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JP2008010359A - Discharge lamp - Google Patents

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JP2008010359A
JP2008010359A JP2006181606A JP2006181606A JP2008010359A JP 2008010359 A JP2008010359 A JP 2008010359A JP 2006181606 A JP2006181606 A JP 2006181606A JP 2006181606 A JP2006181606 A JP 2006181606A JP 2008010359 A JP2008010359 A JP 2008010359A
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compressive strain
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ultraviolet
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JP2006181606A
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Inventor
Takuya Honma
卓也 本間
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To consider a source of ultraviolet light so as to perform a proper measure. <P>SOLUTION: A discharge lamp includes an ultraviolet light generation means generating ultraviolet light; and a valve 1 which is composed of vitreous silica including the ultraviolet light generation means, and has compressive strain SI provided on one inner surface layer. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、紫外線領域の発光を伴う放電ランプに関するものである。   The present invention relates to a discharge lamp with light emission in the ultraviolet region.

近年、半導体製造工程等で紫外線照射を目的として高圧水銀ランプ等の紫外線ランプが使用されているが、使用中の破壊が多く発生しており、問題となっている。その原因の一つとして、点灯時における発光管内表面に発生する紫外線歪が指摘されている。この紫外線歪は、広く紫外線領域の発光を伴う放電ランプに共通の問題となっている。   In recent years, ultraviolet lamps such as high-pressure mercury lamps have been used for the purpose of ultraviolet irradiation in semiconductor manufacturing processes and the like, but many of them are broken during use, which is a problem. As one of the causes, ultraviolet distortion generated on the inner surface of the arc tube during lighting is pointed out. This ultraviolet distortion is a problem common to discharge lamps that widely emit light in the ultraviolet region.

例えば、円筒形のバルブを横長にした状態の放電ランプの縦断面図は、内部を省略すると、図4に示されるようである。石英ガラス製バルブ101の内側に一対の電極間に形成される放電プラズマ等の紫外線発生手段があり、紫外線UVが矢印に示すように放射される。紫外線の照射を受けたバルブ内表面には、図4の要部拡大図である図5の矢印により示す引っ張り歪である紫外線歪102が生じる。この紫外線歪102によってクラック103が発生し、クラック103がバルブ内表面から外表面にまで延びるとランプの破壊が生じる。   For example, a longitudinal sectional view of a discharge lamp in a state where a cylindrical bulb is horizontally long is as shown in FIG. Inside the quartz glass bulb 101 is an ultraviolet ray generating means such as discharge plasma formed between a pair of electrodes, and the ultraviolet ray UV is radiated as indicated by an arrow. On the inner surface of the bulb that has been irradiated with ultraviolet rays, ultraviolet distortion 102, which is tensile strain indicated by the arrow in FIG. The ultraviolet distortion 102 causes a crack 103, and when the crack 103 extends from the inner surface of the bulb to the outer surface, the lamp is destroyed.

上記紫外線歪に対する対策としては、放電管に紫外線カットガラスなどを用いて、紫外線の影響を低減することが可能であるが、根本的な解決策とはなっていない。これに対し、特許文献1には発光管の外表面に初期圧縮歪を付与し、紫外線を照射する放電管のランプ破損率を低下させることが記載されている。しかし、紫外線歪は紫外線の発生源に近い側ほど大きく、上記構成の効果は限定的なものであると考えられる。
特開平2−301957号公報
As a countermeasure against the ultraviolet distortion, it is possible to reduce the influence of ultraviolet rays by using ultraviolet cut glass or the like in the discharge tube, but this is not a fundamental solution. On the other hand, Patent Document 1 describes that initial compressive strain is imparted to the outer surface of the arc tube to reduce the lamp breakage rate of the discharge tube that is irradiated with ultraviolet rays. However, the ultraviolet distortion is larger on the side closer to the ultraviolet ray generation source, and the effect of the above configuration is considered to be limited.
JP-A-2-301957

従来の紫外線歪対策は、紫外線の発生源からの距離に応じた対策がなされていない問題があり、本発明では係る問題を解決し、紫外線の発生源を考慮して適切に対策を行いランプ破損の度合いを大きく低減し得る放電ランプを提供することを目的としている。   Conventional UV distortion countermeasures have a problem that measures are not taken according to the distance from the source of ultraviolet rays, and the present invention solves this problem and takes appropriate measures in consideration of the source of ultraviolet rays to break the lamp. An object of the present invention is to provide a discharge lamp capable of greatly reducing the degree of the above.

