JP4012904B2 - ガス放電管 - Google Patents

Description

本発明は、傍熱型電極を有するガス放電管に関する。

この種のガス放電管に用いられる傍熱型電極として、たとえば下記特許文献１に開示されたようなものが知られている。特許文献１に開示されたガス放電管用傍熱型電極（ガス放電管用傍熱型陰極）は、熱良導性の円筒の外壁に２重コイルを複数ターン巻回して密に固定し、ペースト状の陰極物質材を２重コイルの１次螺旋内部及び２次螺旋間に塗布して円筒表面に一様な陰極面を形成し、円筒の内部にヒータを設けて構成されている。
特公昭６２−５６６２８号公報（米国特許４４４１０４８号公報）

本発明は、電極の長寿命化及び安定した放電を得ることが可能なガス放電管を提供することを課題としている。

本発明者は、放電表面電位を実験因子として、従来の傍熱型電極（傍熱型陰極）との比較を陰極降下電圧（ボックス電位）を中心に着目し、調査研究の結果、以下のような事実を新たに見出した。

なお、以後使用する等電位面、等電位界面、ボックス電位と放電形態は、次のように定義する。等電位面とは、電位的に等電位状態となっている放電面が構成された状態をと定義する。等電位界面とは、等電位面に易電子放射物質としての金属酸化物が接触塗布され、ガスと接触した構造と定義する。ボックス電位とは、放電中、陰極近傍の陰極と電気的に絶縁された端子と陰極間に発生する電位と定義する。放電物性の一般用語として使われている陰極降下電圧に近似している値である。イオン電流とは、ガス放電管中のガス分子に電子が衝突することで、ガス分子が電離生成した電離ガスによって発生する電流と定義する。熱電子放出とは、金属の温度を上昇させると、熱運動エネルギが増加し、金属の持つ電子エネルギ障壁（仕事関数）を超えて空間中に電子が飛びだす電子放出のことで、ここでは化学的に不安定な易電子放射物質としての金属酸化物からの電子放出のことである。二次電子放出とは、電離ガスの陰極への衝突時に、陰極から空間中に電子が押し出される電子放出のことである。

直流動作でのボックス電位の変化を等電位化の前後で比較してみると、図６４に示されるように、ボックス電位の顕著な差を確認した。発明者は、等電位界面モデルを作成し、本現象の調査研究結果の考察を行った。ガス放電での放電形態としては、イオン電流、熱電子放出、二次電子放出の３形態でほぼ言い表すことができ、理論的には、下記のような関係式で表現される。因みに、真空放電での放電形態としては、熱電子放出のみでほぼ言い表すことができ、ガス放電の放電形態とは異なる。
Id＝Ii＋Ie＝Ii（１＋γ）＋Ith ……（１）
Ie＝Ith＋γIi ……（２）
Vc＝｛Vo＋（1−Ith／Id）｝／｛α（γ＋Ith／Id）｝ ……（３）
ショットキー効果関連の式
Ie＝Ithｅｘｐ｛（ｅ／ｋＴ）ｓｑｒ（ｅＥ／４πεｏ） ……（４）
Ith＝ＳＡＴ＾２*ｅｘｐ（−eφ／ｋT） ……（５）
Ise＝Ith［ｅｘｐ［（ｅ／ｋＴ）ｓｑｒ（ｅＥ／４πεｏ）］−１］ ……（６）
ここで、Ｉｉ：イオン電流
Ｉｅ：エミッション電流
Ｉｔｈ：熱電子電流
Ｉｓｅ：二次電子電流
Ｉｄ：放電電流
Ｖｃ：陰極降下電圧
γ：二次電子放出に関わる係数（利得）
α、Ｖｏ：パラメータ
Ｓ：電極表面積
Ａ：材料で決定される定数
Ｔ：陰極温度
ｅ：電子負荷
φ：仕事関数
ｋ：ボルツマン定数
εo：真空中の誘電率
E：陰極降下部の電界強度

次に、ガス放電管におけるイオン電流（Ｉｉに相当）とエミッション電流（電子：Ｉｅに相当）について考察する。電子の静止質量が９．１０９×１０^−３１ｋｇであるのに対して、元素の中で最も軽い水素でも１．６７５×１０^−２７ｋｇと電子に比べ格段に重い。更に、電離ガスは陰極に吸寄せられて衝突するのに対して、電子の場合は、陰極から引き離されることから、電離ガスの衝撃力が電子の衝撃力を上回り、電離ガスの陰極に与える損傷は電子に比べて大きい。以上のことからイオン電流の陰極に対する有害性が分かる。一方、ガス放電管の発光および放電現象の観点から見ると、電離ガスが、発光物質として寄与するほか、真空中に比べ、イオン電流に依存して多くの放電電流を空間中に引き出す効用がある。ガス放電管においては、イオン電流の功罪を加味しつつ、陰極に対する影響を最小限に保つことが寿命特性、安定性を図る上で大切である。

ボックス電位は、陰極降下電圧に近似し、ガスの励起、電離状態を相対的に示していて、電離ガス発生量の目安となる。ボックス電位が低ければ低いほど、電離ガス生成量は少ないことを意味している。

ガス放電での放電形態としては、イオン電流、熱電子放出、二次電子放出の３形態あることは、上述した。熱電子放出は、易電子放射物質としての、バリウム等の金属酸化物を加熱することで起きる。熱電子放出は、放電開始時に、ガス電離を起こし、放電を開始させる役目が有る。放電を開始した後、ガス放電の場合、易電子放射物質としての金属酸化物から放出される熱電子に引き寄せられる形で電離ガスが衝突してくる。その際、電離ガス衝突により、主に電気導体と易電子放射物質としての金属酸化物の界面上から二次電子放出が起きる。ガス放電の場合、単位面積あたりの放電電流密度が、真空放電に比べ数十倍から数百倍にもなり、全放電電流中の大半が二次電子放出で形成される。

二次電子の供給に関し、易電子放射物質としての金属酸化物の電気抵抗率は、電気導体に比べ格段に大きく、易電子放射物質としての金属酸化物単体での供給には限界があり、二次電子の供給の多くは電気導体を介して供給され、易電子放射物質としての金属酸化物との界面上から放出される。電気導体への二次電子の基となる電子供給は、直接外部回路から供給される場合と、易電子放射物質としての金属酸化物との接触面を介して行われる場合がある。電気導体と界面を成さない易電子放射物質としての金属酸化物上からも熱電子放出が起きるが、上述したように、二次電子の供給に関し、易電子放射物質としての金属酸化物単体での供給には限界があり、二次電子放出量は少なく、ガス放電中に占める易電子放射物質としての金属酸化物単体からの放電電流の絶対量はきわめて少ない。以上整理すると、ガス放電における陰極で、主に電子放出を担う場所は、電気導体と易電子放射物質としての金属酸化物界面である。

次に、図６４及び図６５を参照して、等電位界面モデルに関して説明する。図６４は、横軸をヒータ印加電圧（Ｖｆ）、つまり陰極への強制加熱量による陰極温度の増減軸とし、縦軸を陰極降下電圧（ボックス電位）（Ｖｃ）とした線図（モデル図）である。図６５は、横軸を同じくヒータ印加電圧（Ｖｆ）とし、縦軸を放電電流（Ｉｄ）とした線図（モデル図）である。ただし、図６５の放電電流（Ｉｄ）は一定として、縦軸は、熱電子電流、二次電子電流、イオン電流の構成割合（領域分布）を表している。図６４の縦軸は、高低を表している。

陰極温度の構成要因は、ヒータ印加電圧（Ｖｆ）、つまり陰極への強制加熱量の他に、電離ガスの陰極への衝突時に発生する通称、自己加熱量が有り、この合計熱量により決まる。図６４左側の陰極温度が低い、つまり強制加熱量が少ない、あるいは放熱面積が大きく、陰極からの損失熱量が多い領域では、熱電子生成量が少なく、これを補う形でイオン電流が支配的になり、陰極降下電圧が電離電圧以上となり、電離ガスの生成を加速している。この領域で、陰極表面の電位分布が不均一である場合は、イオン電流、二次電子電流の集中による局所的な放電（放電位置の偏在）が生じ易く、電離ガス衝撃による陰極表面への損傷が大きく、陰極物質材（易電子放射物質としての金属酸化物）の削り取り（スパッタ）、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）を招き易い。

これに対して、図６４左側の陰極温度が高い、つまり強制加熱量が多い、あるいは放熱面積が小さく、陰極への蓄熱量が多い領域では、熱電子生成量が過剰となり、これを補う形でイオン電流は減少し、陰極降下電圧が電離電圧以下なる。しかし、陰極温度が上昇し陰極構成物の蒸気圧を高め、蒸発による易電子放射物質としての金属酸化物の消失を招き易い。陰極への熱量の過不足は、上述した理由により好ましくない。動作領域の目安としては、ボックス電位（陰極降下電圧）で言うと、電離電圧近辺での動作が適している。

ところで、このモデルの構成要素の中で、重要な要素として、放電面積がある。これは、関係式中の電極表面積（Ｓ）と同義とみなせる。先に述べたように、ガス放電では、電気導体と易電子放射物質としての金属酸化物界面上からの電子放出が、放電主体を成している。これに加え、温度均一性に止まらず、電位的にも均一（等電位）であるか否かによって放電面積は変わる。つまり、放電面積は等電位面の面積、あるいは等電位面部の長さに比例することとなり、等電位面が広い、あるいは長いほど、電極表面積（Ｓ：放電面積）が増加し、上記（５）式から、熱電子電流(Ｉth)の割合が増加し、上記（１）式よりイオン電流量が減少し、イオン電流、二次電子電流は等電位面に分散し、図６５のモデルの細線部（等電位化前）はモデルの太線側（等電位化後）に領域分布がシフトすることになり、上記（３）式から図６４のボックス電位（陰極降下電圧）が低下する。今回の等電位面と金属酸化物、ガスの等電位界面構造を採用し、熱電子量が増加することで、放電電流中のイオン電流量が減少し、図６４のボックス電位が下がる理由を説明できる。

以上のことから、ガス放電において、従来の等電位化されていない陰極に比べ、イオン電流量を減少させることで、単位放電面積あたりの電離ガス衝撃を緩和させることができ、その結果、陰極への負荷が軽減し、熱電子放出能の低下が少なく、寿命特性が改善され、これに伴い、放電位置の移動も少なく、安定性の改善を図れることが分かる。

次に、等電位面のガス放電管への有効性について、考察する。真空放電での放電形態としては、熱電子放出のみでほぼ言い表すことができ、ガス放電の放電形態とは異なると、先に述べた。真空放電中での放電面積は、熱電子放出面にある易電子放射物質としての金属酸化物により形成された表面積で決まるといえる。従って、熱電子放出のほか、イオン電流、二次電子放出からなる放電形態を有するガス放電管における放電面積構成要素と真空放電中の放電面積構成要素とが異なり、ガス放電における陰極で、主に電子放出を担う場所は、電気導体と易電子放射物質としての金属酸化物界面であるから、放電面として、電気導体から形成されて電位をほぼ等しくした、等電位面がガス放電において有効であることを見出した。

更に、等電位面の形成手段に使う材料をメッシュ状、線状、あるいはリボン状、箔状を含む板状と細線構造とすることで、放熱面となる表面積と、熱伝導部となる体積を極力増やさず、結果的に熱損失量を抑える。金属酸化物と等電位面の接触部を増し、結果的に放電面積を増やす。以上のことから、等電位面の形成手段に使う材料をメッシュ状、線状、あるいは板状と細線構造とすることで、等電位面の効果をより高めることを見出した。

従来のように、陰極表面の電位分布が不均一である場合は、発熱量もそれに伴い不均一となるため、熱電子の生成密度も不均一となり、イオン電流、二次電子電流の集中による局所的な放電（放電位置の偏在）が生じることになる。そして、局所的な放電は、陰極物質材（易電子放射物質としての金属酸化物）の削り取り（スパッタ）、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）、つまり熱電子放出能の低下を招き、放電位置が次なる熱電子放出特性のよい位置へと移動する。このように、局所的な熱電子放出劣化を繰り返しながら、陰極表面を劣化させることになる。また、上述した放電位置の移動により、放電自体が不安定になってしまう。

かかる調査研究結果を踏まえ、本発明に係るガス放電管は、容器と、当該容器に気密に封着された一対の傍熱型電極とを備えるガス放電管であって、一対の傍熱型電極は、表面に電気絶縁層が形成された加熱用ヒータと、加熱用ヒータからの熱を受けて電子を放出する電子放射部と、電子放射部の最表面側部分に設けられ、所定長さを有する電気導体と、をそれぞれ有することを特徴とする。

本発明に係るガス放電管では、一対の傍熱型電極のそれぞれにおいて、電気導体により電子放射部に等電位面が実効的に形成されるので、形成された等電位面の広い領域で熱電子放出が起きるために放電面積が増加し、単位面積当りの電子放出量（電子放出密度）が大きくなり、放電位置における負荷が軽減されることになる。これにより、局所的な放電の発生を抑制でき、傍熱型電極の長寿命化を図ることができる。また、放電位置の移動も抑制されることになるため、長時間にわたって安定した放電を得ることができる。また、放電面積が増加したことに関連して、電流密度を若干上げて、負荷をやや増す、つまり、放電電流を増しても、従来のものに比べ損傷を小さくでき、従来のものとほぼ同一形状で、大放電電流の傍熱型電極を提供でき、パルス動作、大電流動作を実現することができる。

また、一対の傍熱型電極は、電気導体が対向するように封着されていることが好ましい。このように構成した場合、ガス放電管の動作がより一層安定する。

また、電子放射部は、易電子放射物質としての金属酸化物と、金属酸化物を保持するコイル部材とを含んでおり、電気導体は、金属酸化物に接触するとともに、コイル部材の長手方向にそってコイル部材の複数のコイル部分に接触して設けられていることが好ましい。このように構成した場合、電気導体により複数の放電点あるいは放電線からなる放電面の電位がほぼ等しくなり、劣化要因である金属酸化物のスパッタ、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）、つまり熱電子放出能の低下を抑制することができ、放電位置の移動も抑制することができる。この結果、電気導体を金属酸化物に接触して設けるという簡易な構成により、傍熱型電極の長寿命化及び安定した放電を得ることができる。

また、コイル部材は、コイルをコイル状に巻き回して構成した多重コイルであることが好ましい。このように構成した場合、易電子放射物質である金属酸化物がコイルを形成する線材間の間隔である、ピッチ（心距）間に挟み込まれて保持されることになる。これにより、各ピッチ間の距離は隙間程度に小さいため振動による金属酸化物の脱落を抑制することができる。また、隙間構造のピッチが多数存在するため、多量の金属酸化物を保持でき、放電中の経時劣化に伴う消失金属酸化物分を補充する効果がある。

また、コイル部材は、マンドレルを有するコイルをコイル状に巻き回して構成した多重コイルであることが好ましい。このように構成した場合、易電子放射物質である金属酸化物がコイルを形成する線材間の間隔である、ピッチ（心距）間に挟み込まれて保持されることになる。これにより、各ピッチ間の距離は隙間程度に小さいため振動による金属酸化物の脱落を抑制することができる。また、隙間構造のピッチが多数存在するため、多量の金属酸化物を保持でき、放電中の経時劣化に伴う消失金属酸化物分を補充する効果がある。更に、マンドレルを有しているので、加工時の多重コイルの変形を抑制することができる。

