JPH0247598Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0247598Y2 JPH0247598Y2 JP1986089494U JP8949486U JPH0247598Y2 JP H0247598 Y2 JPH0247598 Y2 JP H0247598Y2 JP 1986089494 U JP1986089494 U JP 1986089494U JP 8949486 U JP8949486 U JP 8949486U JP H0247598 Y2 JPH0247598 Y2 JP H0247598Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microwave
- discharge lamp
- cavity
- discharge
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、マイクロ波放電を利用したマイク
ロ波放電光源装置に関する。
ロ波放電光源装置に関する。
最近、放電利用の光源装置として、高周波放
電、特に高周波としてマイクロ波を用いた光源装
置が注目されている。従来の有電極の光源装置で
は、ランプの寿命が電極の消耗により決定されて
いたが、マイクロ波を用いた光源装置では、ラン
プを無電極にできるため、ランプ寿命が長くなる
という特徴がある。
電、特に高周波としてマイクロ波を用いた光源装
置が注目されている。従来の有電極の光源装置で
は、ランプの寿命が電極の消耗により決定されて
いたが、マイクロ波を用いた光源装置では、ラン
プを無電極にできるため、ランプ寿命が長くなる
という特徴がある。
さらに、電極による熱損失がなく、しかも、放
電のインピーダンスが初期状態と安定状態で差が
小さいため、安定状態でインピーダンス整合させ
た場合でも、初期状態での電力注入が容易であ
り、また、放電々力がランプ管壁に偏つているな
どのために、最大出力到達までの時間が短くなる
という特徴もある。
電のインピーダンスが初期状態と安定状態で差が
小さいため、安定状態でインピーダンス整合させ
た場合でも、初期状態での電力注入が容易であ
り、また、放電々力がランプ管壁に偏つているな
どのために、最大出力到達までの時間が短くなる
という特徴もある。
第１図は、これらの特長を利用した本考案者ら
の先行考案によるマイクロ波放電光源装置の構成
を示す縦断面図で、１はマグネトロン、２はマグ
ネトロンアンテナ、３は導波管、４は内壁の形状
を回転対称形に構成されたマイクロ波空胴、５は
空胴４と導波管３の接合部に設けられたマイクロ
波給電口、６は球形に形成された放電灯、７はマ
グネトロン１および放電灯６を冷却するためのフ
アン、８は導波管３の一部に設けられた通気口、
９は空胴４の前面を覆うメツシユ板、１０はマグ
ネトロン１、導波管３、空胴４等を覆う箱体、１
１は放電灯６を支持する支持棒である。
の先行考案によるマイクロ波放電光源装置の構成
を示す縦断面図で、１はマグネトロン、２はマグ
ネトロンアンテナ、３は導波管、４は内壁の形状
を回転対称形に構成されたマイクロ波空胴、５は
空胴４と導波管３の接合部に設けられたマイクロ
波給電口、６は球形に形成された放電灯、７はマ
グネトロン１および放電灯６を冷却するためのフ
アン、８は導波管３の一部に設けられた通気口、
９は空胴４の前面を覆うメツシユ板、１０はマグ
ネトロン１、導波管３、空胴４等を覆う箱体、１
１は放電灯６を支持する支持棒である。
次に動作について説明する。マグネトロン１に
よつて発生したマイクロ波は、マグネトロンアン
テナ２を通して導波管３中に放射される。
よつて発生したマイクロ波は、マグネトロンアン
テナ２を通して導波管３中に放射される。
このマイクロ波は導波管３を伝播し、給電口５
を通して空胴４中に放射され、空胴４中にマイク
ロ波電磁界を形成する。このマイクロ波電磁界に
より、放電灯６中のガスが放電し、放電灯内壁が
熱せられ、管中にある水銀等の金属が蒸発しガス
化されて、放電は金属ガスの放電に移る。この
時、金属の種類に応じた特定の発光スペクトルを
持つ光が発生するので、これを光源として用い
る。ランプ６からの光を有効に利用するため空胴
４の後面を反射板として用い、前面は、マイクロ
波は遮断するが、光は透過する金属メツシユ板９
で構成して光を前方のみに放射させる。一方、マ
グネトロン１および放電灯６は動作中冷却する必
要があるため、冷却フアン７によりマグネトロン
１を冷却し、この冷却空気は送風フード１２によ
