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JPH0877967A - Mercury discharge lamp - Google Patents

Mercury discharge lamp

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Publication number
JPH0877967A
JPH0877967A JP23608994A JP23608994A JPH0877967A JP H0877967 A JPH0877967 A JP H0877967A JP 23608994 A JP23608994 A JP 23608994A JP 23608994 A JP23608994 A JP 23608994A JP H0877967 A JPH0877967 A JP H0877967A
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JP
Japan
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discharge lamp
mercury
cathode
bulb
mercury discharge
Prior art date
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Application number
JP23608994A
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Japanese (ja)
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JP3156904B2 (en
Inventor
Takehiro Kira
健裕 吉良
Takanori Serizawa
隆則 芹沢
Kouichi Arifu
浩一 蟻生
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Publication date
Application filed by Ushio Denki KK, Ushio Inc filed Critical Ushio Denki KK
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Priority to US08/496,904 priority patent/US5627430A/en
Publication of JPH0877967A publication Critical patent/JPH0877967A/en
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  • Discharge Lamp (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a mercury discharge lamp, in which a luminous flux maintaining rate is high and no fusion of a negative electrode tip part occurs, by using a sintered body for the negative electrode in the mercury discharge lamp. CONSTITUTION: A short arc type mercury discharge lamp consists of a bulb 1, a negative electrode 20 and a positive electrode 3 sealed in the bulb 1, and mercury and rare gas sealed in the bulb 1, and in the negative electrode 20, a sintered body composed of high melting point metal powder and emitter powder is arranged in a cylinder part made of high melting point metal provided with a high spreading properly. The tip of the sintered body is formed into a cone. Mercury is sealed in at a rate of 10 to 80mg per 1cc of volume in the bulb, while 2 atm (25 deg.C basis) or more of rare gas is sealed, and the negative electrode 20 is positioned in the lower part so as to be turned on for use.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、水銀が発光に寄与する
水銀放電ランプであって、特に、陰極と封入ガスを改良
とすることによって光束維持率を上げ、長寿命化した水
銀放電ランプに関するものである。この水銀放電ランプ
は、例えばファイバースコープ用光源や半導体装置の生
産プロセスで使用する露光用光源として利用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mercury discharge lamp in which mercury contributes to light emission, and more particularly, to a mercury discharge lamp having a long life and a high luminous flux maintenance rate by improving a cathode and an enclosed gas. It is a thing. This mercury discharge lamp is used as, for example, a light source for a fiberscope or an exposure light source used in a semiconductor device production process.

【0002】[0002]

【従来の技術】ファイバースコープ用光源や半導体装置
の生産プロセスで使用する露光用光源として従来から水
銀放電ランプが広く利用されてきている。この水銀放電
ランプの陰極として通常2重量%の酸化トリウムを含有
したトリエイテッドダングステン材料が使用されてい
る。
2. Description of the Related Art Mercury discharge lamps have hitherto been widely used as light sources for fiberscopes and light sources for exposure used in the production process of semiconductor devices. As a cathode of this mercury discharge lamp, a thoriated dungsten material containing 2% by weight of thorium oxide is usually used.

【0003】従来の水銀放電ランプの構造を図3に示
す。1はバルブ、2は陰極、3は陽極、4は陰極2及び
陽極3に電気を供給するための導電箔、5は口金、6は
発光空間を示す。なお、陰極2は、アークを安定に放電
させるために先端部を円錐状に切削加工され、2重量%
の酸化トリウムを含有したトリエイテッドダングステン
材料からできている。
The structure of a conventional mercury discharge lamp is shown in FIG. 1 is a bulb, 2 is a cathode, 3 is an anode, 4 is a conductive foil for supplying electricity to the cathode 2 and the anode 3, 5 is a base, and 6 is a light emitting space. The cathode 2 has a conical tip end portion for stable discharge of the arc, and is 2% by weight.
Made of a thoriated dungsten material containing thorium oxide.