また、電気導体は、メッシュ状に形成された高融点金属であることが好ましい。このように、電気導体がメッシュ状に形成された高融点金属であることにより、熱電子放出能の低下及び放電位置の移動を抑制し得る構成の電気導体を低コスト且つより一層簡易に実現することができる。また、電気導体が剛体となるために、加工が容易であると共に、金属酸化物に密接して設けることができる。また、高融点金属と金属酸化物とが接触する箇所を容易に多く設けることができる。

また、金属酸化物は、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）の内のいずれか単体の酸化物、又はこれらの酸化物の混合物あるいは希土類金属の酸化物を含んでいることが好ましい。このように、金属酸化物がバリウム、ストロンチウム、カルシウムの内のいずれか単体の酸化物、又はこれらの酸化物の混合物あるいは希土類金属の酸化物を含んでいることにより、電子放射部における仕事関数を効果的に小さくすることが可能となり、熱電子の放出が容易となる。

また、一対の傍熱型電極は、筒状の基体金属を更にそれぞれ有しており、基体金属の内側には加熱用ヒータが配置されると共に、基体金属の外側に電子放射部が設けられていることが好ましい。このように構成した場合、活性時に加熱用ヒータの熱を確実に電子放射部に伝えることができる。なお、基体金属の形状については、円筒形状が一般的であるが、切り欠き部を有する円弧形状を呈してもよい。

本発明に係るガス放電管は、容器と、当該容器に気密に封着された一対の傍熱型電極とを備えるガス放電管であって、一対の傍熱型電極は、コイル状に巻き回されたコイル部材と、コイル部材の内側に配設され、表面に電気絶縁層が形成された加熱用ヒータと、コイル部材の外側にコイル部材の長手方向にわたって配設され、メッシュ状に形成された高融点金属と、高融点金属と接触するようにコイル部材に保持された易電子放射物質としての金属酸化物と、をそれぞれ有すると共に、高融点金属が対向するように封着されていることを特徴とする。

本発明に係るガス放電管では、一対の傍熱型電極のそれぞれにおいて、メッシュ状に形成された高融点金属により電極表面に等電位面が実効的に形成されるので、形成された等電位面の広い領域で熱電子放出が起きるために放電面積が増加し、単位面積当りの電子放出量（電子放出密度）が大きくなり、放電位置における負荷が軽減されることになる。これにより、劣化要因である金属酸化物のスパッタ、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）、つまり熱電子放出能の低下を抑制することができ、傍熱型電極の長寿命化を図ることができる。また、放電位置の移動も抑制されることになるため、長時間にわたって安定した放電を得ることができる。また、高融点金属が剛体となるために、加工が容易であると共に、金属酸化物に密接して設けることができる。また、放電面積が増加したことに関連して、電流密度を若干上げて、負荷をやや増す、つまり、放電電流を増しても、従来のものに比べ損傷を小さくでき、従来のものとほぼ同一形状で、大放電電流の傍熱型電極を提供でき、パルス動作、大電流動作を実現することができる。また、一対の傍熱型電極は高融点金属が対向するように封着されているので、ガス放電管の動作がより一層安定する。

本発明に係るガス放電管は、容器と、当該容器に気密に封着された一対の傍熱型電極とを備えるガス放電管であって、一対の傍熱型電極は、マンドレルを有し、コイル状に巻き回されたコイル部材と、コイル部材の内側に配設され、表面に電気絶縁層が形成された加熱用ヒータと、コイル部材の外側にコイル部材の長手方向にわたって配設され、メッシュ状に形成された高融点金属と、コイル部材と接触するように設けられた易電子放射物質としての金属酸化物と、をそれぞれ有すると共に、高融点金属が対向するように封着されていることを特徴とする。

本発明に係るガス放電管では、一対の傍熱型電極のそれぞれにおいて、メッシュ状に形成された高融点金属及びコイル部材の表面部分により電極表面に等電位面が実効的に形成されるので、形成された等電位面の広い領域で熱電子放出が起きるために放電面積が増加し、単位面積当りの電子放出量（電子放出密度）が大きくなり、放電位置における負荷が軽減されることになる。これにより、劣化要因である金属酸化物のスパッタ、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）、つまり熱電子放出能の低下を抑制することができ、電極の長寿命化を図ることができる。また、放電位置の移動も抑制されることになるため、長時間にわたって安定した放電を得ることができる。マンドレルを有しているので、加工時のコイル部材の変形を抑制することができる。また、放電面積が増加したことに関連して、電流密度を若干上げて、負荷をやや増す、つまり、放電電流を増しても、従来のものに比べ損傷を小さくでき、従来のものとほぼ同一形状で、大放電電流のガス放電管用傍熱型電極を提供でき、パルス動作、大電流動作を実現することができる。また、一対の傍熱型電極は高融点金属が対向するように封着されているので、ガス放電管の動作がより一層安定する。

また、コイル部材は、一重コイルであることが好ましい。また、コイル部材は、コイルをコイル状に巻き回して構成した多重コイルであることが好ましい。特に、コイル部材を多重コイルとした場合、易電子放射物質である金属酸化物がコイルを形成する線材間の間隔である、ピッチ（心距）間に挟み込まれて保持されることになる。これにより、各ピッチ間の距離は隙間程度に小さいため振動による金属酸化物の脱落を抑制することができる。また、隙間構造のピッチが多数存在するため、多量の金属酸化物を保持でき、放電中の経時劣化に伴う消失金属酸化物分を補充する効果がある。

本発明に係るガス放電管は、容器と、当該容器に気密に封着された一対の傍熱型電極とを備えるガス放電管であって、一対の傍熱型電極は、筒状に形成された基体金属と、基体金属の内側に配設され、表面に電気絶縁層が形成された加熱用ヒータと、基体金属の外側にコイル状に巻き回されたコイル部材と、コイル部材の外側にコイル部材の長手方向にわたって配設され、メッシュ状に形成された高融点金属と、高融点金属と接触するようにコイル部材に保持された易電子放射物質としての金属酸化物と、をそれぞれ有すると共に、高融点金属が対向するように封着されていることを特徴とする。

本発明に係るガス放電管では、一対の傍熱型電極のそれぞれにおいて、メッシュ状に形成された高融点金属により電極表面に等電位面が実効的に形成されるので、形成された等電位面の広い領域で熱電子放出が起きるために放電面積が増加し、単位面積当りの電子放出量（電子放出密度）が大きくなり、放電位置における負荷が軽減されることになる。これにより、劣化要因である金属酸化物のスパッタ、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）、つまり熱電子放出能の低下を抑制することができ、電極の長寿命化を図ることができる。また、放電位置の移動も抑制されることになるため、長時間にわたって安定した放電を得ることができる。また、基体金属により、活性時に加熱用ヒータの熱を確実に金属酸化物に伝えることができる。また、高融点金属が剛体となるために、加工が容易であると共に、金属酸化物に密接して設けることができる。また、放電面積が増加したことに関連して、電流密度を若干上げて、負荷をやや増す、つまり、放電電流を増しても、従来のものに比べ損傷を小さくでき、従来のものとほぼ同一形状で、大放電電流のガス放電管用傍熱型電極を提供でき、パルス動作、大電流動作を実現することができる。また、一対の傍熱型電極は高融点金属が対向するように封着されているので、ガス放電管の動作がより一層安定する。

本発明に係るガス放電管は、容器と、当該容器に気密に封着された一対の傍熱型電極とを備えるガス放電管であって、一対の傍熱型電極は、表面に電気絶縁層が形成された加熱用ヒータと、加熱用ヒータの外側に加熱用ヒータの長手方向にわたって配設され、メッシュ状に形成された高融点金属と、高融点金属と接触するように設けられた易電子放射物質としての金属酸化物と、をそれぞれ有すると共に、高融点金属が対向するように封着されていることを特徴とする。

本発明に係るガス放電管では、一対の傍熱型電極のそれぞれにおいて、メッシュ状に形成された高融点金属により電極表面に等電位面が実効的に形成されるので、形成された等電位面の広い領域で熱電子放出が起きるために放電面積が増加し、単位面積当りの電子放出量（電子放出密度）が大きくなり、放電位置における負荷が軽減されることになる。これにより、劣化要因である金属酸化物のスパッタ、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）、つまり熱電子放出能の低下を抑制することができ、電極の長寿命化を図ることができる。また、放電位置の移動も抑制されることになるため、長時間にわたって安定した放電を得ることができる。また、高融点金属が剛体となるために、加工が容易であると共に、金属酸化物に密接して設けることができる。また、放電面積が増加したことに関連して、電流密度を若干上げて、負荷をやや増す、つまり、放電電流を増しても、従来のものに比べ損傷を小さくでき、従来のものとほぼ同一形状で、大放電電流のガス放電管用傍熱型電極を提供でき、パルス動作、大電流動作を実現することができる。また、一対の傍熱型電極は高融点金属が対向するように封着されているので、ガス放電管の動作がより一層安定する。

本発明に係るガス放電管は、容器と、当該容器に気密に封着された一対の傍熱型電極とを備えるガス放電管であって、一対の傍熱型電極は、表面に電気絶縁層が形成された加熱用ヒータと、加熱用ヒータの外側に加熱用ヒータの長手方向にわたって配設され、長手方向に沿って波打つように延び且つメッシュ状に形成された高融点金属と、高融点金属の一方面側の谷部を一方向から横断し、高融点金属の他方面側の谷部を逆方向から横断する形状を有する導電線と、高融点金属と接触するように設けられた易電子放射物質としての金属酸化物と、をそれぞれ有すると共に、高融点金属が対向するように封着されていることを特徴とする。

本発明に係るガス放電管では、一対の傍熱型電極のそれぞれにおいて、メッシュ状に形成された高融点金属により電極表面に等電位面が実効的に形成されるので、形成された等電位面の広い領域で熱電子放出が起きるために放電面積が増加し、単位面積当りの電子放出量（電子放出密度）が大きくなり、放電位置における負荷が軽減されることになる。これにより、劣化要因である金属酸化物のスパッタ、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）、つまり熱電子放出能の低下を抑制することができ、電極の長寿命化を図ることができる。また、放電位置の移動も抑制されることになるため、長時間にわたって安定した放電を得ることができる。また、高融点金属が剛体となるために、加工が容易であると共に、金属酸化物に密接して設けることができる。また、放電面積が増加したことに関連して、電流密度を若干上げて、負荷をやや増す、つまり、放電電流を増しても、従来のものに比べ損傷を小さくでき、従来のものとほぼ同一形状で、大放電電流のガス放電管用傍熱型電極を提供でき、パルス動作、大電流動作を実現することができる。また、一対の傍熱型電極は高融点金属が対向するように封着されているので、ガス放電管の動作がより一層安定する。

また、導電線は、マンドレルと、マンドレルの外周に巻き回された細線とを有していることが好ましい。このように構成した場合、導電線がマンドレルを有しているので、加工時の導電線の変形を抑制することができる。

本発明に係るガス放電管は、容器と、当該容器に気密に封着された一対の傍熱型電極とを備えるガス放電管であって、一対の傍熱型電極は、筒状に形成された基体金属と、基体金属の内側に配設され、表面に電気絶縁層が形成された加熱用ヒータと、基体金属表面に加熱用ヒータの長手方向にわたって配設され、メッシュ状に形成された高融点金属と、高融点金属と接触するように設けられた易電子放射物質としての金属酸化物と、をそれぞれ有すると共に、高融点金属が対向するように封着されていることを特徴とする。

本発明に係るガス放電管では、一対の傍熱型電極のそれぞれにおいて、メッシュ状に形成された高融点金属により電極表面に等電位面が実効的に形成されるので、形成された等電位面の広い領域で熱電子放出が起きるために放電面積が増加し、単位面積当りの電子放出量（電子放出密度）が大きくなり、放電位置における負荷が軽減されることになる。これにより、劣化要因である金属酸化物のスパッタ、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）、つまり熱電子放出能の低下を抑制することができ、電極の長寿命化を図ることができる。また、放電位置の移動も抑制されることになるため、長時間にわたって安定した放電を得ることができる。また、高融点金属が剛体となるために、加工が容易であると共に、金属酸化物に密接して設けることができる。また、放電面積が増加したことに関連して、電流密度を若干上げて、負荷をやや増す、つまり、放電電流を増しても、従来のものに比べ損傷を小さくでき、従来のものとほぼ同一形状で、大放電電流のガス放電管用傍熱型電極を提供でき、パルス動作、大電流動作を実現することができる。また、一対の傍熱型電極は高融点金属が対向するように封着されているので、ガス放電管の動作がより一層安定する。

また、容器に、希ガス、あるいは、希ガス及び水銀が封入されていることが好ましく、更には、容器の内面には、蛍光体膜が形成されていることが好ましい。また、交流駆動することが好ましい。

本発明によれば、電極の長寿命化及び安定した放電を得ることが可能なガス放電管を提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明によるガス放電管用傍熱型電極、これを用いたガス放電管及びその点灯装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の概略正面図であり、図２は、同じく第１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の概略側面図であり、図３（ａ）及び（ｂ）は、同じく第１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の概略上面図であり、図４は、同じく第１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の概略断面図である。なお、図１、図２、図３（ａ）及び（ｂ）は、電気絶縁層４及び金属酸化物１０の図示を説明のため省略している。また、本実施形態においては、ガス放電管用傍熱型電極を陰極（ガス放電管用傍熱型陰極）に適用した例を示す。

ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１は、図１〜図４に示されるように、加熱用ヒータ１と、コイル部材としての二重コイル２と、電気導体としてのメッシュ状部材３と、易電子放射物質（陰極物質）としての金属酸化物１０とを有している。加熱用ヒータ１は、直径０．０３〜０．１ｍｍ、たとえば０．０７ｍｍのタングステン素線を二重に巻回したフィラメントコイルからなり、このタングステンフィラメントコイルの表面には、電着法等により電気絶縁材料（たとえば、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、シリカ等）が被覆されて電気絶縁層４が形成されている。なお、電気絶縁層４の代わりに電気絶縁材料（たとえば、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、シリカ等）の円筒パイプを用い、当該円筒パイプ内に加熱用ヒータ１を挿入して加熱用ヒータ１を絶縁する構成を採用してもよい。ここで、二重コイル２と易電子放射物質としての金属酸化物１０とは、加熱用ヒータ１からの熱を受けて電子を放射する電子放射部を構成している。

二重コイル２は、コイル状に巻き回されたコイルより構成される多重コイルであって、直径０．０９１ｍｍのタングステン素線を径０．２５ｍｍ、ピッチ０．１４６ｍｍの一次コイルに形成し、さらにその一次コイルで径１．７ｍｍ、ピッチ０．６ｍｍの二重コイルに形成したものである。二重コイル２の内側には、加熱用ヒータ１が挿入されて配設されている。なお、保持手段（コイル部材）としては、二重コイル２を用いる代わりに、三重コイル、あるいは一重コイル等を用いるようにしもよい。また、コイル状の部材を用いる代わりに、メッシュ状の部材を用いるようにしてもよい。このように、コイルあるいはメッシュ状の部材を用いることにより、易電子放射物質としての金属酸化物１０を保持する保持手段としての放熱面積を減らすことができる。

メッシュ状に形成されたメッシュ状部材３は、導電性を有する剛体（金属導体）で、周期律表のIIIａ〜VIIａ、VIII、Ｉｂ族に属し、具体的にはタングステン、タンタル、モリブデン、レニウム、ニオブ、オスミウム、イリジウム、鉄、ニッケル、コバルト、チタン、ジルコニウム、マンガン、クロム、バナジウム、ロジウム、希土類金属等の高融点金属（融点１０００℃以上）の単体金属もしくはこれらの合金からなる。本実施形態においては、直径０．０３ｍｍのタングステン素線をメッシュ状に編んだメッシュ状部材を用いている。メッシュ状部材３におけるメッシュの大きさは、８０メッシュとされている。メッシュ状部材３は、所定長さを有しており、二重コイル２の外側に二重コイル２の長手方向にわたって、放電方向に略直交するように配設されている。このメッシュ状部材３は、二重コイル２と易電子放射物質としての金属酸化物１０とを含む電子放射部の最表面側部分に設けられることになる。