本発明に係る放電ランプは、紫外線を発生する紫外線発生手段と;紫外線発生手段を内包した石英ガラスにより構成され、少なくとも内側表面一層に圧縮歪が設けられている発光管と;を具備することを特徴とする。紫外線発生手段は放電媒体がプラズマを生起することによって紫外線を放射するものである。紫外線発生手段を内包する石英ガラスにより構成される発光管とは、石英ガラスバルブの内側から紫外線を発生させるものであれば、水銀高圧ランプ、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ等のHIDランプの他、広く紫外線領域の発光を伴う放電ランプを許容する。圧縮歪の付与は、発光管の加熱の後に冷却を行う冷却強化と称される手法、或いは表面に元素や化合物を付着させる化学的手法のいずれも採用可能である。   The discharge lamp according to the present invention comprises: an ultraviolet ray generating means for generating an ultraviolet ray; and an arc tube composed of quartz glass containing the ultraviolet ray generating means and having at least one inner surface provided with a compressive strain. Features. The ultraviolet ray generating means emits ultraviolet rays when the discharge medium generates plasma. The arc tube made of quartz glass containing the ultraviolet ray generating means is not limited to HID lamps such as mercury high pressure lamps, high pressure sodium lamps and metal halide lamps, as long as they generate ultraviolet rays from the inside of the quartz glass bulb. Allow discharge lamps with UV emission. For applying the compressive strain, either a technique called “cooling strengthening” in which cooling is performed after heating the arc tube, or a chemical technique in which an element or a compound is attached to the surface can be employed.

本発明に係る放電ランプでは、発光管の肉厚がtであり、圧縮歪が設けられた内側表面一層の層厚が(1/3)t以下であることを特徴とする。   In the discharge lamp according to the present invention, the thickness of the arc tube is t, and the layer thickness of the inner surface layer provided with the compressive strain is (1/3) t or less.

本発明に係る放電ランプでは、発光管の外側表面一層に圧縮歪が設けられていることを特徴とする。   The discharge lamp according to the present invention is characterized in that compressive strain is provided on one outer surface layer of the arc tube.

本発明に係る放電ランプでは、発光管の肉厚がtであり、圧縮歪が設けられた外側表面一層の層厚が(1/3)t以下であることを特徴とする。   In the discharge lamp according to the present invention, the thickness of the arc tube is t, and the layer thickness of the outer surface layer provided with the compressive strain is (1/3) t or less.

本発明に係る放電ランプでは、紫外線発生手段を内包した石英ガラスにより構成される発光管の内側表面一層に圧縮歪を設けるため、紫外線が発生して内側表面に引っ張り歪である紫外線歪が生じても、上記内側表面一層の圧縮歪と相殺されて、発光管の内側表面からのクラック発生を防止でき、点灯中のランプ破損率を低減する効果がある。   In the discharge lamp according to the present invention, since the compressive strain is provided on the inner surface layer of the arc tube composed of quartz glass containing the ultraviolet ray generating means, the ultraviolet ray is generated and the ultraviolet strain which is the tensile strain is generated on the inner surface. However, it cancels out the compressive strain of the inner surface layer and can prevent the occurrence of cracks from the inner surface of the arc tube, thereby reducing the lamp breakage rate during lighting.

また、本発明に係る放電ランプでは、発光管の肉厚がtであり、圧縮歪が設けられた内側表面一層の層厚を(1/3)t以下としたので、十分なランプ破損率低減効果が見られる。   Further, in the discharge lamp according to the present invention, the thickness of the arc tube is t, and the layer thickness of the inner surface layer provided with the compressive strain is set to (1/3) t or less, so that the lamp breakage rate is sufficiently reduced. The effect is seen.

また、本発明に係る放電ランプでは、発光管の外側表面一層に圧縮歪を設けたので、発光管の内側表面からのクラック発生の防止効果に加えて、仮に発光管の内側表面からのクラック発生があっても、クラックの進行は圧縮歪がある外側表面一層の手前で留まることが期待され、点灯中のランプ破損率を低減する効果がある。   In addition, in the discharge lamp according to the present invention, since compressive strain is provided on the outer surface layer of the arc tube, in addition to the effect of preventing the occurrence of cracks from the inner surface of the arc tube, temporary cracks are generated from the inner surface of the arc tube. Even if there is a crack, it is expected that the progress of the crack will remain before the outer surface layer having the compressive strain, which has the effect of reducing the lamp breakage rate during lighting.

