JPH0122219Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、高い放射強度を有する紫外線の発生
装置に関するものであり、この場合光線は、紫外
線透過性の、水銀及び希ガスで充された内径４乃
至20mmの放電管の中で、水銀圧5.10^-3乃至5.10^-1
mmＨｇ及び電流密度１乃至25A／cm²において２個
の電極間に、熱電子放射により生ずるガス放電に
より発生する。そしてこのときの放電管は両端が
電極収納用の管状の端部と接続されている。

この種の、強電流低圧紫外線源と略称されてい
る装置は例えば特公昭57−54908号公報及び西独
国特許公開第2433557号公報により公知である。
高い放射強度を得るためにこの種のランプは通常
直流で運転される。これには異る２種の電極、即
ち、酸化バリウムといつた熱電子放射陰極、と高
エネルギ電子を受容する、従つて高い耐熱性の、
例えばグラフアイト製の陽極を必要とする。圧力
差が小さい時の光源の運転には大きな水銀蒸気流
が陽極領域から陰極領域へ生ぜざるを得ないた
め、更に圧力平衡室を設ける必要がある。しか
し、放電における起電現象は不可避であるため、
放電領域の全表面に亘つて不均等な放射が行われ
光源の早期劣化が起る。

西独国特許公開第2515607号公報により圧力平
衡室を有する強電流水銀低圧ランプが公知であ
る。このランプにあつては陽極と陰極がひとつの
円筒の中に相前後して配置されており、放電室の
一方の脚が同軸的に円筒中に突出し環状に形成さ
れた陽極を貫通している。この種のランプは例え
ば包装物の滅菌のための紫外線源として好んで使
われている。これらのランプを使用の際、圧力平
衡室を通る陽陰極間の直接の貫通放電が生じ、こ
れにより場合によつてはランプ全体の破壊に到る
ことがあり得ることが判明した。この貫通放電の
原因は圧力平衡室のあまりにも高い温度にある。
この均圧室の形状は公知のランプにあつては本質
的に二つのカラー状の部分により決定されるので
ある。圧力平衡室における高温はこれらのランプ
では陰極からの放射により加熱されることにより
生ずる。更に放電の陽光柱により温度上昇が生ず
る。

本考案は単純な構造で、特に波長254nmにおい
て高い放射強度と全表面において一様な放射を実
現しそれに加えて長い寿命と高い効率を特長とす
る装置を提示することを課題とする。また、圧力
平衡室の貫通放電を避け、これによつて、平均寿
命を高めることを目的とするものである。

本考案によればこの課題は実用新案登録請求の
範囲に示す構成により解決される。

本考案により重要なことは、直流運転、圧力平
衡室及び同軸端部中に相前後して配置された電極
を有する構成において他方の端部の中に突出して
いる一方の端が少くとも陰極にまで達し、これを
包囲していることである。

この措置により２つのことが達成される。すな
わち、ひとつには、圧力平衡室の大きな部分が陰
極領域に入り、その結果冷却が改善されることで
あり、ふたつには、この構造は公知のランプに比
し、より長い圧力平衡室を可能にする。（貫通放
電に対する圧力平衡室の長さの影響についてはス
イス連邦共和国第578250号明細書を参照のこと。） 以下本考案を実施例につき図面を用いて詳述す
る。

第１図には硬質ガラスから成る端部２が図示さ
れており、この中には両方の電極、即ち陰極３′
及び陽極３、が相前後して配置されている。陰極
３′は本来の加熱フイラメントの他に、側面への
熱放射を防ぐための円筒状の放射遮蔽体を有して
いる。放電管１は２本の脚から成つており、両者
とも端部２の同じ端に接続されている。その場合
端部２′へ接続された脚は端部２の中へ同軸的に
突出し、環状に形成された陽極３を貫通し、陽極
領域７においてしかるべき拡がりで陰極３′を囲
んでいる。

端部２と２′の壁の間の圧力平衡室８は全域に
わたつて堅牢なそして貫通放電を防止する区間を
構成していて、この区間はさらに間隔Ｄが0.5mm
より小さくなければ陽極部と陰極部間の圧力平衡
のため十分なガス／蒸気の流れを可能ならしめ
る。間隔Ｄが４mmより大きいときは、貫通放電に
至る可能性がある。これらの場合には陰極３′を
端部２′のさらに奥に配置すべきである。何とな
れば、圧力平衡室を通る陽極と陰極間の距離が延
長され、これにより同時に万一の貫通放電を阻む
からである。特に１mmの間隔Ｄを有する光源が有
利であることが実証された。

光源の満足な運転を保証するために端部２に突
出する端部２′の長さｌは、陽極３の下端と端部
２′の下端で測定して、端部２の外にある放電管
の全長の約1/5から1/20、特に1/10であるべきで
ある。第２図には蛇行形放電室を有するランプを
図示してある。

本考案の紫外線発生装置は容易に製造でき、直
流用の一端部ランプの全ての種類のために最善の
解決法であることが実証された。

特に有利なデータは以上の通りである。：希ガ
ス圧２…5.10^-2mmＨｇ、電流密度４…８・Ａ／
cm²、虫垂状の管部５の中の温度50…60℃、放電区
間の電圧降下1V／cm±0.2、中垂状の管部は内径
10mmにおいて３乃至６cmの長さをもつ。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧力平衡室を有する本考案による直流
運転用の装置の端部の詳細図、第２図は第１図に
よる装置の全体図である。 １……放電管、２……陽極用端部、２′……陰
極用端部、３……陽極、３′……陰極、５……中
垂状の管部、７……陽極領域、８……圧力平衡
室、９……円筒状遮蔽体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 水銀及び希ガスで充した内径４乃至20mmで両
   端が電極収容のため管状の端部に接続されてい
   る紫外線透過性の放電管中において、水銀蒸気
   圧5.10^-3乃至5.10^-1mmＨｇ及び放電電流密度１
   乃至25A／cm²の下で２個の電極の間に発生する
   熱電子放射による気体放電によつて強度の紫外
   線を発生させる装置であつて、希ガスとしてア
   ルゴン、クリプトン及び／またはキセノンを運
   転状態において0.01乃至0.5mmＨｇのガス圧Ｐ
   の下で使用し、放電管１及びその端部２，２′
   が、波長185及び194nmのスペクトル線はほぼ
   完全に吸収され、254nmの線はほぼ無損失で透
   過するように配合された組成の石英ガラスから
   成つており、また放電管１に、その温度が48乃
   至65℃に設定できる、凝縮した水銀を溜めるた
   めの虫垂状の管部５を設け、かつ圧力平衡室８
   を有し、陽極３及び陰極３′が一つの端部２の
   中で相前後して配置され、一方の端部２′が他
   方の端部２の内部に同軸的に突出しており、環
   状に形成された陽極３を貫通し、他方の端部２
   の中へ突出する端部２′が少なくとも陰極３′ま
   で達していて、これを側面的に包囲して成る紫
   外線発生装置。 ２ 他方の端部２の中に突出する一方の端部２′
   の長さｌが、陽極３の下端と一方の端部２′の
   下端の間において測つたとき、他方の端部２の
   中に入らない放電管の全長の５分の１から20分
   の１である実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の紫外線発生装置。 ３ 他方の端２の壁と、この端部２の中に突出す
   る、一方の端部２′との間隔が圧力平衡室の領
   域において0.5乃至４mmである実用新案登録請
   求の範囲第１項または第２項記載の紫外線発生
   装置。