放電燈、放電燈用電極、以及放電燈用電極的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及曝光裝置等中利用的放電燈，尤其設及在形成在電極內部的密閉空間 封入有傳熱體的電極構造。
【背景技術】
[0002] 在放電燈中，公知有在電極內部形成密閉空間并封入具有冷卻功能的金屬的電極 (參照專利文獻1)。運里，將由銀等熱傳導率較高、融點比較低的金屬構成的傳熱體密閉在 陽極內部。當電極溫度因燈點亮而上升時，傳熱體烙融、液化。由此，在密閉空間內產生熱對 流，電極前端部的熱量被輸送到相反側的電極支承棒側。
[0003] 當在電極內部形成密閉空間的情況下，使包含電極前端部的凹部和蓋部分成型、 接合。作為接合方法能夠通過等離子燒結等進行固態接合，使在內部設置有凹部的有底筒 狀的金屬部件和作為蓋的金屬部件接合，形成電極。在不會降低熱傳導性、電極強度的情況 下通過固態接合進行電極成型(參照專利文獻2)。
[0004] 現有技術文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1:日本特開2004-006246號公報
[0007] 專利文獻2:日本特開2011-249027號公報
【發明內容】
[000引發明要解決的課題
[0009] 從電極前端部附近上升的傳熱體非常高溫，接合部分被加熱。因此，需要進行牢固 的接合。然而，當固態接合時的按壓壓力變強時，主體部因形成有內部空間而容易發生變 形。當變形變大時，有可能在密閉空間內表面上產生龜裂，在燈點亮時電極發生破損。
[0010] 因此，需要構成在固態接合時不會在接合部附近變形且接合強度高的電極。
[0011] 用于解決課題的手段
[0012] 本發明的放電燈具有:放電管；W及一對電極，它們配置在放電管內，至少一個電 極具有：形成有凹部的部件(運里，稱為主體部件）；覆蓋主體部件的部件(運里，稱為蓋部 件）；W及夾在主體部件與蓋部件之間的環狀的部件(運里，稱為中間部件），該至少一個電 極是通過將主體部件、中間部件和蓋部件固態接合而成型。而且，傳熱體被封入通過固態接 合而形成在電極內部的密閉空間中。
[0013] 主體部件可W與電極前端面、電極前端部一體，也可W與電極前端部接合。凹部只 要形成產生傳熱體的熱對流的空間即可，可W形成為筒狀。例如，在圓柱狀的主體部件中形 成同軸的截面圓狀的內部空間。蓋部件例如與電極支承棒接合。
[0014] 在本發明中，通過設置環狀中間部件，在固態接合時，與直接接合于并不是環狀的 蓋部件的情況相比，應力在整個接合面上均等地施加。因此，能夠抑制主體部件的變形。并 且，在燈點亮時傳熱體直接到達蓋部件，由此即使設置中間部件，熱輸送效率也不會降低。
[0015] 中間部件的孔的尺寸可W任意地設定，可W在實現抑制主體部件的變形、實現傳 熱體的熱輸送效果的范圍中適當設定，例如可W根據主體部件的內部空間的尺寸(直徑)而 設定為相同程度的尺寸。中間部件的外徑、內徑可W與主體部件的外徑、內徑一致，或者也 可W不一致。
[0016] 當考慮提高基于中間部件的固態接合的效果時，不優選中間部件過厚，關于中間 部件的徑向寬度、中間部件的厚度優選取得平衡。例如，只要將中間部件的徑向寬度確定為 中間部件的厚度的2倍W下即可。
[0017] 并且，如果考慮到中間部件能夠吸收固態接合時的按壓壓力，則可W由延展性比 主體部件和蓋部件中的至少任意一方高的素材形成中間部件。例如，中間部件由鶴、鋼、粗、 鍊中的任意一種金屬或者將任意一種金屬作為主成分的合金構成。
[0018] 作為通過使沿著電極軸向的應力向電極外側釋放而抑制變形的結構，可W使中間 部件的接合面的面積比主體部件的截面積小。例如，可W使中間部件的外徑比主體部件的 外徑小。在該情況下，也可W使中間部件的內徑與主體部件的內徑一致，可W為其W下的內 徑。
[0019] 并且，也可W使中間部件的內徑比主體部件的內徑大。在該情況下，也可W使中間 部件的外徑與主體部件的外徑一致，可W為其W上的外徑。
[0020] 如果考慮使蓋部件與中間部件的固態接合牢固，則可W使蓋部件的外徑比主體部 件的外徑小。例如，可W使蓋部件的外徑與中間部件的外徑一致。另一方面，作為得到與上 述結構相同的效果結構，也可W使主體部件的接合面的外徑比中間部件的外徑小。
[0021] 關于蓋部件，如果考慮使中間部件相對于整個電極的軸向相對位置接近內部空間 底面側，則可W在密閉空間側設置蓋凹部。
[0022] 本發明的其他方式的放電燈用電極的特征在于，具有形成有凹部的主體部件、覆 蓋主體部件的蓋部件、W及夾在主體部件與蓋部件之間的環狀的中間部件，通過將主體部 件、中間部件、蓋部件固態接合而成型得到該放電燈用電極，傳熱體被封入通過固態接合而 形成在電極內部的密閉空間。
[0023] 本發明的其他方式的放電燈用電極的制造方法的特征在于，成型出形成有凹部的 主體部件、將主體部件的凹部覆蓋的蓋部件、環狀的中間部件，將傳熱體放置在主體部件的 凹部，并使中間部件夾在主體部件與蓋部件之間，將主體部件、中間部件、蓋部件固態接合 從而成型出電極。
[0024] 發明效果
[0025] 根據本發明，能夠通過固態接合成型得到接合強度高的電極。
【附圖說明】
[0026] 圖1是示意性示出第1實施方式的短弧型放電燈的俯視圖。
[0027] 圖2是陽極的概略性剖視圖。
[0028] 圖3是主體部件、中間部件的沿著電極軸垂直方向的剖視圖。
[0029] 圖4是將圖2的接合部分放大后的剖視圖。
[0030] 圖5是第2實施方式的放電燈的陽極的概略性剖視圖。
[0031 ]圖6是第3實施方式的陽極的概略性剖視圖。
[0032] 圖7是第3實施方式的中間部件與主體部件的剖視圖。
[0033] 圖8是將圖6的接合部分放大后的剖視圖。
[0034] 圖9是第4實施方式的接合部分的剖視圖。
[0035] 圖10是第5實施方式的陽極的剖視圖。
[0036] 圖11是第6實施方式的陽極的剖視圖。
[0037] 圖12是示出表示接合面積（中間部件端面面積)相對于主體部件端面的截面積的 比例與此時主體部件變形量之間的關系的圖表的圖。
【具體實施方式】
[0038] W下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
[0039] 圖1是示意性示出作為第1實施方式的短弧型放電燈的俯視圖。
[0040] 短弧型放電燈10是能夠在形成圖案的曝光裝置(未圖示）的光源等中使用的放電 燈，具有透明的石英玻璃制的放電管(發光管）12。陰極20、陽極30隔開規定間隔相對配置在 放電管12中。
[0041] 在放電管12的兩側，石英玻璃制的密封管13A、13BW相對的方式與放電管12-體 地設置，密封管13A、13B的兩端被燈頭19A、19B封住。放電燈IOW陽極30處于上側、陰極20處 于下側的方式沿著鉛垂方向配置。
[0042] 在密封管13A、13B的內部配設有對金屬性的陰極20、陽極30進行支承的導電性的 電極支承棒17AU7B，其經由金屬環(未圖示）、鋼等金屬錐16A、16B而分別與導電性的引線 棒15A、15B連接。密封管13A、13B烙敷于設置在密封管13AU3B內的玻璃管(未圖示），由此， 封入有水銀和稀有氣體的放電空間DS被密封。
[0043] 引線棒15AU5B與外部的電源部(未圖示)連接，經由引線棒15A、15B、金屬錐16A、 16B W及電極支承棒17A、17B對陰極20、陽極30之間施加電壓。當向放電燈10提供電力時，在 電極間產生電弧放電，放射水銀的亮線(紫外光）。
[0044] 圖2是陽極的概略性剖視圖。
[0045] 陽極30由圓柱狀金屬部件（W下，稱為主體部件)32、與電極支承棒17B接合的筒狀 金屬部件（W下，稱為蓋部件）36W及夾在主體部件32與蓋部件36之間的環狀的金屬部件 (W下，稱為中間部件)40構成。
[0046] 主體部件32是與具有沿著電極軸(燈軸化的垂直方向的電極前端面30S的圓錐臺 形狀的前端部34-體地連接、且在內部形成有凹部50S的厚壁的有底筒狀部件。主體部件32 由純鶴(W)所形成的金屬或者將鶴作為主成分的合金構成。
[0047]