(57)【要約】【課題】トリウム化合物以外のエミッタ物質を含有してなる放電ランプ用陰極であって、長期間にわたって安定した点灯状態が達成される放電ランプ用陰極およびこの放電ランプ用陰極を備えた放電ランプを提供する。【解決手段】トリウム元素を含まない材料よりなる本体部と、この本体部の先端に接合された、トリウム元素を含まない材料よりなる先端部と、少なくとも本体部に軸方向に伸びるよう埋設された、トリウム元素を含まないエミッタ物質を前記先端部より高濃度で含有する焼結体部とよりなり、前記焼結体部は、前記先端部側の前端面の外径が後端面の外径より大きいものであることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリウム元素を含まない材料よりなる本体部と、
この本体部の先端に接合された、トリウム元素を含まない材料よりなる先端部と、
少なくとも本体部に軸方向に伸びるよう埋設された、トリウム元素を含まないエミッタ物質を前記先端部より高濃度で含有する焼結体部とよりなり、
前記焼結体部は、前記先端部側の前端面の外径が後端面の外径より大きいものであることを特徴とする放電ランプ用陰極。
【請求項２】
前記焼結体部における前記エミッタ物質の濃度が５〜６０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ用陰極。
【請求項３】
前記焼結体部は、前記本体部と前記先端部とに跨がって埋設されており、
前記焼結体部における前記先端部に埋設される前端部分の外径が、前記本体部に埋設される後端部分の外径より大きく、かつ、当該先端部に埋設される前端部分における軸方向の長さが、当該本体部に埋設される後端部分における軸方向の長さより小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放電ランプ用陰極。
【請求項４】
前記焼結体部における前記後端部分は、その前端の外径が後端面の外径より大きいものであることを特徴とする請求項３に記載の放電ランプ用陰極。
【請求項５】
放電空間内に陽極および陰極が互いに対向して配置されてなる放電ランプにおいて、
前記陰極は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の放電ランプ用陰極であることを特徴とする放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ランプ用陰極およびこの放電ランプ用陰極を備えた放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ショートアーク放電ランプにおいては、その陰極にエミッタ物質が含有されている。陰極に含有されるエミッタ物質としては、一般に、トリウム化合物が用いられている（特許文献１参照）。しかしながら、トリウム元素は放射性元素であることから、トリウム化合物の管理や取り扱いに十分な配慮が必要とされる。
このような事情から、最近においては、エミッタ物質として、酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2 ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）などの非放射性の希少金属化合物やバリウム化合物が含有されてなる陰極が提案されている（特許文献２参照。）。
【０００３】
しかしながら、エミッタ物質として希少金属化合物やバリウム化合物が含有されてなる陰極を用いた場合には、以下のような問題がある。
放電ランプの陰極において、電子放射特性に寄与するエミッタ物質は当該陰極の先端に存在するものだけである。ここで、陰極の先端に存在するエミッタ物質は、点灯時に陰極先端が加熱されることによって蒸発するが、陰極の後端から先端に向かってエミッタ物質が移動することによって、当該陰極の先端にはエミッタ物質が補給される。
然るに、希少金属化合物やバリウム化合物よりなるエミッタ物質は、トリウム化合物よりなるエミッタ物質に比べて、放電ランプの点灯中において蒸発しやすい。そして、陰極先端においてエミッタ物質が蒸発する速度が、陰極の後端から先端に向かってエミッタが移動する速度より大きいと、陰極先端においてエミッタ物質が枯渇する。このため、陰極に含有されるエミッタ物質としてトリウム化合物以外のものを使用した放電ランプにおいては、点灯状態が早期に不安定になる、という問題がある。特に、1 ｋＷ以上の高入力の放電ランプにおいては、希少金属化合物やバリウム化合物の蒸発が著しく、点灯状態が早期に不安定になるという現象が顕著に生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−９６９６５号公報
