一種短弧放電燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種短弧放電燈，具體涉及一種在制造半導(dǎo)體元件或液晶顯示裝置的曝光工序中被用作光源的短弧放電燈。
【背景技術(shù)】
[0002]在短弧放電燈中，由于電弧放電引起的高溫等離子體的產(chǎn)生，使得等離子體附近的陰極尖端或陽極尖端隨著亮燈時間的增加而逐漸磨損，磨損的電極成分會蒸發(fā)，并附著在短弧放電燈的發(fā)光管內(nèi)面的光照射面上，形成黑化物，而這種黑化物會遮擋住放電的光從而降低短弧放電燈的照度；同時等離子體會打在陽極上，在陽極上形成凹坑，從而降低陽極的使用壽命。目前，還沒有技術(shù)來解決陽極上形成凹坑的問題。另外，短弧放電燈的發(fā)光管對UV光和紅外光有較高的透過率，不利于保持和提高放電燈的工作溫度，不利于燈內(nèi)汞的蒸發(fā)和弧光穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的主要目的在于克服上述存在的技術(shù)問題，提供一種短弧放電燈，其減緩了陽極上凹坑的形成，提高了短弧放電燈的工作溫度，從而延長了短弧放電燈的使用壽命，同時降低了陽極磨損速率，減緩了黑化物的生成。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種短弧放電燈，包括內(nèi)部封閉成一放電空間的發(fā)光管，在發(fā)光管內(nèi)相對設(shè)置有一對陽極和陰極，所述陽極為由鎢材料制成的圓柱狀，所述陽極端面有經(jīng)強化激光照射陽極外表面形成的強化層，所述陽極外側(cè)壁上有經(jīng)刻蝕激光刻蝕形成的散熱槽。
[0006]優(yōu)選地，上述陽極端面的外周部開設(shè)有錐面。
[0007]優(yōu)選地，上述發(fā)光管的管壁兩端設(shè)置有保溫層。
[0008]優(yōu)選地，上述散熱槽為橫向散熱槽，其延伸方向為與陽極的周向方向平行。
[0009]優(yōu)選地，上述散熱槽為豎向散熱槽，其延伸方向為與陽極的軸向方向平行。
[0010]優(yōu)選地，上述散熱槽的截面為U形的溝槽。
[0011]優(yōu)選地，上述散熱槽開設(shè)有多個，相鄰的兩個所述散熱槽之間的距離為180um_240um。
[0012]優(yōu)選地，上述散熱槽的槽深為20um-30um。
[0013]優(yōu)選地，上述散熱槽的槽寬為40um-110um。
[0014]本實用新型通過在陽極端面設(shè)有強化層，提高了該陽極的端面的耐電子沖擊的能力，減緩了陽極上凹坑的形成，提高了陽極的使用壽命；通過在陽極外側(cè)壁上設(shè)有散熱槽，擴大了陽極的散熱面積，提高了陽極的散熱速度，降低了陽極的磨損速率，從而減緩了黑化物的生成；通過在發(fā)光管管壁兩端設(shè)置保溫層，可以反射UV光和紅外光，提高短弧放電燈的工作溫度，有利于汞的蒸發(fā)和弧光穩(wěn)定性，從而提高了短弧放電燈的壽命。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一種短弧放電燈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型實施例一的陽極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實用新型實施例二的陽極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中:1_陽極；11-端面，110-強化層；12-豎向溝槽；13-橫向溝槽；
[0019]14-錐面；
[0020]2-陰極；
[0021]3-發(fā)光管；
[0022]4-保溫層。
【具體實施方式】
[0023]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0024]實施例一
[0025]如圖1所示，本實用新型公開了一種短弧放電燈，包括內(nèi)部封閉成一放電空間的發(fā)光管3，相對設(shè)置于發(fā)光管3內(nèi)的陽極I和陰極2以及設(shè)置于發(fā)光管管壁兩端的保溫層4。
[0026]參考圖2，陽極I為圓柱狀，其包括有端面11、豎向溝槽12和錐面14。端面11上設(shè)置有經(jīng)強化激光照射陽極I外表面形成的強化層110，豎向溝槽12由刻蝕激光刻蝕形成并沿陽極I軸向方向平行設(shè)置于陽極I外側(cè)壁上，錐面14設(shè)置于端面11的外周部。
[0027]具體的，端面11上設(shè)置的強化層110是經(jīng)過以下步驟形成的:
[0028]al)在氬氣的保護(hù)下，對陽極I進(jìn)行預(yù)熱，其中預(yù)熱溫度為600°C，預(yù)熱時間為15min，氣體壓力為0.15MPa ;然后在氬氣的保護(hù)下，用強化激光對陽極I的端面11進(jìn)行一次照射，其中，氣體壓力為0.15MPa ;強化激光的功率密度為400W/mm2;強化激光的脈沖頻率為10.0Hz ;強化激光的脈沖寬度為3.0ms ;強化激光的光斑直徑為2mm ;強化激光掃描速度為300.0mm/min ;光斑的搭接率為50%。
[0029]a2)在步驟al結(jié)束后，間隔5s后，重復(fù)步驟al —次。
[0030]本實施例中，陽極I的端面11的初始硬度為430HV ;在通過實施例1的方法在陽極I的端面11形成強化層110后，陽極I的端面11的硬度達(dá)到510HV。這樣，陽極I的端面11的硬度提高80HV，或18.6 %。
