特許 6971703 放電ランプ、放電ランプ用電極および放電ランプ用電極の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6971703

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】放電ランプ、放電ランプ用電極および放電ランプ用電極の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01J 61/073 20060101AFI20211111BHJP

   H01J 9/02 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   H01J61/073 B

   H01J9/02 L

【請求項の数】12

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-155634(P2017-155634)

(22)【出願日】2017年8月10日

(65)【公開番号】特開2019-36423(P2019-36423A)

(43)【公開日】2019年3月7日

【審査請求日】2020年7月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000128496

【氏名又は名称】株式会社オーク製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】林 武弘

(72)【発明者】

【氏名】酒井 規行

【審査官】 大門 清

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０９６９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３３１７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２２１９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０７１９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０９７１６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２３４０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２８４３３５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｊ ６１／００−６１／２８

Ｈ０１Ｊ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放電管と、
前記放電管内に対向配置される一対の電極とを備え、
少なくとも一方の電極が、軸方向に沿った筒状凹部を有し、前記筒状凹部の凹み部分に空間が形成されるとともに、前記筒状凹部の所定の表面から電極表面まで延びる貫通孔が形成され、
前記筒状凹部の所定の表面において、前記貫通孔に向けて前記電極表面へ近づく方向に傾斜している傾斜面が、設けられ、
前記筒状凹部の所定の表面が、前記傾斜面と連続的に繋がる平面を有することを特徴とする放電ランプ。

【請求項2】

前記傾斜面が、前記貫通孔の端部を、傾斜面端部としていることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。

【請求項3】

前記傾斜面が、前記貫通孔の端部を囲むように前記貫通孔の周囲に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。

【請求項4】

前記平面が、前記筒状凹部の所定の表面に垂直な表面と繋がっていることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。

【請求項5】

前記傾斜面の電極軸方向もしくは電極軸垂直方向に沿った長さが、前記平面の電極軸方向もしくは電極軸垂直方向に沿った長さよりも長いことを特徴とする請求項１または４に記載の放電ランプ。

【請求項6】

前記貫通孔が、前記筒状凹部の底面から電極後端面まで延び、
前記傾斜面が、前記筒状凹部の底面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の放電ランプ。

【請求項7】

電極支持棒が、前記貫通孔に挿入されていることを特徴とする請求項６に記載の放電ランプ。

【請求項8】

放電管と、
前記放電管内に対向配置される一対の電極とを備え、
少なくとも一方の電極が、軸方向に沿った筒状凹部を有し、前記筒状凹部の凹み部分に空間が形成されるとともに、前記筒状凹部の所定の表面から電極表面まで延びる貫通孔が形成され、
前記筒状凹部の所定の表面において、前記貫通孔に向けて前記電極表面へ近づく方向に傾斜している傾斜面が、設けられ、
前記貫通孔が、前記筒状凹部の側面から電極側面まで延び、
前記傾斜面が、前記筒状凹部の側面に形成されていることを特徴とする放電ランプ。

【請求項9】

放電管と、
前記放電管内に対向配置される一対の電極とを備え、
少なくとも一方の電極が、軸方向に沿った筒状凹部を有し、前記筒状凹部の凹み部分に空間が形成されるとともに、前記筒状凹部の所定の表面から電極表面まで延びる貫通孔が形成され、
前記筒状凹部の所定の表面において、前記貫通孔に向けて前記電極表面へ近づく方向に傾斜している傾斜面が、設けられ、
前記少なくとも一方の電極が、前記筒状凹部に対して同軸的に配置される柱状部を有することを特徴とする放電ランプ。

【請求項10】

軸方向に沿った筒状凹部を有する後端側部材と、
前記筒状凹部に対し同軸的な柱状部を有し、前記後端側部材もしくは前記後端側部材と接合する中間部材と接合する先端側部材とを備え、
前記筒状凹部の凹み部分に放熱空間が形成されるとともに、前記筒状凹部の所定の表面から電極表面まで延びる貫通孔が形成され、
前記筒状凹部の所定の表面において、前記貫通孔に向けて前記電極表面へ近づく方向に傾斜している傾斜面が、設けられていることを特徴とする放電ランプ用電極。