【0004】水銀を封入した放電ランプは、対流の影響
でアークが持ち上げられる。そのため、水銀放電ランプ
を水平で点灯すると持ち上げられたアークがバルブ管壁
に接触し、バルブが異常に熱せられ失透あるいは破裂を
起こすため、垂直に点灯されている。そして、水銀を完
全に蒸発させるため、温度の高い陽極を下側に配置して
点灯されるのが通常の使用方法です。このような技術は
実公平5−39564号、実公平5−39568号に記
載されている。
In a discharge lamp containing mercury, the arc is lifted by the influence of convection. Therefore, when the mercury discharge lamp is lit horizontally, the lifted arc comes into contact with the bulb tube wall, causing the bulb to be abnormally heated and causing devitrification or rupture, so that the bulb is lit vertically. In order to completely evaporate mercury, the normal usage is to place the high temperature anode on the lower side and turn it on. Such a technique is described in Japanese Utility Model Publication No. 5-39564 and Japanese Utility Model Publication No. 5-39568.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
水銀放電ランプでは、陰極にトリエイテッドダングステ
ン材料を使用しているため、長時間点灯していると、陰
極先端部が溶融してしまう問題があった。そして、この
溶融した陰極材料が蒸発してバルブ内面に付着し、光路
を遮光して光束が減衰して、規定光量が得られず、寿命
となっていた。
However, in the conventional mercury discharge lamp, since the cathode is made of a thoriated dungsten material, there is a problem that the cathode tip portion is melted when the lamp is lit for a long time. there were. Then, the molten cathode material evaporates and adheres to the inner surface of the bulb, shields the optical path, attenuates the light flux, and the specified light amount cannot be obtained, resulting in a lifetime.

【0006】また、陰極先端部が最大輝度を有するた
め、光学系の焦点はこの先端に合わせられている。しか
し、長時間の点灯により陰極先端が溶融し、この最大輝
度の位置が移動してしまい、点灯時間の経過に伴い、水
銀放電ランプの位置を合わせ直す必要があった。また、
従来の光学装置では、この位置調節のための機構が別途
必要となり、装置が複雑かつ高価になるという問題があ
った。
Further, since the cathode tip portion has the maximum brightness, the focus of the optical system is focused on this tip. However, the tip of the cathode is melted by lighting for a long time, and the position of this maximum brightness is moved, so that the position of the mercury discharge lamp needs to be realigned as the lighting time elapses. Also,
In the conventional optical device, a mechanism for adjusting the position is additionally required, which causes a problem that the device becomes complicated and expensive.

【0007】本発明は以上のような問題を解決するため
になされたものであり、その目的は、水銀放電ランプの
陰極に焼結体陰極を使用して、光束維持率が高く、陰極
先端の溶融がない水銀放電ランプを提供することにな
る。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to use a sintered body cathode as a cathode of a mercury discharge lamp and to obtain a high luminous flux maintenance rate and A mercury discharge lamp that does not melt is provided.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の水銀放電ランプは、バルブと、この
バルブ内に封設した陰極と陽極と、このバルブ内に封入
した水銀と希ガスからなるショートアーク型の水銀放電
ランプにおいて、該陰極は高融点金属粉末とエミッター
粉末とからなる焼結体を展延性に富む高融点金属の筒部
内に配置し、その焼結体の先端が円錐状に形成されてな
るものであり、該水銀はバルブ内容積1ccあたり10
mgから80mg封入され、該希ガスは2気圧(25℃
基準)以上封入されてなることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a mercury discharge lamp according to claim 1 comprises a bulb, a cathode and an anode enclosed in the bulb, and a mercury enclosed in the bulb. In a short arc type mercury discharge lamp made of a rare gas, the cathode comprises a sintered body made of a refractory metal powder and an emitter powder arranged in a tubular portion of a refractory metal having a high spreadability, and the tip of the sintered body. Is formed into a conical shape, and the mercury content is 10 per 1 cc of bulb internal volume.
Enclosed from 80 mg to 80 mg, the rare gas is 2 atm (25 ° C
It is characterized by being enclosed more than the standard).

【0009】前記展延性に富む高融点金属の筒部とは、
陰極本体のことであり、高融点金属は、モリブデン、タ
ングステン、タンタル、ニオブ等のことである。
The tubular portion made of a refractory metal having high ductility is
It refers to the cathode body, and the refractory metal is molybdenum, tungsten, tantalum, niobium, or the like.