また、本発明に係る放電ランプでは、発光管の肉厚がtであり、圧縮歪が設けられた外側表面一層の層厚を(1/3)t以下としたので、十分なランプ破損率低減効果が見られる。   Further, in the discharge lamp according to the present invention, the thickness of the arc tube is t, and the layer thickness of the outer surface layer provided with the compressive strain is set to (1/3) t or less, so that the lamp breakage rate is sufficiently reduced. The effect is seen.

本発明では圧縮歪を、紫外線発生手段を内包した石英ガラスにより構成される発光管における内側表面一層に設けることにより、紫外線の発生源に近い側ほど紫外線歪が大きくなるという現象に適切に対応して、ランプ破損の度合いを大きく低減するという目的を達成したものである。   In the present invention, the compressive strain is appropriately provided on the inner surface of the arc tube composed of quartz glass containing the ultraviolet ray generating means, thereby appropriately dealing with the phenomenon that the ultraviolet ray strain increases toward the side closer to the ultraviolet ray generation source. This achieves the purpose of greatly reducing the degree of lamp breakage.

以下添付図面を参照して、本発明に係る放電ランプの実施例を説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。図1に本発明の実施例に係る高圧水銀ランプの一部切欠図を示す。この高圧水銀ランプは、発光管である石英ガラスにより構成されるバルブ1内に、紫外線発生手段を構成する電極軸2、3、陽極4、陰極5、高融点金属箔6、石英ガラス円筒部材7、封止部8を備える。バルブ1の両端には、陽極ターミナル9、陰極ターミナル10が設けられている。   Embodiments of a discharge lamp according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. FIG. 1 is a partially cutaway view of a high-pressure mercury lamp according to an embodiment of the present invention. This high-pressure mercury lamp has a bulb 1 made of quartz glass which is an arc tube, electrode shafts 2 and 3, anode 4, cathode 5, refractory metal foil 6, quartz glass cylindrical member 7 constituting ultraviolet generating means. The sealing part 8 is provided. An anode terminal 9 and a cathode terminal 10 are provided at both ends of the bulb 1.

バルブ1は、例えば、軸方向寸法が60mm、径方向寸法が50mmであり、肉厚3mmのほぼ楕円球状をなす放電空間部1aおよび放電空間部1aに連通して、その両端に一体に形成された石英ガラスからなる一対の枝管1b、1bを備えている。電極軸2は、直径5mmのタングステン棒で、その先端には陽極4を支持している。陽極4は、タングステンからなり、直径10mmで、重量が34gである。   The bulb 1 has, for example, an axial dimension of 60 mm and a radial dimension of 50 mm. The bulb 1 communicates with the discharge space portion 1 a and the discharge space portion 1 a having a substantially elliptical shape with a thickness of 3 mm, and is integrally formed at both ends thereof. A pair of branch pipes 1b and 1b made of quartz glass is provided. The electrode shaft 2 is a tungsten rod having a diameter of 5 mm, and an anode 4 is supported at the tip thereof. The anode 4 is made of tungsten, has a diameter of 10 mm, and a weight of 34 g.

電極軸3は、同じく直径5mmのタングステン棒で、その先端は円錐形状に整形されて陰極5を形成している。陽極4と陰極5との間に形成される電極間距離は約5mmに設定されている。   The electrode shaft 3 is a tungsten rod having a diameter of 5 mm, and its tip is shaped into a conical shape to form the cathode 5. The distance between the electrodes formed between the anode 4 and the cathode 5 is set to about 5 mm.

いずれの電極軸2、3もその基端はバルブ1の枝管1b内に収納されている。そして、電極軸2、3は、枝管1b内に後述する高融点金属箔6および石英ガラス円筒部材7により、所定の位置に固定される。   The base ends of the electrode shafts 2 and 3 are housed in the branch pipe 1 b of the valve 1. The electrode shafts 2 and 3 are fixed at predetermined positions by a refractory metal foil 6 and a quartz glass cylindrical member 7 described later in the branch pipe 1b.