【請求項11】

軸方向に沿った筒状凹部を有する後端側部材の凹部底面もしくは凹部側面に対して、前記後端側部材の表面まで延びる貫通孔と、前記貫通孔の周囲に傾斜面を形成し、
前記後端側部材もしくは前記後端側部材と接合する中間部材と、柱状部を有する先端側部材とを固相接合することを特徴とする放電ランプ用電極の製造方法。

【請求項12】

固相接合した前記電極を洗浄し、
洗浄した電極に対して乾燥処理を行い、
乾燥処理後の電極に対して熱処理を行うことを特徴とする請求項１１に記載の放電ランプ用電極の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一対の電極を備えた放電ランプに関し、特に、電極の内部構造に関する。

【背景技術】

【0002】

放電ランプは、点灯中に電極先端部が高温となり、タングステンなどの電極材料が溶融、蒸発し、放電管が黒化して、ランプ照度低下を招く。電極先端部の過熱を防ぐため、耐久性のある金属から成る電極先端部と、熱伝導性のより高い金属から成る胴体部とを別々に成形し、固相接合などによって接合する。

【0003】

例えば、ＳＰＳなどの固相接合によって電極を構成することができる（特許文献１参照）。複数の部材を接合して電極を構成することによって、電極が大型化しても耐久性を持たせることができると同時に、熱伝導性の優れた電極を構成することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５４７２９１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、露光対象物の大型化、スループット向上のためにランプの高出力化（大電力化）が求められている。これに伴ってランプ点灯中の電極温度も高くなる。そこで、先端側部材と胴体部側部材とを固相接合するとき、部材間に隙間（空間）を設け、その隙間を放熱空間として機能させることが考えられる。

【0006】

しかしながら、このような空間を形成した場合、電極製造工程に含まれる電極洗浄に問題が生じる。電極洗浄に使用される洗浄液が空間に入り込むと、その後の乾燥時において洗浄液が排出されにくく、電極内部に洗浄液が残りやすい。このまま後工程の熱処理を行って放電ランプに組み込むと、残った洗浄液によって放電管が汚れ、照度低下が生じてしまう。

【0007】

したがって、放電ランプの点灯中に放電管を汚さずに、電極の温度上昇を効果的に抑えることができる電極構造が求められる。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の放電ランプは、放電管と、放電管内に対向配置される一対の電極とを備え、少なくとも一方の電極が、軸方向に沿った筒状凹部を有し、筒状凹部の凹み部分に空間が形成されるとともに、筒状凹部の所定の表面から電極表面まで延びる孔（以下では、貫通孔という）が形成されている。

【0009】

そして、筒状凹部の所定の表面において、貫通孔に向けて電極表面へ近づく方向に傾斜している傾斜面が設けられている。所定の表面は、電極軸垂直方向に沿った筒状凹部底面、あるいは、電極軸方向に沿った筒状凹部側面であってもよい。

【0010】

ここでの「空間」は、例えば放熱機能をもたせる空間として形成することが可能であり、筒状凹部に同軸的に柱状部を配置し、その隙間を放熱空間として形成することが可能である。また、ここでの貫通孔は、電極表面から電極内の空間に跨って形成されている孔を表し、孔が塞がれた状態、塞がれていない状態いずれも含まれる。したがって、電極使用時に電極内の空間と電極外部とを空間的に繋げる（連通させる）構造を持ってもよく、あるいは、製造工程において電極内の空間と電極外部とを連通させ、その後、電極支持棒などの部材によって塞がれたような構成にしてもよい。

