JPH0325854A - Microwave driven electrodeless lamp - Google Patents
Microwave driven electrodeless lampInfo
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- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
弦』u1艷
本発明は、大略,マイクロ波によって駆動される無電極
ランプに関するものであって、更に詳細には,主に可視
光領域における光を射出する為の無電極放電ランプに関
するものである.丈来挟権
メタルハライド放電ランプは従来公知である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention generally relates to an electrodeless lamp driven by microwaves, and more specifically relates to an electrodeless lamp for emitting light mainly in the visible light region. It concerns electrode discharge lamps. Metal halide discharge lamps have been known for a long time.
典型的な電極付きメタルハライド放電ランプは、米国特
許第3,882,345号及び第4,001,626号
に開示されており、且つ無電極メタルハライド放電ラン
プは米国特許第4,705,987号に開示されている
.然し乍ら,米国特許第4,705,987号に開示さ
れている無電極ランプは,マイクロ波によって駆動され
るものではなく、rf励起方法を使用するものである.
f!極付き放電ランプの場合には、放電現象は,粒子の
衝突プロセスを介しての熱励起を基礎に発生するもので
あり、一方,無電極放電ランプの場合においては,電子
は外部励起源によって直接的に励起されるものである。Typical electroded metal halide discharge lamps are disclosed in U.S. Pat. Nos. 3,882,345 and 4,001,626, and electrodeless metal halide discharge lamps are disclosed in U.S. Pat. It is disclosed. However, the electrodeless lamp disclosed in US Pat. No. 4,705,987 is not driven by microwaves, but uses rf excitation methods.
f! In the case of electrode discharge lamps, the discharge phenomenon occurs on the basis of thermal excitation via particle collision processes, while in the case of electrodeless discharge lamps, the electrons are directly stimulated by an external excitation source. It is something that is excited.
従って、有電極ランプと無電極ランプとの間においては
放電現象が異なっており、従って有電極放電ランプに関
する技術は、無電極放電ランプへ直接的に適用すること
は通常不可能である.更に、有電極放電ランプの場合、
電極劣化及びアーク管壁黒化現象等の付加的な問題が存
在している.その結果、この様な従来技術の有電極メタ
ルハライド放電ランプは、不可避的に操作条件が変動す
るので、カラー発生において広範な変動を呈する傾向が
ある。rf励起型放電ランプは電極を使用することはな
い.然し乍ら、アーク管の充填物へrfエネルギを付与
する為にrfコイルを讃けねばならず,従って発生され
る光を出力する態様が制限されることとなる.且一攻
本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって,上述
した如き従来技術の欠点を解消し、マイクロ波によって
駆動(励起)される改良型無電極放電ランプを提供する
ことを目的とする.本発明の別の目的とするところは,
実質的に可視光領域において光を発生することの可能な
マイクロ波駆動型無電極放電ランプを提供することであ
る。本発明の更に別の目的とするところは、操作条件が
広範に変動する場合にも高効率で且つ良好なカラー再生
性の安定した白色光を発生することの可能なマイクロ波
駆動型無電極メタルハライド放電ランプを提供すること
である。本発明の更に別の目的とするところは,構成が
簡単で、操作が安定nつ信頼性があり、且つ寿命の長い
マイクロ波駆動型無電極放電ランプを提供することであ
る。Therefore, the discharge phenomena are different between electrode lamps and electrodeless lamps, and therefore, it is usually impossible to directly apply techniques related to electrode discharge lamps to electrodeless discharge lamps. Furthermore, in the case of electrode discharge lamps,
Additional problems exist, such as electrode deterioration and arc tube wall blackening phenomena. As a result, such prior art electroded metal halide discharge lamps tend to exhibit wide variations in color production due to the inevitable variations in operating conditions. RF-excited discharge lamps do not use electrodes. However, an RF coil must be used to impart RF energy to the arc tube filling, thus limiting the output of the generated light. The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to eliminate the drawbacks of the prior art as described above and to provide an improved electrodeless discharge lamp driven (excited) by microwaves. Purpose. Another object of the present invention is to
An object of the present invention is to provide a microwave-driven electrodeless discharge lamp capable of generating light substantially in the visible light region. A further object of the present invention is to provide a microwave-driven electrodeless metal halide capable of generating stable white light with high efficiency and good color reproduction even under widely varying operating conditions. An object of the present invention is to provide a discharge lamp. Still another object of the present invention is to provide a microwave-driven electrodeless discharge lamp that is simple in construction, stable and reliable in operation, and has a long life.
