JPH0317951A - 低圧希ガス放電ランプ - Google Patents
低圧希ガス放電ランプInfo
- Publication number
- JPH0317951A JPH0317951A JP15025489A JP15025489A JPH0317951A JP H0317951 A JPH0317951 A JP H0317951A JP 15025489 A JP15025489 A JP 15025489A JP 15025489 A JP15025489 A JP 15025489A JP H0317951 A JPH0317951 A JP H0317951A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rare gas
- glass bulb
- discharge lamp
- bulb
- gas discharge
- 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.)
- Granted
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
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。
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〕
この発明は、発光ガスとして希ガスを封入した低圧希ガ
ス放電ランプに関する． 〔従来の技術〕 従来、例えば東芝レビュー（４０巻１２号）昭和６０年
第１０７９頁〜１０８２頁に、通常の蛍光ランプの水銀
に代えて、数１０Ｔｏｒｒ〜数１００Ｔｏｒｒのキセノ
ンを封入した低圧希ガス放電ランプが記載されている．
これは、通常の蛍光ランプが水銀蒸気を用いるため周囲
温度の変化によりこの蒸気圧が変化し、光出力も変動す
るのに対し、キセノンを用いたものは、水銀を使わない
ので広い温度範囲にわたって光出力が変動しないという
利点を活かし、ＯＡ関連機器用の光源としての用途拡大
を図ったものである． 一方、例えば、昭和５０年照明学会全国大会で松下電子
工業（株）奥野氏の発表にもあるように、キセノンを封
入した低圧希ガス放電ランプにおいては、封入ガス圧を
０． ＩＴｏｒｒ以下という極めて低圧力にすると、発
光効率が最良となることが知られている．しかしながら
、同発表にもあるように、このような低圧領域では、放
電中のクリーンアップ現象によりキセノンが消失しラン
プが短時間に寿命になってしまうという問題点があった
． 〔発明が解決しようとする課題〕 このように、低圧希ガス放電ランプは、封入ガスを低く
すれば輝度が増し効率も向上するが、クリーンアップ現
象により極端な短寿命となる．このため、寿命を確保す
るためにやむを得ずガス圧を高くして、輝度・効率を犠
牲にしなければならないという問題点があった． この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、低圧希ガス放電ランプのクリーンアップ現象は、ガ
ラス管中の残渣と希ガスイオンとの反応に密接に関係し
ており、希ガスイオンとガラス中の残渣を互いに隔離す
れば、互いの反応が抑制されることを究明し、この結果
に基づき、封入希ガス圧力を極めて低くしてもクリーン
アップを防止でき、輝度・効率が良好な低ガス圧領域で
寿命を延長させた低圧希ガス放電ランプを提供すること
を目的とする．〔課題を解決するための手段〕 この発明にかかる低圧希ガス放電ランプは、バルブ内面
の少なくとも陽光柱を囲繞する部分に、放電空間との隔
離膜を設けたものである．また、別の発明は、上記の発
明において、隔ｇ！膜を透光性を有する酸化チタン薄膜
としたものである． 〔作用〕 この発明においては、ガラスバルブ内面に設けられた隔
離膜は、バルブ内に封入された希ガスとガラスバルブ中
の残渣との反応を抑制するため、クリリーンアップを防
止し寿命を延長する． また、隔離膜として透光性の酸化チタン薄膜を用いるこ
とにより、効果的に希ガスとバルブ中の残渣との反応を
抑制でき、一層の寿命延長を可能にする． 〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例を示す低圧希ガス放電ラン
プの部分断面図である．図において、（１）は管径１５
． ５＋＊ｍのガラスバルブである．このガラスバルブ
（１）は、フッ素が０． ００４重量％，塩素が０．０
３１重量％程度残渣として含有されている掻く一般的な
ソーダガラスで形成されている．（２）はこのガラスバ
ルブ（１）の内面に隔離膜として塗着された酸化チタン
膜で、テトラブチルチタネートを塗布・乾燥し、これを
焼付し分解して得たものである．口）はこの酸化チタン
膜（２）の面上に設けられた蛍光体層で、化成オブ１・
ニクス社製ＧＰ，Ｇ．緑色蛍光体より成る．（４）は反
射膜，（（５）はアパーチャ開口部，（６）はフィラメ
ントである．特に図示しないが、このフィラメント（６
）には電子放射物質が塗布されており、ガラスバルブ（
