放电灯用阴极部件、放电灯及放电灯用阴极部件的制造方法技术

放电灯用阴极部件具备线径2mm以上且35mm以下的主体部和从主体部到尖端越来越细的顶端部。阴极部件含有钨合金，所述钨合金按ThO2换算计含有0.5质量％以上且3质量％以下的钍。在对通过主体部的中心同时沿着主体部的长度方向的截面上的、包含中心并且具有90μm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】放电灯用阴极部件、放电灯及放电灯用阴极部件的制造方法


[0001]实施方式涉及放电灯用阴极部件及放电灯。

技术介绍

[0002]放电灯大致分为低压放电灯和高压放电灯两类。作为低压放电灯，可列举普通照明、道路及隧道等中使用的特殊照明、涂料固化装置、紫外线(UV)固化装置、杀菌装置、半导体等的光清洗装置等各式各样的电弧放电型的放电灯。作为高压放电灯，可列举上下水的处理装置、普通照明、比赛场等的户外照明、UV固化装置、半导体及印制电路布线基板等的曝光装置、晶片检査装置、投影仪等的高压水银灯、金属卤化物灯、超高压水银灯、氙灯、钠灯等。如此放电灯被用于照明装置、影像投影装置、制造装置等各式各样的装置。
[0003]例如，已知有使用了放电灯的投射型显示装置。近年来，在普及家庭影院及数字影院。这些都使用被称为投影仪的投射型显示装置。以往的投射型显示装置因放电灯的电极的消耗，而影响灯寿命及射出的光的闪变。为了应对这样的问题，已知作为放电灯的驱动方式，采用脉冲宽度调制(PWM)驱动。如此，能够通过控制电路管理放电灯的电极消耗。
[0004]如果消耗放电灯的电极，则灯电压下降。由此，从放电灯射出的光产生偏差。这样的现象被称为闪烁(flicker)现象。闪烁现象影响影像的闪变等。因此，一直在谋求具有高的耐久性的放电灯用电极。
[0005]0001此外，已知有对放电灯用阴极部件的长度方向(侧面方向)的截面和线径方向(圆周方向)的截面的钨结晶的粒径进行控制的技术。采用上述技术制造的阴极部件通过作为耐久性试验，在对阴极部件通电加热的状态下施加电压，测定10小时后的发射电流密度(mA/mm2)和100小时后的发射电流密度(mA/mm2)，已知具有优异的特性。
[0006]放电灯用于照明装置、影像投影装置、制造装置等各式各样的装置。如果放电灯的电极消耗则灯性能下降。如果灯性能下降则需要更换放电灯。因此，希望电极进一步长寿命化。以往的放电灯用阴极部件在100小时左右显示出优异的耐久性，但在超过其的长时间时耐久性下降。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2011-3486号公报
[0010]专利文献2：日本专利第5800922号说明书