様一玖
本発明によれば、光透過性物質から構成されており且つ
水銀と、錫と、インジウムと、少なくとも2種類のハロ
ゲン元素を充填した包囲体即ち容器を具備するマイクロ
波駆動型無電極放電ランプが提供される.これらのハロ
ゲン元素は、好適には、ハライド即ちハロゲン化物の形
であり、最も好適には,ハロゲン化インジウム及びハロ
ゲン化水銀の如きメタルハライド即ちハロゲン化金属の
形である.好適実施例においては、ハロゲン化リチウム
を付加的に添加する.好適にはアルゴンである希ガスも
、約20乃至200トールの範囲内の圧力で始動用ガス
として該包囲体(容器)内に充填させる.該包囲体(容
器)は,光透過性物質、好適には石英即ち溶融シリカか
ら構成されている.別の例としては、該包囲体を、サフ
ァイア又はスピネル(spinel)等のその他の任意
の所望の物質から構或することも可能である.好適実施
例においては、該包囲体(容器)内に収容すべき充填物
は、水銀(Hg).沃素(I)、塩素(Cl),錫(S
n).及びインジウム(In)を包含し,それらの元素
が充填物含有物の間において以下のモル比範囲の条件関
係を満足するように設定されるものである.尚、以下の
条件関係においては、X: I +C l及びM=Sn
+Inであるとする.
(1) 0.1<X/Hg<0.4
(2) 0.04<M/Hg<0.12(3) M
<0.3X
(4)0.05<In/Sn<0.2
(5)0.5<I/CI<2.0
更に、リチウム(Li)を添加する場合、以下の付加的
なモル比範囲の関係式を満足すべきである.(6)
0.1<Li/M<10.0この場合、ハロゲンの量は
、1グラム原子/ハロゲン/リチウムの1グラム原子だ
け増加させる人きである.
失亙嵐
以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態様
に付いて詳細に説明する。According to the present invention, there is provided a microwave-driven electrodeless device comprising an enclosure or container made of a light-transmitting material and filled with mercury, tin, indium, and at least two types of halogen elements. A discharge lamp is provided. These halogen elements are preferably in the form of halides, most preferably in the form of metal halides such as indium halides and mercury halides. In a preferred embodiment, lithium halide is additionally added. A noble gas, preferably argon, is also charged into the enclosure as a starting gas at a pressure in the range of about 20 to 200 Torr. The enclosure is comprised of a light-transmissive material, preferably quartz or fused silica. As another example, the enclosure could be constructed from sapphire or any other desired material, such as spinel. In a preferred embodiment, the fill contained within the enclosure is mercury (Hg). Iodine (I), chlorine (Cl), tin (S
n). and indium (In), and these elements are set so as to satisfy the conditional relationship in the following molar ratio range between the filling materials. In addition, in the following conditional relationships, X: I + C l and M = Sn
Assume that +In. (1) 0.1<X/Hg<0.4 (2) 0.04<M/Hg<0.12(3) M
<0.3X (4) 0.05<In/Sn<0.2 (5) 0.5<I/CI<2.0 Furthermore, when adding lithium (Li), the following additional molar ratio The range relation should be satisfied. (6)
0.1<Li/M<10.0 In this case, the amount of halogen is increased by 1 gram atom/halogen/1 gram atom of lithium. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
最初に第1図を参照すると、本発明の1実施例に基づい
て構成された無電極放電ランプ7を具備するマイクロ波
駆動型無電極放電光源装置1が概略示されている.図示
した如く、光源装置1は5カップ形状をしたりフレクタ
即ち反射器2を有しており、それはランプから射出され
た光を反射させ且つそれは更にマイクロ波空洞6を部分
的に画定している。図示例においては、リフレクタ2は
カップ形状、即ち半球状の形状をしており、ランプ7か
ら射出された光はりフレクタ2によって反射されて平行
光線として外部に取りだされる,然し乍ら、注意すべき
ことであるが、リフレクタ2は任意の形状を取ることが
可能なものであって,例えば断面が楕円形状のもの又は
その他の形状のものとすることも可能である。リフレク
タ2には、結合スロット2aが形成されており、それを
介してマイクロ波をマイクロ波空洞6内に導入させるこ
とが可能であり、更に少なくとも1個の冷却用スロット
2bが形成されており、それを介して空気等の冷却用ガ
スをランプ7に対して指向させることが可能である。Referring first to FIG. 1, there is shown schematically a microwave-driven electrodeless discharge light source device 1 comprising an electrodeless discharge lamp 7 constructed in accordance with one embodiment of the present invention. As shown, the light source device 1 has a five-cup shape or reflector 2, which reflects the light emitted from the lamp and which also partially defines a microwave cavity 6. . In the illustrated example, the reflector 2 has a cup shape, that is, a hemispherical shape, and the light emitted from the lamp 7 is reflected by the reflector 2 and taken out to the outside as parallel rays. However, caution should be taken. However, the reflector 2 can have any shape, for example, an elliptical cross section or other shapes. The reflector 2 is formed with a coupling slot 2a through which the microwave can be introduced into the microwave cavity 6, and furthermore has at least one cooling slot 2b formed therein, Via it it is possible to direct a cooling gas, such as air, towards the lamp 7.
