(57)【要約】【課題】電極に設置された焼結体の消耗を抑制し、寿命を延伸化することが可能な閃光放電管を提供する。【解決手段】希ガスが充填された内部空間を有するガラスバルブと、該ガラスバルブの内部空間に、互いに対向するように設置された第１および第２の電極とを有する閃光放電管であって、前記第１の電極は、金属棒と、中心に穴部を有する略ドーナツ状の焼結体とを有し、前記金属棒は、前記ドーナツ状の焼結体の穴部に、前記金属棒が貫通するようにして、前記ドーナツ状の焼結体に取り付けられ、前記焼結体は、導電性マイエナイト化合物で構成されることを特徴とする閃光放電管。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
希ガスが充填された内部空間を有するガラスバルブと、該ガラスバルブの内部空間に、互いに対向するように設置された第１および第２の電極とを有する閃光放電管であって、
前記第１の電極は、金属棒と、中心に穴部を有する略ドーナツ状の焼結体とを有し、前記金属棒は、前記ドーナツ状の焼結体の穴部に、前記金属棒が貫通するようにして、前記ドーナツ状の焼結体に取り付けられ、
前記焼結体は、導電性マイエナイト化合物で構成されることを特徴とする閃光放電管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、夜間の写真撮影の際等に使用される閃光放電管に関する。
【背景技術】
【０００２】
閃光放電管は、「フラッシュ」とも称され、デジタルカメラ、デジタルムービーおよびカメラ付き携帯電話など、撮影装置用の照明として、幅広く使用されている。
【０００３】
最近では、閃光放電管が搭載される撮影装置の小型化に対する要望が高まっており、これに伴い、閃光放電管についても、その小型化が求められてきている。
【０００４】
ちなみに、一般的な小型閃光放電管は、内径１ｍｍ、外径２ｍｍ、およびアーク長１０ｍｍ程度の寸法を有するが、特許文献１には、各寸法を最適化させることにより、これよりも小さな閃光放電管を構成することが可能であることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４２０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の閃光放電管は、ガラス封体の内部に設置された一組の電極を有し、一方の電極には、ドーナツ状の焼結体が取り付けられている。このようなドーナツ状の焼結体を使用することにより、通常、エミッタを形成、配置することが難しい小さな空間内においても、エミッタを容易かつ適正に配置することが可能となる。
【０００７】
ところで、前述のドーナツ状の焼結体は、セシウムを含浸させることにより構成される。
【０００８】
しかしながら、このような焼結体は、放電の際の消耗が激しいという問題がある。これは、閃光放電管の小型化に伴い、アーク長が短くなり、これにより、放電の際のランプ電流が上昇するためである。また、焼結体の形状をドーナツ状に形成しても、狭小化された電極空間には、物理的に少量の焼結体しか配置することができない。このため、焼結体は、容易に消耗し、枯渇してしまう。
【０００９】
このように、従来の小型閃光放電管では、焼結体の消耗と、これによる小型閃光放電管の短寿命化が問題となっている。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、本発明では、電極に設置された焼結体の消耗を抑制し、寿命を延伸化することが可能な閃光放電管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では、
希ガスが充填された内部空間を有するガラスバルブと、該ガラスバルブの内部空間に、互いに対向するように設置された第１および第２の電極とを有する閃光放電管であって、
前記第１の電極は、金属棒と、中心に穴部を有する略ドーナツ状の焼結体とを有し、前記金属棒は、前記ドーナツ状の焼結体の穴部に、前記金属棒が貫通するようにして、前記ドーナツ状の焼結体に取り付けられ、
前記焼結体は、導電性マイエナイト化合物で構成されることを特徴とする閃光放電管が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、電極に設置された焼結体の消耗を抑制し、寿命を延伸化することが可能な閃光放電管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による閃光放電管の一構成例を概略的に示した断面図である。
【図２】本発明による閃光放電管の電極の先端部分を模式的に示した拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の構成を説明する。
