JP2003282024A

JP2003282024A - 高圧放電灯およびそのバルブの封止方法

Info

Publication number: JP2003282024A
Application number: JP2003063774A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Nishida; 和久西田; Tatsuya Uchikawa; 達也内川
Original assignee: NEC Microwave Tube Ltd
Current assignee: NEC Microwave Tube Ltd
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2003-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】長時間動作した場合でも、石英バルブの破裂
や黒化を防止でき、石英バルブ封止部でのクラックの発
生、電極抜け等、不良発生のない高圧放電灯およびその
バルブの封止技術の提供。【解決手段】石英バルブと、一対の電極とを有し、該一
対の電極は対向配置され、かつ該石英バルブが電極の一
部とともに、該石英バルブの封止部で気密封止された高
圧放電灯において、電極の先端部分の表面粗さの最大値
が、５μｍ以下であることを特徴とする高圧放電灯、お
よび、封止部における電極と石英バルブとの接触部分の
長さが特定の範囲内にある高圧放電灯並びにそのバルブ
の封止技術。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高圧放電灯および
そのバルブの封止技術に関し、さらに詳しくは、製造に
あたっての不良率が小さく、かつ、長時間動作した場合
でも、石英ガラス製バルブがクラックの発生により破裂
したり、石英ガラス製バルブが黒化するのを防止できる
高圧放電灯およびそのバルブの封止技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】キセノンランプ、高圧水銀灯、メタルハ
ライドランプなどに代表される高圧放電灯は、輝度が高
く、演色性も良いことから、一般に、複写機やプロジェ
クター等の光源として用いられている。高圧放電灯は、
例えば、発光空間膨出部と封止部とからなる管状の石英
ガラス製バルブ（以下、「石英バルブ」という。）内に
一対の電極が対向配置され、それぞれの電極が、モリブ
デン箔と溶接等の手段により接合された構造をしてい
る。また、石英バルブの封止部において、電極の一部お
よびモリブデン箔とともに気密封止されている。気密封
止された石英バルブの発光空間膨出部には、例えば水銀
および不活性ガスが封入されている。

【０００３】石英バルブの気密封止を行う手法として
は、ピンチシールとシュリンクシールがある。ピンチシ
ールは、石英バルブの外周部を金型等の押し型を用いた
押圧による圧潰封止を行う手法である。しかし、このピ
ンチシールは、押圧後に残留歪みが生じ易いことに加え
て、押圧後の石英バルブと封止用金属との接触形状が均
一にはならないために応力集中が生じ易く、上述の高圧
放電灯の封止に適用した場合、石英バルブが破裂する恐
れがある。

【０００４】シュリンクシールは、石英バルブの内外に
圧力差を生じさせた状態で、石英バルブの両端の外周を
加熱し、その後、石英バルブを自然収縮させて気密封止
を行う、という手法である。この方法によれば、封止時
には、石英バルブを自然収縮させるため、ピンチシール
のようにバルブに無理な圧力が加わることがなく、残留
歪みも生じにくい。また、石英バルブと封止金属箔との
接触形状もはぼ均一であるため応力集中も生じない。こ
のような理由から、このシュリンクシールを上述の高圧
放電灯の封止に用いることが多い。

【０００５】上記の高圧放電灯では、石英バルブの両端
で封止されたモリブデン箔にそれぞれ外部リード線が接
合されており、これら外部リード線に所定のトリガー電
圧が印加される。トリガー電圧が印加されると、石英バ
ルブ内の不活性ガスの雰囲気下で両電極間にグロー放電
が誘発され、これにより封入された水銀が気化し、高圧
の水銀ガス中でプラズマ放電が生じる。このプラズマ放
電による発光は、輝度が高く、演色性も良い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】かかる高圧放電灯は、
動作時のスパッタリングが激しく、石英バルブの黒化が
短時間で発生するという問題を有する。また、かかる電
極スパッタリングによる黒化を防止するため、高圧放電
灯内のハロゲン含有量を多くしてハロゲンサイクル効果
を高めようとすると、電極封止部がハロゲンガスによっ
て浸食されてクラックが発生し、石英バルブが破裂する
という問題を有する。

【０００７】また、従来は、シュリンクシールにより高
圧放電灯のバルブ封止を行う際に、石英バルブと電極と
の熱膨張係数の違いを何等考慮していなかった。更に、
従来は、気密封止時の石英ガラスの加熱は、職人による
手作業で行われており、封止部分における電極と石英バ
ルブとの接触部分を特定の長さに、正確に形成すること
は困難であった。そのため、封止部分における電極と石
英バルブとの接触部分が長い場合は、気密封止時に、電
極と石英バルブの熱膨張係数の違いにより、封止部分
に、図８に示すようなクラックが生じていた。このよう
なクラックは、高圧放電灯を動作させて石英バルブの内
部圧力が上昇すると、亀裂となり、石英バルブが破裂す
る原因となる。なお、封止部分における電極と石英バル
ブとの接触部分の長さを短くすることによりクラックの
発生を抑制することができるが、その場合は、電極抜け
などの不良が発生する恐れがある。

【０００８】したがって、本発明は、長時間動作した場
合でも、石英バルブが破裂したり、石英バルブが黒化す
るのを防止でき、また、封止の際のクラックの発生を抑
制することができ、かつ、電極抜けなどの不良が発生す
ることのない、高圧放電灯およびそのバルブ封止方法を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意研究した結果、電極の先端部分の表面
粗さ、石英バルブの発光空間膨出部内の電極部分で先端
部分以外の部分の表面粗さ、および、封止部における電
極と石英バルブとが接触する部分の長さと該封止部にお
ける石英バルブとの接触面における表面粗さに着目し
た。そして、かかる先端部分の表面粗さ（以下「Ｒ_１」
という）の最大値（以下「Ｒ_１ｍａｘ」という）を特定
値以下とすれば、電極のスパッタリングを顕著に減少さ
せることができ、その結果、石英バルブの黒化を防止す
ることができること、さらに、電極の先端部分以外の部
分の表面粗さ（以下「Ｒ_２」という）の最大値（以下
「Ｒ_２ｍａｘ」という）を特定範囲とすれば、石英バル
ブの破裂等を防止することができることを見出し、ま
た、封止部における石英バルブと電極の熱膨張係数の違
いによるクラックの発生および電極抜けなどの不良は、
封止部分における電極と石英バルブとの接触部分の長さ
をある範囲に規定することにより抑制できることをこれ
までの実験の結果から見出し、本発明を完成した。

【００１０】すなわち、本発明における第１の発明の要
旨は、管状の石英ガラス製バルブ内に一対の電極が対向
配置され、該石英バルブの両端の封止部において石英ガ
ラス製バルブが前記一対の電極の一部とともに封止され
てなる高圧放電灯において、前記一対の電極の直径を
Ｄ、該電極に供給される電力をＰとし、前記封止部にお
ける電極と石英ガラス製バルブとが接触する部分の長さ
Ｌの最大長が、Ｌｍａｘ≦２００÷（Ｐ×Ｄ）で与えられ、最短長Ｌｍｉｎを、Ｌｍｉｎ≧０．８÷（Ｄ²×π）および、Ｌｍｉｎ≧０．７のうち、長い方で与えられることを特徴とする高圧放電
灯を提供するものである。

【００１１】更に、本発明における第２の発明の要旨
は、電極を挿入するための一対の挿入口が対向位置に形
成された石英ガラス製バルブの一方の挿入口に第１の電
極を軸方向位置が規定の位置になるようにセッティング
し、前記石英ガラス製バルブの内外に所定の圧力差を生
じさせた状態で、前記石英ガラス製バルブの一方の挿入
口の所定の部分を加熱し、自然収縮させて前記第１の電
極の一部とともに石英ガラス製バルブを封止するステッ
プと、前記石英ガラス製バルブの他方の挿入口に第２の
電極を軸方向位置が規定の位置になるようにセッティン
グし、前記石英ガラス製バルブの内外に所定の圧力差を
生じさせた状態で、前記石英ガラス製バルブの他方の挿
入口の所定の部分を加熱し、自然収縮させて前記第２の
電極の一部とともに石英ガラス製バルブを封止するステ
ップとを含み、前記第１および第２の電極の直径をＤ、
該各電極に供給される電力をＰとし、前記石英バルブの
各挿入口の封止される部分における電極と石英ガラス製
バルブとが接触する部分の長さＬの最大長Ｌｍａｘが、Ｌｍａｘ≦２００÷（Ｐ×Ｄ）で与えられ、最短長Ｌｍｉｎを、Ｌｍｉｎ≧０．８÷（Ｄ²×π）および、Ｌｍｉｎ≧０．７のうち、長い方で与えられることを特徴とする高圧放電
灯のバルブ封止方法を提供するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図面を
参照して説明する。図１は、本発明の高圧放電灯の一実
施形態を示す概略断面説明図であり、直流電源を用いる
高圧放電灯の例である。一体成形された合成石英ガラス
製バルブ１の発光空間膨出部１１の形状は、球状、楕円
球状等いずれでもよい。陽極２および陰極３の形状は、
同一でも異なっていてもよい。両電極の間隔に特に制限
はない。陽極２および陰極３は、モリブデン箔４、４’
と溶接等の手段で接合されている。石英バルブ１は、封
止部１２で、モリブデン箔４、４’と気密封止されてい
る。発光空間膨出部１１内には、水銀および不活性ガス
等が封入されている。

【００１３】本発明においては、発光空間膨出部１１の
内部に水銀が封入され、かつその封入量が０．１２〜
０．３ｍｇ／ｍｍ³であることが好ましく、０．１８〜
０．２４ｍｇ／ｍｍ³であることが特に好ましい。封入
量が０．１２〜０．３ｍｇ／ｍｍ³であることにより、
発光効率を高くすることができるとともに、高圧放電灯
動作時の黒化や破裂等を防止することができる。

【００１４】本発明においては、高圧放電灯内部にハロ
ゲンガスが封入され、かつその封入量が１０^-8〜１０^-2
μｍｏｌ／ｍｍ³であることが好ましく、１０^-6〜１０
^-4μｍｏｌ／ｍｍ³であることが特に好ましい。１０^-8
〜１０^-2μｍｏｌ／ｍｍ³であれば、発光効率を高くす
ることができるとともに、高圧放電灯動作時の黒化や破
裂等を防止することができる。ここで、ハロゲンガスと
しては、塩素ガス、臭素ガス、ヨウ素ガス等が挙げら
れ、これらを１種以上封入することができる。なお、２
種以上のハロゲンガスを封入する場合は、その合計封入
量が、１０^-8〜１０ ^-2μｍｏｌ／ｍｍ³となることが好
ましい。

【００１５】本発明においては、発光空間膨出部１１の
内部に不活性ガスが封入され、かつその封入圧が６ｋＰ
ａ以上であることが好ましく、２０〜５０ｋＰａである
ことが特に好ましい。２０ｋＰａ以上であれば、発光効
率を高くすることができるとともに、高圧放電灯動作時
の黒化や破裂等を防止することができる。ここで、不活
性ガスとしては、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴン
ガス、クリプトンガス、キセノンガス等が挙げられ、こ
れらを１種以上封入することができる。なお、２種以上
の不活性ガスを封入する場合は、その合計封入圧が５０
ｋＰａ以下であることが好ましい。

【００１６】本発明においては、高圧放電灯の陽極およ
び陰極の材質は、タングステン、モリブデンおよびタン
タルが好ましく、タングステンがより好ましく、酸化カ
リウムを含有するタングステンが特に好ましい。酸化カ
リウムのタングステン中の含有量は、３０ｐｐｍ以下で
あることが好ましい。酸化カリウムを含有するタングス
テンであれば、発光効率を高くすることができるととも
に、高圧放電灯動作時のリークや破裂を防止することが
できる。

【００１７】まず、本発明における第１の発明につき、
説明する。熱膨張係数の違いによるクラックの発生およ
び電極抜けなどの不良と、封止部分における電極と石英
バルブとの接触部分の長さの関係に関する実験の結果に
基づく知見から、本発明の高圧放電ランプおよび封止方
法では、封止部分における電極と石英バルブとの接触部
分の最大長が熱膨張係数の違いによるクラックが生じな
い長さに規定され、また、最短長が電極抜けが生じない
長さに規定される。よって、従来のようなクラック発生
による破裂や電極抜けによる不良は生じない。

【００１８】図２は、本発明の一実施形態である高圧放
電灯の部分断面構造図である。この高圧放電灯は、その
封止部１２における電極２ａと石英バルブ１との接触部
分の長さＬが、石英バルブと電極の熱膨張係数の違いに
よるクラックの発生を抑制する長さで、かつ、電極抜け
が生じないような長さに規定されている。

【００１９】本形態の高圧放電灯において、電極２ａ、
２ｂはそれぞれモリブデン箔４、４’と接合されてお
り、電極２ａ、２ｂの一部およびモリブデン箔４、４’
が石英バルブ１の両端で封着されている。この石英バル
ブ１の封止は、シュリンクシールにより行っている。

【００２０】封止部分における電極２ａと石英バルブ１
との接触部分の長さＬは、電極２ａの直径をＤ（ｍ
ｍ）、高圧放電灯の供給電力をＰ（Ｗ）とした場合に、
以下のように規定される。（最大長）Ｌｍａｘ(mm)≦２００÷（Ｐ×Ｄ）（最短長）Ｌｍｉｎ(mm)≧０．８÷（Ｄ²×π）および、Ｌｍｉｎ(mm)≧０．７のうち、いずれか長い方電極２ｂと石英バルブ１との接触部分の長さについて
も、上記条件を満たすように規定される。

【００２１】各電極２ａ、２ｂと石英バルブ１との接触
部分の長さＬが、それぞれ上記条件で規定された高圧放
電灯では、石英バルブ１と電極２ａ、２ｂの接触部が強
度的に弱くなることがなく、その接触部におけるクラッ
クの発生も抑制されるので、例えば内部気圧を８ＭＰａ
以上として動作させても石英バルブ１が破裂することは
ない。

【００２２】次に、上記条件の導出の仕方について具体
的に説明する。以下の説明では、石英バルブ１内に、
０．１２〜０．３０ｍｇ／ｍｍ³の水銀と１０^-8〜１０
^-2μｍｏｌ／ｍｍ³の不活性ガスを封入したサンプルを
用いて条件の導出を行っている。

【００２３】図３は、高圧放電灯の供給電力を２００Ｗ
固定として、電極径φを０．４、０．６、０．８（ｍ
ｍ）と変化させたときの、電極と石英バルブとの接触部
分の長さＬと不良率の関係を示す図である。図４は、電
極径φを０．６（ｍｍ）固定として、高圧放電灯の供給
電力を２００Ｗ、１５０Ｗ、１２０Ｗと変化させたとき
の、電極と石英バルブとの接触部分の長さＬと不良率の
関係を示す図である。ここで、不良率は、初期的および
寿命終止（ここでは、２０００時間としている）までの
動作時に発生する石英バルブの破裂、電極抜けなどの不
良、および作製不良など全ての不良を含む。

【００２４】高圧放電灯は、一般に、寿命終止において
その不良率が１％であることが要求されることから、こ
こでは、図3および図4のデータに基づいて、不良率が１
％以下となる、電極と石英バルブとの接触部分の長さＬ
最大長Ｌｍａｘおよび最短長Ｌｍｉｎを求める。

【００２５】電極２ａ、２ｂと石英バルブ１のとの接触
部分の長さＬが長い場合は、石英バルブの気密封止加工
時に、電極と石英バルブとの熱膨張係数の違いによるク
ラックが生じる。よって、このクラックの発生による不
良を抑制するために、電極と石英バルブとの接触部分の
長さＬの最大長を規定する必要がある。図３および図４
のデータによれば、不良率は、電極の直径および高圧放
電灯の供給電力の大きさに比例して大きくなるが、電極
と石英バルブとの接触部分の長さＬは、電極の直径およ
び高圧放電灯の供給電力が小さくなるほどその値を大き
くとることができる。すなわち、電極と石英バルブとの
接触部分の長さＬの最大長は、電極の直径Ｄおよび高圧
放電灯の供給電力の大きさＰに反比例し、その係数は図
３および図４のデータから２００と求まる。よって、電
極と石英バルブとの接触部分の長さＬの最大長Ｌｍａｘ
を以下のように規定することができる。Ｌｍａｘ(mm)≦２００÷（Ｐ×Ｄ）

【００２６】他方、電極と石英バルブとの接触部分の長
さが短い場合は、電極を支持する部分が強度的に弱くな
り、電極抜け等の不良が発生する。この電極抜け等によ
る不良を防止するために、電極と石英バルブとの接触部
分の長さＬの最短長を規定する必要がある。電極抜け等
の不良が生じない強度を得ることのできる、電極と石英
バルブとの接触部分の長さＬの最短長は、電極の直径に
依存し、電極の断面積に反比例し、その係数は図３およ
び図４のデータから０．８と求まる。よって、電極と石
英バルブとの接触部分の長さＬの最短長Ｌｍｉｎを以下
のように規定することができる。Ｌｍｉｎ(mm)≧０．８÷（Ｄ²×π）

【００２７】なお、石英バルブ製作上、電極と石英バル
ブとの接触部分は、最低０．７ｍｍの溶接しろが必要と
され、接触部分の長さをこの値以下にすると、不良率は
激増することになる。よって、電極と石英バルブとの接
触部分の長さＬの最短長Ｌｍｉｎは、上記条件で、か
つ、以下の条件を満たすことが必要となる。Ｌｍｉｎ.(mm)≧０．７

【００２８】図５に、電極径Ｄが０．４〜０．８ｍｍの
範囲における最短長Ｌｍｉｎと高圧放電灯の供給電力が
２００Ｗ、１５０Ｗ、１２０Ｗのときのそれぞれの最大
長Ｌｍａｘとを示す。この図５に示した範囲内に、電極
と石英バルブとの接触部分の長さＬを規定することによ
り、電極と石英バルブとの接触部分が強度的に弱くなる
ことがなく、かつ、その接触部分におけるクラックの発
生を抑制することができる。実験的には、バルブ内部圧
を８ＭＰａ以上として動作させても石英バルブ１の破裂
が全くない結果が得られている。

【００２９】図６は、高圧放電灯の電力供給システムの
概略構成を示す図である。高圧放電灯の両封止端部に
は、モリブデン箔４、４’とそれぞれ電気的に接続され
た外部リード線５、５’が設けられており、これら外部
リード線５、５’に電源（交流）６から所定の電力が供
給される（なお、本例は交流電源の例であるが、直流電
源を用いても構わない。）。高圧放電灯を点灯する際
は、まず外部リード線５、５’にトリガー電圧を印加し
て電極２ａ、２ｂ（または２、３）の間にグロー放電を
誘発させる。これにより、石英バルブ１内に封入されて
いる水銀が気化し、高圧の水銀ガス中にプラズマ放電を
発生させることで、高い輝度で、演色性の良好な光が放
射される。高圧放電灯が安定に光を放射する状態になる
と、高圧放電灯への供給電力が一定となるように不図示
の制御部により制御される。通常、安定状態では、直流
または交流で５０〜１００Ｖ程度の電圧が外部リード線
５、５’に印加され、高圧放電灯に１２０〜２００Ｗの
電力が供給される。

【００３０】封止加工による電極と石英バルブの接触は
物理的なものであり、封止時は、加熱により溶融した石
英ガラスが電極の表面の凹凸形状（表面粗さ）に沿う形
で接触して固化する。封止後、接触部分が常温に戻る
と、電極と石英ガラスの熱膨張係数の違いにより、固化
した石英ガラスの接触面の形状と電極の表面形状とが微
妙に異なってしまい、それにより封止部において応力が
発生していた。このような応力の発生もクラック発生の
原因の１つになっていた。

【００３１】図７に、電極の石英バルブとの接触面にお
ける表面粗さＲ_３と不良率の関係を示す。この図７の例
は、供給電力を２００Ｗ、電極径φを０．６ｍｍ、電極
と石英バルブの接触部の長さを１．２ｍｍとする石英バ
ルブについて、電極の石英バルブとの接触面における表
面粗さの最大値Ｒ_３ｍａｘに対する不良率をとったもの
である。表面粗さの測定には、接触型の表面粗さ計を用
いており、電極の表面粗さの最大値Ｒ_３ｍａｘは、石英
バルブとの接触部における電極の軸中心から表面までの
距離とその距離の平均値との差の絶対値の最大値であ
る。

【００３２】図７に示す結果から、電極の接触面の表面
粗さが小さいほど不良率が低下することが分かる。先に
も述べたとおり、高圧放電灯では、寿命終止において不
良率を１％以下にすることが要求されることから、電極
の接触面の表面粗さの最大値Ｒ_３ｍａｘは５μｍ以下と
することが望ましく、より好ましくは２〜３μｍであ
る。電極の表面をそのような表面粗さに形成すること
で、上述した電極の表面粗さが原因となるクラックの発
生を抑制することができる。

【００３３】本発明の高圧放電灯の特性の一例を示す
と、以下の通りである。放電灯電力：１２０〜２００Ｗ放電灯電圧：５０〜１００Ｖ電極間距離：１．０〜２．０ｍｍ発光効率：４０〜７０ｌｍ／Ｗ管壁負荷：０．８〜１．５Ｗ／ｍｍ² 放射波長：３６０〜７００ｎｍ

【００３４】次に、バルブ封止手順について具体的に説
明する。本発明で示した高圧放電灯は、電極を挿入する
ための一対の挿入口が対向位置に形成された石英バルブ
を用いており、気密封止は各電極毎に第一ステップ、第
二ステップの二段階で行う。

【００３５】第一ステップでは、一方の挿入口に一方の
電極を軸方向位置が規定の位置になるようにセッティン
グし、酸素（Ｏ）分圧２．５×１０^-3Ｐａ以下まで排気
を行う。このとき、石英バルブ内に封入圧６ｋＰａ〜６
０ｋＰａの不活性ガスを導入する場合もある。排気後、
石英バルブ内は酸素（Ｏ）分圧２．５×１０^-3Ｐａ以下
の真空状態または、封入圧６ｋＰａ〜６０ｋＰａの不活
性ガスが封入されており、石英バルブ内外には、大気圧
との圧力差として、真空状態の場合で１０１ｋＰａ、不
活性ガス封入状態の場合で４１ｋＰａ〜９５ｋＰａの圧
力差が生じている。このような圧力差において、モリブ
デン箔が挿入されている部分の石英バルブ外周を加熱す
ることで、石英バルブを自然収縮させ、モリブデン箔と
石英バルブを気密封止する。

【００３６】第二ステップでは、開口している他方の挿
入口から、石英バルブ内に水銀および他方の電極を軸方
向位置が規定の位置になるようにセッティングし、酸素
（Ｏ）分圧２．５×１０-3Ｐａ以下まで排気を行う。そ
の後、石英バルブ内にハロゲンガスおよび不活性ガスを
導入する。排気後、石英バルブ内には、封入圧６ｋＰａ
〜６０ｋＰａのハロゲンガスおよび不活性ガスが封入さ
れており、石英バルブ内外には、大気圧との圧力差とし
て４１ｋＰａ〜９５ｋＰａの圧力差が生じている。この
ような圧力差において、第一ステップと同様にモリブデ
ン箔が挿入されている部分の石英バルブ外周を加熱する
ことで、石英バルブを自然収縮させ、モリブデン箔と石
英バルブを気密封止する。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、封止時のクラック
および電極抜けを抑制することができるので、不良率を
低く抑えることができ、その結果として低コスト化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高圧放電灯の一実施形態を示す概略
断面説明図である。

【図２】本発明の一実施形態である高圧放電灯の部分
断面構造図である。

【図３】高圧放電灯の供給電力を固定として電極径を
変化させたときの、電極と石英バルブとの接触部分の長
さと不良率の関係を示す図である。

【図４】電極径を固定として、高圧放電灯の供給電力
を変化させたときの、電極と石英バルブとの接触部分の
長さと不良率の関係を示す図である。

【図５】電極径が０．４〜０．８ｍｍの範囲における
最短長と供給電力が２００Ｗ、１５０Ｗ、１２０Ｗのと
きのそれぞれの最大長とを示す図である。

【図６】高圧放電灯の電力供給システムの概略構成を
示す図である。

【図７】電極の表面粗さと不良率の関係を示す図であ
る。

【図８】封止部分に発生するクラックの模式図であ
る。

【符号の説明】

１：石英バルブ１１：発光空間膨出部１２：封止部２：電極（陽極）２１：電極の先端部分３：電極（陰極）３１：電極の先端部分２ａ、２ｂ：電極（交流）４、４’：モリブデン箔５、５’：外部リード線６：電源

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管状の石英ガラス製バルブ内に一対の
電極が対向配置され、該石英ガラス製バルブの両端の封
止部において石英ガラス製バルブが前記一対の電極の一
部とともに封止されてなる高圧放電灯において、前記電極の直径をＤ、高圧放電灯への供給電力をＰと
し、前記封止部における電極と石英ガラス製バルブとが
接触する部分の長さＬの最大長Ｌｍａｘが、Ｌｍａｘ≦２００÷（Ｐ×Ｄ）で与えられ、最短長Ｌｍｉｎを、Ｌｍｉｎ≧０．８÷（Ｄ²×π）および、Ｌｍｉｎ≧０．７のうち、長い方で与えられることを特徴とする高圧放電
灯。
【請求項２】前記電極は、電極の軸中心から表面まで
の距離とその距離の平均値との差の絶対値で表わされ
る、前記石英ガラス製バルブとの接触面における表面粗
さの最大値が５μｍ以下である請求項１に記載の高圧放
電灯。
【請求項３】前記ガラス製石英バルブとの接触面にお
ける電極の表面粗さの最大値が２〜３μｍである請求項
２に記載の高圧放電灯。
【請求項４】電極を挿入するための一対の挿入口が対
向位置に形成された石英ガラス製バルブの一方の挿入口
に第１の電極を軸方向位置が規定の位置になるようにセ
ッティングし、前記石英ガラス製バルブの内外に所定の
圧力差を生じさせた状態で、前記石英ガラス製バルブの
一方の挿入口の所定の部分を加熱し、自然収縮させて前
記第１の電極の一部とともに石英ガラス製バルブを封止
するステップと、前記石英ガラス製バルブの他方の挿入口に第２の電極を
軸方向位置が規定の位置になるようにセッティングし、
前記石英ガラス製バルブの内外に所定の圧力差を生じさ
せた状態で、前記石英ガラス製バルブの他方の挿入口の
所定の部分を加熱し、自然収縮させて前記第２の電極の
一部とともに石英ガラス製バルブを封止するステップと
を含み、前記第１および第２の電極の直径をＤ、該電極に供給さ
れる電力をＰとし、前記石英バルブの各挿入口の封止さ
れる部分における電極と石英ガラス製バルブとが接触す
る部分の長さＬの最大長Ｌｍａｘが、Ｌｍａｘ≦２００÷（Ｐ×Ｄ）で与えられ、最短長Ｌｍｉｎを、Ｌｍｉｎ≧０．８÷（Ｄ²×π）および、Ｌｍｉｎ≧０．７のうち、長い方で与えられることを特徴とする高圧放電
灯のバルブ封止方法。