光源装置1は、更に、導波管3を有しており、その一端
部はりフレクタ2に取付けられている.マグネトロン4
が導波管3の他端部に取付けられており,従ってマイク
ロ波はマグネトロン4のマイクロ波アンテナ4aから射
出され且つそのようにして射出されたマイクロ波は導波
管3に沿って伝播し結合用スロット2aを介してマイク
ロ波空洞6内に供給される.金属メッシュ5がカップ形
状をしたりフレクタ2の開口部に固着されており,従っ
てマイクロ波空洞6は、リフレクタ2とメツシュ5とに
よって画定されている.メッシュ5は、ランプ7から射
出される光がそれを介して透過することを可能としてい
るが、それはマイクロ波が通過することを阻止する.従
って、結合用スロット2aを介してマイクロ波空W46
内に導入されるマイクロ波はその中に閉じ込められ且つ
ランプ7の内部へ吸収されてランプ7内部に充填されて
いる含有物を励起させる.好適実施例においては、マイ
クロ波空洞6は、空洞共振器として構或されており、従
って空洞6内に導入されたマイクロ波は共振状態となり
、マイクロ波エネルギがランプ7によって効率的に吸収
することを可能とする。The light source device 1 further includes a waveguide 3, one end of which is attached to the beam reflector 2. magnetron 4
is attached to the other end of the waveguide 3, so that the microwave is emitted from the microwave antenna 4a of the magnetron 4, and the microwave thus emitted propagates along the waveguide 3 and is coupled. is supplied into the microwave cavity 6 through the slot 2a. A metal mesh 5 is cup-shaped or fixed to the opening of the reflector 2, so that a microwave cavity 6 is defined by the reflector 2 and the mesh 5. The mesh 5 allows the light emitted from the lamp 7 to pass through it, but it prevents the microwaves from passing through. Therefore, the microwave air W46 is connected via the coupling slot 2a.
The microwaves introduced into the lamp 7 are confined therein and absorbed into the lamp 7 to excite the contents filled inside the lamp 7. In a preferred embodiment, the microwave cavity 6 is configured as a cavity resonator, so that the microwaves introduced into the cavity 6 are in a resonant state and the microwave energy is efficiently absorbed by the lamp 7. is possible.
尚,この様な共振状態は、ランプ7が点灯中に共振状態
となる様に設定するのが望ましい.更に、別の例として
は,この様なランプを非共振状態、即ちマイクロ波空洞
6の固有振動数と異なる振動数のマイクロ波で動作させ
ることも可能である.マイクロ波ランプ7の詳細な構成
を第2図に断面で示してある.図示した如く、図示例に
おいては,ランプ7は、包囲体乃至は容器7aを有して
おり、それは実質的に球状の形状をしており、例えば石
英等の光透過性物質から構威されている.然し乍ら、所
望により、その他の任意の適宜の物質を使用することも
可能である。包囲体7aは,その他の任意の所望の形状
を取ることも可能であり、それは、例えば、長尺状、又
は楕円形状等の任意の形状とすることが可能である.ラ
ンプ7は、更に,包囲体7aの内部に収容される充填物
を有している.本発明は、以下に詳細に説明する如く,
この包囲体7a内に収容すべき充填物の構成に関して特
に特徴を有している.
