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JP3402191B2 - Method of manufacturing cathode for discharge lamp - Google Patents
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JP3402191B2 - Method of manufacturing cathode for discharge lamp - Google Patents

Method of manufacturing cathode for discharge lamp

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JP3402191B2
JP3402191B2 JP11289898A JP11289898A JP3402191B2 JP 3402191 B2 JP3402191 B2 JP 3402191B2 JP 11289898 A JP11289898 A JP 11289898A JP 11289898 A JP11289898 A JP 11289898A JP 3402191 B2 JP3402191 B2 JP 3402191B2
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sintered
recess
mixed powder
powder
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安夫 大西
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Ushio Denki KK
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は放電ランプ用陰極
の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a cathode for a discharge lamp.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、放電ランプの陰極には、始動性
を容易にするため酸化トリウム等のエミッターが含まれ
ている。かかる陰極を製造する従来の方法は以下のとお
りである。 .まず、陰極本体となるタングステン又はモリブデン
の高融点金属を焼結し、これを所望の形状に加工して、
その先端部分に凹部を形成する。 .次に、タングステン粉末と酸化トリウム粉末を所望
の割合で混合させて、この混合粉末を成形し、これを焼
結させることでチップ状のものとする。 .そして、陰極本体の凹部に上記焼結チップを嵌め込
むことで陰極ができあがる。
2. Description of the Related Art Generally, the cathode of a discharge lamp contains an emitter such as thorium oxide for facilitating startability. The conventional method of manufacturing such a cathode is as follows. . First, a refractory metal of tungsten or molybdenum, which becomes the cathode body, is sintered and processed into a desired shape,
A recess is formed at the tip portion. . Next, tungsten powder and thorium oxide powder are mixed at a desired ratio, this mixed powder is molded, and this is sintered to obtain a chip shape. . Then, the sintered tip is fitted into the concave portion of the cathode main body to form the cathode.

【0003】しかしながら、この従来の放電ランプの陰
極の製造方法では、以下のような問題を生じる。 .焼結チップを陰極本体に嵌め込む作業においては、
両者の接触面に凹凸があると容易に行えない。このた
め、嵌め込み作業の前に、予め両者の表面を平滑に研磨
する作業が別途必要となる。その際、陰極本体の挿入孔
(凹部)表面を平滑にする作業は、当該挿入孔の内径
が、例えば、1〜2mm程度と小さいものであるため、
その作業の困難度は著しい。 .前述のごとく、焼結チップと陰極本体の接触面は、
その挿入作業の観点から平滑化処理がなされているが、
挿入後は両者が必ずしも密着しているわけではない。そ
して、挿入作業を円滑に行うためには、挿入孔の内径と
焼結チップの外形とを微妙にコントロールしなければな
らず、結局は、挿入孔のほうを焼結チップよりやや大き
くしなければスムースな挿入作業ができない。その結
果、挿入された焼結チップが孔内で微動したり、場合に
よってはスッポ抜けを生じてしまうという不具合が発生
する。
However, the conventional method for manufacturing the cathode of the discharge lamp has the following problems. . In the work of fitting the sintered tip into the cathode body,
If the contact surfaces of both are uneven, it cannot be done easily. For this reason, before the fitting work, a separate work of previously polishing the surfaces of both of them is required separately. At that time, the work of smoothing the surface of the insertion hole (recess) of the cathode body is performed because the inner diameter of the insertion hole is small, for example, about 1 to 2 mm.
The work is extremely difficult. . As mentioned above, the contact surface between the sintered tip and the cathode body is
The smoothing process is performed from the viewpoint of the insertion work,
After insertion, the two are not always in close contact. Then, in order to perform the insertion work smoothly, the inner diameter of the insertion hole and the outer shape of the sintered tip must be delicately controlled, and in the end, the insertion hole must be slightly larger than the sintered tip. I cannot insert it smoothly. As a result, there arises a problem that the inserted sintered tip slightly moves in the hole, and in some cases, slipping out occurs.