【特許文献２】特開２００５−５１９４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、トリウム化合物以外のエミッタ物質を含有してなる放電ランプ用陰極であって、長期間にわたって安定した点灯状態が達成される放電ランプ用陰極およびこの放電ランプ用陰極を備えた放電ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の放電ランプ用陰極は、トリウム元素を含まない材料よりなる本体部と、
この本体部の先端に接合された、トリウム元素を含まない材料よりなる先端部と、
少なくとも本体部に軸方向に伸びるよう埋設された、トリウム元素を含まないエミッタ物質を前記先端部より高濃度で含有する焼結体部とよりなり、
前記焼結体部は、前記先端部側の前端面の外径が後端面の外径より大きいものであることを特徴とする。
【０００７】
本発明の放電ランプ用陰極においては、前記焼結体部における前記エミッタ物質の濃度が５〜６０ｗｔ％であることが好ましい。
前記焼結体部は、前記本体部と前記先端部とに跨がって埋設されており、
前記焼結体部における前記先端部に埋設される前端部分の外径が、前記本体部に埋設される後端部分の外径より大きく、かつ、当該先端部に埋設される前端部分における軸方向の長さが、当該本体部に埋設される後端部分における軸方向の長さより小さいことが好ましい。
また、前記焼結体部における前記後端部分は、その前端の外径が後端面の外径より大きいものであることが好ましい。
【０００８】
本発明の放電ランプは、放電空間内に陽極および陰極が互いに対向して配置されてなる放電ランプにおいて、
前記陰極は、上記の放電ランプ用陰極であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の放電ランプ用陰極においては、焼結体部が、少なくとも本体部に軸方向に伸びるよう埋設されている。この焼結体部は、トリウム元素を含まないエミッタ物質を先端部より高濃度で含有するため、当該先端部より線膨張係数が高くなる。しかも、この焼結体部は、前端面の外径が後端面の外径より大きい。このため、放電ランプ用陰極の製造時の真空熱処理や放電ランプの点灯時においては、昇温時に、焼結体部は、本体部および先端部より大きく膨張することにより、焼結体部は、先端部に押し付けられ、本体部および先端部と焼結体部との間において焼結が進み剥離が生じにくくなる。このため、収縮時において焼結体部の前端面と先端部との間に間隙が形成されることがない。その結果、焼結体部と先端部とが確実に接触または接合されるので、放電ランプの点灯時においては、焼結体部から先端部に十分な量のエミッタ物質が供給される。
従って、本発明の放電ランプ用陰極によれば、トリウム化合物以外のエミッタ物質を含有してなるものでありながら、先端においてエミッタ物質が枯渇することがないので、長期間にわたって安定した点灯状態が達成される放電ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る放電ランプ用陰極を備えた放電ランプの一例における構成を、発光管の一部を破断して示す説明図である。
【図２】本発明に係る放電ランプ用陰極の一例における構成を示す説明用断面図である。
【図３】本発明に係る放電ランプ用陰極の他の例における構成を示す説明用断面図である。
【図４】本発明に係る放電ランプ用陰極の更に他例における構成を示す説明用断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明に係る放電ランプ用陰極を備えた放電ランプの一例における構成を、発光管の一部を破断して示す説明図である。
この放電ランプは、例えば石英ガラスよりなる発光管１０を有する。この発光管１０は、内部に放電空間Ｓを形成する外形が回転楕円体状の発光部１１と、この発光部１１の両端の各々に一体に連設された、管軸に沿って外方に伸びるロッド状の一方の封止部１２および他方の封止部１３とにより構成されている。
【００１２】
この発光管１０の放電空間Ｓ内には、陽極２０および陰極３０が発光管１０の軸方向に沿って互いに対向するよう配置されている。また、発光管１０内には、それぞれタングステンよりなる陽極用内部リード１４および陰極用内部リード１５が、発光管１０の軸方向に沿って一方の封止部１２および他方の封止部１３から放電空間Ｓ内に伸びるよう配置されている。
陽極用内部リード１４は、その基端部が一方の封止部１２に埋設されることによって当該一方の封止部１２に支持されている。この陽極用内部リード１４の先端部には、陽極２０が保持されている。
