JPH0636357B2 - 光放射電子管点灯装置 - 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加速電子の衝突
によって励起して発光させるようにした光放射電子管を
点灯する光放射電子管点灯装置に関するものである。

［背景技術］ 従来、管内に封入した光放射気体を加速電子の衝突によ
って励起して発光させるようにした光放射電子管として
は、特開昭５７−１３０３６４号に開示されたものがあ
り、第６図に示すように、内部に低圧の光放射気体が封
入され透光性を有する管体２と、該管体２内に配設され
た熱電子放出型のカソード３と、該カソード３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４とで構成されている。かかる光放射
電子管１は、管体２内を完全な真空とするのではなく、
水銀蒸気のような光放射気体が数mTorr程度存在する低
真空とし、熱電子放出型のカソード３より放射された電
子をカソード３、アノード４間に印加された電子加速用
電圧による電界によって加速するとともに、アノード４
をメッシュ状あるいは格子状に形成して大部分の加速電
子を通過させ、アノード４の背後空間に形成される発光
部５で水銀蒸気よりなる光放射気体に加速電子を衝突さ
せることにより、水銀を電離および励起して紫外線放射
を起こさせるようになっている。一方、管体２内面に
は、紫外線を可視光に変換する紫外線励起型の蛍光体が
塗布されており、この蛍光体によって紫外線−可視光変
換が行なわれ、透光性の管体２を介して所望の可視光が
得られるようになっている。図中、６はカソード３を加
熱するための直流電源よりなるカソード加熱用電源、
７′はカソード３、アノード４間に電子加速用の直流電
圧を印加する電子加速用電源である。

ところで、このような従来例にあっては、電子を空間全
体に放出させるには、負の空間電荷を除去しなければな
らないため、本来、光放射電子管１を安定に点灯するの
に必要な電圧よりも高い電子加速用の直流電圧をカソー
ド３、アノード４間に印加しなければならず、高電圧が
カソード３、アノード４間に常に印加されているので、
無駄な消費電力が大きくなって発光効率が悪くなるとい
う問題があった。

［発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、発光効率の向上を図ることができる
光放射電子管点灯装置を提供することにある。

［発明の開示］ （構成） 本発明は、内部に低圧の光放射気体が封入され透光性を
有する管体と、該管体内に配設された熱電子放出型のカ
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
なりアノードの背後空間に加速電子が光放射気体に衝突
して発光する発光部が形成される光放射電子管のカソー
ドをカソード加熱用電源にて加熱するとともに、カソー
ド、アノード間に電子加速用電源電圧を印加して成る光
放射電子管点灯装置において、発光を維持できる程度の
低圧直流電圧に、安定な始動ができる程度の電圧を有す
るトリガパルス電圧を重畳してカソード、アノード間に
印加するように電子加速用電源を形成することにより、
発光効率の向上を図ることができるようにした光放射電
子管点灯装置を提供するものである。

（実施例１） 第１図は本発明一実施例を示すもので、内部に低圧の光
放射気体が封入され透光性を有する管体２と、該管体２
内に配設された熱電子放出型のカソード３と、該カソー
ド３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４とよりなりアノード４
の背後空間に加速電子が光放射気体に衝突して発光する
発光部５が形成される光放射電子管１のカソード３をカ
ソード加熱用電源６にて加熱するとともに、カソード
３、アノード４間に電子加速用電源７電圧を印加して成
る光放射電子管点灯装置において、発光を維持できる程
度の低圧直流電圧（１０〜１５Ｖ）に、安定な始動がで
きる程度の電圧を有するトリガパルス電圧（１０数Ｖ）
を重畳してカソード３、アノード４間に印加するように
電子加速用電源７を形成したものである。なお、管体２
の内面には、従来例と同様に、紫外線を所望の可視光に
変換する蛍光体が塗布されている。また、実施例では、
トリガパルス電圧Vpを１０数Ｖに設定しているが、それ
以上であっても良いことは言うまでもない。

以下、実施例の動作について説明する。いま、光放射電
子管１のカソード３、アノード４間には低圧の直流電圧
よりなるバイアス電圧Ｖ_DCが印加されており、光放射電
子管１を点灯する場合には、適宜トリガパルス電圧Vpを
印加することによって発光を開始させ、以後、低圧のバ
イアス電圧Ｖ_DCによって発光状態を安定に維持して光放
射電子管１を効率的に点灯するようになっている。

