JPH0641336Y2 - ショートアーク型水銀蒸気放電灯 - Google Patents
ショートアーク型水銀蒸気放電灯Info
- Publication number
- JPH0641336Y2 JPH0641336Y2 JP1781393U JP1781393U JPH0641336Y2 JP H0641336 Y2 JPH0641336 Y2 JP H0641336Y2 JP 1781393 U JP1781393 U JP 1781393U JP 1781393 U JP1781393 U JP 1781393U JP H0641336 Y2 JPH0641336 Y2 JP H0641336Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bulging portion
- discharge lamp
- anode
- cathode
- arc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、半導体やプリント基板
の焼き付けなどに好適に使用されるショートアーク型水
銀蒸気放電灯に関するものである。
の焼き付けなどに好適に使用されるショートアーク型水
銀蒸気放電灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば半導体やプリント基板の焼き付け
に紫外線が利用され、この紫外線を発生する光源とし
て、通常、ショートアーク型の超高圧水銀蒸気放電灯が
使用されている。かかる放電灯の石英ガラス製発光管
は、中央の略球形をした発光空間膨出部とその両側から
伸びる封止管部からなり、発光空間膨出部内でタングス
テン製の陰極と陽極が対向配置されている。そして、封
止管部に埋設された金属箔がそれぞれ陰極と陽極に接続
されている。また、発光管内には、水銀と不活性ガスが
所定量封入されるが、点灯時にきわめて高温になる陽極
を発光管の下部に滞留する水銀に接近せしめて水銀の蒸
発を促進するため、陽極を下側にした垂直姿勢で点灯さ
れる。
に紫外線が利用され、この紫外線を発生する光源とし
て、通常、ショートアーク型の超高圧水銀蒸気放電灯が
使用されている。かかる放電灯の石英ガラス製発光管
は、中央の略球形をした発光空間膨出部とその両側から
伸びる封止管部からなり、発光空間膨出部内でタングス
テン製の陰極と陽極が対向配置されている。そして、封
止管部に埋設された金属箔がそれぞれ陰極と陽極に接続
されている。また、発光管内には、水銀と不活性ガスが
所定量封入されるが、点灯時にきわめて高温になる陽極
を発光管の下部に滞留する水銀に接近せしめて水銀の蒸
発を促進するため、陽極を下側にした垂直姿勢で点灯さ
れる。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】ところで、かかる目的
で使用される放電灯の点灯寿命は、従来４００〜６００
時間程度に設計されていたが、最近では１０００時間以
上の点灯寿命が要求されることがある。放電灯の点灯寿
命が尽きる原因はいろいろあるが、主要なものは次の２
つの原因である。
で使用される放電灯の点灯寿命は、従来４００〜６００
時間程度に設計されていたが、最近では１０００時間以
上の点灯寿命が要求されることがある。放電灯の点灯寿
命が尽きる原因はいろいろあるが、主要なものは次の２
つの原因である。
【０００４】先ず、電極のタングテンが蒸発し、発光空
間膨出部の内壁に付着して黒化するため、紫外線の透過
量が減少して光の放射量が低下してしまうことがある。
蒸発したタングステンは上昇気流に乗って上昇し、発光
空間膨出部の上部内壁から付着して点灯時間の増加につ
れて徐々に発光空間膨出部の中央内壁に付着していく。
半導体の焼き付けなどにおいては、放電灯より放射され
る光のうち、実際に使用されるのは、アーク中心から上
側４０゜、下側３５゜程度の角度範囲から放射する光の
みである。つまり、アーク中心から上側４０゜以上の範
囲が黒化してもあまり影響がないが、長時間点灯してい
るとこれより下の部分も黒化し、利用する光の放射量が
減少する。そして、利用する光の放射量が使用開始時の
７０％程度になると使用不能になる。
間膨出部の内壁に付着して黒化するため、紫外線の透過
量が減少して光の放射量が低下してしまうことがある。
蒸発したタングステンは上昇気流に乗って上昇し、発光
空間膨出部の上部内壁から付着して点灯時間の増加につ
れて徐々に発光空間膨出部の中央内壁に付着していく。
半導体の焼き付けなどにおいては、放電灯より放射され
る光のうち、実際に使用されるのは、アーク中心から上
側４０゜、下側３５゜程度の角度範囲から放射する光の
みである。つまり、アーク中心から上側４０゜以上の範
囲が黒化してもあまり影響がないが、長時間点灯してい
るとこれより下の部分も黒化し、利用する光の放射量が
減少する。そして、利用する光の放射量が使用開始時の
７０％程度になると使用不能になる。
【０００５】次に、陽極がきわめて高温になるために溶
