JPH0322020B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0322020B2 JPH0322020B2 JP57051845A JP5184582A JPH0322020B2 JP H0322020 B2 JPH0322020 B2 JP H0322020B2 JP 57051845 A JP57051845 A JP 57051845A JP 5184582 A JP5184582 A JP 5184582A JP H0322020 B2 JPH0322020 B2 JP H0322020B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- getter
- lamp
- electrode
- rare gas
- amount
- 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/24—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
- H01J61/26—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering; Means for preventing blackening of the envelope
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
Description
この発明は希ガス放電灯のランプに関するもの
であり、更に詳細には希ガスの発光を利用する希
ガスランプに於て、不純ガスが発光や始動および
寿命に悪影響を及ぼすのを防ぐためゲツターを内
蔵したものにあつてそのゲツターの取付け法と組
成に関するものである。 電極、特に予熱形電極を備えたランプにネオン
やアルンなどの希ガスを封入し、螢光ランプと同
様に低い電圧で始動させ、この希ガス原子の発光
を利用する希ガス放電灯は螢光ランプに比較し劣
化が小さく、温度特性変化が少ないためフアクシ
ミリやOCRなどの産業用ランプとして適してい
る。しかし、不純ガスが混入していると始動がし
にくくなつたり、不純ガス中に希ガス原子の励起
電圧より低い励起電圧を有する原子あるいは分子
が含まれていると、ランプに注入されるエネルギ
ーがまず低励起電圧の分子あるいは原子に消費さ
れ不必要な発光が生じ、色純度のよい希ガス放電
灯が得られなくなるとともに効率も低下してしま
う欠点がある。例えば、Ne希ガス放電灯の640mm
の赤色発光には約19eVのエネルギーを必要とす
るが、不純ガスとしてN2（共鳴励起電圧N2：
6.1ev、Ｎ：10.2ev）、O2（Ｏ：9.1ev）、H2
（12.2ev）などが含まれていると約13evのエネル
ギーがあれば不純ガスの発光には十分であるた
め、不純ガスと目的とするNeガスの発光とが混
在し純度がよく、また効率のよいNeの赤色発光
ランプが得られない。また、点灯中の陰極物質の
損耗による不純ガスの発生が放電を不安定にし、
寿命を短縮させる欠点がある。 この発明は上記の事情を鑑みなされたものであ
り、ランプ内の各電極に所定のゲツター金属を電
極の動作を阻害しないように具備させ、低い始動
電圧で確実に点灯させ、長寿命で純度のよい希ガ
スの発光をさせることを目的としている。 次にこの発明の詳細を図面を用いて説明する。 第１図はこの発明の一実施例を示す希ガス放電
灯の電極部近傍の破断面図である。希ガス放電灯
１はガラスバルブ２の端部でステム３と溶封され
放電容器が形成されている。ガラスバルブ２の内
面は何も被着されていない。ステム３には２本の
電極支持線４が封着されており、電極支持線４の
先端には予熱形電極５が設置されている。電極支
持線４上にはゲツター保持線６が接続されてお
り、このゲツター保持線６の先端には第２、３、
４、５族の一種あるいは複数種よりなる金属のゲ
ツター構体７が予熱形電極５の近傍に保持されて
いる。 ゲツターとして、BaやMgのフラシユ・ゲツタ
ーを使用した場合には、ゲツター構体７のゲツタ
ー放出面を電極と反対方向に向けた構造とし、放
出ゲツターが電極に影響を与えないように設置す
ることが望ましい。このゲツター構体７はランプ
の他端に設置されている予熱形電極の近傍にも同
様に設けられている。このように予熱形電極には
必ずゲツターを各電極近傍に取付けることが重要
