タングステン製融合電極

概要
放電ランプの主要構成要素は陰極、陽極、支持棒です。ランプの種類により、電極は複雑な成形体または単純なピンで供給されます。陽極と陰極に電圧を印加すると明るいアークが発生し、電極先端は動作中に約1,800～3,400 °Cの温度に耐え、発熱を電極本体および支持構造へ伝達する必要があります。

主な利点

• 最高3,400 °Cまでの高温安定性
• 優れたクリープ耐性
• 酸化物ドーピングにより電子仕事関数を低減
• コア高密度による高い熱伝導性
• 複雑形状の加工に適した良好な加工性
• 輸送・組立時を考慮した高い折損強度

材料と種類
タングステンは高温電極の基準材料であり、最も高い融点、低い蒸気圧、低い熱膨張率、良好な熱伝導性を備えます。製造工程や合金化・ドーピングにより、寸法安定性、電子放出性、機械加工性をランプの要件に合わせて最適化します。

陰極
陰極材料は酸化物ドープタングステン（例：AKS＝アルミニウム・カリウムケイ酸塩、La2O3）やWLZ（ランタン＋ジルコニウム酸化物ドープ）などがあります。酸化物ドープ材はトリウムドープ材の非放射性代替です。多孔質タングステンまたはタングステン‑レニウム陰極体は、酸化バリウムなどの浸透用にブランクで提供されます。

陽極
陽極は最大の熱負荷に耐える必要があります。陽極にはカリウムドープのタングステン材が用いられ、高温での形状安定性、クリープ耐性、耐焼損性に優れます。極端な負荷では、放射率を高める特殊コーティングの適用も可能です。代表例：

• WVM = Kドープ 30–70 µg/g、Dm 2–13 mm
• WVMW = Kドープ 15–40 µg/g、Dm ≥13 mm
• S-WVMW = Kドープ 15–40 µg/g、Dm ≥35 mm

支持棒
支持棒は陰極・陽極を保持し、輸送や製造工程での機械的衝撃に耐える必要があります。電気・熱伝導性が重要で、WVMやWL‑Sなどの合金が適しています。これらの合金は高温処理後も折損しにくい特性を示します。

材料一覧（表）
材料 | 寸法安定性 | 電子放出 | 直径 [mm] | 供給形態 | 代表用途
WLZ | 高 | 高 | 6.0–25.0 | 取付け済みロッド・電極 | 陰極
WL10 | 中 | 高 | 1.2–80.0 | 線材、ロッド、取付け済み電極 | 陽極・陰極
W porous | 低 | 高 | 要問合せ | 浸透用ブランク | 陰極
WL-S | 中 | 高 | 5.0–10.0 | 線材、ロッド、取付け済み電極 | 支持棒
WVM | 高 | 低 | 1.2–12.99 | 線材、ロッド、取付け済み電極 | 陽極・支持棒
WVMW | 高 | 低 | 15.0–30.0 | ロッド、取付け済み電極 | 陽極
S-WVMW | 高 | 低 | 25.0–40.0 | ロッド、取付け済み電極 | 陽極

注意
材料は線材、ロッド、ブランク、取付け済み電極として供給可能であり、浸透プロセス用の多孔質形状も用意しています。酸化物ドープ（例：La2O3、La+Zr、AKS）は仕事関数を低下させ、トリウムドープ材の非放射性代替となります。径、許容差、コーティングのご要望は供給者へご相談ください。