１１の内部にはキセノン１００％ガスが封入されている
。またガラスバルブ（１）中には、寿命中不純ガスを吸
着させる目的で、十分量のバリウムゲッターが設けられ
ている。点灯条件は、電源は３０ＫＨｚの正弦高周波と
し、ランプ電流は１００＋ａＡ一定とした． 第２図は、上記のように構或されたランプにおいて、ガ
ス圧を変ｆヒさせた場合の寿命特性を示している．パラ
メータとして、ガラスバルブ内面上の酸化チタン付着量
をとった．また、寿命は封入キセノン圧１００Ｔｏｒｒ
のランプ寿命を１００％とし、相対値で示している。図
からもわかるように、酸化チタンの付着量を増すと寿命
は飛躍的に延長する．寿命終了となったランプのフィラ
メントを観察してみると、酸化チタンの付着量が０．０
５Ｂ／ｃｉを超えたものは電子放射物質の残存はほとん
ど無かった．これは酸化チタンを被着させなかった封入
ガス圧５０Ｔｏｒｒ以上のランプのフィラメントの状態
に近いものであった．また、他の同様な実験によれば、
キセノンよりクリブトンの方が寿命を短くすることが判
った．一般には、希ガスは反応性が極めて小さく不活性
ガスと称され、原子が小さくなればなる程その傾向は強
まるとされている．しかし、発明者らの実験では、実際
プラズマ中では小さい原子の方が反応しやすい傾向にあ
った．これはイオン化レベルがクリプ１・ンの方がキセ
ノンより高いため、放電中電子エネルギーはクリプトン
の方が高く、反応が促進されていると思われる．同様に
、例えば、キセノン１００％ガスとキセノンｌＯ％，ネ
オン９０％ガスを同じ圧力で封入した場合、後者の方が
電子エネルギーは高くなり、輝度は高くなるが、寿命は
短くなった．表１にいくつかの実験例を示す． 表１ 仕様Ａ；反射膜なし 蛍光体のみ全面塗り封入ガス組戒
（Ｘｅ：１０％，Ｎｅ：９０％）封入圧１．ＱＴｏｒｒ Ｂ；反射膜，蛍光体のアパーチャー 封入ガス組成（Ｋｒ：１０％， Ｎｅ ： ９０％）封
入圧１．０Ｔｏｒｒ 表１で酸化アルミニウム．酸化ケイ素はデグッサ社製の
アルミニウムオキサイドＣ等を用いたが、効果がないば
かりか、若干寿命を短くする傾向を示した．これは隔離
膜としての機能、つまりガラス遮蔽が不完全なだけでな
く、焼付け時、これらの微粒子がガラスバルブ内面をき
すつけ、ガラス中の不純物（残渣）を露呈させたためと
考えられる． なお、ガラスバルブ内面に酸化チタンの被膜を形成する
ことは、例えば特公昭３６−７２４０号公報や特開昭５
０−３５９６７号公報に示されており周知である．しか
し、これらはガラスバルブ内面に形成された導電膜と水
銀との反応を抑制するためのものである．一方、特開昭
５２−９３１８４号公報には、ガラス中のナトリウムの
析出を抑え、このナトリウムと水銀との反応を防止する
ものが記載されている．このように、上記従来の酸化チ
タン膜いずれも水銀との反応を抑制し、光束の改善を図
ったもので、水銀を有さない希ガス放電ランプの低圧領
域において酸化チタン膜がガラス中の残渣と希ガスイオ
ンとの反応を抑え、寿命特性を大幅に向上させることの
示唆は何ら与えるものではない． 〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明は、陽光柱を囲繞するガ
ラスバルブの内面に隔Ｎ膜を設けたので、クリーンアッ
プを招く発光ガスとガラスバルブ中の残渣との反応を抑
制でき、寿命を延長させる．よって、寿命を損なうこと
なく、輝度および効率を大幅に改善できる効果がある．
ス放電ランプに関する． 〔従来の技術〕 従来、例えば東芝レビュー（４０巻１２号）昭和６０年
第１０７９頁〜１０８２頁に、通常の蛍光ランプの水銀
に代えて、数１０Ｔｏｒｒ〜数１００Ｔｏｒｒのキセノ
ンを封入した低圧希ガス放電ランプが記載されている．
これは、通常の蛍光ランプが水銀蒸気を用いるため周囲
温度の変化によりこの蒸気圧が変化し、光出力も変動す
るのに対し、キセノンを用いたものは、水銀を使わない
ので広い温度範囲にわたって光出力が変動しないという
利点を活かし、ＯＡ関連機器用の光源としての用途拡大
を図ったものである． 一方、例えば、昭和５０年照明学会全国大会で松下電子
工業（株）奥野氏の発表にもあるように、キセノンを封
入した低圧希ガス放電ランプにおいては、封入ガス圧を
０． ＩＴｏｒｒ以下という極めて低圧力にすると、発
光効率が最良となることが知られている．しかしながら
、同発表にもあるように、このような低圧領域では、放
電中のクリーンアップ現象によりキセノンが消失しラン
プが短時間に寿命になってしまうという問題点があった
． 〔発明が解決しようとする課題〕 このように、低圧希ガス放電ランプは、封入ガスを低く
すれば輝度が増し効率も向上するが、クリーンアップ現
象により極端な短寿命となる．このため、寿命を確保す
るためにやむを得ずガス圧を高くして、輝度・効率を犠
牲にしなければならないという問題点があった． この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、低圧希ガス放電ランプのクリーンアップ現象は、ガ
ラス管中の残渣と希ガスイオンとの反応に密接に関係し