封止部8は、いわゆる箔シール構造になっている。電極軸2、3の基端面にタングステンからなる直径10mmのディスク8aが接続され、ディスク8aと同一太さの石英ガラス棒8bの一端がディスク8aに接して配設されている。また、石英ガラス棒8bの他端にモリブデンからなるアウターウエルズ8cが接して配設されている。さらに、石英ガラス棒8bの周囲に3枚の幅8mmの細長いモリブデン箔からなるシールリボン8dが石英ガラス棒8bの長手方向に沿って等間隔に配設されるとともに、その一端がディスク8aに、また他端がアウターウエルズ8cに、それぞれ接続されている。さらに、焼き締めにより枝管1bがシールリボン8dと石英ガラス棒8bに溶着することによって、箔シール構造を形成している。   The sealing part 8 has a so-called foil seal structure. A disk 8a made of tungsten having a diameter of 10 mm is connected to the base end surfaces of the electrode shafts 2 and 3, and one end of a quartz glass rod 8b having the same thickness as the disk 8a is disposed in contact with the disk 8a. An outer well 8c made of molybdenum is disposed in contact with the other end of the quartz glass rod 8b. Further, around the quartz glass rod 8b, three sealing ribbons 8d made of an elongated molybdenum foil having a width of 8 mm are arranged at equal intervals along the longitudinal direction of the quartz glass rod 8b, and one end thereof is attached to the disk 8a. The other ends are connected to the outer wells 8c. Further, the branch pipe 1b is welded to the seal ribbon 8d and the quartz glass rod 8b by baking to form a foil seal structure.

上記のようにして封止されたバルブ1の放電空間部1a内には、放電媒体として800mgの水銀およびアルゴンを67KPa封入してショートアーク形の直流点灯用高圧水銀ランプを構成している。   In the discharge space 1a of the bulb 1 sealed as described above, 800 mg of mercury and argon as a discharge medium are sealed at 67 KPa to constitute a short arc type high-pressure mercury lamp for DC lighting.

陽極ターミナル9は、枝管1bの端部に口金セメントにより装着されるとともに、アウターウエルズ7cに接続されている。さらに、陽極ターミナル9は、外部リード線9aおよび外部リード線9aの先端に接続された圧着端子9bを備えている。   The anode terminal 9 is attached to the end of the branch pipe 1b with a base cement and connected to the outer wells 7c. Furthermore, the anode terminal 9 includes an external lead wire 9a and a crimp terminal 9b connected to the tip of the external lead wire 9a.

陰極ターミナル10は、枝管1bの端部に口金セメントにより装着されるとともに、陰極側のアウターウエルズ7cに接続している。そして、陰極ターミナル9は、取付ボルト9aを備えている。   The cathode terminal 10 is attached to the end of the branch pipe 1b by a base cement and is connected to the outer well 7c on the cathode side. The cathode terminal 9 includes a mounting bolt 9a.

バルブ1における特に放電空間部1aにあっては、内側表面一層に圧縮歪が設けられている。この圧縮歪は、図1のA−A断面において内部を省略した図2(a)に、SIとして示すような矢印の方向に力が働く歪である。   Particularly in the discharge space 1a in the bulb 1, a compressive strain is provided on the inner surface layer. This compressive strain is a strain in which a force acts in the direction of the arrow as shown by SI in FIG. 2A in which the inside is omitted in the AA cross section of FIG.

上記圧縮歪は、例えばバルブ単体として存在するバルブ1内に、棒状のニクロム線からなるヒータを挿入して加熱した後に、ニクロム線を引き出し、液体窒素など冷媒から放出された冷気をバルブ1内に送り込み、冷却することよる風冷強化(冷却強化)と称される手法を用いることができる。また、例えばバルブ単体として存在するバルブ1内に、所要の元素や化合物を付着(ドーピング)させて焼き込んでガラスと反応させる化学的手法も採用可能である。   For example, the compressive strain is obtained by inserting a heater made of a rod-shaped nichrome wire into the valve 1 existing as a single valve, and then drawing out the nichrome wire so that cold air released from a refrigerant such as liquid nitrogen is introduced into the valve 1. A technique called air cooling strengthening (cooling strengthening) by feeding and cooling can be used. Further, for example, a chemical method in which a required element or compound is deposited (doping) in the valve 1 existing as a single valve and burned and reacted with glass can be employed.