球状包囲体7aは、外部からマイクロ波空洞6内に延在
する支持ロツド8の先端部に固着されている。支持ロッ
ド8は、その基端部をモータ9の回転シャフト上に装着
しており、従って包囲体7aは水平軸周りに所望の速度
で回転することが可能である。前述した如く、冷却用空
気噴流が本実施例においてはカップ形状のりフレクタ2
の頂部に形或された冷却用スロット2bを介してランプ
7へ向けて指向されるので,包囲体7aは冷却用空気噴
流に一様に露呈させることが可能である.この様な冷却
用構成は、包囲体7aの温度を一様且つ一定に維持する
為に特に有効であり,そのことは,発光特性を安定化さ
せ且つランプ7の寿命を長期化させることに貢献する。Incidentally, it is desirable to set such a resonant state so that the lamp 7 is in a resonant state while it is lit. Furthermore, as another example, it is also possible to operate such a lamp in a non-resonant state, ie with microwaves having a frequency different from the natural frequency of the microwave cavity 6. The detailed configuration of the microwave lamp 7 is shown in cross section in Figure 2. As shown, in the illustrated example, the lamp 7 has an enclosure or container 7a, which is substantially spherical in shape and made of a light-transmissive material, such as quartz. There is. However, any other suitable material may be used if desired. The enclosure 7a can also take any other desired shape, such as elongated or elliptical. The lamp 7 further has a filling contained inside the enclosure 7a. As explained in detail below, the present invention includes:
This enclosure 7a has particular features regarding the structure of the filling to be accommodated within the enclosure 7a. The spherical enclosure 7a is fixed to the tip of a support rod 8 extending into the microwave cavity 6 from the outside. The support rod 8 is mounted at its proximal end on the rotating shaft of the motor 9, so that the enclosure 7a can be rotated about the horizontal axis at the desired speed. As mentioned above, in this embodiment, the cooling air jet is formed by the cup-shaped glue reflector 2.
is directed towards the lamp 7 through a cooling slot 2b formed in the top of the lamp, so that the enclosure 7a can be uniformly exposed to the cooling air jet. Such a cooling configuration is particularly effective for maintaining the temperature of the enclosure 7a uniform and constant, which contributes to stabilizing the luminous characteristics and extending the life of the lamp 7. do.
上述した如く、ランブ7は,所定の形状をした包囲体(
容器)7a及び該包囲体7a内に密封状に収容した充填
物を有している.好適実施例においては、該充填物は,
水銀(Hg)、錫(Sn)インジウム(In).及び少
なくとも2種類のハロゲン元素を有している.ハロゲン
は、沃素、塩素、弗素、臭素、及びアスタチンを包含し
ており,そのいずれの元素を使用することも可能である
。As mentioned above, the lamp 7 is an enclosure (with a predetermined shape).
It has a container) 7a and a filling hermetically sealed within the enclosure 7a. In a preferred embodiment, the filling comprises:
Mercury (Hg), tin (Sn), indium (In). and at least two types of halogen elements. Halogen includes iodine, chlorine, fluorine, bromine, and astatine, and any of these elements can be used.
1実施例においては、沃素及び塩素を選択するが、ハロ
ゲンの内の任意のものを選択的に使用することが可能で
ある.該ハロゲンは,少なくとも動作中には、好適には
,メタルハライドへ変換される。In one embodiment, iodine and chlorine are selected, but any of the halogens can be selectively used. The halogen is preferably converted into a metal halide, at least during operation.
例えば、水銀、錫,インジウム、沃素、及び塩素を含有
する実施例においては,予想外にも,以下の形態のメタ
ルハライドが特に可視光領域において発光動作に積極的
に関与することが判明した。For example, in Examples containing mercury, tin, indium, iodine, and chlorine, it was unexpectedly found that the following forms of metal halides were actively involved in the light-emitting operation, particularly in the visible light region.
塩化インジウム 塩化水銀
沃化インジウム 沃化水銀
塩化錫 沃化錫
例えばアルゴンの如き希ガスを,好適には、始動用ガス
として包囲体7a内に収容させる。然し乍ら、発光動作
を始動用希ガス以外のその他の任意の方法で開始させる
ことが可能である場合には、この様な始動用ガスを使用
することが不必要である場合もある.本発明の好適実施
例においては、例えば20乃至200トールの圧力で始
動用ガスとして包囲体7a内にアルゴンを収容させる.
