汞放电灯制造技术

本发明专利技术提供一种即使在水平放置的情形下，也可以抑制阴极温度上升的汞放电灯。在具备有灯泡、设在灯泡内的阴极和阳极、以及充入灯泡内的汞和稀有气体的汞放电灯中，汞的填充量为10～50mg/cm3,以通过阴极、导电箔及阴极侧灯口的传热量为1.8～6.8W的方式构成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用汞放电时产生的汞蒸气获得可见光的汞放电灯，特别涉及一种在阴极及阳极呈水平的姿势下而使用的汞放电灯。
技术介绍
从以前开始便采用汞放电灯作为纤维内窥镜用光源或在半导体装置的生产工序中使用的曝光用光源。所述汞放电灯普遍为在阴极采用了钍钨材料的汞放电灯。不过，在阴极采用了钍钨材料的汞放电灯，会出现由于长时间点亮，而导致阴极前端部融化的问题。因此，为了解决上述问题，提出了通过采用由高熔点金属粉和发射粉构成的烧结体用作阴极前端部，由此来避免阴极前端部融化的技术方案(例如，参考专利文献1)。根据专利文献1所述的汞放电灯，通过避免阴极前端部的融化，从而可保持较高的光通维持率，此外直到所期望的点亮时间为止，还可防止辉点移动。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】特开平8-77967号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题：可是，关于所述将高熔点金属粉与发射粉构成的烧结体用作阴极前端部的汞放电灯，安装汞放电灯的光照射装置在结构上对汞放电灯有水平放置的要求，即需要在将阳极和阴极共同水平放置并使其相对的状态下使用。不过，使汞放电灯水平放置时，以从阴极前端部露出的上方部位为中心的斜上方，会出现由于烧焦而导致变色(黑色)的现象。此外还得知在阴极发生变色的汞放电灯，射出光的紫外线强度保持率发生变化，因而无法达到所期望的使用寿命。所述阴极的变色，推测一般是因为从应产生电弧放电的烧结体前端部向阴极的上方侧电弧放电的辉点位置偏移所致。也就是说，由于水平放置导致电弧放电的辉点偏向阴极前端部上方时，因辉点靠近基体(阴极本体)，所以基体温度上升的同时，阴极整体的温度也在上升。在这种状态下，因加速了烧结体中所含发射粉的蒸发，从而加速了灯泡内表面的发黑，更进一步地导致烧结体的温度上升。此外，在这种情况下，烧结体的热电子放射性增强，从烧结体前端以外也容易产生电弧放电从而更进一步导致辉点扩散。其结果是，如果将所述灯在椭圆反射镜的第一焦点位置对齐辉点，在第二焦点位置聚集由灯所发出的光，那么其效率则会
降低。如上所述，由于电弧放电的辉点位置偏移而引起的阴极温度上升，会产生汞放电灯的寿命缩短的问题。本专利技术正是鉴于上述情况，并基于此目的的同时，提供一种即使是在水平放置的情况下也可以抑制阴极温度上升的汞放电灯。解决问题的手段：为达到上述目的，本专利技术的汞放电灯，其特征在于，是具备有灯泡、设在灯泡内的阴极及阳极、充入灯泡内的汞及稀有气体、从灯泡的两端分别朝向轴方向延伸的管座、以及设在各管座前端并与阴极及阳极分别电连接的阴极侧灯口及阳极侧灯口，且阴极及阳极呈水平的姿势而使用的汞放电灯，汞的填充量为10～50mg/cm3，在管座内具有连接阴极与阴极侧灯口的导电箔，通过阴极、导电箔及阴极侧灯口的传热量为1.8～6.8W。根据所述结构，即使是水平放置汞放电灯的情形下，阴极前端温度也被保持在阴极和阳极之间能产生电弧放电的温度以上、且产生电弧放电后在阴极前端也不会出现由于烧焦而变色(黑色)的温度(1100℃～1900℃)，因此，不会发生汞放电灯的寿命缩短的问题。此外，优选地，以向阴极侧灯口及阳极侧灯口供电120～250W而发光的方式构成。此外，优选地，导电箔的横截面面积为0.112～0.720mm2。此外，优选地，导电箔的横截面面积相对管座的横截面面积，为0.22～0.46％。此外，优选地，导电箔由钼、钨、或钽中的任意材料或其合金构成。此外，可具备有电连接导电箔和阴极侧灯口的平板形引线脚。此外，这种情况下，优选地，导电箔的宽度与引线脚的宽度大致相同。此外，可具备有电连接导电箔和阴极侧灯口的圆柱形引线脚。此外，这种情况下，优选地，阴极侧灯口具有有底的圆筒部，引线脚被收纳在圆筒部内，引线脚的圆周面与圆筒部的内周面嵌合。此外，这种情况下，优选地，阴极侧灯口与引线脚通过金属膏或导电陶瓷固定。此外，优选地，稀有气体是氙气、氩气、或氪气中的任意一种，亦或是将这些混合在一起的气体，其填充压力在8～10个大气压的范围。此外，优选地，阴极前端温度保持在1100℃～1900℃的范围内。专利技术效果：如上所述，本专利技术中的汞放电灯即使在水平放置的情形下，也可以抑制阴极温度上升。附图说明图1是示出了本专利技术的实施方式所涉及的汞放电灯的整体结构的说明图。图2是示出了本专利技术的实施方式所涉及的汞放电灯的阴极及阳极的结构说明图。