专利名称：放电灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及像超高压水银灯那样的高亮度放电灯，尤其涉及其电极。
背景技术：
高亮度放电灯的电极，使像钍和镧、钡那样的容易放射电子的物质吸附在构成电极的基体金属上，使工作函数降低，由此获得良好的电子放射特性。然而，容易放射电子的物质从电极表面上蒸发而失去，所以，为了保持良好的电子放射特性，需要补充容易放射电子的物质。
以往，人们认为容易放射电子的物质以氧化物的形式存在于高熔点的基体金属内，通过扩散而移动到端头上。因此，容易放射电子的物质向电极端头的供给，由于随时间的增加而扩散的路径延长，所以减少，当从内部供给的供给量小于从电极端头失去的量时，电弧点移动，电弧点的大小发生变化，产生电弧不稳定现象，所以寿命受到限制。
并且，若在开始时提高电极基体金属内的容易放射电子的物质的含量，则初期的容易放射电子的物质供给量过大，过多供给的容易放射电子的物质立即蒸发掉，因此，会引起照明开始后的初期黑化所致的辐射照度的衰减，所以，提高容易放射电子的物质含量来延长寿命的方法受到限制。
因为长期向电极端头供给容易放射电子的物质，在日本专利第2732451号公报和日本专利第2732452号公报中提出了在阴极内部设置空洞部，充填钡系容易放射电子的物质的结构。
这些公报所公开的技术，与容易放射电子的物质在电极的基体金属内均匀分散相比较，虽能更长期向电极端头上供给容易放射电子的物质，但由于这样仍然是采用晶粒边界和晶粒内的扩散的固体内扩散现象，所以被充填的容易放射电子的物质被消耗掉且扩散路径延长，不能避免容易放射电子的物质向电极端头的供给量随时间增加而减少。
弧光灯高输出照明时为了稳定地工作，在日本专利公开公报平9-92201号中提出了在高熔点金属的芯和周边部浸渍容易放射电子的物质，在其表面上被覆高熔点金属的结构、以及在多孔性高熔点金属内浸渍容易放射电子的物质的基体内设置端头开口的空洞路的结构。无论哪一种，容易放射电子的物质向端头的输送都是扩散现象，所以，随时间的增加，扩散路径增长，很难使供给量保持一定。
弧光灯高输出照明时，为了稳定工作，在特开平11-154488号公报中提出了具有空洞和端头穿通孔，在空洞内充填容易放射电子的物质的结构。容易放射电子的物质向电极端头的输送，穿通孔的扩散路径相同。但在被充填的容易放射电子的物质消耗的同时，向电极端头的路径延长，所以很难使供给量保持一定。
专利文献1日本专利第2732451号公报专利文献2日本专利第2732452号公报专利文献3日本公开公报平9-92201号专利文献4日本公开公报11-154488号发明内容因此，本发明的目的在于，提供一种高亮度放电灯，其使容易放射电子的物质向电极端头上的供给成为一定，具有能够保持良好的电子放射特性、长时间保持稳定工作的电极。
为了达到上述目的，技术方案1所述的发明，是一种放电灯，其具有密闭的透光性容器和在该容器内相对置的电极，这些电极通过与透光性容器进行气密的密封部而进行电连接，其特征在于，在该电极中，作为阴极使用的电极，在具备高熔点金属的电极内部具有气密室，封入容易放射电子的物质，在该气密室内存在未充填容易放射电子的物质的空间。
具有高蒸气压的容易放射电子的物质，在气密室内蒸发，变成气体而充满气密室，所以，在电极端头正下方的气密室内的表面上也形成吸附层。对于在气密室内表面上吸附层的形成，将说明基体金属为钨、容易放射电子的物质为铈的情况。气密室的蒸气压取决于气密室内的液体或固定和气相共存时的最冷部的温度。把铈封入到气密室内，若把最冷部的温度控制在约1900K，则铈的蒸气压约为133Pa。因为铈的熔点为1077K，所以，气密室内充满液体和气体。