【0011】

本発明では、電極洗浄工程において、空間に残る洗浄液などの液体が、傾斜面に沿って電極外部に排出される。貫通孔付近で溜まることなく洗浄液が貫通孔を通るようにすることを考慮すると、貫通孔の端部を傾斜面端部とするように傾斜面を形成することができる。

【0012】

傾斜面を設ける加工処理を容易にすること等を考慮すれば、貫通孔が形成される筒状凹部の表面において、傾斜面と連続的に繋がる平面を設けるのがよい。傾斜面と平面が連続的に繋がっていれば、平面に溜まった残留液が、傾斜面に移動した後そのまま貫通孔から排出される。

【0013】

平面については、所定表面のいずれにおいても形成可能であるが、筒状凹部の角側に形成することによって、角側に溜まる残留液が電極外部へ容易に排出される。一方で、できる限り残留液を速やかに電極外部へ排出させることを考慮すれば、傾斜面の形成された方向（電極軸方向もしくは電極軸垂直方向）に沿った長さを、平面の電極軸方向もしくは電極軸垂直方向に沿った長さよりも長くすることが可能である。

【0014】

例えば、貫通孔は、筒状凹部の底面から電極後端面まで延びるように形成することが可能であり、傾斜面は、筒状凹部の底面に形成される。この場合、電極支持棒に熱輸送を効率よく行うことを考慮すれば、電極支持棒の挿入される孔を貫通孔とすることも可能である。また、貫通孔を、筒状凹部の側面から電極側面まで延びるように形成することも可能であり、傾斜面は、筒状凹部の側面に形成される。この場合、電極外部と電極内部の空間とが空間的に繋がるように構成することも可能である。

【0015】

本発明の他の態様における放電ランプ用電極は、軸方向に沿った筒状凹部を有する後端側部材と、筒状凹部に対し同軸的な柱状部を有し、後端側部材もしくは後端側部材と接合する中間部材と接合する先端側部材とを備え、筒状凹部の凹み部分に放熱空間が形成されるとともに、筒状凹部の所定の表面から電極表面まで延びる貫通孔が形成され、筒状凹部の所定の表面において、貫通孔に向けて電極表面へ近づく方向に傾斜している傾斜面が設けられている。

【0016】

本発明の他の態様における放電ランプ用電極の製造方法は、軸方向に沿った筒状凹部を有する後端側部材の凹部底面もしくは凹部側面に対して、後端側部材の表面まで延びる貫通孔と、貫通孔の周囲に傾斜面を形成し、後端側部材もしくは後端側部材と接合する中間部材と、柱状部を有する先端側部材とを固相接合する。固相接合の後には、例えば、固相接合した電極を洗浄し、洗浄した電極に対して乾燥処理を行い、乾燥処理後の電極に対して熱処理を行うことが可能である。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、放電ランプにおいて、放電管を汚すことなく、効果的に放熱を行って電極温度を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１の実施形態である放電ランプの平面図である。

【図2】電極（陽極）の概略的断面図である。

【図3】図２の一部を示した電極断面図である。

【図4】電極の製造工程の一部を簡略して示した図である。

【図5】第２の実施形態である電極の概略的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

【0020】

図１は、第１の実施形態である放電ランプの平面図である。

【0021】

ショートアーク型放電ランプ１０は、高輝度の光を出力可能な大型放電ランプであり、透明な石英ガラス製の略球状放電管（発光管）１２を備え、放電管１２内には、タングステン製の一対の電極２０、３０が対向配置される。放電管１２の両側には、石英ガラス製の封止管１３Ａ、１３Ｂが放電管１２と連設し、一体的に形成されている。放電管１２内の放電空間ＤＳには、水銀とハロゲンやアルゴンガスなどの希ガスが封入されている。

