JP2002110089A - Electrode, discharge lamp and optical device using the same - Google Patents
Electrode, discharge lamp and optical device using the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高圧放電ランプなどの電極において、電極材
料自体の機械的強度や電極温度の上昇などに基づく変形
や消耗を抑えると共に、電子放射性物質などの急速な飛
散を抑制する。そのような電極を用いることによって、
放電ランプの光束維持率およびランプ寿命を高める。
【解決手段】 希土類酸化物および希土類元素を含む複
合酸化物から選ばれる少なくとも1種の酸化物を含有す
るタングステン材などからなり、かつ所望の電極形状を
有する電極であって、電極形状を有するタングステン材
などは放電プラズマ焼結体からなる。このような電極を
例えば陰極4として用いることによって、高圧放電ラン
プ11が構成される。タングステン材などからなる電極
は陽極5に適用することもできる。
PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deformation and wear of an electrode of a high pressure discharge lamp or the like due to a mechanical strength of an electrode material itself or an increase in an electrode temperature, and to suppress rapid scattering of an electron-emitting substance. . By using such an electrode,
Increase the luminous flux maintenance rate and lamp life of the discharge lamp. SOLUTION: The electrode is made of a tungsten material containing at least one oxide selected from a rare earth oxide and a composite oxide containing a rare earth element, and has a desired electrode shape. The material and the like are made of a spark plasma sintered body. By using such an electrode as the cathode 4, for example, the high-pressure discharge lamp 11 is formed. An electrode made of a tungsten material or the like can be applied to the anode 5.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、タングステン材な
どの高融点金属材を用いた電極と、それを用いた放電ラ
ンプおよび光学装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode using a high melting point metal material such as a tungsten material, and a discharge lamp and an optical device using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】映画館投射装置、半導体露光装置、レー
ザー装置、液晶プロジェクタなどの光学装置の光源に
は、メタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀
ランプなどの高圧放電ランプが幅広く使用されている。
このような高圧放電ランプの電極には、一般的にタング
ステン(W)が用いられている。具体的には、陰極には
酸化トリウムのような電子放射性物質を添加したタング
ステン合金が使用されており、また陽極には高温での耐
変形能に優れるドープドタングステン(K、Si、Al
などをドープしたタングステン)が使用されている。2. Description of the Related Art High-pressure discharge lamps such as metal halide lamps, xenon lamps, and high-pressure mercury lamps are widely used as light sources for optical devices such as movie theater projectors, semiconductor exposure devices, laser devices, and liquid crystal projectors.
Generally, tungsten (W) is used for the electrodes of such a high-pressure discharge lamp. Specifically, a tungsten alloy to which an electron-emitting substance such as thorium oxide is added is used for the cathode, and doped tungsten (K, Si, Al) having excellent deformation resistance at high temperatures is used for the anode.
Tungsten or the like doped) is used.
【0003】ところで、従来のタングステン電極は、通
常の粉末冶金法に基づく焼結法と伸線加工を含む圧延加
工などとを組合せることにより作製されている。すなわ
ち、所望組成のドープドタングステン粉末やタングステ
ン合金粉末などを原料粉末として用いて、通常の焼結法
によりタングステン素材を作製する。このようなタング
ステン素材に対して鍛造、圧延などの加工を施した後、
伸線加工を施すことによって、所望の電極形状を有する
タングステン電極を得ている(特開2000-106131号公報
など参照)。[0003] A conventional tungsten electrode is manufactured by combining a sintering method based on an ordinary powder metallurgy method with rolling including wire drawing. That is, a tungsten material is produced by a usual sintering method using a doped tungsten powder or a tungsten alloy powder having a desired composition as a raw material powder. After forging, rolling, etc. on such a tungsten material,
By performing wire drawing, a tungsten electrode having a desired electrode shape is obtained (see, for example, JP-A-2000-106131).
【0004】上述したような従来のタングステン電極の
製造方法では、タングステン素材の高密度化が難しいこ
とに加えて、伸線加工によりタングステン結晶粒が細長
い形状となって、機械的な強度が低下しやすいことか
ら、ランプ点灯中に高温となる電極に変形や消耗などが
生じやすいという問題がある。In the conventional method for manufacturing a tungsten electrode as described above, it is difficult to increase the density of the tungsten material, and in addition, the tungsten crystal grains become elongated by wire drawing, and the mechanical strength is reduced. Therefore, there is a problem that the electrode which becomes high in temperature during the operation of the lamp is easily deformed or consumed.
【0005】また、従来のタングステン電極において
は、点灯熱による再結晶粒の異常成長が進みやすく、こ
の再結晶粒の異常成長に基づいて大きくなった粒界を経
由して、酸化トリウムなどの電子放射性ドープ材が電極
表面に急速に析出し、この析出物が周囲に飛散すること
で電極温度の上昇、それに伴う電極の消耗や変形が起こ
りやすいという問題がある。酸化トリウムなどの急速な
飛散は、高圧放電ランプの光束維持率の低下やランプの
黒化などの原因にもなっている。Further, in the conventional tungsten electrode, abnormal growth of recrystallized grains due to lighting heat tends to proceed, and electrons such as thorium oxide pass through a grain boundary which has become large due to the abnormal growth of the recrystallized grains. There is a problem that the radioactive dope material is rapidly deposited on the electrode surface, and the precipitate is scattered to the surroundings, so that the electrode temperature rises and the electrode is liable to be consumed or deformed. The rapid scattering of thorium oxide and the like also causes a reduction in the luminous flux maintenance factor of the high-pressure discharge lamp and blackening of the lamp.
【0006】近年の放電ランプの小型化や高負荷化など
に伴って、上記したような電極の変形や消耗、また光束
維持率の低下やランプの黒化などがより一層生じやすい
状況になっている。さらに、放電ランプの密閉化により
電極温度が上昇しやすくなっており、これも電極の変形
や消耗などの一因になっている。[0006] With the recent miniaturization and high load of discharge lamps, the above-mentioned deformation and wear of the electrodes, a reduction in the luminous flux maintenance ratio, blackening of the lamp, and the like are more likely to occur. I have. Further, the temperature of the electrode is easily increased by sealing the discharge lamp, which also contributes to deformation and wear of the electrode.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の高圧放電ランプにおいては、通常の焼結法と伸線加工
などとを組合せて作製した電極材に起因して、電極の変
形や消耗などが生じやすいという問題がある。さらに、
このような電極の変形や消耗、またドープ材の急速な析
出や飛散などに起因して、光束維持率の低下やランプの
黒化などが生じやすいことが問題となっている。As described above, in the conventional high-pressure discharge lamp, the deformation and consumption of the electrode are caused by the electrode material manufactured by combining the usual sintering method and wire drawing. There is a problem that such is easy to occur. further,
Due to such deformation and consumption of the electrode, and rapid precipitation and scattering of the doping material, there is a problem that the luminous flux maintenance ratio is reduced and the lamp is blackened.