である。電極支持線４はステム３を貫通し口金８
の口金ピン９に達している。 上記構造のランプを製作する場合、ゲツターと
して非蒸発性のTi、Zr、Th、Taなど第２、３、
４、５族の金属あるいはその合金を用いる場合に
は、ランプの排気時に十分加熱し脱ガスをし活性
化することが重要である。また、フラツシユ・ゲ
ツターを使用する場合には上記構造のランプに希
ガスが封入された後、高周波誘導加熱によりフラ
ツシユ・ゲツター放出構体７を加熱し、ゲツター
の主成分であるBa金属をフラツシユさせガラス
バルブ２の端部管壁から、ステム３の端部にかけ
て被着ゲツター１０として放出させ、ゲツター効
果を持たせるものである。 この発明は特にゲツターの設置個数と組成およ
び設置量を考えたもであり、希ガス放電灯を螢光
ランプと同様に低い電圧で確実に点灯させ、寿命
に悪影響を与えないようにしたもので、特に予熱
形電極を有する場合に有効なものである。ランプ
中に複数の予熱形電極を有する場合、単に一個の
ゲツターを予熱形電極の近傍に設置しランプ内の
不純ガスを吸着させるだけでは十分な効果が得ら
れない。点灯とともに消耗が進む予熱形電極より
不純ガスが発生し、これが電極の近傍にあると電
極の電子放出能を阻害し、寿命を著しく短縮する
作用を起こすとともに、始動時グロー放電からア
ーク放電に移行しない場合が生じる。従って、発
生した不純ガス成分を素早く取り除くことが必要
である。 この発明はこの点を解決したものであり、ラン
プ中に設置された予熱形電極全ての近傍に、その
熱電子放射物質である陰極物質被着量の1/20倍以
上のゲツター量を設置する方法である。ゲツター
量を陰極物質被着量の1/20倍未満とした場合は短
時間の点灯には効果があるが、陰極物質が消耗し
て寿命となる長時間まで安定な放電を保証するこ
とはできなかった。数多くの試験により、ゲツタ
ー量は陰極物質被着量の1/20倍以上が必要である
ことが判明した。 第１図の実施例で螢光ランプFL15と同一寸法
である管径25mm、長さ436mmのランプにNeガスを
4torr封入した希ガスランプを製作した。ランプ
両端の電極近傍にはゲツターを付けたものと付け
ないものを製作した。用いたゲツター放出構体は
ドーナツ形状のニツケル−クラツド鉄板の基板上
の溝にBa−Al合金（Ba比率55％）を埋込んだ構
造であり、外部より高周波加熱により約1100℃に
加熱し電極部以外の場所にフラツシユさせ被着さ
せた。また、ゲツター量は電極の陰極物質被着量
に対していろいろ変化させた。完成したランプの
特性を調べたところ、ゲツターを設置してないラ
ンプは点灯に150Vと高い電圧を必要とし、また
発光もNeの赤色スペクトル以外のスペクトルが
混在し純度が悪かつた。ゲツターを設置したラン
プは一般の螢光ランプLL15と同様に低い電圧
（100V）で点灯し、Neの純度のよい赤色発光が
得られたが、寿命特性はゲツターの設置が電極の
片側か両側かにより、またゲツター量により表１
に示すように大きく変化した。なお、表１のゲツ
ター量とは各一個のゲツターが各設置電極の陰極
物質被着量の何倍であるかで示してある。
であり、更に詳細には希ガスの発光を利用する希
ガスランプに於て、不純ガスが発光や始動および
寿命に悪影響を及ぼすのを防ぐためゲツターを内
蔵したものにあつてそのゲツターの取付け法と組
成に関するものである。 電極、特に予熱形電極を備えたランプにネオン
やアルンなどの希ガスを封入し、螢光ランプと同
様に低い電圧で始動させ、この希ガス原子の発光
を利用する希ガス放電灯は螢光ランプに比較し劣
化が小さく、温度特性変化が少ないためフアクシ
ミリやOCRなどの産業用ランプとして適してい
る。しかし、不純ガスが混入していると始動がし
にくくなつたり、不純ガス中に希ガス原子の励起
電圧より低い励起電圧を有する原子あるいは分子
が含まれていると、ランプに注入されるエネルギ
ーがまず低励起電圧の分子あるいは原子に消費さ
れ不必要な発光が生じ、色純度のよい希ガス放電
灯が得られなくなるとともに効率も低下してしま
う欠点がある。例えば、Ne希ガス放電灯の640mm
の赤色発光には約19eVのエネルギーを必要とす
るが、不純ガスとしてN2（共鳴励起電圧N2：
6.1ev、Ｎ：10.2ev）、O2（Ｏ：9.1ev）、H2
（12.2ev）などが含まれていると約13evのエネル
ギーがあれば不純ガスの発光には十分であるた
