JPH0670899B2 - 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との衝突に
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） 近年、第３図に示すように、光放射に対して透過性を有
する管体１内に水銀蒸気等の光放射気体を封入すると共
に、熱電子放射型のカソード２と電子通過性のアノード
３とを設け、カソード２とアノード３間で電子を加速
し、アノード３の背後空間４で電子と気体原子との衝突
により励起発光させる方式のランプが提案されている
（例えば、特開昭57-130364号）。この方式によれば、
アノード３を通過して背後空間４に入射する電子のエネ
ルギーが、前記カソード２とアノード３間に印加する電
圧で制御できる。この電子のエネルギーを光放射気体の
励起発光に最適なエネルギーに制御することにより、高
効率のランプを実現できる可能性がある。

しかし、上記従来方式に係るランプにおいては、アノー
ド３の背後空間４における電子による空間電荷効果を除
去するために光放射気体の一部を電離させる必要があ
り、そのために高いアノード電圧を印加している。従っ
て、管内のほとんどの電子には気体原子を励起発光させ
るに最適なエネルギーよりもはるかに高いエネルギーが
与えられ、励起発光に寄与している電子の数は少なく、
これが発光効率を低下させている。

（発明の目的） 本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、電子のエネルギーをより低く制御する
ことにより、発光効率の良い光放射電子管を提供するに
ある。

（発明の開示） 本発明は、熱電子放射型のカソードと電子通過性のアノ
ードとを、光放射気体を封入した透光性管体内に配設し
て成る光放射電子管において、前記アノードをリング状
に形成すると共に、該アノードリングの中心とカソード
を結ぶ線上且つカソードを基準にしてアノードリングの
中心の存在する側とは反対の側に静磁界発生源を配し、
該静磁界発生源により電子ビームをアノードリングの中
に絞り込みアノードの背後空間で発散させたことを特徴
とする。

以下、本発明を実施例により説明する。

第１図は本発明に係る光放射電子管を示す簡略構成図
で、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が配設されると
共に、該カソード２から電子の平均自由行程と等しいか
若しくは短い位置に電子通過性のリング状のアノード３
が配設されている。なお、管体１の内部には、例えば蒸
気化水銀の如き電子の衝突により励起され、光を放出し
う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。前記カソード２の両
端には加熱用電源５が接続され、アノード３とカソード
２の間には、封入気体を充分に電離させ励起を引き起こ
すことのできるエネルギーを電子が持つような電圧源６
が接続されている。そして、該アノードリングの中心と
カソードとを結ぶ線上で且つカソードを基準にしてアノ
ードリングの中心の存在する側とは反対の側には、例え
ば永久磁石の如き静磁界発生源７が配設されている。

第２図は、前記実施例に係るアノード付近の電界分布を
示したものであり、アノード３がリング状であるため中
央付近は電位が低くなっている。カソード２を出た電子
は、アノードリング３を通過するときには前記電界分布
によって決まるエネルギーを持つ。そこで、前記静磁界
発生源７により電子ビームをアノードリング３の中に絞
り込むことにより、電子ビームのエネルギーをより低く
することができる。また、磁界分布がアノードリング３
の後方では発散しているので、背後空間４では均一な発
光が得られる。さらに、アノードリング３を通過した電
子は、磁力線Ｂ（図において一点鎖線で示す）に巻き付
くような状態で進行してゆくので、気体原子との衝突確
率も高くなり発光効率も上昇する。

（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、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と等しいか若しくは短い
位置に配設された電子通過性のアノードを有し、前記カ
ソードとアノードとの間に光放射気体が少なくとも励起
発光するに充分な電圧を印加して成る光放射電子管にお
いて、前記アノードをリング状に形成すると共に、該ア
ノードリングの中心とカソードとを結ぶ線上で且つカソ
ードを基準にしてアノードリングの中心の存在する側と
は反対の側に静磁界発生源を配し、該静磁界発生源によ
り電子ビームをアノードリングの中に絞り込みカソード
の背後空間で発散させたことにより、電子ビームのエネ
ルギーをより低くし、さらに光放射気体と電子の衝突確
率を増加させ、ランプの発光効率を高める効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す簡略構成図、第２図は
上記実施例に係るアノード付近の電界分布図、第３図は
従来例の簡略構成図である。 １……管体、２……カソード、３……アノード、４……
背後空間、5,6……電圧源、７……静磁界発生源。

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と等しいか若しくは短い位置に配設
   された電子通過性のアノードとを有し、前記カソードと
   アノードとの間に光放射気体が少なくとも励起発光する
   に充分な電圧を印加して成る光放射電子管において、前
   記アノードをリング状に形成すると共に、該アノードリ
   ングの中心とカソードとを結ぶ線上で且つカソードを基
   準にしてアノードリングの中心の存在する側とは反対の
   側に静磁界発生源を配し、該静磁界発生源により電子ビ
   ームをアノードリングの中に絞り込みアノードの背後空
   間で発散させたことを特徴とする光放射電子管。