【0008】一方、電極材料(特に陰極用電極材料)に
関しては、近年の環境問題により放射性物質であるトリ
ウムやその化合物の使用を禁止する方向に進んでいる。
そこで、陰極用の電極材料としては、酸化トリウムに代
えて酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化セリウムな
どの希土類酸化物を電子放射性物質として用いたタング
ステン合金が有力視されている。On the other hand, regarding electrode materials (particularly, cathode electrode materials), the use of radioactive substances such as thorium and its compounds has been banned due to recent environmental problems.
Therefore, as an electrode material for the cathode, a tungsten alloy using a rare earth oxide such as yttrium oxide, lanthanum oxide, or cerium oxide as an electron-emitting substance instead of thorium oxide is considered to be promising.
【0009】しかし、希土類酸化物などを含有するタン
グステン合金からなる電極においても、従来の焼結法と
伸線加工などとを組合せた製法を適用して作製した場合
には同様な問題が生じることが懸念される。そこで、希
土類酸化物などを含有するタングステン合金からなる電
極の変形や消耗、またこれらに起因する光束維持率の低
下やランプの黒化などを抑制し得る技術が求められてい
る。However, similar problems also occur in an electrode made of a tungsten alloy containing a rare-earth oxide or the like, when it is manufactured by applying a manufacturing method combining a conventional sintering method and a wire drawing process. Is concerned. Therefore, there is a need for a technique capable of suppressing deformation and wear of an electrode made of a tungsten alloy containing a rare-earth oxide and the like, and a reduction in the luminous flux maintenance factor and blackening of a lamp due to these.
【0010】本発明はこのような課題に対処するために
なされたもので、放電ランプの電極などとして用いた場
合に、電極材料自体の機械的強度や電極温度の上昇など
に基づく変形や消耗、また電子放射性物質の急速な飛散
などを抑制することを可能にした電極を提供することを
目的としており、またそのような電極を用いることによ
って、光束維持率の向上を図ると共に、黒化によるラン
プ寿命の低下などを抑制した放電ランプ、およびそのよ
うな放電ランプを用いた光学装置を提供することを目的
としている。The present invention has been made to address such problems, and when used as an electrode of a discharge lamp, deformation or wear due to the mechanical strength of the electrode material itself or an increase in the electrode temperature. It is another object of the present invention to provide an electrode capable of suppressing the rapid scattering of an electron-emitting substance, and to improve the luminous flux maintenance rate by using such an electrode, and to improve the lamp by blackening. An object of the present invention is to provide a discharge lamp in which a reduction in life is suppressed and an optical device using such a discharge lamp.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の電極は、請求項
1に記載したように、希土類酸化物および希土類元素を
含む複合酸化物から選ばれる少なくとも1種の酸化物を
含有する高融点金属材からなり、かつ所望の電極形状を
有する電極であって、前記電極形状を有する高融点金属
材は放電プラズマ焼結法によって形成されたことを特徴
としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided an electrode comprising a refractory metal containing at least one oxide selected from a rare earth oxide and a composite oxide containing a rare earth element. An electrode made of a material and having a desired electrode shape, wherein the high melting point metal material having the electrode shape is formed by a discharge plasma sintering method.
【0012】放電プラズマ焼結法によれば、電極の最終
形状に近い電極素材を比較的低温でかつ高密度に作製す
ることができる。従って、電極素材に伸線加工などを施
すことなく、所望の電極形状を有するタングステン材の
ような高融点金属材、すなわち希土類酸化物や希土類元
素を含む複合酸化物を含有する高融点金属材からなる電
極を得ることができる。このようにして得られる電極
は、高密度であることに加えて、粒状でかつ微細な結晶
粒を有することから、電極自体の機械的強度を高めるこ
とができる。従って、本発明の電極を例えば放電ランプ
用電極などとして用いた場合に、その変形や消耗などを
抑制することが可能となる。According to the spark plasma sintering method, an electrode material having a shape close to the final shape of the electrode can be produced at a relatively low temperature and a high density. Therefore, a high-melting metal material such as a tungsten material having a desired electrode shape, that is, a high-melting metal material containing a rare-earth oxide or a composite oxide containing a rare-earth element, without subjecting the electrode material to wire drawing or the like. Electrodes can be obtained. The electrode obtained in this way has high density and also has granular and fine crystal grains, so that the mechanical strength of the electrode itself can be increased. Therefore, when the electrode of the present invention is used, for example, as an electrode for a discharge lamp, it is possible to suppress deformation, wear, and the like.
【0013】また、電極の結晶粒の粒状化や微細化など
に基づいて、例えば点灯熱による結晶粒の粗大化が抑え
られることから、ドープ材としての希土類酸化物や希土
類元素を含む複合酸化物の急速な析出や飛散を抑制する
ことが可能となる。これは例えば放電ランプの光束維持
率の向上や黒化の抑制などに寄与すると共に、電極の温
度上昇の低減に対しても有効に働くため、電極温度の上
昇に起因する変形や消耗なども抑制することができる。Further, since the crystal grains are prevented from being coarsened due to, for example, lighting heat based on the graining or miniaturization of the electrode crystal grains, a rare earth oxide or a composite oxide containing a rare earth element as a doping material is used. It is possible to suppress rapid precipitation and scattering of. This contributes, for example, to the improvement of the luminous flux maintenance rate of the discharge lamp and the suppression of blackening, and also works effectively to reduce the temperature rise of the electrode, so that deformation and wear caused by the rise in the electrode temperature are also suppressed. can do.
【0014】本発明の電極は、特に放電ランプ用電極と
して好適である。また、例えば請求項2に記載したよう
に、高融点金属材はタングステン材からなり、かつタン
グステン材はY2O3、La2O3、CeO2、HfO2、お
よびAxByOz(ただし、AはHfおよびSrから選ば
れる少なくとも1種の元素を、BはY、LaおよびCe
から選ばれる少なくとも1種の元素を、x、yおよびz
は任意の整数を示す)から選ばれる少なくとも1種の酸
化物を含有することが好ましい。さらに、請求項3に記
載したように、タングステン材は上記したような酸化物
を1〜4質量%の範囲で含有することが好ましい。The electrode of the present invention is particularly suitable as an electrode for a discharge lamp. Further, for example, as recited in claim 2, the high melting point metal material is made of tungsten material, and tungsten material Y 2 O 3, La 2 O 3, CeO 2, HfO 2, and A x B y O z ( Here, A is at least one element selected from Hf and Sr, and B is Y, La and Ce.