电极端头正下方的气密室的内壁温度最高。若使电极端头和气密室的隔壁的厚度为1mm左右，则该温度也可达到约2400K左右。铈原子容易吸附在钨结晶面上，与铈原子之间的凝聚能量相比，铈原子和钨结晶面上的吸附能量较大，所以铈在133Pa的铈蒸气存在的条件下，能够使吸附层保持在约3200K的高温下。因此，气密室内壁的整个面由铈的吸附层覆盖。
若把铈封入到气密室内，把最冷部的温度控制在约1700K，则铈的蒸气压约为13.3Pa。铈在13.3Pa的铈蒸气存在的条件下，能够使吸附层保持在约2900K的高温。在此情况下，也用铈的吸附层来覆盖气密室内壁的整个面。
一般，在容易放射电子的物质的情况下，与容易放射电子的物质原子之间的凝聚能量相比，向钨结晶面的吸附能量较大，所以容易形成吸附层。为了使容易放射电子的物质容易在电极端头放射电子，需要在端头上形成吸附层，端头温度控制在能够使该吸附层保持稳定的温度下，所以可以在比端头低的温度下形成吸附层。因此，如果气密室内的容易放射电子的物质的蒸气压是充分的，那么在本发明的气密室内壁上几乎是必然会形成吸附层的。
在电极端头正下方和端头之间通过浓度梯度所引起的扩散来输送容易放射电子的物质，但电极端头正下方的容易放射电子的物质，当蒸气压高时形成吸附层，容易放射电子的物质向基体金属内溶入到固溶限度，并且也向结晶粒界内侵入，所以，浓度保持一定，被输送的容易放射电子的物质的单位时间的供给量保持一定。
由于重力作用，在电极端头正下方的气密室内的表面上容易放射电子的物质的凝聚相进行接触的情况下，电极端头正下方的浓度，由于容易放射电子的物质向基体金属内溶入达到固溶限度，所以能保持一定，在电极端头正下方和端头之间通过浓度梯度所产生的扩散而使容易放射电子的物质的供给量保持一定。若气密室剖面小，则有即使重力产生作用、也由于表面张力而使气密室内的电极端头正下方的部分形成气相的情况。在此情况下，也是通过容易放射电子的物质的吸附层而使浓度保持一定，所以，供给量保持一定。也就是说，若在气密室内存在空间，则不管电极的动作姿势如何，均能够使供给量保持一定。
通过把高蒸气压的容易放射电子的物质封闭在气密室内，能够把容易放射电子的物质迅速、大量地输送到电极端头正下方。并且，电极，越接近端头，工作温度越高，温度越高，扩散系数越大，所以其结果，因为气密室内的容易放射电子的物质有选择地被输送到电极端头上，因此以较少的容易放射电子的物质封入量，就能够达到长寿命。并且，不需要的容易放射电子的物质从电极内部向灯的放电空间中放出，造成灯内污染的现象能够被限制到最小限度。
并且，本发明的特征在于，封入到上述气密室内的容易放射电子的物质的一种成分包括从钪、铱、镧、铈、钆、钡、钍中的任一种选出的元素。
这些金属在钨等高熔点金属的表面上作为容易放射电子的物质使用性能良好，而且与构成气密室的钨等反应性较弱，所以，不会腐蚀气密室，能够使其保持稳定。并且，这些金属在钨中的溶解度比较低，所以，在电极端头正下方的高熔点金属的浓度决定于溶解度，可以认为有助于使容易放射电子的物质的供给保持稳定。
并且，本发明的特征在于，电极的端头部的基体金属以钨为主要万分，包含容易放射电子的物质。为了使气密室内的容易放射电子的物质到达电极端头上，需要数10至数100小时，所以，在基体金属内不含容易放射电子的物质的情况下，需要预先进行扩散容易放射电子的物质的处理。电极的端头部的基体金属以钨为主要成分，含有容易放射电子的物质，由此，在电极的工作初期作为以往型的电极使用，在该容易放射电子的物质枯竭之前容易放射电子的物质从气密室内输送到端头上，由此能够保证供给稳定的容易放射电子的物质。
