[發明專利]放電燈及其制造方法、放電燈用電極及其制造方法

有效

• 申請號: 201811105195.0
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109585259B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 林武弘;內山滿博;佐藤博也
• 申請（專利權）人: 株式會社ORC制作所
• 主分類號: H01J61/073
• 分類號: H01J61/073;H01J9/18
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

本發明提供放電燈及其制造方法、放電燈用電極及其制造方法。一種在放電燈中接合強度優異并且被固相接合而成的電極。在由以鎢為主要成分的前端側部件(40)和通過純度99wt％以上的鉬(Mo)構成的后端側部件(50)進行固相接合而成的陰極(20)中，在從后端側部件(50)的接合面(S)附近到電極支承棒孔中間點(C)附近的范圍內，形成比前端側部件(40)的晶粒(R1)的粒徑大的、粗大化的晶粒(R2)。

技術領域

本發明涉及可應用于曝光裝置等的放電燈，尤其涉及由多個部件接合而成的電極的結構。

背景技術

在放電燈中，伴隨著高輸出化，設置有由金屬種類、結晶特性等不同的部件接合而成的電極。例如，將具有釷和稀土類氧化物等發射體的金屬部件作為電極前端部，將純鎢等高熔點金屬部件作為主體部，將2個金屬部件互相接合(例如參照專利文獻1)。作為接合方法，例如進行SPS等的固相接合。另外，也可以是，在其之間經由中間部件進行接合。

專利文獻1：日本特許第4484958號公報

在金屬等電極材料的晶粒邊界處容易滯留雜質氣體或雜質。如果利用殘留有雜質氣體等狀態下的電極組裝放電燈，隨著燈點亮而引起的電極溫度的高溫化，雜質氣體等向放電管內被排出，并且向接合面(接合界面)的間隙移動。如果雜質氣體持續滯留在接合面附近，電極接合面會發生劣化(氧化)，從而導致強度下降。

因此，針對接合而成的電極，需要使接合面的強度不會因雜質氣體等而下降。

發明內容

本發明的放電燈具有：放電管；以及一對電極，它們配置在放電管內，其中，至少一個電極是由包含前端側部件和后端側部件在內的多個部件構成的，該前端側部件具有電極前端，該后端側部件被電極支承棒支承。例如，可以對前端側部件和后端側部件進行固相接合，或者也可以在前端側部件與后端側部件之間設置中間部件并且對它們彼此進行固相接合。并且，在后端側部件中，后端側部件的至少一部分的晶粒粗大化，從而形成直徑比前端側部件的晶粒大的晶粒(這里稱作粗大晶粒)。

作為粗大晶粒，例如可以形成二次再結晶晶粒，也可以形成粒徑在1000μm以上的粗大晶粒。或者，也可以形成以下這樣的粗大晶粒：在放電燈的軸向截面上，在以沿著電極軸方向截面的300×300μm²的區域大小來觀察后端側部件的接合面附近時，1個粗大晶粒占據該區域。

后端側部件可以采用如下結構：由與前端側部件的材料相比晶粒粗大化所需的溫度較低的材料構成。例如，后端側部件由純度99wt％以上的鉬構成。

粗大晶粒可以構成為，存在于后端側部件的接合面附近。另外，粗大晶粒也可以構成接合面的至少一部分。或者，粗大晶粒也可以構成為，至少占據從后端側部件的接合面到電極支承棒孔的沿著電極軸方向的中間點附近的范圍。另外，可以在至少支承一個電極的電極支承棒上設置吸附部件。

本發明的另一方式的放電燈用電極具有：前端側部件，其具有電極前端，并且由鎢或者以鎢為主要成分的合金構成；后端側部件，其被電極支承棒支承，并且由純度99.9wt％以上的鉬構成；以及中間部件，其介于前端側部件與后端側部件之間，并且由含有錸的鎢構成，在前端側部件、中間部件、以及后端側部件的部件之間進行固相接合，在后端側部件中，形成有具有1000μm以上的粒徑的二次再結晶晶粒。

在本發明的放電燈的制造方法中，對包括前端側部件和后端側部件在內的多個部件進行固相接合，該前端側部件具有電極前端，該后端側部件被電極支承棒支承，對通過固相接合而獲得的電極進行熱處理，將電極支承棒固定在電極上，從而構成具有電極支承棒、玻璃部件、箔等的裝配部件，在將裝配零件插入密封管內并且在放電管內配置電極之后，對密封管進行焊接處理，在規定時間內進行燈的點亮，其中，對熱處理的溫度以及加熱時間、燈的點亮時間中的至少任意一項進行規定，以便在后端側部件中形成直徑比前端側部件的晶粒大的粗大晶粒。