At least one element selected from the group consisting of x, y and z
Represents an arbitrary integer), and preferably contains at least one oxide selected from the group consisting of: Further, as described in claim 3, the tungsten material preferably contains the above-mentioned oxide in a range of 1 to 4% by mass.
【0015】本発明の放電ランプは、請求項6に記載し
たように、ガラスバルブと、前記ガラスバルブ内に対向
配置された一対の電極とを具備する放電ランプにおい
て、前記一対の電極の少なくとも一方は、上記した本発
明の電極からなることを特徴としている。本発明の他の
放電ランプは、請求項7に記載したように、ガラスバル
ブと、前記ガラスバルブ内に対向配置された陰極および
陽極とを具備する放電ランプにおいて、前記陰極は前記
酸化物を電子放射性物質として含有する本発明の電極か
らなることを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp including a glass bulb and a pair of electrodes opposed to each other in the glass bulb. Is characterized by comprising the above-mentioned electrode of the present invention. According to another aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp including a glass bulb, and a cathode and an anode disposed in the glass bulb so as to face each other. It is characterized by comprising the electrode of the present invention containing as a radioactive substance.
【0016】このような本発明の放電ランプによれば、
上述した電極の特性に基づいて、光束維持率の向上を図
ることができると共に、黒化によるランプ寿命の低下な
どを抑制することが可能となる。本発明の放電ランプ
は、請求項8に記載したように、例えばメタルハライド
ランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプなどの高圧放
電ランプに対して特に有効である。ただし、通常の照明
用放電ランプなどに対しても適用可能である。According to such a discharge lamp of the present invention,
Based on the above-described characteristics of the electrodes, it is possible to improve the luminous flux maintenance ratio and to suppress a decrease in lamp life due to blackening. The discharge lamp of the present invention is particularly effective for a high-pressure discharge lamp such as a metal halide lamp, a xenon lamp, and a high-pressure mercury lamp. However, the present invention is also applicable to a general lighting discharge lamp and the like.
【0017】本発明の光学装置は、請求項9に記載した
ように、光源と、前記光源から放射された光を被処理物
に照射する光学系とを具備する光学装置において、前記
光源は上記した本発明の放電ランプを適用した高圧放電
ランプを有することを特徴とするものである。本発明の
光学装置の具体例としては、映画館投射装置、半導体露
光装置、レーザー装置、液晶プロジェクタなどが挙げら
れる。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an optical apparatus comprising: a light source; and an optical system for irradiating an object to be processed with light emitted from the light source. And a high-pressure discharge lamp to which the discharge lamp of the present invention is applied. Specific examples of the optical device of the present invention include a movie theater projection device, a semiconductor exposure device, a laser device, and a liquid crystal projector.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための形
態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0019】本発明の電極は、希土類酸化物および希土
類元素を含む複合酸化物から選ばれる少なくとも1種の
酸化物を含有する高融点金属材からなるものである。高
融点金属材としては、特にタングステン材を用いること
が好ましいが、必ずしもそれに限定されるものではな
く、電極の用途によってはモリブデン材などが用いられ
る。以下では高融点金属材の代表例としてタングステン
材を用いた場合について主として説明する。The electrode of the present invention is made of a high melting point metal material containing at least one oxide selected from rare earth oxides and composite oxides containing rare earth elements. As the refractory metal material, it is particularly preferable to use a tungsten material, but the material is not necessarily limited thereto, and a molybdenum material or the like may be used depending on the use of the electrode. Hereinafter, a case where a tungsten material is used as a typical example of the high melting point metal material will be mainly described.
【0020】また、高融点金属材中の希土類酸化物や希
土類元素を含む複合酸化物は、特に限定されるものでは
なく、電極の用途に応じて種々の希土類元素の酸化物、
あるいは種々の希土類元素と遷移金属元素との複合酸化
物を使用することができ、これら以外の電子放射特性を
有する金属酸化物を適用することも可能である。The rare earth oxide and the composite oxide containing a rare earth element in the high melting point metal material are not particularly limited, and various rare earth element oxides,
Alternatively, composite oxides of various rare earth elements and transition metal elements can be used, and metal oxides having other electron emission characteristics can also be used.
【0021】本発明の電極を放電ランプの陰極として用
いる際には、例えばタングステン材中に含有させた希土
類酸化物や希土類元素を含む複合酸化物は、電子放射性
物質として機能するものである。このような場合、希土
類酸化物としては仕事関数の小さいY2O3(2.0eV)、
La2O3(2.8eV)、およびCeO2(3.21eV)から選ば
れる少なくとも1種が好ましく用いられる。When the electrode of the present invention is used as a cathode of a discharge lamp, for example, a rare earth oxide or a composite oxide containing a rare earth element contained in a tungsten material functions as an electron-emitting substance. In such a case, as a rare earth oxide, Y 2 O 3 (2.0 eV) having a small work function,
At least one selected from La 2 O 3 (2.8 eV) and CeO 2 (3.21 eV) is preferably used.
【0022】希土類元素を含む複合酸化物についても同
様であり、仕事関数の小さいHfO 2(2.81eV)やSr
O(1.27〜1.4eV)と上記した希土類酸化物との複合酸
化物、例えばHfLa2O5などを使用することが好まし
い。すなわち、希土類元素を含む複合酸化物としては、
AxByOz(ただし、AはHfおよびSrから選ばれる
少なくとも1種の元素を、BはY、LaおよびCeから
選ばれる少なくとも1種の元素を、x、yおよびzは任
意の整数を示す)を用いることが好ましい。また、これ
らに代えてHfO2を使用してもよい。The same applies to composite oxides containing rare earth elements.
HfO with small work function Two(2.81eV) or Sr
Complex acid of O (1.27 to 1.4 eV) and the above rare earth oxide
Compound, such as HfLaTwoOFiveIt is preferable to use
No. That is, as a composite oxide containing a rare earth element,
AxByOz(Where A is selected from Hf and Sr
At least one element, B is from Y, La and Ce
X, y and z represent at least one selected element.
Is preferable.) Also this
HfO instead ofTwoMay be used.
