JPH0896767A - 誘電体バリア放電ランプ装置 - Google Patents
誘電体バリア放電ランプ装置Info
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- JPH0896767A JPH0896767A JP6250198A JP25019894A JPH0896767A JP H0896767 A JPH0896767 A JP H0896767A JP 6250198 A JP6250198 A JP 6250198A JP 25019894 A JP25019894 A JP 25019894A JP H0896767 A JPH0896767 A JP H0896767A
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- H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
- H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
- H01J65/046—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by using capacitive means around the vessel
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 個々のランプの光出力のバラツキ、および各
ランプ自体の軸方向位置による光出力のバラツキの無い
誘電体バリア放電ランプ装置を提供する。 【構成】 一個の電源に接続されている少なくとも一個
の誘電体バリア放電ランプの放電容器１の、導電性網状
電極４に対接する部分の面積の合計が１６０平方センチ
メートル以上であって、一個の電源に接続されている少
なくとも一個の誘電体バリア放電ランプへの電気入力の
値を平方センチメートルで表した前記面積の値で除した
値が０．５Ｗ／ｃｍ2 以下である誘電体バリア放電ラン
プ装置において、 ボルトで表した放電開始電圧をＶ
ｓ、ランプへの印加電圧をＶｐとしたとき、Ｖｓ／Ｖｐ
の値を０．５以下に規定する。
ランプ自体の軸方向位置による光出力のバラツキの無い
誘電体バリア放電ランプ装置を提供する。 【構成】 一個の電源に接続されている少なくとも一個
の誘電体バリア放電ランプの放電容器１の、導電性網状
電極４に対接する部分の面積の合計が１６０平方センチ
メートル以上であって、一個の電源に接続されている少
なくとも一個の誘電体バリア放電ランプへの電気入力の
値を平方センチメートルで表した前記面積の値で除した
値が０．５Ｗ／ｃｍ2 以下である誘電体バリア放電ラン
プ装置において、 ボルトで表した放電開始電圧をＶ
ｓ、ランプへの印加電圧をＶｐとしたとき、Ｖｓ／Ｖｐ
の値を０．５以下に規定する。
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放電ランプの一種で、誘
電体バリア放電によってエキシマ分子を形成し、前記エ
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
バリア放電ランプを備えた誘電体バリヤ放電ランプ装置
の改良に関する。
の紫外線光源として使用される放電ランプの一種で、誘
電体バリア放電によってエキシマ分子を形成し、前記エ
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
バリア放電ランプを備えた誘電体バリヤ放電ランプ装置
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１−１４４５６０号がある。
そこには、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、誘電体バリア放電（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、前記エキシマ分子
から放射される光を利用するランプ、すなわち誘電体バ
リア放電ランプについて記載されている。
ば、日本国公開特許公報平１−１４４５６０号がある。
そこには、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、誘電体バリア放電（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、前記エキシマ分子
から放射される光を利用するランプ、すなわち誘電体バ
リア放電ランプについて記載されている。
【０００３】また前記公報には、前記放電容器は円筒状
であり、前記放電容器の少なくとも一部は前記誘電体バ
リア放電の誘電体を兼ねており、前記誘電体は光透過性
であり、前記誘電体の少なくとも一部に導電性網状電極
が設けられた誘電体バリア放電ランプが記載されてい
る。
であり、前記放電容器の少なくとも一部は前記誘電体バ
リア放電の誘電体を兼ねており、前記誘電体は光透過性
であり、前記誘電体の少なくとも一部に導電性網状電極
が設けられた誘電体バリア放電ランプが記載されてい
る。