【0010】前記陰極の高融点金属粉末とエミッター粉
末とからなる焼結体とは、電子放射の良好なエミッター
粉末と、タングステン、ニッケル、モリブデン等の高融
点金属粉末とを、所定比で混合し、所定形状にプレス成
形した後、焼結したものである。さらに、詳細に説明す
ると、このエミッター粉末は、アルカリ土類金属(S
r,Ba,Ca)若しくはその化合物、酸化トリウム、
あるいはアルカリ土類金属酸化物と他の金属(Ar,Z
r,Be,Th)酸化物との複合酸化物のことである。
The sintered body composed of the refractory metal powder of the cathode and the emitter powder is a mixture of the emitter powder having good electron emission and the refractory metal powder of tungsten, nickel, molybdenum or the like at a predetermined ratio. The material is press-molded into a predetermined shape and then sintered. More specifically, this emitter powder is composed of alkaline earth metal (S
r, Ba, Ca) or a compound thereof, thorium oxide,
Or alkaline earth metal oxides and other metals (Ar, Z
r, Be, Th) A composite oxide with an oxide.

【0011】前記希ガスとは、キセノン、クリプトン、
ネオン、アルゴンのことである。
The rare gas is xenon, krypton,
It is neon and argon.

【0012】また、請求項2記載の水銀放電ランプは、
ランプハウス内で、陽極を上方、陰極を下方に位置させ
て点灯使用されることを特徴とする。
The mercury discharge lamp according to claim 2 is
In the lamp house, the anode is positioned above and the cathode is positioned below to be used for lighting.

【0013】[0013]

【作用】請求項1記載の水銀放電ランプにおいて、紫外
線強度(初期値の60%以上を保つため)と陰極先端部
の温度(1800℃以下にする)との関係より、水銀は
バルブ内容積1ccあたり10mgから80mg封入す
る。希ガスは、水銀の蒸発を促すために、2気圧(25
℃基準)以上封入されている。そして、陰極先端部は、
高融点金属粉末とエミッター粉末とからなる焼結体でで
ききているので、先端部の溶融がない。つまり、光束維
持率が高い。
In the mercury discharge lamp according to claim 1, mercury has a bulb internal volume of 1 cc due to the relationship between the ultraviolet intensity (to maintain 60% or more of the initial value) and the temperature of the cathode tip (to 1800 ° C. or less). Enclose 10 to 80 mg per package. The noble gas is 2 atm (25 atm to accelerate evaporation of mercury.
Enclosed above (° C standard). And the cathode tip is
Since it is made of a sintered body composed of a high melting point metal powder and an emitter powder, there is no melting at the tip. That is, the luminous flux maintenance factor is high.

【0014】また、アルカリ土類金属と高融点金属粉末
を用いた焼結体を陰極に使用することは、焼結体陰極の
仕事関数が約1.5〜1.8eVと従来陰極のトリエイ
テッドダングステンの約2.6eVと比較して低い。こ
の結果、陰極の動作温度が下がり陰極先端部の溶融が防
止でき、目的とする点灯時間による輝点の移動が防止で
きる。
When a sintered body using an alkaline earth metal and a high melting point metal powder is used for the cathode, the work function of the sintered body cathode is about 1.5 to 1.8 eV, which is a triated of the conventional cathode. It is low compared with about 2.6 eV of Dangsten. As a result, the operating temperature of the cathode is lowered, the melting of the cathode tip can be prevented, and the movement of the bright spot due to the intended lighting time can be prevented.

【0015】請求項2記載の水銀放電ランプにおいて、
ランプハウス内で、陰極を下方に位置させて点灯使用す
るので、陰極の温度が必要以上に上がることを防止でき
る。つまり、陰極先端部の焼結体の溶融を防止できる。
また、対流の影響でアークが持ち上げられても、バルブ
にアークが接触することがない。つまり、バルブが局所
的に異常に熱せられることに起因する失透あるいは破裂
という問題が起こることがない。
In the mercury discharge lamp according to claim 2,
In the lamp house, since the cathode is positioned below and used for lighting, it is possible to prevent the temperature of the cathode from rising more than necessary. That is, it is possible to prevent melting of the sintered body at the tip of the cathode.
Further, even if the arc is lifted due to the effect of convection, the arc does not come into contact with the bulb. In other words, the problem of devitrification or rupture due to abnormal heating of the valve locally does not occur.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図面を用いて本発明を具体的に説明す
る。水銀放電ランプで陰極物質が蒸発するのはキセノン
ガス放電ランプに比べて陰極の温度が高いためである。
そこで、発明者らは、この陰極の温度を下げるための方
法を検討した。まず、焼結体陰極を使用して、実績にあ
るキセノンガス放電ランプでは、焼結体の温度は先端近
傍で1200〜1800℃であり、この値を目標として
種々実験を行った。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings. The cathode material is evaporated in the mercury discharge lamp because the cathode temperature is higher than that in the xenon gas discharge lamp.
Therefore, the inventors examined a method for lowering the temperature of the cathode. First, in a proven xenon gas discharge lamp using a sintered body cathode, the temperature of the sintered body was 1200 to 1800 ° C near the tip, and various experiments were conducted with this value as the target.