【0004】一方、特開平7−65715号公報には、
タングステン粉末と酸化トリウムの粉末の混合粉末をプ
レス成形してチップ状のものとし、また別に、陰極本体
となる高融点金属粉末を先端に凹部を持つように同じく
プレス成形により製造して、これら両者を組み合わせて
一体とした後、さらに全体にプレス処理を施し、その後
に焼結処理を行う技術が開示されている。
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 7-65715 discloses that
A mixed powder of tungsten powder and thorium oxide powder is press-molded into a chip shape, and separately, a high-melting-point metal powder to be the cathode body is also press-molded so as to have a recess at the tip. There is disclosed a technique in which, after being combined into one, the whole is further subjected to a press treatment, and then a sintering treatment is performed.

【0005】この方法で製造された陰極は、陰極本体の
成形体と混合粉末の成形チップ体とを組み合わせた後
に、両者をプレス成形し、焼結をするものであるため
に、陰極本体凹部の周縁部と混合粉末成形チップ体の境
界領域が、特に、プレス成形時に不規則に混ざり合い、
焼結後の混合粉末成形チップ体の境界円周部が滑らかな
円周とはならずに、不規則状態に形成されてしまう。即
ち、アーク形成を担う混合粉末成形チップ体の外周円部
が不規則な円周状となる。このため、点灯時にアークが
不規則となり、安定したアークの形成が出来にくくなる
という問題点がある。
In the cathode manufactured by this method, after the molded body of the cathode body and the molded chip body of the mixed powder are combined, both are press-molded and sintered, so that The boundary area between the peripheral portion and the mixed powder molding chip body is mixed irregularly during press molding,
The boundary circumferential portion of the mixed powder molded chip body after sintering does not have a smooth circumference, but is formed in an irregular state. That is, the outer peripheral circular portion of the mixed powder molded chip body, which is responsible for arc formation, has an irregular circumferential shape. For this reason, there is a problem that the arc becomes irregular at the time of lighting and it becomes difficult to form a stable arc.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、エミッターを含むチップの陰極本体への
挿入作業が容易に行え、かつ、組み込み焼結後にはチッ
プが微動したりスップ抜けをするがことがなく、さらに
は、焼結チップの円周縁が規則的形状となって安定した
アークが得られ、加えてエミッターの蒸発が少ない放電
ランプ用陰極の製造方法を提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is to easily insert a chip including an emitter into a cathode main body, and after the assembly and sintering, the chip may be slightly moved or slipped out. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a cathode for a discharge lamp, in which the circumference of the sintered tip has a regular shape and a stable arc can be obtained, and the evaporation of the emitter is small.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明の放電ランプ用
陰極の製造方法は、かかる課題を解決するためのもの
で、粉末状のバリウム系電子放射性物質とタングステン
粉末との混合粉末を成形してなる一次成形体を、タング
ステン又はモリブデンよりなる焼結陰極本体の先端凹部
に挿入し、該一次成形体を凹部内で押圧して圧潰し、そ
の後、前記一次成形体が凹部内に充填された状態で該一
次成形体を焼結することを特徴とする。
The method for producing a cathode for a discharge lamp according to the present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and a mixed powder of powdered barium-based electron emissive material and tungsten powder is molded. The primary molded body consisting of tungsten or molybdenum is inserted into the recessed portion of the tip of the sintered cathode body, and the primary molded body is pressed and crushed in the concave portion, and then the primary molded body is filled in the concave portion. Is characterized in that the primary compact is sintered.

【0008】さらに、前記焼結処理の後に前記一次成形
体の焼結体をスエージし、その先端部分を高密度化する
ことを特徴とする。
Further, after the sintering treatment, the sintered body of the primary molded body is swaged, and the tip portion thereof is densified.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】この発明は、焼結陰極本体の凹部
に、エミッター粉末を含む混合粉末を成形した一次成形
体を挿入した後に、当該一次成形体を押圧・圧潰し、そ
の後、これを焼結するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, a primary compact formed by molding a mixed powder containing an emitter powder is inserted into a concave portion of a sintered cathode body, and then the primary compact is pressed and crushed, and then this is compacted. It is what is sintered.

