[發明專利]短弧型放電燈

無效

• 申請號: 201010148924.8
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN101847562A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 影林由郎;松島竹夫
• 申請（專利權）人: 優志旺電機株式會社
• 主分類號: H01J61/04
• 分類號: H01J61/04
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 謝麗娜;關兆輝

技術領域

本發明涉及一種適用于半導體或液晶的制造領域等的曝光用光源，或是放映機或數字電影等的光源的短弧型放電燈。

背景技術

封入有水銀的短弧型放電燈的相對配置于發光管內的一對電極的前端距離短，接近于點光源，因而通過與光學系統組合，可以用作聚光效率高的曝光裝置的光源。并且，封入氙(Xe)的短弧型放電燈在放映機等中被用作可視光的光源。近年來也用作數字電影用光源。

在這些短弧型放電燈中，一直以來公知在陰極中含有電子放射物質(以下，僅稱為發射體)。

并且，作為具備含有發射體的陰極的燈，公知有設置了用于將發射體提供給陰極的細孔的燈(專利文獻1)。

圖1是表示短弧型放電燈1的整體圖，圖7是表示專利文獻1的短弧型放電燈的陰極的放大剖面圖。

在圖1中，短弧型放電燈1的發光管10由玻璃構成，具備大致球狀的發光部11與兩端的密封部12。在形成于發光管10內部的空間S中，相對配置有一對陰極20和陽極30。陰極20及陽極30在前端的主體部嵌入有軸部22、32而構成。陰極20的材料，作為電子放射物質是含有氧化釷的鎢。

如圖7所示，陰極20具備前端的主體部21，而在主體部21的后端形成有用以嵌入軸部22的嵌入孔23。在主體部21的前端，具有平坦的前端面25，而且在該前端面25上形成有朝陰極的長邊方向延伸的細孔26。

被導入于該細孔26的內部的發射體利用該細孔26的內周面的表面擴散，從細孔86被放出至外部，而被提供給電弧。

專利文獻1：日本特開平11-96965

但是，近年來，隨著燈的高輸出化和大型化，產生了在短時間內曝光面的照度變動率增大的問題。可以認為這可能是因為發射體從陰極側面向前端的提供不足而導致的。

本發明人等，為了解決此問題，制作了具有圖7所示的陰極的短弧型放電燈，進行了點燈試驗。在專利文獻1中，將預定的孔設于陰極前端部，從而增大發射體的表面擴散，通過采用本構造，期待可消除發射體的供應不足。然而，該燈也會產生照度變動率的增大。破壞該燈并分析了陰極，得知形成于陰極前端的細孔變沒有了。進而在長邊方向切斷該陰極主體部并加以研磨，經觀察，發現有一個結晶粒堵住細孔的出口。另一方面，進行相同規格的燈的點燈試驗，在發生照度變動率的增大之前的狀態下對陰極進行分析，雖然細孔正在被堵住，但仍可觀察到間隙。

亦即，可以推測出，點燈時的陰極前端變成高溫，因而由于熱移動鎢的結晶粒成長而堵住細孔，無法供應發射體，因此電弧變得不穩定。

發明內容

綜上所述，本發明的目的在于提供一種具備如下陰極的短弧型放電燈，防止設于鎢的陰極前端面的細孔的出口由于點燈而被堵塞，對于電弧穩定地提供電子放出物質而可防止照度變動。

本發明為了解決上述課題，提供一種短弧型放電燈，在發光管的內部相對配置有一對陰極和陽極，其特征在于，上述陰極由含有電子放射物質的鎢材料構成，并且具備：隨著朝向前端而成為小徑的錐部；形成于該錐部的前端側的前端面；以及從該前端面在該陰極的內部延伸的細孔，該細孔在該前端面上橫跨2個以上的鎢結晶粒而形成。

并且，本發明的特征在于，在細孔的內表面設置有碳化鎢的層。

根據本發明，在陰極的前端面設置橫跨2個以上的結晶的細孔，細孔不容易由于結晶粒的成長被堵住，可將發射體穩定地提供給陰極前端部。

并且，根據本發明，通過在細孔的內周面設置碳化層，可將作為氧化物的發射體還原，而增加對于電弧的經由細孔的提供量。

附圖說明

圖1表示短弧型放電燈整體的概略結構。

圖2是表示本發明的第一實施方式的短弧型放電燈的陰極的部分說明圖。圖2(a)是軸方向的剖面圖，圖2(b)是從前端向長邊方向觀察陰極時的圖。

圖3是用以針對本發明的陰極的前端部進行說明的圖。

圖4(a)及圖4(b)是用以說明本發明的陰極的前端部上設置的細孔的位置的示意圖。

圖5是本發明的短弧燈的實驗結果。

圖6表示本發明的第二實施方式的短弧型放電燈的陰極的局部說明圖。

圖7表示現有的短弧型放電燈的陰極的剖面圖。

具體實施方式

圖1表示本發明的短弧型放電燈的概略結構。

本發明的短弧型放電燈的發光管10具備：位于中央的大致球狀地形成的發光部11和位于兩端的柱狀的密封部12。在發光管10的內部，互相相對地配置有陰極20的主體部21與陽極3的主體部31，而且封入有發光物質。