【0017】〔実験1〕焼結体のエミッターとして酸化
バリウムを用い、高融点金属粉末にタングステンを用い
た。封入水銀量はバルブ内容積1ccあたり100m
g、キセノンガスを0.3気圧(25℃基準)封入し
た。水銀を完全に蒸発させるため図3のように従来の水
銀放電ランプと同じように陽極が下側、陰極が上側にな
るように垂直点灯を行った。図4は、点灯時間の経過に
伴う紫外線照度減衰の変化を示したデーターである。図
4に示すように、陰極からの蒸発が激しく、約100時
間でバルブ内面への黒化のため光束は初期の50%ほど
になり使用できなかった。この実験に用いた水銀放電ラ
ンプは、電気定格は電圧40V,電流6.25A,消費
電力250Wで焼結体の温度は2000〜2300℃で
あった。そこで、焼結体の体積、先端角度を種々変えて
実験を行ったが効果はでなかった。
[Experiment 1] Barium oxide was used as the emitter of the sintered body, and tungsten was used as the refractory metal powder. The amount of enclosed mercury is 100m per 1cc of internal volume of the bulb.
g and xenon gas were sealed at 0.3 atm (25 ° C. standard). In order to completely evaporate the mercury, as in the case of the conventional mercury discharge lamp, as shown in FIG. 3, vertical lighting was performed so that the anode was on the lower side and the cathode was on the upper side. FIG. 4 is data showing a change in ultraviolet illuminance attenuation with the passage of lighting time. As shown in FIG. 4, the evaporation from the cathode was severe, and the light flux was about 50% of the initial value due to the blackening on the inner surface of the bulb in about 100 hours, which was unusable. The mercury discharge lamp used in this experiment had an electric rating of 40 V, a current of 6.25 A, a power consumption of 250 W, and a sintered body temperature of 2000 to 2300 ° C. Therefore, the experiment was conducted by changing the volume and the tip angle of the sintered body, but it was not effective.

【0018】〔実験2〕図1のように実験1と同じ焼結
体を含む陰極がバルブ内で温度の低い下側になるように
配置して点灯したところ、水銀が完全に蒸発せず定格の
出力がでなかった。これは、水銀放電ランプの場合、点
灯直後は温度が上がらず、水銀は温度の低い封体下側に
凝縮してしまうからである。通常は、温度の高い陽極が
下側にあるために水銀が蒸発し内圧が上昇し電圧が上昇
して規定の消費電力に達する。しかし、陰極を下側に配
置すると陰極の温度が低いので、いつまでたっても水銀
が蒸発せず、そのため電圧が上がらず規定の消費電力に
達しないため放電ランプの温度が上がらず水銀が蒸発し
ないという悪循環になる。そこで、強制的に点灯直後の
消費電力を増やすと水銀は蒸発するが過電流のため導電
箔が溶断したり、陰極や陽極の先端部が溶けてしまう不
具合が発生してしまった。あるいは、外部から強制加熱
して水銀を蒸発させて規定の消費電力で点灯させたが寿
命延長の効果はみられなかった。
[Experiment 2] As shown in FIG. 1, when the cathode containing the same sintered body as in Experiment 1 was placed in the bulb so as to be on the lower side of the lower temperature and turned on, mercury was not completely evaporated and the rated value was obtained. Was not output. This is because in the case of a mercury discharge lamp, the temperature does not rise immediately after lighting, and mercury condenses on the lower side of the low temperature envelope. Usually, since the anode having a high temperature is located on the lower side, mercury evaporates, the internal pressure rises, the voltage rises, and the specified power consumption is reached. However, when the cathode is placed on the lower side, the temperature of the cathode is low, so mercury does not evaporate forever, so the voltage does not rise and the specified power consumption is not reached, so the temperature of the discharge lamp does not rise and mercury does not evaporate. It becomes a vicious circle. Therefore, when the power consumption immediately after lighting is forcibly increased, mercury evaporates, but due to overcurrent, the conductive foil melts and the tips of the cathode and anode melt. Alternatively, the lamp was forcibly heated from the outside to evaporate the mercury and the lamp was lit at a specified power consumption, but no effect of extending the life was seen.