【0022】

陰極である電極２０は電極支持棒１７Ａによって支持されている。封止管１３Ａには、電極支持棒１７Ａが挿通されるガラス管（図示せず）と、外部電源と接続するリード棒１５Ａと、電極支持棒１７Ａとリード棒１５Ａを接続する金属箔１６Ａなどが封止されている。陽極である電極３０についても同様に、電極支持棒１７Ｂが挿通されるガラス管（図示せず）、金属箔１６Ｂ、リード棒１５Ｂなどのマウント部品が封止されている。また、封止管１３Ａ、１３Ｂの端部には、口金１９Ａ、１９Ｂがそれぞれ取り付けられている。

【0023】

一対の電極２０、３０に電圧が印加されると、電極２０、３０の間でアーク放電が発生し、放電管１２の外部に向けて光が放射される。ここでは、１ｋＷ以上の電力が投入される。放電管１２から放射された光は、反射鏡（図示せず）によって所定方向へ導かれる。例えば露光装置に放電ランプ１０が組み込まれた場合、放射光はパターン光となって基板などに照射される。

【0024】

図２は、本実施形態の電極（陽極）３０の概略的断面図である。なお、電極（陰極）２０についても同様の構造にすることが可能である。

【0025】

電極３０は、電極支持棒１７Ｂと繋がる後端側部材３２と、電極先端面３０Ｓを有する先端側部材３４からなり、後端側部材３２と先端側部材３４を接合することで電極３０が構成されている。ここでは、後端側部材３２と先端側部材３４がＳＰＳなどの固相接合によって接合されている。接合の際、先端側部材３４と後端側部材３２との間にレニウム、タンタル、モリブデン、あるいはこれらの合金といった中間部材（インサート材）を挟んでもよく、接合面間を密着化できる。

【0026】

後端側部材３２は、軸方向Ｘ（以下では、電極軸Ｘともいう）に沿って厚さ一定の円柱状部材であり、電極先端側に向けて筒状凹部４０が同軸的に形成されている。先端側部材３４では、円錐台部分から電極支持棒側に向けて柱状部５０（ここでは円柱状）が筒状凹部４０に対して同軸的に形成、位置されている。後端側部材３２は、その端部３２Ｅにおいて、先端側部材３４の端部３４Ｅと固相接合している。

【0027】

筒状凹部４０と柱状部５０との間には、電極軸方向Ｘおよびそれに垂直な電極軸垂直方向に沿って、隙間（放熱空間）６０が柱状部５０の周囲全体に渡って形成されている。ここでは、電極軸垂直方向に沿った隙間部分を６０Ｄ、軸方向Ｘに沿った隙間部分を６０Ｖとしている。隙間部分６０Ｄ、６０Ｖは空間的に繋がっている。隙間６０は、電極３０内に形成されて密閉空間となっており、有底管状の空間を形成している。隙間６０には、伝熱体のような部材は設けられていない。

【0028】

ランプ点灯中、先端側部材３４の温度が上昇し、先端側部材３４の熱が柱状部５０に伝わる。柱状部５０の熱は、柱状部５０の側面５０Ｓ、端面５０Ｅから隙間６０に対して放射される。その結果、先端側部材３４の熱は、後端側部材３２に対して電極軸方向Ｘだけでなく電極軸垂直方向にも伝わることとなる。後端側部材３２に移動した熱は、電極外表面３０Ｍから放電空間ＤＳへ、また電極支持棒１７Ｂ側へ伝わる。

【0029】

電極３０には、筒状凹部４０（後端側部材３２）の電極軸垂直方向に沿った表面（以下、底面という）４０Ｓから電極支持棒側の電極外表面（以下、電極後端面という）３２Ｓに渡って延びる径方向断面円状の貫通孔９０が形成されており、電極後端面３２Ｓから電極支持棒１７Ｂが貫通孔９０に挿入固定された構造となっている。電極支持棒１７Ｂの先端面１７Ｓは、隙間６０に露出している。