二重コイル２及びメッシュ状部材３はリードロッド７を介して、加熱用ヒータ１の接地側の端子に接続されることにより、接地（ＧＮＤ）されている。これにより、易電子放射物質としての金属酸化物１０は接地電位となる。

なお、メッシュ状部材３は、図３（ａ）においては、二重コイル２と間隔を有して設けられている。また、メッシュ状部材３は、図３（ｂ）及び図４においては、二重コイル２の長手方向に沿って二重コイル２の複数のコイル部分に電気的に接触して設けられている。

次に、図５（ａ）〜図７（ｂ）に基づいて、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１を製造する（二重コイル２に対して加熱用ヒータ１及びメッシュ状部材３を配設する）工程の一例を説明する。

まず、図５（ａ）に示されるように、メッシュ状部材３の端部にニッケル製の板状部材５を溶接する。一方、図５（ｂ）に示されるように、ニッケル製の線状部材６の端部を２段に曲げる。次に、図６（ａ）に示されるように、二重コイル２の内側に線状部材６を通す。そして、図６（ｂ）に示されるように、線状部材６を通した二重コイル２の外側に板状部材５が溶接されたメッシュ状部材３を載置して、板状部材５と線状部材６とを溶接する。

次に、図７（ａ）に示されるように、線状部材６の２段に曲げられた端部を折り曲げて、メッシュ状部材３にかしめる。その後、二重コイル２の内側に加熱用ヒータ１を挿入し、図７（ｂ）に示されるように、接地端子接続用のリードロッド７に板状部材５及び加熱用ヒータ１の端部を溶接する。以上の工程により、二重コイル２の内側に加熱用ヒータ１が配設され、二重コイル２の外側にメッシュ状部材３が配設されている構成を得ることができる。

また、ニッケル製の線状部材６を用いる代わりに、図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、モリブデン製の板状部材８を用いるようにしてもよい。この場合には、図８（ａ）に示されるように、板状部材８を板状部材５に溶接することにより、メッシュ状部材３に対して板状部材８を接続する。そして、図８（ｂ）に示されるように、二重コイル２の内側に板状部材８を通し、メッシュ状部材３と板状部材８とで二重コイル２を挟んだ状態で、ニッケル製の板状部材９をのり材としてメッシュ状部材３と板状部材８とを溶接する。その後は、図７（ｂ）に示されたように、二重コイル２の内側に加熱用ヒータ１を挿入し、リードロッド７に板状部材５及び加熱用ヒータ１の端部を溶接する。

図４に戻ると、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１は、易電子放射物質としての金属酸化物１０を有している。金属酸化物１０は、二重コイル２に保持され、メッシュ状部材３に接触して設けられている。金属酸化物１０及びメッシュ状部材３は、金属酸化物１０の表面及びメッシュ状部材３の表面が放電面となるように、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１の外側に露出しており、金属酸化物１０の表面部分にメッシュ状部材３が接触するようになっている。

金属酸化物１０としては、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）の内のいずれか単体の酸化物、又はこれらの酸化物の混合物、あるいは、主構成要件がバリウム、ストロンチウム、カルシウムの内のいずれか単体の酸化物、又はこれらの酸化物の混合物であり副構成要件がランタン系を含む希土類金属（周期律表のIIIａ）である酸化物が用いられる。バリウム、ストロンチウム、カルシウムは、仕事関数が小さく、熱電子を容易に放出することができ、熱電子供給量を増加させることができる。また、副構成要件として希土類金属（周期律表のIIIａ）を添加した場合、熱電子供給量を更に増加させることができると共に、耐スパッタ性能を向上することもできる。

金属酸化物１０は、陰極物質材として金属炭酸塩（たとえば、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウム等）の形で塗布され、塗布された金属炭酸塩を真空加熱分解することにより得られる。尚、加熱用ヒータへの通電により真空加熱分解を行う場合、直流加熱分解に比べ交流加熱分解の方が好ましい。このようにして得られた金属酸化物１０が最終的に易電子放射物質となる。陰極物質材としての金属炭酸塩は、図１〜図３（ｂ）に示されたように、二重コイル２の内側に加熱用ヒータ１が配設され、二重コイル２の外側にメッシュ状部材３が配設されている状態において、メッシュ状部材３側から塗布される。なお、金属炭酸塩は、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１（二重コイル２）の全周を覆うように塗布する必要はなく、メッシュ状部材３が設けられている部分のみに塗布するようにしてもよい。

また、二重コイル２の内側に加熱用ヒータ１が配設されていない状態で陰極物質材としての金属炭酸塩を二重コイル２（メッシュ状部材３）に塗布し、その後、二重コイル２の内側に加熱用ヒータ１を挿入してもよい。このように、金属炭酸塩の塗布後に加熱用ヒータ１を挿入して配設するのは、加熱用ヒータ１に形成された電気絶縁層４に小孔が有る場合、加熱用ヒータ１を配設した状態で金属炭酸塩を塗布すると、塗布した金属炭酸塩が小孔内に入り込み、金属炭酸塩から得られる金属酸化物１０と加熱用ヒータ１とが短絡状態となるのを回避するためである。

加熱用ヒータ１は、図４に示されるように、電気絶縁層４を介して、金属酸化物１０に接触している。このため、予熱時に加熱用ヒータ１の熱を確実且つ効率よく金属酸化物１０に伝えることができる。また、特公昭６２−５６６２８号公報に開示されたガス放電管用傍熱型陰極のように熱良導性の円筒を有するものに比して、放熱面積が少なくなり、熱陰極動作に必要となる熱量の損失を抑制することができる。このため、外部からの電極への熱量供給、強制過熱を必要とせず、自己加熱による熱量のみで電極が動作するよう設計できる。ここで、自己加熱とは、ガス放電管において電極から電子が出る際、放電空間中のイオン化したガス分子が衝突して電気的に中和されるが、ガス分子が電極に衝突する衝撃により、熱が発生することをいう。

なお、上記した金属酸化物以外には、熱電子供給源としてほう化ランタン等の金属ほう化物、金属炭化物、金属窒化物等を用いることも考えられるが、これらの金属ほう化物、金属炭化物、金属窒化物等はガス放電管用の熱陰極としての熱電子供給源としての実績が乏しく、主副構成要件として加える意味はない。ただし、熱電子供給源以外の効果、たとえば放電部以外での熱放散量を抑制するための絶縁効果向上等のために陰極周辺部に使用することがある。

また、予め金属酸化物１０を保持させた二重コイル２にメッシュ状部材３を接触させて配設することによりガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１を構成することも可能であるが、メッシュ状部材３と金属酸化物１０とを確実に接触させる状態とするためには、上述したように、二重コイル２の外側にメッシュ状部材３を配設した状態で陰極物質材としての金属炭酸塩を塗布し、その後金属炭酸塩を金属酸化物１０に変えるほうが好ましい。

ここで、メッシュ状部材３の一方の方向の線（縦線）抵抗をＲ１ｈとし、他方の方向の線（横線）抵抗をＲ１ｓとすると、メッシュ状部材３の所定の３点（電子供給源としてのグランド（ＧＮＤ）に近いほうから１Ａ点、１Ｂ点、１Ｃ点とする）におけるグランド（ＧＮＤ）からの抵抗値Ｒ１Ａ、Ｒ１Ｂ、Ｒ１Ｃの関係は、
Ｒ１Ａ＝１／（Ｒ１ｈ＋２×（Ｒ１ｈ＋Ｒ１ｓ）） ……… （９）
Ｒ１Ａ＜Ｒ１Ｂ＜Ｒ１Ｃ ……… （１０）
となるが、放電は、メッシュ状部材３上の金属酸化物１０を含む近傍から連続的に生じる。放電電流量は、その部位の仕事関数によって異なるが、
Ｉ１Ａ＞Ｉ１Ｂ＞Ｉ１Ｃ ……… （１１）
と仮定する。この結果、１Ａ点、１Ｂ点、１Ｃ点間の電位差は、メッシュ数に比例して小さなものとなり、近似的には、その電位差は殆ど無視できるほどに小さい。更に、放電電流の一部は、グランド（ＧＮＤ）から直接メッシュ状部材３に入らず、金属酸化物１０を通して供給されることになり、この金属酸化物１０を通して供給される分がベースとなり、その放電分布は、幅の広い緩やかな一山型の連続分布となる。この分布は、金属酸化物１０の表面の温度分布にも近似している。

以上のことから、第１実施形態のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１においては、金属酸化物１０に接触してメッシュ状部材３が設けられているので、メッシュ状部材３は、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１の放電面（金属酸化物１０の表面及びメッシュ状部材３の表面）において等電位面を実効的に形成することになる。すなわち、メッシュ状部材３は、複数の電気配線（導電路）で構成され、かつ単一の方向へ電流が流れるよう規制されることはない。したがって、メッシュ状部材３の表面の端々間の電気抵抗は著しく小さく、メッシュ状部材３の表面においてはほぼ等電位状態となっており、複数の放電点あるいは放電線からなる放電面の電位はほぼ等しくなる。言い換えると、メッシュ状部材３により、放電面内において放電面に平行な方向に放電電流が流れ得る複数の電気回路が形成、つまり、放電電子（エミッション）の通り路（等電位回路）が複数形成されることとなる。

これにより、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１では、金属酸化物１０に接触するメッシュ状部材３により等電位面が実効的に形成されるので、形成された等電位面の広い領域で熱電子放出が起きるために放電面積が増加し、単位面積当りの電子放出量（電子放出密度）が大きくなって、放電位置における負荷が軽減されることになり、劣化要因である金属酸化物１０のスパッタ、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）、つまり熱電子放出能の低下を抑制することができる。この結果、局所的な放電の発生を抑制でき、陰極の長寿命化を図ることができる。また、放電位置の移動も抑制されることになるため、長時間にわたって安定した放電を得ることができる。また、放電面積が増加することから、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１の動作電圧及び発生熱量を低くすることもできる。

また、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１にあっては、放電面積が増加したことに関連して、電流密度を若干上げて、負荷をやや増す、つまり、放電電流を増しても、従来のものに比べ損傷を小さくできる。これにより、従来のものとほぼ同一形状で、大放電電流のガス放電管用傍熱型陰極を提供でき、パルス動作、大電流動作の実現が可能となる。

また、電気導体としてメッシュ状部材３を用いているので、熱電子放出能の低下及び放電位置の移動を抑制し得る構成の電気導体を低コスト且つより一層簡易に実現することができる。また、メッシュ状部材３（電気導体）が剛体となるために、加工が容易であると共に、金属酸化物１０に密接して設けることができる。更に、メッシュ状部材３と金属酸化物１０とが接触する箇所を容易に多く設けることができる。

また、第１実施形態のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１においては、加熱用ヒータ１を核として、その外側に金属酸化物１０を保持する二重コイル２を取り巻くように配置し、二重コイル２に保持された金属酸化物１０の表面部分に接触するようにメッシュ状部材３を配設することにより、二重コイル２の振動抑制効果が働き、金属酸化物１０の落下を防ぐことができる。また、二重コイル２のピッチ間に多量の金属酸化物１０が保持されることになり、放電中の経時劣化に伴う消失金属酸化物分を補充する効果がある。

なお、メッシュ状部材３におけるメッシュの大きさは、小さいほど金属酸化物１０の露出面積が減少するために、金属酸化物１０の耐スパッタ性が向上することになる。ただし、二次電子放出を起こすために、理論的には、金属酸化物１０に衝突してくる励起あるいは電離ガスが通過する程度の大きさは必要である。また、メッシュの大きさを小さくした場合には、等電位面の面積も増加するために、放電面積をより一層増加させることができる。

本発明のガス放電管用傍熱型電極において、電気導体により等電位面を形成することによって得られる長寿命効果を確認する試験を行った。結果を図９に示す。図９は、ボックス電位の経時変化を示している。試験では、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１と、スリット（開口径３ｍｍ）と、陽極からなる簡易な重水素ガス放電管を製作し、ボックス電位の経時変化を測定した。なお、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１の予熱時には、加熱用ヒータ１に６Ｗ（１２Ｖ、０．５Ａ）の電力を供給し、動作時は無印加電圧とした。また、放電電流は一般的な重水素ガス放電管の定格電流である３００ｍＡ定電流とした。

図９から分かるように、ボックス電位が長時間安定して値を示しており、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１におけるイオン電流の生成量が少なく、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１が長寿命であることが分かる。

次に、図１０に基づいて、第１実施形態の変形例について説明する。図１０は、第１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例の概略断面図である。本変形例は、二重コイルがマンドレルを有している点で第１実施形態と相違する。

ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１は、図１０に示されるように、加熱用ヒータ１と、コイル部材としての二重コイル４１と、メッシュ状部材３と、易電子放射物質としての金属酸化物１０とを有している。

二重コイル４１は、第１実施形態における二重コイル２と同様に、コイル状に巻き回されたコイルより構成される多重コイルであって、マンドレル４２を有している。加熱用ヒータ１は、二重コイル４１の内側に設けられている。メッシュ状部材３は、加熱用ヒータ１と二重コイル４１との間に二重コイル４１（加熱用ヒータ１）の長手方向にわたって、放電方向に略直交するように設けられている。このメッシュ状部材３は、図１０に示されるように、二重コイル２の長手方向に沿って二重コイル２の複数のコイル部分に電気的に接触して設けられている。ここで、マンドレルとは、フィラメントコイル作成時に巻径を決める型の役割を果たす芯線のことである。尚、マンドレルの材料として、たとえばモリブデンを用いる。

このように、本変形例においては、二重コイル４１がマンドレル４２を有しているので、加工時に二重コイル４１が変形するのを抑制することができるという更なる効果を奏する。

（第２実施形態）
図１１は、第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の概略断面図である。第２実施形態は、電気導体を線状部材とした点で第１実施形態と相違する。

ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２は、図１１に示されるように、加熱用ヒータ１と、二重コイル２と、電気導体としての線状部材２１と、金属酸化物１０とを有している。

線状に形成された線状部材２１は、メッシュ状部材３と同様に、導電性を有する剛体（金属導体）で、周期律表のIIIａ〜VIIａ、VIII、Ｉｂ族に属し、具体的にはタングステン、タンタル、モリブデン、レニウム、ニオブ、オスミウム、イリジウム、鉄、ニッケル、コバルト、チタン、ジルコニウム、マンガン、クロム、バナジウム、ロジウム、希土類金属等の高融点金属（融点１０００℃以上）の単体金属もしくはこれらの合金からなる。本実施形態においては、タングステン製の線状部材を用いている。線状部材２１の直径は、０．１ｍｍ程度に設定されている。線状部材２１は、所定長さを有しており、二重コイル２の外側に二重コイル２の長手方向にわたって、放電方向に略直交するように配設されている。この線状部材２１は、図１１に示されるように、二重コイル２の長手方向に沿って二重コイル２の複数のコイル部分に電気的に接触して設けられている。好ましくは、二重コイル２の長手方向での全長にわたって電気的に接触して設けることがよい。この線状部材２１は、二重コイル２と易電子放射物質としての金属酸化物１０とを含む電子放射部の最表面側部分に設けられることになる。