陰極用内部リード１５は、その基端部が他方の封止部１３に埋設されることによって当該他方の封止部１３に支持されている。この陰極用内部リード１５の先端部には、陰極３０が保持されている。
【００１３】
一方の封止部１２の内部には、モリブデンよりなる金属箔（図示省略）が、例えばシュリンクシールにより気密に埋設されている。この金属箔の一端には、陽極用内部リード１４の基端が溶接されて電気的に接続されている。また、金属箔の他端には、一方の封止部１２の外端から外方に突出する外部リード（図示省略）が溶接されて電気的に接続されている。
他方の封止部１３の内部には、モリブデンよりなる金属箔（図示省略）が、例えばシュリンクシールにより気密に埋設されている。この金属箔の一端には、陰極用内部リード１５の基端が溶接されて電気的に接続されている。また、金属箔の他端には、他方の封止部１３の外端から外方に突出する外部リード（図示省略）が溶接されて電気的に接続されている。
この例の放電ランプには、一方の封止部１２および他方の封止部１３の各々の端部に、口金１６，１７が設けられている。これらの口金１６，１７は、それぞれ外部リードに電気的に接続されている。
【００１４】
発光管１０における発光部１１内には、例えば、水銀、キセノンガス等の希ガスなどの発光物質が封入されている。
【００１５】
陽極２０は、例えばタングステンによって構成されている。この例の陽極２０は、発光管１０の軸方向に沿って伸びる円柱状の中央部２１と、この中央部２１の先端に連続して形成された円錐台状の先端部２２と、当該中央部２１の後端に連続して形成された円錐台状の後端部２３とによって構成されている。
【００１６】
図２は、本発明に係る放電ランプ用陰極の一例における構成を示す説明用断面図である。この陰極３０は、本体部３１と、この本体部３１の先端に接合された先端部３２と、本体部３１に軸方向に伸びるよう埋設された焼結体部３３とにより構成されている。
【００１７】
この例の本体部３１は、全体が略円柱状の形状を有し、その先端部が先端に向かって小径となる円錐台状に形成されている。この本体部３１は、トリウム元素を含まない高融点金属材料によって構成されている。本体部３１を構成する高融点金属材料としては、タングステン、モリブデンなどを用いることができる。
また、本体部３１には、トリウム元素を含まないエミッタ物質がドープされていてもよい。本体部３１におけるエミッタ物質の濃度は、例えば０．１〜３．０ｗｔ％である。
【００１８】
この例の先端部３２は、陰極先端に向かって小径となる円錐台状に形成されている。この先端部３２は、トリウム元素を含まない高融点金属材料によって構成されている。先端部３２を構成する高融点金属材料としては、タングステンなどを用いることができる。
また、先端部３２には、トリウム元素を含まないエミッタ物質が含有されていることが好ましい。先端部３２におけるエミッタ物質の濃度は、０．１〜３．０ｗｔ％であることが好ましい。
【００１９】
焼結体部３３は、先端部３２側の前端面３３ａの外径が後端面３３ｂの外径より大きいものである。この例の焼結体部３３は、前端面３３ａ側から後端面３３ｂ側に向かって小径となる円錐台状に形成されている。
焼結体部３３における前端面３３ａの外径と後端面３３ｂの外径との比は、例えば１．００５：１〜１．２：１である。
また、焼結体部３３の前端面３３ａと先端部３２の陰極先端面との距離は、例えば１〜５ｍｍである。
【００２０】
焼結体部３３は、トリウム元素を含まないエミッタ物質が含有されてなるものであり、具体的には、高融点金属材料およびエミッタ物質の焼結体により構成されている。
焼結体部３３を構成する高融点金属材料としては、タングステン、モリブデンなどを用いることができる。
焼結体部３３中に含有されるエミッタ物質としては、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化ガドリニウム、酸化サマリウム、酸化プラセオジム、酸化ネオジムあるいは酸化ハフニウムなどの希少金属化合物を用いることができる。
【００２１】
焼結体部３３におけるエミッタ物質の濃度は、５〜６０ｗｔ％であることが好ましく、より好ましくは２０〜４０ｗｔ％である。焼結体部３３におけるエミッタ物質の濃度が過小である場合には、陰極３０の先端に十分な量のエミッタを供給することが困難となることがある。その結果、放電ランプの点灯状態が早期に不安定になりやすい。一方、焼結体部３３におけるエミッタ物質の濃度が過大である場合には、焼結体部３３におけるタングステンの割合が低いため、酸化物の還元による生成物が減少してしまう。その結果、陰極３０の寿命が短くなりやすい。
【００２２】