并且，本发明的放电灯，具有密闭的透光性容器和在容器内相对置的电极，这些电极通过与透光性容器气密的密封部而进行电连接，其特征在于，该电极中，作为阴极使用的电极，具备含有容易放射电子的物质的高熔点金属的基体，具有在电极内保持气密的气密室，将从该基体中诱导出容易放射电子的物质的诱因性物质封入到气密室内封入，在该气密室内存在未充填诱导性物质的空间。
若使变成氧化物的容易放射电子的物质从含有容易放射电子的物质的高熔点金属中进行还原，在气密室内对容易放射电子的物质进行诱因的物质存在于气密室内，则在气密室的内表面附近区域内进行这种还原，从氧化物变成为蒸气压高的金属，被导入到气密室内。
例如，容易放射电子的物质是含有La2O3(镧的氧化物)的钨的情况下，作为诱因物质，例如若封入钙，则在高温下，气密室内表面附近的区域的La2O3被还原，变成蒸气压高的金属镧，气密室内充满蒸气，能够发挥与把容易放射电子的物质封入到气密室内的情况相同的作用。
诱因物质即还原物质是碳的情况下，和镧一起生成一氧化碳，这可以认为是再次在基体金属中分解成碳和氧，固溶在钨中。钨中的氧的扩散系数大，所以，氧被排放到电极外。
并且，本发明，其特征在于，上述诱因性材料包含从钙、镁、锶、锆、铪和碳中的任一种选择的元素。这些元素作为诱因性物质能够有效地发挥作用，而且与构成气密室的钨等的反应性很弱，所以，能够使气密室保持稳定。
再者，本发明的特征在于，气密封入内的物质包含碘、溴、氯中的任一种。这些卤素，因为能够提高容易放射电子的物质的蒸气压、增大气密室内的容易放射电子的物质的输送量，所以能够使气密室的电极端头正下方部分的吸附层保持稳定。并且，这些容易放射电子的物质的卤化物的蒸气压高，所以从离开电极端头部的、温度比较低的部分也能够供给容易放射电子的物质，能够增大容易放射电子的物质的总供给量。
并且，本发明的特征在于，在气密室内设置对气密空间进行支撑的结构。通过对柱状支柱、线圈状圆筒、网状圆筒、海棉状等气密空间进行支撑的结构，能够防止电极端头形成高温、长时间工作时气密室变形，能够使气密室保持一定形状，所以，能够使容易放射电子的物质的供给量保持稳定。结构材料可以采用以难烧结性的碳化锆、碳化铪、碳化钽、钨为主要成分的材料。
对于本发明的电极，将进一步说明最佳的条件。首先，其结构最好是气密室从电极端头正下方朝电极的轴方向延伸，延伸后的长度大于与轴相垂直的剖面的直径。通过气密室是纵长的形状，有更多的容易放射电子的物质从深部供给，所以能够增大供给量。并且，电极后部的温度比端头部低，比较稳定。这是因为电极端头附近温度梯度大致上也有1000K/mm，小的位置偏差就会形成很大的温度差，很难控制最冷点的温度引起的蒸气压，所以能够稳定地控制蒸气压。
并且，封入了电极端头和电子放射性物质的内室部的最小长度最好是0.1mm以上，3.0mm以下，当封入了电极端头和电子放射性物质的内室部的最小长度是0.1mm以下时，由于工作中的高熔点金属的蒸发，很难保持密封。另一方面，当封入了电极端头和电子放射性物质的内室部的最小长度是3.0mm以上时，容易放射电子的物质的浓度梯度减小，容易放射电子的物质的供给量不充分。
构成电极的高熔点金属材料由多晶体构成，关于电极端头部分的轴向晶粒的大小S和剖面方向的晶体的大小W，最好能达到S/W＞1，容易放射电子的物质的供给通过电极端头正下方的高熔点金属材料内的扩散而律速。因粒界扩散比粒内扩散快，所以若采用粒界扩散，则能增加供给量。若S/W＞1，则由于对扩散有作用的粒界增多，所以能够增大供给量。
