JPH0195461A

JPH0195461A - 高輝度放電燈

Info

Publication number: JPH0195461A
Application number: JP25300087A
Authority: JP
Inventors: Masaki Kusutani; 楠谷　昌樹
Original assignee: Wakomu KK
Current assignee: Wakomu KK
Priority date: 1987-10-07
Filing date: 1987-10-07
Publication date: 1989-04-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、高輝度放電燈に関するものであり、特に発光
部の平均輝度を向上させた高輝度放電燈に関するもので
ある。

（従来の技術）従来、映画、スライド等の、限定された小寸法のフィル
ム画像を、大面積のスクリーン上に高照度で拡大投映す
る投光器、あるいは遠方まで照射するためのサーチライ
トに用いられる高輝度白色光源としては、数十気圧の高
純度キセノンガス中のアーク放電を利用した短アークキ
セノン放電燈が最も広く利用されている。

（発明が解決しようとする問題点）上記した従来技術は次のような問題点を有していた。す
なわち、光源に求められる重要な性能特性である発光部
の平均輝度を向上させるためには、アーク放電中のキセ
ノンガスの気圧を高めればよい。

しかし、キセノンアーク放電中の気圧は、発光ランプバ
ルブの素材である石英ガラス材質などの熱的、機械的強
度によって制限されているため、安全性を損なわず、従
来からの実用実績以上に動作気圧を上げることはできな
い。

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
である。

（問題点を解決するための手段および作用）前記の問題
点を解決するために、本発明は、耐熱、透明材料から成
るバルブ中に封止された陽極と陰極との間でアーク放電
を行わせる放電燈において、該バルブの中に少なくとも
一種類の不活性ガスを混入したキセノンガスを封入した
点に特徴がある。

これによって、アーク放電中の陽光柱外周の温度が低下
するので、該陽光柱周辺のイオンが減少し、その結果、
柱の断面積が減少するのでアーク中心部の電流密度が高
まり、放電燈の平均輝度を向上させることができるとい
う作用効果を生じさせることができる。

（実施例）アーク放電では、放電電流を増やしても電流密度は必ず
しも増加せず、陽光柱が広がってしまい高輝度は期待で
きない。電流密度を増加させるためには、陽光柱の径を
制限する必要があり、これは陽光柱の外周を冷却するこ
とによって達成される。

この効果は、電気伝導度の高い気体の周辺が冷却される
と中心部に電流が集中するという熱ピンチ効果によるも
のである。

以下に図面を参照して、本発明の詳細な説明する。第１
図はキセノンガスに窒素ガスを混入した本発明の一実施
例の高輝度放電燈の断面図である。

第１図において、陽電極芯線タングステン棒７、および
陰電極芯線タングステン棒９は一直線上に設置され、そ
の対向する先端は、それぞれ放電燈の陽極１と陰極４と
を構成している。気密シール部６は、該陽電極芯線タン
グステン棒７、および陰電極芯線タングステン棒９を石
英ガラス製ランプバルブ５に固定すると共に前記陽極１
および陰極４を該石英ガラス製ランプバルブ５の中に封
止している。

該石英ガラス製ランプバルブ５の中には、少なくとも一
種類の不活性ガスを混入したキセノンガスが封入されて
いる。

段継ガラス部８は、前記陽陰画電極芯線タングステン棒
と石英ガラスとの熱膨張の差により、前記石英ガラス製
ランプバルブ５の気密シール部６に発生するクラックを
防止するものである。

上記した構成を有する本発明の高輝度放電燈において、
前記陽極１と陰極４との間に電流が流・されるとアーク
放電が始まり、キセノンガスおよび窒素ガスが解離しイ
オン状態となる。

解離した該キセノンガスおよび窒素ガスのイオンと電子
とはプラズマ状態となり、該陽極１と陰極４との間には
、純キセノンアーク２および異種ガス混入キセノンアー
ク３から成る陽光柱が形成される。

本願高輝度放電溶明の発明者の行った実験によると、分
圧が０．０３％ないし３０２６の不活性ガス単体、およ
び該不活性ガスの混合ガスの少なくとも一方を混入した
キセノンガスを封入した放電燈において、従来のキセノ
ンガス単体が封入された放電燈に比べて、前記陽光柱の
部分的な平均輝度が３０％以上高くなる可能性が確認さ
れた。

この原因としては以下のことが考えられる。

すなわち、アーク放電では、管壁などで失われるイオン
を補うだけのイオン化が行われるが、窒素ガスの熱伝導
度はキセノンガスの熱伝導度に比べて大きいので、窒素
ガスのイオン化、管壁での熱放出によるイオンの再結合
が繰返されると、キセノンガス単体のときよりも管壁へ
の熱放出が増すので、該陽光柱の外周がキセノンガス単
体のときよりも冷却され、その結果、前記熱ピンチ効果
によって中心部に電流が集中し、該陽光柱の電流密度が
増すものと思われる。

以上の説明においては、添加ガスとして窒素ガスを例に
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン等の希ガス、
および水素等のヌ応性に乏しく熱伝導度の大きい不活性
ガス、あるいは、該不活性ガスの混合ガスであればいず
れであってもかまわない。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれば、バル
ブ内の圧力を上げることなく、自然界に多量に存在する
ガスを用いて発光部の平均輝度を向上させることができ
るので、容易に高輝度放電燈を提供することができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す高輝度放電燈の断面図
である。１・・・陽極、２・・・純キセノンアーク、３・・・異
種ガス混入キセノンアーク、４・・・陰極、５・・・石
英ガラス製ランプバルブ、６・・・気密シール部、７・
・・陽電極芯線タングステン棒、８・・・段継ガラス部
、９・・・陰電極芯線タングステン棒代理人弁理士　平木道人　外１名

Claims

【特許請求の範囲】

（１）気体が封入された、耐熱、透明材料から成るバル
ブ中に封止された、陽極と陰極との間でアーク放電を行
わせる放電燈において、前記気体が、少なくとも一種類の不活性ガスを混入した
キセノンガスであることを特徴とする高輝度放電燈。
（２）前記キセノンガスに注入された前記不活性ガスの
分圧は、全圧の０．０３％以上であることを特徴とする
前記特許請求の範囲第１項記載の高輝度放電燈。
（３）前記キセノンガスに注入された前記不活性ガスの
分圧は、全圧の３０％以下であることを特徴とする前記
特許請求の範囲第１項ないし第２項記載の高輝度放電燈
。
（４）前記不活性ガスの少なくとも一種類は、２原子分
子であることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項な
いし第３項記載の高輝度放電燈。
（５）前記不活性ガスの少なくとも一種類は、単原子分
子であることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項な
いし第４項記載の高輝度放電燈。
（６）前記陽極と陰極との間隔が、２０ｍｍ以内である
ことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項ないし第５
項記載の高輝度放電燈。