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【技术领域】
[0001]本发明涉及在阴极中含有用于使电子放射变得良好的发射体而成的放电灯，特别是涉及含有除了钍以外的稀土类元素等发射体而成的放电灯。
【背景技术】
[0002]—般来说，高输入功率的高亮度放电灯等中，在其阴极中为了使电子放射变得容易而添加有发射体。作为该发射体以往使用氧化钍，但由于钍是放射性物质、因此处理有各种限制，作为其替代物质提出了使用稀土类元素及其化合物的物质。稀土类元素是功函数(一般来说是指电子从物质内部向外面飞出时所需要的能量)低、电子放射优异的物质，作为钍的替代物质备受期待。
[0003]日本特表2005-519435号公报(专利文献1)中公开了在作为阴极材料的钨中作为发射体附加地含有氧化镧(La203)、氧化铪(Hf02)、氧化锆(Zr02)等的放电灯。
[0004]但是，由于氧化镧(La203)等稀土类氧化物蒸汽压比氧化钍(Th02)还高，因此较易蒸发。因此，作为阴极中含有的发射体使用稀土类氧化物代替氧化钍时，由于灯点灯，因此发生该稀土类氧化物过度地蒸发、早期发生枯竭的事态。当发射体枯竭时，具有阴极的电子放射功能丧失、发生闪变、灯寿命缩短等问题。
[0005]另外，阴极所含的发射体难以从阴极的后方向前端迅速地输送，因此实际上有助于电子放射特性的发射体仅存在于阴极的前端，这也可以说是发射体枯竭的原因之一。
[0006]因此，在使用了除了钍以外的发射体物质的放电灯中，点灯在早期变得不稳定等问题仍然残留，此为实情。特别是，在lkW以上的高输入功率的放电灯中，稀土类元素或钡系物质的早期蒸发会将放电灯导向不稳定的点灯，此现象显著。
[0007]另外，日本特开2002-141018号公报(专利文献2)中公开了作为发射体物质使用碱土类金属(氧化物)的阴极结构。图15中显示了该结构，成为将作为发射体添加有碱土类金属氧化物的电子易放射部81埋在阴极80中、使其露出至阴极前端的结构。
[0008]在该结构中，由于作为发射体的碱土类金属氧化物暴露在电弧中，因此其蒸发进一步地进行，这与上述专利文献1所示的阴极相同。结果，特别是在阴极前端，具有下述同样的问题:发射体早期发生枯竭、阴极的电子放射功能丧失、发生闪变、灯寿命缩短。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1:日本特表2005-519435号公报
[0012]专利文献2:日本特开2002-141018号公报
【发明内容】
[0013]发明要解决的技术问题
[0014]本发明鉴于上述现有技术问题，要提供下述结构:在发光管的内部中阴极与阳极相向配置的放电灯中，即便在阴极中添加除了钍以外的发射体，也可以防止该发射体的早期枯竭、长时间维持电子释放功能、实现灯的闪变寿命的长期化，同时最初点灯时的起动性及点灯性优异。
[0015]用于解决技术问题的方法
[0016]为了解决上述技术问题，本发明的特征在于，上述阴极由主体部及接合于其前端侧的前端部构成，上述主体部由不含钍的高熔点金属材料构成，上述前端部由含有发射体(除了钍之外)的高熔点金属材料构成，并且在形成于上述主体部及/或前端部的内部的密闭空间内埋设有含有较上述前端部中所含的发射体更高浓度的发射体(除了钍之外)的烧结体，并且上述烧结体与上述前端部抵接。
[0017]另外，其特征在于，在上述密闭空间内的上述烧结体的后端侧设有将该烧结体向上述前端部侧按压的按压构件。
[0018]另外，其特征在于，上述按压构件是较上述主体部及上述前端部的膨胀率更大的高熔点材料。
[0019]另外，其特征在于，上述按压构件是弹簧形状的构件，是由钨(W)、钽(Ta)、铌(Nb)、钼(Mo)、铼(Re)、锇(0s)、铱(Ir)中的任意一种高熔点金属或它们的合金构成。
[0020]另外，其特征在于，上述烧结体具有朝向前端部侧发生扩径的锥形部。
[0021]另外，其特征在于，在上述烧结体的外表面上形成有圆周方向的凸部、在上述密闭空间的内表面上形成有圆周方向的凹部，并相互间卡合在一起。
[0022]另外，其特征在于，上述烧结体的外表面的凸部为外螺纹、上述密闭空间内表面的凹部为内螺纹，且相互间螺合在一起。