それ以外に、例えばヘリウム、ネオン、キセノン,及び
クリプトン等のその他の希ガスのいずれか1つ又はそれ
以上を始動用ガスとして使用することも可能である.然
し乍ら、ヘリウム及びネオンは石英の壁を介して次第に
拡散する.従って、ヘリウム又はネオンを使用する場合
には、それを包囲体7a内に保持させる為の何等かの方
法を適用すべきである.
本発明の好適実施例においては、充填物の含有物のモル
比は以下の範囲に設定されるべきである.尚、以下の条
件関係式において、X= I +C l及びM=Sn十
Inの関係が成立するものとする6(1)0.1<X/
Hg<0.4
(2)−’0.04<M/Hg<0.1 2(3)M<
0.3X.
(4)0.05<In/Sn<0.2
(5)0.5<I/Cl<2.0
更に、可視光領域の赤色部分を更に改善する八には、リ
チウムを添加すると良い。リチウム(Li)を添加する
場合、以下の付加的なモル比範四の関係式を満足すべき
である6
(6) 0.1<Li/M<10.0この場合、ハロ
ゲンの量は、1グラム原子のハロゲン71グラム原子の
リチウムの割合で増加させるべきであるや
充填物の構成要素、即ちM及びX、の全質量W(包囲体
7aの体積cm’当たりミリグラムの単位)は、以下の
範囲に設定することが望ましい。Indium chloride Mercury chloride Indium iodide Mercury iodide Tin chloride Tin iodide A noble gas such as argon is preferably contained within the enclosure 7a as a starting gas. However, if the light emitting operation can be started by any other method other than the noble starting gas, it may not be necessary to use such a starting gas. In a preferred embodiment of the invention, argon is contained within the enclosure 7a as the starting gas at a pressure of, for example, 20 to 200 Torr.
Alternatively, it is also possible to use one or more of other noble gases, such as helium, neon, xenon, and krypton, as the starting gas. However, helium and neon gradually diffuse through the quartz wall. Therefore, if helium or neon is used, some method should be applied to retain it within the enclosure 7a. In a preferred embodiment of the invention, the molar ratio of the contents of the filler should be set within the following range: In addition, in the following conditional relational expression, it is assumed that the relationships of X = I + C l and M = Sn + In hold 6 (1) 0.1 <
Hg<0.4 (2)-'0.04<M/Hg<0.1 2(3)M<
0.3X. (4) 0.05<In/Sn<0.2 (5) 0.5<I/Cl<2.0 Furthermore, in order to further improve the red part in the visible light region, lithium may be added. When adding lithium (Li), the following additional molar ratio range 4 relationship should be satisfied6 (6) 0.1<Li/M<10.0 In this case, the amount of halogen is The total mass W (in milligrams per cm' of volume of the enclosure 7a) of the components of the filling, namely M and It is desirable to set it within the range of .
(7) 0. 1<W<1.0
注意すべきことであるが、この様な充填物は無電極ラン
プにおいて好適に使用可能である.然し乍ら、この様な
充填物が有電極ランプにおいて使用される場合には,特
にI/Clの割合の高い方において蒸発した電極物質に
よる壁黒化現象が過剰に発生し、I/Cl範囲の下端部
においては壊滅的な電極腐食が発生することとなり、従
ってこの様な充填物を有電極ランプにおいて有効に使用
することは出来ない.
水銀と,!iと、塩素と、沃素とを上述したモル比の範
囲で含有しており且つ始動用ガスとしてアルゴンを含有
する無電極ランプ7を実際に製造し且つ第1図に示した
装置内においてマイクロ波によって動作させ、この様な
ランプ7から発生する光のスペクトル解析を行った.そ
の結果得られたスペクトル分布を第3図のグラフに示し
てある。(7) 0. 1<W<1.0 It should be noted that such a filling can be suitably used in electrodeless lamps. However, when such a filling is used in an electrode lamp, excessive wall blackening due to evaporated electrode material occurs, especially at the high I/Cl ratio, and at the lower end of the I/Cl range. Therefore, such a filling cannot be used effectively in an electrode lamp. Mercury and! An electrodeless lamp 7 containing iodine, chlorine, and iodine in the molar ratio range mentioned above and argon as a starting gas was actually manufactured, and was heated using microwaves in the apparatus shown in FIG. The light emitted from such a lamp 7 was analyzed in terms of its spectrum. The resulting spectral distribution is shown in the graph of FIG.