【0023】本発明の電極を放電ランプの陽極として用
いる場合には、例えばタングステン材中に含有させた希
土類酸化物や希土類元素を含む複合酸化物は、陽極の損
傷防止材として機能するものである。希土類酸化物や希
土類元素を含む複合酸化物を含有するタングステン材に
よれば、従来のドープドタングステンなどに比べて、ラ
ンプの長時間点灯による陽極先端部の損傷を小さく抑え
ることができる。When the electrode of the present invention is used as an anode of a discharge lamp, for example, a rare earth oxide or a composite oxide containing a rare earth element contained in a tungsten material functions as a damage preventing material for the anode. . According to a tungsten material containing a rare earth oxide or a composite oxide containing a rare earth element, damage to the tip of the anode due to long-time operation of the lamp can be suppressed as compared with conventional doped tungsten or the like.
【0024】本発明の電極を陽極に適用する際の希土類
酸化物や希土類元素を含む複合酸化物としては、種々の
希土類元素の酸化物、あるいは種々の希土類元素と遷移
金属元素との複合酸化物を使用することができるが、特
に陽極の損傷防止作用に優れるY2O3を用いることが好
ましい。When the electrode of the present invention is applied to an anode, the rare earth oxide or the composite oxide containing a rare earth element may be an oxide of various rare earth elements or a composite oxide of various rare earth elements and a transition metal element. However, it is particularly preferable to use Y 2 O 3 which is excellent in preventing damage to the anode.
【0025】タングステン材などに含有させる希土類酸
化物や希土類元素を含む複合酸化物の量は、電極の使用
用途に応じて適宜に設定されるものであるが、上記した
ような酸化物を1〜4質量%の範囲で含有することが好ま
しい。希土類酸化物や複合酸化物の含有量が1質量%未
満であると、その添加効果を十分に得ることができない
おそれがある。特に、本発明の電極を陰極として用いる
場合に、希土類酸化物や複合酸化物の含有量が1質量%
未満であると、放電ランプの陰極に求められる電子放出
特性を十分に満足させることができないおそれが大き
い。The amount of the rare earth oxide or the composite oxide containing a rare earth element to be contained in the tungsten material or the like is appropriately set according to the intended use of the electrode. It is preferable to contain it in the range of 4% by mass. When the content of the rare earth oxide or the composite oxide is less than 1% by mass, the effect of the addition may not be sufficiently obtained. In particular, when the electrode of the present invention is used as a cathode, the content of the rare earth oxide or the composite oxide is 1% by mass.
If it is less than 3, the electron emission characteristics required for the cathode of the discharge lamp may not be sufficiently satisfied.
【0026】一方、希土類酸化物や複合酸化物の含有量
が4質量%を超えると、それらの分布が不均一になるこ
とによって、例えば陰極に用いた場合には電子放射性物
質が電極表面に急速に析出し、この析出物が周囲に飛散
することで電極温度の上昇、それに伴う電極の消耗や変
形を招くおそれがある。これらは放電ランプの光束維持
率の低下やランプ黒化などの原因になる。On the other hand, if the content of the rare earth oxide or composite oxide exceeds 4% by mass, their distribution becomes non-uniform. For example, when used for a cathode, an electron-emitting substance is rapidly deposited on the electrode surface. When the precipitates are scattered around, there is a possibility that the electrode temperature will increase and the electrodes will be consumed or deformed accordingly. These cause a reduction in the luminous flux maintenance rate of the discharge lamp and blackening of the lamp.
【0027】本発明の電極は、上述したような希土類酸
化物や希土類元素を含む複合酸化物を含有するタングス
テン粉末などを、放電プラズマ焼結法(SPS法:Spar
k Plasma Sintering)によって、おおよその電極形状に
仕上げたものである。すなわち、本発明の電極は放電プ
ラズマ焼結体からなるタングステン材のような高融点金
属材を有するものである。The electrode of the present invention is obtained by subjecting a tungsten powder containing the above-mentioned rare earth oxide or a composite oxide containing a rare earth element to a spark plasma sintering method (SPS method: Spar method).
k Plasma Sintering) to approximate electrode shape. That is, the electrode of the present invention has a high melting point metal material such as a tungsten material made of a discharge plasma sintered body.
【0028】放電プラズマ焼結法は、圧粉体(成形体)
の粒子間隙に直接パルス状の電気エネルギーを投入し、
火花放電現象により発生する放電プラズマ(高温プラズ
マ)の高温エネルギーを熱拡散や電界拡散などに効果的
に利用することによって、圧粉体(成形体)を高密度に
焼結する方法である。放電プラズマ焼結法によれば、常
圧焼結法、ホットプレス法、熱間等方圧焼結法(HIP
法)などの通常の焼結法に比べて、200〜500℃程度低い
温度域で、しかも比較的短時間で高密度の焼結体を得る
ことができる。さらに、その焼結原理から電極の最終形
状に近い電極素材を作製することができる。The spark plasma sintering method uses a green compact (compact).
Pulse electric energy directly into the particle gap of
This is a method of sintering green compacts (compacts) at high density by effectively utilizing high-temperature energy of discharge plasma (high-temperature plasma) generated by spark discharge phenomenon for thermal diffusion, electric field diffusion, and the like. According to the spark plasma sintering method, a normal pressure sintering method, a hot press method, a hot isostatic sintering method (HIP
Method), a high-density sintered body can be obtained in a temperature range lower by about 200 to 500 ° C. and in a relatively short time as compared with a normal sintering method. Further, an electrode material having a shape close to the final shape of the electrode can be produced from the sintering principle.
【0029】具体的には、まず上述した希土類酸化物や
希土類元素を含む複合酸化物を所定の組成比で含むタン
グステン粉末(混合粉末)などを、例えばカーボン製の
ダイと上下一対のパンチとからなる成形型内に充填し、
装置内を真空雰囲気した後、上下のパンチに圧力を印加
しつつ電源を接続して通電する。成形型内に充填された
タングステン粉末(成形体)は、通電により生じる放電
プラズマによって、所定の焼結温度まで昇温される。圧
力の印加状態を維持した状態で、焼結温度で一定時間保
持することによって、例えば相対密度が94%以上の高密
度焼結体(電極素材)を得ることができる。Specifically, first, a tungsten powder (mixed powder) containing the above-mentioned rare earth oxide or a composite oxide containing a rare earth element at a predetermined composition ratio is prepared by, for example, using a carbon die and a pair of upper and lower punches. Into a mold
After a vacuum atmosphere in the apparatus, a power supply is connected and energized while applying pressure to the upper and lower punches. The tungsten powder (compact) filled in the mold is heated to a predetermined sintering temperature by discharge plasma generated by energization. By maintaining the pressure application state at the sintering temperature for a certain period of time, a high-density sintered body (electrode material) having a relative density of, for example, 94% or more can be obtained.
