持率。圖9的橫軸是指點亮後的經過時間(h)，縱軸是指射出光的紫外線強度保持率(%)。並且，在圖9中，除了本實施方式的汞放電燈10的紫外線強度保持率的變化(圖中的實線)以外，為便於對比，同時還示出了沒有配備本實施方式的溫度上升控制裝置、且為傳統結構的汞放電燈的紫外線強度保持率的變化(圖中的虛線所示的波浪線)。

如圖9所示，傳統結構的汞放電燈，因不具備本實施方式的溫度上升控制裝置，所以出現了陰極溫度升高，射出光的紫外線強度保持率降低(即，壽命縮短)的問題。對此，本實施方式的汞放電燈10因具備溫度上升控制裝置，所以能夠控制陰極12的溫度上升，經4000h以上依然能保持高紫外線強度保持率(例如，80%以上)。

如上所述，本實施方式的汞放電燈10通過在陰極12至燈口16的散熱通道下功夫，以傳熱量為1.8~6.8W的方式構成，由此，以陰極前端溫度在1100~1900℃範圍內的方式構成。因此，即使水平放置汞放電燈10的狀態下使用，也不會影響汞放電燈10的壽命，並且一直到超過4000h的超長點亮時間也可以將射出光的紫外線強度保持率保持在許可範圍內。此外，因以利用導電箔14或引線腳16a等燈泡11內的構成部件達到規定傳熱量的方式構成，所以無需追加新的構成部件，汞放電燈10尺寸也 不會增大，此外結構也不會變複雜。

以上是結合本實施方式以及實施例所做出的說明，但本發明並非局限於上述構成，在本發明的技術性思想範圍內可以進行各種變形。

例如，本實施方式中，雖然以汞放電燈10在水平放置的狀態下被使用做出了說明，但是也可以是垂直放置汞放電燈10後使用。如果垂直放置汞放電燈10使用的話，因不會發生電弧放電的輝點偏向陰極前端部上方的問題，所以汞放電燈10的使用壽命更長。

此外，本實施方式中，雖然以陰極12為燒結體陰極做出了說明，不過即使是由例如釷鎢材料等單一材料構成的陰極，通過配備本實施方式中所說明的溫度上升控制裝置，也可抑制其溫度上升。

此外，本實施方式中，雖然為通過在導電箔14和引線腳16a的結構上反復鑽研，達到調整傳熱量的目的的結構，但是並非局限於所述結構，例如也可以通過改變陰極本體12a的外形對傳熱量進行調整。

此外，本實施方式中，作為稀有氣體，氙氣以大約10個大氣壓被填充，但是並非局限於所述結構。

圖10是表示汞放電燈10中的稀有氣體的填充壓力與電弧放電的溫度之間的關係圖。圖10是表示在強調點亮365nm波段的情況下時、作為稀有氣體的氙氣的填充壓力與電弧放電的溫度之間的關係。並且，圖10的橫軸是氙氣的填充壓力(單位：atm)，縱軸是電弧放電的溫度(單位：℃)。

如圖10所示，氙氣的填充壓力越高，電弧放電的溫度就會變得越低。因此，為了使陰極前端溫度在1100~1900℃的範圍內，調整本實 施方式的傳熱量的同時，還可以調整氙氣的填充壓力。並且，一般情況下，考慮到燈的啟動性能，稀有氣體的填充壓力至少在2個大氣壓以上，更具體一點的話，較佳為3個大氣壓至15個大氣壓。並且，更進一步較佳為6個大氣壓~12個大氣壓。填充壓力如果低於3個大氣壓，那麼在陽極與陰極之間所形成的電弧形狀會膨大，電弧從前端部向基底部較寬的區域擴展。其結果是陰極前端部以外的部位也變成高溫因而不佳。填充壓力如果高於15個大氣壓，因充入稀有氣體的燈泡的強度原因，在點亮時燈泡破裂的可能性會增大，因而不佳。

此外，本次公開的實施方式，在各方面做出了例示，但應理解，本發明不僅僅限於所述實施方式。本發明的範圍並非局限於上述說明，其旨在包含根據申請專利範圍所示、與申請專利範圍範圍均等的意圖，以及其範圍內所包括的所有變形。

Claims (9)

1. 一種汞放電燈，包括：燈泡；陰極及陽極，設置在所述燈泡內；汞與稀有氣體，充入所述燈泡內的；管座，從所述燈泡的兩端分別沿軸方向向外延伸；以及陰極側燈口及陽極側燈口，設在各所述管座的前端並與所述陰極及陽極分別電連接；其中，所述陰極及所述陽極呈水平的狀態而使用的汞放電燈中，所述汞的填充量為10~50mg/cm³，所述稀有氣體是氙氣、氬氣、或氪氣中的任意一種，亦或是將這些混合在一起的氣體，其填充壓力為3~15個大氣壓的範圍，在所述管座內具有連接所述陰極與所述陰極側燈口的導電箔，通過所述陰極、所述導電箔以及所述陰極側燈口的傳熱量為1.8~6.8W，當向所述陰極側燈口以及所述陽極側燈口供電120~250W時，所述陰極的前端溫度，保持在1100℃~1900℃的範圍內。
2. 如請求項1所述之汞放電燈，其中所述導電箔的橫截面面積為0.112~0.720mm²。
3. 如請求項1或2所述之汞放電燈，其中所述導電箔的橫截面面積，相對所述管座的橫截面面積為0.22~0.46%。
4. 如請求項1或2所述之汞放電燈，其中所述導電箔由鉬、鎢、或鉭中的任意材料或其合金構成。
5. 如請求項1或2所述之汞放電燈，更包括電連接所述導電箔和所述陰極側燈口的平板形引線腳。
6. 如請求項5所述之汞放電燈，其中所述導電箔的寬度與所述引線腳的寬度大致相同。
7. 如請求項1或2所述之汞放電燈，其中具備有電連接所述導電箔和所述陰極側燈口的圓柱形引線腳。
8. 如請求項7所述之汞放電燈，其中所述陰極側燈口具有有底的圓筒部，所述引線腳收納在所述圓筒部內，所述引線腳的圓周面與所述圓筒部的內周面嵌合。
9. 如請求項8所述之汞放電燈，其中所述陰極側燈口與所述引線腳，通過金屬膏或導電陶瓷被固定。