JPH0636352B2 - 光放射電子管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、管内に封入した光放射気体を電子の衝突によ
り励起させ、光を管外へ放射する光放射電子管に関す
る。

（背景技術） 従来技術として、例えば、特開昭５７−１３０３６４号
（特願昭５６−２０６２６６号）公報に開示されたよう
なランプがある。

かかるランプは、第１図に示すように、管体１内を完全
な真空とするのではなく、例えば水銀蒸気が数ｍTorr程
度存在する低真空とし、熱電子放射型のカソード２より
放射された電子を、電界を印加することにより加速する
と共に、アノード３をメッシュ状あるいは格子状構造に
することにより、電子の大半を通過せしめ、アノード３
を基準としてカソード２の存在する側とは反対側の空間
であるところの背後空間４で、水銀蒸気の如き紫外線放
射気体に衝突させ、水銀を励起し紫外線放射を起こし、
この紫外線放射を管体１の内面に塗布せるけい光体（紫
外線励起型）に当て、所望の可視光変換を行わせるもの
である。なお、同図中５は直流電源、６は抵抗である。

ところで、従来技術においては第２図に示すように、カ
ソード２から放出された電子はアノード３により加速さ
れ、アノード３を通過した後に封入物質（例えば、蒸気
化水銀Ｈｇ）に衝突し、進行方向を変える。その結果、
背後空間４のアノード３近傍に空間電荷を生じる。この
空間電荷は、新たにカソード２から放出された電子が背
後空間４に入射するのを妨げるようになり、発光効率が
著しく低下するという欠点があった。

（発明の目的） 本発明は、上記の欠点を改善するためになされたもの
で、その目的とするところは、背後空間に生じる空間電
荷を除去することにより、発光効率の高い光放射電子管
を提供するにある。

（発明の開示） 本発明は、内部に低圧の光放射気体が封入され、光放射
に対して透光性を有する管体と、該管体内に配設された
熱電子放射型のカソードと、該カソードからの距離が電
子の平均自由行程より短い位置に配設された電子通過性
のアノードとより成る光放射電子管において、上記アノ
ードを基準として上記カソードの存在する側とは反対側
の背後空間に、アノードと略同様形状で電子通過性の導
電体（例えば、金属メッシュ）を、電子の平均自由行程
と略等しい間隔で複数個配設したことを特徴とする。

第３図は本発明に係る原理図を示し、所望の光放射（こ
こにいう光放射とは、紫外線放射および赤外線放射を含
む）に対して透光性を有する材料、例えば、透明ガラス
により気密に形成された略球状の管体１の内部には、熱
電子放射型のカソード２が配設されており、管体１内に
は希ガスおよび蒸気化水銀の如き電子の衝突により励起
され、光を放射し得る低圧の光放射気体が封入され、管
体１の内面には、必要に応じて蛍光体が被着される。カ
ソード２の周辺には、メッシュ状あるいは格子状の如き
電子通過性のアノード３が配設され、さらにアノード３
を基準としてカソード２の存在する側とは反対側の空間
であるところの背後空間４には、アノード３と略同様の
形状で金属メッシュの如き電子通過性の導電体７が複数
個配設されている。ここで、カソード２とアノード３と
の距離は電子の平均自由行程より短く、また、アノード
３と導電体７との距離および隣り合う導電体７間の距離
は、それぞれ電子の平均自由行程と略等しく設定されて
いる。なお、同図中５は直流電源、６は抵抗である。

次に、動作を説明する。カソード２から放出された電子
はアノード３によって加速される。ところで、カソード
２とアノード３との距離は電子の平均自由行程より短
く、また、アノード３と導電体７との距離および隣り合
う導電体７間の距離は、それぞれ電子の平均自由行程と
略等しく設定されている。従って、カソード２から放出
された電子の大半はアノード３を通過し、アノード３と
アノード３に最も近い導電体７との間の空間で封入物質
（例えば、蒸気化水銀Ｈｇ）に衝突する。このようにし
て封入物質に衝突し、進行方向を変えたりエネルギーを
失ったりした電子は、その電子の存在する位置により、
アノード３によって再び加速されたり、アノード３と同
電位か、あるいは高い電位の導電体７によって再び加速
されたりする。

アノード３によって加速された電子は、同じ動きを繰り
返し、最後はアノード３に吸収される。また、導電体７
により加速された電子の大半は、アノード３に最も近い
導電体７を通過し、電子の平均自由行程に略等しい距離
を隔てた次の導電体７に達する前に封入物質と衝突す
る。この衝突した電子は、次の導電体７あるいは通過し
た導電体７によって再び加速される。電子はこのような
動きを繰り返し行う。従って、このようにして電子を何
度も加速し、その分布を背後空間４の全体に拡げること
により、空間電荷の影響を小さくすることができる。す
なわち、カソード２から順次放出される新たな電子は、
空間電荷の影響を受けることなく背後空間４にスムーズ
に入射することができる。

また、カソード２とアノード３との距離は電子の平均自
由行程より短く、また、アノード３と導電体７との距離
および隣り合う導電体７間の距離は、それぞれ電子の平
均自由行程と略等しく設定されているので、カソード２
から順次放出される電子の大半は、複数個の導電体７に
より順次加速され、効率的（導電体７の個数が少ない割
りには速やか）に背後空間４の全体に拡散する。

（発明の効果） 本発明は上記のように、内部に低圧の光放射気体が封入
され、光放射に対して透光性を有する管体と、外管体内
に配設された熱電子放射型のカソードと、外カソードか
らの距離が電子の平均自由行程より短い位置に配設され
た電子通過性のアノードとより成る光放射電子管におい
て、上記アノードを基準として上記カソードの存在する
側とは反対側の背後空間に、アノードと略同様形状で電
子通過性の導電体を、電子の平均自由行程と略等しい間
隔で複数個配設したことにより、カソードから順次放出
されると共にアノードにより加速され光放射気体と衝突
した電子を、効率的に加速して背後空間の全体に拡散す
ることができる。従って、空間電荷の影響を小さくする
ことができ、発光効率の高い光放射電子管を提供するこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光放射電子管の模式図、第２図は同上の
動作を説明する模式図、第３図は本発明に係る光放射電
子管の模式図である。 １…管体、２…カソード、３…アノード、４…背後空
間、７…導電体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に低圧の光放射気体が封入され、光放
   射に対して透光性を有する管体と、該管体内に配設され
   た熱電子放射型のカソードと、該カソードからの距離が
   電子の平均自由行程より短い位置に配設された電子通過
   性のアノードとより成る光放射電子管において、上記ア
   ノードを基準として上記カソードの存在する側とは反対
   側の背後空間に、アノードと略同様形状で電子通過性の
   導電体を、電子の平均自由行程と略等しい間隔で複数個
   配設したことを特徴とする光放射電子管。