JPH0512918Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0512918Y2 JPH0512918Y2 JP1986108595U JP10859586U JPH0512918Y2 JP H0512918 Y2 JPH0512918 Y2 JP H0512918Y2 JP 1986108595 U JP1986108595 U JP 1986108595U JP 10859586 U JP10859586 U JP 10859586U JP H0512918 Y2 JPH0512918 Y2 JP H0512918Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode electrode
- discharge
- tube body
- sealing support
- discharge lamp
- 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
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- Discharge Lamp (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
［考案の目的］
（産業上の利用分野）
本考案は半導体磁器を用いた放電灯用電極に関
する。 （従来の技術） ナトリウム灯等の冷陰極を用いた放電灯を例に
とると、その陰極を構成する放電電極は被加熱物
であるコイル状のタングステンフイラメント表面
に電子放射物質（バリウム、ストロンチウム、カ
ルシウムを主体とする酸化物）を塗布して形成さ
れる。 しかしながら、上記従来の電極は電子放射物質
の蒸発や放電灯内部に封入した水銀蒸気との反応
が避けられず、このため放電灯に要求される諸特
性を十分に満足させるものではなく、また、タン
グステンは戦略物質でコスト高であるという問題
がある。 ところで、結晶性酸化チタニウムを主成分とす
る半導体磁器を電極とした放電灯が知られている
（特公昭26−3596号）が、この様な材料を用いた
ものは放電特性が悪く実用化困難であるという問
題点を有しているので好ましくない。 （考案が解決しようとする問題点） そこで本考案の主たる目的は、安価でしかも放
電特性等の点で優れた特性を有し、冷陰極として
好適でしかも熱陰極にも使用可能な放電灯用電極
を提供することにある。 ［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 本考案の放電灯用電極は、放電灯用管体と、
BaTiO3，SrTiO3，BaZrO3，SrZrO3のいずれか
を主成分とする半導体磁器により形成した円柱状
でその端面に円形放電面を有する陰極電極部と、
この陰極電極部を前記管体内に封着支持する封着
支持部とを有することを特徴とするものである。 （作用） 上記構成の電極によれば、BaTiO3，SrTiO3，
BaZrO3，SrZrO3のいずれかを主成分とする半導
体磁器を用いているので放電特性に優れ、熱陰極
及び冷陰極の双方に適用でき、しかも円形放電面
を有することにより、安定放電及び集中放電を行
わせることができるから黒化の防止がより一層図
れるという利点がある。 （考案の実施例） 以下に本考案の第１の実施例を第１図を参照し
て詳細に説明する。 同図に示す放電灯用電極は、放電灯用の管体１
と、この管体１内に配置される半導体磁器を用い
た陰極電極部２と、この陰極電極部２を管体１の
内部で、かつ、管体１の端部１ａ近傍で封着支持
する封着支持部３とを有して構成されている。 前記陰極電極部２は、第２図にも示すように半
導体磁器により形成され、その一方の端面を円形
の放電面２ａとした基部２ｂにより構成されてい
る。 このような円形放電面とすれば、面放電となる
ので安定な放電特性が得られ、かつ、その表面径
が陰極電極の長さに比べて小さいため集中放電を
行なわせることができることから放電灯に適用し
た場合、より一層の黒化防止の効果を発揮する。 前記封着支持部３は、管体１の端部１ａを貫通
して配置され、かつ、この端部１ａで封着支持さ
れたリード線４を有し、このリード線４の管体内
側の端部４ａを前記基部２ｂの外周に巻回するこ
とにより陰極電極部２を管体１内でその円形放電
面２ａが端部１ａと平行配置となるように支持す
るとともに、管体１の端部１ａからこのリード線
４の他方の端部４ｂを外方に突出させることによ
り構成されている。 次に本考案の第２の実施例を第３図を参照して