【0030】

本実施形態では、筒状凹部４０の底面４０Ｓにおいて、傾斜面７０が貫通孔９０の端部を囲むようにその周囲に形成されている。傾斜面７０は、貫通孔９０に向けて電極支持棒側に近づく方向、すなわち柱状部５０から離れる方向に傾斜している。以下、傾斜面７０について説明する。

【0031】

図３は、図２の一部を示した電極断面図である。ただし、図３では、図２の上下方向を逆にして描いており、そのため電極支持棒側が下方に位置する。また、電極支持棒１７Ｂはここでは図示していない。

【0032】

後端側部材３２に形成される筒状凹部４０は、電極軸Ｘに関して対称的形状であり、筒状凹部４０の底面４０Ｓも、電極軸Ｘに関して対称的である。底面４０Ｓは、平面７２と傾斜面７０から構成されており、傾斜面７０は、筒状凹部４０の電極軸Ｘに沿った内側側面（以下、側面という）４０Ｖと繋がる平面７２と連続的に繋がっている。

【0033】

傾斜面７０は、貫通孔９０の円状端部９０Ｔ周りの環状面として形成され、ここでは底面４０Ｓに対する傾きθが一定である。ただし、電極支持棒側への傾きをθとしている。また、傾斜面７０の電極軸垂直方向に沿った長さ（Ａ１＋Ａ２）は、平面７２の電極軸垂直方向に沿った長さ（Ｂ１＋Ｂ２）よりも長い。傾斜面７０と繋がる平面７２は、筒状凹部４０の側面４０Ｖと繋がっているが、その繋がる部分には所定の曲率をもつ湾曲面が形成されている。

【0034】

このような傾斜面７０を筒状凹部４０（後端側部材３２）の底面に形成することによって、電極製造工程に含まれる洗浄工程のとき、洗浄液が隙間６０に残留するのを防ぐことができる。以下、これについて説明する。

【0035】

図４は、電極の製造工程の一部を簡略して示した図である。

【0036】

まず、筒状凹部４０を形成した後端側部材３２の電極軸垂直方向に沿った底面４０Ｓに対し、貫通孔９０と傾斜面７０を形成する。そして、柱状部５０を有する先端側部材３４と、後端側部材３２とを固相接合する。電極には、固相接合によって金属粉末などが電極表面に残ったり、電極内部（筒状凹部４０内）や電極表面に汚れが付着していたりする。これを除去するため、固相接合の後に電極洗浄を行う。具体的には、水やアルコール成分を含む洗浄液によって電極を洗う。例えば、超音波洗浄などが適用できる。この段階では、貫通孔９０に電極支持棒１７Ｂが挿入されていないため、隙間６０が電極外部と貫通孔９０を通じて空間的に繋がり、洗浄液は隙間６０に入り込む。

【0037】

洗浄後、電極後端面３２Ｓを下側にし、接合した電極に対して乾燥処理を行う。隙間６０に残った洗浄液（図４において符号“Ｋ”で示す）は、筒状凹部４０の底面４０Ｓに流れ落ち、傾斜面７０によって貫通孔９０に流れ込み、そのまま電極外部に流れていく。これによって、電極内部に残った洗浄液は電極外部に排出される。乾燥処理が終了すると、定められた時間、温度に従い、熱処理を行う。熱処理後、電極支持棒を貫通孔９０に挿入する。なお、図４においては、接合前に先端側部材３４と後端側部材３２を電極形状に加工しているが、接合後に円錐台部分を形成するなどの電極形状加工を実施してもよく、このときの金属粉末や汚れを洗浄するようにしてもよい。また、貫通孔９０に対する電極支持棒の径に合わせた追加工も接合後に可能である。

【0038】

このように本実施形態によれば、筒状凹部４０と柱状部５０とを同軸的に対向配置させるように先端側部材３４と後端側部材３２とを固相接合することによって、隙間（空間）６０を形成した電極３０が構成される。そして、筒状凹部４０の底面４０Ｓにおいて、電極支持棒１７Ｂが挿入される貫通孔９０の周囲に傾斜面７０が形成される。