損して形状が変形し、正常なアークが形成されなくなっ
て、出力が低下する。
損して形状が変形し、正常なアークが形成されなくなっ
て、出力が低下する。
【０００６】そして、点灯時間が６００時間程度経過す
ると主として以上の２つの現象が急激に顕著になり、シ
ョートアーク型水銀蒸気放電灯は１０００時間以上の点
灯寿命を得るのが非常に困難であった。
ると主として以上の２つの現象が急激に顕著になり、シ
ョートアーク型水銀蒸気放電灯は１０００時間以上の点
灯寿命を得るのが非常に困難であった。
【０００７】そこで本考案は、発光管の黒化と陽極の溶
損が抑制され、点灯寿命の長いショートアーク型水銀蒸
気放電灯を提供することを目的とする。
損が抑制され、点灯寿命の長いショートアーク型水銀蒸
気放電灯を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本考案のショートアーク型水銀蒸気放電灯は、発光
管の中央に位置し、最大径部分がアーク中心より上側に
変位して上下非対称の略たまご型をした発光空間膨出部
と、この発光空間膨出部より上下にそれぞれ伸びる封止
管部と、発光空間膨出部内で上側に配置される陰極、お
よび発光空間膨出部内で陰極と対向して配置され、その
胴部外表面に熱放射層が設けられた陽極と、封止管部に
埋設されて陰極および陽極にそれぞれ接続される金属箔
と、で構成する。
め、本考案のショートアーク型水銀蒸気放電灯は、発光
管の中央に位置し、最大径部分がアーク中心より上側に
変位して上下非対称の略たまご型をした発光空間膨出部
と、この発光空間膨出部より上下にそれぞれ伸びる封止
管部と、発光空間膨出部内で上側に配置される陰極、お
よび発光空間膨出部内で陰極と対向して配置され、その
胴部外表面に熱放射層が設けられた陽極と、封止管部に
埋設されて陰極および陽極にそれぞれ接続される金属箔
と、で構成する。
【０００９】
【作用】かかるショートアーク型水銀蒸気放電灯におい
て、発光空間膨出部は、最大径部分がアーク中心より上
側に変位して上下非対称の略たまご型をしているので、
上側の容積が大きい。つまり、黒化しても利用する光に
影響を与えない発光空間膨出部の上側内壁の表面積が広
く、この部分から黒化するので、影響を与える発光空間
膨出部の中央部分が黒化するまでの時間を長くすること
ができる。また、陽極の胴部外表面に熱放射層を設けた
ので、陽極から熱がよく放散して過熱されず、熱溶損が
抑制される。すなわち、放電灯の点灯寿命が尽きる主要
な原因である発光管要部の黒化および陽極の溶損を防止
するようにしたので、点灯寿命が飛躍的に延長し、１０
００時間以上の点灯寿命を達成することができる。
て、発光空間膨出部は、最大径部分がアーク中心より上
側に変位して上下非対称の略たまご型をしているので、
上側の容積が大きい。つまり、黒化しても利用する光に
影響を与えない発光空間膨出部の上側内壁の表面積が広
く、この部分から黒化するので、影響を与える発光空間
膨出部の中央部分が黒化するまでの時間を長くすること
ができる。また、陽極の胴部外表面に熱放射層を設けた
ので、陽極から熱がよく放散して過熱されず、熱溶損が
抑制される。すなわち、放電灯の点灯寿命が尽きる主要
な原因である発光管要部の黒化および陽極の溶損を防止
するようにしたので、点灯寿命が飛躍的に延長し、１０
００時間以上の点灯寿命を達成することができる。
【００１０】
【実施例】以下に図面に示す実施例に基づいて本考案を
具体的に説明する。図１は、消費電力が１ＫＷであり、
半導体やプリント基板の焼き付けなどに使用されるショ
ートアーク型の超高圧水銀蒸気放電灯を示す。石英ガラ
ス製の発光管１の中央が発光空間膨出部 11 であり、そ
の上下に封止管部 12, 12 が伸びている。そして、発光
空間膨出部 11 内には、タングステン製の陰極３と陽極
４が対向して配置されており、電極間距離は２.９mm で
ある。陰極３には点灯中に発生する不純ガスを吸収する
ためのゲッター 31 が巻き付けられている。封止管部 1
2 の端部にはそれぞれ口金５が取り付けられ、また、封
止管部 12 内に板厚が０.０２mm 程度のモリブデン箔か
らなる金属箔２が埋設されており、この金属箔２の端部
が陰極３ないし陽極４に接続されている。そして、発光
管１内に、点灯時に例えば４０気圧になる水銀と不活性
ガスが封入され、陰極３を上側にした垂直姿勢で点灯さ
れる。
具体的に説明する。図１は、消費電力が１ＫＷであり、
半導体やプリント基板の焼き付けなどに使用されるショ
ートアーク型の超高圧水銀蒸気放電灯を示す。石英ガラ
ス製の発光管１の中央が発光空間膨出部 11 であり、そ
の上下に封止管部 12, 12 が伸びている。そして、発光
空間膨出部 11 内には、タングステン製の陰極３と陽極
４が対向して配置されており、電極間距離は２.９mm で
ある。陰極３には点灯中に発生する不純ガスを吸収する
ためのゲッター 31 が巻き付けられている。封止管部 1
2 の端部にはそれぞれ口金５が取り付けられ、また、封
止管部 12 内に板厚が０.０２mm 程度のモリブデン箔か