并且，也可以使电极端头和气密室之间的高熔点金属大致上成为单晶体。
在极端上需要电弧稳定度的用途的情况下，若与照明时间一起使电极端头和气密室之间的高熔点金属是多晶体，则晶体随时间而增长，粒界扩散的扩散路缩短，所以供给量也减少。单晶的供给量不随时间而变化，所以，能够稳定地供给。但是，与多晶体相比，单晶的供给量较少，所以，需要减小端头厚度，即封入了电极端头和电子放射性物质的内室部的最小长度。
构成电极的高熔点金属材料，最好以钨为主要成分。因为钨熔点高，所以，能够用于高温下，和容易放射电子的物质一起形成电子放射用的单原子层，能够实现良好的电子放射特性。并且，因为蒸气压低，所以能够长时间减少电极损耗。
最好是电极端头部的基体金属以钨为主要成分，并含有铼。若在基体金属中含有铼，则能够改善电子放射特性，所以，能够更长时间地减少电极损耗。
最好是电极的端头部的基体金属以钨为主要成分，含有100重量ppm以内的钾。通过在电极端头部涂覆微量的钾，而能使端头部的钨多晶体的粒界保持稳定，能够使粒界扩散形成的扩散路保持稳定。
最好是电极的前端部由多晶体构成，晶粒的剖面方向的平均粒径为100μm以下。能够增加在电极端头部上通过粒界扩散的容易放射电子的物质的输送量。
也可以构成为在端头部具有孔，从孔的底部隔着薄壁具有气密室。通过孔的底和气密室的隔壁的位置，能够控制隔壁的温度、隔壁的厚度，能够使在隔壁内扩散的容易放射电子的物质的量保持最佳状态。容易放射电子的物质从孔的底部向电极端头的输送速度快，所以，隔壁内的扩散成为律速，能够使容易放射电子的物质的供给量保持一定。隔壁处于比端头低的温度下，所以能够抑制隔壁的变形。
本发明具有如下的效果。
根据本发明，能够在电极端头上长时间地大致上按一定比例来供给容易放射电子的物质，能够使电子放射长时间保持稳定，所以能够保持稳定的电弧，因此能够提供放射照度稳定的光源。
图1是本发明的典型的放电灯的部分剖面图的概要图。
图2是作为阴极使用的电极的放大剖面图。
图3是作为阴极使用的电极的放大剖面图。
图4是气密室的制作方法的示意图。
图5是说明在本发明的放电灯的电极结构中，容易放射电子的物质是如何输送的图。
图6是表示气密室内的支撑结构例的图。
具体实施例方式
下面说明本发明的实施例。
图1表示本发明的典型的放电灯10的概要图。它具有密闭的透光性容器2、以及在该透光性容器2内相对置的一对阴极3和阳极4这2个电极，这些电极通过与透光性容器2进行气密的密封部5而与外部进行电连接。图2表示电极的放大图。作为阴极使用的电极，这里阴极3在高熔点金属基体60的内部具有气密室20，把容易放射电子的物质30封入到该气密室20内，在气密室20内存在未充填容易放射电子的物质30的未充填空间40。在气密室内封入了真空或微量稀有气体。符号50是气密封部，例如用激光焊接进行密封。符号70是电极芯棒用的孔，其中插入对电极进行支撑的电极芯棒(无图示)。
并且，容易放射电子的物质的一种成分从钪、钇、镧、铈、镉、钡、钍中任一种选择。
或者，在与图1相同结构的放电灯中，具有密闭的透光性容器、在容器2内相对置的一对阴极3′和阳极4′这2个电极，在这些电极通过与透光性容器2进行气密封的密封部5来进行电连接的放电灯中，电极的放大图示于图3，作为阴极用的电极，在此为阴极3′，包括含有容易放射电子的物质的高熔点金属基体61，在电极内具有保持气密的气密室21，将从该基体61拉近容易放射电子的物质的诱因性物质31封入到气密室21内，在气密室21内存在未充填诱因性物质3的空间41。符号51是气密封部，例如用激光焊接进行密封。符号71是电极芯棒用的孔，用于插入对电极进行支撑的电极芯棒(无图示)。