【0039】

放熱空間として機能する隙間６０を設けることにより、電極先端側の過熱を抑えることができる。特に、隙間６０へ放熱する部分の形状を柱状部５０として形成することによって表面積が増え、電極の温度上昇を効果的に抑えることができる。

【0040】

傾斜面７０が、貫通孔９０に近くなるほど電極後端面３２Ｓ側に近くなるような方向に傾斜しているため、洗浄後に液体を確実に排出することができる。その結果、点灯中に放電管が汚れるのを防ぐことになり、放電ランプの寿命を延ばすことができる。

【0041】

また、底面４０Ｓをすべて傾斜面７０で構成せず、貫通孔９０から離れた部分に傾斜面７０と繋がる平面７２を電極軸垂直方向に沿って形成している。これにより、傾斜面７０を形成する加工が容易となる。また、筒状凹部４０の側面４０Ｖと底面４０Ｓとの繋ぎ部分を湾曲面として加工することが容易となり、これによって、筒状凹部４０のような肉厚が薄い部材を固相接合するときに生じやすい接合時の変形、割れなどを防止することができる。

【0042】

一方で、傾斜面７０は、貫通孔端部９０Ｔをその一端（傾斜面端部）として平面７２まで延びている。すなわち、傾斜面７０と貫通孔９０との間に平面が形成されていない。これよって、残留液体がスムーズに電極外部に排出される。また、傾斜面７０の長さ（Ａ１＋Ａ２）が平面７２の長さ（Ｂ１＋Ｂ２）よりも長いため、隙間６０の角（湾曲面）に溜まりやすい液体を電極外部へ効率よく排出することができる。

【0043】

傾斜面７０は、筒状凹部４０の底面４０Ｓに形成されているため、柱状部５０の形状などに制限されずに液体を排出することができる。また、電極支持棒１７Ｂを挿入する貫通孔９０を液体排出用孔として利用するため、電極支持棒１７Ｂの径に合わせた孔の形状修正を行う追加工などが容易となる。一方、電極支持棒１７Ｂを挿入するとき、貫通孔９０に溜まっているガスを隙間６０に逃すことになり、電極支持棒１７Ｂの酸化、電極支持棒抜けを防ぐことができ、電極支持棒圧入の信頼性が向上する。

【0044】

一方、電極支持棒１７Ｂの先端面１７Ｓが隙間６０に対して露出するため、隙間６０の熱が直接的に電極支持棒１７Ｂに伝達することになり、電極先端側過熱を防ぐことができる。また、先端面１７Ｓと隙間６０との間に形成される空間が、電極温度低下に寄与する。

【0045】

なお、電極支持棒１７Ｂが挿入される貫通孔９０とは別に、細径の貫通孔を貫通孔９０に沿って形成することも可能である。この場合、細径の貫通孔の周囲に傾斜面を形成すればよい。残留液の排出とともに、点灯時に放電空間ＤＳ中の流体（希ガスやハロゲンガス、水銀蒸気）が細径の貫通孔を通じて流入、流出し、柱状部５０や隙間６０の熱を外部に逃すことができる。傾斜面７０に関しては、その傾き角度を一定に限定する必要はなく、所定の曲率半径をもつ湾曲面など、傾き具合などを任意に定めた傾斜面を構成することが可能である。

【0046】

次に、図５を用いて第２の実施形態である電極について説明する。第２の実施形態では、筒状凹部の電極軸方向に沿った側面に貫通孔と傾斜面が形成されている。

【0047】

陽極３０’では、後端側部材３２（筒状凹部４０）の外周面において、放熱構造４４が周方向全体に渡って形成されている。また、先端側部材３４の柱状部５０においても、放熱構造５４が周方向全体に渡って形成されている。放熱構造４４、５４は、例えば熱による溶融や切削加工など既知の手段によって形成可能であり（例えば微細な凹凸などの表面積が増える構造）、また、放熱素材（例えば酸化膜の放熱層）などで側面を覆うようにしてもよく、カーボンナノチューブあるいはカーボンナノチューブを含む放熱性材料を適用してもよい。放熱構造の形成位置は限定されず、温度上昇を効果的に抑制する位置に形成する。