【0030】焼結原料となる混合粉末は、タングステン
粉末と希土類酸化物や複合酸化物などの粉末とを所定の
組成比で混合したもの、あるいは希土類酸化物や複合酸
化物をドープ法(例えば各酸化物の硝酸溶液として添加
する溶液ドープ法)で添加したタングステン粉末などを
使用することができる。この際、希土類酸化物や複合酸
化物は平均粒径が2μm以下となるように添加することが
好ましい。また、焼結温度は1550〜1900℃の範囲とする
ことが好ましい。焼結時間は0.2〜1時間程度とすること
が好ましい。The mixed powder used as a sintering raw material is a mixture of a tungsten powder and a powder of a rare earth oxide or a composite oxide at a predetermined composition ratio, or a method of doping a rare earth oxide or a composite oxide (for example, Tungsten powder added by a solution doping method in which the oxide is added as a nitric acid solution of an oxide can be used. At this time, it is preferable that the rare earth oxide or the composite oxide is added so that the average particle diameter is 2 μm or less. Further, the sintering temperature is preferably in the range of 1550 to 1900 ° C. The sintering time is preferably about 0.2 to 1 hour.
【0031】上述したような放電プラズマ焼結法によれ
ば、電極の最終形状に近い電極素材を高密度焼結体とし
て得ることができるため、電極素材に伸線加工などを施
すことなく、最終的な切削加工などを施すだけで、所望
の電極形状を有する高密度のタングステン焼結体、すな
わち放電ランプ用などとして好適な電極を作製すること
が可能となる。According to the above-described discharge plasma sintering method, an electrode material having a shape close to the final shape of the electrode can be obtained as a high-density sintered body. It is possible to produce a high-density tungsten sintered body having a desired electrode shape, that is, an electrode suitable for use in a discharge lamp or the like, by merely performing a basic cutting process or the like.
【0032】放電プラズマ焼結法により得られる電極
(高密度のタングステン焼結体など)は、従来の電極の
ように伸線加工などを施すことなく、所望の密度や形状
を得ることができる。このため、焼結体の微細組織は図
1に示すように、粒状のW結晶粒Aの集合体となり、さ
らにW結晶粒Aの結晶粒径自体も微細な状態を維持しつ
つ高密度化が可能である。一方、伸線加工を施した従来
の電極は、図2に示すように、W結晶粒Bが軸方向に伸
びた細長い形状(針状結晶粒)を有している。An electrode (such as a high-density tungsten sintered body) obtained by a discharge plasma sintering method can obtain a desired density and shape without performing wire drawing as in a conventional electrode. Therefore, as shown in FIG. 1, the microstructure of the sintered body becomes an aggregate of granular W crystal grains A, and the density of the W crystal grains A can be increased while maintaining a fine state. It is possible. On the other hand, the conventional electrode subjected to the wire drawing has an elongated shape (needle-shaped crystal grains) in which the W crystal grains B extend in the axial direction, as shown in FIG.
【0033】このような電極(タングステンの放電プラ
ズマ焼結体など)の高密度化(例えば相対密度が94%以
上)に加えて、粒状でかつ微細なW結晶粒Aを有するこ
となどに基づいて、電極自体の機械的強度を高めること
ができるため、放電ランプ用の電極の変形や消耗などを
抑制することが可能となる。また、W結晶粒Aの粒状化
や微細化などに基づいて、点灯熱によるW結晶粒Aの粗
大化が抑えられることから、希土類酸化物や複合酸化物
の急速な析出や飛散を抑制することが可能となる。これ
は放電ランプの光束維持率の向上や黒化の抑制などに寄
与すると共に、電極の温度上昇の低減に対しても有効に
働くため、電極温度の上昇に起因する変形や消耗の抑制
に対しても大きく寄与する。In addition to increasing the density of the electrode (such as a discharge plasma sintered body of tungsten) (for example, having a relative density of 94% or more), the electrode has a fine and fine W crystal grain A. In addition, since the mechanical strength of the electrode itself can be increased, it is possible to suppress deformation and wear of the electrode for the discharge lamp. Further, since the coarsening of the W crystal grains A due to the lighting heat is suppressed based on the granulation or miniaturization of the W crystal grains A, the rapid precipitation and scattering of rare earth oxides and composite oxides are suppressed. Becomes possible. This contributes to the improvement of the luminous flux maintenance rate of the discharge lamp and the suppression of blackening, and also works effectively to reduce the temperature rise of the electrode. It greatly contributes.
【0034】上述したように、希土類酸化物や複合酸化
物を含有するタングステン材などの放電プラズマ焼結体
からなる電極は、焼結条件、W結晶粒の形状や粒径、加
工工程などに基づいて、例えば点灯熱などによる変形や
消耗を大幅に抑制することができる。また、タングステ
ン材などに含有させた希土類酸化物や複合酸化物の急速
な飛散を抑制することができる。これらによって、例え
ば放電ランプの光束維持率を向上させることが可能であ
ると共に、放電ランプの黒化による寿命の低下などを抑
制することができる。As described above, an electrode made of a discharge plasma sintered body such as a tungsten material containing a rare earth oxide or a composite oxide is formed based on the sintering conditions, the shape and the grain size of the W crystal grains, and the processing steps. Thus, for example, deformation and consumption due to lighting heat or the like can be significantly suppressed. Further, rapid scattering of rare earth oxides or composite oxides contained in a tungsten material or the like can be suppressed. With these, for example, it is possible to improve the luminous flux maintenance factor of the discharge lamp, and it is possible to suppress a reduction in the life of the discharge lamp due to blackening.
【0035】なお、これまでは本発明の電極を放電ラン
プの陰極に用いる場合について主として説明したが、本
発明の電極を陽極に用いる場合においても、その機械的
強度や耐損傷性、さらには電極温度の上昇抑制機能など
に基づいて、例えばランプの長時間点灯による陽極先端
部の損傷を小さく抑えることができる。これによって
も、放電ランプの長寿命化を達成することが可能とな
る。Although the case where the electrode of the present invention is used as a cathode of a discharge lamp has been mainly described, the mechanical strength and damage resistance of the electrode of the present invention can be improved even when the electrode of the present invention is used as an anode. Based on the function of suppressing a rise in temperature, for example, damage to the tip of the anode due to long-time operation of the lamp can be reduced. This also makes it possible to achieve a longer life of the discharge lamp.