ここに、バルブ1の肉厚がtである場合、圧縮歪が設けられた内側表面一層の層厚をt/3以下とし、その歪値は50Kg/cm2としてある。なお、バルブ単体として存在するバルブ1には、陽極ターミナル9や陰極ターミナル10の付近においてモリブデンからなるアウターウエルズ8cを配置可能な形状に加工され、この部分において先に付与された圧縮歪が初期状態とは異なる状態を呈するが、紫外線歪は紫外線の発生源に近い側ほど大きいので、紫外線の発生源に近いほぼ楕円球状をなす放電空間部1aの部分のバルブ1において、圧縮歪を有する内側表面一層が初期状態を保つことで次に述べるような点灯中のランプ破損率を低減する効果を有する。 Here, when the thickness of the bulb 1 is t, the layer thickness of the inner surface layer provided with the compressive strain is set to t / 3 or less, and the strain value is set to 50 kg / cm 2 . In addition, the valve 1 existing as a single valve is processed into a shape in which the outer wells 8c made of molybdenum can be arranged in the vicinity of the anode terminal 9 and the cathode terminal 10, and the compression strain previously applied to this portion is in an initial state. However, since the ultraviolet ray distortion is larger on the side closer to the ultraviolet ray source, the inner surface having a compressive strain is formed in the bulb 1 in the discharge space portion 1a having an almost elliptical shape near the ultraviolet ray source. One layer has the effect of reducing the lamp breakage rate during lighting as described below by maintaining the initial state.

このような構成の高圧水銀ランプにおいては、点灯の際にバルブ内においてアーク放電が生じ紫外線(i線)が放射される。この紫外線が圧縮歪が設けられた内側表面一層に照射されて紫外線歪が生じるが、上記内側表面一層の圧縮歪と相殺し、図2(b)にSIaとして示すように圧縮歪による力は、矢印の大きさにて示すように小さくなるが引っ張り歪の発生を防ぎ、発光管の内側表面からのクラック発生を防止でき、点灯中のランプ破損率を低減するように働く。   In the high-pressure mercury lamp having such a configuration, arc discharge occurs in the bulb during lighting, and ultraviolet rays (i-rays) are emitted. This ultraviolet ray is irradiated to the inner surface layer provided with the compressive strain to generate the ultraviolet strain, but it cancels out the compressive strain of the inner surface layer, and the force due to the compressive strain as shown as SIa in FIG. Although it becomes smaller as indicated by the size of the arrow, it is possible to prevent the occurrence of tensile strain, to prevent the occurrence of cracks from the inner surface of the arc tube, and to reduce the lamp breakage rate during lighting.

第2の実施例に係るバルブ1における特に放電空間部1aにあっては、内側表面一層及び外側表面一層に圧縮歪を有している。この圧縮歪は、図1のA−A断面において内部を省略した図3(a)に、内側表面一層の圧縮歪をSIとして示し、外側表面一層の圧縮歪をSOとして示すように、矢印の方向に力が働く歪である。   Particularly in the discharge space 1a in the bulb 1 according to the second embodiment, the inner surface layer and the outer surface layer have compressive strain. This compression strain is indicated by an arrow in FIG. 3A in which the inside is omitted in the AA cross section of FIG. 1 so that the compression strain of the inner surface layer is shown as SI and the compression strain of the outer surface layer is shown as SO. A strain that exerts a force in the direction.

外側表面一層の圧縮歪についても、バルブ1の外表面について風冷強化と称される手法を用いることができる。また、バルブ1の外表面に化学的手法によって圧縮歪を設けることも採用可能である。   Also for the compressive strain of the outer surface layer, a technique called air cooling strengthening can be used for the outer surface of the bulb 1. It is also possible to apply compressive strain to the outer surface of the valve 1 by a chemical method.

