JPH0548399Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、分光光度計に用いる重水素放電管の
点灯装置に関するものである。

〔従来の技術〕

分光光度計に用いる重水素放電管は、紫外線の
連続スペクトルを得るため、第４図および第５図
のＡ−Ａ断面図に示すように、ピンホール４を設
けた凹み５を有する金属隔壁６を、陽極２と陰極
１との間に設け、上記ピンホール４の近傍に連続
スペクトルを生じる集束陽光柱が形成されるよう
に構成されている。上記陰極１は熱電子放射陰極
であり、上記陰極１と陽極２とは、放電時に生じ
る上記陰極面のアークスポツトと陽極面のアノー
ドグローの影響を除くために、金属の遮蔽ケース
３で一部を除いて取り囲み、陽極２の前面に上記
ピンホール４を配した金属隔壁６を、上記遮蔽ケ
ース３と電気的に接続して設け、これらを重水素
ガスとともに紫外線透過窓７を有する石英バルブ
８に封入し、陰極加熱用リード線９，１０と陽極
リード線１１および上記遮蔽ケース用リード線１
２を、それぞれ上記石英バルブ８の外に導いてい
る。

上記構成の重水素放電管に対する点灯装置は、
第６図に示すように、交流電源１３、整流器１
４、バラスト１５、重水素放電管１６の陽極２お
よび陰極１と、定電流装置１７とからなる閉回路
と、上記重水素放電管１６と並列に接続され、コ
ンデンサ１９および抵抗２０に並列接続されたダ
イオード１８と、直流電源２１とを含むパルス発
生回路と、陰極加熱電源２２とを備えている。図
において２３は開閉スイツチを示している。

上記重水素放電管１６の陰極加熱用リード線
９，１０および陽極リード線１１を、それぞれ点
灯装置の陰極加熱電源２２および陽極端子に接続
し、上記遮蔽ケース用リード線１２を陰極加熱用
リード線９または１０のいずれか一方に接続すれ
ば、上記電源接続パルス回路によつて、重水素放
電管１６の陽極２および陰極１の間にパルス電圧
が印加されて放電を開始し、上記ピンホール４の
近傍に輝いた集束陽光柱を形成する。

〔考案が解決しようとする課題〕

放電開始電圧はパツシエンの法則によつて定ま
るが、放電管の直径と放電開始電圧との関係は、
第７図に示すように放電管の管径が小さくなるに
つれて放電開始電圧が上昇する。第７図は電極間
距離が2.7cmの場合の空気中放電を示す例で、曲
線２４，２５，２６，２７，２８，２９はそれぞ
れ放電管の直径が6.2cm、2.1cm、1.3cm、0.95cm、
0.5cm、0.3cmである場合を示している。しかしな
がら、重水素放電管は上記のように陽極２と陰極
１との間に設けたピンホール４を介して放電を行
うから、放電路が一部狭窄された状態になり、そ
のため、一般構造の放電管における放電開始電圧
よりも高い放電開始電圧を必要とする。これは、
熱陰極放電管における陰極１の消耗が大きく、ま
た、半導体素子を用いた点灯回路やパルス回路に
対して、耐圧要求などの不利な影響を与えるとい
う欠点があつた。さらに、重水素放電管の寿命末
期に近づくにしたがつて、陰極における熱電子放
射の劣化や封入重水素気体の減圧による異常放電
が発生と、正規の自続アーク放電が行われず、陽
極２と遮蔽ケース３との間、あるいは遮蔽ケース
３と陰極１との間でグロー放電を生じるに止ま
り、正規の自続アーク放電を開始するには至らな
い。

本発明は、放電開始電圧が低く、かつ、安定に
動作する重水素放電管の点灯装置を得ることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、重水素放電管点灯装置の陽極端子
と遮蔽ケース端子との間に、放電開始電圧を低下
させるため、通常、5kΩ以上5MΩ以下の抵抗値
を有する抵抗体を接続しているが、これと直列に
50Ω以上500Ω以下の抵抗値を有する抵抗体を、
熱陰極フイラメントの共有端子点に接続すること
により達成される。

〔作用〕

交流電源、整流器、バラスト、重水素放電管の
陽極および陰極、定電流制御装置よりなる閉回路
と、上記重水素放電管と並列に接続され、コンデ
ンサおよび対抗と並列接続したダイオードと、直
流電源をふくむパルス発生回路と、陰極加熱電源
とを備えた重水素放電管の点灯装置において、上
記点灯装置の陽極端子と遮蔽端子との間に、5kΩ
以上5MΩ以下の抵抗値を有する抵抗体を接続し
て放電開始電圧を低下させているが、上記方法で
は、抵抗値が5kΩ以下の場合はグロー放電が大と
なり、加熱された金属から放射された電子がアー
ク放電に移るため、フイラメントとの間の放電が
困難になり、また、5MΩ以上の抵抗値の場合は
発生するグロー放電が小さく点灯の補助になら
ず、圧力や電子放射の点から20kΩ付近の抵抗値
が最適であるといえる。上記の抵抗体と直列に、
本考案では50Ω以上500Ω以下の抵抗値を有する
抵抗体を陰極フイラメント端子の陰極共有端子に
接続して、上記重水素放電管の遮蔽ケースおよび
陰極フイラメントの１端子が電気的に接続され、
ピンホールと陽極との間に先行放電を生じさせ、
低い放電開始電圧で放電するようにしたものであ
る。上記重水素放電管の陰極酸化物の電子放射特
性は20V付近が飽和電流値で、最適値150Ωが実
験から求められています。上記重水素放電管が寿
命末期に近づくにつれて、熱電子放射の劣化や内
部に封入した重水素気体の減圧により、重水素放
電管のパツシエン曲線が異なつてくるために、陽
極と遮蔽ケースとの間に先行放電としてグロー放
電を生じるが、上記放電は陰極間までは移行しな
い。そのため、上記陽極端子と遮蔽端子間の抵抗
体と直列に、50Ω以上500Ω以下の抵抗値を有す
る抵抗体を熱陰極フイラメントの共有端子点に接
続して、電子放出部分に電位を与え、上記陽極と
遮蔽ケースとの間のグロー放電が陰極間にまで移
行するようにしたものである。

上記抵抗体が存在しない場合を仮定すれば、陽
極と遮蔽ケースとの間のグロー放電が、遮蔽ケー
スと陰極間のグロー放電に止まつたままの状態で
あつて、正規のアーク放電までに移行しないこと
になる。

〔実施例〕

つぎに本考案の実施例を図面とともに説明す
る。第１図は本考案による重水素放電管点灯装置
の一実施例を示す回路図、第２図は陰極加熱電圧
と放電開始電圧との関係を示す図、第３図は上記
点灯装置の他の実施例を示す部分断面図である。
第１図に示すように、本考案による重水素放電管
の点灯装置は、交流電源１３、整流器１４、バラ
スト１５、重水素放電管１６の陽極２および陰極
１、定電流制御装置１７よりなる閉回路と、上記
重水素放電管１６と並列に接続され、コンデンサ
１９および抵抗２０と並列接続したダイオード１
８と、直流電源２１を含むパルス発生回路と、陰
極加熱電源２２とを備えた点灯装置において、重
水素放電管１６を接続する上記点灯装置の陽極端
子３０と遮蔽ケース端子３１との間に、5kΩ以上
5MΩ以下の抵抗値を有する抵抗体３２を接続し、
かつこれと直列に、遮蔽ケース端子３１と陰極フ
イラメントのリード線１０との間に、50Ω以上
500Ω以下の抵抗値を有する抵抗体３３を接続し
ている。図において２３は、上記閉回路および陰
極加熱電源２２の開閉スイツチである。陰極１を
加熱して交流電源１３を接続すると、上記パルス
発生回路により重水素放電管１６の陽極２および
陰極１の間にパルス電圧が印加されるが、遮蔽ケ
ース３と電気的に接続されたピンホール４と陽極
２との間が、上記陽極２および陰極１との間より
も電位差が小さいため、最初に陽極２とピンホー
ル４との間に先行放電を発生する。この間に、陰
極１は既に加熱されて、上記陰極１の近傍には熱
電子の浮遊状態が形成されているため、上記先行
放電に引き続いて陽極２および陰極１間に放電が
移行し、上記ピンホール４の前面近傍に輝いた集
束陽光柱を形成する。しかし、寿命末期に近づく
にしたがつて、熱電子放射の劣化や重水素気体の
減圧によつて、パツシエン曲線は当初に比べて次
第に変化する。もしも、遮蔽ケース３と陰極フイ
ラメント１のリード線１０との間に、50Ω以上
500Ω以下の抵抗値をもつ抵抗体３３がないと仮
定した場合には、熱電子放射の劣化にともない陰
極１の近傍における熱電子の浮遊状態が異なつて
きて、陽極２とピンホール４との間での先行放電
であるグロー放電にとどまり、陽極２および陰極
フイラメント１との間のアーク放電には移行しな
い。また、重水素気体の減圧にともない、遮蔽ケ
ース３と陰極フイラメント１とのパツシエン曲線
は異なり、陽極２とピンホール４との間に電位よ
りも低く、遮蔽ケース３と陰極フイラメント１と
の間でグロー放電を発生するにとどまり、陽極２
と陰極フイラメント１との間におけるアーク放電
に移行しない。第２図において、曲線Ａは抵抗体
３２の抵抗値50kΩにし、この抵抗体３２と直列
に接続した抵抗体３３の抵抗値を200Ωにした場
合の、陰極加熱電圧と放電開始電圧との関係を示
したものであり、曲線Ｂは遮蔽ケース３を陰極１
に接続した第６図に示す従来の点灯装置による場
合を示し、曲線Ｃは遮蔽ケース３を電気的に浮か
せた場合の放電開始電圧をそれぞれ示しており、
陰極加熱電圧が5V以上では、本実施例の重水素
放電管の点灯装置が他の点灯装置に較べて、寿命
末期でも低い放電開始電圧で放電することが認め
られた。上記抵抗体３２および３３は第３図に示
すように、重水素放電管１６の各リード線９，１
０，１１，１１，１２を支持するステム８′のフ
レア内において、陽極リード線１１と遮蔽ケース
用リード線１２との間に接続することも可能であ
り、この場合、抵抗体３２，３３は石英バルブ８
の外側にあるため、重水素放電管１６の点灯にも
とづく高温の影響を直接受けることが避けられ
る。

