JPH06310096A - 低圧水銀ランプ装置 - Google Patents
低圧水銀ランプ装置Info
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- JPH06310096A JPH06310096A JP10068393A JP10068393A JPH06310096A JP H06310096 A JPH06310096 A JP H06310096A JP 10068393 A JP10068393 A JP 10068393A JP 10068393 A JP10068393 A JP 10068393A JP H06310096 A JPH06310096 A JP H06310096A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】簡単な構造で紫外線出力の低下の少ない低圧水
銀ランプ装置を提供する。 【構成】管内径が６mmないし１５mmの石英ガラス製の低
圧水銀ランプに周波数が２０ｋＨｚないし１００ｋＨｚ
の点灯電圧を印加し、陽光柱の単位面積あたりの入力が
０.７Ｗ／cm2ないし２.０Ｗ／cm2のランプ電力で点灯す
る。石英ガラスの内面には酸化アルミニウムを付着せし
める。 【効果】高密度な紫外線出力を得ることができ、紫外線
出力の経時的な低下を抑制することができ、長寿命で使
い勝手のよい紫外線光源装置が得られる。
銀ランプ装置を提供する。 【構成】管内径が６mmないし１５mmの石英ガラス製の低
圧水銀ランプに周波数が２０ｋＨｚないし１００ｋＨｚ
の点灯電圧を印加し、陽光柱の単位面積あたりの入力が
０.７Ｗ／cm2ないし２.０Ｗ／cm2のランプ電力で点灯す
る。石英ガラスの内面には酸化アルミニウムを付着せし
める。 【効果】高密度な紫外線出力を得ることができ、紫外線
出力の経時的な低下を抑制することができ、長寿命で使
い勝手のよい紫外線光源装置が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光アッシャ，光ＣＶＤ
等の半導体製造装置、あるいは、殺菌，滅菌装置等に用
いられる紫外線光源装置に関し、特に、短波長紫外線出
力が高い光源装置の光出力の低下防止に関する。
等の半導体製造装置、あるいは、殺菌，滅菌装置等に用
いられる紫外線光源装置に関し、特に、短波長紫外線出
力が高い光源装置の光出力の低下防止に関する。
【０００２】
【従来の技術】石英バルブを使用した、高出力な短波長
紫外線ランプについては、例えば、文献；放電研究グル
ープ会報：放電研究Ｎo.１３７ ３７頁〜４５頁（１９
９２年１０月）に述べられている。又、特開平4−26048
号公報に高出力な短波長紫外線ランプについて述べられ
ており、ランプの光出力の低下の原因となる二酸化水銀
の生成を少なくするためランプの管壁温度を２００℃以
下とすると良い旨述べられている。この管壁に付着した
二酸化水銀は、ランプ内で発生した紫外線がランプ外に
放出されるのを妨げるので、ランプの発光部分には少な
いほど良いことになる。同じく、実公平4−43965号公報
に電子放射物質の飛散に伴う管壁の黒化による紫外線出
力の低下防止のために、適当な陽極板を用いることが述
べられている。更に、特公平4−63507号公報には紫外線
出力を高めるために、発光部分の管径と電極収納部分の
管径との比，希ガスの種類，圧力が規定されている。
紫外線ランプについては、例えば、文献；放電研究グル
ープ会報：放電研究Ｎo.１３７ ３７頁〜４５頁（１９
９２年１０月）に述べられている。又、特開平4−26048
号公報に高出力な短波長紫外線ランプについて述べられ
ており、ランプの光出力の低下の原因となる二酸化水銀
の生成を少なくするためランプの管壁温度を２００℃以
下とすると良い旨述べられている。この管壁に付着した
二酸化水銀は、ランプ内で発生した紫外線がランプ外に
放出されるのを妨げるので、ランプの発光部分には少な
いほど良いことになる。同じく、実公平4−43965号公報
に電子放射物質の飛散に伴う管壁の黒化による紫外線出
力の低下防止のために、適当な陽極板を用いることが述
べられている。更に、特公平4−63507号公報には紫外線
出力を高めるために、発光部分の管径と電極収納部分の
管径との比，希ガスの種類，圧力が規定されている。
【０００３】また更に、蛍光ランプの光束維持率の向上
の為に、アルミナ等の保護膜をソーダガラスからなるラ
ンプバルブ内面に形成することも広く用いられている。
このアルミナ保護膜により、ガラス成分であるナトリウ
ムと発光物質である水銀との反応を防止し、したがっ
て、バルブ管壁の光透過率の低下による光束維持率の低
下を押さえることは、例えば、特公昭49−45516 号公報
に述べられている。
の為に、アルミナ等の保護膜をソーダガラスからなるラ
ンプバルブ内面に形成することも広く用いられている。
このアルミナ保護膜により、ガラス成分であるナトリウ
ムと発光物質である水銀との反応を防止し、したがっ
て、バルブ管壁の光透過率の低下による光束維持率の低
下を押さえることは、例えば、特公昭49−45516 号公報
に述べられている。
【０００４】なお、低圧水銀ランプを高周波点灯し、高
効率化を図ることは、例えば、特公平4−40826号公報に
述べられている。
効率化を図ることは、例えば、特公平4−40826号公報に
述べられている。
【０００５】一方、これら紫外線ランプを用いた装置
を、例えば、培地上の細菌の紫外線直接照射殺菌に用い
る場合には、単に紫外線出力が大きいだけでなく、その
出力密度が高いことが重要である旨、例えば、文献；病
院設備Ｖol.２８ Ｎo.１ ５１頁〜６３頁(１９８６年
１月)に記載されている。同様に、光アッシャ，光ＣＶ
Ｄ等の半導体製造装置に於いても、より一層の高密度
で、短波長紫外線出力の高い紫外線光源装置が求められ
ている。
を、例えば、培地上の細菌の紫外線直接照射殺菌に用い
る場合には、単に紫外線出力が大きいだけでなく、その
出力密度が高いことが重要である旨、例えば、文献；病
院設備Ｖol.２８ Ｎo.１ ５１頁〜６３頁(１９８６年
１月)に記載されている。同様に、光アッシャ，光ＣＶ
Ｄ等の半導体製造装置に於いても、より一層の高密度
で、短波長紫外線出力の高い紫外線光源装置が求められ
ている。
【０００６】このような目的の為の、短波長の紫外線密
度が高く、かつ、寿命特性の良い紫外線ランプ装置は未
だ完成されていない。
度が高く、かつ、寿命特性の良い紫外線ランプ装置は未
だ完成されていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、希ガ
ス圧力が低く，ランプ内径が細く，管壁負荷が高い石英
ガラス製低圧水銀ランプの経時的な光出力の低下を少な
くし、長寿命な低圧水銀ランプ装置を提供することにあ
る。
ス圧力が低く，ランプ内径が細く，管壁負荷が高い石英
ガラス製低圧水銀ランプの経時的な光出力の低下を少な
くし、長寿命な低圧水銀ランプ装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の低圧水銀ランプ装置では、管内径が６mmな
いし１５mmの上記石英製ガラス管内面にアルミナゾル等
を塗布した後、５００℃で焼成し、ガラス内面に酸化ア
ルミニウム等の保護層を設けた。このとき、ナトリウム
等のアルカリ金属、又は、カルシウム等のアルカリ土類
金属による汚染を防止すると保護膜の効果を高める上で
好都合である。バルブを用いて低圧水銀ランプを構成
し、希ガス封入圧を６０〜２４０パスカルとし、適量の
水銀と共に封入し、周波数が２０ｋＨｚないし１００ｋ
Ｈｚの点灯電圧を印加し、陽光柱の単位面積あたりの入
力が０.７Ｗ／cm2ないし２.０Ｗ／cm2のランプ電力とな
るように点灯した。
に、本発明の低圧水銀ランプ装置では、管内径が６mmな
いし１５mmの上記石英製ガラス管内面にアルミナゾル等
を塗布した後、５００℃で焼成し、ガラス内面に酸化ア
ルミニウム等の保護層を設けた。このとき、ナトリウム
等のアルカリ金属、又は、カルシウム等のアルカリ土類
金属による汚染を防止すると保護膜の効果を高める上で
好都合である。バルブを用いて低圧水銀ランプを構成
し、希ガス封入圧を６０〜２４０パスカルとし、適量の
水銀と共に封入し、周波数が２０ｋＨｚないし１００ｋ
Ｈｚの点灯電圧を印加し、陽光柱の単位面積あたりの入
力が０.７Ｗ／cm2ないし２.０Ｗ／cm2のランプ電力とな
るように点灯した。
【０００９】
【作用】本発明の低圧水銀ランプ装置の側面図を図１に
示す。１は低圧水銀ランプであり、２はこのランプを点
灯する点灯装置、３はこの点灯装置２に給電する電源、
４は低圧水銀ランプ１の最冷部温度を最適化する為の制
御装置であり、低圧水銀ランプ１の口金部を兼ねてい
る。低圧水銀ランプ１の電極部分、並びに、口金部分の
詳細図（一部切欠き図）を図３に示す。本発明の低圧水
銀ランプ装置では、 管内径が６mmないし１５mmと細い石英製ガラス管
に、陽光柱の単位面積あたりの入力が０.７Ｗ／cm2ない
し２.０Ｗ／cm2と大きなランプ電力を注入することか
ら、紫外線の光出力が高くなると同時に、短波長紫外線
出力の割合が大きくなる。
示す。１は低圧水銀ランプであり、２はこのランプを点
灯する点灯装置、３はこの点灯装置２に給電する電源、
４は低圧水銀ランプ１の最冷部温度を最適化する為の制
御装置であり、低圧水銀ランプ１の口金部を兼ねてい
る。低圧水銀ランプ１の電極部分、並びに、口金部分の
詳細図（一部切欠き図）を図３に示す。本発明の低圧水
銀ランプ装置では、 管内径が６mmないし１５mmと細い石英製ガラス管
に、陽光柱の単位面積あたりの入力が０.７Ｗ／cm2ない
し２.０Ｗ／cm2と大きなランプ電力を注入することか
ら、紫外線の光出力が高くなると同時に、短波長紫外線
出力の割合が大きくなる。
【００１０】 点灯周波数を２０ｋＨｚないし１００
ｋＨｚと高周波化することにより、可聴周波数域での騒
音、或いは、ラジオ雑音等の問題を起こすこと無く、効
率の良い点灯を行うことが出来る。
ｋＨｚと高周波化することにより、可聴周波数域での騒
音、或いは、ラジオ雑音等の問題を起こすこと無く、効
率の良い点灯を行うことが出来る。
【００１１】 希ガス封入圧を６０〜２４０パスカル
と低くすることにより、短波長紫外線出力を大きくする
と共に、低圧化に伴う電子放出物質の消耗の増大を高周
波化点灯により防止している。
と低くすることにより、短波長紫外線出力を大きくする
と共に、低圧化に伴う電子放出物質の消耗の増大を高周
波化点灯により防止している。
【００１２】なお、低圧水銀ランプ１のバルブ管径は、
発光部分はこのように細くし、電極部分は太くすること
により、電子放出物質の付着に伴う特性の変化を少なく
すると共に、効率を高めるための最適水銀蒸気圧の制御
も容易にしている。
発光部分はこのように細くし、電極部分は太くすること
により、電子放出物質の付着に伴う特性の変化を少なく
すると共に、効率を高めるための最適水銀蒸気圧の制御
も容易にしている。
【００１３】このようにして紫外線出力を高めた低圧水
銀ランプ装置では、発光部分のバルブ温度が３００℃前
後のとき比較的短時間に紫外線出力が低下することが判
った。その原因は、電子放出物質であるＢａ，Ｓｒ，Ｃ
ａ等の酸化物が分解して生じた酸素と水銀とが反応し、
生成した酸化水銀がバルブ壁に付着し、紫外線の透過を
妨げるからであると共に、他に紫外線の透過を妨げるメ
カニズムが存在することが判明した。
銀ランプ装置では、発光部分のバルブ温度が３００℃前
後のとき比較的短時間に紫外線出力が低下することが判
った。その原因は、電子放出物質であるＢａ，Ｓｒ，Ｃ
ａ等の酸化物が分解して生じた酸素と水銀とが反応し、
生成した酸化水銀がバルブ壁に付着し、紫外線の透過を
妨げるからであると共に、他に紫外線の透過を妨げるメ
カニズムが存在することが判明した。
【００１４】例えば上記紫外線出力の低下したランプの
バルブ壁を切り出し、水酸化ナトリウム溶液で処理し、
酸化水銀を除去しても、バルブの紫外線透過率は元に戻
らず、また更に、このバルブ壁をＩＣＰ発光分光分析法
による元素分析を行っても、Ｓｉ以外の元素が検出され
ない。これらのことから、強烈な短波長紫外線、並び
に、水銀イオンによってバルブの石英ガラスを構成する
ＳｉＯ2 が部分的に分解し、珪素の低級酸化物が生成さ
れ、この低級酸化物が酸化水銀と同じく、紫外線の透過
を妨げるものと推論される。
バルブ壁を切り出し、水酸化ナトリウム溶液で処理し、
酸化水銀を除去しても、バルブの紫外線透過率は元に戻
らず、また更に、このバルブ壁をＩＣＰ発光分光分析法
による元素分析を行っても、Ｓｉ以外の元素が検出され
ない。これらのことから、強烈な短波長紫外線、並び
に、水銀イオンによってバルブの石英ガラスを構成する
ＳｉＯ2 が部分的に分解し、珪素の低級酸化物が生成さ
れ、この低級酸化物が酸化水銀と同じく、紫外線の透過
を妨げるものと推論される。
【００１５】これらの反応のうち、酸化水銀の生成は、
電極近傍のバルブ径を太くし、印加電圧を高周波化する
ことにより低減することが出来る。また、ＳｉＯ2 の変
質は、バルブ内面に酸化アルミニウム層等を形成するこ
とにより低減することが出来る。すなわち、バルブ内面
に形成した酸化アルミニウム等は、水銀イオンが直接石
英ガラス表面と接触することを防止し、水銀イオンによ
る石英ガラスの劣化防止はもちろんのこと、高密度な水
銀イオンと強烈な紫外線との相乗効果による石英ガラス
の劣化をも防止することができる。
電極近傍のバルブ径を太くし、印加電圧を高周波化する
ことにより低減することが出来る。また、ＳｉＯ2 の変
質は、バルブ内面に酸化アルミニウム層等を形成するこ
とにより低減することが出来る。すなわち、バルブ内面
に形成した酸化アルミニウム等は、水銀イオンが直接石
英ガラス表面と接触することを防止し、水銀イオンによ
る石英ガラスの劣化防止はもちろんのこと、高密度な水
銀イオンと強烈な紫外線との相乗効果による石英ガラス
の劣化をも防止することができる。
【００１６】更に、強烈な紫外線による石英ガラスの劣
化も同時に防ぐことが出来る。なぜならば、紫外線によ
る石英ガラスの劣化は、その表面におけるＳｉとＯとの
結合を永久に切ることにより生じるが、酸化アルミニウ
ム等でコートすることにより、石英ガラス表面で発生す
る結合手の解離は一時的なものとなり、再結合により何
らの不都合も後に残らない。
化も同時に防ぐことが出来る。なぜならば、紫外線によ
る石英ガラスの劣化は、その表面におけるＳｉとＯとの
結合を永久に切ることにより生じるが、酸化アルミニウ
ム等でコートすることにより、石英ガラス表面で発生す
る結合手の解離は一時的なものとなり、再結合により何
らの不都合も後に残らない。
【００１７】したがって、石英ガラスバルブの内面をコ
ートする物質としては、石英ガラスよりも結合エネルギ
の高い物質である事が必要であり、酸化アルミニウム，
酸化ジルコニウム等が挙げられる。また、比較的短波長
の紫外線を問題としない用途にあっては、酸化トリウ
ム，酸化イットリウム等も挙げられる。
ートする物質としては、石英ガラスよりも結合エネルギ
の高い物質である事が必要であり、酸化アルミニウム，
酸化ジルコニウム等が挙げられる。また、比較的短波長
の紫外線を問題としない用途にあっては、酸化トリウ
ム，酸化イットリウム等も挙げられる。
【００１８】
【実施例】図１は、本発明の一実施例である低圧水銀ラ
ンプ装置の側面図である。１は低圧水銀ランプであり、
１ａはその発光部分で、その形状は、例えば、内径７.
５mmの管をＷ字形に折り曲げて平面照射に適した形とな
っている。１ｂは一対の電極収納部分であり、発光部分
１ａよりも太い石英ガラスで構成している。２はこのラ
ンプを４０ｋＨｚで高周波点灯する点灯装置、３はこの
点灯装置２に給電する電源、４は低圧水銀ランプ１の最
冷部温度を最適化する為の制御装置であり、低圧水銀ラ
ンプ１の口金部、並びに、アッシャ，光ＣＶＤ（気層化
学反応）装置等への低圧水銀ランプ装置取付け用フラン
ジを兼ねている。
ンプ装置の側面図である。１は低圧水銀ランプであり、
１ａはその発光部分で、その形状は、例えば、内径７.
５mmの管をＷ字形に折り曲げて平面照射に適した形とな
っている。１ｂは一対の電極収納部分であり、発光部分
１ａよりも太い石英ガラスで構成している。２はこのラ
ンプを４０ｋＨｚで高周波点灯する点灯装置、３はこの
点灯装置２に給電する電源、４は低圧水銀ランプ１の最
冷部温度を最適化する為の制御装置であり、低圧水銀ラ
ンプ１の口金部、並びに、アッシャ，光ＣＶＤ（気層化
学反応）装置等への低圧水銀ランプ装置取付け用フラン
ジを兼ねている。
【００１９】図２は低圧水銀ランプ１の発光部分１ａの
Ａ−Ａ′の断面図であり、１ａｑは石英ガラス、１ａａ
は酸化アルミニウムである。石英ガラス管の内面にアル
ミナゾルを塗布した後、５００℃で焼成し、内面に緻密
な酸化アルミニウムをコートした。
Ａ−Ａ′の断面図であり、１ａｑは石英ガラス、１ａａ
は酸化アルミニウムである。石英ガラス管の内面にアル
ミナゾルを塗布した後、５００℃で焼成し、内面に緻密
な酸化アルミニウムをコートした。
【００２０】図３はこの低圧水銀ランプ１の電極部分、
並びに、口金部分の詳細図（一部切欠き図）である。電
極はＢａＯ等の電子放射物質を塗布したタングステンフ
ィラメント１１の周囲を幅１５mmのタンタル板で環状に
囲み、補助陽極１２とし、電極マウント用ステム１３に
取り付けられている。ステム１３は電極収納部ガラス管
１ｂ、並びに、接続管１４と気密に封止されており、外
部リード線１５は接続管１４の中を通り外気に接してい
る。口金部４とランプ本体とは熱伝導性の良い気密なセ
メント、又は樹脂４１で接着されており、また、口金部
４は真空フランジを形成している部分４２を介してアッ
シャ，光ＣＶＤ装置等へ気密に接続されている。４３は
口金部４に設けた導水管であり、導水管内部を温度制御
した水を通すことにより口金部の温度を制御し、間接的
に低圧水銀ランプの管端部の温度を約５０度Ｃとなるよ
うに制御している。低圧水銀ランプ１の内部には適量の
水銀とＮｅ(５０％）−Ａｒ(５０％）の混合ガスが２０
０Ｐａ封入されている。
並びに、口金部分の詳細図（一部切欠き図）である。電
極はＢａＯ等の電子放射物質を塗布したタングステンフ
ィラメント１１の周囲を幅１５mmのタンタル板で環状に
囲み、補助陽極１２とし、電極マウント用ステム１３に
取り付けられている。ステム１３は電極収納部ガラス管
１ｂ、並びに、接続管１４と気密に封止されており、外
部リード線１５は接続管１４の中を通り外気に接してい
る。口金部４とランプ本体とは熱伝導性の良い気密なセ
メント、又は樹脂４１で接着されており、また、口金部
４は真空フランジを形成している部分４２を介してアッ
シャ，光ＣＶＤ装置等へ気密に接続されている。４３は
口金部４に設けた導水管であり、導水管内部を温度制御
した水を通すことにより口金部の温度を制御し、間接的
に低圧水銀ランプの管端部の温度を約５０度Ｃとなるよ
うに制御している。低圧水銀ランプ１の内部には適量の
水銀とＮｅ(５０％）−Ａｒ(５０％）の混合ガスが２０
０Ｐａ封入されている。
【００２１】この構造の低圧水銀ランプの発光部分の管
内径を種々変えて、紫外線（２５４ｎｍ＋１８５ｎｍ）
出力を測定した結果を図４に示す。ランプ電流は１Ａ一
定である。管内径が小さい場合の方が紫外線出力が高く
好都合である。内径６mmでは内径１５mmでの値の約６０
％程度増加している。しかし、内径が６mmよりも細い
と、発光部分のバルブの温度が高くなり過ぎ、紫外線出
力の点灯に伴う経時的な劣化が大きく好ましくない。逆
に、バルブ内径が太いと本発明の目的である高強度紫外
線ランプ装置を実現することが出来ない。図４に示した
通り、紫外線強度自体は内径１５mmと内径２０mmとで大
差ないが、同じ強度ならば管径の細い方が紫外線密度を
高めることが出来、好都合である。
内径を種々変えて、紫外線（２５４ｎｍ＋１８５ｎｍ）
出力を測定した結果を図４に示す。ランプ電流は１Ａ一
定である。管内径が小さい場合の方が紫外線出力が高く
好都合である。内径６mmでは内径１５mmでの値の約６０
％程度増加している。しかし、内径が６mmよりも細い
と、発光部分のバルブの温度が高くなり過ぎ、紫外線出
力の点灯に伴う経時的な劣化が大きく好ましくない。逆
に、バルブ内径が太いと本発明の目的である高強度紫外
線ランプ装置を実現することが出来ない。図４に示した
通り、紫外線強度自体は内径１５mmと内径２０mmとで大
差ないが、同じ強度ならば管径の細い方が紫外線密度を
高めることが出来、好都合である。
【００２２】また、この構造の低圧水銀ランプの希ガス
圧力を１００Ｐａとし、点灯周波数を種々変えて、電極
に塗布したオキサイドの消耗量の相対値を図５に示す。
ランプ電流は１Ａ一定である。５０Ｈｚ点灯の場合にオ
キサイドの消耗量が多く、２０ｋＨｚ以上の高周波点灯
ではオキサイドの消耗量は少なくなっている。点灯周波
数を高周波化することにより、陰極降下電圧が減少し、
オキサイドの消耗が少なくなったものと推測される。こ
の点灯周波数は前述のように、２０ｋＨｚないし１００
ｋＨｚと高周波化することにより、可聴周波数域での騒
音、或いは、ラジオ雑音等の問題を起こすこと無く、効
率の良い点灯を行うことが出来る。
圧力を１００Ｐａとし、点灯周波数を種々変えて、電極
に塗布したオキサイドの消耗量の相対値を図５に示す。
ランプ電流は１Ａ一定である。５０Ｈｚ点灯の場合にオ
キサイドの消耗量が多く、２０ｋＨｚ以上の高周波点灯
ではオキサイドの消耗量は少なくなっている。点灯周波
数を高周波化することにより、陰極降下電圧が減少し、
オキサイドの消耗が少なくなったものと推測される。こ
の点灯周波数は前述のように、２０ｋＨｚないし１００
ｋＨｚと高周波化することにより、可聴周波数域での騒
音、或いは、ラジオ雑音等の問題を起こすこと無く、効
率の良い点灯を行うことが出来る。
【００２３】次に、この構造の低圧水銀ランプの封入希
ガス圧を種々変えて、紫外線出力のうち、１８５ｎｍの
ラインスペクトル出力を測定した結果を図６に示す。圧
力が低い場合の方が短波長の紫外線出力が高く、有機物
の分解を主目的とするアッシャ装置には適しているが、
６０Ｐａよりも圧力が低いと、電子放出物質の消耗が激
しく、紫外線出力の点灯に伴う経時的な劣化が大きく好
ましくない。逆に、希ガス圧力が高い場合には、経時的
な変化は少ないものの、紫外線出力が弱まり、強度比が
１／２となる希ガス圧力で見ると、２４０Ｐａとなり、
更に圧力を高めることは得策ではない。
ガス圧を種々変えて、紫外線出力のうち、１８５ｎｍの
ラインスペクトル出力を測定した結果を図６に示す。圧
力が低い場合の方が短波長の紫外線出力が高く、有機物
の分解を主目的とするアッシャ装置には適しているが、
６０Ｐａよりも圧力が低いと、電子放出物質の消耗が激
しく、紫外線出力の点灯に伴う経時的な劣化が大きく好
ましくない。逆に、希ガス圧力が高い場合には、経時的
な変化は少ないものの、紫外線出力が弱まり、強度比が
１／２となる希ガス圧力で見ると、２４０Ｐａとなり、
更に圧力を高めることは得策ではない。
【００２４】また、この構造の低圧水銀ランプの入力電
力を種々変えて、紫外線出力の維持率を測定した結果を
相対値として図７に示す。ここで、維持率は１,０００
時間点灯後の紫外線強度をそのランプの初期値で割った
値である。図中、実線ａは本ランプの結果であり、点線
ｂは比較のために製作した酸化アルミニウムの保護層が
ないランプでの結果である。ランプ電力が０.６Ｗ／cm2
より少ない場合には、酸化アルミニウムの保護層の有無
は維持率と関係がなく、従って、酸化アルミニウムの保
護層を設ける必要もない。しかし、ランプ電力が０.６
Ｗ／cm2よりも多い場合には、酸化アルミニウムの保護
層を設けることにより維持率を高めることが出来、例え
ば、電力が２.０Ｗ／cm2の場合、維持率は約６倍向上す
る。さらに、電力が２.０Ｗ／cm2よりも多くなると、維
持率の低下が激しく、好ましくない。
力を種々変えて、紫外線出力の維持率を測定した結果を
相対値として図７に示す。ここで、維持率は１,０００
時間点灯後の紫外線強度をそのランプの初期値で割った
値である。図中、実線ａは本ランプの結果であり、点線
ｂは比較のために製作した酸化アルミニウムの保護層が
ないランプでの結果である。ランプ電力が０.６Ｗ／cm2
より少ない場合には、酸化アルミニウムの保護層の有無
は維持率と関係がなく、従って、酸化アルミニウムの保
護層を設ける必要もない。しかし、ランプ電力が０.６
Ｗ／cm2よりも多い場合には、酸化アルミニウムの保護
層を設けることにより維持率を高めることが出来、例え
ば、電力が２.０Ｗ／cm2の場合、維持率は約６倍向上す
る。さらに、電力が２.０Ｗ／cm2よりも多くなると、維
持率の低下が激しく、好ましくない。
【００２５】尚、図１の実施例では低圧水銀ランプ１と
して、一重管構造のランプを例示しているが、二重管構
造のランプでも本発明の効果には変わりがなく、また、
図１の実施例では一つの電源で一つのランプを点灯する
場合を図示しているが、一つの電源で複数のランプを点
灯してもよい。
して、一重管構造のランプを例示しているが、二重管構
造のランプでも本発明の効果には変わりがなく、また、
図１の実施例では一つの電源で一つのランプを点灯する
場合を図示しているが、一つの電源で複数のランプを点
灯してもよい。
【００２６】
【発明の効果】本発明の低圧水銀ランプ装置では、管内
径を６mmないし１５mmの石英ガラス製とし、低圧水銀ラ
ンプに周波数が２０ｋＨｚないし１００ｋＨｚの点灯電
圧を印加し、陽光柱の単位面積あたりの入力を０.７Ｗ
／cm2ないし２.０Ｗ／cm2とすることにより、紫外線出
力を高め、更に、石英ガラスからなるバルブの内面に酸
化アルミニウムを付着させることにより、低気圧，高入
力下における石英ガラスの劣化を防止し、従って、紫外
線出力の経時変化を少なくすることが可能となり、使い
勝手のよい装置を提供することが出来る。
径を６mmないし１５mmの石英ガラス製とし、低圧水銀ラ
ンプに周波数が２０ｋＨｚないし１００ｋＨｚの点灯電
圧を印加し、陽光柱の単位面積あたりの入力を０.７Ｗ
／cm2ないし２.０Ｗ／cm2とすることにより、紫外線出
力を高め、更に、石英ガラスからなるバルブの内面に酸
化アルミニウムを付着させることにより、低気圧，高入
力下における石英ガラスの劣化を防止し、従って、紫外
線出力の経時変化を少なくすることが可能となり、使い
勝手のよい装置を提供することが出来る。
【図１】本発明の一実施例を示す低圧水銀ランプ装置の
側面図。
側面図。
【図２】本発明の一実施例の低圧水銀ランプの断面図。
【図３】本発明の一実施例の低圧水銀ランプの電極部
分、並びに、口金部分の断面図。
分、並びに、口金部分の断面図。
【図４】本発明の低圧水銀ランプ装置の特性図。
【図５】本発明の低圧水銀ランプ装置の特性図。
【図６】本発明の低圧水銀ランプ装置の特性図。
【図７】本発明の低圧水銀ランプ装置の特性図。
１…低圧水銀ランプ、２…点灯装置源、３…電源、４…
温度制御装置。
温度制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 剛 東京都青梅市藤橋888番地 株式会社日立 製作所リビング機器事業部内
Claims (3)
- 【請求項１】管内径が６mmないし１５mmの石英ガラス製
の低圧水銀ランプの、石英ガラス内面を酸化珪素よりも
結合エネルギの高い物質でコートし、周波数が２０ｋＨ
ｚないし１００ｋＨｚの点灯電圧を印加し、陽光柱の単
位面積あたりの入力が０.７Ｗ／cm2ないし２.０Ｗ／cm
2 のランプ電力で点灯する手段を設けたことを特徴とす
る低圧水銀ランプ装置。 - 【請求項２】請求項１において、低圧水銀ランプの内面
をコートする物質として酸化アルミニウム，酸化ジルコ
ニウム、又は、これらの混合物を用いた低圧水銀ランプ
装置。 - 【請求項３】請求項１において、前記低圧水銀ランプは
水銀と共に６０〜２４０パスカルの希ガスを封入した低
圧水銀ランプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10068393A JPH06310096A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 低圧水銀ランプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10068393A JPH06310096A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 低圧水銀ランプ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06310096A true JPH06310096A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14280550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10068393A Pending JPH06310096A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 低圧水銀ランプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06310096A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000511687A (ja) * | 1997-03-27 | 2000-09-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 低圧水銀放電ランプ |
| JP2002008590A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-01-11 | Japan Storage Battery Co Ltd | 放電灯 |
| JP2002075268A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-03-15 | Iwasaki Electric Co Ltd | 低圧水銀蒸気放電灯 |
| JP2003059453A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Photoscience Japan Corp | 紫外線による液体処理装置及び方法 |
| JP2008027802A (ja) * | 2006-07-24 | 2008-02-07 | Koichi Arai | 放電灯 |
| JP2020075763A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-05-21 | 岩崎電気株式会社 | 容器殺菌用のキセノンフラッシュランプ照射装置 |
-
1993
- 1993-04-27 JP JP10068393A patent/JPH06310096A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000511687A (ja) * | 1997-03-27 | 2000-09-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 低圧水銀放電ランプ |
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| JP2002075268A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-03-15 | Iwasaki Electric Co Ltd | 低圧水銀蒸気放電灯 |
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