长弧型放电灯制造技术

本发明专利技术提供一种长弧型放电灯，其中具有一对电极，所述电极在两端具有密封部的发光管的内部相对配置，并具有在由钨构成的主体部的前端面接合了含有发射体且由钨构成的前端部的结构，使在灯启动时在主体部与前端部的接合面的外周部产生的电弧快速地移动到前端侧，从而防止发光管的内壁的黑化，防止发射体从前端部向主体部扩散，进而，抑制作为发光物质而封入的金属移动到前端部。所述发光管从与所述电极的前端对应的位置到所述密封部逐渐缩径，与所述电极的主体部与前端部的接合面对应的部分的直径比该发光管的中央部分的直径小，并且，主体部与前端部通过焊接而接合，在其之间形成有固溶层，进而，前端部的钨的粒径比主体部的钨的粒径大。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种长弧型放电灯，其中具有一对电极，所述电极在两端具有密封部的发光管的内部相对配置，并具有在由钨构成的主体部的前端面接合了含有发射体且由钨构成的前端部的结构，使在灯启动时在主体部与前端部的接合面的外周部产生的电弧快速地移动到前端侧，从而防止发光管的内壁的黑化，防止发射体从前端部向主体部扩散，进而，抑制作为发光物质而封入的金属移动到前端部。所述发光管从与所述电极的前端对应的位置到所述密封部逐渐缩径，与所述电极的主体部与前端部的接合面对应的部分的直径比该发光管的中央部分的直径小，并且，主体部与前端部通过焊接而接合，在其之间形成有固溶层，进而，前端部的钨的粒径比主体部的钨的粒径大。【专利说明】长弧型放电灯
本专利技术涉及一种长弧型放电灯，特别是，涉及具有如下电极结构的长弧型放电灯:在电极主体的前端接合了包含发射体的前端部。
技术介绍
在电子工业领域和印刷业领域中，作为通过紫外线对紫外线固化型的墨水、涂料或粘接材料进行固化干燥的紫外线光源，或者，作为为了对半导体基板或液晶显示器用的液晶基板进行曝光而使用的曝光装置的紫外线光源，使用长弧型放电灯。作为长弧型放电灯，公知封入了汞作为发光物质的汞放电灯、和封入了金属卤素的金属齒化物灯。在这种长弧型放电灯中，如日本特开2012-160330号公报(专利文献I)所示，公知有使进行阴极动作的电极含有例如氧化钍这样的发射体(电子放射性物质)而提高电子放射特性。可是，最近从节约稀缺资源的观点考虑，要求对作为发射体材料的钍等的使用设置限制，避免其大量使用。此外，该钍为放射性物质，还存在由于法律法规限制其处理的情况。考虑到这种情况，在短弧型放电灯中，开发了仅在阴极的前端部含有发射体材料的结构的放电灯。在日本特开2012-190627号公报(专利文献2)中公开有使用了这种电极的短弧型放电灯的阴极结构，示出在由钨构成的主体部的前端接合含有发射体材料的前端部的阴极结构。在该灯中采用的接合方法称为扩散接合，扩散接合是指将金属彼此面对面重叠，以在小于该金属的熔点的固态下以不会产生塑性变形的程度进行加热、加压，使接合面的原子扩散的固相接合。作为具体的加热温度，通过比钨的熔点(约3400°C)低2000°C左右的温度进行加热。如上所述，所涉及的接合电极应用于短弧型放电灯，但是还没有应用到长弧型放电灯的例子。这是因为，扩散接合方法的技术难度非常高、且需要大型装置，因此是成本高的接合方法，虽然能够在如所述专利文献2所示的单价高的短弧型放电灯中采用，但是就应用于作为单价比该短弧型放电灯低的灯的长弧型放电灯而言，在技术上、成本方面上均很困难。通过图9、图10说明将所述结构的电极直接应用于长弧型放电灯时的结构。图9示出一般的长弧型放电灯的结构，图10示出在该长弧型放电灯中组装了接合结构的电极的结构。在图10中，长弧型灯I在由石英玻璃构成的发光管2的两端具有密封部3，在该发光管2内隔开预定的距离而相对配置有一对电极4、4。如在图10中详细示出的那样，在该例子中，上述电极4的非发光空间侧的后端5形成为扁平形状，在其后方端，配置有与该电极后端5的形状配合而形成为扁平形状的石英玻璃部件7。并且，在密封部3内，通过焊接等而与所述电极4的扁平后端5的上下表面接合的两个金属箔6、6沿着玻璃部件7的上下表面延伸，并在其后方端与外部引线8连接。该外部引线8突出到发光管2的外部，与供电线9连接。但是在图10中示出如下情况:作为电极4的结构，在由钨构成的主体部4a的前端接合了含有发射体且由钨构成的前端部4b。可知对具有这种电极结构的长弧型放电灯进行点亮后，在发光管2的内壁提前发生黑化。