JPH0341404Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本考案は、光を利用した種々の計測機器、特に
ポータブルタイプの計測機器用光源として最適な
計測用白熱電球に関するものである。 〔考案の背景〕 光、特に赤外域の光は種々の計測機器において
計測用光源として用いられ、例えばガス濃度計測
機器においては、計測に係るガス中に赤外線を投
射し、当該ガスによる固有の赤外線の吸収量を計
測し、ガス濃度が計測される。 このようなガス濃度計測機器の光源としては、
その吸収波長が近赤外域にあるガスの場合は、バ
ルブを石英で構成したキセノン放電灯や白熱電球
等が用いられるが、炭酸ガスのように吸収波長が
遠赤外域にあるものは黒体放射を利用した黒体炉
が用いられる。 〔考案が解決しようとする問題点〕 前記黒体炉は、キセノン放電灯や白熱電球のよ
うに石英バルブを必要とせず、従つて近赤外から
遠赤外に亘つて広い範囲の光を放射するので、計
測用光源としては理想的であるが、一般的に大型
であり、小型の計測機器、特に持ち運び可能なポ
ータブルタイプの計測機器には適用することがで
きなかつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本考案は、単結晶アルミナ管よりなる封体と、
この封体内に設けられたフイラメントとを具え、
10〜30Wの消費電力で点灯される白熱電球であつ
て、前記フイラメントは、長さが２mm以内かつ外
径が２mm以内であり、作動時前記フイラメントの
温度が1800〜2800Kであることを特徴とする。 〔作用〕 斯かる構成によれば、封体が単結晶アルミナ管
よりなり、この単結晶アルミナは赤外域の光を相
当幅広い範囲に亘つて透過するので、赤外域にお
いて幅広い分光放射特性を有し、しかもフイラメ
ントサイズは長さが２mm以内かつ外径が２mm以内
であるので、10〜30Wの低消費電力でも作動時の
フイラメント温度が1800〜2800Kとなり、赤外域
の分光放射強度を高くすることができる。 〔実施例〕 以下図面を参照しながら本考案を詳細に説明す
る。 第１図は本考案に係る計測用白熱電球の一実施
例を示す。 １は封体、２はフイラメント、３および４はリ
ードである。 封体１は、例えば筒状でその全体が単結晶アル
ミナ管よりなる透光部分１０と、この透光部分１
０の両端をそれぞれ気密に塞ぐ例えば金属製の口
金１１および１２とよりなる。具体的には、透光
部分１０の端部１３および１４の外壁に金属層を
固着し、そしてこれらの金属層のそれぞれと口金
１１および１２とを例えばロウ接により気密に接
続して封体１を形成することができる。 フイラメント２は、例えばタングステンよりな
り、その両端はそれぞれリード３および４を介し
て口金１１および１２に接続されている。このフ
イラメント２は単コイルもしくは二重コイル状で
あり、その軸方向の長さＬは２mm以内、その外径
Ｄは２mm以内である。このフイラメント２を発熱
させるときには、消費電力が10〜30Wとなるよう
に制御された電流および電圧で通電する。すなわ
ち、フイラメント２としてその大きさが既述の範
囲内のものを用いるときには、10〜30Wの消費電
力でフイラメント２をその温度が1800〜2800Kと
なるように適正に発熱させることができる。消費
電力が過大のときにはフイラメント２の過熱によ
り電球の使用寿命が短くなる場合があり、一方消
費電力が過小のときには放射強度が小さくて計測
に十分な強度の光が得られない場合がある。 また10〜30Wの電力の供給は市販のバツテリー
によつて十分容易に達成することができ、ポータ
ブルタイプの計測用光源とては理想的である。さ
らにフイラメント２の大きさが小さいため、集光
効率を高くでき、高エネルギー密度の小径のビー
ム形成が容易である。 第２図において、曲線Ｉは単結晶アルミナ（厚
さ：２mm）の分光透過率を示し、曲線は比較用
としての石英（厚さ：２mm）の分光透過率を示
す。同図から理解されるように、単結晶アルミナ
は、赤外域の広い範囲に亘り高い透過率を示すも
のであるのに対し、封体用ガラスとして一般に用
られている石英は、遠赤外域の透過率が単結晶ア
ルミナに比して格段に低いものである。 また同図に伴せて示した、フイラメント温度が
それぞれ1800K、2300K、2800Kにおける分光放
射強度（相対値）曲線から理解されるように、フ
イラメント温度が1800〜2800Kの範囲内にあると
きには、分光放射強度が高くて実用上十分な放射
を得ることができる。 次に、具体的に行つた点灯実験について説明す
る。 〈フイラメントの構成〉 〇 フイラメントの長さ：1.7mm 〇 フイラメントの外径：1.2mm 〇 コイルの素線径：0.2mm 〇 コイルの巻数：5.0ターン 〇 コイルのピツチ：140％ 上記構成のフイラメントを具えた本考案に係る
計測用白熱電球を多数作製し、各電球のフイラメ
ントへ供給する電圧および電流を種々の値に設定
して連続点灯する実験を行い、フイラメントの温
度と使用寿命（点灯初期の明るさの80％に低下す
るまでの点灯時間）との関係を調べた。結果を下
記第１表に示す。

〔考案の効果〕

本考案の計測用白熱電球によれば、封体を単結
晶アルミナで構成し、フイラメントの長さを２mm
以内かつ外径を２mm以内としたので、10〜30Wの
低消費電力でフイラメント温度を1800〜2800Kに
できる。その結果、小型であるにもかかわらず、
赤外域の光を効率的に放射できる白熱電球である
ため、赤外域の光を利用する種々の計測機器、特
にポータブルタイプの計測用光源として最適に用
いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の計測用白熱電球の一実施例を
示す説明用断面図、第２図は、単結晶アルミナの
分光透過率および比較用としての石英の分光透過
率ならびにフイラメント温度がそれぞれ1800K，
2300K，2800Kのときの分光放射強度（相対値）
を示す線図、第３図はガスの濃度を計測する場合
の適用例を示す説明図である。 １……封体、２……フイラメント、３，４……
リード、１０……透光部分、１１，１２……口
金、５１……計測用白熱電球、５２……集光用反
射鏡、５３……ビーム形成用レンズ、５４……赤
外線透過フイルター、５５……赤外線検出器、５
６……容器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 単結晶アルミナ管よりなる封体と、この封体内
   に設けられたフイラメントとを具え、10〜30Wの
   消費電力で点灯される白熱電球であつて、 前記フイラメントは、長さが２mm以内かつ外径
   が２mm以内であり、作動時前記フイラメントの温
   度が1800〜2800Kであることを特徴とする計測用
   白熱電球。