诱因性物质是从钙、镁、锶、锆、铪、碳中的任一种选择的元素。封入到气密室21内的物质也包含碘、溴、氯中的任一种。并且，气密室21内支撑密封空间的结构，例如图6表示的气密室内的支撑结构的例子，如图6(a)所示，利用抗变形的不下垂钨丝80来制作支柱，或者如图6(b)所示，利用不下垂钨丝80来制作线圈，或者如图6(c)所示，用不下垂钨丝80来制作网状的圆筒等，也可以采用对气密室21进行支撑的结构，或者也可以设置碳化锆的具有通气性的海棉状烧结体90作为支撑体。并且，电极的端头部的基体金属以钨为主要成分，含有容易放射电子的物质。
在此表示气密室的制作方法的概要。
图4表示气密室制作方法的各个阶段。图4(a)是机械加工阶段，把圆柱状的高熔点金属基材60的端头加工成圆锥状，从与加工成圆锥状的一侧的相反侧，加工电极芯棒用的孔70以及与其相连接的气密室用的孔20a。孔加工采用电火花加工的方法。气密室用孔20a制作到接近电极端头处。气密室的电极端头附近的底部的面精度，为了保证容易放射电子的物质的扩散均匀性而要求均匀性。
图4(b)是容易放射电子的物质的充填加工阶段，把容易放射电子的物质30充填到气密室用孔20a内，把高熔点金属制的临时填塞栓65堵塞到气密室用的孔20a的开口部处。
图4(c)是激光封装阶段，从电极芯棒用的孔70的开口侧用激光照射，使临时塞栓65熔解进行封装。图中表示尚残留临时填塞栓65的中途状态。
图5是说明在本发明的放电灯电极结构中如何输送容易放射电子的物质的图。而且，电极芯棒用的孔从略。
容易放射电子的物质的输送可以按以下方法来进行。
(1)阴极3内的气密室20内的容易放射电子的物质30的一部分进行蒸发，变成容易放射电子的物质的蒸气30a。
(2)气密室20内表面上吸附容易放射电子的物质的蒸气30a，形成气密室内吸附层30b。
(3)从电极端头正下方的气密室内吸附层30b向电极端头，通过固体内扩散现象(图中的D)来输送容易放射电子的物质30。由于容易放射电子的物质30的浓度梯度是一定的，所以容易放射电子的物质30的输送速度也是一定的。
(4)由固体内扩散现象进行输送的容易放射电子的物质变成容易放射电子的物质单原子层30c，通过降低工作函数，来进行良好的电子排放。
(5)容易放射电子的物质单原子层30c因高温而徐徐蒸发损耗(图中的L)。
<第1实施例>
以下表示本发明的具体实施例。灯的整体形状如图1所示。对图2，以上已说明了概况，它是作为阴极用的电极的放大剖面图。高熔点基体金属60采用含有1重量％的镧氧化物的直径15mm的棒状钨材料。阴极端头加工成端头直径1.2mm，端头角80度的圆锥台状，在离开端头1.0mm的位置上，设置一种从端头正下方沿轴线向下方延伸的、直径1.0mm、长度8mm的气密室20，其中封入约5.0mg的镧片作为容易放射电子的物质30。封入的方法是在临时固定的钨栓(无图示)上，从后部向栓上照射YAG激光，使一部分熔解。
使用上述阴极制作了灯输入4.3kW、极间距离5.0mm的超高压水银灯。电弧的稳定性用电压波动f(％)进行评价。电压的波动f(％)，至少照明30分钟以上热稳定之后，1分钟的灯电压的最大值Vmax和最小值Vmin按下式进行定义。
F＝((Vmax-Vmin)/Vmax)×100(％)初期的波动f为1％～2％。电弧若不稳定，则电压波动f超过3％。对电压波动进行监视，当波动f超过3％时，判断为电弧不稳定。