技术实现思路

[0011]实施方式的放电灯用阴极部件具备线径2mm以上且35mm以下的主体部和从主体部到尖端越来越细的顶端部。阴极部件含有钨合金，所述钨合金按ThO2换算计含有0.5质量％以上且3质量％以下的钍。在对通过主体部的中心同时沿着主体部的长度方向的截面上的、包含中心并且具有90μm
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90μm的单位面积的区域进行电子背散射衍射分析时，通过电子背散射衍射分析得到的晶粒图具有包含钨的钨晶粒和包含钍的钍晶粒。钍晶粒通过在晶粒图
中连续2点以上的测定点的晶体取向角差分别为-5度以上且+5度以下、并且包含钍的钍结晶区域来定义。钍晶粒的粒径通过在晶粒图中钍结晶区域的当量圆直径来定义。在晶粒图的多个钍晶粒的粒度分布的累积分布图中，累积频率为90％的粒径为3.0μm以上。
附图说明
[0012]图1是表示放电灯用阴极部件的一个例子的侧视图。
[0013]图2是表示主体部的长度方向的截面的一个例子的图。
[0014]图3是表示实施例1及比较例1的钍晶粒的累积分布图的图。
[0015]图4是表示实施例1及比较例1的钍晶粒的频率分布图的图。
[0016]图5是表示放电灯的结构例的图。
具体实施方式
[0017]以下，参照附图对实施方式进行说明。附图中记载的各构成要素的厚度和平面尺寸的关系、各构成要素的厚度的比率等与实物有不同的地方。此外，实施方式中，对于实质上相同的构成要素标注相同的符号，并适宜地将说明省略。
[0018]图1是表示放电灯用阴极部件的一个例子的侧视图。放电灯用阴极部件1具备线径2mm以上且35mm以下的主体部2和以从主体部2到尖端越来越细的方式延伸的顶端部3。图1示出放电灯用阴极部件1、主体部2、顶端部3、中心4、主体部2的线径W、主体部2的长度T。图2是表示主体部2的中心4的长度方向的截面的一个例子的图。图2示出沿着主体部2的长度T方向(侧面方向)的方向a、沿着方向a同时通过中心4的截面5、与截面5垂直的方向b(主体部2的线径W方向(圆周方向))。本说明书中，也有时将放电灯用阴极部件简易地表示为“阴极部件”。
[0019]主体部2具有圆柱形状。线径W为圆周方向截面的直径。在圆周为椭圆时，线径W表示最大的直径。如果主体部2的线径W低于2mm，则有放电灯的发光不足的可能性。如果线径W超过35mm，则招致放电灯的大型化。因此，线径W优选为2mm以上且35mm以下，更优选为5mm以上且20mm以下。主体部2的长度T优选为10mm以上且600mm以下。
[0020]顶端部3具有从主体部2到尖端越来越细的形状。因此，从开始尖细的地方到端部的区域为顶端部3。顶端部3在阴极部件1的方向a的截面中具有锐角形状。阴极部件1并不局限于这样的形状，在阴极部件1的方向a的截面中，顶端部3也可以具有例如R形状、平面形状那样的其它形状。在顶端部3具有尖细形状时，能够在放电灯的一对电极部件间高效率地进行放电。
[0021]阴极部件由按氧化物(ThO2)换算计含有0.5质量％以上且3质量％以下的钍(也称为钍成分)的钨合金形成。在含量低于0.5质量％时添加效果小，如果超过3质量％则烧结性及加工性下降。因此，钍含量按氧化物(ThO2)换算计优选为0.5质量％以上且3质量％以下，更优选为0.8质量％以上且2.5质量％以下。
[0022]在对截面5中的包含中心4并且具有90μm
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90μm的单位面积的区域进行电子背散射衍射(EBSD)分析时，通过EBSD分析得到的晶粒图具有包含钨的晶粒(钨晶粒)和包含钍的晶粒(钍晶粒)。
[0023]EBSD对结晶试样照射电子射线。电子被衍射，作为反射电子从试样释放。投影该衍
射图案，能够从投影的图案测定晶体取向等。X射线衍射(XRD)是用于测定多个晶粒中的晶体取向的平均值的方法。与此相对，EBSD能够测定各个结晶的晶体取向。有时将与EBSD同样的分析方法称为电子背散射花样(EBSP)分析。
[0024]EBSD分析可采用日本电子株式会社制造的热电放射型扫描电子显微镜(TFE-SEM)JSM-6500F和株式会社TSL Solution制造的DigiView IV慢扫描CCD摄像机、OIM Data Collectionver.7.3x、OIM Analysisver.8.0进行。
[0025]EBSD分析的测定条件包括电子射线的加速电压20kV、照射电流12nA、试样的倾斜角70度、测定区域的单位面积90μm
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90μm、测定间隔0.3μm/step。截面5为测定面，通过对截面5照射电子射线而得到衍射图案。将测定试样的测定面研磨至表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种放电灯用阴极部件，其是具备线径2mm以上且35mm以下的主体部和从所述主体部到尖端越来越细的顶端部的放电灯用阴极部件，其中，所述阴极部件含有钨合金，所述钨合金按ThO2换算计含有0.5质量％以上且3质量％以下的钍，在对通过所述主体部的中心同时沿着所述主体部的长度方向的截面上的、包含所述中心并且具有90μm
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90μm的单位面积的区域进行电子背散射衍射分析时，通过所述电子背散射衍射分析得到的晶粒图具有包含钨的钨晶粒和包含钍的钍晶粒，所述钍晶粒通过在所述晶粒图中连续2点以上的测定点的晶体取向角差分别为-5度以上且+5度以下、并且包含所述钍的钍结晶区域来定义，所述钍晶粒的粒径通过在所述晶粒图中所述钍结晶区域的当量圆直径来定义，在所述晶粒图的多个所述钍晶粒的粒度分布的累积分布图中，累积频率为90％的粒径为3.0μm以上。2.根据权利要求1所述的阴极部件，其中，在所述累积分布图中，累积频率为50％的粒径为1.8μm以上。3.根据权利要求1所述的阴极部件，其中，所述钍晶粒的粒度分布的频率分布图在2μm以上且3μm以下的粒径范围具有极小点。4.根据权利要求3所述的放电灯用阴极部件，其中，所述频率分布图的所述极小点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：青山齐，沟部雅恭，友清宪治，中野康彦，
申请(专利权)人：东芝高新材料公司，
类型：发明
国别省市：