そして、バルブ1の肉厚がtである場合、圧縮歪が設けられた外側表面一層の層厚をt/3以下とし、その歪値は50Kg/cm2としてある。また、陽極ターミナル9や陰極ターミナル10の付近においてはアウターウエルズ8cを配置可能な形状に加工されることから、この部分において圧縮歪が初期状態異なる状態を呈するが、紫外線歪は紫外線の発生源に近い側ほど大きいので、紫外線の発生源に近いほぼ楕円球状をなす放電空間部1aの部分のバルブ1において、圧縮歪が設けられた外側表面一層が初期状態を保つことで次に述べるような点灯中のランプ破損率を低減する効果を有する。   When the thickness of the bulb 1 is t, the layer thickness of the outer surface layer provided with the compressive strain is set to t / 3 or less, and the strain value is 50 kg / cm 2. Further, since the outer wells 8c are processed in the vicinity of the anode terminal 9 and the cathode terminal 10, the compressive strain is different in the initial state in this portion, but the ultraviolet strain is a source of ultraviolet rays. In the bulb 1 in the portion of the discharge space 1a, which is almost elliptical and close to the ultraviolet ray generation source, the closer to the near side, the lighting is as described below by keeping the outer surface layer provided with compressive strain in the initial state. It has the effect of reducing the lamp breakage rate.

このような構成の高圧水銀ランプにおいては、点灯の際にバルブ内においてアーク放電が生じ紫外線(i線)が放射される。この紫外線が圧縮歪が設けられている内側表面一層に照射されて紫外線歪が生じ、既に述べた通り、図3(b)に示されている内側表面一層においてSIaとして示すように圧縮歪による力は、矢印の大きさにて示すように小さくなるが、発光管の内側表面からのクラック発生を防止でき、点灯中のランプ破損率を低減するように働く。   In the high-pressure mercury lamp having such a configuration, arc discharge occurs in the bulb during lighting, and ultraviolet rays (i-rays) are emitted. This ultraviolet ray is irradiated to the inner surface layer where the compressive strain is provided, and ultraviolet strain is generated. As described above, the force due to the compressive strain is shown as SIa in the inner surface layer shown in FIG. Is small as shown by the size of the arrow, but it can prevent the occurrence of cracks from the inner surface of the arc tube and reduce the lamp breakage rate during lighting.

一方、放射された紫外線は、内側表面一層よりも遠い外側表面一層に影響し難く、外側表面一層における圧縮歪は、図3(b)に示されている外側表面一層においてSOaとして示すように、紫外線放射前と大きくは変化しない。しかしながら、図3(b)に示されている内側表面一層において大きな紫外線歪が発生して、圧縮歪を上回ってクラックが内側表面から外側表面へ向かって生じたとしても、上記の外側表面一層における圧縮歪の存在により、クラックの進行は外側表面一層における圧縮歪部分へ到らずに停止し、点灯中のランプ破損率が生じ難くするように働く。つまり、この第2の実施例に係る構成によっても、点灯中のランプ破損率を低減できるものである。   On the other hand, the emitted ultraviolet light hardly affects the outer surface layer farther than the inner surface layer, and the compressive strain in the outer surface layer is indicated as SOa in the outer surface layer shown in FIG. It does not change significantly before UV radiation. However, even if a large ultraviolet ray strain is generated in the inner surface layer shown in FIG. 3B and a crack is generated from the inner surface to the outer surface exceeding the compressive strain, the outer surface layer Due to the presence of the compressive strain, the progress of the crack stops without reaching the compressive strain portion on the outer surface layer, so that the lamp breakage rate during lighting is less likely to occur. That is, the lamp breakage rate during lighting can also be reduced by the configuration according to the second embodiment.

次に、実施例1と実施例2に係る高圧水銀ランプの試作品及び圧縮歪を外側表面一層にのみ有する試作品を作成し、圧縮歪を有していない従来品との比較を行った。この比較結果を表1に示す。   Next, a prototype of the high-pressure mercury lamp according to Example 1 and Example 2 and a prototype having a compressive strain only on one outer surface layer were prepared and compared with a conventional product having no compressive strain. The comparison results are shown in Table 1.

表1の試験に用いた放電ランプは、バルブの厚みがいずれも1mmであり、電力10KWの高圧水銀ランプである。試験では点灯中のランプ温度が800℃であり、点灯を10,000時間連続して行った。圧縮歪が設けられた内側表面一層の層厚及び外側表面一層の層厚は、歪計の計測によりいずれも0.3mmとした。   The discharge lamps used in the tests of Table 1 are high pressure mercury lamps having a bulb thickness of 1 mm and an electric power of 10 KW. In the test, the lamp temperature during lighting was 800 ° C., and lighting was continuously performed for 10,000 hours. The layer thickness of the inner surface layer and the outer surface layer layer provided with compressive strain were both 0.3 mm as measured by a strain gauge.

Figure 2008010359
Figure 2008010359

表1に明らかなように、圧縮歪を持たない従来品は、1000時間において破壊が生じた。10,000時間の連続点灯の後、圧縮歪を外側表面一層にのみ有する試作品1では、バルブの内側から網目状にクラックが生じていることを目視により確認した。内側表面一層に圧縮歪が設けられた試作品2と、内側表面一層と外側表面一層に圧縮歪が設けられた試作品3とは、共に破壊もクラック発生も認められなかった。   As is apparent from Table 1, the conventional product having no compression strain was broken in 1000 hours. After 10,000 hours of continuous lighting, in Prototype 1 having compressive strain only on one outer surface layer, it was visually confirmed that a crack was generated in a mesh form from the inside of the bulb. Neither destruction nor crack generation was observed in the prototype 2 in which the compressive strain was provided on the inner surface layer and the prototype 3 in which the compressive strain was provided on the inner surface layer and the outer surface layer.

圧縮歪が設けられた内側表面一層の層厚及び外側表面一層の層厚については、バルブの肉厚が1.0mmのときに0.4mm以上にしても試験による効果に差はなく、歪の反作用によってかえってクラックが発生し易くなるので好ましくない。また、圧縮歪の層厚がバルブの肉厚の1/10未満では十分な効果が発揮されず、バルブの肉厚の1/10以上から1/3以下である場合において、十分なランプ破損率低減効果が見られた。   Regarding the layer thickness of the inner surface layer and the outer layer layer provided with compressive strain, there is no difference in the effect of the test even if the thickness of the valve is 0.4 mm or more when the thickness of the valve is 1.0 mm. On the other hand, cracks are more likely to occur due to the reaction, which is not preferable. In addition, when the compressive strain layer thickness is less than 1/10 of the bulb thickness, a sufficient effect is not exhibited, and when the thickness is 1/10 or more to 1/3 or less of the bulb thickness, a sufficient lamp breakage rate is obtained. A reduction effect was seen.

本発明の実施例に係る高圧水銀ランプの断面図。Sectional drawing of the high pressure mercury lamp which concerns on the Example of this invention. 図1のA−A断面において内部を省略した第1の実施例の構成を示す図。The figure which shows the structure of the 1st Example which abbreviate | omitted the inside in the AA cross section of FIG. 図1のA−A断面において内部を省略した第1の実施例の構成を示す図。The figure which shows the structure of the 1st Example which abbreviate | omitted the inside in the AA cross section of FIG. 放電ランプにおける紫外線歪を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the ultraviolet distortion in a discharge lamp. 図4の要部拡大図。The principal part enlarged view of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 バルブ
1a 放電空間部
2、3 電極軸
4 陽極
5 陰極
6 高融点金属箔
7 石英ガラス円筒部材
8 封止部
SI、SO 圧縮歪
1 Valve
1a Discharge space
2, 3 electrode shaft
4 Anode
5 Cathode
6 High melting point metal foil
7 Quartz glass cylindrical member
8 Sealing part
SI, SO Compression strain

Claims (4)

紫外線を発生する紫外線発生手段と;
紫外線発生手段を内包した石英ガラスにより構成され、少なくとも内側表面一層に圧縮歪が設けられている発光管と;
を具備することを特徴とする放電ランプ。
Ultraviolet ray generating means for generating ultraviolet rays;
An arc tube made of quartz glass containing ultraviolet ray generating means and having a compressive strain on at least one inner surface;
A discharge lamp comprising:
発光管の肉厚がtであり、圧縮歪が設けられた内側表面一層の層厚が(1/3)t以下であることを特徴とする請求項1に記載の放電ランプ。 The discharge lamp according to claim 1, wherein the thickness of the arc tube is t, and the thickness of the inner surface layer provided with the compressive strain is (1/3) t or less. 発光管の外側表面一層に圧縮歪が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の放電ランプ。 3. The discharge lamp according to claim 1, wherein a compression strain is provided on one outer surface layer of the arc tube. 発光管の肉厚がtであり、圧縮歪が設けられた外側表面一層の層厚が(1/3)t以下であることを特徴とする請求項3に記載の放電ランプ。 The discharge lamp according to claim 3, wherein the thickness of the arc tube is t, and the thickness of the outer surface layer provided with the compressive strain is (1/3) t or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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