一种短弧放电灯的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种短弧放电灯，具体涉及一种在制造半导体元件或液晶显示装置的曝光工序中被用作光源的短弧放电灯。
【背景技术】
[0002]在短弧放电灯中，由于电弧放电引起的高温等离子体的产生，使得等离子体附近的阴极尖端或阳极尖端随着亮灯时间的增加而逐渐磨损，磨损的电极成分会蒸发，并附着在短弧放电灯的发光管内面的光照射面上，形成黑化物，而这种黑化物会遮挡住放电的光从而降低短弧放电灯的照度；同时等离子体会打在阳极上，在阳极上形成凹坑，从而降低阳极的使用寿命。目前，还没有技术来解决阳极上形成凹坑的问题。另外，短弧放电灯的发光管对UV光和红外光有较高的透过率，不利于保持和提高放电灯的工作温度，不利于灯内汞的蒸发和弧光稳定性。
【发明内容】
[0003]本实用新型的主要目的在于克服上述存在的技术问题，提供一种短弧放电灯，其减缓了阳极上凹坑的形成，提高了短弧放电灯的工作温度，从而延长了短弧放电灯的使用寿命，同时降低了阳极磨损速率，减缓了黑化物的生成。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]—种短弧放电灯，包括内部封闭成一放电空间的发光管，在发光管内相对设置有一对阳极和阴极，所述阳极为由钨材料制成的圆柱状，所述阳极端面有经强化激光照射阳极外表面形成的强化层，所述阳极外侧壁上有经刻蚀激光刻蚀形成的散热槽。
[0006]优选地，上述阳极端面的外周部开设有锥面。
[0007]优选地，上述发光管的管壁两端设置有保温层。
[0008]优选地，上述散热槽为横向散热槽，其延伸方向为与阳极的周向方向平行。
[0009]优选地，上述散热槽为竖向散热槽，其延伸方向为与阳极的轴向方向平行。
[0010]优选地，上述散热槽的截面为U形的沟槽。
[0011]优选地，上述散热槽开设有多个，相邻的两个所述散热槽之间的距离为180um_240um。
[0012]优选地，上述散热槽的槽深为20um-30um。
[0013]优选地，上述散热槽的槽宽为40um-110um。
[0014]本实用新型通过在阳极端面设有强化层，提高了该阳极的端面的耐电子冲击的能力，减缓了阳极上凹坑的形成，提高了阳极的使用寿命；通过在阳极外侧壁上设有散热槽，扩大了阳极的散热面积，提高了阳极的散热速度，降低了阳极的磨损速率，从而减缓了黑化物的生成；通过在发光管管壁两端设置保温层，可以反射UV光和红外光，提高短弧放电灯的工作温度，有利于汞的蒸发和弧光稳定性，从而提高了短弧放电灯的寿命。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型一种短弧放电灯的结构示意图；
[0016]图2为本实用新型实施例一的阳极的结构示意图；
[0017]图3为本实用新型实施例二的阳极的结构示意图；
[0018]图中:1_阳极；11-端面，110-强化层；12-竖向沟槽；13-横向沟槽；
[0019]14-锥面；
[0020]2-阴极；
[0021]3-发光管；
[0022]4-保温层。
【具体实施方式】
[0023]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0024]实施例一
[0025]如图1所示，本实用新型公开了一种短弧放电灯，包括内部封闭成一放电空间的发光管3，相对设置于发光管3内的阳极I和阴极2以及设置于发光管管壁两端的保温层4。
[0026]参考图2，阳极I为圆柱状，其包括有端面11、竖向沟槽12和锥面14。端面11上设置有经强化激光照射阳极I外表面形成的强化层110，竖向沟槽12由刻蚀激光刻蚀形成并沿阳极I轴向方向平行设置于阳极I外侧壁上，锥面14设置于端面11的外周部。
[0027]具体的，端面11上设置的强化层110是经过以下步骤形成的:
[0028]al)在氩气的保护下，对阳极I进行预热，其中预热温度为600°C，预热时间为15min，气体压力为0.15MPa ;然后在氩气的保护下，用强化激光对阳极I的端面11进行一次照射，其中，气体压力为0.15MPa ;强化激光的功率密度为400W/mm2;强化激光的脉冲频率为10.0Hz ;强化激光的脉冲宽度为3.0ms ;强化激光的光斑直径为2mm ;强化激光扫描速度为300.0mm/min ;光斑的搭接率为50%。
[0029]a2)在步骤al结束后，间隔5s后，重复步骤al —次。