第２図はカソード３、アノード４間に１５Ｖの低圧直流
電圧よりなるバイアス電圧Ｖ_DCを印加した場合の電圧波
形（上段）と、光出力波形（下段）を示しており、１５
Ｖのバイアス電圧Ｖ_DCを印加しただけでは、光放射電子
管１は全く発光していない。なお、この光放射電子管１
を直流電圧によって点灯させるには、第３図に示すよう
に、周囲温度が室温の状態で２２Ｖ以上の直流電圧を印
加する必要がある。

一方、第４図は、１５Ｖのバイアス電圧Ｖ_DCに１５Ｖ程
度のトリガパルス電圧Vpを重畳して印加（ピーク電圧が
３０Ｖ程度）した場合における電圧波形（上段）と光出
力波形（下段）を示すものである。但し、横軸の目盛は
５０μｓ／divであり、パルス幅は数μｓである。この
第４図から明らかなように、トリガパルス電圧Vpによっ
て光放射電子管１の発光が開始されるととともに、トリ
ガパルス電圧Vpが除去された後も依然として発光状態が
持続されており、この場合、低い直流電圧よりなるバイ
アス電圧Ｖ_DCによって点灯されるもので、常に高い直流
電圧を印加する従来例の直流点灯時に比べて無駄な消費
電力が少なくなり、発光効率が向上することになる。な
お、トリガパルス電圧Vpのパルス幅は、発光が安定に開
始できる程度に設定され、数μｓ以下であっても良いこ
とは言うまでもない。

（実施例２） 第５図は、バイアス電圧Ｖ_DCに適宜重畳されるトリガパ
ルス電圧Vpを周期的に印加するようにした他の実施例の
動作説明図であり、直流点灯時の発光効率を１とし、ト
リガパルス電圧Vpの周波数と発光効率の関係を示すもの
で、周波数が５ｋHz以下において発光効率が直流点灯時
に比べて向上していることが分かる。したがって、バイ
アス電圧Ｖ_DCに重畳して周期的に印加されるトリガパル
ス電圧Vpの周波数を５ＫHz以下に設定すれば、光放射電
子管１を安定に点灯できるとともに、発光効率の向上を
図ることができる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、内部に低圧の光放射気体が封入
され透光性を有する管体と、該管体内に配設された熱電
子放出型のカソードと、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
ノードとよりなりアノードの背後空間に加速電子が光放
射気体に衝突して発光する発光部が形成される光放射電
子管のカソードをカソード加熱用電源にて加熱するとと
もに、カソード、アノード間に電子加速用電源電圧を印
加して成る光放射電子管点灯装置において、発光を維持
できる程度の低圧直流電圧に、安定な始動ができる程度
の電圧を有するトリガパルス電圧を重畳してカソード、
アノード間に印加するように電子加速用電源を形成した
ものであり、トリガパルス電圧によって光放射電子管を
始動させて、以後、定常点灯時には低圧直流電圧よりな
るバイアス電圧にて光放射電子管を点灯させるようにな
っているので、従来例のように必要以上の電圧を常に印
加することにより無駄な電力消費が発生することがなく
なり、発光効率の向上を図ることができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の概略構成図、第２図乃至第４
図は同上の動作説明図、第５図は他の実施例の動作説明
図、第６図は従来例の概略構成図である。 １は光放射電子管、２は管体、３はカソード、４はアノ
ード、５は発光部、６はカソード加熱用電源、７は電子
加速用電源である。

Claims (2)

【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透光性
   を有する管体と、該管体内に配設された熱電子放出型の
   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
   りなりアノードの背後空間に加速電子が光放射気体に衝
   突して発光する発光部が形成される光放射電子管のカソ
   ードをカソード加熱用電源にて加熱するとともに、カソ
   ード、アノード間に電子加速用電源電圧を印加して成る
   光放射電子管点灯装置において、発光を維持できる程度
   の低圧直流電圧に、安定な始動ができる程度の電圧を有
   するトリガパルス電圧を重畳してカソード、アノード間
   に印加するように電子加速用電源を形成したことを特徴
   とする光放射電子管点灯装置。
2. 【請求項２】トリガパルス電圧を周期的に印加し、その
   周波数を５ｋHz以下としたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の光放射電子管点灯装置。