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公開番号2025079019
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-21
出願番号2023191410
出願日2023-11-09
発明の名称放電ランプ
出願人ウシオ電機株式会社
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類H01J 61/073 20060101AFI20250514BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】エミッタ材の使用量を抑制しつつ、所望の期間にわたって安定的に点灯させることができる放電ランプを提供する。
【解決手段】水銀が封入された発光管内に、陰極と陽極とが第一方向において対向配置された放電ランプであって、陰極は、高融点金属から構成された本体部と、第一方向における第一端と第二端とを有し、第一端側から第二端側に向かうにつれて第一方向に直交する平面で切断したときの断面形状が徐々に縮径する、第一端が本体部に対して面接合された、エミッタ材を含有する高融点金属から構成された先端部とを備え、先端部の第一方向の長さが5mm以下であり、かつ、第一方向に見たときの第二端の外接円の直径が0.8mm以上4mm以下である。
【選択図】図2A
特許請求の範囲【請求項１】
水銀が封入された発光管内に、陰極と陽極とが第一方向において対向配置された放電ランプであって、
前記陰極は、
高融点金属から構成された本体部と、
前記第一方向における第一端と第二端とを有し、前記第一端側から前記第二端側に向かうにつれて前記第一方向に直交する平面で切断したときの断面形状が徐々に縮径する、前記第一端が前記本体部に対して面接合された、エミッタ材を含有する高融点金属から構成された先端部とを備え、
前記先端部の前記第一方向の長さが５ｍｍ以下であり、かつ、前記第一方向に見たときの前記第二端の外接円の直径が０．８ｍｍ以上４ｍｍ以下であることを特徴とする放電ランプ。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
前記本体部が純タングステンから構成されており、前記先端部がエミッタ材としての酸化トリウムを含有するトリエーテッドタングステンから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。
【請求項３】
点灯電力（Ｗ）を、前記先端部と前記本体部とが面接触している部分の接触面積（ｍｍ
2
）で割った値（Ｗ／ｍｍ
2
）が５００以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の放電ランプ。
【請求項４】
前記陽極と前記陰極との離間距離をＤ（ｍｍ）としたときに、前記先端部の前記第一方向の長さが（Ｄ×０．１５）ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の放電ランプ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ランプに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、水銀を封入したショートアーク型放電ランプは、発光管内に対向配置された一対の電極の先端間距離が短く、点光源に近いことから、光学系と組み合わせることにより集光効率の高い露光装置の光源として利用されている。
【０００３】
上述したような放電ランプに関しては、電子放出特性を向上させることを目的として、多くの場合、電子の放射性を向上させるためのエミッタ材（「易電子放射性材料」と称される場合がある。）を含有させた材料で作製された先端部を有する陰極が採用される。下記特許文献１には、本体部と、エミッタ材を含有させた先端部からなる陰極の構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５７０４３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エミッタ材として用いられる物質としては、例えば、酸化トリウム（ＴｈＯ
2
）や、酸化ランタン（Ｌａ
2
Ｏ
3
）等が知られている。これらの物質は、エミッタ材として優れた物質ではあるが、人や環境に対して有害な物質、又は放射性物質であるため、取り扱いが難しく、輸送時や使用時における規制が設けられている場合が多い。
【０００６】
また、近年では、使用用途の幅が広がっている背景から、放電ランプの高出力化が期待されている。このため、放電ランプは、より大きな電力の投入に耐え得るように、電極の大型化が検討されており、これに伴って、一つの放電ランプにおけるエミッタ材の使用量が増加している傾向がある。
【０００７】
しかしながら、上述したように、エミッタ材に採用される物質は、取り扱いが難しく、輸送時や使用時の規制が設けられている場合が多いという事情から、不必要な量を使用することは好ましくない。
【０００８】
そこで、本発明者らは、放電ランプの陰極の作製に使用するエミッタ材の使用量を最小限にすべく、鋭意検討を続け、本発明の構成を想到するに至った。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑み、エミッタ材の使用量を抑制しつつ、所望の期間にわたって安定的に点灯させることができる放電ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る放電ランプは、
水銀が封入された発光管内に、陰極と陽極とが第一方向において対向配置された放電ランプであって、
前記陰極は、
高融点金属から構成された本体部と、
前記第一方向における第一端と第二端とを有し、前記第一端側から前記第二端側に向かうにつれて前記第一方向に直交する平面で切断したときの断面形状が徐々に縮径する、前記第一端が前記本体部に対して面接合された、エミッタ材を含有する高融点金属から構成された先端部とを備え、
前記先端部の前記第一方向の長さが５ｍｍ以下であり、かつ、前記第一方向に見たときの前記第二端の外接円の直径が０．８ｍｍ以上４ｍｍ以下であることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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