其原因在于，在主体部4a与前端部4b之间的接合面X的外周部中，无论如何也会形成凹部或凸部，因此在灯启动时，在该凹部或凸部上产生电场集中，从此处开始放电而产生电弧A。该电弧起点继续留在该位置，从而使电极材料的一部分通过该电弧A而蒸发，沿着该电弧A的流动而前进。并且发现，在该电弧A朝向发光管2的内壁时，蒸发的电极材料附着在发光管2，其内壁出现黑化。另外，作为含有发射体的电极结构，在专利文献I所示的、在电极整体含有发射体的现有例的电极结构中，电极前端部的发射体向电极前端侧扩散移动而对灯的放电做出贡献并消失。由此，发射体大多向电极前端侧移动，但是扩散方向不是确定的，因此其一部分还向后端侧扩散而移动。由此，当通过灯的熄灭而使电极冷却时，移动到电极的后端侧的发射体停止扩散并留在该位置。在使灯再次点亮时，发射体将再次从该位置进行扩散，但是到电极前端的距离变长，不能充分地移动到前端而对放电做出贡献。由此当重复进行灯的点亮、熄灭时，起初，与在电极整体分布有发射体无关地，前端侧的发射体对放电做出贡献并消失，移动到后端侧的发射体不怎么能够从该后端侧向前端侧移动。于是，相对于在电极后端逐渐残留发射体，前端侧成为不存在发射体枯竭的状态，存在不能再启动灯这样的其他问题。这种情况在所述专利文献2所示的扩散接合电极中也同样存在，前端部和主体部均由钨粒子构成，因此其发射体的一部分从含有发射体的前端部经由形成于粒子间的晶粒间界而向后方的主体部方向扩散。由此，一旦扩散到后方的主体部的发射体不会再次扩散移动到前端侧，因此存在有可能不能充分地活用包含在前端部内的发射体这样的同类问题。另外，如上所述，所涉及的接合电极应用于短弧型放电灯，但是还没有应用于在发光管内封入了金属卤化物作为发光物质的长弧型放电灯(所谓长弧型金属卤化物灯)的例子。因此，本专利技术人等发现，当在封入了铁等金属的长弧型放电灯中采用仅在电极的前端部含有氧化钍的电极结构时，有在发光管内壁发生黑化的又一问题。本专利技术人等考虑到该现象为由氧化钍的枯竭引起的黑化，尝试了通过增大电极的结晶粒径来抑制氧化钍的提前枯竭，虽然在一定程度上抑制了黑化，但是不能完全去除黑化。另外，查明了这种黑化不是在所有的长弧型金属卤化物灯中产生，而是在封入了铁(Fe)、镓(Ga)、锌(Zr)、铊(Tl) Jg(Pb)JM(Mg)中的至少任一种的情况下产生。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2012-160330号公报专利文献2:日本特开2012-190627号公报
技术实现思路
本专利技术鉴于在将上述接合电极应用于长弧型放电灯时产生的问题点而完成，其目的在于，提供如下的长弧型放电灯:包括在两端具有密封部的发光管、和在该发光管的内部相对配置的一对电极，所述电极具有在由钨构成的主体部的前端面接合了含有发射体的由钨构成的前端部的结构，在灯启动时，接合了主体部与前端部的接合面的外周部成为放电起点，即使在该部分产生电弧，也能够使该电弧起点快速向电极的前端侧移动，从而能够防止发光管的内壁黑化，并且不会使制造成本上升就能够进行该接合，能够有效活用发射体材料，进而，即使在发光管内封入了金属作为发光物质的情况下，也抑制了发光管内表面的黑化。为了解决上述课题，本专利技术所涉及的长弧型放电灯的特征在于，所述发光管从与所述电极的前端对应的位置到所述密封部逐渐缩径，与所述电极的主体部与前端部的接合面对应的部分的直径比该发光管的中央部分的直径小。另外，本专利技术所涉及的长弧型放电灯的特征在于，所述发光管从与所述电极的前端对应的位置到所述密封部成为锥状而缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长弧型放电灯，包括：圆筒状的发光管，在两端具有密封部，在内部封入有发光物质；以及在所述发光管的内部相对配置的一对电极，所述长弧型放电灯的特征在于，所述电极是在由钨构成的主体部的前端接合了含有发射体且由钨构成的前端部而成的，所述发光管从与所述电极的前端对应的位置到所述密封部逐渐缩径，与所述电极的主体部与前端部的接合面对应的部分的直径比该发光管的中央部分的直径小。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森和之，团雅史，柳生英昭，
申请(专利权)人：优志旺电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP