[发明专利]放电灯及其制造方法、放电灯用电极及其制造方法

说明书

本发明提供放电灯及其制造方法、放电灯用电极及其制造方法。一种在放电灯中接合强度优异并且被固相接合而成的电极。在由以钨为主要成分的前端侧部件(40)和通过纯度99wt％以上的钼(Mo)构成的后端侧部件(50)进行固相接合而成的阴极(20)中，在从后端侧部件(50)的接合面(S)附近到电极支承棒孔中间点(C)附近的范围内，形成比前端侧部件(40)的晶粒(R1)的粒径大的、粗大化的晶粒(R2)。

技术领域

本发明涉及可应用于曝光装置等的放电灯，尤其涉及由多个部件接合而成的电极的结构。

背景技术

在放电灯中，伴随着高输出化，设置有由金属种类、结晶特性等不同的部件接合而成的电极。例如，将具有钍和稀土类氧化物等发射体的金属部件作为电极前端部，将纯钨等高熔点金属部件作为主体部，将2个金属部件互相接合(例如参照专利文献1)。作为接合方法，例如进行SPS等的固相接合。另外，也可以是，在其之间经由中间部件进行接合。

专利文献1：日本特许第4484958号公报

在金属等电极材料的晶粒边界处容易滞留杂质气体或杂质。如果利用残留有杂质气体等状态下的电极组装放电灯，随着灯点亮而引起的电极温度的高温化，杂质气体等向放电管内被排出，并且向接合面(接合界面)的间隙移动。如果杂质气体持续滞留在接合面附近，电极接合面会发生劣化(氧化)，从而导致强度下降。

因此，针对接合而成的电极，需要使接合面的强度不会因杂质气体等而下降。

发明内容

本发明的放电灯具有：放电管；以及一对电极，它们配置在放电管内，其中，至少一个电极是由包含前端侧部件和后端侧部件在内的多个部件构成的，该前端侧部件具有电极前端，该后端侧部件被电极支承棒支承。例如，可以对前端侧部件和后端侧部件进行固相接合，或者也可以在前端侧部件与后端侧部件之间设置中间部件并且对它们彼此进行固相接合。并且，在后端侧部件中，后端侧部件的至少一部分的晶粒粗大化，从而形成直径比前端侧部件的晶粒大的晶粒(这里称作粗大晶粒)。

作为粗大晶粒，例如可以形成二次再结晶晶粒，也可以形成粒径在1000μm以上的粗大晶粒。或者，也可以形成以下这样的粗大晶粒：在放电灯的轴向截面上，在以沿着电极轴方向截面的300×300μm²的区域大小来观察后端侧部件的接合面附近时，1个粗大晶粒占据该区域。

后端侧部件可以采用如下结构：由与前端侧部件的材料相比晶粒粗大化所需的温度较低的材料构成。例如，后端侧部件由纯度99wt％以上的钼构成。

粗大晶粒可以构成为，存在于后端侧部件的接合面附近。另外，粗大晶粒也可以构成接合面的至少一部分。或者，粗大晶粒也可以构成为，至少占据从后端侧部件的接合面到电极支承棒孔的沿着电极轴方向的中间点附近的范围。另外，可以在至少支承一个电极的电极支承棒上设置吸附部件。

本发明的另一方式的放电灯用电极具有：前端侧部件，其具有电极前端，并且由钨或者以钨为主要成分的合金构成；后端侧部件，其被电极支承棒支承，并且由纯度99.9wt％以上的钼构成；以及中间部件，其介于前端侧部件与后端侧部件之间，并且由含有铼的钨构成，在前端侧部件、中间部件、以及后端侧部件的部件之间进行固相接合，在后端侧部件中，形成有具有1000μm以上的粒径的二次再结晶晶粒。

在本发明的放电灯的制造方法中，对包括前端侧部件和后端侧部件在内的多个部件进行固相接合，该前端侧部件具有电极前端，该后端侧部件被电极支承棒支承，对通过固相接合而获得的电极进行热处理，将电极支承棒固定在电极上，从而构成具有电极支承棒、玻璃部件、箔等的装配部件，在将装配零件插入密封管内并且在放电管内配置电极之后，对密封管进行焊接处理，在规定时间内进行灯的点亮，其中，对热处理的温度以及加热时间、灯的点亮时间中的至少任意一项进行规定，以便在后端侧部件中形成直径比前端侧部件的晶粒大的粗大晶粒。