【0036】本発明の電極は、メタルハライドランプ、
キセノンランプ、高圧水銀ランプなどの高圧放電ランプ
の電極、特に陰極に好適であるが、陽極に対しても適用
可能であることは上述した通りである。また、高圧放電
ランプのような直流タイプの放電ランプの電極に限ら
ず、通常の照明用放電ランプのような交流タイプの放電
ランプの電極に対しても、本発明の電極は適用可能であ
る。The electrode of the present invention is a metal halide lamp,
As described above, it is suitable for an electrode of a high-pressure discharge lamp such as a xenon lamp or a high-pressure mercury lamp, particularly a cathode, but is also applicable to an anode. Further, the electrode of the present invention is applicable not only to electrodes of a DC discharge lamp such as a high-pressure discharge lamp, but also to electrodes of an AC discharge lamp such as a general lighting discharge lamp.
【0037】次に、本発明の放電ランプの実施形態につ
いて説明する。Next, an embodiment of the discharge lamp of the present invention will be described.
【0038】図3は、本発明の放電ランプをメタルハラ
イドランプ、キセノンランプ、超高圧水銀ランプなどの
高圧放電ランプに適用する場合の一実施形態の概略構造
を示す図である。同図において、1は石英ガラスなどか
らなるバルブであり、このバルブ1は球状ないしは楕円
球状の放電空間部1aとそれに連通した一対の枝管1
b、1bとを有している。枝管1b、1bには、それぞ
れ第1および第2の電極軸2、3が収納されている。FIG. 3 is a diagram showing a schematic structure of an embodiment in which the discharge lamp of the present invention is applied to a high-pressure discharge lamp such as a metal halide lamp, a xenon lamp, and an ultra-high pressure mercury lamp. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a bulb made of quartz glass or the like. This bulb 1 has a spherical or elliptical spherical discharge space 1a and a pair of branch pipes 1 communicating therewith.
b, 1b. The first and second electrode shafts 2 and 3 are housed in the branch pipes 1b and 1b, respectively.
【0039】第1の電極軸2はタングステン棒からな
り、その先端は円錐形状に整形されて陰極4を形成して
いる。このような陰極4は本発明の電極からなるもので
ある。すなわち、電子放射性物質として希土類酸化物や
希土類元素を含む複合酸化物などを含有するタングステ
ン材の放電プラズマ焼結体からなる電極によって、陰極
4が構成されている。The first electrode shaft 2 is made of a tungsten rod, and its tip is shaped into a conical shape to form the cathode 4. Such a cathode 4 comprises the electrode of the present invention. That is, the cathode 4 is constituted by an electrode formed of a discharge plasma sintered body of a tungsten material containing a rare-earth oxide or a composite oxide containing a rare-earth element as an electron-emitting substance.
【0040】第2の電極軸3はタングステン棒などから
なり、その先端には陽極5が装着されている。陽極5は
バルブ1の放電空間部1aにおいて陰極4と対向配置さ
れており、陰極4と共に一対の電極を構成している。陽
極5は本発明の電極で構成してもよいし、あるいは従来
のドープドタングステン、例えばK、SiおよびAlか
ら選ばれる少なくとも1種を0.001〜0.01質量%の範囲で
含有するドープドタングステンで構成することも可能で
ある。このドープドタングステンからなる電極について
も、放電プラズマ焼結により作製した高密度焼結体を適
用することが好ましい。The second electrode shaft 3 is made of a tungsten rod or the like, and an anode 5 is mounted on the tip thereof. The anode 5 is disposed to face the cathode 4 in the discharge space 1a of the bulb 1, and forms a pair of electrodes together with the cathode 4. The anode 5 may be composed of the electrode of the present invention, or may be composed of a conventional doped tungsten, for example, doped tungsten containing at least one selected from K, Si and Al in a range of 0.001 to 0.01% by mass. It is also possible. Also for the electrode made of doped tungsten, it is preferable to apply a high-density sintered body produced by spark plasma sintering.
【0041】上記した第1および第2の電極軸2、3
は、それらの基端部がバルブ1の枝管1b内に石英ガラ
ス円筒部材6を介して封止、固定されている。第1およ
び第2の電極軸2、3には金属箔、例えばモリブデン箔
7が電気的に接続されており、これらにはさらに外部リ
ード棒8がそれぞれ電気的に接続されている。The above-mentioned first and second electrode shafts 2, 3
The base ends thereof are sealed and fixed in the branch pipe 1 b of the bulb 1 via a quartz glass cylindrical member 6. A metal foil, for example, a molybdenum foil 7 is electrically connected to the first and second electrode shafts 2 and 3, and an external lead rod 8 is further electrically connected to these.
【0042】バルブ1の枝管1bには、それぞれ陰極タ
ーミナル9と陽極ターミナル10が装着されている。そ
して、封止されたバルブ1の放電空間部1a内には、水
銀およびアルゴン、キセノンなどの希ガスからなる放電
媒体が封入されており、これらによって高圧放電ランプ
11が構成されている。The branch terminal 1b of the bulb 1 is provided with a cathode terminal 9 and an anode terminal 10, respectively. The discharge space 1a of the sealed bulb 1 is filled with a discharge medium made of mercury and a rare gas such as argon or xenon, and these constitute a high-pressure discharge lamp 11.
【0043】上述したように、本発明の電極を陰極4に
用いた高圧放電ランプ11によれば、電極の変形や消
耗、さらには電子放射性物質の急速な飛散などを抑制す
ることができることから、光束維持率の向上ならびに長
寿命化を実現することができる。このような本発明の放
電ランプは、メタルハライドランプ、キセノンランプ、
超高圧水銀ランプなどの高圧放電ランプに好適である
が、一般照明用の放電ランプ(蛍光ランプ)に対しても
適用可能である。また、特にショートアークタイプの高
圧放電ランプに有効である。As described above, according to the high-pressure discharge lamp 11 using the electrode of the present invention as the cathode 4, deformation and wear of the electrode and rapid scattering of the electron-emitting substance can be suppressed. It is possible to improve the luminous flux maintenance rate and extend the life. Such discharge lamps of the present invention include metal halide lamps, xenon lamps,
Although it is suitable for a high-pressure discharge lamp such as an ultra-high pressure mercury lamp, it is also applicable to a discharge lamp (fluorescent lamp) for general lighting. It is particularly effective for short arc type high pressure discharge lamps.