め、不純ガスと目的とするNeガスの発光とが混
在し純度がよく、また効率のよいNeの赤色発光
ランプが得られない。また、点灯中の陰極物質の
損耗による不純ガスの発生が放電を不安定にし、
寿命を短縮させる欠点がある。 この発明は上記の事情を鑑みなされたものであ
り、ランプ内の各電極に所定のゲツター金属を電
極の動作を阻害しないように具備させ、低い始動
電圧で確実に点灯させ、長寿命で純度のよい希ガ
スの発光をさせることを目的としている。 次にこの発明の詳細を図面を用いて説明する。 第１図はこの発明の一実施例を示す希ガス放電
灯の電極部近傍の破断面図である。希ガス放電灯
１はガラスバルブ２の端部でステム３と溶封され
放電容器が形成されている。ガラスバルブ２の内
面は何も被着されていない。ステム３には２本の
電極支持線４が封着されており、電極支持線４の
先端には予熱形電極５が設置されている。電極支
持線４上にはゲツター保持線６が接続されてお
り、このゲツター保持線６の先端には第２、３、
４、５族の一種あるいは複数種よりなる金属のゲ
ツター構体７が予熱形電極５の近傍に保持されて
いる。 ゲツターとして、BaやMgのフラシユ・ゲツタ
ーを使用した場合には、ゲツター構体７のゲツタ
ー放出面を電極と反対方向に向けた構造とし、放
出ゲツターが電極に影響を与えないように設置す
ることが望ましい。このゲツター構体７はランプ
の他端に設置されている予熱形電極の近傍にも同
様に設けられている。このように予熱形電極には
必ずゲツターを各電極近傍に取付けることが重要
である。電極支持線４はステム３を貫通し口金８
の口金ピン９に達している。 上記構造のランプを製作する場合、ゲツターと
して非蒸発性のTi、Zr、Th、Taなど第２、３、
４、５族の金属あるいはその合金を用いる場合に
は、ランプの排気時に十分加熱し脱ガスをし活性
化することが重要である。また、フラツシユ・ゲ
ツターを使用する場合には上記構造のランプに希
ガスが封入された後、高周波誘導加熱によりフラ
ツシユ・ゲツター放出構体７を加熱し、ゲツター
の主成分であるBa金属をフラツシユさせガラス
バルブ２の端部管壁から、ステム３の端部にかけ
て被着ゲツター１０として放出させ、ゲツター効
果を持たせるものである。 この発明は特にゲツターの設置個数と組成およ
び設置量を考えたもであり、希ガス放電灯を螢光
ランプと同様に低い電圧で確実に点灯させ、寿命
に悪影響を与えないようにしたもので、特に予熱
形電極を有する場合に有効なものである。ランプ
中に複数の予熱形電極を有する場合、単に一個の
ゲツターを予熱形電極の近傍に設置しランプ内の
不純ガスを吸着させるだけでは十分な効果が得ら
れない。点灯とともに消耗が進む予熱形電極より
不純ガスが発生し、これが電極の近傍にあると電
極の電子放出能を阻害し、寿命を著しく短縮する
作用を起こすとともに、始動時グロー放電からア
ーク放電に移行しない場合が生じる。従って、発
生した不純ガス成分を素早く取り除くことが必要
である。 この発明はこの点を解決したものであり、ラン
プ中に設置された予熱形電極全ての近傍に、その
熱電子放射物質である陰極物質被着量の1/20倍以
上のゲツター量を設置する方法である。ゲツター
量を陰極物質被着量の1/20倍未満とした場合は短
時間の点灯には効果があるが、陰極物質が消耗し
て寿命となる長時間まで安定な放電を保証するこ
とはできなかった。数多くの試験により、ゲツタ
ー量は陰極物質被着量の1/20倍以上が必要である
ことが判明した。 第１図の実施例で螢光ランプFL15と同一寸法
である管径25mm、長さ436mmのランプにNeガスを
4torr封入した希ガスランプを製作した。ランプ
両端の電極近傍にはゲツターを付けたものと付け
ないものを製作した。用いたゲツター放出構体は
ドーナツ形状のニツケル−クラツド鉄板の基板上
の溝にBa−Al合金（Ba比率55％）を埋込んだ構
造であり、外部より高周波加熱により約1100℃に
加熱し電極部以外の場所にフラツシユさせ被着さ
せた。また、ゲツター量は電極の陰極物質被着量
に対していろいろ変化させた。完成したランプの
特性を調べたところ、ゲツターを設置してないラ
ンプは点灯に150Vと高い電圧を必要とし、また
発光もNeの赤色スペクトル以外のスペクトルが
混在し純度が悪かつた。ゲツターを設置したラン
プは一般の螢光ランプLL15と同様に低い電圧
（100V）で点灯し、Neの純度のよい赤色発光が
得られたが、寿命特性はゲツターの設置が電極の
片側か両側かにより、またゲツター量により表１
に示すように大きく変化した。なお、表１のゲツ
ター量とは各一個のゲツターが各設置電極の陰極
物質被着量の何倍であるかで示してある。
【表】
ゲツターを設置しないもの、およびゲツターを
設置しても片側電極だけのものは寿命が極めて短
くなつた。両側電極近傍各々にゲツターを設置し
たものは寿命の延長がみられたが、長時間（2000
時間以上）の寿命を保証するためには多くの試験
結果からゲツター量を電極の陰極物質被着量の1/
２０倍以上とする必要があることが判明した。1/20
倍以下であるとランプ点灯中に陰極物質の消耗に
より徐々に発生する酸素などの不純ガスによつて
ゲツター能力が飽和し電極の電子放出能を減退さ
せ始動時あるいは再点孤時に電極上に電子を放電
する輝点ができなくなり、点灯に直流成分が入り
寿命となる。 他の実施例として、第２図のように電極傍のゲ
ツター保持体１１であるニツケルメツキ鉄板上に
ジルコニウム−アルミニウム（Zr−Al）合金の
ゲツターを被着して15ワツト螢光ランプ（FL15）
と同一寸法のArガス3torrを封入した希ガスラン
プを製作した。このランプは700〜900nｍの領域
に線スペクトルを出す近赤外発光ランプである。
ゲツターを設置してないランプは始動電圧が高
く、ランプ寿命も極端に短かく実用にならなかつ
た。ゲツターを設置したランプは始動電圧も低く
安定に点灯し、特にゲツターが両電極に設置さ
れ、そのゲツター量が電極の陰極物質被着量の1/
２０倍以上のものは長時間放電が安定し長寿命であ
つた。 また、上記実施例のゲツター組成を第３、４、
５族に属する、たとえばMg、Ti、Ta、Th、Ｖ、
Taとを用いてもほぼ同様の効果が得られること
を確認した。 上記実施例では封入希ガスとしてNeおよびAr
を封入した希ガスランプについて示したが、これ
に限定されるものではなく、使用目的によつては
HeやKr、Xeを単独あるいは、混合した希ガスラ
ンプに用いてもよいことはいうまでもない。 また予熱形電極に限らず、熱陰極形電極を有す
る希ガスランプでも効果がある。 この発明は以上説明したとおり、各電極構体へ
のゲツター設置量は熱電子放射物質である陰極物
質被着量の1/20倍以上であることによつて、陰極
物質が消耗して寿命となる長時間まで安定な放電
を保証し、2000時間以上の寿命を得ることができ
るという効果を奏する。
設置しても片側電極だけのものは寿命が極めて短
くなつた。両側電極近傍各々にゲツターを設置し
たものは寿命の延長がみられたが、長時間（2000
時間以上）の寿命を保証するためには多くの試験
結果からゲツター量を電極の陰極物質被着量の1/
２０倍以上とする必要があることが判明した。1/20
倍以下であるとランプ点灯中に陰極物質の消耗に
より徐々に発生する酸素などの不純ガスによつて
ゲツター能力が飽和し電極の電子放出能を減退さ
せ始動時あるいは再点孤時に電極上に電子を放電
する輝点ができなくなり、点灯に直流成分が入り
寿命となる。 他の実施例として、第２図のように電極傍のゲ
ツター保持体１１であるニツケルメツキ鉄板上に
ジルコニウム−アルミニウム（Zr−Al）合金の
ゲツターを被着して15ワツト螢光ランプ（FL15）
と同一寸法のArガス3torrを封入した希ガスラン
プを製作した。このランプは700〜900nｍの領域
に線スペクトルを出す近赤外発光ランプである。
ゲツターを設置してないランプは始動電圧が高
く、ランプ寿命も極端に短かく実用にならなかつ
た。ゲツターを設置したランプは始動電圧も低く
安定に点灯し、特にゲツターが両電極に設置さ
れ、そのゲツター量が電極の陰極物質被着量の1/
２０倍以上のものは長時間放電が安定し長寿命であ
つた。 また、上記実施例のゲツター組成を第３、４、
５族に属する、たとえばMg、Ti、Ta、Th、Ｖ、
Taとを用いてもほぼ同様の効果が得られること
を確認した。 上記実施例では封入希ガスとしてNeおよびAr
を封入した希ガスランプについて示したが、これ
に限定されるものではなく、使用目的によつては
HeやKr、Xeを単独あるいは、混合した希ガスラ
ンプに用いてもよいことはいうまでもない。 また予熱形電極に限らず、熱陰極形電極を有す
る希ガスランプでも効果がある。 この発明は以上説明したとおり、各電極構体へ
のゲツター設置量は熱電子放射物質である陰極物
質被着量の1/20倍以上であることによつて、陰極
物質が消耗して寿命となる長時間まで安定な放電
を保証し、2000時間以上の寿命を得ることができ
るという効果を奏する。
第１図および第２図はそれぞれこの発明の異な
る実施例を示す希ガス放電灯の電極部近傍の破断
面図である。 図において、１は希ガス放電灯、２はガラスバ
ルブ、３はステム、４は電極支持線、５は予熱形
電極、６はゲツター保持線、７はゲツター放出構
体、８は口金、９は口金ピン、１０は被着ゲツタ
ー、１１はゲツター保持体である。なお、各図中
同一符号は同一または相当部分を示すものとす
る。
る実施例を示す希ガス放電灯の電極部近傍の破断
面図である。 図において、１は希ガス放電灯、２はガラスバ
ルブ、３はステム、４は電極支持線、５は予熱形
電極、６はゲツター保持線、７はゲツター放出構
体、８は口金、９は口金ピン、１０は被着ゲツタ
ー、１１はゲツター保持体である。なお、各図中
同一符号は同一または相当部分を示すものとす
る。
Claims (1)
- １ 透光性バルブと、このバルブ内に電子放射性
物質が被着された複数の電極構体と希ガスとを気
密に具備し、かつ上記複数の電極構体各々の電子
放射性物質被着部を除く部分に第２、３、４、５
族のゲツター作用を持つ１種または複数種を主成
分とした金属を具備し、上記電極構体の少なくと
も１個は予熱形の熱電子放射形電極構造である希
ガス放電灯において、上記各電極構体へのゲツタ
ー設置量は熱電子放射物質である陰極物質被着量
の1/20倍以上であることを特徴とする希ガス放電
灯。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5184582A JPS58169767A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | 希ガス放電灯 |
| US06/451,230 US4461981A (en) | 1981-12-26 | 1982-12-20 | Low pressure inert gas discharge device |
| DE8282306972T DE3275787D1 (en) | 1981-12-26 | 1982-12-24 | A low pressure inert gas discharge lamp |
| EP82306972A EP0083241B1 (en) | 1981-12-26 | 1982-12-24 | A low pressure inert gas discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5184582A JPS58169767A (ja) | 1982-03-30 | 1982-03-30 | 希ガス放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58169767A JPS58169767A (ja) | 1983-10-06 |
| JPH0322020B2 true JPH0322020B2 (ja) | 1991-03-26 |
Family
ID=12898184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5184582A Granted JPS58169767A (ja) | 1981-12-26 | 1982-03-30 | 希ガス放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58169767A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0443964Y2 (ja) * | 1985-04-30 | 1992-10-16 | ||
| JPH043387Y2 (ja) * | 1987-07-27 | 1992-02-03 |
-
1982
- 1982-03-30 JP JP5184582A patent/JPS58169767A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58169767A (ja) | 1983-10-06 |
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