【0019】〔実験3〕図1は、本発明の水銀放電ラン
プの説明図である。20は焼結体陰極であり、陰極20
を下側、陽極3を上側に位置させて点灯する。その他図
3と同一符号は同一部分を示す。なお、希ガスとしてキ
セノンガスを使用した。図2は、焼結体陰極20の説明
用断面図を示す。21は、直径3.5mmのモリブデン
の電極本体。22は、タングステンの高融点金属粉末と
アルカリ土類金属(Sr,Ba,Ca)のエミッター粉
末を焼結した焼結体である。陰極を下側にして点灯して
いるキセノンガス放電ランプでは実績があるのに、水銀
放電ランプでは効果がないのは封入されているガスの違
いによる。水銀の原子量は200でキセノンは131と
水銀の方がキセノンの約1.5倍の重さのため、陰極に
対するイオン衝撃も水銀の方が大きくなる。そのため、
陰極の温度は水銀を100mg/cc封入したランプの
方がキセノンのみのランプより約600℃高かった。
[Experiment 3] FIG. 1 is an explanatory view of a mercury discharge lamp of the present invention. 20 is a sintered body cathode, and the cathode 20
Are turned on and the anode 3 is turned on. The same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same parts. Xenon gas was used as the rare gas. FIG. 2 shows a sectional view for explaining the sintered body cathode 20. 21 is a molybdenum electrode body having a diameter of 3.5 mm. Reference numeral 22 is a sintered body obtained by sintering a refractory metal powder of tungsten and an emitter powder of alkaline earth metal (Sr, Ba, Ca). The xenon gas discharge lamp, which is lit with the cathode on the lower side, has a track record, but the mercury discharge lamp has no effect due to the difference in the enclosed gas. Since the atomic weight of mercury is 200 and that of xenon is 131, which is about 1.5 times the weight of xenon, the ion impact on the cathode is also greater for mercury. for that reason,
The temperature of the cathode was about 600 ° C. higher in the lamp in which 100 mg / cc of mercury was sealed than in the lamp containing only xenon.

【0020】そこで、最適な水銀量を求める実験を行っ
た。その結果を図5に示す。図5は、バルブ内容積1c
cあたりの封入水銀量mgと陰極温度と相対照度の関係
を示すデーダーである。図5に示すように、封入水銀量
がバルブ内容積あたり80mgを越えると陰極の温度が
1800℃以上になって使用できないことがわかった。
また、10mg未満になると紫外線の強度が60%以下
になって実用的にならなかった。
Therefore, an experiment was conducted to find the optimum amount of mercury. The result is shown in FIG. FIG. 5 shows the valve internal volume 1c.
It is a dader showing the relationship between the amount of enclosed mercury per c, the cathode temperature, and the relative illuminance. As shown in FIG. 5, it was found that when the amount of enclosed mercury exceeds 80 mg per bulb inner volume, the temperature of the cathode becomes 1800 ° C. or higher and cannot be used.
Further, when it was less than 10 mg, the intensity of ultraviolet rays became 60% or less, which was not practical.

【0021】図6は、封入キセノンガス圧(25℃基
準)と消費電力の関係を示すデーターである。図6に示
すように、キセノンガスが2気圧以下であると点灯後に
電力が入らず水銀が蒸発しなかった。すなわち、キセノ
ンガスが2気圧以上必要であることがわかった。
FIG. 6 is data showing the relationship between the enclosed xenon gas pressure (25 ° C. standard) and power consumption. As shown in FIG. 6, when the xenon gas was 2 atm or less, electric power was not supplied after lighting and mercury did not evaporate. That is, it was found that the xenon gas needs to be at least 2 atm.