り通気口８へ導びかれ、導波管３および給電口５
を経てランプ６を冷却した後、メツシユ板９から
排気される。
を通して空胴４中に放射され、空胴４中にマイク
ロ波電磁界を形成する。このマイクロ波電磁界に
より、放電灯６中のガスが放電し、放電灯内壁が
熱せられ、管中にある水銀等の金属が蒸発しガス
化されて、放電は金属ガスの放電に移る。この
時、金属の種類に応じた特定の発光スペクトルを
持つ光が発生するので、これを光源として用い
る。ランプ６からの光を有効に利用するため空胴
４の後面を反射板として用い、前面は、マイクロ
波は遮断するが、光は透過する金属メツシユ板９
で構成して光を前方のみに放射させる。一方、マ
グネトロン１および放電灯６は動作中冷却する必
要があるため、冷却フアン７によりマグネトロン
１を冷却し、この冷却空気は送風フード１２によ
り通気口８へ導びかれ、導波管３および給電口５
を経てランプ６を冷却した後、メツシユ板９から
排気される。
又、第２図は先行発明による他のマイクロ波放
電光源装置の構成を示す縦断面図で、通気口８を
空胴４に設けている。この場合も、冷却フアン７
によりマグネトロン１を冷却し、この冷却空気
は、箱体１０に通気口がないため、通気口８を通
つて空胴４内へ導びかれ、ランプ６を冷却した
後、メツシユ板９から排気される。
電光源装置の構成を示す縦断面図で、通気口８を
空胴４に設けている。この場合も、冷却フアン７
によりマグネトロン１を冷却し、この冷却空気
は、箱体１０に通気口がないため、通気口８を通
つて空胴４内へ導びかれ、ランプ６を冷却した
後、メツシユ板９から排気される。
一方、放電灯６は消灯後、温度が高いため内圧
が高い状態にある。ところが、ガス圧が高圧の場
合には、ガス圧と共に放電開始電圧が上昇する。
すなわち、消灯後、放電灯６の温度が高い状態で
点灯しようとしても点灯できないことがある。消
灯後、再び点灯できるまでの時間は、消灯後の放
電灯６の冷却状態に左右される。上記の従来の装
置では、放電灯６を冷却するのに導波管、又は空
胴にあけたメツシユ状の通気口８を通して導入し
た冷却空気を用いている。したがつて、放電灯６
の外壁では冷却空気の風速が遅く、消灯後の冷却
能力としては不足で、再び点灯できるまでの時間
が長かつた。
が高い状態にある。ところが、ガス圧が高圧の場
合には、ガス圧と共に放電開始電圧が上昇する。
すなわち、消灯後、放電灯６の温度が高い状態で
点灯しようとしても点灯できないことがある。消
灯後、再び点灯できるまでの時間は、消灯後の放
電灯６の冷却状態に左右される。上記の従来の装
置では、放電灯６を冷却するのに導波管、又は空
胴にあけたメツシユ状の通気口８を通して導入し
た冷却空気を用いている。したがつて、放電灯６
の外壁では冷却空気の風速が遅く、消灯後の冷却
能力としては不足で、再び点灯できるまでの時間
が長かつた。
この考案は、上記のような、再点灯までの時間
が長いという不都合を解消するためになされたも
ので、放電灯を局部冷却することで、再点灯まで
の時間が短いマイクロ波放電光源装置を提供する
ことを目的としている。
が長いという不都合を解消するためになされたも
ので、放電灯を局部冷却することで、再点灯まで
の時間が短いマイクロ波放電光源装置を提供する
ことを目的としている。
第３図は、この考案の一実施例の構成を示す縦
断面図であり、７１はマグネトロン冷却兼放電灯
冷却用のフアン、１４は送風フード、１５は空胴
４の一部を貫通して接続された金属パイプであ
り、マイクロ波のシールド効果もある。１６は金
属パイプ１５に例えば挿入された誘電体パイプ
で、先端は空胴４内に突出して放電灯６の外壁に
近接するように設けている。
断面図であり、７１はマグネトロン冷却兼放電灯
冷却用のフアン、１４は送風フード、１５は空胴
４の一部を貫通して接続された金属パイプであ
り、マイクロ波のシールド効果もある。１６は金
属パイプ１５に例えば挿入された誘電体パイプ
で、先端は空胴４内に突出して放電灯６の外壁に
近接するように設けている。
この装置ではフアン７１による冷却空気は、ま
ずマグネトロン１を冷却し、送風フード１４によ
り金属パイプ１５に導びかれ、誘電体パイプ１６
を通つて、放電灯６の外壁のすぐ近くで放電灯６
に向かつて吹きつけられる。この放電灯６を冷却
し、メツシユ板９より排気される。冷却空気は誘
電体パイプ１６の出口の口が細く、放電灯６の外
壁のすぐ近くで吹きつけられるため、従来の装置
に比較して、放電灯６の外壁のパイプに面してい
る部分で、風速が速くなつている。したがつて、
