[发明专利]短弧型放电灯

说明书

技术领域

本发明涉及短弧型放电灯，尤其涉及，在阴极设置含有氧化钍的发射极部的短弧型放电灯。

背景技术

先前，封入有水银的短弧型放电灯，在发光管内相对配置的一对电极的前端间距离较短、接近点光源，因此通过与光学系统组合就可用作聚光效率高的曝光装置的光源。并且，封入氙有的短弧型放电灯可在投影机等中用作可见光光源，近年来在作为数字电影用光源而被重用。

而且，在所述的短弧型放电灯中，在阴极设置有发射极材料以提高电子放射特性为人所知。

但是在最近，从节约稀有资源的观点出发，作为发射极材料的钍的使用受到限制，逐渐要求避免其的大量使用。再加上该钍是放射性物质，有时候也会因法律而限制其使用。

鉴于这种情况，正在开发各种仅在阴极的前端部含有发射极材料的构造的放电灯。

专利文献(日本特表2010-33825号公报)中公开了所述的现有的短弧型放电灯的阴极构造。

图4中图示了该现有技术，图4(A)是短弧型放电灯的整体图，图4(B)表示其阴极构造。

如图4(A)所示，在短弧型放电灯1的发光管10内，由钨构成的阳极11与阴极12相对配置。该发光管10内封入有水银或氙等发光物质。此外，在该图中，短弧型放电灯1表示为被垂直点灯的方式，但随着其用途不同，也会有被水平点灯的方式。

并且，该灯中的阴极构造示于图4(B)，阴极12由阴极主体部12b和发射极部12a构成，其中该阴极主体部12b由高纯度的钨构成，发射极部12a和与其一体形成的发射极部12a构成。该发射极部12a在钨中含有例如氧化钍等的发射极物质。

在这种灯中使用钍作为发射极物质，在阴极的前端部分的敷钍钨中所含有的氧化钍，在阴极表面因灯点灯过程中变成高温而被还原，变成钍原子而在阴极的外表面扩散，向温度高的前端侧移动。由此，就可缩小功函数而使电子放射特性变得良好。

然而，在上述现有技术中，实际在灯点灯时对改善电子放射特性有贡献的发射极物质，仅限于从阴极前端的外表面起的极浅区域中含有的发射极物质。

原本发射极物质就会在阴极前端的外表面因熟而蒸发消耗，但通过来自阴极内部的浓度扩散，也期待该发射极物质能被继续供给。

然而，相较于该温度最高的外表面上的消耗量，从温度较低的阴极内部的浓度扩散所提供的供给并不够充足，会发生其供给量赶不上上述消耗量的现象。

其结果为，即使阴极内部含有丰富的发射极物质，在阴极表面仍会出现发射极物质枯竭的现象。

如此，在上述现有技术中，即使在阴极前端含有发射极物质，仍无法充分活用该发射极物质，一旦阴极前端表面的发射极物质枯竭，则电子放射特性会降低而导致发生闪烁的问题。

专利文献1日本特开2010-33825号公报

发明内容

本发明鉴于上述现有技术的问题点，提供一种短弧型放电灯，在发光管的内部，阴极与阳极相对配置，上述阴极由以钨为主成分的主体部、和接合在该主体部的前端的敷钍钨构成的发射极部构成，通过实现阴极前端的内部所含有的发射极物质的有效利用，防止阴极表面的发射极物质的枯竭，即使减少发射极材料的使用量仍可通过充分活用发射极物质来补充，由此而提供一种可长时间维持电子放射功能，达成灯闪烁寿命长期化的构造。

为了解决上述课题，本发明的特征为，上述阴极主体部和发射极部构成，上述主体部以钨为主成分，上述发射极部与主体部接合，并由敷钍钨构成，主体部含氧浓度低于发射极部，在发射极部的前端面，形成有条纹状的钨碳化物。

并且，其特征在于，在上述阴极的侧面，形成有碳化物层。

并且，其特征在于，上述阴极的主体部与发射极部被扩散接合。

并且，其特征在于，上述阴极的主体部由纯钨构成。

发明效果

根据本发明，由于在含有氧化钍的发射极部的前端面形成有钨碳化物，因此碳(C)会从该碳化物的相往阴极内部、即发射极部的内部扩散，促进发射极部中的氧化钍的还原反应，使得阴极内部中所含的氧化钍被有效利用。

并且，因氧化钍的还原反应而在发射极部中产生的氧，迅速向与该发射极部接合的氧浓度低的阴极主体部中扩散，因此与上述碳的扩散作用组合，更进一步促进发射极部中的上述氧化钍的还原反应。

其结果为，可避免阴极发射极部表面的氧化钍发生枯竭的情况，即使限制发射极物质的使用，仍可获得能够实现闪烁寿命长的灯的效果。

附图说明

图1是本发明所述的放电灯的阴极构造的整体图。