線状部材２１は、加熱用ヒータ１の接地側の端子に接続されることにより、接地されている。線状部材２１の本数は、１本に限られることなく、２本以上の複数本であってもよい。また、線状部材２１と二重コイル２との各接触点を溶接してもよい。

線状部材２１はリードロッド７を介して、加熱用ヒータ１の接地側の端子に接続されることにより、接地（ＧＮＤ）されている。これにより、二重コイル２は接地されるとともに、易電子放射物質としての金属酸化物１０は接地電位となる。

次に、図１２（ａ）〜（ｃ）に基づいて、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２を製造する（二重コイル２に対して加熱用ヒータ１及び線状部材２１を配設する）工程の一例を説明する。

まず、図１２（ａ）に示されるように、タングステン製のワイヤ２２を複数本（３〜４本）切断して、ヘアピン状に折り曲げる。切断された各タングステン製のワイヤ２２が線状部材２１を構成することになる。次に、ヘアピン状に折り曲げられたタングステン製のワイヤ２２の一方の部分を二重コイル２の内側に通し、タングステン製のワイヤ２２の一方の部分とタングステン製のワイヤ２２の他方の部分とで二重コイル２を挟んだ状態で、図１２（ｂ）に示されるように、タングステン製のワイヤ２２の各端部を束ねる。

その後、二重コイル２の内側に加熱用ヒータ１を挿入し、図１２（ｃ）に示されるように、リードロッド７にタングステン製のワイヤ２２の束部２２ａ及び加熱用ヒータ１の端部を溶接する。以上の工程により、二重コイル２の内側に加熱用ヒータ１が配設され、二重コイル２の外側に線状部材２１（タングステン製のワイヤ２２）が配設されている構成を得ることができる。

また、図１３（ａ）〜（ｃ）に基づいて、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２を製造する（二重コイル２に対して加熱用ヒータ１及び線状部材２１を配設する）工程の一例を説明する。

まず、タングステン製のワイヤ２２を１本（複数本でもよい）切断して、ヘアピン状に折り曲げ、図１３（ａ）に示されるように、ヘアピン状に折り曲げられたタングステン製のワイヤ２２の折り曲げ部２２ｂをリードロッド７に溶接する。次に、図１３（ｂ）に示されるように、タングステン製のワイヤ２２の各端部を折り曲げる。

次に、折り曲げられたタングステン製のワイヤ２２に二重コイル２を通し、タングステン製のワイヤ２２の端部をリードロッド７に溶接する。その後、二重コイル２の内側に加熱用ヒータ１を挿入し、図１３（ｃ）に示されるように、リードロッド７に加熱用ヒータ１の端部を溶接する。

更に、図１４（ａ）〜（ｃ）に基づいて、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２を製造する（二重コイル２に対して加熱用ヒータ１及び線状部材２１を配設する）工程の一例を説明する。

まず、タングステン製のワイヤ２２を１本（複数本でもよい）切断して、ヘアピン状に折り曲げ、図１４（ａ）に示されるように、ヘアピン状に折り曲げられたタングステン製のワイヤ２２の各端部をリードロッド７に溶接する。次に、図１４（ｂ）に示されるように、タングステン製のワイヤ２２の折り曲げ部２２ｂ側を折り曲げる。

次に、折り曲げられたタングステン製のワイヤ２２に二重コイル２を通し、タングステン製のワイヤ２２の折り曲げ部２２ｂをリードロッド７に溶接する。その後、二重コイル２の内側に加熱用ヒータ１を挿入し、図１４（ｃ）に示されるように、リードロッド７に加熱用ヒータ１の端部を溶接する。

図１１に戻ると、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２は、易電子放射物質としての金属酸化物１０を有している。金属酸化物１０は、二重コイル２に保持され、線状部材２１に接触して設けられている。金属酸化物１０及び線状部材２１は、金属酸化物１０の表面及び線状部材２１の表面が放電面となるように、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２の外側に露出しており、金属酸化物１０の表面部分に線状部材２１が接触するようになっている。金属酸化物１０は、第１実施形態と同様にして、設けられる。

更に、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２を製造する工程の一例としては、第１実施形態において図８（ａ）及び（ｂ）を用いて説明した工程を用いて、メッシュ状部材３を一本あるいは複数本の線状部材２１に置き換えたものがある。

以上のことから、第２実施形態のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２においては、金属酸化物１０に接触して線状部材２１が設けられ、線状部材２１が複数箇所において二重コイル２と電気的に接触することで、線状部材２１により等電位面が実効的に形成されるので、形成された等電位面の広い領域で熱電子放出が起きるために放電面積が増加し、単位面積当りの電子放出量（電子放出密度）が大きくなり、放電位置における負荷が軽減されることになり、劣化要因である金属酸化物１０のスパッタ、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）、つまり熱電子放出能の低下を抑制することができる。この結果、局所的な放電の発生を抑制でき、陰極の長寿命化を図ることができる。また、放電位置の移動も抑制されることになるため、長時間にわたって安定した放電を得ることができる。

また、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２にあっては、放電面積が増加したことに関連して、電流密度を若干上げて、負荷をやや増す、つまり、放電電流を増しても、従来のものに比べ損傷を小さくできる。これにより、従来のものとほぼ同一形状で、大放電電流のガス放電管用傍熱型陰極を提供でき、パルス動作、大電流動作の実現が可能となる。

また、電気導体として線状部材２１を用いているので、熱電子放出能の低下及び放電位置の移動を抑制し得る構成の電気導体を低コスト且つより一層簡易に実現することができる。また、線状部材２１（電気導体）が剛体となるために、加工が容易であると共に、金属酸化物１０に密接して設けることができる。

なお、第２実施形態のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２の変形例としては、図１５〜図１７（ｂ）に示されるように、一本の線状部材２１を二重コイル２に複数回巻き回して二重コイル２長手方向にわたって設けるようにしてもよい。なお、図１６（ａ）及び図１７（ａ）においては、線状部材２１は二重コイル２と間隔を有して設けられている。また、図１６（ｂ）及び図１７（ｂ）においては、線状部材２１は二重コイル２の長手方向に沿って二重コイル２の複数のコイル部分に電気的に接触して設けられている。

また、第２実施形態のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２の変形例としては、図１８〜図２０（ｂ）に示されるように、一本の線状部材２１を二重コイル２の外側において複数回折り曲げて蛇行させるようにして二重コイル２長手方向にわたって設けるようにしてもよい。なお、図１９（ａ）及び図２０（ａ）においては、線状部材２１は二重コイル２と間隔を有して設けられている。また、図１９（ｂ）及び図２０（ｂ）においては、線状部材２１は二重コイル２の長手方向に沿って二重コイル２の複数のコイル部分に電気的に接触して設けられている。

第２実施形態のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２の更なる変形例としては、図２１〜図２３（ｂ）に示されるように、一本の線状部材２１を二重コイル２の全周にわたって複数回巻き回して設けるようにしてもよい。なお、図２３（ａ）においては、線状部材２１は二重コイル２と間隔を有して設けられている。また、図２３（ｂ）においては、線状部材２１は二重コイル２の長手方向に沿って二重コイル２の複数のコイル部分に電気的に接触して設けられている。

第２実施形態のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２の更なる変形例としては、図２４に示されるように、タングステン製のワイヤ２２をヘアピン状に折り曲げ、ヘアピン状に折り曲げられた１本のタングステン製のワイヤ２２（線状部材２１に相当）の一方の部分を二重コイル２の内側に通し、ワイヤ２２の一方の部分とワイヤ２２の他方の部分とで二重コイル２を挟んだ状態で、ワイヤ２２の両端部がリードロッド７に溶接された構成が考えられる。図２４においては、線状部材２１は二重コイル２の長手方向に沿って二重コイル２の複数のコイル部分に電気的に接触して設けられている。

なお、図１４（ａ）〜図２４は、金属酸化物１０及び電気絶縁層４の図示を説明のため省略しているが、もちろん、これらの変形例においても、金属酸化物１０に接触して線状部材２１が設けられると共に、加熱用ヒータ１には電気絶縁層４が形成されることになる。

次に、図２５に基づいて、第２実施形態の変形例について説明する。図２５は、第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例の概略断面図である。本変形例は、二重コイルがマンドレルを有している点で第２実施形態と相違する。

ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２は、図２５に示されるように、加熱用ヒータ１と、コイル部材としての二重コイル４１と、線状部材２１と、易電子放射物質としての金属酸化物１０とを有している。

二重コイル４１は、第２実施形態における二重コイル２と同様に、コイル状に巻き回されたコイルより構成される多重コイルであって、マンドレル４２を有している。加熱用ヒータ１は、二重コイル４１の内側に設けられている。線状部材２１は、二重コイル４１の外側に二重コイル４１（加熱用ヒータ１）の長手方向にわたって、放電方向に略直交するように設けられている。この線状部材２１は、図２５に示されるように、二重コイル４１の長手方向に沿って二重コイル４１の複数のコイル部分に電気的に接触して設けられている。

このように、本変形例においては、二重コイル４１がマンドレル４２を有しているので、加工時に二重コイル４１が変形するのを抑制することができるという更なる効果を奏する。

次に、図２６及び図２７に基づいて、第２実施形態の変形例について説明する。図２６及び図２７は、第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例の概略断面図である。本変形例は、一重コイルを有している点で第２実施形態と相違する。

ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２は、図２６及び図２７に示されるように、加熱用ヒータ１と、コイル部材としての一重コイル４４と、線状部材２１と、易電子放射物質としての金属酸化物１０とを有している。

一重コイル４４は、一重コイル状に巻き回されたコイルより構成されるコイル部材であって、タングステン素線からなる。加熱用ヒータ１は、一重コイル４４の内側に設けられている。線状部材２１は、一重コイル４４の外側に一重コイル４４（加熱用ヒータ１）の長手方向にわたって、放電方向に略直交するように設けられている。この線状部材２１は、図２６及び図２７に示されるように、一重コイル４４の長手方向に沿って一重コイル４４の複数のコイル部分に電気的に接触して設けられている。

（第３実施形態）
図２８は、第３実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の概略正面図であり、図２９は、同じく第３実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の概略側面図であり、図３０（ａ）及び（ｂ）は、同じく第３実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の概略上面図であり、図３１は、同じく第３実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の概略断面図である。なお、図２８〜図３１は、電気絶縁層４及び金属酸化物１０の図示を説明のため省略している。第３実施形態は、基体金属を有している点で、第１及び第２実施形態と相違する。

ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ４は、図２８〜図３１に示されるように、加熱用ヒータ１と、二重コイル２と、メッシュ状部材３と、易電子放射物質としての金属酸化物１０と、基体金属３１とを有している。

基体金属３１は、筒状に形成され、導電性を有している。基体金属３１は、たとえば、モリブデン等からなる。この基体金属３１の内側に、加熱用ヒータ１が挿入されて配設される。また、二重コイル２は、基体金属３１の外側表面に複数回巻き付けられて固定される。メッシュ状部材３は、放電方向に略直交して配設されている。基体金属３１及びメッシュ状部材３は、リードロッド７に接続されて接地された状態となっており、二重コイル２は、基体金属３１を介して接地されることになる。これにより、易電子放射物質としての金属酸化物１０は接地電位となっている。また、基体金属３１は、易電子放射物質としての金属酸化物１０と加熱用ヒータ１に形成された電気絶縁層４とを隔絶する機能を有している。

なお、基体金属３１として、動作中の陰極温度よりも高い融点を有する高融点金属を用いることができる。また、二重コイル２を用いる代わりに、マンドレル４２を有する二重コイル４１、あるいは、一重コイルを用いるようにしてもよい。また、基体金属３１としては、円筒形状の筒状部材が一般的であるが、切り欠き部を有する円弧形状（開放された形状）の筒状部材を用いるようにしてもよい。

金属酸化物１０は、二重コイル２に保持され、メッシュ状部材３に接触して設けられている。金属酸化物１０及びメッシュ状部材３は、金属酸化物１０の表面及びメッシュ状部材３の表面が放電面となるように、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ４の外側に露出しており、金属酸化物１０の表面部分にメッシュ状部材３が接触するようになっている。金属酸化物１０は、第１実施形態と同様にして、設けられる。なお、メッシュ状部材３は、図３０（ａ）においては、二重コイル２と間隔を有して設けられている。また、メッシュ状部材３は、図３０（ｂ）及び図３１においては、二重コイル２の長手方向に沿って二重コイル２の複数のコイル部分に電気的に接触して設けられている。

以上のことから、第３実施形態のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ４においては、金属酸化物１０に接触してメッシュ状部材３が設けられ、金属酸化物１０に接触するメッシュ状部材３により等電位面が実効的に形成されるので、形成された等電位面の広い領域で熱電子放出が起きるために放電面積が増加し、単位面積当りの電子放出量（電子放出密度）が大きくなり、放電位置における負荷が軽減されることになり、劣化要因である金属酸化物１０のスパッタ、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）、つまり熱電子放出能の低下を抑制することができる。この結果、局所的な放電の発生を抑制でき、陰極の長寿命化を図ることができる。また、放電位置の移動も抑制されることになるため、長時間にわたって安定した放電を得ることができる。

また、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ４にあっては、放電面積が増加したことに関連して、電流密度を若干上げて、負荷をやや増す、つまり、放電電流を増しても、従来のものに比べ損傷を小さくできる。これにより、従来のものとほぼ同一形状で、大放電電流のガス放電管用傍熱型陰極を提供でき、パルス動作、大電流動作の実現が可能となる。

また、基体金属３１を有しているので、熱電子供給源として金属炭酸塩から金属酸化物１０に変化（熱分解）させる際に、熱伝導体として熱分解を助長することができる。また、金属酸化物１０と加熱用ヒータ１とを確実に分離することができる。更に、基体金属３１の有する還元能力を利用して、動作中に金属酸化物１０を還元して自由金属元素を発生させて、電子放射能を向上することができる。更に、活性時に加熱用ヒータ１の熱を確実に金属酸化物１０に伝えることができる。

次に、図３２に基づいて、第３実施形態の変形例について説明する。図３２は、第３実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例の概略断面図である。本変形例は、二重コイルがマンドレルを有している点で第３実施形態と相違する。

ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ４は、図３２に示されるように、加熱用ヒータ１と、コイル部材としての二重コイル４１と、メッシュ状部材３と、易電子放射物質としての金属酸化物１０と、基体金属３１とを有している。

二重コイル４１は、第３実施形態における二重コイル２と同様に、コイル状に巻き回されたコイルより構成される多重コイルであって、マンドレル４２を有している。加熱用ヒータ１は、二重コイル４１の内側に設けられている。メッシュ状部材３は、加熱用ヒータ１と二重コイル４１との間に二重コイル４１（加熱用ヒータ１）の長手方向にわたって、放電方向に略直交するように設けられている。このメッシュ状部材３は、図３２に示されるように、二重コイル４１の長手方向に沿って二重コイル４１の複数のコイル部分に電気的に接触して設けられている。

このように、本変形例においては、二重コイル４１がマンドレル４２を有しているので、加工時に二重コイル４１が変形するのを抑制することができるという更なる効果を奏する。

（第４実施形態）
図３３は、第４実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の概略正面図であり、図３４（ａ）及び（ｂ）は、同じく第４実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の概略側面図であり、図３５（ａ）及び（ｂ）は、同じく第４実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の概略上面図であり、図３６は、同じく第４実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の概略断面図である。なお、図３３〜図３６は、電気絶縁層４及び金属酸化物１０の図示を説明のため省略している。第４実施形態は、電気導体を線状部材とした点で第３実施形態と相違する。

ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ５は、図３３〜図３６に示されるように、加熱用ヒータ１と、二重コイル２と、線状部材２１と、易電子放射物質としての金属酸化物１０と、基体金属３１とを有している。

線状に形成された線状部材２１は、一本の線状部材を二重コイル２の外側において複数回折り曲げて蛇行させるようにして二重コイル２の長手方向にわたって、放電方向に略直交して配設されている。この線状部材２１は、図３６に示されるように、二重コイル２の長手方向に沿って二重コイル２の複数のコイル部分に電気的に接触して設けられている。また、線状部材２１は、加熱用ヒータ１の接地側の端子に接続されることにより、接地されている。これにより、二重コイル２が接地されるとともに、易電子放射物質としての金属酸化物１０は接地電位となっている。基体金属も、リードロッド７を介して接地されている。

線状部材２１は、上述した第２実施形態あるいは変形例と同様にして配設するようにしてもよく、また、その本数も、１本に限られることなく、２本以上の複数本であってもよい。なお、二重コイル２を用いる代わりに、図３７に示されるようにマンドレル４２を有する二重コイル４１、あるいは、一重コイルを用いるようにしてもよい。

なお、図３４（ａ）及び図３５（ａ）においては、線状部材２１は二重コイル２と間隔を有して設けられている。また、図３４（ｂ）及び図３５（ｂ）においては、線状部材２１は二重コイル２の長手方向に沿って二重コイル２の複数のコイル部分に電気的に接触して設けられている。

以上のことから、第４実施形態のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ５においては、金属酸化物１０に接触して線状部材２１が設けられ、線状部材２１が二重コイル２の複数箇所にわたって電気的に接触することにより、金属酸化物１０に接触する線状部材２１により等電位面が実効的に形成されるので、形成された等電位面の広い領域で熱電子放出が起きるために放電面積が増加し、単位面積当りの電子放出量（電子放出密度）が大きくなり、放電位置における負荷が軽減されることになり、劣化要因である金属酸化物１０のスパッタ、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）、つまり熱電子放出能の低下を抑制することができる。この結果、局所的な放電の発生を抑制でき、陰極の長寿命化を図ることができる。また、放電位置の移動も抑制されることになるため、長時間にわたって安定した放電を得ることができる。

また、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ５にあっては、放電面積が増加したことに関連して、電流密度を若干上げて、負荷をやや増す、つまり、放電電流を増しても、従来のものに比べ損傷を小さくできる。これにより、従来のものとほぼ同一形状で、大放電電流のガス放電管用傍熱型陰極を提供でき、パルス動作、大電流動作の実現が可能となる。

また、基体金属３１を有しているので、熱電子供給源として金属炭酸塩から金属酸化物１０に変化（熱分解）させる際に、熱伝導体として熱分解を助長することができる。また、金属酸化物１０と加熱用ヒータ１とを確実に分離することができる。更に、基体金属３１の有する還元能力を利用して、動作中に金属酸化物１０を還元して自由金属元素を発生させて、電子放射能を向上することができる。更に、活性時に加熱用ヒータ１の熱を確実に金属酸化物１０に伝えることができる。

次に、図３８（ａ）〜（ｃ）に基づいて、線状部材２１が１本の場合のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ５を製造する（基体金属３１に対して二重コイル２及び線状部材２１を配設する）工程の一例を説明する。

図３８（ａ）に示されるように、線状部材２１の一端を基体金属３１の一端部に溶接する。次に、溶接した線状部材２１の上から二重コイル２を基体金属３１に嵌め込み、図３８（ｂ）及び図３８（ｃ）に示されるように、線状部材２１を折り曲げる。これにより、二重コイル２は折り曲げられた線状部材２１により挟まれることになり、二重コイル２と線状部材２１とが接触する。次に、折り曲げた線状部材２１の他端をリードロッド７に溶接する。なお、折り曲げた線状部材２１の他端部を基体金属３１に溶接し、リードロッド７の代わりに用いるようにしてもよい。

（第５実施形態）
図３９は、第５実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の概略断面図である。第５実施形態は、コイル部材を有していない点で第１〜第４実施形態と相違する。

ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ９は、図３９に示されるように、加熱用ヒータ１と、メッシュ状部材３と、易電子放射物質としての金属酸化物１０とを有している。メッシュ状部材３は、リードロッド７を介して接地された状態にある。これにより、易電子放射物質としての金属酸化物１０は接地電位となっている。

ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ９は、加熱用ヒータ１の外側にメッシュ状部材３（接地状態）を貼り合わせ、メッシュ状部材３側から金属炭酸塩を塗布し、この金属炭酸塩を金属酸化物１０に変えることで製造される。なお、加熱用ヒータ１は、メッシュ状部材３が貼り合わせられる部分に電気絶縁層４が形成されてメッシュ状部材３との短絡を防ぐように構成されていればよく、必ずしもタングステンフィラメントコイルの全体表面を電気絶縁材料で被覆する必要はない。メッシュ状部材３は、放電方向に略直交して、すなわち加熱用ヒータ１の長手方向にわたって配設されている。

以上のことから、第５実施形態のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ９においては、金属酸化物１０に接触してメッシュ状部材３が設けられ、金属酸化物１０に接触するメッシュ状部材３により等電位面が実効的に形成されるので、形成された等電位面の広い領域で熱電子放出が起きるために放電面積が増加し、単位面積当りの電子放出量（電子放出密度）が大きくなり、放電位置における負荷が軽減されることになり、劣化要因である金属酸化物１０のスパッタ、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）、つまり熱電子放出能の低下を抑制することができる。この結果、局所的な放電の発生を抑制でき、陰極の長寿命化を図ることができる。また、放電位置の移動も抑制されることになるため、長時間にわたって安定した放電を得ることができる。

また、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ９にあっては、放電面積が増加したことに関連して、電流密度を若干上げて、負荷をやや増す、つまり、放電電流を増しても、従来のものに比べ損傷を小さくできる。これにより、従来のものとほぼ同一形状で、大放電電流のガス放電管用傍熱型陰極を提供でき、パルス動作、大電流動作の実現が可能となる。

なお、メッシュ状部材３を折り返し、あるいは積層することにより厚みを持たせ、金属酸化物１０の保持量の増量、保持性能の向上を図るようにしてもよい。

（第６実施形態）
図４０は、第６実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の概略断面図である。第６実施形態は、導電線を有している点で第５実施形態と相違する。

ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１１は、図４０に示されるように、加熱用ヒータ１と、メッシュ状部材３と、易電子放射物質としての金属酸化物１０と、導電線４５とを有している。メッシュ状部材３は、リードロッド７を介して接地された状態にある。これにより、導電線４５が接地されるとともに、易電子放射物質としての金属酸化物１０が接地電位となっている。メッシュ状部材３は、加熱用ヒータ１の外側に加熱用ヒータ１の長手方向にわたって配設され、当該長手方向に沿って波打つように延びている。

導電線４５は、マンドレル（芯線）４６と、マンドレル４６の外周に巻き回された細線（たとえば、タングステン素線）４７とを有しており、二重コイル４１と同様の構成となっている。この導電線４５は、メッシュ状部材３の一方面側の谷部を一方向からメッシュ状部材３の幅方向に沿って横断し、メッシュ状部材３の他方面側の谷部を逆方向からメッシュ状部材３の幅方向に沿って横断する形状を有している。

以上のことから、第６実施形態のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１１においては、金属酸化物１０に接触してメッシュ状部材３が設けられ、金属酸化物１０に接触するメッシュ状部材３により等電位面が実効的に形成されるので、形成された等電位面の広い領域で熱電子放出が起きるために放電面積が増加し、単位面積当りの電子放出量（電子放出密度）が大きくなり、放電位置における負荷が軽減されることになり、劣化要因である金属酸化物１０のスパッタ、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）、つまり熱電子放出能の低下を抑制することができる。この結果、局所的な放電の発生を抑制でき、陰極の長寿命化を図ることができる。また、放電位置の移動も抑制されることになるため、長時間にわたって安定した放電を得ることができる。

また、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１１にあっては、放電面積が増加したことに関連して、電流密度を若干上げて、負荷をやや増す、つまり、放電電流を増しても、従来のものに比べ損傷を小さくできる。これにより、従来のものとほぼ同一形状で、大放電電流のガス放電管用傍熱型陰極を提供でき、パルス動作、大電流動作の実現が可能となる。

また、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１１にあっては、導電線４５がマンドレル４６を有しているので、加工時に導電線４５が変形するのを抑制することができるという更なる効果を奏する。

（第７実施形態）
図４１は、第７実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の概略断面図である。第７実施形態は、第５及び第６実施形態と同様に、コイル部材を有していない点で第１〜第４実施形態と相違する。

ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１０は、図４１に示されるように、加熱用ヒータ１と、メッシュ状部材３（電気導体）と、易電子放射物質としての金属酸化物１０と、基体金属３１とを有している。メッシュ状部材３は、折り返して積層化された状態で基体金属３１の外側表面上に載置、固定される。金属酸化物１０は、積層化されたメッシュ状部材３に保持される。基体金属３１は、リードロッド７に接続されて接地された状態となっている。また、メッシュ状部材３も基体金属３１を介して接地された状態となる。これにより、易電子放射物質としての金属酸化物１０は接地電位となっている。

ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１０は、基体金属３１の外側にメッシュ状部材３を接地状態で固定し、メッシュ状部材３側から金属炭酸塩を塗布し、この金属炭酸塩を金属酸化物１０に変えることで製造される。

以上のことから、第７実施形態のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１０においては、金属酸化物１０に接触してメッシュ状部材３が設けられ、金属酸化物１０に接触するメッシュ状部材３により等電位面が実効的に形成されるので、形成された等電位面の広い領域で熱電子放出が起きるために放電面積が増加し、単位面積当りの電子放出量（電子放出密度）が大きくなり、放電位置における負荷が軽減されることになり、劣化要因である金属酸化物１０のスパッタ、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）、つまり熱電子放出能の低下を抑制することができる。この結果、局所的な放電の発生を抑制でき、陰極の長寿命化を図ることができる。また、放電位置の移動も抑制されることになるため、長時間にわたって安定した放電を得ることができる。

また、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１０にあっては、放電面積が増加したことに関連して、電流密度を若干上げて、負荷をやや増す、つまり、放電電流を増しても、従来のものに比べ損傷を小さくできる。これにより、従来のものとほぼ同一形状で、大放電電流のガス放電管用傍熱型陰極を提供でき、パルス動作、大電流動作の実現が可能となる。

また、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１０にあっては、メッシュ状部材３を折り返して積層化しているので、金属酸化物１０の保持量の増量、保持性能の向上を図ることができる。

（第８実施形態）
次に、図４２に基づいて、上述した構成のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１〜Ｃ１１を用いた第８実施形態に係るガス放電管について説明する。図４２は、第８実施形態に係るガス放電管の概略断面図である。本第８実施形態においては、ガス放電管用傍熱型陰極として第１実施形態のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１を用いた例を示すが、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１の代わりにガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２〜Ｃ１１のいずれかを用いるようにしてもよい。

ガス放電管ＤＴ１は、密閉容器としての管状バルブ５１を有し、この管状バルブ５１の内面には、蛍光体膜５２が形成されている。ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１は、管状バルブ５１の内部両端において、等電位面すなわち電気導体３が対向した状態でそれぞれ気密に封着されている。等電位面を対抗させることにより、ガス放電管ＤＴ１の動作はより安定なものとなる。管状バルブ５１の内部には、アルゴン等の希ガス、あるいは、アルゴン等の希ガス及び水銀が封入されている。

なお、ガス放電管ＤＴ１の点灯回路としては、図４３に示されるように、グロー管５３、安定器５４、交流電源５５を有した既知のスタータ（予熱始動）形の点灯回路を用いることができる。点灯回路として、スタータ形に代え、ラピッドスタート形にも対応できる。駆動方式とてして、高周波点灯専用形（Ｈｆ）への対応もできる。ガス放電管ＤＴ１においては、一方のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１が陰極として動作している場合、他方のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１は陽極として動作する。

このように、第８実施形態のガス放電管ＤＴ１では、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１〜Ｃ１１を用いることで、寿命が長く且つ動作の安定したガス放電管（希ガス蛍光ランプ、あるいは、水銀蛍光ランプ等）を実現することができる。

なお、電源として交流電源を用いた場合には、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１〜Ｃ１１は、カソードサイクルとアノードサイクルが繰り返されることになるが、カソードサイクルのときは、放電面積が増えるためイオン電流過多による金属酸化物１０のスパッタを防止することができる。また、アノードサイクルのときは、メッシュ状部材３が電子収束部としての役割を果たすことになり、受電子面積が大きく、過剰となる温度上昇を防止でき、金属酸化物１０の蒸発を抑制することができる。

本発明のガス放電管において、上述した構成のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１〜Ｃ１１を用いることによって得られる長寿命及び安定動作効果を確認する試験を行った。結果を図４４に示す。図４４は、ランプ管電圧（Ｖｐ）及びランプ管電流（Ｉｐ）の経時変化を示している。試験では、図２５に示されるガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２を管状バルブの内部両端に対向した状態でそれぞれ気密に封着したガス放電管ＤＴ１を製作し、図４３に示される構成の点灯回路で連続点灯させて、ランプ管電圧（Ｖｐ）及びランプ管電流（Ｉｐ）の経時変化を測定した。管状バルブの内径は２８ｍｍであり、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２の間隔は１７５ｍｍであり、管状バルブ内にアルゴンを４７０Ｐａにて封入した。点灯回路の安定器は、一般に市販されている１５Ｗ用の安定器を用いた。

それぞれのガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２において、加熱用ヒータは、直径０．５５ｍｍのタングステン素線を二重に巻回したフィラメントコイルを用いた。二重コイルは、直径０．０９１ｍｍのタングステン素線をモリブデンからなるマンドレル（直径０．２５ｍｍ）にピッチ０．１５ｍｍで巻回して一次コイルを作成し、さらにこの一次コイルを径１．７ｍｍ、ピッチ０．５１ｍｍで６回巻いたものを用いた。線状部材は、直径０．１０ｍｍのタングステン素線を用い、間隔１ｍｍ程度のヘアピン状に形成した。

図４４から分かるように、ランプ管電圧（Ｖｐ）及びランプ管電流（Ｉｐ）が長時間（１００００時間程度）安定した値を示しており、本発明によるガス放電管は寿命が長く且つ動作が安定していることが分かる。

また、本発明のガス放電管用傍熱型電極は、放電が分散する特徴を生かして、図４５に示されるように、容器５７外部に電極５８を有し、容器５７内部にガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１〜Ｃ１１を有し、容器５７内部に希ガスを封入し、高周波電源５９を使い駆動する片側外部電極型ランプに用いることができる。

このタイプのランプは、エキシマ光発光ランプであるエキシマランプである。封入ガスとしてキセノンガスを用いてエキシマ光を発生させるためには、ガス圧力は２０００Ｐａ（１０Ｔｏｒｒ）〜１０００００Ｐａ（1気圧）の範囲となり、好ましくは１００００Ｐａ（７５Ｔｏｒｒ）〜５００００Ｐａ（３７５Ｔｏｒｒ）の範囲となる。

コイル部材としてマンドレルを有する２重コイルを用い、電源として交流電源を用いた場合には、マンドレルの表面上での熱量の均衡によって放電が保たれる。マンドレルの表面上での放電により電極表面上の発生熱量は放電電流（Ｉｄ，単位；アンペア）と比例関係にある。また、マンドレルの断面積（Ｓｍ，単位；平方ミリメートル）が大きいと、表面積も増えることになるため熱損失量は増える。以上のことから、電極表面温度（Ｔｃ）は、
Ｔｃ∝Ｉｄ／Ｓｍ ……… （１２）
との関係を有する。表面電極温度が許容範囲より小さすぎると、陰極動作温度不足となる。このため、放電を持続するように、局所的に温度を上昇させて熱電子を供給しようとして、放電が集中する。この結果、局所過熱による易電子放射物質のスパッタ現象を助長し、電極の劣化を加速させる。一方、表面電極温度が許容範囲より大きすぎると、電極表面全体が過熱状態となり、易電子放射物質の蒸発を助長し、電極の劣化を加速させる。

本発明者らが、図２５に示された構成のガス放電管用傍熱型電極を用いた実験を行ったところ、電極表面温度を適切な範囲に保つためには、
３＜Ｉｄ／Ｓｍ＜１６ ……… （１３）
の範囲が好ましいことが確認された。そして、より好ましくは、
４＜Ｉｄ／Ｓｍ＜１０ ……… （１４）
の範囲であることが確認された。実験では、線状部材２１として直径０．０５ｍｍ〜０．２０ｍｍのタングステン素線を用い、当該タングステン素線を間隔０．５ｍｍ〜２ｍｍのヘアピン状に形成した。

（第９実施形態）
次に、図４６に基づいて、上述した構成のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１〜Ｃ１１を用いた第９実施形態に係るガス放電管について説明する。図４６は、第９実施形態に係るガス放電管の概略構成図である。本第９実施形態においては、ガス放電管用傍熱型陰極として第２実施形態のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２を用いた例を示すが、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２の代わりにガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１、Ｃ４〜Ｃ１１のいずれかを用いるようにしてもよい。

図４６に示されるガス放電管は、密閉容器としての球状バルブ３０１を有し、この球状バルブ３０１の内面には、蛍光体膜３０２が形成されている。一対のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２は、球状バルブ３０１の内部に放電面が対向した状態でそれぞれ気密に封着されている。球状バルブ３０１の内部には、キセノン、アルゴン、クリプトン、ネオン等の希ガスの単体あるいは混合ガスが封入されている。また、アルゴン等の希ガスとともに水銀が封入されていてもよい。

それぞれのガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２において、加熱用ヒータ１は、タングステン素線を二重に巻回したフィラメントコイルを用いた。二重コイルは、直径０．０９１ｍｍのタングステン素線をモリブデンからなるマンドレル（直径０．２５ｍｍ）にピッチ０．２１８ｍｍで巻回した外周径０．４３３ｍｍの一次コイルを径１．７ｍｍ、ピッチ０．５１ｍｍで６回巻いたものを用いた。線状部材２１は、直径０．１０ｍｍのタングステン素線を用いた。

封入ガスとしてアルゴン４７０Ｐａに水銀を添加した。ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２の間隔は、放電電圧が２０Ｖ以下となるように１０ｍｍ以下が好ましい。ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２を球状バルブ３０１内部に複数対配設するようにしてもよい。球状バルブ３０１の内径は、蛍光体を有する場合の発光効率を考慮して、２０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲であることが好ましい。

点灯回路として、図４６に示されるように、２端子２方向サイリスタ３０３がガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２の加熱用ヒータ１間に直列に接続され、コンデンサ３０４が一方の加熱用ヒータ１の端部と電力導入端との間に直列に接続されたものを用いている。なお、点灯動作を行わないときに、通電を遮断する保護機能回路を点灯回路に設けるようにしてもよい。図４７に示されるように、ガス放電管を片口金構造とした場合、点灯回路（２端子２方向サイリスタ３０３及びコンデンサ３０４）を口金３０５内に配設することが可能となり、白熱電球に近似した構造となり、白熱電球と置き換えて使用することができる。図４６に示されるガス放電管においては、一方のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２が陰極として動作している場合、他方のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２は陽極として動作する。

このように、第９実施形態のガス放電管では、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１〜Ｃ１１を用いることで、寿命が長く且つ動作の安定したガス放電管（希ガス蛍光ランプ、あるいは、水銀蛍光ランプ等）を実現することができる。特に、一対の電極間において交流放電による負グロー放電を主体として起こさせるガス放電管に適した構成を得ることができる。

なお、第８実施形態及び第９実施形態のガス放電管においては、交流動作の場合、１対の電極（ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１〜Ｃ１１）が主たる機能として電子放出を行う陰極と、電子が流れ込む陽極としての役割を交互に果たす。陽極として機能するとき、電子が流れ込む際の電圧降下により多量の熱が電極に生じる。電極が陽極として機能するときに生じた熱量を当該電極が陰極として機能するときに熱電子放出に必要な熱量として使うことで、ガス放電管の持続放電中の加熱用ヒータ１からの熱供給なし、あるいは直流動作に比べて少ない熱供給にて、安定した持続放電を実現することができる。

（第１０実施形態）
次に、図４８〜図５０に基づいて、上述した構成のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１〜Ｃ１１を用いた第１０実施形態に係るガス放電管について説明する。図４８は、第１０実施形態に係るガス放電管の全体斜視図、図４９はその発光部の分解斜視図、図５０は発光部の横断面図である。第１０実施形態においては、本発明をサイドオン型の重水素ガス放電管に適用している。また、本第１０実施形態においては、ガス放電管用傍熱型陰極として第１実施形態のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１を用いた例を示すが、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１の代わりにガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２〜Ｃ１１のいずれかを用いるようにしてもよい。

重水素ガス放電管ＤＴ２は、ガラス製の外周器６１を有している。外周器６１の内部には、図４８に示されるように、発光部組立体６２が収容され、外周器６１の底部はガラス製のステム６３により気密に封止されている。発光部組立体６２の下部からは４本のリードピン６４ａ〜６４ｄが延び、ステム６３を貫通して外部に露出している。発光部組立体６２は、共にアルミナ製の放電遮蔽板（放電遮蔽部）７１及び支持板７２を貼り合わせた遮蔽箱構造と、放電遮蔽板７１の前面に取り付けられた金属製の前面カバー７３とを有している。

図４９に示されるように、断面形状が凸型の支持板７２の後部には縦方向に貫通穴が形成され、ここにリードピン６４ａが挿入されてステム６３に保持されている。支持板７２の前面には下方に向かって縦に伸びる凹型溝が形成され、ここにステム６３から伸びるリードピン６４ｂが没入され、これらによって支持板７２はステム６３に固定される。リードピン６４ｂには四角形平板の陽極７４が前方に向かって固定され、支持板７２の前面に形成された２個の凸部と接することで保持される。

また、図４９に示されるように、放電遮蔽板７１は支持板７２に比べて薄型かつ幅広の凸型断面構造をなし、中央部の陽極７４と対応する位置には貫通穴７１ａが形成される。放電遮蔽板７１の凸部の側方には縦方向に貫通穴が形成されここにＬ字型に折り曲げた電極棒８１が挿通されている。そして、放電遮蔽板７１を支持板７２に貼り合わせた状態で、電極棒８１の下端とＬ字型に折り曲げられたリードピン６４ｃの先端とが溶接される。電極棒８１の側方に伸びた先端部には、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１の上側電極棒８２が溶接され、下側電極棒８３は、放電遮蔽板７１と支持板７２を貼り合わせた状態において、Ｌ字型に折り曲げられたリードピン６４ｄの先端に溶接される。

金属製の収束電極７６は、図４９に示されるように、中間部に放電遮蔽板７１の貫通穴７１ａと同軸上に収束開口７６ａを形成したＬ字型の金属板を、上部で後方に、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１方向の側部で前方に、それぞれ折り曲げて構成され、側部にガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１を臨むための長方形状縦長の開口７６ｂが形成されている。そして、放電遮蔽板７１、支持板７２及び収束電極７６にはそれぞれ対応する位置に４個づつの貫通穴が形成されている。従って、放電遮蔽板７１、支持板７２及び収束電極７６を貼り合わせた状態において、Ｕ字状に折り曲げた２本の金属製のピン８４、８５を差込むことでこれらをステム６３に固定できる。

図４８及び図４９に示すように、金属製の前面カバー７３は４段に折り曲げた断面Ｕ字型をなし、中央部に投光用の開口窓７３ａが形成されている。そして両端部には２個ずつの凸部７３ｂが形成されており、これが放電遮蔽板７１の前面端部に形成された４個の貫通開口７１ｂと対応している。従って、この凸部７３ｂを貫通開口７１ｂに差込むことで前面カバー７３は放電遮蔽板７１に固定され、この状態で収束電極７６の前方端部は前面カバー７３の内面に接触し、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１が配置される空間と発光空間とが分離される。

図４９及び図５０によれば、収束電極７６は中央部に放電遮蔽板７１の貫通穴７１ａと同軸上に収束開口７６ａを有しているが、ここには開口径を制限するための開口制限板７８が溶接で固定されている。尚、開口制限板７８は、収束開口７６ａの周囲で陽極７４の方向に屈曲され、従って放電遮蔽板７１の厚さよりも陽極７４と開口制限板７８の開口の距離の方が小さくなっている。

このように組み立てられた発光部６２内における各電極の配置は、図５０に示す通りである。陽極７４は放電遮蔽板７１及び支持板７２に挟まれて固定され、収束電極７６に溶接された開口制限板７８は、放電遮蔽板７１の貫通穴７１ａを介して陽極７４と向き合う配置で、放電遮蔽板７１に固定される。ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１は、放電遮蔽板７１、前面カバー７３並びに収束電極７６の長方形開口７６ｂを有する面により包囲された空間内であって、長方形開口７６ｂを通して開口制限板７８を臨む位置に配置される。

次に、図５０を参照して重水素ガス放電管ＤＴ２の動作について説明する。ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１が十分に加熱された後、陽極７４とガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１との間にトリガ電圧が印加され放電が開始する。このときの熱電子の流路は、収束電極７６の開口制限板７８による収斂並びに放電遮蔽板７１及び支持板７２による遮蔽効果によって、経路９１（破線に挟まれた部分で図示される）ただ一つに限定される。即ち、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１から放出された熱電子（図示せず）は収束電極７６の長方形開口７６ｂから開口制限板７８を通過し、放電遮蔽板７１の貫通穴７１ａを通り陽極７４へと至る。アーク放電によるアークボール９２は開口制限板７８の前部空間であって陽極７４とは反対側の空間に発生する。そしてアークボール９２から取り出される光は、前面カバー７３の開口窓７３ａを通っておよそ矢印９３の方向に発せられる。

このように、第１０実施形態の重水素ガス放電管ＤＴ２では、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１〜Ｃ１１を用いることで、寿命が長く且つ動作の安定した重水素ガス放電管を実現することができる。

（第１１実施形態）
次に、図５１に基づいて、第１１実施形態に係るガス放電管の点灯装置について説明する。図５１は、第１１実施形態に係るガス放電管の点灯装置を示す回路図である。本第１１実施形態の点灯装置は、ガス放電管として、第１０実施形態にて説明した重水素ガス放電管ＤＴ２、特にガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１〜Ｃ３を用いたものに適している。

点灯装置１０１は、重水素ガス放電管ＤＴ２のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１と陽極７４との間に接続される電源としての定電流電源１０３と、陽極７４と収束電極７６との間に接続され、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１と収束電極７６との間にトリガ放電を発生させるための補助点灯回路部１１１と、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１と陽極７４との間に接続され、加熱用ヒータ１に所定の期間通電し所定の期間が経過した後は加熱用ヒータ１への通電を遮断するための通電遮断切替回路部１２１と、陽極７４と定電流電源１０３との間に直列接続して設置した電流検知用の固定抵抗器１３１とを有している。

定電流電源１０３は、直流開放電圧約１６０Ｖを供給すると共に、定常電流約３００ｍＡを供給する。この定電流電源１０３には、放電安定用の負性抵抗１０５、ダイオード１０７とが直列に接続されている。負性抵抗１０５は、５０〜１５０Ω程度に設定されている。

補助点灯回路部１１１は、陽極７４と収束電極７６との間に直列接続して設置した固定抵抗器１１３と、この固定抵抗器１１３に並列接続したコンデンサ１１５と、を含んでいる。また、通電遮断切替回路部１２１は、グロー管１２３を含んでいる。なお、補助点灯回路部１１１と収束電極７６との間に、重水素ガス放電管ＤＴ２の動作（点灯）後に開かれるスイッチを設けるようにしてもよい。また、グロー管１２３を使ったグロースタータ式に替えて、タイマ機能を有する半導体素子を用いた電子スタート式、タイマ機能の有無を問わず機械式（有接点）スイッチを用いるようにしてもよい。

次に、点灯装置１０１の動作について、図５２（ａ）〜（ｆ）及び図５３（ａ）〜（ｅ）に基づいて説明する。

図５１には示されていないが、重水素ガス放電管ＤＴ２の点灯装置１０１の主電源スイッチをオン（始動）にすると、定電流電源１０３からグロー管１２３に電力が供給されてグロー管１２３においてグロー放電が発生し、グロー管１２３の電極が互いに接触することにより、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１の加熱用ヒータ１に電力が供給されて、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１が予熱される（図５２（ａ）〜（ｆ）及び図５３（ａ）〜（ｅ）における期間Ａ１）。このとき、定電流電源１０３からガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１と陽極７４との間に電圧約１３０Ｖが印加されており、陽極７４からガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１に向う電界が発生している。

このようにトリガ放電の準備が整ったときに、グロー管１２３においてグロー放電が止まり、グロー管１２３の電極が離れることにより、定電流電源１０３から並列接続したコンデンサ１１５及び固定抵抗器１１３を介して収束電極７６に電位約１３０Ｖを発生させ、トリガ放電がガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１と収束電極７６との間に発生する（図５２（ａ）〜（ｆ）及び図５３（ａ）〜（ｅ）における期間Ａ２）。

そして、このようにトリガ放電を発生させることにより、アーク放電をガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１と陽極７４との間に発生させ、定電流電源１０３からガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１と陽極７４との間に供給する電流約３００ｍＡに基づいて、主電源スイッチをオフするまでアーク放電が安定して持続する（図５２（ａ）〜（ｆ）及び図５３（ａ）〜（ｅ）における期間Ａ３）。なお、重水素ガス放電管ＤＴ２が動作（点灯）している間、固定抵抗器１３１により、定電流電源１０３から重水素ガス放電管ＤＴ２に印加される電圧は、始動時の約１６０Ｖから約１２０Ｖに低下することになる。

以上のように、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１〜Ｃ３を用いた重水素ガス放電管ＤＴ２においては、上述した（７）式及び（８）式の関係で駆動可能であることから、第１１実施形態の点灯装置１０１では、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１〜Ｃ３を用いた重水素ガス放電管ＤＴ２を点灯させるための点灯装置を実現することができる。また、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１〜Ｃ３の予熱用、トリガ放電（初期ガス電離による放電）開始用、及び、主放電用の電源を１つの定電流電源１０３で賄うことができ、特にガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１〜Ｃ３の予熱（加熱用ヒータ）用の電源が不要となり、大幅な部品点数の削減及び構成の簡略化を図ることができる。

また、点灯装置１０１では、通電遮断切替回路部１２１がグロー管１２３を含んでいるので、通電遮断切替回路部１２１を簡易且つ低コストで実現できる。更に、補助点灯回路部１１１は、コンデンサ１１５を含んでいるので、補助点灯回路部１１１を簡易且つ低コストで実現できる。また、補助点灯回路部１１１は、固定抵抗器１１３を含んでいるので、重水素ガス放電管ＤＴ２の点灯性を向上することができる。