放電灯６は局部的によく冷却され、温度が速く下
がる。一方、放電灯６の内圧は、内壁の最冷点で
決定される。
ずマグネトロン１を冷却し、送風フード１４によ
り金属パイプ１５に導びかれ、誘電体パイプ１６
を通つて、放電灯６の外壁のすぐ近くで放電灯６
に向かつて吹きつけられる。この放電灯６を冷却
し、メツシユ板９より排気される。冷却空気は誘
電体パイプ１６の出口の口が細く、放電灯６の外
壁のすぐ近くで吹きつけられるため、従来の装置
に比較して、放電灯６の外壁のパイプに面してい
る部分で、風速が速くなつている。したがつて、
放電灯６は局部的によく冷却され、温度が速く下
がる。一方、放電灯６の内圧は、内壁の最冷点で
決定される。
すなわち、内壁の一部の温度が低ければ、その
部分で中の水銀等の蒸気が凝縮し、内圧が下が
る。よつて、消灯後、再び点灯可能となる内圧ま
で下がるのに要する時間が短くなる。ここで、金
属パイプ１５の長さは空胴中にあるマイクロ波
の漏れが、安全上問題とならないレベル
（1mw／cm）以下となるようにする必要がある。
部分で中の水銀等の蒸気が凝縮し、内圧が下が
る。よつて、消灯後、再び点灯可能となる内圧ま
で下がるのに要する時間が短くなる。ここで、金
属パイプ１５の長さは空胴中にあるマイクロ波
の漏れが、安全上問題とならないレベル
（1mw／cm）以下となるようにする必要がある。
マイクロ波の自由空間波長をλcm、マイクロ波
入力をPomatt、金属パイプの内半径をａcm、と
するとき、漏れ電波の電力密度Ｐは次式で与えら
れる。
入力をPomatt、金属パイプの内半径をａcm、と
するとき、漏れ電波の電力密度Ｐは次式で与えら
れる。
Ｐ＝Po／πa2exp（−2α）
ただし、
ａはａ＜λ／3.41でなければ金属パイプ内でマイ
クロ波が減衰しない。上式よりＰ＜1mw／cm2以
下とするには とすればよい 例えばPo＝1KW ａ＝0.4cm λ＝12.24cmのと
きは1.6cm以上とすればよい。この場合、送風
フード１４は金属に限らず、樹脂のような誘電体
を用いたものでもよい。
クロ波が減衰しない。上式よりＰ＜1mw／cm2以
下とするには とすればよい 例えばPo＝1KW ａ＝0.4cm λ＝12.24cmのと
きは1.6cm以上とすればよい。この場合、送風
フード１４は金属に限らず、樹脂のような誘電体
を用いたものでもよい。
ところで、冷却風を吹き付けるために空胴４内
に突出したパイプに誘電体を用いたのは、空胴４
内のマイクロ波電磁界を大きく乱さないためで、
さらに、石英ガラスパイプのような低誘電体損失
の誘電体を用いれば、マイクロ波を吸収し難く、
加熱され難いため良好である。
に突出したパイプに誘電体を用いたのは、空胴４
内のマイクロ波電磁界を大きく乱さないためで、
さらに、石英ガラスパイプのような低誘電体損失
の誘電体を用いれば、マイクロ波を吸収し難く、
加熱され難いため良好である。
第４図は、この考案の他の実施例の構成を示す
縦断面図であり、放電灯冷却フアン１３により吸
い込まれた外気がそのまま、送風フード１４１金
属パイプ１５、誘電体パイプ１６を通つて放電灯
６を冷却するため、冷却効果がより大きい。この
場合は、マグネトロン１の冷却はフアン７による
冷却空気を用い、８１の排気口より排気される。
縦断面図であり、放電灯冷却フアン１３により吸
い込まれた外気がそのまま、送風フード１４１金
属パイプ１５、誘電体パイプ１６を通つて放電灯
６を冷却するため、冷却効果がより大きい。この
場合は、マグネトロン１の冷却はフアン７による
冷却空気を用い、８１の排気口より排気される。
又、第３図や第４図の装置において、誘電体パ
イプの先端を細めることで、放電灯６の外壁面で
の風速をより速められるため、冷却効果がさらに
大きくなる。
イプの先端を細めることで、放電灯６の外壁面で
の風速をより速められるため、冷却効果がさらに
大きくなる。
以上のように、この考案によれば、マイクロ波
放電光源装置において、長さを、円半径をａ、
マイクロ波入力をPowatt、マイクロ波の波長λ
としたとき、 ａ＜λ／3.41，＞（10ogPo−20oga＋
25）／√１−（3.41）2 の関係にある金属パイプを有するマイクロ波空胴
と、空胴内に配設された高圧放電灯と、少なくと
も上記高圧放電灯の消灯後所定時間上記パイプよ
り上記空胴内に送風するフアンと、金属パイプに
挿入あるいは接続し、先端がマイクロ波空胴内の
高圧放電灯に近接して突出するように設けた誘電
体パイプとから構成したので、放電灯の冷却効果
が大きく、消灯後、再点灯できるまでの時間が短
いものが得られる。また、金属パイプは高圧放電
灯の効率的な冷却と共にマイクロ波のシールドを
同時に達成する効果がある。
放電光源装置において、長さを、円半径をａ、
マイクロ波入力をPowatt、マイクロ波の波長λ
としたとき、 ａ＜λ／3.41，＞（10ogPo−20oga＋
25）／√１−（3.41）2 の関係にある金属パイプを有するマイクロ波空胴
と、空胴内に配設された高圧放電灯と、少なくと
も上記高圧放電灯の消灯後所定時間上記パイプよ
り上記空胴内に送風するフアンと、金属パイプに
挿入あるいは接続し、先端がマイクロ波空胴内の
高圧放電灯に近接して突出するように設けた誘電
体パイプとから構成したので、放電灯の冷却効果
が大きく、消灯後、再点灯できるまでの時間が短
いものが得られる。また、金属パイプは高圧放電
灯の効率的な冷却と共にマイクロ波のシールドを
同時に達成する効果がある。
第１図および第２図はそれぞれ従来のマイクロ
波放電光源装置の構成を示す縦断面図、第３図は
この考案の一実施例によるマイクロ波放電光源装
置の縦断面図、第４図はこの考案の他の実施例に
よるマイクロ波放電光源装置の縦断面図である。 図において、４はマイクロ波空胴、６は放電
灯、１３，７１はフアン、１５は金属パイプ、１
６は誘電体パイプである。なお、図中、同一符号
はそれぞれ同一、又は相当部分を示す。
波放電光源装置の構成を示す縦断面図、第３図は
この考案の一実施例によるマイクロ波放電光源装
置の縦断面図、第４図はこの考案の他の実施例に
よるマイクロ波放電光源装置の縦断面図である。 図において、４はマイクロ波空胴、６は放電
灯、１３，７１はフアン、１５は金属パイプ、１
６は誘電体パイプである。なお、図中、同一符号
はそれぞれ同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 長さを、円半径をａ、マイクロ波入力を
Powatt、マイクロ波の波長λとしたとき、 ａ＜λ／3.41，＞（10ogPo−20oga＋
25）／16√１−（3.41）2 の関係にある金属パイプを有するマイクロ波空胴
と、空胴内に配設された高圧放電灯と、少なくと
も上記高圧放電灯の消灯後所定時間上記パイプよ
り上記空胴内に送風するフアンと、上記金属パイ
プに挿入あるいは接続し、先端が上記マイクロ波
空胴内の上記高圧放電灯に近接して突出するよう
に設けた誘電体パイプとからなるマイクロ波放電
光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986089494U JPH0247598Y2 (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986089494U JPH0247598Y2 (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61204400U JPS61204400U (ja) | 1986-12-23 |
| JPH0247598Y2 true JPH0247598Y2 (ja) | 1990-12-13 |
Family
ID=30643625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986089494U Expired JPH0247598Y2 (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0247598Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5172765A (en) * | 1974-12-21 | 1976-06-23 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Maikurohairuikansokino tsukiko |
| JPS5535825A (en) * | 1978-09-06 | 1980-03-13 | Itsuki Ban | Lighter equipped with watch |
-
1986
- 1986-06-12 JP JP1986089494U patent/JPH0247598Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61204400U (ja) | 1986-12-23 |
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