[0030]本实施例中，阳极I的端面11的初始硬度为430HV ;在通过实施例1的方法在阳极I的端面11形成强化层110后，阳极I的端面11的硬度达到510HV。这样，阳极I的端面11的硬度提高80HV，或18.6 %。
[0031]进一步地，短弧放电灯在点亮一段时间后，阳极I上形成可以直接目视的凹坑；这里我们将短弧放电灯从点亮开始时到凹坑形成时所经过的时间定义为寿命表征时间。
[0032]一般地，阳极I的端面11不经处理时的寿命表征时间为210H ;本实施例中，经过在阳极I的端面11形成强化层110后，阳极I的端面11的寿命表征时间为350H，延长了140H。
[0033]本实施例还包括外侧壁上竖向沟槽12的形成步骤:
[0034]bl)将阳极I设置在刻蚀激光的预定光路上，使该刻蚀激光可以打到阳极I的外侧壁上。
[0035]b2)发出刻蚀激光，并移动或转动阳极1，从而在阳极I的外侧壁上形成竖向沟槽12，其中，刻蚀激光的功率密度为500W/mm2;刻蚀激光的脉冲频率为1.0KHz ;刻蚀激光的脉冲宽度为2.0us ;刻蚀激光的光斑直径为80um ;刻蚀激光的刻蚀速度为200.0mm/min ;点刻蚀时间300ms ;刻蚀激光的单次刻蚀长度为6mm，该刻蚀激光对同一位置的总刻蚀次数为120 次。
[0036]经过以上步骤bl和b2，在阳极I的外侧壁上形成截面为U形的竖向沟槽12，槽宽为87um，槽深为23um。
[0037]本实施例通过在发光管3管壁两端设置保温层4，可以反射UV光和红外光，提高短弧放电灯的工作温度，有利于汞的蒸发和弧光稳定性，从而提高短弧放电灯的寿命；通过在阳极I端面11上设有强化层110可以提高该阳极I的端面11耐电子冲击的能力，减缓了阳极I的端面11在短弧放电灯长时间点亮后形成凹坑，进而延长该阳极I的使用寿命；通过在阳极I外侧壁上设有延伸方向与阳极I的轴向方向平行的竖向沟槽12，这样，从阴极2发出的电子打到阳极I的端面11上时，电子所产生的热量可以沿着竖向沟槽13快速散热，有效降低了阳极I的工作温度，同时也降低了阳极I的磨损速率，从而减缓黑化物的生成。
[0038]实施例二
[0039]参考图3所示，与实施例一相比，本实施例的不同之处在于:
[0040]散热槽为延伸方向与阳极I的周向方向平行的横向沟槽13，这样，可以扩大阳极I的外表面散热面积，提高阳极I的散热速度，降低了阳极I的磨损速率，从而减缓黑化物的生成。
[0041]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种短弧放电灯，包括内部封闭成一放电空间的发光管，在发光管内相对设置有一对阳极和阴极，其特征在于:所述阳极端面设置有经强化激光照射阳极外表面形成的强化层，所述阳极外侧壁上设置有经刻蚀激光刻蚀形成的散热槽。2.根据权利要求1所述的一种短弧放电灯，其特征在于:所述发光管的管壁两端设置有保温层。3.根据权利要求1所述的一种短弧放电灯，其特征在于:所述阳极为圆柱状，所述阳极端面的外周部开设有锥面。4.根据权利要求1所述的一种短弧放电灯，其特征在于:所述散热槽为横向散热槽，其延伸方向为与阳极的周方向平行。5.根据权利要求1所述的一种短弧放电灯，其特征在于:所述散热槽为竖向散热槽，其延伸方向为与阳极的轴方向平行。6.根据权利要求1、4或5所述的任一种短弧放电灯，其特征在于:所述散热槽为截面为U形的沟槽。7.根据权利要求1、4或5所述的任一种短弧放电灯，其特征在于:相邻的两个所述散热槽的之间的距离为180um-240um。8.根据权利要求1、4或5所述的任一种短弧放电灯，其特征在于:所述散热槽的槽宽为 40um_110um。9.根据权利要求1、4或5所述的任一种短弧放电灯，其特征在于:所述散热槽的槽深为 20um-30um。
【专利摘要】本实用新型公开了一种短弧放电灯，包括内部封闭成一放电空间的发光管，在发光管内相对设置有一对阳极和阴极，所述阳极与阴极尖端相对的端面设置有强化层，所述阳极的外侧壁上开设有散热槽。本实用新型通过在阳极端面设置强化层从而提高了该阳极端面的耐电子冲击能力，延长了该阳极的使用寿命；通过在阳极外侧壁上开设散热槽从而提高了阳极的散热效率，减缓了黑化物的生成。另外，通过在发光管管壁两端设置保温层，可以反射UV光和红外光，提高短弧放电灯的工作温度，有利于汞的蒸发和弧光稳定性。
【IPC分类】H01J61/52, H01J61/04
【公开号】CN204792684
【申请号】CN201520482132
【发明人】蔡志国, 张米好, 张丹, 尤玉龙
【申请人】深圳凯世光研股份有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月6日