また、点灯装置１０１では、電流検知用の固定抵抗器１３１を有しているので、重水素ガス放電管ＤＴ２の動作時の電圧を下げることができ、重水素ガス放電管ＤＴ２の消費電力を低減することができる。

（第１２実施形態）
次に、図５４に基づいて、第１２実施形態に係るガス放電管の点灯装置について説明する。図５４は、第１２実施形態に係るガス放電管の点灯装置を示す回路図である。本第１２実施形態の点灯装置は、ガス放電管として、第１０実施形態にて説明した重水素ガス放電管ＤＴ２、特にガス放電管用傍熱型陰極Ｃ４，Ｃ５を用いたものに適している。第１２実施形態は、陰極加熱用電圧源と放電開始用電圧源とを有している点で第１１実施形態と相違する。

点灯装置２０１は、重水素ガス放電管の点灯装置として一般的なものであり、詳細な説明は省略するが、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ４に接続される陰極加熱用電圧源２１１と、放電開始用回路として、陽極７４とガス放電管用傍熱型陰極Ｃ４の間に、順次直列接続したトリガスイッチ２２１、固定抵抗器２２３及びコンデンサ２２５と、これらに並列接続した放電開始用電圧源２２７とを有している。

第１２実施形態の点灯装置２０１では、重水素ガス放電管が点灯しているときのガス放電管用傍熱型陰極Ｃ４，Ｃ５の動作電圧を下げ、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ４，Ｃ５の発生熱量を下げることができる。

なお、点灯装置２０１をガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１〜Ｃ３を用いた重水素ガス放電管の点灯装置として適用する場合には、上述した（７）式及び（８）式の関係に基づいて、陰極加熱用電圧源２１１に開閉スイッチを直列接続して、重水素ガス放電管の動作時に開閉スイッチを開くように構成することが好ましい。

なお、第１〜第７実施形態においては、電気導体として、メッシュ状部材３あるいは線状部材２１を用いているが、これに限られることなく、導電性を有し融点が陰極の作動温度よりも高い剛体、たとえば板状（リボン状、箔状も含む）に形成された高融点金属を用いるようにしてもよく、また、高融点金属の代わりに厚さの薄い多孔質金属、炭素繊維等を用いるようにしてもよい。また、金属酸化物１０の耐スパッタ性向上、放電性能向上のために、タンタル、チタン、ニオブ等の窒化物あるいは炭化物を金属酸化物１０の表面、メッシュ状部材３、線状部材２１、基体金属３１に付着させるようにしてもよい。
また、第１〜第７実施形態の更なる変形例として、図５５、図５６（ａ）及び（ｂ）に

示されるように、複数の二重コイル２を設け、これらの二重コイル２にわたって、メッシュ状部材３あるいは線状部材２１を設けるようにしてもよい。図５６（ａ）においては、線状部材２１は二重コイル２と間隔を有して設けられている。また、図５６（ｂ）においては、線状部材２１は二重コイル２の長手方向に沿って二重コイル２の複数のコイル部分に電気的に接触して設けられている。なお、図５５、図５６（ａ）及び（ｂ）においても、電気絶縁層４及び金属酸化物１０の図示を説明のため省略している。

また、第１〜第７実施形態においては、メッシュ状部材３の表面、あるいは、線状部材２１の表面が露出するようにしているが、必ずしもこれらを露出させる必要はなく、金属酸化物１０にメッシュ状部材３、あるいは、線状部材２１が接触しているのであれば、メッシュ状部材３の表面、あるいは、線状部材２１の表面が金属酸化物１０に覆われていてもよい。

また、本第１０実施形態においては、本発明をサイドオン型の重水素ガス放電管に適用したが、これに限られることなく、管頂部より光を取り出すヘッドオン型重水素ガス放電管にも本発明を適用することができる。

（第１３実施形態）
次に、図５７及び図５８に基づいて、第１３実施形態に係るガス放電管ＤＴ３を説明する。図５７は、本第１３実施形態に係るガス放電管を示す概略構成図であり、図５８は、同じくガス放電管の断面構造を説明するための概略図である。

ガス放電管ＤＴ３は、図５７に示されるように、管状の放電容器としてのガラスバルブ４０１と、ガラスバルブ４０１の外側に配設される外部電極４１１と、ガラスバルブ４０１の内側に配設される内部電極としての傍熱型電極Ｃ２とを備えている。ガラスバルブ４０１は、たとえば合成石英ガラス管からなり、誘電体を形成している。このガラスバルブ４０１の一端部には、一対の導入線（導入ピン）４０３，４０５が封装されており、導入線４０３，４０５の先端部には傍熱型電極Ｃ２が装着されている。ガラスバルブ４０１の内部（放電空間Ｓｐ）には、誘電体バリア放電によってエキシマ分子を形成するガスとして、たとえばキセノン（Ｘｅ）ガスが気密封止されている。

ところで、エキシマ光発光効率は、放電距離、それにより付随的に生じる放電維持電圧によっても、変化するが、最も発光効率に影響する要素は、封入ガス圧力である。中でも１７２ｎｍに発光領域を有するキセノンが使用上最も実用的であり、キセノンガスは他の希ガスである、クリプトン、ネオン等と混合され使用されることもある。ここで、実用上封入されるキセノンガス圧力は、混合割合、放電距離等放電状況により、２ｋＰａから１００ｋＰａの範囲で使用可能である。またエキシマ光発光効率は、キセノンガスとして凡そ１０ｋＰａから５０ｋＰａにピークを有し使用状好ましい範囲である。

外部電極４１１は、導電性を有する剛体（金属導体）、たとえばニッケル、ステンレス鋼等からなる。本実施形態においては、直径０．１ｍｍ程度のニッケル素線をメッシュ状に編んで外部電極４１１を構成している。外部電極４１１におけるメッシュの大きさは、５〜２０メッシュ程度とされている。外部電極４１１は、図５８に示されるように、ガラスバルブ４０１の外周に巻き付けることにより配設されている。このように、外部電極４１１はメッシュ状に形成されているので、外部電極４１１によりガス放電管ＤＴ３から放出される光が遮蔽されることはない。なお、外部電極４１１としては、ニッケル、ステンレス鋼等の素線をガラスバルブ４０１の外周に巻き付けることにより、配設するようにしてもよい。

傍熱型電極Ｃ２は、図５９に示されるように、加熱用ヒータ１と、電子放射部４２５と、線状部材２１とを有している。

加熱用ヒータ１は、直径０．０３〜０．１ｍｍ、たとえば０．０７ｍｍのタングステン素線を二重に巻回したフィラメントコイルからなり、このタングステンフィラメントコイルの表面には、電着法等により電気絶縁材料（たとえば、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、シリカ等）が被覆されて電気絶縁層４が形成されている。加熱用ヒータ１の一端部１ａは、一対の導入線４０３，４０５のうちの一方の導入線４０３と電気的に接続されている。また、加熱用ヒータ１の他端部１ｂは、一対の導入線４０３，４０５のうちの他方の導入線４０５と電気的に接続されている。

電子放射部４２５は、加熱用ヒータ１からの熱を受けて電子を放出するものであり、二重コイル４１と、易電子放射物質としての金属酸化物１０とを含んでいる。二重コイル４１は、コイル状に巻き回されたコイルより構成される多重コイルであって、直径０．０９１ｍｍのタングステン素線を径０．２５ｍｍ、ピッチ０．１４６ｍｍの一次コイルに形成し、さらにその一次コイルで径１．７ｍｍ、ピッチ０．６ｍｍの二重コイルに形成したものである。二重コイル４１の内側には、加熱用ヒータ１が挿入されて配設されている。

また、二重コイル４１は、マンドレル４２を有している。ここで、マンドレルとは、フィラメントコイル作成時に巻径を決める型の役割を果たす芯線のことである。

線状部材２１は、導電性を有する剛体（金属導体）で、周期律表のIIIａ〜VIIａ、VIII、Ｉｂ族に属し、具体的にはタングステン、タンタル、モリブデン、レニウム、ニオブ、オスミウム、イリジウム、鉄、ニッケル、コバルト、チタン、ジルコニウム、マンガン、クロム、バナジウム、ロジウム、希土類金属等の高融点金属（融点１０００℃以上）の単体金属もしくはこれらの合金からなる。本実施形態においては、タングステン製の線状部材を用いている。線状部材２１の直径は、０．１ｍｍ程度に設定されている。線状部材２１は、二重コイル４１の外側に二重コイル４１の長手方向にわたって、放電方向に略直交するように配設されており、二重コイル４１と線状部材２１とは電気的に接続されている。なお、本実施形態においては、線状部材２１の本数は２本に設定されているが、これに限られることなく、１本、あるいは３本以上であってもよい。線状部材２１は、加熱用ヒータ１の一端部１ａと同様に、導入線４０３と電気的に接続されている。

金属酸化物１０は、二重コイル４１に保持され、線状部材２１に接触して設けられている。金属酸化物１０及び線状部材２１は、金属酸化物１０の表面及び線状部材２１の表面が放電面となるように、傍熱型電極Ｃ２の外側に露出しており、金属酸化物１０の表面部分に線状部材２１が接触するようになっていている。

金属酸化物１０としては、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）の内のいずれか単体の酸化物、又はこれらの酸化物の混合物、あるいは、主構成要件がバリウム、ストロンチウム、カルシウムの内のいずれか単体の酸化物、又はこれらの酸化物の混合物であり副構成要件がランタン系を含む希土類金属（周期律表のIIIａ）である酸化物が用いられる。バリウム、ストロンチウム、カルシウムは、仕事関数が小さく、熱電子を容易に放出することができ、熱電子供給量を増加させることができる。また、副構成要件として希土類金属（周期律表のIIIａ）を添加した場合、熱電子供給量を更に増加させることができると共に、耐スパッタ性能を向上することもできる。

金属酸化物１０は、電極物質材として金属炭酸塩（たとえば、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウム等）の形で塗布され、塗布された金属炭酸塩を真空加熱分解することにより得られる。このようにして得られた金属酸化物１０が最終的に易電子放射物質となる。電極物質材としての金属炭酸塩は、二重コイル４１の内側に加熱用ヒータ１を配設すると共に二重コイル４１の外側に線状部材２１を配設した状態で、線状部材２１側から塗布される。

再び、図５７を参照する。ガス放電管ＤＴ３には、駆動回路４４１が接続されている。駆動回路４４１は、ヒータ電源４４３、予熱スイッチ４４５、高周波電源４４７を含んでいる。ヒータ電源４４３及び予熱スイッチ４４５は、導入線４０３，４０５との間に直列接続されている。予熱スイッチ４４５が閉じられることにより、ヒータ電源４４３から傍熱型電極Ｃ２の加熱用ヒータ１に電力が供給され、傍熱型電極Ｃ２が予熱されることになる。高周波電源４４７は、導入線４０３と外部電極４１１との間に直列接続されており、外部電極４１１と傍熱型電極Ｃ２との間に高周波電圧を印加する。

上述した構成のガス放電管ＤＴ３においては、傍熱型電極Ｃ２が予熱され、外部電極４１１と傍熱型電極Ｃ２との間に高周波電圧が印加されていると、加熱用ヒータ１からの熱を受けて電子放射部４２５（金属酸化物１０）から電子が放出され、誘電体バリア放電が発生する。この誘電体バリア放電の発生によって、キセノンのエキシマ分子が形成される。そして、形成されたキセノンのエキシマ分子からエキシマ光（真空紫外光）が放射されることになる。このとき、ガラスバルブ４０１の内面に蛍光体が塗布されていれば、塗布された蛍光体がエキシマ光により励起されて可視光を放出する。

このように、本第１３実施形態のガス放電管ＤＴ３においては、内部電極が傍熱型電極Ｃ２とされているので、傍熱型電極Ｃ２から放電電子を放出するために必要な電位（加速電圧）が低くてすみ、ガス放電管ＤＴ３の発光効率を高めることができる。

また、内部電極が傍熱型電極Ｃ２とされているので、内部電極（傍熱型電極Ｃ２）から取り出すことのできる放電電流が多くなる。これにより、外部電極４１１の単位面積当たりの放電電流量が増えて、キセノンのエキシマ分子の生成量が増加することになる。この結果、ガス放電管ＤＴ３の光出力を大きくすることができる。

また、本第１３実施形態の傍熱型電極Ｃ２においては、金属酸化物１０に接触して線状部材２１が設けられ、線状部材２１により等電位面が実効的に形成されるので、形成された等電位面の広い領域で熱電子放出が起きるために放電面積が増加し、単位面積当りの電子放出量（電子放出密度）が大きくなり、放電位置における負荷が軽減されることになり、劣化要因である金属酸化物１０のスパッタ、還元金属との酸化による安定化（鉱物化）、つまり熱電子放出能の低下を抑制することができる。この結果、局所的な放電の発生を抑制でき、傍熱型電極Ｃ２の長寿命化を図ることができる。また、放電位置の移動も抑制されることになるため、長時間にわたって安定した放電を得ることができる。

また、本第１３実施形態の傍熱型電極Ｃ２にあっては、放電面積が増加したことに関連して、電流密度を若干上げて、負荷をやや増す、つまり、放電電流を増しても、従来のものに比べ損傷を小さくできる。これにより、従来のものとほぼ同一形状で、大放電電流の傍熱型電極を提供できる。

また、本第１３実施形態の傍熱型電極Ｃ２にあっては、線状部材２１を用いているので、熱電子放出能の低下及び放電位置の移動を抑制し得る構成の電気導体を低コスト且つより一層簡易に実現することができる。また、線状部材２１（電気導体）が剛体となるために、加工が容易であると共に、金属酸化物１０に密接して設けることができる。

また、本第１３実施形態の傍熱型電極Ｃ２にあっては、加熱用ヒータ１を核として、その外側に金属酸化物１０を保持する二重コイル４１を取り巻くように配置し、二重コイル４１に保持された金属酸化物１０の表面部分に接触するように線状部材２１を配設することにより、二重コイル４１の振動抑制効果が働き、金属酸化物１０の落下を防ぐことができる。また、二重コイル４１のピッチ間に多量の金属酸化物１０が保持されることになり、放電中の経時劣化に伴う消失金属酸化物分を補充する効果がある。

また、本第１３実施形態の傍熱型電極Ｃ２にあっては、二重コイル４１がマンドレル４２を有しているので、加工時に二重コイル４１が変形するのを抑制することができる。また、二重コイル４１がマンドレル４２を有することにより、二重コイル４１の熱容量が大きくなり、耐熱性が向上する。

（第１４実施形態）
次に、図６０及び図６１に基づいて、第１４実施形態に係るガス放電管ＤＴ４を説明する。図６０は、本第１４実施形態に係るガス放電管を示す概略構成図であり、図６１は、同じくガス放電管の断面構造を説明するための概略図である。

ガス放電管ＤＴ４は、第１実施形態と同様に、ガラスバルブ４０１と、導入線４０３，４０５と、外部電極４１１と、傍熱型電極Ｃ２とを備えている。ただし、図６０に示されるように、導入線４０３は、ガラスバルブ４０１の一端部に封装されており、導入線４０５はガラスバルブ４０１の他端部に封装されている。

ガス放電管ＤＴ４には、図６０及び図６１に示されるように、外部電極４１１の外側に、エキシマ光を反射するための光反射部材４５１が設けられている。ガラスバルブ４０１における光反射部材４５１が設けられていない部分が、光取り出し部分となる。光反射部材４５１は、アルミニウム等の金属を膜状に蒸着させることにより形成することができる。なお、光反射部材４５１と外部電極４１１とを別体にて構成しているが、光反射部材４５１をアルミニウム等の導電性を有した金属蒸着膜で構成した場合には、光反射部材４５１そのものを外部電極として用いるようにしてもよい。

ガス放電管ＤＴ４には、図６０に示されるように、駆動回路４７１が接続されている。駆動回路４７１は、ヒータ電源４４３、予熱スイッチ４４５、矩形波電源４７３を含んでいる。矩形波電源４７３は、バラストコンデンサ７５と共に、導入線４０３と外部電極４１１との間に直列接続されており、外部電極４１１と傍熱型電極Ｃ２との間に矩形波電圧（パルス電圧）を印加する。

上述した構成のガス放電管ＤＴ４においては、傍熱型電極Ｃ２が予熱され、外部電極４１１と傍熱型電極Ｃ２との間に矩形波電圧が印加されると、加熱用ヒータ１からの熱を受けて電子放射部４２５（金属酸化物１０）から電子が放出され、誘電体バリア放電が発生する。そして、この誘電体バリア放電によりキセノンのエキシマ分子が形成され、エキシマ光が放射されることになる。

このように、本第１４実施形態のガス放電管ＤＴ４においては、第１３実施形態のガス放電管ＤＴ３と同じく、内部電極が傍熱型電極Ｃ２とされているので、傍熱型電極Ｃ２から放電電子を放出するために必要な電位（加速電圧）が低くてすみ、ガス放電管ＤＴ４の発光効率を高めることができる。

また、内部電極が傍熱型電極Ｃ２とされているので、内部電極（傍熱型電極Ｃ２）から取り出すことのできる放電電流が多くなる。これにより、外部電極４１１の単位面積当たりの放電電流量が増えて、キセノンのエキシマ分子の生成量が増加することになる。この結果、ガス放電管ＤＴ４の光出力を大きくすることができる。

また、本第１４実施形態のガス放電管ＤＴ４にあっては、エキシマ光が光反射部材４５１により反射されて、光反射部材４５１が設けられていない部分から放出されるので、ガラスバルブ４０１の外面の全周からほぼ均一に光が放出される構成のガス放電管（たとえば、第１３実施形態のガス放電管ＤＴ３）に比較し、コンパクトで大光出力を得ることができる。

（第１５実施形態）
次に、図６２及び図６３に基づいて、第１５実施形態に係るガス放電管ＤＴ５を説明する。図６２は、本第１５実施形態に係るガス放電管を示す概略構成図であり、図６３は、同じくガス放電管の断面構造を説明するための概略図である。

ガス放電管ＤＴ５は、第１３及び第１４実施形態と同様に、ガラスバルブ４０１と、導入線４０３，４０５と、外部電極４１１と、傍熱型電極Ｃ２とを備えている。ガス放電管ＤＴ５には、図６２及び図６３に示されるように、ガラスバルブ４０１の内面に、エキシマ光を反射するための光反射部材４５１が設けられている。これにより、第１４実施形態のガス放電管ＤＴ４と同様に、ガラスバルブ４０１における光反射部材４５１が設けられていない部分が、光取り出し部分となる。

ガス放電管ＤＴ５には、図６２に示されるように、駆動回路４８１が接続されている。駆動回路４８１は、グロー管４８３、高周波電源４４７を含んでいる。なお、グロー管４８３を使ったグロースタータ式に替えて、タイマ機能を有する半導体素子を用いた電子スタート式、タイマ機能の有無を問わず機械式（有接点）スイッチを用いるようにしてもよい。

このように、本第１５実施形態のガス放電管ＤＴ５においては、第１３実施形態のガス放電管ＤＴ３及び第１４実施形態のガス放電管ＤＴ４と同じく、内部電極が傍熱型電極Ｃ２とされているので、傍熱型電極Ｃ２から放電電子を放出するために必要な電位（加速電圧）が低くてすみ、ガス放電管ＤＴ５の発光効率を高めることができる。

また、内部電極が傍熱型電極Ｃ２とされているので、内部電極（傍熱型電極Ｃ２）から取り出すことのできる放電電流が多くなる。これにより、外部電極４１１の単位面積当たりの放電電流量が増えて、キセノンのエキシマ分子の生成量が増加することになる。この結果、ガス放電管ＤＴ５の光出力を大きくすることができる。

また、本第１５実施形態のガス放電管ＤＴ５にあっては、第１４実施形態のガス放電管ＤＴ４と同じく、エキシマ光が光反射部材４５１により反射されて、光反射部材４５１が設けられていない部分から放出されるので、ガラスバルブ４０１の外面の全周からほぼ均一に光が放出される構成のガス放電管（たとえば、第１３実施形態のガス放電管ＤＴ３）に比較し、コンパクトで大光出力を得ることができる。

なお、上述した第１３〜第１５実施形態においては、ガス放電管用傍熱型陰極として第２実施形態のガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２を用いた例を示すが、ガス放電管用傍熱型陰極Ｃ２の代わりにガス放電管用傍熱型陰極Ｃ１，Ｃ４〜Ｃ１１のいずれかを用いるようにしてもよい。また、誘電体バリア放電によってエキシマ分子を形成するガスとして、キセノンガス以外に、クリプトン（Ｋｒ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）の単体、あるいは混合ガス等を用いることもできる。

第１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を示す概略正面図である。 第１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を示す概略側面図である。 （ａ）は、第１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を示す概略上面図である。（ｂ）は、第１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を示す概略上面図である。 第１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を示す概略断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極における、製造工程の一例を説明するための図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極における、製造工程の一例を説明するための図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極における、製造工程の一例を説明するための図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極における、製造工程の一例を説明するための図である。 本発明のガス放電管用傍熱型電極（ガス放電管用傍熱型陰極）によるボックス電位の経時変化に関する線図である。 第１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略断面図である。 第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を示す概略断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極における、製造工程の一例を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極における、製造工程の一例を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極における、製造工程の一例を説明するための図である。 第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略正面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略上面図である。 第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略正面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略上面図である。 第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略正面図である。 第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略上面図である。 第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略斜視図である。 第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略断面図である。 第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略断面図である。 第２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略断面図である。 第３実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を示す概略上面図である。 第３実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を示す概略側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第３実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を示す概略上面図である。 第３実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を示す概略断面図である。 第３実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略断面図である。 第４実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を示す概略上面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第４実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を示す概略側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第４実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を示す概略上面図である。 第４実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を示す概略断面図である。 第４実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第４実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極における、製造工程の一例を説明するための図である。 第５実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を示す概略断面図である。 第６実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略断面図である。 第７実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を示す概略断面図である。 第８実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を用いたガス放電管を示す概略断面図である。 第８実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を用いたガス放電管の点灯回路を示す回路図である。 本発明のガス放電管によるランプ管電圧及びランプ管電流の経時変化に関する線図である。 第８実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を用いたガス放電管の変形例（片側外部電極型ランプ）を示す構成図である。 第９実施形態に係るガス放電管の概略構成図である。 第９実施形態に係るガス放電管の概略構成図である。 第１０実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を用いたガス放電管を示す全体斜視図である。 第１０実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を用いたガス放電管の発光部の分解した状態における斜視図である。 第１０実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を用いたガス放電管の発光部の横断面図である。 第１１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を用いたガス放電管の点灯装置を示す回路図である。 （ａ）〜（ｆ）は、第１１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を用いたガス放電管の点灯装置における、動作電圧特性を示すタイムチャートである。 （ａ）〜（ｅ）は、第１１実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を用いたガス放電管の点灯装置における、動作電流特性を示すタイムチャートである。 第１２実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極を用いたガス放電管の点灯装置を示す回路図である。 第１〜第７実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略正面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第１〜第７実施形態に係るガス放電管用傍熱型陰極の変形例を示す概略上面図である。 第１３実施形態に係るガス放電管を示す概略構成図である。 第１３実施形態に係るガス放電管の断面構造を説明するための概略図である。 第１３実施形態に係るガス放電管に含まれる、内部電極（傍熱型電極）を示す概略断面図である。 第１４実施形態に係るガス放電管を示す概略構成図である。 第１４実施形態に係るガス放電管の断面構造を説明するための概略図である。 第１５実施形態に係るガス放電管を示す概略構成図である。 第１５実施形態に係るガス放電管の断面構造を説明するための概略図である。 ガス放電管における、ヒータ印加電圧と陰極降下電圧（ボックス電位）との関係を示す線図である。 ガス放電管における、ヒータ印加電圧と放電電流との関係を示す線図である。

符号の説明

１…加熱用ヒータ、２…二重コイル、３…メッシュ状部材、４…電気絶縁層、１０…金属酸化物、２１…線状部材、３１…基体金属、４１…二重コイル、４２…マンドレル、５１…管状バルブ、５２…蛍光体膜、７１…放電遮蔽板、７４…陽極、７６…収束電極、１０１…点灯装置、１０３…定電流電源、１１１…補助点灯回路部、１１３…固定抵抗器、１１５…コンデンサ、１２１…通電遮断切替回路部、１２３…グロー管、１３１…固定抵抗器、２０１…点灯装置、２１１…陰極加熱用電圧源、２２１…トリガスイッチ、２２３…固定抵抗器、２２５…コンデンサ、２２７…放電開始用電圧源、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８，Ｃ９，Ｃ１０，Ｃ１１…傍熱型陰極、ＤＴ１，ＤＴ３，ＤＴ４，ＤＴ５…ガス放電管、ＤＴ２…重水素ガス放電管。

Claims (19)

1. 容器と、当該容器に気密に封着された一対の傍熱型電極とを備えるガス放電管であって、
   前記一対の傍熱型電極は、
   表面に電気絶縁層が形成された加熱用ヒータと、
   前記加熱用ヒータからの熱を受けて電子を放出する電子放射部と、
   前記電子放射部の最表面側部分に設けられ、所定長さを有する電気導体と、をそれぞれ有し、
   前記電子放射部は、易電子放射物質としての金属酸化物と、前記金属酸化物を保持するコイル部材とを含んでおり、
   前記電気導体は、メッシュ状に形成された高融点金属であり、該高融点金属は前記金属酸化物と接触していることを特徴とするガス放電管。
2. 前記一対の傍熱型電極は、前記電気導体が対向するように封着されていることを特徴とする請求項１に記載のガス放電管。
3. 前記電気導体は、前記コイル部材の長手方向にそって前記コイル部材の複数のコイル部分に接触して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガス放電管。
4. 前記コイル部材は、コイルをコイル状に巻き回して構成した多重コイルであることを特徴とする請求項３に記載のガス放電管。
5. 前記コイル部材は、マンドレルを有するコイルをコイル状に巻き回して構成した多重コイルであることを特徴とする請求項３に記載のガス放電管。
6. 前記金属酸化物は、バリウム、ストロンチウム、カルシウムの内のいずれか単体の酸化物、又はこれらの酸化物の混合物あるいは希土類金属の酸化物を含んでいることを特徴とする請求項３に記載のガス放電管。
7. 前記一対の傍熱型電極は、筒状の基体金属を更にそれぞれ有しており、
   前記基体金属の内側には前記加熱用ヒータが配置されると共に、前記基体金属の外側に前記電子放射部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガス放電管。
8. 容器と、当該容器に気密に封着された一対の傍熱型電極とを備えるガス放電管であって、
   前記一対の傍熱型電極は、
   コイル状に巻き回されたコイル部材と、
   前記コイル部材の内側に配設され、表面に電気絶縁層が形成された加熱用ヒータと、
   前記コイル部材の外側に前記コイル部材の長手方向にわたって配設され、メッシュ状に形成された高融点金属と、
   前記高融点金属と接触するように前記コイル部材に保持された易電子放射物質としての金属酸化物と、をそれぞれ有すると共に、前記高融点金属が対向するように封着されていることを特徴とするガス放電管。
9. 容器と、当該容器に気密に封着された一対の傍熱型電極とを備えるガス放電管であって、
   前記一対の傍熱型電極は、
   マンドレルを有し、コイル状に巻き回されたコイル部材と、
   前記コイル部材の内側に配設され、表面に電気絶縁層が形成された加熱用ヒータと、
   前記コイル部材の外側に前記コイル部材の長手方向にわたって配設され、メッシュ状に形成された高融点金属と、
   前記コイル部材及び前記高融点金属と接触するように設けられた易電子放射物質としての金属酸化物と、をそれぞれ有すると共に、前記高融点金属が対向するように封着されていることを特徴とするガス放電管。
10. 前記コイル部材は、一重コイルであることを特徴とする請求項８に記載のガス放電管。
11. 前記コイル部材は、コイルをコイル状に巻き回して構成した多重コイルであることを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか一項に記載のガス放電管。
12. 容器と、当該容器に気密に封着された一対の傍熱型電極とを備えるガス放電管であって、
    前記一対の傍熱型電極は、
    筒状に形成された基体金属と、
    前記基体金属の内側に配設され、表面に電気絶縁層が形成された加熱用ヒータと、
    前記基体金属の外側にコイル状に巻き回されたコイル部材と、
    前記コイル部材の外側に前記コイル部材の長手方向にわたって配設され、メッシュ状に形成された高融点金属と、
    前記高融点金属と接触するように前記コイル部材に保持された易電子放射物質としての金属酸化物と、をそれぞれ有すると共に、前記高融点金属が対向するように封着されていることを特徴とするガス放電管。
13. 容器と、当該容器に気密に封着された一対の傍熱型電極とを備えるガス放電管であって、
    前記一対の傍熱型電極は、
    表面に電気絶縁層が形成された加熱用ヒータと、
    前記加熱用ヒータの外側に前記加熱用ヒータの長手方向にわたって配設され、メッシュ状に形成された高融点金属と、
    前記高融点金属と接触するように設けられた易電子放射物質としての金属酸化物と、をそれぞれ有すると共に、前記高融点金属が対向するように封着されていることを特徴とするガス放電管。
14. 容器と、当該容器に気密に封着された一対の傍熱型電極とを備えるガス放電管であって、
    前記一対の傍熱型電極は、
    表面に電気絶縁層が形成された加熱用ヒータと、
    前記加熱用ヒータの外側に前記加熱用ヒータの長手方向にわたって配設され、前記長手方向に沿って波打つように延び且つメッシュ状に形成された高融点金属と、
    前記高融点金属の一方面側の谷部を一方向から横断し、前記高融点金属の他方面側の谷部を逆方向から横断する形状を有する導電線と、
    前記高融点金属と接触するように設けられた易電子放射物質としての金属酸化物と、をそれぞれ有すると共に、前記高融点金属が対向するように封着されていることを特徴とするガス放電管。
15. 前記導電線は、マンドレルと、前記マンドレルの外周に巻き回された細線とを有していること特徴とする請求項１４に記載のガス放電管。
16. 容器と、当該容器に気密に封着された一対の傍熱型電極とを備えるガス放電管であって、
    前記一対の傍熱型電極は、
    筒状に形成された基体金属と、
    前記基体金属の内側に配設され、表面に電気絶縁層が形成された加熱用ヒータと、
    前記基体金属表面に前記加熱用ヒータの長手方向にわたって配設され、メッシュ状に形成された高融点金属と、
    前記高融点金属と接触するように設けられた易電子放射物質としての金属酸化物と、をそれぞれ有すると共に、前記高融点金属が対向するように封着されていることを特徴とするガス放電管。
17. 前記容器に、希ガス、あるいは、希ガス及び水銀が封入されていることを特徴とする請求項１〜請求項１６のいずれか一項に記載のガス放電管。
18. 前記容器の内面には、蛍光体膜が形成されていることを特徴とする請求項１７に記載のガス放電管。
19. 交流駆動することを特徴とする請求項１〜請求項１８のいずれか一項に記載のガス放電管。
    

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