【0044】次に、本発明の光学装置の実施形態につい
て説明する。本発明の光学装置は、光源として本発明を
適用した高圧放電ランプと、この光源から放射された光
を被処理物に照射する光学系とを具備するものであり、
その具体例としては映画館投射装置、半導体露光装置、
レーザー装置、液晶プロジェクタなどが挙げられる。光
源として用いる高圧放電ランプは、光学装置の種類や用
途に応じて適宜選択されるものである。Next, an embodiment of the optical device of the present invention will be described. The optical device of the present invention includes a high-pressure discharge lamp to which the present invention is applied as a light source, and an optical system that irradiates the object to be processed with light emitted from the light source,
Specific examples are movie theater projection equipment, semiconductor exposure equipment,
Examples include a laser device and a liquid crystal projector. The high-pressure discharge lamp used as the light source is appropriately selected according to the type and use of the optical device.
【0045】図4は本発明の光学装置の一実施形態とし
ての半導体露光装置である。同図において、21は上述
したような本発明を適用した高圧放電ランプであり、こ
の高圧放電ランプ21から放射された紫外線(例えばg
線)は、楕円ミラー22および正反射ミラー23で反射
された後、非球面レンズ24および集光レンズ25で集
光される。集光された紫外線は、正反射ミラー26およ
びコンデンサレンズ27を経てフォトマスク28を通過
し、さらに縮小投影レンズ29を通過した後に半導体ウ
エハ30に照射される。これによって、半導体ウエハ3
0を所定のパターンで露光するものである。FIG. 4 shows a semiconductor exposure apparatus as one embodiment of the optical apparatus of the present invention. In the figure, reference numeral 21 denotes a high-pressure discharge lamp to which the present invention described above is applied, and ultraviolet rays (for example, g
Is reflected by the elliptical mirror 22 and the specular reflection mirror 23, and then condensed by the aspheric lens 24 and the condenser lens 25. The condensed ultraviolet light passes through a regular reflection mirror 26 and a condenser lens 27, passes through a photomask 28, further passes through a reduction projection lens 29, and is irradiated on a semiconductor wafer 30. Thereby, the semiconductor wafer 3
0 is exposed in a predetermined pattern.
【0046】[0046]
【実施例】次に、本発明の具体的な実施例について説明
する。Next, specific examples of the present invention will be described.
【0047】実施例1、比較例1 まず、平均粒子径が1μmと2μmのタングステン粉末をそ
れぞれ用意し、これらにLa2O3を溶液ドープ法(硝酸
溶液使用)を適用して2質量%添加した。これらのLa2
O3を含むタングステン粉末を放電プラズマ焼結装置に
セットし、表1に示す焼結条件でそれぞれ放電プラズマ
焼結して、所望の電極形状に近い形状を有する電極素材
をそれぞれ作製した。放電プラズマ焼結は1Paオーダー
の真空雰囲気中で実施した。Example 1 and Comparative Example 1 First, tungsten powders having an average particle diameter of 1 μm and 2 μm were prepared, respectively, and La 2 O 3 was added by 2% by mass by applying a solution doping method (using a nitric acid solution). did. These La 2
Tungsten powder containing O 3 was set in a discharge plasma sintering apparatus, and each was subjected to discharge plasma sintering under the sintering conditions shown in Table 1 to produce electrode materials having a shape close to a desired electrode shape. Spark plasma sintering was performed in a vacuum atmosphere on the order of 1 Pa.
【0048】これら各電極素材を最終形状に切削加工す
ることによって、それぞれ高圧放電ランプ用陰極を得
た。このようにして得た各タングステン電極の相対密度
と結晶粒の形状を表1に示す。さらに、これら各陰極を
用いて、250Wの超高圧水銀ランプをそれぞれ組立て、20
00時間のランプ点灯後の電極(陰極)の変形度合いと光
束維持率を測定、評価した。その結果を併せて表1に示
す。なお、ランプ光束維持率は2000時間の点灯後のi線
照度の維持率である。Each of these electrode materials was cut into a final shape to obtain a cathode for a high-pressure discharge lamp. Table 1 shows the relative density and crystal grain shape of each tungsten electrode obtained in this manner. Using these cathodes, a 250 W ultra-high pressure mercury lamp was assembled,
After the lamp was turned on for 00 hours, the degree of deformation of the electrode (cathode) and the luminous flux retention were measured and evaluated. Table 1 also shows the results. The lamp luminous flux maintenance ratio is the maintenance ratio of the i-line illuminance after lighting for 2000 hours.
【0049】なお、表中の比較例1は本発明との比較の
ために掲げたものであり、従来の常圧焼結法(3000℃×
1時間)と伸線加工を含む圧延加工とを組合せた製造方
法に基づいて作製したものである。これら各電極(陰
極)についても、電極の相対密度と結晶粒の形状を測定
した。さらに、これら各陰極を用いて、250Wの超高圧水
銀ランプをそれぞれ組立て、2000時間のランプ点灯後の
電極(陰極)の変形度合いと光束維持率を測定、評価し
た。The comparative example 1 in the table is provided for comparison with the present invention, and the conventional normal pressure sintering method (3000 ° C. ×
1 hour) and a rolling process including a wire drawing process. For each of these electrodes (cathodes), the relative density of the electrodes and the shape of the crystal grains were measured. Furthermore, using each of these cathodes, a 250 W ultra-high pressure mercury lamp was assembled, and the degree of deformation of the electrode (cathode) and the luminous flux maintenance rate after 2,000 hours of operation of the lamp were measured and evaluated.
【0050】[0050]
【表1】 表1から明らかなように、実施例1の各タングステン電
極を用いた超高圧水銀ランプは、比較例1のタングステ
ン電極を用いたものに比べて、電極(陰極)の変形度合
いが少ないと共に、光束維持率に優れることが分かる。
これは高圧放電ランプの長寿命化に大きく寄与するもの
である。[Table 1] As is clear from Table 1, the ultrahigh-pressure mercury lamp using each tungsten electrode of Example 1 has a smaller degree of deformation of the electrode (cathode) and the luminous flux than the one using the tungsten electrode of Comparative Example 1. It can be seen that the retention rate is excellent.
This greatly contributes to extending the life of the high-pressure discharge lamp.
【0051】実施例2 上記した実施例1において、電子放射性物質としてのL
a2O3に代えて、Y2O3、CeO2、HfO2、HfLa
2O5を用いる以外は、実施例1と同様にして、それぞれ
高圧放電ランプ用陰極を作製した。これら各電極につい
ても、実施例1と同様にして特性の測定、評価を行った
ところ、実施例1と同様に良好な結果を示すことが確認
された。Example 2 In Example 1 described above, L was used as an electron-emitting substance.
