JPH0530283Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、各種光学装置等に使用されるシヨー
トアーク型の超高圧キセノンランプに関するもの
であり、特にその気密封止部の改良に関する。

［従来の技術］ 光学装置に用いられるキセノンランプとして、
石英管内の両端に一対の電極を封着し、内部にキ
セノンガスを封入したランプに代わつて小形でか
つ前方方向への光の集光率を高めた反射形の超高
圧キセノンランプは特公昭54−37436号公報等で
公知になつている。

このランプは、放物面形状の反射鏡を内蔵した
円筒状のセラミツク製外囲器からなりその両端に
は陽極と陰極とに導通した金属製リングキヤツプ
をロウ材を介して気密に封止し、更に一方のリン
グキヤツプの端部に投光窓を設け同じくロウ材を
介して気密に封止している。

かかる構造において、ランプの設計、製造及び
使用方法において厳しい制約を受けているのが現
状である。

その制約の一つは、セラミツク製外囲器と金属
リングキヤツプとの封止部はランプ内に封入され
た高圧ガスによつて、その封止部に引つ張り応力
あるいはせん断応力が発生する点である。これ
は、前記ランプは、ランプ全体が小型にもかかわ
らず比較的大電流を流すため点灯中にランプ全体
が極めて高温となり、しかもランブ内に封入され
たガスが高圧であるため、気密封止部に大きな引
つ張り応力あるいはせん断応力が働き、該気密封
止部にクラツクが入りやすい。特に、前記投光窓
とキヤツプ間においては構成部材の熱膨張率の違
いにより上記のような事故が多発しやすかつた。

次に、かかるランプはランプから発生した熱を
放散させるためにランプ一端の金属リングキヤツ
プに、放熱板を接続して使用しなければならない
が、この場合、放熱板を接続する際金属リングキ
ヤツプを締め付けすぎることがあり、前記同様点
灯時の熱応力により接続部にクラツクが発生して
しまうことがある。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案は前記の点に鑑み、投光窓とキヤツプと
の間のクラツクの発生を防止して、信頼性が高く
長寿命のランプを提供しようとするものである。

前記問題点は、アルミナの結晶軸方向によつて
熱膨張率が異なりこのために金属リングキヤツプ
との熱膨張差が他の封止部よりも大きくなつてい
るためと考えられる。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、前記の点に鑑みなされたもので、前
記従来の超高圧キセノンランプの封止部構造にお
いて、熱応力あるいはガス圧による引つ張り応力
に対して強固な封止部を有するシヨートアーク型
の超高圧キセノンランプを提供することにある。

すなわち、本考案は単結晶アルミナ製の投光窓
と金属リングキヤツプとの間の封止部において、
前記アルミナ又はキヤツプとほぼ同様の熱膨張率
を有するセラミツクス又は金属製の補強環を前記
金属リングキヤツプの端部外周に設けることを特
徴とするものである。

［実施例］ 以下、本考案に係る実施例を図に基づき説明す
る。

透光性アルミナからなる円筒状のセラミツク製
外囲器１の両端部には鉄、ニツケル、コバルトか
らなるアルミナに熱膨張率の近似している高融点
金属製の（商品名：コバール）リングキヤツプ
２，３が封着されており、その外囲器とリングキ
ヤツプとの空間部はロウ材４を介し気密に封止さ
れている。又、前記外囲器１の内部にはステンレ
スからなる放物面形状の反射鏡５がロウ材６を介
し固定されている。

更に、金属リングキヤツプ２の端部には単結晶
アルミナよりなる投光窓８が前記と同様全周にわ
たつてロウ材９を介し気密に接合されている。そ
して、この金属リングキヤツプ３の外周にはアル
ミナからなる補強環１０が同様のロウ材９を介し
接合されている。

又、外囲器（発光管）内には一方の電極（陰
極）１１がリード板１２を介して電極支持用リン
グ１３にロウ材を用いて固定され、このリング１
３は電極への電気的接続を行なうと共に電極を所
定の位置に固定するためにロウ材を用いて、金属
リングキヤツプ２に接合されている。

更に、他方の金属リングキヤツプ３には同質の
金属（コバール）からなる蓋体１５がロウ材１６
を介して封止されている。又、この蓋体にはニオ
ブ金属からなる排気管１７が同様のロウ材１６を
介し気密に封止されており、蓋体の貫通穴を介し
発光管内の排気が可能となつている。さらに、蓋
体１５の発光管内側中央部には他方の電極（陽
極）１８がロウ材１６により接合され蓋体１５及
び金属リングキヤツプ３とが電気的に接続されて
いる。

このように構成した発光管を、排気管１７を介
し排気した後にキセノンガスを約20気圧封入した
後、排気管を冷間圧接法を用いチツプオフするこ
とによつて、本発明に係るシヨートアーク型の超
高圧キセノンランプが得られる。

そして、このように構成したランプの両端の金
属リングキヤツプ部をヒートシンクに接続した状
態で点滅テストを行なつたところ、ランプ５灯中
全てにおいて7000回のランプ点滅による熱衝撃に
対しても封着部及び接合部のクラツク等によるリ
ーク事故は発生しなかつた。一方、従来構造のラ
ンプ、即ち単結晶アルミナよりなる投光窓と金属
リングキヤツプとの接合部の外周にセラミツク製
の補強環を設けなかつたランプを前記と同様に点
滅テストを行なつたところ、５灯中２灯が500〜
3000回点滅の間に単結晶の光学窓と金属リングと
の間の接合部に剥がれが生じ、ランプリークに至
つた。

これは、従来構造のように投光窓の封止部にセ
ラミツク補強環を使用しないで金属リングキヤツ
プを金−銅を主成分としたロウ材にて接合しよう
とする場合、アルミナと金属（コバール）との熱
膨張係数は金属（コバール）の方が大きいため、
その接合部に張力が加わり、そのために接合部が
剥がれるといつた事故に至るものと考えられる。

そこで、本発明のように単結晶アルミナよりな
る投光窓と金属（コバール）とを接合する場合、
金属（コバール）側からアルミナの熱膨張係数に
近似した金属あるいはセラミツクスをサンドイツ
チ状構造とすることにより、外側の補強環がタガ
と同様の働きをし、接合部の強度を高める。そし
て、ランプ点滅に強い優れた接合が得られるもの
と考えられる。

なお、前記金属リングキヤツプは接合部の全周
にわたつて設けなくても前記と同様の効果が得ら
れる。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように本考案に係る超
高圧キセノンランプは、比較的簡単な構成により
接合部の強度を増大することができ、当該接合部
の剥がれが生じることなくリーク等を防止でき、
その実用的価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る超高圧キセノンランプの
一部縦断側面図、第２図は同じく正面図である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 アルミナからなる円筒状の外囲器の両端部外周
   に金属リングキヤツプを封着し、少なくとも一方
   の金属リングキヤツプの端部に単結晶アルミナか
   らなる投光窓を封止してなるランプにおいて、 前記アルミナ又は金属の膨張率に近似したセラ
   ミツクス又は高融点金属からなる補強環を前記投
   光窓とキヤツプとの封止部の外周にロウ材を介し
   て接合してなる超高圧キセノンランプ。