説明する。尚、同図に示す放電灯用電極において
第１図に示すものと同一の機能を有するものには
同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 同図に示す放電灯用電極が第１図に示すものと
相違する点は、前記基部２ｂを管体１の端部１ａ
の中央部を貫通させてその突出端部２ｃを前記端
部１ａから外方に突出させるとともに、この基部
２ｂの端部１ａに対する貫通部分を封着し、さら
に、前記突出端部２ｃに対してリード線１４の上
方端部１４ａを埋設したネジ体１５を螺合するこ
とにより封着支持部１３を形成している。 そして、前記リード線１４を図示しない電源に
接続することにより陰極電極部２に通電するよう
にしたことである。尚、リード線１４と陰極電極
部２との接続は、第４図に示すように前記突出端
部２ｃに対してリード線１４の上方端部１４ａを
固着した筒状のキヤツプ１６を嵌着するようにし
てもよい。 ここで、前記陰極電極部２の素材である半導体
磁器について詳述する。この半導体磁器として
は、例えば原子価補償型半導体磁器を上げること
ができる。 前記原子価補償型半導体磁器の代表例は、チタ
ン酸バリウム系を用いたものである。 また、原子価補償とは、周知のように、金属酸
化物の構成金属イオンと原子価が±１価異なる金
属イオンを不純物として添加し、不純物の導入に
よつて生じた電荷量の増減を構成金属イオンの価
数により補償することである。 この原子価補償用半導体化剤としては、Ｙ，
Dy，Hf，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Ho，Er，
Tb，Sb，Nb，Ｗ，Yb，Sc，Ta等を挙げること
ができ、それらを併用して添加することもでき
る。この添加材の添加量としては0.01〜0.8mol
％、特に0.1〜0.5mol％が望ましい。 一方、本実施例の半導体磁器からなる陰極電極
部２を構成する素材は、チタン酸塩系のものが好
ましく、上記チタン酸バリウムのほか、チタン酸
ストロンチウム系、チタン酸カルシウム系、チタ
ン酸ランタン系であつてもよい。またそれらを複
合したものでもよい。さらに、上記チタン酸塩の
チタン酸をジルコン酸、ケイ酸、スズ酸の一種以
上で置換してもよい。 ところで、上述したような陰極電極用半導体磁
器を還元する方法のほか、十分な還元条件を与え
れば、半導体化剤を添加することなく還元する方
法によつても得ることができる。この場合の還元
はN2またはH2等の還元雰囲気で、かつ、望まし
くは700℃以上、最適には1200〜1450℃程度の温
度条件下で行うことができる。 また、原子価補償型のものと強制還元型のもの
とを併用して電極を形成することもできる。この
併用の態様としては、 (イ) 半導体化剤を添加し、原子価補償型半導体磁
器の成形体をつくる。 (ロ) (イ)の成形体を直接還元焼成するか、もしくは
空気焼成した焼結磁器をさらに還元焼成りし
て、原子価補償型及び強制還元型を併用した半
導体磁器を得る。 この半導体磁器の先端を約60°の円錐状に研削
した。 こうして得られた半導体磁器の比抵抗は9.9Ω
cmであつた。 さらに、H2＋N2の還元雰囲気中でH2濃度20％
とし、1250℃、安定時間2Hrで還元焼成したもの
の比抵抗は0.90Ωcmであつた。 他のチタン酸塩系についてもほぼ同様な結果で
あつた。第１表に結果をまとめて示す。
する。 （従来の技術） ナトリウム灯等の冷陰極を用いた放電灯を例に
とると、その陰極を構成する放電電極は被加熱物
であるコイル状のタングステンフイラメント表面
に電子放射物質（バリウム、ストロンチウム、カ
ルシウムを主体とする酸化物）を塗布して形成さ
れる。 しかしながら、上記従来の電極は電子放射物質
の蒸発や放電灯内部に封入した水銀蒸気との反応
が避けられず、このため放電灯に要求される諸特
性を十分に満足させるものではなく、また、タン
グステンは戦略物質でコスト高であるという問題
がある。 ところで、結晶性酸化チタニウムを主成分とす
る半導体磁器を電極とした放電灯が知られている
（特公昭26−3596号）が、この様な材料を用いた
ものは放電特性が悪く実用化困難であるという問
題点を有しているので好ましくない。 （考案が解決しようとする問題点） そこで本考案の主たる目的は、安価でしかも放
電特性等の点で優れた特性を有し、冷陰極として
好適でしかも熱陰極にも使用可能な放電灯用電極
を提供することにある。 ［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 本考案の放電灯用電極は、放電灯用管体と、
BaTiO3，SrTiO3，BaZrO3，SrZrO3のいずれか
を主成分とする半導体磁器により形成した円柱状
でその端面に円形放電面を有する陰極電極部と、
この陰極電極部を前記管体内に封着支持する封着
支持部とを有することを特徴とするものである。 （作用） 上記構成の電極によれば、BaTiO3，SrTiO3，
BaZrO3，SrZrO3のいずれかを主成分とする半導
体磁器を用いているので放電特性に優れ、熱陰極
及び冷陰極の双方に適用でき、しかも円形放電面
を有することにより、安定放電及び集中放電を行
わせることができるから黒化の防止がより一層図
れるという利点がある。 （考案の実施例） 以下に本考案の第１の実施例を第１図を参照し
て詳細に説明する。 同図に示す放電灯用電極は、放電灯用の管体１
と、この管体１内に配置される半導体磁器を用い
た陰極電極部２と、この陰極電極部２を管体１の
内部で、かつ、管体１の端部１ａ近傍で封着支持
する封着支持部３とを有して構成されている。 前記陰極電極部２は、第２図にも示すように半
導体磁器により形成され、その一方の端面を円形
の放電面２ａとした基部２ｂにより構成されてい
る。 このような円形放電面とすれば、面放電となる
ので安定な放電特性が得られ、かつ、その表面径
が陰極電極の長さに比べて小さいため集中放電を
行なわせることができることから放電灯に適用し
た場合、より一層の黒化防止の効果を発揮する。 前記封着支持部３は、管体１の端部１ａを貫通
して配置され、かつ、この端部１ａで封着支持さ
れたリード線４を有し、このリード線４の管体内
側の端部４ａを前記基部２ｂの外周に巻回するこ
とにより陰極電極部２を管体１内でその円形放電
面２ａが端部１ａと平行配置となるように支持す
るとともに、管体１の端部１ａからこのリード線
４の他方の端部４ｂを外方に突出させることによ
り構成されている。 次に本考案の第２の実施例を第３図を参照して
説明する。尚、同図に示す放電灯用電極において
第１図に示すものと同一の機能を有するものには
同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 同図に示す放電灯用電極が第１図に示すものと
相違する点は、前記基部２ｂを管体１の端部１ａ
の中央部を貫通させてその突出端部２ｃを前記端
部１ａから外方に突出させるとともに、この基部
２ｂの端部１ａに対する貫通部分を封着し、さら
に、前記突出端部２ｃに対してリード線１４の上
方端部１４ａを埋設したネジ体１５を螺合するこ
とにより封着支持部１３を形成している。 そして、前記リード線１４を図示しない電源に
接続することにより陰極電極部２に通電するよう
にしたことである。尚、リード線１４と陰極電極
部２との接続は、第４図に示すように前記突出端
部２ｃに対してリード線１４の上方端部１４ａを
固着した筒状のキヤツプ１６を嵌着するようにし
てもよい。 ここで、前記陰極電極部２の素材である半導体
磁器について詳述する。この半導体磁器として
は、例えば原子価補償型半導体磁器を上げること
ができる。 前記原子価補償型半導体磁器の代表例は、チタ
ン酸バリウム系を用いたものである。 また、原子価補償とは、周知のように、金属酸
化物の構成金属イオンと原子価が±１価異なる金
属イオンを不純物として添加し、不純物の導入に
よつて生じた電荷量の増減を構成金属イオンの価
数により補償することである。 この原子価補償用半導体化剤としては、Ｙ，
Dy，Hf，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Ho，Er，
Tb，Sb，Nb，Ｗ，Yb，Sc，Ta等を挙げること
ができ、それらを併用して添加することもでき
る。この添加材の添加量としては0.01〜0.8mol
％、特に0.1〜0.5mol％が望ましい。 一方、本実施例の半導体磁器からなる陰極電極
部２を構成する素材は、チタン酸塩系のものが好
ましく、上記チタン酸バリウムのほか、チタン酸
ストロンチウム系、チタン酸カルシウム系、チタ
ン酸ランタン系であつてもよい。またそれらを複
合したものでもよい。さらに、上記チタン酸塩の
チタン酸をジルコン酸、ケイ酸、スズ酸の一種以
上で置換してもよい。 ところで、上述したような陰極電極用半導体磁
器を還元する方法のほか、十分な還元条件を与え
れば、半導体化剤を添加することなく還元する方
法によつても得ることができる。この場合の還元
はN2またはH2等の還元雰囲気で、かつ、望まし
くは700℃以上、最適には1200〜1450℃程度の温
度条件下で行うことができる。 また、原子価補償型のものと強制還元型のもの
とを併用して電極を形成することもできる。この
併用の態様としては、 (イ) 半導体化剤を添加し、原子価補償型半導体磁
器の成形体をつくる。 (ロ) (イ)の成形体を直接還元焼成するか、もしくは
空気焼成した焼結磁器をさらに還元焼成りし
て、原子価補償型及び強制還元型を併用した半
導体磁器を得る。 この半導体磁器の先端を約60°の円錐状に研削
した。 こうして得られた半導体磁器の比抵抗は9.9Ω
cmであつた。 さらに、H2＋N2の還元雰囲気中でH2濃度20％
とし、1250℃、安定時間2Hrで還元焼成したもの
の比抵抗は0.90Ωcmであつた。 他のチタン酸塩系についてもほぼ同様な結果で
あつた。第１表に結果をまとめて示す。
【表】
また、チタン酸塩のチタン酸をジルコン酸、ケ
イ酸、スズ酸の１種以上で置換したものについて
もほぼ同様の結果を得た。 次に電子の放出し易さを検討するために、上記
試料No.１からNo.３について電界放出強度を測定し
た。また比較のために比較的仕事関数の低いAl
他についての測定も行つた。その結果を第５図に
示す。同図は縦軸にポリエチレン容器内放電発生
電圧［KV］をとり、横軸に試料電極を配列した
ものであり、試料電極として、Cu，Al，Feを比
較例にし、前記第１表の試料No.１〜No.３を並べて
いる。 同図から明らかなように本実施例試料はいずれ
も従来のものに比べて発生電圧が低くても放電を
生じ易くなつている。 上記結果によると、この半導体磁器は本実施例
に係る陰極電極用として金属と同等以上の放電特
性を備えていることが判る。このため冷陰極及び
熱陰極の双方に適用可能となる。 したがつて、この半導体磁器を用いて形成した
陰極電極部２は、円形の放電面と相俟つて安定し
た放電特性を得ることができるとともに製造コス
トも低減可能である。 また、第３図又は第４図に示すような陰極電極
部２に対するリード線１４の接続構造を用いるこ
とにより、その接続工程の容易化を図ることもで
きる。 本考案は上述した実施例に限定されるものでは
なく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。 ［考案の効果］ 以上の通り、本考案によれば安価に構成できか
つ良好な放電特性を有し、冷陰極用として好適で
あるとともに熱陰極用としても適用可能な放電灯
用電極を提供することができる。 また、円形放電面としたので安定放電と集中放
電が可能となり、より一層黒化の防止が図れる。
イ酸、スズ酸の１種以上で置換したものについて
もほぼ同様の結果を得た。 次に電子の放出し易さを検討するために、上記
試料No.１からNo.３について電界放出強度を測定し
た。また比較のために比較的仕事関数の低いAl
他についての測定も行つた。その結果を第５図に
示す。同図は縦軸にポリエチレン容器内放電発生
電圧［KV］をとり、横軸に試料電極を配列した
ものであり、試料電極として、Cu，Al，Feを比
較例にし、前記第１表の試料No.１〜No.３を並べて
いる。 同図から明らかなように本実施例試料はいずれ
も従来のものに比べて発生電圧が低くても放電を
生じ易くなつている。 上記結果によると、この半導体磁器は本実施例
に係る陰極電極用として金属と同等以上の放電特
性を備えていることが判る。このため冷陰極及び
熱陰極の双方に適用可能となる。 したがつて、この半導体磁器を用いて形成した
陰極電極部２は、円形の放電面と相俟つて安定し
た放電特性を得ることができるとともに製造コス
トも低減可能である。 また、第３図又は第４図に示すような陰極電極
部２に対するリード線１４の接続構造を用いるこ
とにより、その接続工程の容易化を図ることもで
きる。 本考案は上述した実施例に限定されるものでは
なく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。 ［考案の効果］ 以上の通り、本考案によれば安価に構成できか
つ良好な放電特性を有し、冷陰極用として好適で
あるとともに熱陰極用としても適用可能な放電灯
用電極を提供することができる。 また、円形放電面としたので安定放電と集中放
電が可能となり、より一層黒化の防止が図れる。
第１図は本考案の第１の実施例を示す断面図、
第２図は同上の陰極電極部の斜視図、第３図は本
考案の第２の実施例を示す断面図、第４図は第２
の実施例における封着支持部の変形例を示す断面
図、第５図は本実施例での電界放出強度測定結果
を示す相関図である。 １……管体、２……陰極電極部、２ａ……円形