【0048】

陽極３０’には、隙間（放熱空間）６０と電極側面となる電極外表面３０Ｍとを空間的に繋げる一対の貫通孔１１０Ａ、１１０Ｂが、電極軸Ｘに関し対称的な位置に形成されている。一対の貫通孔１１０Ａ、１１０Ｂは、電極軸垂直方向に沿って略平行な孔であり、放電空間ＤＳ中の流体（希ガスやハロゲンガス、水銀蒸気）が貫通孔１１０Ａ、１１０Ｂを通じて流入、流出し、柱状部５０や隙間６０の熱を外部に逃す。

【0049】

筒状凹部４０の電極軸Ｘに沿った側面４０Ｖには、傾斜面７０Ａ、７０Ｂが一対の貫通孔１１０Ａ、１１０Ｂの周囲に形成されている。傾斜面７０Ａ、７０Ｂは、一対の貫通孔１１０Ａ、１１０Ｂにそれぞれ向けて電極外表面３０Ｍに近づく方向、すなわち、柱状部５０から離れる方向に傾斜している。したがって、電極製造工程の中で乾燥処理を行うとき、電極を横向きに設置することによって、隙間６０の残留液を貫通孔１１０Ａもしくは貫通孔１１０Ｂを通じて外部に排出することができる。

【0050】

なお、一対の貫通孔を複数設けてもよく、また、どちらか一方の電極外表面側に１つあるいは複数の貫通孔を設けてもよい。筒状凹部４０の側面４０Ｖには、貫通孔の形成に合わせて傾斜面が形成される。また、一対の貫通孔１１０Ａ、１１０Ｂを電極軸垂直方向に対し傾斜するように形成してもよく、電極先端面側に貫通孔を設けてもよい。貫通孔の数、径、位置、孔形成角度などは、ランプサイズ、電極サイズなどに応じて適宜定めることが可能であり、内部の隙間側に対し、少なくとも一つの孔に合わせてその端部周囲に傾斜面を形成すればよい。例えば、第１実施形態に示した放電ランプに対し、第２実施形態で示した貫通孔１１０Ａ、１１０Ｂと、放熱構造４４、５４を形成することが可能である。この場合、傾斜面７０Ａ、７０Ｂを形成しない形態としてもよい。

【0051】

柱状部、筒状凹部の形状は第１、第２の実施形態に示した形状以外も適用可能であり、レニウム、タンタル、モリブデン、あるいはこれらの合金をインサート部材として筒状凹部と柱状部の間に設け、接合してもよい。また、柱状部を形成しない構成とすることもでき、例えば、筒状凹部の凹み部分を空間で占めるように構成してもよい。

【0052】

なお、ショートアーク型放電ランプ以外の放電ランプに対して適用することも可能であるが、電極の温度上昇を抑えることができることから、１ｋＷ以上の比較的大きな電力の放電ランプに好適である。また、接合方法は固相接合（ＳＰＳ、ＨＰなど）が好適だが、他の接合方法（例えば溶融接合）も適用できる。さらに、柱状部、先端側部材、後端側部材は、タングステンやモリブデン、あるいはこれらの合金、セラミックなどでもよく、またエミッターやドープ剤を含有させてもよく、適宜選択できる。

【符号の説明】

【0053】

１０ 放電ランプ
３０ 電極（陽極）
３２ 後端側部材
３４ 先端側部材
４０ 筒状凹部
５０ 柱状部
６０ 隙間（放熱空間）
７０ 傾斜面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】