上記の陰極３０の具体的な寸法の一例を挙げると、以下の通りである。
本体部３１は、最大外径が１５ｍｍ、軸方向の長さが６０ｍｍである。先端部３２は，先端面の径が１．２ｍｍ、軸方向の長さが３ｍｍである。本体部３１と先端部３２との界面の外径は６ｍｍである。焼結体部３３は、前端面３３ａの外径が２．２ｍｍ、後端面３３ｂの外径が２．０ｍｍ、軸方向の長さが５ｍｍである。
【００２３】
このような陰極３０は、例えば以下のようにして製造することができる。
焼結体部３３が配置される凹部を有する本体部用金属体、先端部用金属体および焼結体部３３をそれぞれ別個に製造する。ここで、焼結体部３３は、以下のようにして製造することができる。先ず、高融点金属材料よりなる粉末とエミッタ物質よりなる粉末との混合物にステアリン酸などのバインダとを添加することにより、焼結体部用材料を調製する。次いで、焼結体部用材料を加圧プレス等によって成型する。得られた成型体を、水素ガス雰囲気下において、例えば処理温度が１０００℃で処理時間が１時間の条件で加熱することにより、当該成型体に対して脱脂・仮焼結処理を行う。そして、脱脂・仮焼結処理された成型体に対して、減圧下において、処理温度が例えば１６００〜２０００℃、好ましくは１７００〜１９００℃、処理時間が例えば１時間の条件で、本焼結処理を行うことにより、焼結体部３３が得られる。
【００２４】
次いで、本体部用金属体の凹部内に焼結体部３３を配置し、その後、本体部用金属体に先端部用金属体を接合することにより、陰極前駆体を作製する。本体部用金属体に先端部用金属体を接合する方法としては、スポット溶接法、拡散接合法などを用いることができる。
そして、陰極前駆体における本体部用金属体および先端部用金属体に対して切削加工を施すことにより、所要の形態の本体部３１および先端部３２を形成する。次いで、本体部３１および先端部３２が形成された陰極前駆体に対して、例えば処理温度が１０００℃で、処理時間が０．５時間の条件で水素ガスによる還元処理を行う。その後、当該陰極前駆体に対して、例えば処理温度が２０００〜２４００℃で、処理時間が１時間の条件で真空熱処理を行う。これにより、目的とする陰極３０が得られる。
【００２５】
以上において、焼結体部３３には先端部３２より高濃度のエミッタ物質が含有されているため、当該焼結体部３３を構成する材料の線膨張係数は、本体部３１および先端部３２を構成する材料の線膨張係数の２〜３倍となる。而して、焼結体部３３は、前端面３３ａの外径が後端面３３ｂの外径より大きい円錐台状のものである。そのため、陰極３０の製造時の真空熱処理や放電ランプの点灯時においては、昇温時に、エミッタ物質を先端部３２より高い濃度で含有した焼結体部３３は、本体部３１および先端部３２より大きく膨張することにより、焼結体部３３は、先端部３２に押し付けられ、本体部３１および先端部３２と焼結体部３３との間において焼結が進み剥離が生じにくくなる。このため、収縮時において焼結体部３３の前端面３３ａと先端部３２との間に間隙が形成されることがない。さらに、ランプ点灯時には、先端部３２と焼結体部３３との間で、焼結が進行する。その結果、焼結体部３３と先端部３２とが確実に接触または接合されるので、放電ランプの点灯時においては、焼結体部３３から先端部３２に十分な量のエミッタ物質が供給される。
従って、本発明に係る陰極３０を備えた放電ランプによれば、陰極３０の先端においてエミッタ物質が枯渇することがないので、長期間にわたって安定した点灯状態を達成することができる。
【００２６】
図３は、本発明に係る放電ランプ用陰極の他の例における構成を示す説明用断面図である。この陰極３０は、本体部３１と、この本体部３１の先端に接合された先端部３２と、本体部３１および先端部３２において当該本体部３１および先端部３２とに跨がって軸方向に伸びるよう埋設された焼結体部３３とにより構成されている。
【００２７】
この例の焼結体部３３は、先端部３２に埋設される円板状の前端部分３４と、本体部３１に埋設される円柱状の後端部分３５とにより構成されている。そして、焼結体部３３は、前端部分３４の外径が後端部分３５の外径より大きいものとされている。これにより、焼結体部３３における先端部３２側の前端面３３ａの外径が後端面３３ｂの外径より大きいものとされている。
また、焼結体部３３の前端部分３４における軸方向の長さは、後端部分における軸方向の長さより小さいものとされている。具体的には、前端部分３４における軸方向の長さと後端部分における軸方向の長さとの比が、１：１．５〜１：５であることが好ましい。前端部分３４における軸方向の長さが後端部分における軸方向の長さより大きい場合には、先端部３２の先端に近いところまで前端部分３４が達するため、先端部３２の外径を大きくする必要が生じてしまう。その結果、接合を行う際の通電電流が、大きくなってしまうため、前端部分３４の長さは、後端部分３５より短くすることが好ましい。