らなる金属箔２が埋設されており、この金属箔２の端部
が陰極３ないし陽極４に接続されている。そして、発光
管１内に、点灯時に例えば４０気圧になる水銀と不活性
ガスが封入され、陰極３を上側にした垂直姿勢で点灯さ
れる。
【００１１】ここで、発光管１の発光空間膨出部 11
は、その最大径部分11a がアーク中心Ｃよりも上側に位
置している。つまり、通常の発光空間膨出部は球形ない
し楕円球形であって上下対称であるが、本考案の発光空
間膨出部 11 は焦点間距離の異なる２個の半楕円球形を
繋げたものであり、上下非対称であって上側が大きな略
たまご型をしている。ここで、アークから放射される光
を有効に利用するのは、アーク中心Ｃから上側４０゜、
下側３５゜（図１に示す有効利用範囲）を透過する光で
ある。従って、この有効利用範囲よりも上側の発光空間
膨出部 11 の内表面が大きくなっている。もっとも、最
大径部分11a の位置をアーク中心Ｃから大きく離して有
効利用範囲より上側の内表面をあまり大きくすると、点
灯中にその部分の石英ガラスが十分に高温にならず、石
英ガラスに接触した水銀蒸気が凝縮するので、これを避
けなければならない。このため、最大径部分11a は、発
光空間膨出部 11 の上下方向の長さを１：２ないし２：
３に按分する位置に設けるのが好ましい。
は、その最大径部分11a がアーク中心Ｃよりも上側に位
置している。つまり、通常の発光空間膨出部は球形ない
し楕円球形であって上下対称であるが、本考案の発光空
間膨出部 11 は焦点間距離の異なる２個の半楕円球形を
繋げたものであり、上下非対称であって上側が大きな略
たまご型をしている。ここで、アークから放射される光
を有効に利用するのは、アーク中心Ｃから上側４０゜、
下側３５゜（図１に示す有効利用範囲）を透過する光で
ある。従って、この有効利用範囲よりも上側の発光空間
膨出部 11 の内表面が大きくなっている。もっとも、最
大径部分11a の位置をアーク中心Ｃから大きく離して有
効利用範囲より上側の内表面をあまり大きくすると、点
灯中にその部分の石英ガラスが十分に高温にならず、石
英ガラスに接触した水銀蒸気が凝縮するので、これを避
けなければならない。このため、最大径部分11a は、発
光空間膨出部 11 の上下方向の長さを１：２ないし２：
３に按分する位置に設けるのが好ましい。
【００１２】次に、陽極４は、先端が台形でそれに続く
胴部からなるが、この胴部の表面に熱放射層 41 が形成
されている。この熱放射層 41 は、タンタルカーバイド
やジルコニウムカーバイト、ハーフニウムカーバイドな
どの金属炭化物をペースト状にして数十μm 程度の厚さ
に塗布し、焼き付けたものである。これらの金属炭化物
は、耐熱温度が高く、かつ熱放射特性が大きいので、陽
極４の熱が熱放射層 41 からよく放射する。
胴部からなるが、この胴部の表面に熱放射層 41 が形成
されている。この熱放射層 41 は、タンタルカーバイド
やジルコニウムカーバイト、ハーフニウムカーバイドな
どの金属炭化物をペースト状にして数十μm 程度の厚さ
に塗布し、焼き付けたものである。これらの金属炭化物
は、耐熱温度が高く、かつ熱放射特性が大きいので、陽
極４の熱が熱放射層 41 からよく放射する。
【００１３】なお、必要に応じて、上側に位置して高温
になる陰極３側の封止管部 12 の外表面に導電層６が設
けられ、この導電層６は接続線 61 によって陰極３と電
気的に接続される。これによって、導電層６が陰極３と
電気的に接続されて同電位になり、封止管部 12 を構成
する石英ガラスと金属箔２の電界強度が実質上零となる
ので、石英ガラス中の不純物の金属陽イオンが金属箔２
の方向に移動しなくなる。従って、金属箔２が酸化され
にくくなって箔浮き現象が防止され、封止管部12 のク
ラック発生に起因する放電灯の爆発事故を防止すること
ができる。
になる陰極３側の封止管部 12 の外表面に導電層６が設
けられ、この導電層６は接続線 61 によって陰極３と電
気的に接続される。これによって、導電層６が陰極３と
電気的に接続されて同電位になり、封止管部 12 を構成
する石英ガラスと金属箔２の電界強度が実質上零となる
ので、石英ガラス中の不純物の金属陽イオンが金属箔２
の方向に移動しなくなる。従って、金属箔２が酸化され
にくくなって箔浮き現象が防止され、封止管部12 のク
ラック発生に起因する放電灯の爆発事故を防止すること
ができる。
【００１４】しかして、かかる構成の放電灯を点灯する
と、陰極３から蒸発したタングステンが上昇気流に乗っ
て発光空間膨出部 11 上部の内表面に付着し、黒化する
が、点灯時間が増加すると黒化部分が徐々に下側に降り
てくる。しかし、有効利用範囲より上側の内表面が広い
ので、この部分が黒化するのに時間がかかり、有効利用
範囲は１０００時間以上点灯しても黒化しない。因に、
発光空間膨出部 11 の上下方向の長さを１：２に按分す
る位置に最大径部分11a を設けて発光空間膨出部 11 の
上半分の内表面を約１０％大きくした場合、点灯時間が