ランプ7は500ワットで動作し、且つ全照度は397
98ルーメンであった。操作温度は860℃であった。Lamp 7 operates at 500 watts and has a total illuminance of 397
It had 98 lumens. The operating temperature was 860°C.
第3図から理解される如く,特に可視光領域において強
烈な発光が得られており、驚くべきことに、このスペク
トル分布は連続的なものであり、非常に効率的な分子放
射(分子による発光)が存在することを表している。こ
の可視光領域において広い範囲に渡っての連続的な発光
は、本発明の特徴の1つである.パワー分布も測定した
,その結果は次の如くである。As can be understood from Figure 3, intense light emission is obtained, especially in the visible light region.Surprisingly, this spectral distribution is continuous, and very efficient molecular radiation (light emission by molecules) is obtained. ) indicates the existence of Continuous light emission over a wide range in the visible light region is one of the features of the present invention. The power distribution was also measured, and the results are as follows.
量隆工生里ト バユニ」−2L上美−201−25
0 0.6
251−300 12.7
301−350 29.9
351−400 28.2
401.−450 40.0451−500
35.0
501−550 32.4
551−600 28.3
601−650 5.4
651.−700 5.7701−750
3.7
75↓−800 3.5
801−850 1. 085
1−880 0. 0第4図は
,上述した実施例における元素以外に可視光領域におけ
る赤色部分を特に改善させる為に付加的にリチウムを含
有する別の無電極ランプ7から発光された光のスペクト
ル分布を示している。第4図に示したスペクトル分布は
、特に可視光領域の赤色部分においての光発生の改善を
表している。この実施例のランプ7も第1図に示した装
置1において500ワットのマイクロ波パワーで動作さ
せた.得られた全照度は52994ルーメンであり,動
作温度は1000℃であった.この場合におけるパワー
分布も測定し、その結果を以下に示す.
亘員111と
201−250
251−300
301−350
351−400
401−450
?j■ニエ2』d辷L
1. 4
14. 3
32. 0
33. 2
35. 3
451−500 31. 2501
−550 40.8551−600
38.3601−650
12. 0651−700
27.0701−750 6.87
51−800 9.8801−85
0 7.6851−880
4.7上述したモル比の範囲において、最
もきれいな色の光は,In/Sn比を調節することによ
って得ることが可能である.この場合、SnI、SnC
l及びHgC1は緑かかった色を与え、一方、In.I
nI及びHgIは紫かかった色を与える.更に、縮合物
を生或することなしに、上述したモル比の範囲でM及び
Xを調節することによって最適の発光性能を得ることが
可能である.注意すべきことであるが、これらの分子の
全ては高蒸気圧力を持っており,錫もインジウムも石英
と反応することがない.尚、ここで、高蒸気圧力である
とは,それらの物質が壁から離れた状態で容易に蒸発し
且つ動作中のプラズマ内に高密度を維持することが可能
であり、そのことは、包囲体の動作温度に著しく影響さ
れることなく高出力で効率的に動作させることに貢献す
る.更に注意すべきことであるが,Hg、塩素、沃素、
及びアルゴン等のその他の含有物も石英と反応するもの
ではない.従って、本発明の充填物構成要素は、比較的
安定であり、劣化することがなく,従って発生される光
の強度及び色を実質的に一定に維持することが可能であ
る.上述したモル比の範囲内の充填物構成要素は、電極
腐食を発生させるので,有電極ランプにおいて使用する
ことは出来ない。例えば、この様な充填物構成要素を有
電極ランプにおいて使用したとすると、電極はCI即ち
塩素によって侵食されて腐食するか又は亀裂が発生する
。更に、沃素は、この様な電極に通常使用される物質で
あるタングステンを、電極からランプ壁へ輸送させる。``Yoryu Kosorito Bayuni''-2L Kamimi-201-25
0 0.6 251-300 12.7 301-350 29.9 351-400 28.2 401. -450 40.0451-500
35.0 501-550 32.4 551-600 28.3 601-650 5.4 651. -700 5.7701-750
3.7 75↓-800 3.5 801-850 1. 085
1-880 0. FIG. 4 shows the spectral distribution of light emitted from another electrodeless lamp 7 which additionally contains lithium in addition to the elements in the above-mentioned embodiment in order to particularly improve the red part in the visible light region. There is. The spectral distribution shown in FIG. 4 shows an improvement in light generation, especially in the red part of the visible light range. The lamp 7 of this example was also operated in the apparatus 1 shown in FIG. 1 with a microwave power of 500 watts. The total illuminance obtained was 52994 lumens, and the operating temperature was 1000°C. The power distribution in this case was also measured, and the results are shown below. Staff 111 and 201-250 251-300 301-350 351-400 401-450? j ■ nie 2' d arm L 1. 4 14. 3 32. 0 33. 2 35. 3 451-500 31. 2501
-550 40.8551-600
38.3601-650
12. 0651-700
27.0701-750 6.87
51-800 9.8801-85
0 7.6851-880
4.7 Within the range of molar ratios mentioned above, the purest colored light can be obtained by adjusting the In/Sn ratio. In this case, SnI, SnC
In.l and HgCl give a greenish color, while In. I
nI and HgI give a purplish color. Moreover, it is possible to obtain optimal luminescent performance by adjusting M and X within the above-mentioned molar ratio ranges without forming condensates. It should be noted that all of these molecules have high vapor pressures, and neither tin nor indium will react with quartz. Here, high vapor pressure means that these substances can easily evaporate away from the wall and maintain a high density within the operating plasma, which means that the surrounding This contributes to high output and efficient operation without being significantly affected by the body's operating temperature. It should be further noted that Hg, chlorine, iodine,
and other inclusions such as argon do not react with quartz. Accordingly, the filling components of the present invention are relatively stable and do not degrade, thus allowing the intensity and color of the light produced to remain substantially constant. Filling components within the above-mentioned molar ratio range cannot be used in electroded lamps since they cause electrode corrosion. For example, if such a filling component were used in an electroded lamp, the electrodes would be attacked by CI or chlorine and corrode or crack. Additionally, iodine causes tungsten, a material commonly used in such electrodes, to be transported from the electrode to the lamp wall.
その結果,本発明の充填物構成要素、特に上述したモル
比の範囲内のものは,有電極ランプにおいて使用するこ
とは不可能であり、且つそれらは無電極ランプにおいて
のみ有効に使用することが可能である.注意すべきこと
であるが,本発明の充填物構或要素は全て700乃至9
00℃の動作ランプ温度範囲において高蒸気圧力を持っ
ている.
妻二二監
上に詳細に説明した如く、本発明によれば、光透過性物
質から構威されている密封包囲体及び該包囲体内に密封
状に収容されている充填物を有するマイクロ波駆動型無
電極ランプが提供される。As a result, it is not possible to use the filling components of the present invention, especially those within the above-mentioned molar ratio ranges, in electroded lamps, and they can only be used effectively in electrodeless lamps. It is possible. It should be noted that all of the packing components of the present invention are between 700 and 9
It has high vapor pressure in the operating lamp temperature range of 00℃. As explained in detail above, the present invention provides a microwave actuator having a sealed enclosure made of a light-transmitting material and a filling hermetically contained within the enclosure. A type electrodeless lamp is provided.
該充填物は,水銀と、錫と、インジウムと、少なくとも
2種類のハロゲン元素(好適には、沃素及び塩素)とを
含有する独特の組成を持っている。The fill has a unique composition containing mercury, tin, indium, and at least two halogen elements (preferably iodine and chlorine).
可視光領域において特に赤色部分を改善する場合には,
例えばリチウムを充填物に添加することが可能である。When improving the red part in the visible light range,
For example, it is possible to add lithium to the filling.
従って,本発明によれば,実質的に可視光領域において
効果的に光を発生することの可能なマイクロ波藺動型無
電極ランプが提供される.本発明の無電極ランプから発
生される光は、良好なカラー再生度及び高効率を有する
白色光である。又、本無電極放電ランプから発生される
光は、動作条件が広範に変動したとしても安定した動作
を有しており、且つ長期の寿命を有している.更に、本
マイクロ波駆動型無電極ランプから発生された光は,可
視光領域の広い範囲に渡って連続的なスペクトル分布を
有するものである。Therefore, according to the present invention, there is provided a microwave pulsed electrodeless lamp that can effectively generate light substantially in the visible light region. The light emitted from the electrodeless lamp of the present invention is white light with good color reproduction and high efficiency. Furthermore, the light emitted from the electrodeless discharge lamp has stable operation even under widely varying operating conditions, and has a long life. Furthermore, the light generated from the present microwave-driven electrodeless lamp has a continuous spectral distribution over a wide range of visible light.