采用使用了以往的含有2％钍氧化物的钨的阴极的同类型灯，电弧不稳定是在800～1200小时之间。以往的阴极是指阴极本身是均匀地混入了2％的钍氧化物的阴极。当对本发明的灯进行评价时，在1500小时内电弧达到稳定。并且，通过目视对电弧点的形态进行观察，也未看到电弧摆动等不稳定现象。本例是适用于直流照明灯阴极的例子，但本发明的电极并不仅限于此，因为适用于作为阴极使用的电极，所以理所当然地也能够适用于交流照明的电极。
<第2实施例>
灯的整体形状如图1所示。在图2中作为阴极使用的电极的高熔点基体金属60，采用了含有1重量％的镧氧化物的直径12mm的棒状钨材料。阴极端头加工成端头直径1.2mm，端头角60度的圆锥台状，在离开端头1.5mm的位置上，设置一种从端头正下方沿轴线向下方延伸的、直径0.8mm、长度20mm的气密室20，其中封入约2.0mg的碘化镧作为容易放射电子的物质。使用上述阴极制作了灯输入4.3kW、极间距离5.2mm的超高压水银灯。
采用使用了以往的含有2％钍氧化物的钨的阴极的同类型灯，电弧不稳定是在800～1200小时之间。当对本发明的灯进行评价时，在1500小时内电弧达到稳定。并且，通过目视对电弧点的形态进行观察，也未看到电弧摆动等不稳定现象，很稳定。
<第3实施例>
灯的整体形状如图1所示。在图2中作为阴极使用的电极的高熔点基体金属60，采用了含有1重量％的铈氧化物的直径10mm的棒状钨材料。阴极端头加工成端头直径1.0mm、端头角45度的圆锥台状，在离开端头0.5mm的位置上，设置一种从端头正下方沿轴线向下方延伸的、直径0.6mm、长度8mm的气密室20，其中封入约5.0mg的铱片作为容易放射电子的物质。使用上述阴极制作了灯输入2.5kW、极间距离4.7mm的超高压水银灯。
采用使用了以往的含有2％钍氧化物的钨的阴极的同类型灯，电弧不稳定是在1500～2000小时之间。当对本发明的灯进行评价时，在2000小时内电弧达到稳定。并且，通过目视对电弧点的形态进行观察，也未看到电弧摆动等不稳定现象，很稳定。
<第4实施例>
灯的整体形状如图1所示。在图2中作为阴极使用的电极的高熔点基体金属，采用了纯度99.9％以上的直径10mm的棒状钨材料。阴极端头加工成端头直径1.0mm，端头角45度的圆锥台状，在离开端头0.5mm的位置上，设置一种从端头正下方沿轴线向下方延伸的、直径0.6mm、长度10mm的气密室20，其中封入约5.0mg的镧片作为容易放射电子的物质。因为进一步扩散，在2400℃下在真空中进行24小时的热处理，使容易放射电子的物质进行扩散。使用上述阴极制作了灯输入2.5kW、极间距离4.7mm的超高压水银灯。
采用使用了以往的含有2％钍氧化物的钨的阴极的同类型灯，电弧不稳定是在1500～2000小时之间。当对本发明的灯进行评价时，在2000小时内电弧达到稳定。并且，通过目视对电弧点的形态进行观察，也未看到电弧摆动等不稳定现象，很稳定。
<第5实施例>
灯的整体形状如图1所示。在图3中作为阴极使用的电极的高熔点基体金属61，采用了含有2重量％的钇氧化物的、直径8mm的棒状钨材料。阴极端头加工成端头直径0.8mm、端头角40度的圆锥台状，在离开端头1.5mm的位置上，设置一种从端头正下方沿轴线向下方延伸的、直径1.0mm、长度10mm的气密室21，其中封入约2.0mg的钙作为诱因容易放射电子的物质的物质。使用上述阴极制作了灯输入2.0kW、极间距离4.4mm的超高压水银灯。
采用使用了以往的含有2％钍氧化物的钨的阴极的同类型灯，电弧不稳定是在800～1200小时之间。当对本发明的灯进行评价时，在1500小时内电弧达到稳定。并且，通过目视对电弧点的形态进行观察，也未看到电弧摆动等不稳定现象，很稳定。
<第6实施例>