【0010】この一次成形体は、エミッター粉末からな
る混合粉末を、陰極本体の凹部よりやや小さい内径を有
する金型に入れて、円柱状にプレス成形したものや、プ
レス成形後に1000℃前後で短時間、水素あるいは不
活性ガス中で加熱処理したものであり、陰極本体への挿
入作業時などにハンドリングし易い状態としてあればよ
く、ピンセットで摘めるチョーク程度の硬さを有する成
形体をいう。このため、エミッターを含む混合粉末のプ
レス成形体を焼結チップとしてから陰極本体の凹部に挿
入する従来方法と異なり、簡便に成形された一次成形体
のまま陰極本体の凹部に挿入するので、高温処理による
焼結チップの製造という手間が省略され陰極の製造が簡
単になる。
This primary compact is obtained by putting mixed powder of emitter powder into a mold having an inner diameter slightly smaller than the recess of the cathode body and press-molding it into a columnar shape, or after press-molding at a temperature of around 1000 ° C. It is a molded product that has been heat-treated for a period of time in hydrogen or an inert gas and is in a state where it is easy to handle when inserting it into the cathode body, etc., and has a hardness of a choke that can be picked up with tweezers. Therefore, unlike the conventional method in which a press-molded body of a mixed powder containing an emitter is inserted into the recess of the cathode main body as a sintered chip, the primary molded body simply inserted as it is into the recess of the cathode main body, The process of manufacturing a sintered chip by processing is omitted, and the manufacturing of the cathode is simplified.

【0011】そして、挿入された一次成形体はその後の
プレスによる押圧によって、圧潰して陰極本体の凹部内
に密に充填されることになるから、該一次成形体の寸法
は陰極本体凹部の内径より小さくしても問題がないの
で、その挿入作業が著しく改善される。しかも、一次成
形体と陰極本体との密着度も非常に向上する。
Since the inserted primary compact is crushed by the subsequent pressing by the press and densely filled in the recess of the cathode main body, the size of the primary compact is the inner diameter of the recess of the cathode main body. The insertion work is significantly improved since there is no problem with making it smaller. Moreover, the degree of adhesion between the primary molded body and the cathode body is also greatly improved.

【0012】また、陰極本体の凹部についても、凹部内
表面を平滑処理するという作業は必要なくなる。むし
ろ、陰極本体の凹部内表面を平滑処理することなく一次
成形体を該凹部内で圧潰した際には、凹部内表面の凹凸
と焼結後の混合物が噛み合うように形成されるので焼結
チップの微動やスッポ抜けはなくなる。
Further, with respect to the recess of the cathode body, the work of smoothing the inner surface of the recess is unnecessary. Rather, when the primary compact is crushed in the recess without smoothing the inner surface of the recess of the cathode body, the unevenness of the inner surface of the recess and the mixture after sintering are formed so as to mesh with each other. The slight movements and missing points of the turtle will disappear.

【0013】[0013]

【実施例】この発明の陰極の製造方法を図1に示す。図
1(a)は、陰極本体1を作る工程を示し、具体的に
は、タングステンやモリブデンなどの高融点材料を焼結
したものを、所望の形状に加工するもので、その一端に
はモリブデンなどの金属箔を溶接する部分1aを形成す
る。この金属箔は電流供給および真空気密保持の作用を
する。陰極本体1は、例えば4φmm、長さ25mmの略円柱
状のものである。
FIG. 1 shows a method of manufacturing a cathode according to the present invention. FIG. 1 (a) shows a process of making the cathode body 1. Specifically, a material obtained by sintering a refractory material such as tungsten or molybdenum is processed into a desired shape. A portion 1a for welding a metal foil such as is formed. This metal foil serves to supply electric current and maintain vacuum tightness. The cathode body 1 is, for example, a substantially cylindrical body having a diameter of 4 mm and a length of 25 mm.