〔考案の効果〕

上記のように本考案による重水素放電管の点灯
装置は、交流電源、整流器、バラスト、重水素放
電管の陽極および陰極、定電流制御装置よりなる
閉回路と、上記重水素放電管と並列に接続され、
コンデンサおよび抵抗と並列接続したダイオード
および直流電源をふくむパルス発生回路と、陰極
加熱電源とを備えた重水素放電管の点灯装置にお
いて、上記点灯装置の陽極端子と遮蔽ケースとの
間に、5kΩ以上5MΩ以下の抵抗値を有する抵抗
体を接続し、これと直列に50Ω以上500Ω以下の
抵抗値を有する抵抗体を、熱陰極フイラメントの
共有端子点に接続したことにより、上記重水素放
電管の遮蔽ケースに電気的に接続されたピンホー
ルと陽極との間に、先行放電を発生させたのち、
陽極と陰極との間の放電に移行させ、かつ寿命末
期まで低い放電開始電圧で安定に動作させること
ができ、さらに、上記点灯装置を組み込むことに
より分光光度計を小型化することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による重水素放電管点灯装置の
一実施例を示す回路図、第２図は陰極加熱電圧と
放電開始電圧との関係を示す図、第３図は上記点
灯装置の他の実施例を示す部分断面図、第４図は
重水素放電管の一部断面図、第５図は第４図にお
けるＡ−Ａ断面図、第６図は従来の点灯装置を示
す回路図、第７図は放電管径と放電開始電圧との
関係を示す図である。 １……陰極、２……陽極、３……遮蔽ケース、
１３……交流電源、１４……整流器、１５……バ
ラスト、１６……重水素放電管、１７……定電流
制御装置、１８……ダイオード、１９……コンデ
ンサ、２０……抵抗、２１……直流電源、２２…
…陰極加熱電源、３２，３３……抵抗体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 交流電源、整流器、バラスト、重水素放電管の
   陽極および陰極、定電流制御装置よりなる閉回路
   と、上記重水素放電管と並列に接続され、コンデ
   ンサおよび抵抗と並列接続したダイオードおよび
   直流電源をふくむパルス発生回路と、陰極加熱電
   源とを備えた重水素放電管の点灯装置において、
   上記点灯装置の陽極端子と、遮蔽ケース端子との
   間に、5kΩ以上5MΩ以下の抵抗値を有する抵抗
   体を接続し、これと直列に50Ω以上500Ω以下の
   抵抗値を有する抵抗体を、熱陰極フイラメントの
   共有端子点に接続することを特徴とする重水素放
   電管の点灯装置。