[0031]進(jìn)一步地，短弧放電燈在點亮一段時間后，陽極I上形成可以直接目視的凹坑；這里我們將短弧放電燈從點亮開始時到凹坑形成時所經(jīng)過的時間定義為壽命表征時間。
[0032]一般地，陽極I的端面11不經(jīng)處理時的壽命表征時間為210H ;本實施例中，經(jīng)過在陽極I的端面11形成強化層110后，陽極I的端面11的壽命表征時間為350H，延長了140H。
[0033]本實施例還包括外側(cè)壁上豎向溝槽12的形成步驟:
[0034]bl)將陽極I設(shè)置在刻蝕激光的預(yù)定光路上，使該刻蝕激光可以打到陽極I的外側(cè)壁上。
[0035]b2)發(fā)出刻蝕激光，并移動或轉(zhuǎn)動陽極1，從而在陽極I的外側(cè)壁上形成豎向溝槽12，其中，刻蝕激光的功率密度為500W/mm2;刻蝕激光的脈沖頻率為1.0KHz ;刻蝕激光的脈沖寬度為2.0us ;刻蝕激光的光斑直徑為80um ;刻蝕激光的刻蝕速度為200.0mm/min ;點刻蝕時間300ms ;刻蝕激光的單次刻蝕長度為6mm，該刻蝕激光對同一位置的總刻蝕次數(shù)為120 次。
[0036]經(jīng)過以上步驟bl和b2，在陽極I的外側(cè)壁上形成截面為U形的豎向溝槽12，槽寬為87um，槽深為23um。
[0037]本實施例通過在發(fā)光管3管壁兩端設(shè)置保溫層4，可以反射UV光和紅外光，提高短弧放電燈的工作溫度，有利于汞的蒸發(fā)和弧光穩(wěn)定性，從而提高短弧放電燈的壽命；通過在陽極I端面11上設(shè)有強化層110可以提高該陽極I的端面11耐電子沖擊的能力，減緩了陽極I的端面11在短弧放電燈長時間點亮后形成凹坑，進(jìn)而延長該陽極I的使用壽命；通過在陽極I外側(cè)壁上設(shè)有延伸方向與陽極I的軸向方向平行的豎向溝槽12，這樣，從陰極2發(fā)出的電子打到陽極I的端面11上時，電子所產(chǎn)生的熱量可以沿著豎向溝槽13快速散熱，有效降低了陽極I的工作溫度，同時也降低了陽極I的磨損速率，從而減緩黑化物的生成。
[0038]實施例二
[0039]參考圖3所示，與實施例一相比，本實施例的不同之處在于:
[0040]散熱槽為延伸方向與陽極I的周向方向平行的橫向溝槽13，這樣，可以擴大陽極I的外表面散熱面積，提高陽極I的散熱速度，降低了陽極I的磨損速率，從而減緩黑化物的生成。
[0041]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種短弧放電燈，包括內(nèi)部封閉成一放電空間的發(fā)光管，在發(fā)光管內(nèi)相對設(shè)置有一對陽極和陰極，其特征在于:所述陽極端面設(shè)置有經(jīng)強化激光照射陽極外表面形成的強化層，所述陽極外側(cè)壁上設(shè)置有經(jīng)刻蝕激光刻蝕形成的散熱槽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短弧放電燈，其特征在于:所述發(fā)光管的管壁兩端設(shè)置有保溫層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短弧放電燈，其特征在于:所述陽極為圓柱狀，所述陽極端面的外周部開設(shè)有錐面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短弧放電燈，其特征在于:所述散熱槽為橫向散熱槽，其延伸方向為與陽極的周方向平行。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短弧放電燈，其特征在于:所述散熱槽為豎向散熱槽，其延伸方向為與陽極的軸方向平行。6.根據(jù)權(quán)利要求1、4或5所述的任一種短弧放電燈，其特征在于:所述散熱槽為截面為U形的溝槽。7.根據(jù)權(quán)利要求1、4或5所述的任一種短弧放電燈，其特征在于:相鄰的兩個所述散熱槽的之間的距離為180um-240um。8.根據(jù)權(quán)利要求1、4或5所述的任一種短弧放電燈，其特征在于:所述散熱槽的槽寬為 40um_110um。9.根據(jù)權(quán)利要求1、4或5所述的任一種短弧放電燈，其特征在于:所述散熱槽的槽深為 20um-30um。
【專利摘要】本實用新型公開了一種短弧放電燈，包括內(nèi)部封閉成一放電空間的發(fā)光管，在發(fā)光管內(nèi)相對設(shè)置有一對陽極和陰極，所述陽極與陰極尖端相對的端面設(shè)置有強化層，所述陽極的外側(cè)壁上開設(shè)有散熱槽。本實用新型通過在陽極端面設(shè)置強化層從而提高了該陽極端面的耐電子沖擊能力，延長了該陽極的使用壽命；通過在陽極外側(cè)壁上開設(shè)散熱槽從而提高了陽極的散熱效率，減緩了黑化物的生成。另外，通過在發(fā)光管管壁兩端設(shè)置保溫層，可以反射UV光和紅外光，提高短弧放電燈的工作溫度，有利于汞的蒸發(fā)和弧光穩(wěn)定性。
【IPC分類】H01J61/52, H01J61/04
【公開號】CN204792684
【申請?zhí)枴緾N201520482132
【發(fā)明人】蔡志國, 張米好, 張丹, 尤玉龍
【申請人】深圳凱世光研股份有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月6日