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公開番号2025014618
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023117321
出願日2023-07-19
発明の名称ショートアーク型放電ランプおよびショートアーク型放電ランプの製造方法
出願人株式会社オーク製作所
代理人個人,個人
主分類H01J 61/16 20060101AFI20250123BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】従来のキセノンガスまたはキセノンガスを主成分とする混合ガスを封入したショートアーク型放電ランプと同様の特性をもち、代替可能なショートアーク型放電ランプを提供する。
【解決手段】ショートアーク型放電ランプ10は、水銀とともに、キセノンガスよりもイオン化エネルギーの高いアルゴンガスを主成分とし、水銀よりもイオン化エネルギーの高いキセノンガスを加えた混合ガスを、放電管12内に封入している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
放電管と、
前記放電管内に配置される一対の電極とを備え、
前記放電管内に封入されるガスが、アルゴン（Ａｒ）ガスと、アルゴンガスよりもイオン化エネルギーの低い少なくとも１種類の希ガスとが含まれる混合ガスであって、前記少なくとも１種類の希ガスの前記混合ガスに対する混合割合が、前記アルゴンガスの混合割合と同じ、またはそれ以下であることを特徴とするショートアーク型放電ランプ。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記少なくとも１種類の希ガスの前記混合ガスに対する混合割合が、１０％～５０％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のショートアーク型放電ランプ。
【請求項３】
前記少なくとも１種類の希ガスの前記混合ガスに対する混合割合が、１０％～３０％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のショートアーク型放電ランプ。
【請求項４】
前記少なくとも１種類の希ガスの前記混合ガスに対する混合割合が、３０％～５０％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のショートアーク型放電ランプ。
【請求項５】
前記少なくとも１種類の希ガスが、キセノン（Ｘｅ）ガスから成ることを特徴とする請求項１に記載のショートアーク型放電ランプ。
【請求項６】
前記放電管が、管球型の放電管であって、
前記一対の電極において、陽極の少なくとも一部が、ランプ軸に沿って前記放電管の最大径部に位置することを特徴とする請求項１に記載のショートアーク型放電ランプ。
【請求項７】
前記放電管内にキセノンのみを封入したときの絶縁破壊電圧よりも低い絶縁破壊電圧によって、点灯始動することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のショートアーク型放電ランプ。
【請求項８】
放電管を成形し、あらかじめ組み立てられたマウント部品を封止管に溶着させ、
放電管に設けられた排気管から、アルゴンガスから所定の割合で封入する工程と、
アルゴンガス封入後、キセノンガスを、アルゴンガスの混合割合と同じ、またはそれよりも低くなるように封入する工程と
を含むことを特徴とするショートアーク型放電ランプの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショートアーク型放電ランプ（水銀ランプ）に関し、特に、放電管内に封入される放電ガスに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ショートアーク型放電ランプでは、一対の電極（陽極、陰極）を放電管内に対向配置させ、放電ガスを封入している。一対の電極間に電圧を印加させることによってアーク放電が生じ、ｉ線などを含めた紫外線波長域の光を、連続スペクトル光として発光させる。このようなショートアーク型放電ランプは、半導体製造の露光工程などに利用され、高出力の紫外線を放射することができる。
【０００３】
ランプ点灯の始動性向上や、ガスおよび放電管の保温効果を得ることなどを目的として、通常、キセノン（Ｘｅ）ガス、あるいはキセノンガスを主成分とする混合ガスが、放電管内に封入されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方で、アルゴンガス、クリプトンガス、そしてネオン（Ｎｅ）ガスが、水銀と比べて熱伝導率が高い点に着目し、これら希ガスの少なくともいずれかを放電管内に封入するショートアーク型放電ランプが提案されている（特許文献２参照）。そこでは、陰極の先端部を、円錐台形状の先端面に突起部を形成した先端部で構成し、陰極先端部の形状変化、摩耗を防ぐ。また、水銀より熱伝導率の高いアルゴンガス、クリプトンガス、ネオンガスに対し、水銀より熱伝導率の低いキセノンガスを加えることで、外界からの攪乱（冷風など）の影響を防ぐことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００３－１５１５０１号公報
特開２００３－２５７３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のキセノンガス、あるいは希ガスを主成分とする混合ガスを封入するショートアーク型放電ランプは、良好なランプ点灯始動性、保温効果などをもつ。このようなキセノンガスをバッファガスとして放電管内に封入する代わりに、アルゴンガス、クリプトンガスを封入することは、紫外線放射量の増加をもたらす一方で、不安定なアーク放電、照度低下や不均一化を招く。すなわち、従来のキセノンガスまたはキセノンガスを主成分とする混合ガスを封入するショートアーク型放電ランプの備えている利点が失われる。
【０００７】
本発明の目的は、従来のキセノンガスまたはキセノンガスを主成分とする混合ガスを封入したショートアーク型放電ランプと同様の特性をもち、代替可能なショートアーク型放電ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、放電管と、放電管内に配置される一対の電極とを備えたショートアーク型放電ランプ（水銀ランプ）であって、放電管内に、アルゴンガスと、アルゴンガスよりもイオン化エネルギーの低い少なくとも１種類の希ガスとが含まれる混合ガスが封入される。例えば放電ランプは、放電管内にキセノンのみを封入したときの絶縁破壊電圧よりも低い絶縁破壊電圧によって、点灯始動することが可能である。
【０００９】
希ガスとしては、キセノンガス、またはクリプトンガスが適用可能である。あるいは、両方のガスを希ガスとしてもよい。混合ガスは、アルゴンガスと、少なくとも１種類の希ガスとから成るようにして、封入することができる。例えば、アルゴンガスとキセノンガスとから成る混合ガスが、封入される。
【００１０】
本発明では、少なくとも１種類の希ガスの混合ガスに対する混合割合が、アルゴンガスの混合割合と同じ、またはそれ以下になっている。アルゴンガスを主成分とする混合ガス、アルゴンガスがリッチ状態の混合ガスは、上記混合割合の条件を満たすガスに含まれる。混合割合は、ガス濃度（モル濃度）の割合として表すことができ、封入圧力の比を混合割合としてみなすことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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