【００１５】
図１には、本発明による閃光放電管の一構成例を概略的に示す。
【００１６】
図１に示すように、本発明による閃光放電管１００は、内部空間１２０を有する直管形状のガラスバルブ１１０と、このガラスバルブ１１０の内部空間１２０に、互いに対向するように設置された第１および第２の電極１３０、１６０とを有する。内部空間１２０には、例えば、キセノンガス等の希ガスが充填される。
【００１７】
第１の電極（陰極）１３０は、モリブデンまたはタングステン等で構成された第１の金属棒１５０と、中心に穴部１４２を有するドーナツ状の焼結体１４０とを有する。第１の金属棒１５０は、ドーナツ状の焼結体１４０の穴部１４２に、第１の金属棒１５０が貫通するようにして、ドーナツ状の焼結体１４０に取り付けられている。
【００１８】
図２には、明確化のため、第１の電極１３０の先端部分の概略的な拡大図を示す。図２に示すように、ドーナツ状の焼結体１４０は、中心軸が第１の金属棒１５０の中心軸と略同軸となるようにして、第１の金属棒１５０に設置される。また、第１の金属棒１５０の外径と、ドーナツ状の焼結体１４０の穴部１４２の直径は、実質的に等しくなっており、このため、両者の間に隙間は生じていない。
【００１９】
なお、第１の金属棒１５０の焼結体１４０が設置されていない側の端部は、ガラスバルブ１１０の一端を気密貫通しており、これにより、第１の金属棒１５０がガラスバルブ１１０の外部まで導出される。
【００２０】
第１の電極１３０に、ドーナツ状の焼結体１４０を取り付けることにより、電極の配置空間を効率的に利用して、限られた空間内でも放電を生じ易くすることができる。
【００２１】
第２の電極（陽極）１６０は、モリブデンまたはタングステン等で構成された第２の金属棒１７０で構成される。第２の金属棒１７０も、一端がガラスバルブ１１０の他端を気密貫通しており、これにより、第２の金属棒１７０がガラスバルブ１１０の外部まで導出される。
【００２２】
ここで、特許文献１に記載の閃光放電管の場合、第１の電極に設置される焼結体は、セシウムを含浸させることにより構成される。
【００２３】
しかしながら、このようなセシウムが含浸された焼結体は、放電の際の消耗が激しいという問題がある。特に、閃光放電管が小さくなるとアーク長が短くなり、これにより、放電の際のランプ電流が上昇するため、閃光放電管の小型化に伴い、焼結体の消耗の問題は、より顕著になる。また、焼結体の消耗が激しくなると、放電が生じにくくなるため、閃光放電管の寿命が短くなってしまう。
【００２４】
これに対して、本発明による閃光放電管１００では、焼結体１４０が導電性マイエナイト化合物で構成されるという特徴を有する。
【００２５】
ここで、「マイエナイト化合物」とは、ケージ（籠）構造を有する１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３（以下「Ｃ１２Ａ７」ともいう）およびＣ１２Ａ７と同等の結晶構造を有する化合物（同型化合物）の総称である。
【００２６】
また、本願において、「導電性マイエナイト化合物」とは、ケージ中に含まれる「フリー酸素イオン」の一部もしくは全てが電子で置換された、電子密度が１．０×１０１８ｃｍ−３以上のマイエナイト化合物を表す。全てのフリー酸素イオンが電子で置換されたときの電子密度は、２．３×１０２１ｃｍ−３である。
【００２７】
なお、一般に、導電性マイエナイト化合物の電子密度は、マイエナイト化合物の電子密度により、２つの方法で測定される。電子密度は、１．０×１０１８〜３．０×１０２０ｃｍ−３未満の場合、導電性マイエナイト化合物粉末の拡散反射を測定し、クベルカムンク変換させた吸収スペクトルの２．８ｅＶ（波長４４３ｎｍ）の吸光度（クベルカムンク変換値）から算出される。この方法は、電子密度とクベルカムンク変換値が比例関係になることを利用している。以下、検量線の作成方法について説明する。
【００２８】
電子密度の異なる試料を４点作成しておき、それぞれの試料の電子密度を、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）のシグナル強度から求めておく。ＥＳＲで測定できる電子密度は、１．０×１０１４〜１．０×１０１９ｃｍ−３程度である。クベルカムンク値とＥＳＲで求めた電子密度をそれぞれ対数でプロットすると比例関係となり、これを検量線とした。すなわち、この方法では、電子密度が１．０×１０１９〜３．０×１０２０ｃｍ−３では検量線を外挿した値である。
【００２９】
電子密度は、３．０×１０２０〜２．３×１０２１ｃｍ−３の場合、導電性マイエナイト化合物粉末の拡散反射を測定し、クベルカムンク変換させた吸収スペクトルのピークの波長（エネルギー）から換算される。関係式は下記の式を用いた：