灯的整体形状如图1所示。在图3中作为阴极使用的电极的高熔点基体金属61，采用了含有2重量％的钍氧化物的直径20mm的棒状钨材料。阴极端头加工成端头直径1.8mm、端头角60度的圆锥台状，在离开端头1.0mm的位置上，设置一种从端头正下方沿轴线向下方延伸的、直径1.2mm、长度8mm的气密室21，其中为了引入碳素作为诱因容易放射电子的物质的物质，封入了在表面上存在约30μm碳化层的直径0.8φ长度4.0mm的钨棒。使用上述阴极制作了灯输入8.0kW、极间距离7.2mm的超高压水银灯。
采用使用了以往的含有2％钍氧化物的钨的阴极的同类型灯，电弧不稳定是在800～1000小时之间。当对本发明的灯进行评价时，在1000小时内电弧达到稳定。并且，通过目视对电弧点的形态进行观察，也未看到电弧摆动等不稳定现象，很稳定。
<第7实施例>
灯的整体形状如图1所示。在图3中作为阴极使用的电极的高熔点基体金属61，采用了含有2重量％的钍氧化物的直径12mm的棒状钨材料。阴极端头被加工成端头直径1.8mm、端头角50度的圆锥台状，在离开端头2.5mm的位置上，设置一种从端头正下方沿轴线向下方延伸的、直径1.2mm、长度20mm的气密室21，其中封入约2.0mg的溴化镁作为诱因容易放射电子的物质的物质。使用上述阴极制作了灯输入4.5kW、极间距离6.2mm的超高压水银灯。
采用使用了以往的含有2％钍氧化物的钨的阴极的同类型灯，电弧不稳定是在750～900小时之间。当对本发明的灯进行评价时，在1000小时内电弧达到稳定。并且，通过目视对电弧点的形态进行观察，也未看到电弧摆动等不稳定现象，很稳定。
权利要求
1.一种放电灯，其具有密闭的透光性容器和在该容器内相对置的一对电极，这些电极通过与透光性容器气密封的密封部而进行电连接，其特征在于，在该电极中，作为阴极使用的电极，在具备高熔点金属的基体的内部具有气密室，封入容易放射电子的物质，在该气密室内存在未充填容易放射电子的物质的空间。
2.如权利要求1所述的放电灯，其特征在于，上述容易放射电子的物质的一种成分包括从钪、铱、镧、铈、钆、钡、钍中的任一种选出的元素。
3.如权利要求1所述的放电灯，其特征在于，上述电极的端头部的基体金属以钨为主要成分，包含容易放射电子的物质。
4.如权利要求1所述的放电灯，其特征在于，封入到上述气密室内的物质包含碘、溴、氯中的某一种。
5.一种放电灯，其具有密闭的透光性容器和在容器内相对置的一对电极，这些电极通过与透光性容器气密封的密封部而进行电连接，其特征在于，该电极中，作为阴极使用的电极，具备含有容易放射电子的物质的高熔点金属的基体，具有在电极内保持气密的气密室，将从该基体中诱导出容易放射电子的物质的诱因性物质封入到气密室内，在该气密室内存在未充填诱导性物质的空间。
6.如权利要求5所述的放电灯，其特征在于，上述气密室内的诱因性物质包含从钙、镁、锶、锆、铪和碳中的任一种选择的元素。
全文摘要
本发明提供一种高亮度放电灯，其使容易放射电子的物质向电极端头上的供给量成为一定，具有能够保持良好的电子放射特性、长期保持稳定工作的电极。该放电灯具有密闭的透光性容器和在该容器内相对置的一对电极，这些电极通过与透光性容器气密封的密封部而进行电连接，该放电灯的特征在于该电极的至少一个，在具备高熔点金属的电极的内部具有气密室，封入容易放射电子的物质，在该气密室内存在未充填容易放射电子的物质的空间。
文档编号H01J1/02GK1630018SQ200410082040
公开日2005年6月22日 申请日期2004年12月17日 优先权日2003年12月17日
发明者池内满 申请人:优志旺电机株式会社