[0023]发明效果
[0024]根据本发明，由于在不含钍的主体部的前端接合了含有除了钍以外的发射体的前端部，在形成于上述主体部及/或前端部的内部的密闭空间内埋设有含有较上述前端部中所含的发射体更高浓度的发射体(除了钍之外)的烧结体，因此在最初对放电灯进行点灯时，前端部所含的发射体(除了钍之外)将前端部覆盖，从而产生良好的起动性及点灯性。
[0025]根据点灯时间，前端部最初含有的发射体被消耗，但由于发射体从阴极内部的含有高浓度发射体的烧结体扩散至前端部侧，因此在前端部处发射体不会发生枯竭，良好的点灯性得以稳定地长期间维持。
[0026]由于该烧结体被埋设在阴极内部，因此不会直接暴露于放电电弧中、可抑制因电弧导致的过热，因而不会发生过度地蒸发、发射体不会在早期枯竭。
[0027]而且，由于上述烧结体与上述前端部抵接，因此烧结体中的发射体顺畅地扩散至前端部侧。
[0028]另外，由于在烧结体的后端侧设有按压构件，因此被按压在前端部侧的力一直作用于烧结体，即便是由于点灯时的高温、烧结体的烧结进行而发生收缩，在其前端与上述前端部之间也不会产生间隙、或者烧结体中不会产生龟裂。
[0029]另外，通过在烧结体中形成锥形部，在该烧结体发生热膨胀时，专门在前端部侧进行膨胀，因而其前端面与上述前端部通过烧结而接合，即便烧结体发生收缩、也不会产生与前端部的间隙，发射体从烧结体向前端部的扩散变得更为顺畅、可靠。
[0030]另外，由于烧结体与密闭空间通过凸部和凹部卡合在一起，因此即便烧结体因温度变动而发生膨胀收缩，通常在凸部和凹部的任意一个位置上也一直抵接，因此一直确保发射体自烧结体向前端部的扩散路径或者发射体介由主体部向前端部的扩散路径。
【附图说明】
[0031]图1是具有本发明阴极结构的放电灯的整体图。
[0032]图2是表示本发明第1实施方式的实施例1的阴极结构图。
[0033]图3是表示另一实施例2的阴极结构图。
[0034]图4是表示又一实施例3的阴极结构图。
[0035]图5是表不再一实施例4、5的阴极结构图。
[0036]图6是表不再一实施例6的阴极结构图。
[0037]图7是本发明第1实施方式的阴极的制作工序图。
[0038]图8是本发明第2实施方式的实施例7的阴极结构图。
[0039]图9是再一实施例8的阴极结构图。
[0040]图10是本发明第3实施方式的实施例10?12的阴极结构图。
[0041]图11是本发明第3实施方式的阴极的制作工序图。
[0042]图12是第3实施方式的作用说明图。
[0043]图13是图12的放大说明图。
[0044]图14是本发明的技术课题的说明图。
[0045]图15是现有技术的截面图。
【具体实施方式】
[0046]图1表示具有本发明第1实施方式的阴极结构的放电灯的整体结构，放电灯1在发光管2的内部对向配置有阴极3和阳极4。
[0047]如图2详细地表示，阴极3由主体部31和接合于其前端的前端部32构成。
[0048]上述主体部31由不含钍的、钨或钼等高熔点金属材料构成。
[0049]进而，上述前端部32通过固相接合、电阻焊接等适当的接合手段接合在上述主体部31的前端侧、即与阳极4相向的面上。该前端部32以适当含量含有除了钍以外的发射体(以下将前端部所含的发射体也称作第1发射体)。
[0050]作为该除了钍以外的第1发射体，例如可使用氧化镧(La203)、氧化铈(Ce02)、氧化钆(Gd203)、氧化钐(Sm203)、氧化镨(Pr60n)、氧化钕(Nd203)或氧化钇(Y203)等单体或者它们的组合。
[0051]该第1发射体在灯的最初点灯时用于确保起动性及点灯性，将其浓度较低地设定为0.5重量％?5.0重量％。降低浓度的原因在于防止暴露在放电电弧中而使发射体过度地蒸发。
[0052]S卩，第1发射体的含量小于0.5重量％时，在点灯初期无法确保电子释放所需要的发射体浓度，发生灯电压的上升或变动的增大。另外，当含量超过5.0重量％时，在制造钨材料等时，不仅烧结体会变脆、易于发生因烧结工序或模锻工序中的断裂所导致的破损，而且即便假设能够制造时，当在前端部中进行使用时，发射体的蒸发变得显著、促进真空管的黑化(白浊)，因而不优选。
[0053]如图2所示，在阴极3的内部中形成有密闭空间33，在该密闭空间33内埋设有含有发射体的烧结体34。