ｎ＝（−（Ｅｓｐ−２．８３）／０．１９９）０．７８２
ここで、ｎは電子密度（ｃｍ−３）、Ｅｓｐはクベルカムンク変換した吸収スペクトルのピークのエネルギー（ｅＶ）を示す。
【００３０】
また、本発明において、導電性マイエナイト化合物は、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）および酸素（Ｏ）からなるＣ１２Ａ７結晶構造を有している限り、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）および酸素（Ｏ）の中から選ばれた少なくとも１種の原子の一部が、他の原子や原子団に置換されていても良い。例えば、カルシウム（Ｃａ）の一部は、マグネシウム（Ｍｇ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、セリウム（Ｃｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）および銅（Ｃｕ）からなる群から選択される１以上の原子で置換されていても良い。また、アルミニウム（Ａｌ）の一部は、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）、ヨーロピウム（Ｅｕ）、イットリビウム（Ｙｂ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）およびテリビウム（Ｔｂ）からなる群から選択される１以上の原子で置換されても良い。また、ケージの骨格の酸素は、窒素（Ｎ）などで置換されていても良い。
【００３１】
導電性マイエナイト化合物は、閃光放電管の電極に使用される一般的な金属材料に比べてスパッタに対する耐性が高く、放電を繰り返しても消耗し難いという特徴を有する。
【００３２】
従って、導電性マイエナイト化合物で構成された焼結体１４０を用い、これを第１の電極１３０に設置することにより、従来のような焼結体の消耗の問題が有意に抑制される。また、これにより、本発明による閃光放電管１００では、寿命を延伸化することが可能となる。
【００３３】
ここで、導電性マイエナイト化合物で構成された焼結体１４０を製造する方法は、特に限られない。導電性マイエナイト化合物で構成された焼結体１４０は、例えば、以下の方法により、製造することができる。
【００３４】
例えば、酸化カルシウム（ＣａＯ）および酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を、モル比換算で１２：７となるように秤量、混合し、この混合粉末を、大気中、１３５０℃まで加熱して白色塊体を得る。これを、アルミナ製スタンプミル等で大きさが約５ｍｍ程度に粉砕後、さらに、アルミナ製自動乳鉢など粗粉砕して白色粒子にする。さらに、ジルコニアボールと粉砕溶媒にイソプロピルアルコールを、ジルコニア製容器に入れ、ボールミル粉砕処理し、乾燥することによってイソプロピルアルコールを除去してマイエナイト化合物の微粉末を得る。
【００３５】
得られた粉末は、有機物などのバインダーと混合し、金型成形、押し出し成形、射出成型などの一般的なセラミックス方法で成形する。成形体は、大気中１０００℃でバインダーを除去後、蓋付カーボン容器内に、該カーボン容器と触れないように設置し、雰囲気調整ができる電気炉で還元熱処理する。例えば、窒素雰囲気下で、３００℃／時間の昇温速度で１２５０〜１３００℃の範囲で６〜１２時間加熱保持した後、３００℃／時間の降温速度で室温まで冷却させることにより、導電性マイエナイト化合物焼結体を製造することができる。
【００３６】
なお、図１に示した閃光放電管は、例えば、内径１ｍｍ以下、外径２ｍｍ以下、アーク長１０ｍｍ以下のような寸法を有しても良い。ただし、本発明の閃光放電管は、必ずしもそのような小型の閃光放電管に限られるものではないことに留意する必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明による閃光放電管は、デジタルカメラ、デジタルムービーおよびカメラ付き携帯電話など、小型の撮影装置用の照明光源として利用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１００    本発明による閃光放電管
１１０    ガラスバルブ
１２０    内部空間
１３０    第１の電極（陰極）
１４０    ドーナツ状の焼結体
１４２    穴部
１５０    第１の金属棒
１６０    第２の電極（陽極）
１７０    第２の金属棒
【図１】
2013104898.tif 000003
【図２】
2013104898.tif 000004