Instead of a 2 O 3 , Y 2 O 3 , CeO 2 , HfO 2 , HfLa
Except for using 2 O 5 , a cathode for a high-pressure discharge lamp was produced in the same manner as in Example 1. The characteristics of each of these electrodes were measured and evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, it was confirmed that good results were obtained as in Example 1.
【0052】実施例3 実施例2のY2O3を含有するタングステン電極を、陽極
形状に合せて作製する以外は、実施例2と同様にして高
圧放電ランプ用陽極を作製した。このタングステン陽極
を用いて、超高圧水銀ランプを作製したところ、長寿命
化が達成できることが確認された。Example 3 An anode for a high-pressure discharge lamp was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the tungsten electrode containing Y 2 O 3 of Example 2 was manufactured according to the shape of the anode. When an ultra-high pressure mercury lamp was manufactured using this tungsten anode, it was confirmed that a long life could be achieved.
【0053】[0053]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電極によ
れば、例えば高圧放電ランプの電極として用いた場合に
おいても、変形や消耗を抑えることができると共に、電
子放射性物質の急速な飛散などを抑制することが可能で
ある。従って、このような電極を用いた本発明の放電ラ
ンプによれば、光束維持率の向上を図ると共に、黒化に
よるランプ寿命の低下などを抑制することができる。す
なわち、放電ランプの長寿命化を実現することが可能と
なる。As described above, according to the electrode of the present invention, even when it is used as an electrode of a high-pressure discharge lamp, for example, deformation and wear can be suppressed, and at the same time, rapid scattering of an electron-emitting substance can be achieved. Can be suppressed. Therefore, according to the discharge lamp of the present invention using such an electrode, it is possible to improve the luminous flux maintenance factor and to suppress a reduction in lamp life due to blackening. That is, it is possible to extend the life of the discharge lamp.
【図1】 本発明の電極を構成する結晶粒の形状の一例
を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the shape of crystal grains constituting an electrode of the present invention.
【図2】 従来の放電ランプ用電極を構成する結晶粒の
形状の一例を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the shape of crystal grains constituting a conventional discharge lamp electrode.
【図3】 本発明の放電ランプを適用した高圧放電ラン
プの一実施形態の概略構造を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a schematic structure of one embodiment of a high-pressure discharge lamp to which the discharge lamp of the present invention is applied.
【図4】 本発明の光学装置の一実施形態としての半導
体露光装置の一構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a semiconductor exposure apparatus as one embodiment of the optical device of the present invention.
【符号の説明】 1……バルブ 2、3……電極軸 4……陰極 5……陽極 11、21……高圧放電ランプ[Description of Signs] 1... Bulb 2, 3... Electrode shaft 4... Cathode 5... Anode 11 and 21.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩藤 泰博 東京都品川区東品川四丁目3番1号 東芝 ライテック株式会社内 Fターム(参考) 5C015 JJ05 JJ06 KK02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yasuhiro Iwato 4-3-1 Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo F-term in Toshiba Lighting & Technology Corporation (reference) 5C015 JJ05 JJ06 KK02
Claims (9)
合酸化物から選ばれる少なくとも1種の酸化物を含有す
る高融点金属材からなり、かつ所望の電極形状を有する
電極であって、 前記電極形状を有する高融点金属材は、放電プラズマ焼
結法によって形成されたことを特徴とする電極。1. An electrode made of a high melting point metal material containing at least one oxide selected from a rare earth oxide and a composite oxide containing a rare earth element, and having a desired electrode shape, wherein the electrode shape is An electrode characterized in that the high-melting point metal material having the following is formed by a spark plasma sintering method.
なり、かつ前記タングステン材はY2O3、La2O3、C
eO2、HfO2、およびAxByOz(ただし、AはHf
およびSrから選ばれる少なくとも1種の元素を、Bは
Y、LaおよびCeから選ばれる少なくとも1種の元素
を、x、yおよびzは任意の整数を示す)から選ばれる
少なくとも1種の酸化物を含有することを特徴とする請
求項1記載の電極。2. The high melting point metal material is made of a tungsten material, and the tungsten material is made of Y 2 O 3 , La 2 O 3 , C
eO 2, HfO 2, and A x B y O z (However, A is Hf
And B represents at least one element selected from Y, La and Ce, and x, y and z represent any integers. The electrode according to claim 1, comprising:
〜4質量%の範囲で含有することを特徴とする請求項1
または請求項2記載の電極。3. The tungsten material according to claim 1, wherein the oxide is
2. The composition according to claim 1, wherein the content is in the range of 4 to 4% by mass.
Or the electrode according to claim 2.
有することを特徴とする請求項1ないし3いずれか一項
記載の電極。4. The electrode according to claim 1, wherein the tungsten material has granular crystal grains.
密度を有することを特徴とする請求項1ないし4いずれ
か一項記載の電極。5. The electrode according to claim 1, wherein the tungsten material has a relative density of 94% or more.
対向配置された一対の電極とを具備する放電ランプにお
いて、 前記一対の電極の少なくとも一方は、請求項1ないし5
いずれか一項記載の電極からなることを特徴とする放電
ランプ。6. A discharge lamp comprising a glass bulb and a pair of electrodes opposed to each other in the glass bulb, wherein at least one of the pair of electrodes is at least one of the electrodes.
A discharge lamp comprising the electrode according to any one of the preceding claims.
対向配置された陰極および陽極とを具備する放電ランプ
において、 前記陰極は、前記酸化物を電子放射性物質として含有す
る請求項1ないし5いずれか一項記載の電極からなるこ
とを特徴とする放電ランプ。7. A discharge lamp comprising a glass bulb, and a cathode and an anode disposed in the glass bulb so as to face each other, wherein the cathode contains the oxide as an electron-emitting substance. A discharge lamp comprising the electrode according to claim 1.
ことを特徴とする請求項6または請求項7記載の放電ラ
ンプ。8. The discharge lamp according to claim 6, wherein the discharge lamp is a high-pressure discharge lamp.
処理物に照射する光学系とを具備する光学装置におい
て、 前記光源は請求項8記載の高圧放電ランプを有すること
を特徴とする光学装置。9. An optical device comprising: a light source; and an optical system for irradiating the object with light emitted from the light source, wherein the light source includes the high-pressure discharge lamp according to claim 8. Optical device.
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