【００２８】
図３に示す陰極３０におけるその他の構成は、図２に示す陰極３０と同様である。また、図３に示す陰極３０は、図２に示す陰極３０と同様にして製造することができる。
【００２９】
上記の陰極３０の具体的な寸法の一例を挙げると、以下の通りである。
本体部３１は、最大外径が１５ｍｍ、軸方向の長さが６０ｍｍである。先端部３２は，先端面の径が１．２ｍｍ、軸方向の長さが３ｍｍである。本体部３１と先端部３２との界面の外径は６ｍｍである。焼結体部３３は、前端部分３４の外径が２．０ｍｍ、前端部分３４における軸方向の長さが１ｍｍ、後端部分３４の外径が２．０ｍｍ、後端部分３４における軸方向の長さが３ｍｍである。
【００３０】
このような陰極３０においては、焼結体部３３は、先端部３２に埋設される外径の大きい前端部分３４と、本体部３１に埋設される外径の小さい後端部分３５とにより構成されている。また、エミッタ物質を先端部３２より高い濃度で含有した焼結体３３は、本体部３１および先端部３２より線膨張係数が高くなる。そのため、陰極３０の製造時の真空熱処理や放電ランプの点灯時においては、本体部３１および先端部３２と焼結体部３３との間において、昇温時に、エミッタ物質を先端部より高い濃度で含有した焼結体部３３は、本体部３１および先端部３２より大きく膨張する。これにより、焼結体部３３は、先端部３２に押し付けられ、先端部３２との間で、焼結が進み剥離が生じにくくなる。このため、収縮時において焼結体部３３の前端面３３ａと先端部３２との間に間隙が形成されることがない。その結果、焼結体部３３と先端部３２とが確実に接触または接合されるので、放電ランプの点灯時においては、焼結体部３３から先端部３２に十分な量のエミッタ物質が供給される。
従って、本発明に係る陰極３０を備えた放電ランプによれば、陰極３０の先端においてエミッタ物質が枯渇することがないので、長期間にわたって安定した点灯状態を達成することができる。
【００３１】
図４は、本発明に係る放電ランプ用陰極の更に他の例における構成を示す説明用断面図である。この陰極３０は、本体部３１と、この本体部３１の先端に接合された先端部３２と、本体部３１および先端部３２において当該本体部３１および先端部３２とに跨がって軸方向に伸びるよう埋設された焼結体部３３とにより構成されている。
【００３２】
この例の焼結体部３３は、先端部３２に埋設される円板状の前端部分３４と、本体部３１に埋設される後端部分３５とにより構成されている。後端部分３５は、その前端（前端部分３４との境界）の外径が後端面の外径より大きいものである。具体的には、後端部分３５は、前端面３３ａ側から後端面３３ｂ側に向かって小径となる円錐台状に形成されている。また、前端部分３４の外径は後端部分３５における前端の外径より大きいものとされている。これにより、焼結体部３３における前端面３３ａの外径が後端面３３ｂの外径より大きいものとされている。
また、焼結体部３３の前端部分３４における軸方向の長さは、後端部分における軸方向の長さより小さいものとされている。具体的には、前端部分３４における軸方向の長さと後端部分における軸方向の長さとの比が、１：１．５〜１：５であることが好ましい。
【００３３】
図４に示す陰極３０におけるその他の構成は、図２に示す陰極３０と同様である。また、図４に示す陰極３０は、図２に示す陰極３０と同様にして製造することができる。
【００３４】
上記の陰極３０の具体的な寸法の一例を挙げると、以下の通りである。
本体部３１は、最大外径が１５ｍｍ、軸方向の長さが６０ｍｍである。先端部３２は，先端面の径が１．２ｍｍ、軸方向の長さが３ｍｍである。本体部３１と先端部３２との界面の外径は６ｍｍである。焼結体部３３は、前端部分３４の外径が２．２ｍｍ、前端部分３４における軸方向の長さが１ｍｍ、後端部分３４における前端の外径が２．０ｍｍ、後端部分３４における後端の外径が１．８ｍｍ、後端部分３４における軸方向の長さが４ｍｍである。
【００３５】
このような陰極３０においては、焼結体部３３は、先端部３２に埋設される外径の大きい前端部分３４と、本体部３１に埋設される外径の小さい円錐台状の後端部分３５とにより構成されている。また、エミッタ物質を先端部３２より高い濃度で含有した焼結体３３は、本体部３１および先端部３２より線膨張係数が高くなる。そのため、陰極３０の製造時の真空熱処理や放電ランプの点灯時においては、昇温時に、エミッタ物質を先端部３２より高い濃度で含有した焼結体部３３は、本体部３１および先端部３２より大きく膨張する。これにより、焼結体部３３は、先端部３２に押し付けられ、本体部３１および先端部３２と焼結体部３３との間において、焼結が進み剥離が生じにくくなる。このため、収縮時において焼結体部３３の前端面３３ａと先端部３２との間に間隙が形成されることがない。その結果、焼結体部３３と先端部３２とが確実に接触または接合されるので、放電ランプの点灯時においては、焼結体部３３から先端部３２に十分な量のエミッタ物質が供給される。