１５００時間で有効範囲を透過する光量の減衰量が７０
％になり、点灯寿命が尽きた。
と、陰極３から蒸発したタングステンが上昇気流に乗っ
て発光空間膨出部 11 上部の内表面に付着し、黒化する
が、点灯時間が増加すると黒化部分が徐々に下側に降り
てくる。しかし、有効利用範囲より上側の内表面が広い
ので、この部分が黒化するのに時間がかかり、有効利用
範囲は１０００時間以上点灯しても黒化しない。因に、
発光空間膨出部 11 の上下方向の長さを１：２に按分す
る位置に最大径部分11a を設けて発光空間膨出部 11 の
上半分の内表面を約１０％大きくした場合、点灯時間が
１５００時間で有効範囲を透過する光量の減衰量が７０
％になり、点灯寿命が尽きた。
【００１５】そして、陽極４の熱が陽極４の胴部外表面
に形成された熱放射層 41 からよく放射し、過熱されな
いので、点灯時間が１５００時間経過してもほとんど溶
損せず、陽極４の状態は良好であった。
に形成された熱放射層 41 からよく放射し、過熱されな
いので、点灯時間が１５００時間経過してもほとんど溶
損せず、陽極４の状態は良好であった。
【００１６】
【考案の効果】以上説明したように、本考案のショート
アーク型水銀蒸気放電灯は、放電灯の点灯寿命が尽きる
主要な原因である発光管の有効利用範囲の黒化、および
陽極の溶損を防止するようにしたので、点灯寿命が飛躍
的に延長して１０００時間以上の点灯寿命を達成するこ
とができ、半導体やプリント基板の焼き付けなどの光源
として好適に使用できる。
アーク型水銀蒸気放電灯は、放電灯の点灯寿命が尽きる
主要な原因である発光管の有効利用範囲の黒化、および
陽極の溶損を防止するようにしたので、点灯寿命が飛躍
的に延長して１０００時間以上の点灯寿命を達成するこ
とができ、半導体やプリント基板の焼き付けなどの光源
として好適に使用できる。
【図１】本考案実施例の正面図である。
１ 発光管 １１ 発光空
間膨出部 １２ 封止管部 ２ 金属
箔 ３ 陰極 ４ 陽極 ４１ 熱放射層 ５ 口金 ６ 導電層 Ｃ アーク
中心
間膨出部 １２ 封止管部 ２ 金属
箔 ３ 陰極 ４ 陽極 ４１ 熱放射層 ５ 口金 ６ 導電層 Ｃ アーク
中心
Claims (1)
- 【請求項１】 発光管の中央に位置し、最大径部分がア
ーク中心より上側に変位して上下非対称の略たまご型を
した発光空間膨出部と、 この発光空間膨出部より上下にそれぞれ伸びる封止管部
と、 発光空間膨出部内で上側に配置される陰極、および発光
空間膨出部内で陰極と対向して配置され、その胴部外表
面に熱放射層が設けられた陽極と、 封止管部に埋設されて陰極および陽極にそれぞれ接続さ
れる金属箔と、 よりなることを特徴とするショートアーク型水銀蒸気放
電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1781393U JPH0641336Y2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | ショートアーク型水銀蒸気放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1781393U JPH0641336Y2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | ショートアーク型水銀蒸気放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0584019U JPH0584019U (ja) | 1993-11-12 |
| JPH0641336Y2 true JPH0641336Y2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=11954183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1781393U Expired - Lifetime JPH0641336Y2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | ショートアーク型水銀蒸気放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641336Y2 (ja) |
-
1993
- 1993-03-18 JP JP1781393U patent/JPH0641336Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0584019U (ja) | 1993-11-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980331 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981124 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |