放电灯、放电灯用电极、以及放电灯用电极的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及曝光装置等中利用的放电灯，尤其设及在形成在电极内部的密闭空间 封入有传热体的电极构造。
【背景技术】
[0002] 在放电灯中，公知有在电极内部形成密闭空间并封入具有冷却功能的金属的电极 (参照专利文献1)。运里，将由银等热传导率较高、融点比较低的金属构成的传热体密闭在 阳极内部。当电极溫度因灯点亮而上升时，传热体烙融、液化。由此，在密闭空间内产生热对 流，电极前端部的热量被输送到相反侧的电极支承棒侧。
[0003] 当在电极内部形成密闭空间的情况下，使包含电极前端部的凹部和盖部分成型、 接合。作为接合方法能够通过等离子烧结等进行固态接合，使在内部设置有凹部的有底筒 状的金属部件和作为盖的金属部件接合，形成电极。在不会降低热传导性、电极强度的情况 下通过固态接合进行电极成型(参照专利文献2)。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开2004-006246号公报
[0007] 专利文献2:日本特开2011-249027号公报
【发明内容】
[000引发明要解决的课题
[0009] 从电极前端部附近上升的传热体非常高溫，接合部分被加热。因此，需要进行牢固 的接合。然而，当固态接合时的按压压力变强时，主体部因形成有内部空间而容易发生变 形。当变形变大时，有可能在密闭空间内表面上产生龟裂，在灯点亮时电极发生破损。
[0010] 因此，需要构成在固态接合时不会在接合部附近变形且接合强度高的电极。
[0011] 用于解决课题的手段
[0012] 本发明的放电灯具有:放电管；W及一对电极，它们配置在放电管内，至少一个电 极具有：形成有凹部的部件(运里，称为主体部件）；覆盖主体部件的部件(运里，称为盖部 件）；W及夹在主体部件与盖部件之间的环状的部件(运里，称为中间部件），该至少一个电 极是通过将主体部件、中间部件和盖部件固态接合而成型。而且，传热体被封入通过固态接 合而形成在电极内部的密闭空间中。
[0013] 主体部件可W与电极前端面、电极前端部一体，也可W与电极前端部接合。凹部只 要形成产生传热体的热对流的空间即可，可W形成为筒状。例如，在圆柱状的主体部件中形 成同轴的截面圆状的内部空间。盖部件例如与电极支承棒接合。
[0014] 在本发明中，通过设置环状中间部件，在固态接合时，与直接接合于并不是环状的 盖部件的情况相比，应力在整个接合面上均等地施加。因此，能够抑制主体部件的变形。并 且，在灯点亮时传热体直接到达盖部件，由此即使设置中间部件，热输送效率也不会降低。
[0015] 中间部件的孔的尺寸可W任意地设定，可W在实现抑制主体部件的变形、实现传 热体的热输送效果的范围中适当设定，例如可W根据主体部件的内部空间的尺寸(直径)而 设定为相同程度的尺寸。中间部件的外径、内径可W与主体部件的外径、内径一致，或者也 可W不一致。
[0016] 当考虑提高基于中间部件的固态接合的效果时，不优选中间部件过厚，关于中间 部件的径向宽度、中间部件的厚度优选取得平衡。例如，只要将中间部件的径向宽度确定为 中间部件的厚度的2倍W下即可。
[0017] 并且，如果考虑到中间部件能够吸收固态接合时的按压压力，则可W由延展性比 主体部件和盖部件中的至少任意一方高的素材形成中间部件。例如，中间部件由鹤、钢、粗、 鍊中的任意一种金属或者将任意一种金属作为主成分的合金构成。
[0018] 作为通过使沿着电极轴向的应力向电极外侧释放而抑制变形的结构，可W使中间 部件的接合面的面积比主体部件的截面积小。例如，可W使中间部件的外径比主体部件的 外径小。在该情况下，也可W使中间部件的内径与主体部件的内径一致，可W为其W下的内 径。
[0019] 并且，也可W使中间部件的内径比主体部件的内径大。在该情况下，也可W使中间 部件的外径与主体部件的外径一致，可W为其W上的外径。
[0020] 如果考虑使盖部件与中间部件的固态接合牢固，则可W使盖部件的外径比主体部 件的外径小。例如，可W使盖部件的外径与中间部件的外径一致。另一方面，作为得到与上 述结构相同的效果结构，也可W使主体部件的接合面的外径比中间部件的外径小。
[0021] 关于盖部件，如果考虑使中间部件相对于整个电极的轴向相对位置接近内部空间 底面侧，则可W在密闭空间侧设置盖凹部。
[0022] 本发明的其他方式的放电灯用电极的特征在于，具有形成有凹部的主体部件、覆 盖主体部件的盖部件、W及夹在主体部件与盖部件之间的环状的中间部件，通过将主体部 件、中间部件、盖部件固态接合而成型得到该放电灯用电极，传热体被封入通过固态接合而 形成在电极内部的密闭空间。
[0023] 本发明的其他方式的放电灯用电极的制造方法的特征在于，成型出形成有凹部的 主体部件、将主体部件的凹部覆盖的盖部件、环状的中间部件，将传热体放置在主体部件的 凹部，并使中间部件夹在主体部件与盖部件之间，将主体部件、中间部件、盖部件固态接合 从而成型出电极。
[0024] 发明效果
[0025] 根据本发明，能够通过固态接合成型得到接合强度高的电极。
【附图说明】
[0026] 图1是示意性示出第1实施方式的短弧型放电灯的俯视图。
[0027] 图2是阳极的概略性剖视图。
[0028] 图3是主体部件、中间部件的沿着电极轴垂直方向的剖视图。
[0029] 图4是将图2的接合部分放大后的剖视图。
[0030] 图5是第2实施方式的放电灯的阳极的概略性剖视图。
[0031 ]图6是第3实施方式的阳极的概略性剖视图。
[0032] 图7是第3实施方式的中间部件与主体部件的剖视图。
[0033] 图8是将图6的接合部分放大后的剖视图。
[0034] 图9是第4实施方式的接合部分的剖视图。
[0035] 图10是第5实施方式的阳极的剖视图。
[0036] 图11是第6实施方式的阳极的剖视图。
[0037] 图12是示出表示接合面积（中间部件端面面积)相对于主体部件端面的截面积的 比例与此时主体部件变形量之间的关系的图表的图。
【具体实施方式】
[0038] W下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0039] 图1是示意性示出作为第1实施方式的短弧型放电灯的俯视图。
[0040] 短弧型放电灯10是能够在形成图案的曝光装置(未图示）的光源等中使用的放电 灯，具有透明的石英玻璃制的放电管(发光管）12。阴极20、阳极30隔开规定间隔相对配置在 放电管12中。
[0041] 在放电管12的两侧，石英玻璃制的密封管13A、13BW相对的方式与放电管12-体 地设置，密封管13A、13B的两端被灯头19A、19B封住。放电灯IOW阳极30处于上侧、阴极20处 于下侧的方式沿着铅垂方向配置。
[0042] 在密封管13A、13B的内部配设有对金属性的阴极20、阳极30进行支承的导电性的 电极支承棒17AU7B，其经由金属环(未图示）、钢等金属锥16A、16B而分别与导电性的引线 棒15A、15B连接。密封管13A、13B烙敷于设置在密封管13AU3B内的玻璃管(未图示），由此， 封入有水银和稀有气体的放电空间DS被密封。
[0043] 引线棒15AU5B与外部的电源部(未图示)连接，经由引线棒15A、15B、金属锥16A、 16B W及电极支承棒17A、17B对阴极20、阳极30之间施加电压。当向放电灯10提供电力时，在 电极间产生电弧放电，放射水银的亮线(紫外光）。
[0044] 图2是阳极的概略性剖视图。
[0045] 阳极30由圆柱状金属部件（W下，称为主体部件)32、与电极支承棒17B接合的筒状 金属部件（W下，称为盖部件）36W及夹在主体部件32与盖部件36之间的环状的金属部件 (W下，称为中间部件)40构成。
[0046] 主体部件32是与具有沿着电极轴(灯轴化的垂直方向的电极前端面30S的圆锥台 形状的前端部34-体地连接、且在内部形成有凹部50S的厚壁的有底筒状部件。主体部件32 由纯鹤(W)所形成的金属或者将鹤作为主成分的合金构成。
[0047]