ており、希ガスイオンとガラス中の残渣を互いに隔離す
れば、互いの反応が抑制されることを究明し、この結果
に基づき、封入希ガス圧力を極めて低くしてもクリーン
アップを防止でき、輝度・効率が良好な低ガス圧領域で
寿命を延長させた低圧希ガス放電ランプを提供すること
を目的とする．〔課題を解決するための手段〕 この発明にかかる低圧希ガス放電ランプは、バルブ内面
の少なくとも陽光柱を囲繞する部分に、放電空間との隔
離膜を設けたものである．また、別の発明は、上記の発
明において、隔ｇ！膜を透光性を有する酸化チタン薄膜
としたものである． 〔作用〕 この発明においては、ガラスバルブ内面に設けられた隔
離膜は、バルブ内に封入された希ガスとガラスバルブ中
の残渣との反応を抑制するため、クリリーンアップを防
止し寿命を延長する． また、隔離膜として透光性の酸化チタン薄膜を用いるこ
とにより、効果的に希ガスとバルブ中の残渣との反応を
抑制でき、一層の寿命延長を可能にする． 〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例を示す低圧希ガス放電ラン
プの部分断面図である．図において、（１）は管径１５
． ５＋＊ｍのガラスバルブである．このガラスバルブ
（１）は、フッ素が０． ００４重量％，塩素が０．０
３１重量％程度残渣として含有されている掻く一般的な
ソーダガラスで形成されている．（２）はこのガラスバ
ルブ（１）の内面に隔離膜として塗着された酸化チタン
膜で、テトラブチルチタネートを塗布・乾燥し、これを
焼付し分解して得たものである．口）はこの酸化チタン
膜（２）の面上に設けられた蛍光体層で、化成オブ１・
ニクス社製ＧＰ，Ｇ．緑色蛍光体より成る．（４）は反
射膜，（（５）はアパーチャ開口部，（６）はフィラメ
ントである．特に図示しないが、このフィラメント（６
）には電子放射物質が塗布されており、ガラスバルブ（
１１の内部にはキセノン１００％ガスが封入されている
。またガラスバルブ（１）中には、寿命中不純ガスを吸
着させる目的で、十分量のバリウムゲッターが設けられ
ている。点灯条件は、電源は３０ＫＨｚの正弦高周波と
し、ランプ電流は１００＋ａＡ一定とした． 第２図は、上記のように構或されたランプにおいて、ガ
ス圧を変ｆヒさせた場合の寿命特性を示している．パラ
メータとして、ガラスバルブ内面上の酸化チタン付着量
をとった．また、寿命は封入キセノン圧１００Ｔｏｒｒ
のランプ寿命を１００％とし、相対値で示している。図
からもわかるように、酸化チタンの付着量を増すと寿命
は飛躍的に延長する．寿命終了となったランプのフィラ
メントを観察してみると、酸化チタンの付着量が０．０
５Ｂ／ｃｉを超えたものは電子放射物質の残存はほとん
ど無かった．これは酸化チタンを被着させなかった封入
ガス圧５０Ｔｏｒｒ以上のランプのフィラメントの状態
に近いものであった．また、他の同様な実験によれば、
キセノンよりクリブトンの方が寿命を短くすることが判
った．一般には、希ガスは反応性が極めて小さく不活性
ガスと称され、原子が小さくなればなる程その傾向は強
まるとされている．しかし、発明者らの実験では、実際
プラズマ中では小さい原子の方が反応しやすい傾向にあ
った．これはイオン化レベルがクリプ１・ンの方がキセ
ノンより高いため、放電中電子エネルギーはクリプトン
の方が高く、反応が促進されていると思われる．同様に
、例えば、キセノン１００％ガスとキセノンｌＯ％，ネ
オン９０％ガスを同じ圧力で封入した場合、後者の方が
電子エネルギーは高くなり、輝度は高くなるが、寿命は
短くなった．表１にいくつかの実験例を示す． 表１ 仕様Ａ；反射膜なし 蛍光体のみ全面塗り封入ガス組戒
（Ｘｅ：１０％，Ｎｅ：９０％）封入圧１．ＱＴｏｒｒ Ｂ；反射膜，蛍光体のアパーチャー 封入ガス組成（Ｋｒ：１０％， Ｎｅ ： ９０％）封
入圧１．０Ｔｏｒｒ 表１で酸化アルミニウム．酸化ケイ素はデグッサ社製の
アルミニウムオキサイドＣ等を用いたが、効果がないば
かりか、若干寿命を短くする傾向を示した．これは隔離
膜としての機能、つまりガラス遮蔽が不完全なだけでな
く、焼付け時、これらの微粒子がガラスバルブ内面をき
すつけ、ガラス中の不純物（残渣）を露呈させたためと
考えられる． なお、ガラスバルブ内面に酸化チタンの被膜を形成する
ことは、例えば特公昭３６−７２４０号公報や特開昭５
０−３５９６７号公報に示されており周知である．しか
し、これらはガラスバルブ内面に形成された導電膜と水
銀との反応を抑制するためのものである．一方、特開昭
５２−９３１８４号公報には、ガラス中のナトリウムの
析出を抑え、このナトリウムと水銀との反応を防止する
ものが記載されている．このように、上記従来の酸化チ
タン膜いずれも水銀との反応を抑制し、光束の改善を図
ったもので、水銀を有さない希ガス放電ランプの低圧領
域において酸化チタン膜がガラス中の残渣と希ガスイオ
ンとの反応を抑え、寿命特性を大幅に向上させることの
示唆は何ら与えるものではない． 〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明は、陽光柱を囲繞するガ