图3是说明从本专利技术的实施方式所涉及的汞放电灯的阴极到灯口的示意性结构的图。图4是表示在本专利技术的实施方式所涉及的汞放电灯中，构成散热通道的部件的第1模型的说明图。图5是表示在本专利技术的实施方式所涉及的汞放电灯中，构成散热通道的部件的第2模型的说明图。图6是表示在本专利技术的实施方式所涉及的汞放电灯中，构成散热通道的部件的第3模型的说明图。图7是表示本专利技术的实施方式所涉及的汞放电灯的阴极前端温度的模拟结果的图表。图8是表示本专利技术的实施方式所涉及的汞放电灯的阴极前端温度的模拟结果的图表。图9是表示本专利技术的实施方式所涉及的汞放电灯的阴极前端温度的模拟结果的图表。图10是表示本专利技术的实施方式所涉及的汞放电灯的阴极前端温度的模拟结果的图表。图11是表示本专利技术的实施方式所涉及的汞放电灯的阴极前端温度的模拟结果的图表。图12是表示本专利技术的实施方式所涉及的汞放电灯的点亮时间与紫外线强度保持率之间的关系图。图13是表示本专利技术的实施方式所涉及的汞放电灯的稀有气体的填充压力与阴极前端(附近)的温度之间的关系图。图中：10 汞放电灯11 灯泡12 阴极12a 阴极本体12b 烧结体13 阳极14、15 导电箔16 灯口16a 引线脚16b 引线具体实施方式下面，结合附图对本专利技术的实施方式做进一步的详细说明。并且，图中相同或相应的部位用相同的符号标记，其说明不再重复。图1～图2是表示本专利技术的实施方式所涉及的汞放电灯10的示意性结构的说明图。图1是本实施方式所涉及的汞放电灯10的整体结构的说明图，图2是本实施方式所涉及的汞放电
灯10的阴极12及阳极13的结构说明图。如图1所示，本实施方式的汞放电灯10是在水平放置的状态下被点亮的灯，具备有灯泡11、阴极12及阳极13、汞及稀有气体(均未图示)、导电箔14、导电箔15、灯口16。灯泡11是一个发光空间的形成容器，例如由石英玻璃而形成。阴极12及阳极13以彼此相对的状态被设在灯泡11内。阴极12是一个作为持续电弧放电的电子排出口而发挥作用的构件，在本实施方式中，采用了将由高熔点金属粉和发射粉构成的烧结体配置在可塑性强的高熔点金属筒部内而形成的烧结体阴极。另一方面，阳极13是暴露于电弧放电并作为电子流入口而发挥作用的构件。因此温度会变得非常高，所以本实施方式的阳极13采用了在高温下热蒸发小的金属钨。汞作为发光的主要成分被充入灯泡11内。虽然填充量根据具体需增强汞光谱的哪一个波长频带的发光强度而会有所不同，但是在本实施方式的汞放电灯10中，从阴极12的前端温度的角度考虑，充入10～50mg/cm3的汞(稍后详述)。并且，通过相对减少填充量，可放射例如在波长365nm中谱宽较窄的i线。稀有气体是为了辅助灯启动而充入灯泡11内的气体。在本实施方式的汞放电灯10中，氙气以大致10个大气压被充入。并且，填充量一般根据启动性、灯的寿命特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汞放电灯，其特征在于，在具备有灯泡、设在所述灯泡内的阴极及阳极、充入所述灯泡内的汞及稀有气体、从所述灯泡的两端分别朝向轴方向延伸的管座、以及设在所述各管座的前端并与所述阴极及阳极分别电连接的阴极侧灯口及阳极侧灯口，且所述阴极及所述阳极呈水平的姿势而使用的汞放电灯中，所述汞的填充量为10～50mg/cm3，在所述管座内具有连接所述阴极与所述阴极侧灯口的导电箔，通过所述阴极、所述导电箔以及所述阴极侧灯口的传热量为1.8～6.8W。

【技术特征摘要】
2015.03.31 JP 2015-074669;2016.02.24 JP 2016-033681.一种汞放电灯，其特征在于，在具备有灯泡、设在所述灯泡内的阴极及阳极、充入所述灯泡内的汞及稀有气体、从所述灯泡的两端分别朝向轴方向延伸的管座、以及设在所述各管座的前端并与所述阴极及阳极分别电连接的阴极侧灯口及阳极侧灯口，且所述阴极及所述阳极呈水平的姿势而使用的汞放电灯中，所述汞的填充量为10～50mg/cm3，在所述管座内具有连接所述阴极与所述阴极侧灯口的导电箔，通过所述阴极、所述导电箔以及所述阴极侧灯口的传热量为1.8～6.8W。2.根据权利要求1所述的汞放电灯，其特征在于，所述汞放电灯以向所述阴极侧灯口以及所述阳极侧灯口供电120～250W而发光的方式构成。3.根据权利要求1或2所述的汞放电灯，其特征在于，所述导电箔的横截面面积为0.112～0.720mm2。4.根据权利要求1～3中任意一项权利要求所述的汞放电灯，其特征在于，所述导电箔的横截面面积，相对所述管座的横截面面积为0.22～0.46％。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢島聡，
申请(专利权)人：豪雅冠得股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP