JPH06215735A - 誘電体バリヤ放電ランプ - Google Patents
誘電体バリヤ放電ランプInfo
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- JPH06215735A JPH06215735A JP2353693A JP2353693A JPH06215735A JP H06215735 A JPH06215735 A JP H06215735A JP 2353693 A JP2353693 A JP 2353693A JP 2353693 A JP2353693 A JP 2353693A JP H06215735 A JPH06215735 A JP H06215735A
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- JP
- Japan
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- dielectric barrier
- getter
- discharge
- discharge lamp
- barrier discharge
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 点灯時間の経過にしたがって光出力が低下し
ない、寿命特性が十分である誘電体バリヤ放電ランプを
提供することである。 【構成】 放電容器に誘電体バリヤ放電によってエキシ
マ分子を形成する放電用ガスを充填し、該誘電体バリヤ
放電によって発生した該エキシマ分子から放射される光
を取り出す窓部材を有する誘電体バリヤ放電ランプにお
いて、放電容器内にゲッターを設けることによって達成
される。さらに、該ゲッターを該放電容器の構成部材に
固定しないで設けるか、あるいは該ゲッターを該放電容
器の構成部材に緩く固定して設ける。また、ゲッターが
多孔質あるいは粉体状の酸化物、窒化物あるいは炭化物
の中から選ばれた少なくとも１種で構成する。
ない、寿命特性が十分である誘電体バリヤ放電ランプを
提供することである。 【構成】 放電容器に誘電体バリヤ放電によってエキシ
マ分子を形成する放電用ガスを充填し、該誘電体バリヤ
放電によって発生した該エキシマ分子から放射される光
を取り出す窓部材を有する誘電体バリヤ放電ランプにお
いて、放電容器内にゲッターを設けることによって達成
される。さらに、該ゲッターを該放電容器の構成部材に
固定しないで設けるか、あるいは該ゲッターを該放電容
器の構成部材に緩く固定して設ける。また、ゲッターが
多孔質あるいは粉体状の酸化物、窒化物あるいは炭化物
の中から選ばれた少なくとも１種で構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、光化学反応用
の紫外線光源として使用される、誘電体バリヤ放電によ
ってエキシマ分子を形成し、該エキシマ分子から放射さ
れる光を利用するいわゆる誘電体バリヤ放電ランプの改
良に関する。
の紫外線光源として使用される、誘電体バリヤ放電によ
ってエキシマ分子を形成し、該エキシマ分子から放射さ
れる光を利用するいわゆる誘電体バリヤ放電ランプの改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明に関連した技術としては、例え
ば、日本国公開特許公報平２−７３５３号には、放電容
器にエキシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、誘電
体バリヤ放電（別名オゾナイザ放電あるいは無声放電。
電気学会発行改定新版「放電ハンドブック」平成１年６
月再版７刷発行第２６３ページ参照）によってエキシマ
分子を形成せしめ、該エキシマ分子から放射される光を
取り出す放射器、すなわち誘電体バリヤ放電ランプにつ
いて記載されている。また、日本国公開特許公報平２−
７３５３号には、誘電体バリヤ放電ランプの放電容器に
紫外線を別の波長の光に変換するルミネッセンス（例え
ば蛍光体）を設けた放射器（例えば蛍光ランプ）につい
て記載されている。上記のような誘電体バリヤ放電ラン
プは、従来の低圧水銀放電ランプや高圧アーク放電ラン
プには無い種々の特長を有しているため有用である。し
かし、上記のような誘電体バリヤ放電ランプは、点灯時
間の経過にしたがって光出力が低下してゆくという問
題、すなわち寿命特性が必ずしも十分では無いという問
題があった。
ば、日本国公開特許公報平２−７３５３号には、放電容
器にエキシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、誘電
体バリヤ放電（別名オゾナイザ放電あるいは無声放電。
電気学会発行改定新版「放電ハンドブック」平成１年６
月再版７刷発行第２６３ページ参照）によってエキシマ
分子を形成せしめ、該エキシマ分子から放射される光を
取り出す放射器、すなわち誘電体バリヤ放電ランプにつ
いて記載されている。また、日本国公開特許公報平２−
７３５３号には、誘電体バリヤ放電ランプの放電容器に
紫外線を別の波長の光に変換するルミネッセンス（例え
ば蛍光体）を設けた放射器（例えば蛍光ランプ）につい
て記載されている。上記のような誘電体バリヤ放電ラン
プは、従来の低圧水銀放電ランプや高圧アーク放電ラン
プには無い種々の特長を有しているため有用である。し
かし、上記のような誘電体バリヤ放電ランプは、点灯時
間の経過にしたがって光出力が低下してゆくという問
題、すなわち寿命特性が必ずしも十分では無いという問
題があった。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、点
灯時間の経過にしたがって光出力が低下しない、寿命特
性が十分である誘電体バリヤ放電ランプを提供すること
である。
灯時間の経過にしたがって光出力が低下しない、寿命特
性が十分である誘電体バリヤ放電ランプを提供すること
である。
【０００４】
【問題を解決するための手段】上記本発明の目的は、放
電容器に誘電体バリヤ放電によってエキシマ分子を形成
する放電用ガスを充填し、該誘電体バリヤ放電によって
発生した該エキシマ分子から放射される光を取り出す窓
部材を有する誘電体バリヤ放電ランプにおいて、放電容
器内にゲッターを設けることによって達成される。さら
に、該ゲッターを該放電容器の構成部材に固定しないで
設けるか、あるいは該ゲッターを該放電容器の構成部材
に緩く固定して設けることにより、誘電体バリヤ放電ラ
ンプの特長を十分に発揮できて、且つ寿命特性の優れた
誘電体バリヤ放電ランプを提供できる。さらに、該ゲッ
ターが多孔質あるいは粉体状の酸化物、窒化物あるいは
炭化物の中から選ばれた少なくとも１種で構成すること
により、本発明の目的はより一層達成される。また、チ
タンやタンタルでも良い。
電容器に誘電体バリヤ放電によってエキシマ分子を形成
する放電用ガスを充填し、該誘電体バリヤ放電によって
発生した該エキシマ分子から放射される光を取り出す窓
部材を有する誘電体バリヤ放電ランプにおいて、放電容
器内にゲッターを設けることによって達成される。さら
に、該ゲッターを該放電容器の構成部材に固定しないで
設けるか、あるいは該ゲッターを該放電容器の構成部材
に緩く固定して設けることにより、誘電体バリヤ放電ラ
ンプの特長を十分に発揮できて、且つ寿命特性の優れた
誘電体バリヤ放電ランプを提供できる。さらに、該ゲッ
ターが多孔質あるいは粉体状の酸化物、窒化物あるいは
炭化物の中から選ばれた少なくとも１種で構成すること
により、本発明の目的はより一層達成される。また、チ
タンやタンタルでも良い。
【０００５】
【上記手段の有する作用】我々は、誘電体バリヤ放電ラ
ンプにおいては、従来のアーク放電ランプに比較し、不
純ガス、特に酸素、水素、一酸化炭素、水等の分子ガス
が存在すると、紫外線出力低下の割合が従来のアーク放
電ランプに比較し著しく大きいことを発見した。この機
構は、必ずしも明確では無いが、以下のようであると考
えられる。誘電体バリヤ放電ランプの特長の１つとし
て、従来のアーク放電ランプでは得られない波長の紫外
線を高効率で発生出来ることがある。前記特徴ある紫外
線の発生は、以下の機構によっている。すなわち、ま
ず、誘電体バリヤ放電によって従来のアーク放電ランプ
には無い高エネルギープラズマが発生する。このプラズ
マが種々の衝突過程を経てエキシマ分子を生成し、この
エキシマ分子が特徴ある紫外線を放射する。従って、放
電空間に存在する不純ガス、特に酸素、水素、一酸化炭
素、水等の分子ガスは、該エキシマ分子を直接破壊する
ばかりでなく、該種々の衝突過程にも作用して該エキシ
マ分子を少なくし、従って紫外線出力を低下させる。す
なわち、誘電体バリヤ放電ランプにおいては、従来のア
ーク放電ランプに比較し、不純ガスによる紫外線出力低
下の割合が著しく大きい。
ンプにおいては、従来のアーク放電ランプに比較し、不
純ガス、特に酸素、水素、一酸化炭素、水等の分子ガス
が存在すると、紫外線出力低下の割合が従来のアーク放
電ランプに比較し著しく大きいことを発見した。この機
構は、必ずしも明確では無いが、以下のようであると考
えられる。誘電体バリヤ放電ランプの特長の１つとし
て、従来のアーク放電ランプでは得られない波長の紫外
線を高効率で発生出来ることがある。前記特徴ある紫外
線の発生は、以下の機構によっている。すなわち、ま
ず、誘電体バリヤ放電によって従来のアーク放電ランプ
には無い高エネルギープラズマが発生する。このプラズ
マが種々の衝突過程を経てエキシマ分子を生成し、この
エキシマ分子が特徴ある紫外線を放射する。従って、放
電空間に存在する不純ガス、特に酸素、水素、一酸化炭
素、水等の分子ガスは、該エキシマ分子を直接破壊する
ばかりでなく、該種々の衝突過程にも作用して該エキシ
マ分子を少なくし、従って紫外線出力を低下させる。す
なわち、誘電体バリヤ放電ランプにおいては、従来のア
ーク放電ランプに比較し、不純ガスによる紫外線出力低
下の割合が著しく大きい。
【０００６】放電容器内にゲッターを設けると、点灯時
間の経過に従って放電プラズマあるいは紫外線の作用に
よって放電容器、誘電体または電極などから発生した酸
素、水素、一酸化炭素、水等の不純ガスが除去されるの
で、エキシマ分子の密度が減少すること無く、従って光
出力が減少することが無く、寿命特性の優れた誘電体バ
リヤ放電ランプを得ることが出来る。従来のアーク放電
ランプにおいてはゲッターは放電容器に設けられたステ
ムなどに固定されていたが、該ゲッターを該放電容器の
構成部材に固定しないで設けるか、あるいは該ゲッター
を該放電容器の構成部材に緩く固定して設けることによ
り、ゲッターを固定するための特別な部材を設ける必要
がないので、形状の自由度が大きい、小型であるという
誘電体バリヤ放電ランプの特長を十分に発揮できて、且
つ寿命特性の優れた誘電体バリヤ放電ランプを提供でき
る。
間の経過に従って放電プラズマあるいは紫外線の作用に
よって放電容器、誘電体または電極などから発生した酸
素、水素、一酸化炭素、水等の不純ガスが除去されるの
で、エキシマ分子の密度が減少すること無く、従って光
出力が減少することが無く、寿命特性の優れた誘電体バ
リヤ放電ランプを得ることが出来る。従来のアーク放電
ランプにおいてはゲッターは放電容器に設けられたステ
ムなどに固定されていたが、該ゲッターを該放電容器の
構成部材に固定しないで設けるか、あるいは該ゲッター
を該放電容器の構成部材に緩く固定して設けることによ
り、ゲッターを固定するための特別な部材を設ける必要
がないので、形状の自由度が大きい、小型であるという
誘電体バリヤ放電ランプの特長を十分に発揮できて、且
つ寿命特性の優れた誘電体バリヤ放電ランプを提供でき
る。
【０００７】誘電体バリヤ放電ランプの特徴の１つに従
来のアーク放電ランプでは発生できない波長の光を高効
率で発生できることがあるが、このためには放電用ガス
としてハロゲンガスを使用することが望ましい。該ゲッ
ターが多孔質あるいは粉体状の酸化物、窒化物あるいは
炭化物の中から選ばれた少なくとも１種で構成すること
により、該ゲッターがハロゲンガスに侵されることがな
く、不純ガスは多孔質あるいは粉体状の物体に吸着され
るので、寿命特性の優れた誘電体バリヤ放電ランプを得
ることが可能になる。尚、放電用ガスとしてハロゲンガ
スを使用しない場合は、ゲッターとしてチタンやタンタ
ルでも同一の目的が達成できる。
来のアーク放電ランプでは発生できない波長の光を高効
率で発生できることがあるが、このためには放電用ガス
としてハロゲンガスを使用することが望ましい。該ゲッ
ターが多孔質あるいは粉体状の酸化物、窒化物あるいは
炭化物の中から選ばれた少なくとも１種で構成すること
により、該ゲッターがハロゲンガスに侵されることがな
く、不純ガスは多孔質あるいは粉体状の物体に吸着され
るので、寿命特性の優れた誘電体バリヤ放電ランプを得
ることが可能になる。尚、放電用ガスとしてハロゲンガ
スを使用しない場合は、ゲッターとしてチタンやタンタ
ルでも同一の目的が達成できる。
【０００８】
【実施例】本発明の第１の実施例である同軸円筒形誘電
体バリヤ放電ランプの概略図を図１に示す。放電容器１
は全長約３００ｍｍの石英ガラス製で、外径Ｄ1 が６ｍ
ｍの内側管２、内径Ｄ2 が８ｍｍの外側管３を同軸に配
置して中空円筒状にしたものである。内側管２、外側管
３は誘電体バリヤ放電の誘電体バリヤと光取り出し窓部
材を兼任しており、それぞれその外面に光を透過する金
属網からなる電極４，５が設けられている。放電空間８
の一端にアルミニウムとジルコニウムの合金のリング状
のゲッター６が設けられている。ゲッター６は、外側管
３に設けられた突起部７によって放電空間内で移動する
のを阻止されているだけで、放電容器１には固定されて
いない。放電空間８に放電用ガスとして圧力１００トー
ルのキセノンガスを充填して、該誘電体バリヤ放電ラン
プの表面積１平方センチメートルあたりの入力電力を
０．２ワットとして交流電源９で点灯したところ、従来
のアーク放電ランプのようにゲッターを放電容器内に固
定するための特別な部材を有さないこと、および筒形誘
電体バリヤ放電ランプにリング状ゲッターを採用したこ
とにより、小型であるという利点を保ったまま、寿命特
性の優れた誘電体バリヤ放電ランプを得ることが出来
た。
体バリヤ放電ランプの概略図を図１に示す。放電容器１
は全長約３００ｍｍの石英ガラス製で、外径Ｄ1 が６ｍ
ｍの内側管２、内径Ｄ2 が８ｍｍの外側管３を同軸に配
置して中空円筒状にしたものである。内側管２、外側管
３は誘電体バリヤ放電の誘電体バリヤと光取り出し窓部
材を兼任しており、それぞれその外面に光を透過する金
属網からなる電極４，５が設けられている。放電空間８
の一端にアルミニウムとジルコニウムの合金のリング状
のゲッター６が設けられている。ゲッター６は、外側管
３に設けられた突起部７によって放電空間内で移動する
のを阻止されているだけで、放電容器１には固定されて
いない。放電空間８に放電用ガスとして圧力１００トー
ルのキセノンガスを充填して、該誘電体バリヤ放電ラン
プの表面積１平方センチメートルあたりの入力電力を
０．２ワットとして交流電源９で点灯したところ、従来
のアーク放電ランプのようにゲッターを放電容器内に固
定するための特別な部材を有さないこと、および筒形誘
電体バリヤ放電ランプにリング状ゲッターを採用したこ
とにより、小型であるという利点を保ったまま、寿命特
性の優れた誘電体バリヤ放電ランプを得ることが出来
た。
【０００９】本発明の第２の実施例である同軸円筒形誘
電体バリヤ放電ランプの概略図を図２に示す。この実施
例においては、リング状ゲッターは、突起部７の代わり
に放電空間８とゲッター６の間に設けた石英ガラスウー
ル１０によって、放電容器１に緩く固定されている。
電体バリヤ放電ランプの概略図を図２に示す。この実施
例においては、リング状ゲッターは、突起部７の代わり
に放電空間８とゲッター６の間に設けた石英ガラスウー
ル１０によって、放電容器１に緩く固定されている。
【００１０】本発明の第３の実施例では、第１，２の実
施例に使用したリング状のゲッター６の内径を内側管２
の外径よりもやや小さくし、さらにリング状のゲッター
６のリングを切断した状態にして、内側管２にはめ込ん
だ構造である。リング状のゲッター６は、リング状のゲ
ッター６のバネ性によって内側管２に緩く固定される。
本発明の第４の実施例では、ゲッター６として、アルミ
ナ粉とシリカの粉の混合物を多孔質状な状態でリング状
に圧縮成形したゲッターを使用し、ジルコニアと水ガラ
スを主成分とした無機接着剤を使用して該ゲッターの一
部を内側管に固定した機構である。この実施例では、放
電用ガスとして塩素とキセノンガスの混合ガスを使用し
たが、ゲッターが放電用ガスによって侵されることがな
く、かつ、寿命特性が十分な誘電体バリヤ放電ランプが
得られた。
施例に使用したリング状のゲッター６の内径を内側管２
の外径よりもやや小さくし、さらにリング状のゲッター
６のリングを切断した状態にして、内側管２にはめ込ん
だ構造である。リング状のゲッター６は、リング状のゲ
ッター６のバネ性によって内側管２に緩く固定される。
本発明の第４の実施例では、ゲッター６として、アルミ
ナ粉とシリカの粉の混合物を多孔質状な状態でリング状
に圧縮成形したゲッターを使用し、ジルコニアと水ガラ
スを主成分とした無機接着剤を使用して該ゲッターの一
部を内側管に固定した機構である。この実施例では、放
電用ガスとして塩素とキセノンガスの混合ガスを使用し
たが、ゲッターが放電用ガスによって侵されることがな
く、かつ、寿命特性が十分な誘電体バリヤ放電ランプが
得られた。
【００１１】上記したすべての例は、蛍光体を有さな
い、いわゆる誘電体バリヤ放電紫外線放射ランプであっ
たが、放電容器に蛍光体を設けたいわゆる誘電体バリヤ
放電蛍光ランプにも適用できることは自明である。しか
し、放電容器内に蛍光体を設けた場合には、蛍光体は粉
体でありその比表面積はかなり大きいので、その表面に
不純ガスを吸着することによるゲッター効果があるの
で、ゲッターの効果は大きくはない。すなわち、本発明
は、放電空間内に蛍光体などの粉体を有さない誘電体バ
リヤ放電ランプにおいて、特に効果を発揮する。
い、いわゆる誘電体バリヤ放電紫外線放射ランプであっ
たが、放電容器に蛍光体を設けたいわゆる誘電体バリヤ
放電蛍光ランプにも適用できることは自明である。しか
し、放電容器内に蛍光体を設けた場合には、蛍光体は粉
体でありその比表面積はかなり大きいので、その表面に
不純ガスを吸着することによるゲッター効果があるの
で、ゲッターの効果は大きくはない。すなわち、本発明
は、放電空間内に蛍光体などの粉体を有さない誘電体バ
リヤ放電ランプにおいて、特に効果を発揮する。
【００１２】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、点灯
時間の経過にしたがって光出力が低下しない、寿命特性
が十分である誘電体バリヤ放電ランプを提供できる。
時間の経過にしたがって光出力が低下しない、寿命特性
が十分である誘電体バリヤ放電ランプを提供できる。
【図１】本発明の実施例の誘電体バリヤ放電ランプの説
明図である。
明図である。
【図２】本発明の他の実施例の誘電体バリヤ放電ランプ
の説明図である。
の説明図である。
２ 内側管 ３ 外側管 ４，５ 電極 ６ ゲッター ８ 放電空間 ９ 交流電源 １０ ガラスウール
Claims (5)
- 【請求項１】 放電容器に誘電体バリヤ放電によってエ
キシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、該エキシマ
分子から放射される光を取り出す窓部材を有する誘電体
バリヤ放電ランプにおいて、放電容器内にゲッターを設
けたことを特徴とする誘電体バリヤ放電ランプ。 - 【請求項２】 該ゲッターを該放電容器の構成部材に固
定しないで設けたことを特徴とした請求項１に記載の誘
電体バリヤ放電ランプ。 - 【請求項３】 該ゲッターを該放電容器の構成部材に緩
く固定したことを特徴とした請求項１に記載の誘電体バ
リヤ放電ランプ。 - 【請求項４】 該ゲッターが多孔質あるいは粉体状の酸
化物、窒化物あるいは炭化物の中から選ばれた少なくと
も１種から成ることを特徴とした請求項１から３に記載
の誘電体バリヤ放電ランプ。 - 【請求項５】 該ゲッターが、チタンもしくはタンタル
から成ることを特徴とした請求項１から３に記載の誘電
体バリヤ放電ランプ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2353693A JP2951139B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 誘電体バリヤ放電ランプ |
| EP94100786A EP0607960B2 (en) | 1993-01-20 | 1994-01-20 | Dielectric barrier discharge lamp |
| DE69409677T DE69409677T3 (de) | 1993-01-20 | 1994-01-20 | Entladungslampe mit dielektrischer Sperrschicht |
| US08/184,143 US5444331A (en) | 1993-01-20 | 1994-01-21 | Dielectric barrier discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2353693A JP2951139B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 誘電体バリヤ放電ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06215735A true JPH06215735A (ja) | 1994-08-05 |
| JP2951139B2 JP2951139B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=12113188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2353693A Expired - Lifetime JP2951139B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 誘電体バリヤ放電ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2951139B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005276640A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Ushio Inc | エキシマランプ |
| JP2009151969A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Ｈｏｙａ Ｃａｎｄｅｏ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ株式会社 | エキシマランプ、その製造方法および光源装置 |
| WO2010020923A1 (en) * | 2008-08-21 | 2010-02-25 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Dielectric barrier discharge lamp |
| JP2012256560A (ja) * | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Ushio Inc | 希ガス放電ランプ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107327354B (zh) * | 2017-07-19 | 2018-12-25 | 中国人民解放军装备学院 | 基于介质阻挡放电的同轴直流式等离子体喷嘴 |
-
1993
- 1993-01-20 JP JP2353693A patent/JP2951139B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005276640A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Ushio Inc | エキシマランプ |
| JP2009151969A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Ｈｏｙａ Ｃａｎｄｅｏ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ株式会社 | エキシマランプ、その製造方法および光源装置 |
| WO2010020923A1 (en) * | 2008-08-21 | 2010-02-25 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Dielectric barrier discharge lamp |
| JP2012256560A (ja) * | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Ushio Inc | 希ガス放電ランプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2951139B2 (ja) | 1999-09-20 |
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