【0022】図7は、点灯時間に伴う紫外線照度の減衰
状態を示すデーターである。この実験に用いた本発明の
水銀放電ランプは、焼結体陰極を用い水銀をバルブ内容
積1ccあたり28mg、キセノンガスを6気圧封入し
たものであり、ランプの電気定格は電圧40V,電流
6.25A,消費電力250Wである。また、この実験
に用いた従来の水銀放電ランプは、水銀をバルブ内容積
1ccあたり50mg、キセノンガスを0.3気圧封入
したものである。なお、従来の水銀放電ランプは陰極に
トリエーテッドタングステンを使用した。
FIG. 7 is data showing the state of attenuation of ultraviolet illuminance with lighting time. The mercury discharge lamp of the present invention used in this experiment is one in which 28 mg of mercury per 1 cc of the internal volume of the bulb and 6 atm of xenon gas are filled using a sintered cathode, and the electric rating of the lamp is 40 V, current is 6. 25A and power consumption 250W. The conventional mercury discharge lamp used in this experiment is one in which 50 mg of mercury per 1 cc of internal volume of the bulb and 0.3 atm of xenon gas are enclosed. In the conventional mercury discharge lamp, thoriated tungsten is used for the cathode.

【0023】図7に示すように、本発明の水銀放電ラン
プは点灯後速やかに水銀が蒸発し、点灯1000時間
後、従来の水銀放電ランプでは紫外線の強度が初期の7
0%まで減衰しているが、本発明の水銀放電ランプの紫
外線の強度は初期の90%を維持していた。さらに、陰
極を測定した結果、1700℃を越えていなかった。ま
た、従来の水銀放電ランプでは、点灯初期100時間に
急激な照度減衰が発生するが、本発明の水銀放電ランプ
では、そのようなことが発生しなかった。したがって、
点灯時間が1000時間を経過しても、本発明の水銀放
電ランプは、陰極先端部の溶融による陰極輝点の移動が
なく、また、バルブ内面への陰極材質の付着もなく、紫
外線の強度も初期の90%を維持しており、従来の水銀
放電ランプに比べ、長寿命の水銀放電ランプを完成する
ことができた。それぞれの実験では、希ガスとしてキセ
ノンガスについて示したが、クリプトン、ネオン、アル
ゴンなどの希ガスについても同様の結果が得られた。
As shown in FIG. 7, in the mercury discharge lamp of the present invention, mercury evaporates immediately after lighting, and after 1000 hours of lighting, in the conventional mercury discharge lamp, the intensity of ultraviolet rays is 7 at the initial level.
Although attenuated to 0%, the intensity of ultraviolet rays of the mercury discharge lamp of the present invention was maintained at 90% of the initial value. Furthermore, as a result of measuring the cathode, the temperature did not exceed 1700 ° C. Further, in the conventional mercury discharge lamp, the illuminance is rapidly attenuated in the first 100 hours of lighting, but in the mercury discharge lamp of the present invention, such a phenomenon did not occur. Therefore,
Even after the lighting time of 1000 hours, the mercury discharge lamp of the present invention has no movement of the cathode bright spot due to melting of the cathode tip portion, no adhesion of the cathode material to the inner surface of the bulb, and the intensity of ultraviolet rays. The initial value of 90% was maintained, and a mercury discharge lamp having a longer life than the conventional mercury discharge lamp could be completed. In each experiment, xenon gas was shown as the noble gas, but similar results were obtained with noble gases such as krypton, neon, and argon.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の構
成の水銀放電ランプは、紫外線強度(初期値の60%以
上を保つため)と陰極先端部の温度(1800℃以下に
する)との関係より、水銀はバルブ内容積1ccあたり
10mgから80mg封入する。希ガスは、水銀の蒸発
を促すために、2気圧(25℃基準)以上封入されてい
る。そして、陰極先端部は、高融点金属粉末とエミッタ
ー粉末とからなる焼結体ででききているので、先端部の
溶融がない。つまり、光束維持率が高い。
As described above, in the mercury discharge lamp having the structure according to the first aspect, the ultraviolet intensity (to maintain 60% or more of the initial value) and the temperature of the cathode tip (to 1800 ° C. or less) Therefore, 10 to 80 mg of mercury is enclosed per 1 cc of the internal volume of the bulb. The rare gas is filled at 2 atm (25 ° C. standard) or more in order to promote evaporation of mercury. Since the cathode tip portion is made of a sintered body composed of a high melting point metal powder and an emitter powder, the tip portion does not melt. That is, the luminous flux maintenance factor is high.