【0014】図1(b)は、陰極本体1に、後述する一
次成型体を入れるための凹部を加工する工程を示し、具
体的には、陰極本体1の前記金属箔を溶接する部分1a
と反対側端部に、例えば1.0 φmm、長さ7.0 mmの凹部1
bを設ける。なお、凹部を形成した後、凹部加工時に生
ずる油類を除去するために有機溶剤(アセトン等)で洗
浄をする。これにより、凹部内を確実に脱脂することが
できる。このような工程を終了した後、次工程で使用す
るまで、凹部加工された陰極本体1は不活性ガス雰囲気
中で保管される。これは、埃が付着したり、酸化するこ
とを防止するためである。
FIG. 1 (b) shows a step of processing a recess for inserting a primary molded body described later in the cathode main body 1, specifically, a portion 1a of the cathode main body 1 for welding the metal foil.
At the opposite end, for example, 1.0 φmm, 7.0 mm long recess 1
b is provided. After forming the recesses, cleaning is performed with an organic solvent (acetone or the like) in order to remove oils generated during processing of the recesses. As a result, the inside of the recess can be surely degreased. After finishing such a step, the recessed cathode main body 1 is stored in an inert gas atmosphere until it is used in the next step. This is to prevent dust from adhering and oxidizing.

【0015】次に、エミッター作成工程について説明す
る。まず、複数の粉末状エミッター素材を秤量して混合
させる。具体的には、BaCO3を1.8モル、SrC
3を0.2モル、CaCO3を1.0モル、WO3
1.0モルの割合で混合させて混合粉末状態とする。ま
た、本発明においてはエミッターとして、従来使用され
ていた酸化トリウムとタングステンの混合粉末(ThO
2−W)を使用していない。これにより、点灯中の動作
温度を約1000℃低くすることができ、従って、タン
グステンの蒸発、磨耗、変形をなくすることができ、長
時間にわたりランプを安定に点灯させることができる。
Next, the emitter forming process will be described. First, a plurality of powdery emitter materials are weighed and mixed. Specifically, 1.8 mol of BaCO 3 and SrC
O 3 is mixed at 0.2 mol, CaCO 3 is mixed at 1.0 mol, and WO 3 is mixed at 1.0 mol to obtain a mixed powder state. Further, in the present invention, as the emitter, a mixed powder (ThO) of thorium oxide and tungsten that has been conventionally used is used.
2- W) is not used. As a result, the operating temperature during lighting can be lowered by about 1000 ° C., and therefore, evaporation, wear and deformation of tungsten can be eliminated, and the lamp can be stably lit for a long time.

【0016】この混合粉末は、例えば、アルミナ製坩堝
に入れて、約1000℃〜1200℃で焼成させる。焼
成は約2時間大気中で行われる。この焼成により二酸化
炭素の分解が行われ安定したエミッターを作ることがで
きる。また、温度は低すぎると焼成が不完全となり、ま
た、高すぎると混合粉末は溶けたり、あるいは分解を起
こしてしまう。
The mixed powder is put in, for example, an alumina crucible and fired at about 1000 ° C to 1200 ° C. Firing is performed in the air for about 2 hours. This firing decomposes carbon dioxide to make a stable emitter. If the temperature is too low, firing will be incomplete, and if the temperature is too high, the mixed powder will melt or decompose.

【0017】この焼成された混合粉末は粉砕処理され
る。粉砕は、ボールミル等で行われ数μmの粒子とな
る。この作業は、エミッターが吸水性(吸湿性)が強い
ことから湿度の低い所で行われる。このようにして形成
された数μmの粒子は、不純物が混入しないように、真
空中、又は不活性ガス(例えば、窒素)雰囲気中で、ま
たは、ガラスアンプルの中で保管される。かかる保管作
業は重要であり、特に、水分が混入しないように厳重に
行う必要がある。
The fired mixed powder is pulverized. The pulverization is performed with a ball mill or the like to form particles of several μm. This work is performed in a place with low humidity because the emitter has strong water absorption (hygroscopicity). The particles of several μm formed in this way are stored in a vacuum, in an inert gas (for example, nitrogen) atmosphere, or in a glass ampoule so that impurities are not mixed. Such storage work is important, and in particular, it is necessary to perform it strictly so as not to mix water.

【0018】次に、タングステン粉末の混合を行う。こ
の混合は電極先端のアーク放出部分が長時間の寿命を持
ち、また、変形することなく安定させる目的に行われる
ものであって大、中、小の粒子を混合させる。具体的に
は、大きい粒子(10μm程度)を70%、中くらいの
粒子(4μm程度)を20%、小さい粒子(1μm程
度)を10%の割合で秤量して混合させる。そして、こ
れらの粉末は、ボールミル等で均一に混合される。この
ようにして完成したタングステンの混合粉末も、前記エ
ミッターの混合粉末と同様に不活性ガス(例えば、窒
素)雰囲気で保管される。このタングステンの混合粉末
には、必要に応じて、タンタルやジルコニウムを入れる
こともある。
Next, the tungsten powder is mixed. This mixing is performed for the purpose of stabilizing the arc emission portion of the electrode tip for a long time and without deforming, and mixes large, medium and small particles. Specifically, 70% of large particles (about 10 μm), 20% of medium particles (about 4 μm), and 10% of small particles (about 1 μm) are weighed and mixed. Then, these powders are uniformly mixed by a ball mill or the like. The mixed powder of tungsten thus completed is also stored in an inert gas (for example, nitrogen) atmosphere like the mixed powder of the emitter. If necessary, tantalum or zirconium may be added to the mixed powder of tungsten.

【0019】次に、エミッタ粉末とタングステン粉末を
混合させる工程を説明する。エミッタ粉末は通常4%〜
15%の割合で混合され、具体的には、例えば、エミッ
タ粉末を10%重量、タングステン粉末を90%重量の
割合で秤量させて、ボールミル等を使って充分に混合さ
れる。かかる作業においても不純物、特に、水分が混入
しないように充分に注意する必要がある。このようにし
て混合させた粉末は、水分のないところ、又は不活性ガ
ス(例えば、窒素)雰囲気の中で保管される。
Next, the step of mixing the emitter powder and the tungsten powder will be described. Emitter powder is usually 4% ~
It is mixed at a ratio of 15%, and specifically, for example, the emitter powder is weighed at a ratio of 10% and the tungsten powder is weighed at a ratio of 90%, and sufficiently mixed using a ball mill or the like. Even in such work, it is necessary to take great care not to mix impurities, especially water. The powder thus mixed is stored in a moisture-free place or in an inert gas (for example, nitrogen) atmosphere.

【0020】次にエミッター粉末とタングステン粉末の
混合粉末を、陰極本体の先端穴内に挿入するための一次
成形体を作る工程を説明する。エミッタ粉末とタングス
テン粉末の混合粉末を金型(不図示)に入れて、プレス
する。そして1000±100℃で水素雰囲気あるいは
不活性雰囲気で10分間熱処理して、空孔率30〜50
%のピンセットで摘まめる程度でチョークと同程度の硬
さとする。一次成形体は図2に示すように、円柱状であ
り、直径は凹部径よりやや小さくなっている。例えば凹
部径の95%程度である。なお、熱処理をしたものに比
べるとやや脆く取り扱いには注意を要するが、熱処理せ
ずにプレスのみとした一次成形体でもよい。
Next, a process of forming a primary compact for inserting a mixed powder of the emitter powder and the tungsten powder into the tip hole of the cathode body will be described. A mixed powder of the emitter powder and the tungsten powder is put into a mold (not shown) and pressed. Then, heat treatment is performed at 1000 ± 100 ° C. in a hydrogen atmosphere or an inert atmosphere for 10 minutes to obtain a porosity of 30 to 50.
% Tweezers make it as hard as chalk. As shown in FIG. 2, the primary molded body has a columnar shape and its diameter is slightly smaller than the diameter of the recess. For example, it is about 95% of the recess diameter. It should be noted that although it is slightly brittle as compared with the heat-treated product, it requires careful handling, but it may be a primary molded product obtained by pressing only without heat treatment.

【0021】次に、この一次成形体を、図3に示すよう
に、前述の陰極本体の先端凹部内に挿入する。なお、こ
の工程においても水分等が混入しないように注意する必
要がある。その後、図4に示すように、この一次成形体
は凹部内で圧力をかけてプレスされる。これにより、一
次成形体は凹部内で圧潰して広がり、該凹部内に密に充
填される。このプレスは混合粉末の密度を高めるととも
に、凹部との接合を強固にするためになされるものであ
り、その圧力は、例えば、約8トン/cm2 である。ま
た、成形体の大きさにもよるが、一次成形体を複数個に
成形して、これを凹部内に挿入しプレスして充填するよ
うにしてもよい。
Next, as shown in FIG. 3, this primary molded body is inserted into the above-mentioned recessed portion of the tip of the cathode main body. Note that it is necessary to take care not to mix water in this step as well. After that, as shown in FIG. 4, the primary molded body is pressed in the recess with pressure. As a result, the primary molded body is crushed and expanded in the recess, and the recess is densely filled. This press is for increasing the density of the mixed powder and for strengthening the joint with the recess, and the pressure is, for example, about 8 ton / cm 2 . Further, depending on the size of the molded body, a plurality of primary molded bodies may be molded, and the primary molded body may be inserted into the concave portion and pressed to fill.

【0022】そして、陰極本体に一次成形体がプレスさ
れ密に充填された状態で、該一次成形体の焼結処理がな
される。かかる焼結処理は、例えば、1500℃の高温
で約15分間、真空または不活性ガス雰囲気下で行われ
る。この焼結温度は、エミッターが蒸発しない範囲内で
高い温度で処理され、本発明のようにバリウム系エミッ
ターでは約1500℃である。また、加熱方法は、アー
クによる加熱、高周波加熱、電気炉による加熱、アーク
イメージ炉などがある。
Then, the primary compact is sintered in a state where the primary compact is pressed and densely packed in the cathode body. Such a sintering process is performed, for example, at a high temperature of 1500 ° C. for about 15 minutes in a vacuum or an inert gas atmosphere. This sintering temperature is processed at a high temperature within a range where the emitter does not evaporate, and is about 1500 ° C. for the barium-based emitter as in the present invention. The heating method includes heating with an arc, high frequency heating, heating with an electric furnace, and an arc image furnace.

【0023】加熱処理がなされた電極は、次いで、焼結
混合粉末成形体にスエージ処理がされる。このスエージ
処理は、例えば、1500℃の高温加熱状態のもとで、
スエージ圧力8〜10トン/cm2 、1秒/1回の間隔で
1回あたり約0.1秒押さえ続けて行う。そして、約1
00回の加圧が行われる。この場合の加熱方法も、前述
の焼結時と同様に、アークによる加熱、高周波加熱、電
気炉による加熱、アークイメージ炉などで不活性ガス中
で行われる。このようなスエージ処理によって電極の先
端部分におけるエミッター含有部分(すなわち、アーク
放出部分)である焼結混合粉末成形体の先端部の密度を
高くすることができる。
The heat-treated electrode is then swaged into a sintered mixed powder compact. This swaging is performed under a high temperature heating condition of 1500 ° C., for example.
The swaging pressure is 8 to 10 tons / cm 2 , and the pressing is continuously performed at intervals of 1 second / 1 time for about 0.1 second each time. And about 1
Pressurization is performed 00 times. The heating method in this case is also carried out in an inert gas, such as heating by an arc, high frequency heating, heating by an electric furnace, or an arc image furnace, as in the case of the above-mentioned sintering. By such swaging treatment, the density of the tip portion of the sintered mixed powder compact, which is the emitter-containing portion (that is, arc emission portion) in the tip portion of the electrode, can be increased.

【0024】次に、電極先端径が一次成形体の外周部と
おおよそ同じになるように、切削加工が行われる。即
ち、陰極先端はほぼ焼結混合粉末成形体のみが放電空間
に露出するように加工される。
Next, cutting is performed so that the diameter of the electrode tip is approximately the same as the outer peripheral portion of the primary molded body. That is, the cathode tip is processed so that only the sintered mixed powder compact is exposed in the discharge space.

【0025】図5に本発明の陰極の一例を示す。この例
では、前述したように陰極先端径と一次成形体を挿入し
た凹部径が略一致している。
FIG. 5 shows an example of the cathode of the present invention. In this example, the diameter of the cathode tip and the diameter of the recess into which the primary molded body is inserted are substantially the same as described above.

【0026】以上の方法により製造された電極は、定格
電力50Wから定格2000Wの放電ランプまで広く適
用することができるが、電極先端に一次成形体が埋設さ
れてできた焼結体の大きさは、図6に示すように種々の
値をとる。このように一次成形体が埋設されてできた焼
結体の長さ(凹部深さ)L、及び、径dは、種々の値を
とるが、大入力型ランプになるほど陰極から放出される
電流量との関係で大きくなる。
The electrode manufactured by the above method can be widely applied to a discharge lamp having a rated power of 50 W to a rated power of 2000 W, but the size of a sintered body formed by embedding a primary compact at the tip of the electrode is small. , Take various values as shown in FIG. The length (recess depth) L and the diameter d of the sintered body formed by embedding the primary molded body in this way take various values, but the electric current emitted from the cathode becomes larger in a large input type lamp. It increases in relation to the quantity.

【0027】この発明の製造方法で製造された陰極は、
高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、
キセノンマーキュリーランプなどに広く適用できる。
The cathode manufactured by the manufacturing method of the present invention is
High pressure mercury lamp, ultra high pressure mercury lamp, xenon lamp,
Widely applicable to xenon mercury lamps.

【0028】次に、照度の点灯時間に対する減衰特性を
示す。図7は、この発明にかかる陰極を有する放電ラン
プ(A)、エミッターを本発明と同様のBaCO3:S
rCO3:CaCO3:WO3として従来の製造方法、す
なわち、混合粉末を成形後に焼結させてチップとした後
に陰極本体に挿入する方法により製造された放電ランプ
(B)の各々を2000時間点灯させて、各々のランプ
から放射される波長365nmの光を照度を測定した結
果を示す。縦軸は点灯初期の照度の値を100とした場
合の照度維持率を示し、横軸は点灯時間を示す。この発
明の実験結果は図7に示すごとく、2000時間の点灯
により、放電ランプ(B)は90%以下にまで減衰して
いるのに対し、本発明かかる放電ランプ(A)はほぼ1
00%近い照度を維持していることがわかる。
Next, the attenuation characteristics of the illuminance with respect to the lighting time will be shown. FIG. 7 shows a discharge lamp (A) having a cathode according to the present invention and an emitter similar to BaCO 3 : S of the present invention.
Each of the discharge lamps (B) manufactured by a conventional manufacturing method as rCO 3 : CaCO 3 : WO 3 , that is, a method of sintering the mixed powder after molding into chips and then inserting it into the cathode body is lit for 2000 hours. The results of measuring the illuminance of light having a wavelength of 365 nm emitted from each lamp are shown. The vertical axis represents the illuminance maintenance ratio when the value of the illuminance in the initial stage of lighting is 100, and the horizontal axis represents the lighting time. As shown in FIG. 7, the experimental result of the present invention shows that the discharge lamp (B) is attenuated to 90% or less after being lit for 2000 hours, whereas the discharge lamp (A) according to the present invention has almost 1%.
It can be seen that the illuminance is close to 00%.

【0029】[0029]

【発明の効果】この発明にかかる放電ランプ用陰極の製
造方法によれば、焼結陰極本体の凹部にエミッター粉末
を含む混合粉末を成形してなる一次成形体を挿入した後
に、この一次成形体を押圧することにより、これを圧潰
して凹部内に密に充填し、その後に焼結するので、混合
粉末を焼結チップとしてから陰極本体の凹部に挿入する
方法と異なり、混合粉末の一次成形体のまま陰極本体の
凹部に挿入できるので、焼結チップを製造するという手
間が省略され陰極の製造が簡単になる。
According to the method of manufacturing a cathode for a discharge lamp according to the present invention, after the primary compact formed by molding the mixed powder containing the emitter powder is inserted into the recess of the sintered cathode body, the primary compact is inserted. By pressing, it is crushed and densely filled in the recess and then sintered, so unlike the method of inserting the mixed powder as a sintered chip into the recess of the cathode body, the primary molding of the mixed powder Since the body can be inserted into the recess of the cathode main body, the labor of manufacturing a sintered chip is omitted and the manufacturing of the cathode is simplified.

【0030】そして、一次成形体は凹部内で押圧されて
圧潰し、密に充填されるので、該混合粉末体と陰極本体
との接合が極めて強固になる。また、陰極本体の凹部に
ついても凹部内径より小径の一次成形体を挿入すること
ができるため、その作業が極めて容易になり、そのう
え、凹部内表面を平滑処理するという作業が必要なくな
る。むしろ、陰極本体の凹部内表面を平滑処理すること
なく一次成形体を挿入して焼結処理を施すことにより、
凹部内表面の凹凸と焼結後の混合物が噛み合うように形
成されるので焼結チップの微動やスッポ抜けがなくな
る。
Since the primary molded body is pressed and crushed in the concave portion and densely filled, the joint between the mixed powder body and the cathode body becomes extremely strong. In addition, since the primary molded body having a diameter smaller than the inner diameter of the recess can be inserted into the recess of the cathode body, the work becomes extremely easy, and the work of smoothing the inner surface of the recess is unnecessary. Rather, by inserting the primary molded body and performing the sintering process without smoothing the inner surface of the recess of the cathode body,
Since the unevenness on the inner surface of the recess is formed so as to mesh with the mixture after sintering, fine movement of the sintered tip and slipping out of the sintered chip are eliminated.

【0031】加えて、焼結陰極本体に非焼結状態の混合
粉末の一次成形体を挿入して、陰極凹部内でこれを押圧
・圧潰し、次いで該一次成形体を焼結するので、焼結後
の混合粉末体と陰極本体との境界領域が不規則に乱れる
ことがなく、アークの安定した電極が得られる。
In addition, a primary compact of the non-sintered mixed powder is inserted into the sintered cathode body, pressed and crushed in the concave portion of the cathode, and the primary compact is then sintered. The boundary region between the mixed powder body and the cathode body after binding is not disordered irregularly, and an electrode with a stable arc can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の陰極本体を示す。FIG. 1 shows a cathode body of the present invention.

【図2】本発明における混合粉末一次成形体を示す。FIG. 2 shows a mixed powder primary compact according to the present invention.

【図3】本発明における陰極本体への一次成形体の挿入
状態を示す。
FIG. 3 shows a state in which a primary molded body is inserted into a cathode body according to the present invention.

【図4】本発明における陰極本体内で一次成形体を押圧
・圧潰している状態を示す。
FIG. 4 shows a state where the primary molded body is pressed and crushed in the cathode body in the present invention.

【図5】本発明により製造された陰極の一例を示す。FIG. 5 shows an example of a cathode manufactured according to the present invention.

【図6】本発明により製造された陰極の定格電力に応じ
た種々の例を示す。
FIG. 6 shows various examples according to the rated power of the cathode manufactured according to the present invention.

【図7】本発明により製造された陰極を用いた放電ラン
プの照度維持率を示す。
FIG. 7 shows the illuminance maintenance rate of a discharge lamp using a cathode manufactured according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 陰極本体 1a 金属箔を溶接する部分 1b 陰極本体に設けた凹部 2 一次成形体 1 Cathode body 1a Part for welding metal foil 1b Recess on the cathode body 2 Primary molding

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 9/02 H01J 9/04 H01J 61/073 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01J 9/02 H01J 9/04 H01J 61/073

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】放電ランプ用陰極の製造方法であって、 粉末状のバリウム系電子放射性物質とタングステン粉末
との混合粉末を成形してなる一次成形体を、タングステ
ン又はモリブデンよりなる焼結陰極本体の先端凹部に挿
入し、該一次成形体を凹部内で押圧して圧潰し、その
後、前記一次成形体が凹部内に充填された状態で該一次
成形体を焼結することを特徴とする放電ランプ用陰極の
製造方法。
1. A method of manufacturing a cathode for a discharge lamp, comprising a step of molding a mixed powder of a powdery barium-based electron emissive material and a tungsten powder into a primary molded body, and a sintered cathode body made of tungsten or molybdenum. The electric discharge, characterized in that the primary molded body is inserted into the recessed portion, is pressed and crushed in the recessed portion, and then the primary molded body is sintered while the primary molded body is filled in the recessed portion. Manufacturing method of cathode for lamp.
【請求項2】 前記焼結処理の後に、前記混合粉末一次成
形体の焼結体をスエージして、先端部分を高密度化した
ことを特徴とする請求項1に記載の放電ランプ用陰極の
製造方法。
2. After the sintering process, the primary composition of the mixed powder
Swaged shaped sintered body to densify the tip
The cathode for a discharge lamp according to claim 1, wherein
Production method.
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