放電面、２ｂ……基部、３……封着支持部、４…
…リード線。
第２図は同上の陰極電極部の斜視図、第３図は本
考案の第２の実施例を示す断面図、第４図は第２
の実施例における封着支持部の変形例を示す断面
図、第５図は本実施例での電界放出強度測定結果
を示す相関図である。 １……管体、２……陰極電極部、２ａ……円形
放電面、２ｂ……基部、３……封着支持部、４…
…リード線。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 放電灯用管体と、BaTiO3，SrTiO3，
BaZrO3，SrZrO3のいずれかを主成分とする半
導体磁器により形成した円柱状でその端面に円
形放電面を有する陰極電極部と、この陰極電極
部を前記管体内に封着支持する封着支持部とを
有することを特徴とする放電灯用電極。 (2) 前記封着支持部は、前記管体の端部を貫通
し、かつ、この端部で封着されたリード線の管
体内側の端部を、陰極電極部の円形放電面とは
反対側の部分に巻回することにより構成される
ものである実用新案登録請求の範囲第１項記載
の放電灯用電極。 (3) 前記封着支持部は、陰極電極部の円形放電面
とは反対側の部分を管体の端部で封着すること
により構成されるものである実用新案登録請求
の範囲第１項記載の放電灯用電極。 (4) 前記封着支持部は、管体外方に突出した前記
陰極電極部の端部に結合したリード線を有する
ものである実用新案登録請求の範囲第１項若し
くは第３項に記載の放電灯用電極。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986108595U JPH0512918Y2 (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | |
| KR1019870006708A KR920001844B1 (ko) | 1986-07-15 | 1987-06-30 | 냉음극형 방전 등 장치 |
| EP87109938A EP0253316A3 (en) | 1986-07-15 | 1987-07-09 | Cold cathode type discharge lamp apparatus |
| CN 87104930 CN1006344B (zh) | 1986-07-15 | 1987-07-15 | 冷阴极式放电灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986108595U JPH0512918Y2 (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6315556U JPS6315556U (ja) | 1988-02-01 |
| JPH0512918Y2 true JPH0512918Y2 (ja) | 1993-04-05 |
Family
ID=30985935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986108595U Expired - Lifetime JPH0512918Y2 (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0512918Y2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4275330A (en) * | 1979-03-08 | 1981-06-23 | General Electric Company | Electric discharge lamp having a cathode with cesium metal oxide |
| JPS56119258U (ja) * | 1980-02-13 | 1981-09-11 | ||
| DE3329270A1 (de) * | 1983-08-12 | 1985-02-28 | Heimann Gmbh, 6200 Wiesbaden | Gasentladungslampe, insbesondere blitzroehre |
-
1986
- 1986-07-15 JP JP1986108595U patent/JPH0512918Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6315556U (ja) | 1988-02-01 |
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