以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細に説明し
たが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
では無く、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種
々の変形が可能であることは勿論である.Although specific embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention should not be limited only to these specific examples, and various modifications may be made without departing from the technical scope of the present invention. Of course, it is possible.
第1図は本発明を適用するのに適したマイクロ波駆動型
無電極放電光源装置を示した概略図、第2図は第1図の
光源装置内に設けられる無電極ランプの構威を示した拡
大断面図、第3図は本発明の1実施例に基づいて水銀と
錫とインジウムと沃素を塩素とを含有するマイクロ波駆
動型無電極ランプから発生された光のスペクトル分布を
示したグラフ図、第4図は本発明の別の実施例に基づい
て第3図に関して説明した元素以外にリチウムを付加的
に含有するマイクロ波駆動型無電極ランプから発生され
た光のスペクトル分布を示したグラフ図、である。
(符号の説明)
7:無電極ランプ
7a:包囲体(容器)Fig. 1 is a schematic diagram showing a microwave-driven electrodeless discharge light source device suitable for applying the present invention, and Fig. 2 shows the structure of an electrodeless lamp installed in the light source device of Fig. 1. FIG. 3 is a graph showing the spectral distribution of light emitted from a microwave-driven electrodeless lamp containing mercury, tin, indium, iodine, and chlorine according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 shows the spectral distribution of light emitted from a microwave-driven electrodeless lamp which additionally contains lithium in addition to the elements described with respect to FIG. 3 according to another embodiment of the invention. It is a graph diagram. (Explanation of symbols) 7: Electrodeless lamp 7a: Envelope (container)
Claims (1)
物質から構成されており且つ水銀と、錫と、インジウム
と、少なくとも2種類の異なったハロゲン元素とが充填
された包囲体を有することを特徴とする無電極ランプ。 2、特許請求の範囲第1項において、前記包囲体は更に
リチウムが充填されていることを特徴とする無電極ラン
プ。 3、特許請求の範囲第1項又は第2項において、前記少
なくとも2種類のハロゲン元素は沃素及び塩素を有する
ことを特徴とする無電極ランプ。 4、特許請求の範囲第1項乃至第3項の内のいずれか1
項において、前記包囲体は更に始動用希ガスが充填され
ていることを特徴とする無電極ランプ。[Claims] 1. In a microwave-driven electrodeless lamp, an enclosure is made of a light-transmitting substance and filled with mercury, tin, indium, and at least two different types of halogen elements. An electrodeless lamp characterized by having a body. 2. The electrodeless lamp according to claim 1, wherein the enclosure is further filled with lithium. 3. The electrodeless lamp according to claim 1 or 2, wherein the at least two types of halogen elements include iodine and chlorine. 4. Any one of claims 1 to 3
2. The electrodeless lamp according to item 1, wherein the envelope is further filled with a starting rare gas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14926489A JPH0325854A (en) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | Microwave driven electrodeless lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14926489A JPH0325854A (en) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | Microwave driven electrodeless lamp |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0325854A true JPH0325854A (en) | 1991-02-04 |
Family
ID=15471439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14926489A Pending JPH0325854A (en) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | Microwave driven electrodeless lamp |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0325854A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100348610B1 (en) * | 2000-01-19 | 2002-08-13 | 엘지전자주식회사 | Metal halogen electrodeless illumination lamps |
| EP1439568A3 (en) * | 2002-12-24 | 2006-03-01 | Lg Electronics Inc. | Bulb and electrodeless lamp system |
-
1989
- 1989-06-12 JP JP14926489A patent/JPH0325854A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100348610B1 (en) * | 2000-01-19 | 2002-08-13 | 엘지전자주식회사 | Metal halogen electrodeless illumination lamps |
| EP1439568A3 (en) * | 2002-12-24 | 2006-03-01 | Lg Electronics Inc. | Bulb and electrodeless lamp system |
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