【0025】請求項2記載の構成の水銀放電ランプは、
ランプハウス内で、陰極を下方に位置させて点灯使用す
るので、陰極の温度が必要以上に上がることを防止で
る。つまり、陰極先端部の焼結体の溶融を防止できる。
また、対流の影響でアークが持ち上げられても、バルブ
にアークが接触することがない。つまり、バルブが局所
的に異常に熱せられることに起因する失透あるいは破裂
という問題が起こることがない。
According to another aspect of the mercury discharge lamp of the present invention,
In the lamp house, since the cathode is positioned below and used for lighting, it is possible to prevent the temperature of the cathode from rising more than necessary. That is, it is possible to prevent melting of the sintered body at the tip of the cathode.
Further, even if the arc is lifted due to the effect of convection, the arc does not come into contact with the bulb. In other words, the problem of devitrification or rupture due to abnormal heating of the valve locally does not occur.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の水銀放電ランプの説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a mercury discharge lamp of the present invention.

【図2】焼結体陰極の説明用断面図である。FIG. 2 is a sectional view for explaining a sintered body cathode.

【図3】従来の水銀放電ランプの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional mercury discharge lamp.

【図4】点灯時間の経過に伴う紫外線照度減衰の変化を
示したデーターである。
FIG. 4 is data showing a change in ultraviolet illuminance attenuation with the passage of lighting time.

【図5】バルブ内容積1ccあたりの封入水銀量mgと
陰極温度と相対照度の温度を関係を示すデーダーであ
る。
FIG. 5 is a dader showing the relationship between the amount of enclosed mercury per 1 cc of bulb volume, the cathode temperature, and the temperature of relative illuminance.

【図6】封入キセノンガス圧(25℃基準)と消費電力
の関係を示すデーダーである。
FIG. 6 is a dader showing the relationship between the enclosed xenon gas pressure (25 ° C. standard) and power consumption.

【図7】点灯時間に伴う紫外線照度の減衰状態を示すデ
ーターである。
FIG. 7 is data showing a state of attenuation of ultraviolet illuminance with lighting time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バルブ 2 陰極 20 陰極 21 陰極本体 22 焼結体 3 陽極 4 導電箔 5 口金 6 発光空間 1 Valve 2 Cathode 20 Cathode 21 Cathode Main Body 22 Sintered Body 3 Anode 4 Conductive Foil 5 Base 6 Luminous Space

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 バルブと、このバルブ内に封設した陰極
と陽極と、このバルブ内に封入した水銀と希ガスからな
るショートアーク型の水銀放電ランプにおいて、 該陰極は高融点金属粉末とエミッター粉末とからなる焼
結体を展延性に富む高融点金属の筒部内に配置し、その
焼結体の先端が円錐状に形成されてなるものであり、該
水銀はバルブ内容積1ccあたり10mgから80mg
封入され、該希ガスは2気圧(25℃基準)以上封入さ
れてなることを特徴とする水銀放電ランプ。
1. A short arc type mercury discharge lamp comprising a bulb, a cathode and an anode enclosed in the bulb, and mercury and a rare gas enclosed in the bulb, wherein the cathode is a refractory metal powder and an emitter. A sintered body composed of a powder is placed in a cylindrical portion of a high-melting-point metal having a high spreadability, and the tip of the sintered body is formed in a conical shape. 80 mg
A mercury discharge lamp in which the rare gas is filled in at least 2 atm (25 ° C. standard).
【請求項2】 ランプハウス内で、陽極を上方、陰極を
下方に位置させて点灯使用されることを特徴とする請求
項1に記載の水銀放電ランプ。
2. The mercury discharge lamp according to claim 1, wherein the mercury discharge lamp is used in a lamp house with the anode positioned above and the cathode positioned below.
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