従って、本発明に係る陰極３０を備えた放電ランプによれば、陰極３０の先端においてエミッタ物質が枯渇することがないので、長期間にわたって安定した点灯状態を達成することができる。
【実施例】
【００３６】
〈実施例１〉
図３に示す構成に従い、下記の仕様の陰極を作製した。
本体部：材質＝酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）がドープされたタングステン（ＺｒＯ2 の濃度が１ｗｔ％），最大外径＝１５ｍｍ，軸方向の長さ＝５８ｍｍ
先端部：材質＝酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）および酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）がドープされたタングステン（Ｌａ2 Ｏ3 の濃度が１．５ｗｔ％，ＺｒＯ2 の濃度が０．０５ｗｔ％），先端面の径＝０．８ｍｍ，本体部との界面の外径＝６ｍｍ，軸方向の長さ＝２ｍｍ
焼結体部：材質＝酸化セリウム（ＣｅＯ2 ）とタングステン（Ｗ）との焼結体（ＣｅＯ2 とＷとの質量比が１：１），前端部分の外径＝２．２ｍｍ、前端部分における軸方向の長さ＝１ｍｍ、後端部分の外径＝２．０ｍｍ、後端部分における軸方向の長さ＝４ｍｍ
【００３７】
また、上記の陰極の製造条件は、以下の通りである。
［焼結体部］
脱脂・仮焼結処理：
水素ガス雰囲気下，処理温度＝１０００℃，処理時間＝１時間
本焼結処理：減圧下（１×１０-5Ｐａ以下），処理温度＝１８００℃，処理時間＝１時間
［陰極］
還元処理：
水素ガス雰囲気下，処理温度＝１０００℃，処理時間＝０．５時間
真空熱処理：
減圧下（１×１０-5Ｐａ以下），処理温度＝２２００℃，処理時間＝１時間
【００３８】
上記の陰極を用い、図１に示す構成に従って、下記の仕様の放電ランプを作製した。
発光管：材質＝石英ガラス，最大内径＝１０９ｍｍ
陽極：材質＝タングステン，外径＝３５ｍｍ，軸方向の長さ＝６５ｍｍ
電極間距離：９ｍｍ
定格入力：７ｋＷ
【００３９】
上記の放電ランプを、電圧が３５Ｖ、電流が２００Ａの条件で点灯させ、フリッカが発生するまでの点灯時間を測定したところ、７００時間であった。また、点灯を開始してから７００時間経過後における放電ランプの照度維持率は８５％であった。
【００４０】
〈比較例１〉
焼結体部を外径が２．２ｍｍで、軸方向の長さが５ｍｍの円柱状のものに変更したこと以外は実施例１と同様にして、陰極および放電ランプを作製した。
【００４１】
上記の放電ランプを、電圧が３５Ｖ、電流が２００Ａの条件で点灯させ、フリッカが発生するまでの点灯時間を測定したところ、５００時間であった。また、点灯を開始してから５００時間経過後における放電ランプの照度維持率は８５％であった。
【００４２】
以上の結果から明らかなように、実施例１に係る放電ランプによれば、長期間にわたって安定した点灯状態が達成されることが確認された。
これに対して、比較例１に係る放電ランプにおいては、点灯状態が早期に不安定となった。これは、陰極の製造工程の真空熱処理において、先端部と焼結体部との線膨張係数の差に起因して、先端部と焼結体部との間に間隙が形成され、これにより、放電ランプの点灯中において、焼結体部から先端部に十分にエミッタ物質が供給されなかったためと考えられる。
【符号の説明】
【００４３】
１０  発光管
１１  発光部
１２  一方の封止部
１３  他方の封止部
１４  陽極用内部リード
１５  陰極用内部リード
１６，１７  口金
２０  陽極
２１  中央部
２２  先端部
２３  後端部
３０  陰極
３１  本体部
３２  先端部
３３  焼結体部
３３ａ  前端面
３３ｂ  後端面
３４  前端部分
３５  後端部分
Ｓ  放電空間
【図１】
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【図２】
2015008058.tif 000004
【図３】
2015008058.tif 000005
【図４】
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