[发明专利]放电灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种产生紫外线的放电灯，尤其涉及使用具有阶梯状槽的散热结构且温度上升得少的电极的放电灯及其电极的制造方法。

背景技术

以往，作为形成半导体的布线图案时的光源，一般使用产生紫外线的短弧型放电灯等。该放电灯在使阳极垂直向上或向下的状态下点亮。点亮状态下的阳极与来自阴极的电子碰撞而成为高温，并蒸发消耗掉。从电极蒸发出的粒子通过热对流而被搬运，并附着在放电灯的内壁上，所以从发光管中央部起上部侧的内管壁黑化。放电灯的电极具有阴极和阳极，而在下面的说明中，只将它们总称为电极。

如果能够抑制短弧型放电灯在点亮时阳极成为高温，就能够减少电极构成物质从阳极前端部的蒸发，能够缓和电极前端的磨损和热变形等，从而能够延长灯的使用寿命。因此，若增加通过辐射从电极所放出的热量即可。具体而言，通过在电极的侧面上形成V字形的散热槽来增加阳极的表面积，从而增加来自电极的热放射以降低电极温度。

图5中示出了现有的散热结构。图5(a)是V字形槽部的开口较宽的散热结构的放大剖面图。图5(b)是矩形槽部的开口较窄的散热结构的放大剖面图。在图5(a)、(b)中，V字形槽部60和矩形槽部70是通过激光加工形成的散热结构。顶面61、71是不实施槽加工的面。底面62、72是槽底部的面。侧面63、73是槽的侧面。变形了的散热结构74是因外力而变形了的散热结构。如图5(a)所示，V字形槽部60的侧面63呈V字形地宽度从底面62向顶面61展开。与矩形槽部70相比，V字形槽部60的散热结构不易变形。但是，V字形槽的电极整体的表面积增加得少。

如图5(b)所示，矩形槽部70的侧面73从底面72到顶面71之间大致平行。与V字形槽部60相比，矩形槽部70的散热结构容易变形。但是，矩形槽的电极整体的表面积增加得多。当散热结构发生变形时，如变形了的散热结构74那样，槽壁与相邻的壁接触。如果成为这样，变形的部分与其周边部成为高温状态，有时电极异常消耗。下面列举几个与此相关的现有技术的例子。

如图5(c)所示，专利文献1所公开的“稀有气体密封高压放电灯用的阳极”是在外周面上设有深度1～3mm的冷却槽的钨阳极。冷却槽的侧面间的角度是90°。阳极外周面是高散热性的烧结金属层。如图5(d)所示，专利文献2所公开的“放电灯阳极”是沿侧周面切入有与轴向平行的槽的圆柱状钨棒的电极。槽的深度是圆柱直径的1～7％。槽的角度是60～90°。如图5(e)所示，专利文献3所公开的“渔业用放电灯”具有主体部上设有深度比宽度大的槽的阳极。槽的深度是6mm，宽度是3mm。前端面和后端面的直径是12mm，主体部的外径是30mm，整个阳极的长度40mm。如图5(f)所示，专利文献4所公开的“短弧放电灯”具有在周面刻有前端侧变浅而基端侧变深的多个槽的阳极。如图5(g)所示，专利文献5所公开的“短弧型高压放电灯”具有在侧面形成有槽部的电极。槽部的深度在电极直径的12％以内。槽部的深度D是槽部的间距P的两倍以上。在专利文献6、7中公开有半导体的激光加工技术。在非专利文献1、2中记载有与激光加工的基础和应用相关的各种技术。

专利文献1：日本特公昭39-011128号公报

专利文献2：日本实开昭54-132975号公报

专利文献3：日本实开昭60-048663号公报

专利文献4：日本实开昭60-110973号公报

专利文献5：日本特开2002-117806号公报

专利文献6：日本特开昭63-278368号公报

专利文献7：日本专利第2810435号公报(日本特开平01-225928号公报)

非专利文献1：激光协会编集：《激光应用技术手册》(朝仓书店，1984年发行)

非专利文献2：川澄博通编：《激光加工技术》(CMC，2001年发行)

但是，在使用具有现有V字形散热槽的电极的放电灯中存在以下问题。在侧面的敞开角度大而槽的密度小的V字形散热槽的情况下，电极的散热效果小。在侧面的敞开角度小而槽的密度大的矩形散热槽的情况下，散热部容易变形。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有问题，在充分维持放电灯的电极的强度的同时，增加表面积，从而延长灯的寿命。