ラスバルブの内面に隔Ｎ膜を設けたので、クリーンアッ
プを招く発光ガスとガラスバルブ中の残渣との反応を抑
制でき、寿命を延長させる．よって、寿命を損なうこと
なく、輝度および効率を大幅に改善できる効果がある．
第１図はこの発明の一実施例を示す部分断面図，第２図
は酸化チタン膜を用いた低圧希ガス放電ランプの寿命特
性図である． 図において、（１）はガラスバルブ，Ｌ２）は隔ＮＩＢ
！（酸化チタン膜） ． （３）は蛍光体．（６）はフ
ィラメント．
は酸化チタン膜を用いた低圧希ガス放電ランプの寿命特
性図である． 図において、（１）はガラスバルブ，Ｌ２）は隔ＮＩＢ
！（酸化チタン膜） ． （３）は蛍光体．（６）はフ
ィラメント．
Claims (2)
- （１）バルブ内に発光ガスとして希ガスを封入し、放電
によりこれらが放射する光を利用するものにおいて、バ
ルブ内面の少なくとも陽光柱を囲繞する部分に放電空間
との隔離膜を設けたことを特徴とする低圧希ガス放電ラ
ンプ。 - （２）隔離膜はテトラブチルチタネートを加熱分解させ
て形成した透光性を有する酸化チタン薄膜（ＴｉＯ＿２
）であることを特徴とする請求項（１）記載の低圧希ガ
ス放電ランプ。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15025489A JPH083993B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 低圧希ガス放電ランプ |
| KR1019900008489A KR920010666B1 (ko) | 1989-06-13 | 1990-06-11 | 저압희가스방전램프 |
| EP90111134A EP0402878B1 (en) | 1989-06-13 | 1990-06-12 | Low pressure rare gas discharge lamp |
| DE69032825T DE69032825T2 (de) | 1989-06-13 | 1990-06-12 | Niederdruckedelgasentladungslampe |
| DE69019597T DE69019597T2 (de) | 1989-06-13 | 1990-06-12 | Niederdruckedelgasentladungslampe. |
| EP93110967A EP0570024B1 (en) | 1989-06-13 | 1990-06-12 | Low pressure rare gas discharge lamp |
| US07/538,084 US5187415A (en) | 1989-06-13 | 1990-06-13 | Low-pressure rare gas discharge lamp and method for lighting same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15025489A JPH083993B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 低圧希ガス放電ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0317951A true JPH0317951A (ja) | 1991-01-25 |
| JPH083993B2 JPH083993B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=15492925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15025489A Expired - Lifetime JPH083993B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 低圧希ガス放電ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083993B2 (ja) |
-
1989
- 1989-06-13 JP JP15025489A patent/JPH083993B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH083993B2 (ja) | 1996-01-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080117 Year of fee payment: 12 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090117 Year of fee payment: 13 |
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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