【０００４】以下、誘電体バリア放電ランプの概略図で
ある図４を使用して、一般的な誘電体バリア放電ランプ
の概要について説明する。放電容器１は誘電体であるガ
ラス製で、内側管２、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。外側管３の外面には、光通過性
の誘電体バリア放電用の電極４が設けられている。ま
た、内側管２の外面には、アルミニウムの蒸着によって
形成した光反射膜を兼ねた誘電体バリア放電用の電極５
が設けられている。前記電極５を機械的、化学的に保護
するために、電極５の上には窒化ほう素からなる保護膜
９が設けられている。また放電容器１の一端には、ゲッ
タ７を収納するゲッタ室６が設けられている。
ある図４を使用して、一般的な誘電体バリア放電ランプ
の概要について説明する。放電容器１は誘電体であるガ
ラス製で、内側管２、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。外側管３の外面には、光通過性
の誘電体バリア放電用の電極４が設けられている。ま
た、内側管２の外面には、アルミニウムの蒸着によって
形成した光反射膜を兼ねた誘電体バリア放電用の電極５
が設けられている。前記電極５を機械的、化学的に保護
するために、電極５の上には窒化ほう素からなる保護膜
９が設けられている。また放電容器１の一端には、ゲッ
タ７を収納するゲッタ室６が設けられている。
【０００５】電極４に対面した外側管３の内表面と電極
５に対面した内側管２の内表面との間には、放電空間８
が形成される。ここで、前記二つの内表面間の距離は、
放電容器１の加工精度によっては、必ずしも放電空間８
の到るところで均一であるというわけではない。したが
って、放電空間８の放電ギャップ長も放電空間８の到る
ところで均一とはならない。
５に対面した内側管２の内表面との間には、放電空間８
が形成される。ここで、前記二つの内表面間の距離は、
放電容器１の加工精度によっては、必ずしも放電空間８
の到るところで均一であるというわけではない。したが
って、放電空間８の放電ギャップ長も放電空間８の到る
ところで均一とはならない。
【０００６】そこで、中空円筒状である放電容器１の中
心軸と直交する直線群のうち、前記放電容器１の両端部
からの距離が等しい直線を基準線とし、前記基準線と中
心軸方向に等間隔である複数の直線を、前記基準線を中
心として対称に、基準線を含み７本以上前記直線群より
選択し、選択した複数の直線が前記二つの内表面と交差
する地点での内表面間の距離を加算平均したものを、放
電空間８の平均放電ギャップ長ｄとする。
心軸と直交する直線群のうち、前記放電容器１の両端部
からの距離が等しい直線を基準線とし、前記基準線と中
心軸方向に等間隔である複数の直線を、前記基準線を中
心として対称に、基準線を含み７本以上前記直線群より
選択し、選択した複数の直線が前記二つの内表面と交差
する地点での内表面間の距離を加算平均したものを、放
電空間８の平均放電ギャップ長ｄとする。
【０００７】放電空間８に、誘電体バリア放電によって
エキシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、交流電源
１０によって電極４，５に電圧を印加すると、放電空間
８に誘電体バリア放電が安定に発生し、エキシマ光が放
出される。なお、ゲッタ７は放電空間８における不純ガ
ス（例えばＨ2 Ｏ等）を除去し、放電を安定にする機能
を持つ。
エキシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、交流電源
１０によって電極４，５に電圧を印加すると、放電空間
８に誘電体バリア放電が安定に発生し、エキシマ光が放
出される。なお、ゲッタ７は放電空間８における不純ガ
ス（例えばＨ2 Ｏ等）を除去し、放電を安定にする機能
を持つ。
【０００８】数十トール以上の中気圧または高気圧のア
ーク放電ランプなどで発生する通常のアーク放電におい
ては、放電空間に放電プラズマが一条だけ存在し、電極
面上には一個の小さな電極輝点が生じている。すなわ
ち、電極の面積を大きくしても実質的に電極としての役
割をしている部分は非常に小さい部分であり、放電プラ
ズマは一条だけ存在する。
ーク放電ランプなどで発生する通常のアーク放電におい
ては、放電空間に放電プラズマが一条だけ存在し、電極
面上には一個の小さな電極輝点が生じている。すなわ
ち、電極の面積を大きくしても実質的に電極としての役
割をしている部分は非常に小さい部分であり、放電プラ
ズマは一条だけ存在する。
【０００９】一方、前記放電ハンドブックに記載されて
いるように、誘電体バリア放電においては、その放電路
に誘電体が挿入されている。この誘電体は放電プラズマ
が一条に収斂するのを阻止するので、プラズマの直径が
非常に小さく、かつ、放電の持続時間が非常に短い微小
な放電プラズマ（以後これをマイクロプラズマと記す）
が放電空間に多数存在することになる。
いるように、誘電体バリア放電においては、その放電路
に誘電体が挿入されている。この誘電体は放電プラズマ
が一条に収斂するのを阻止するので、プラズマの直径が
非常に小さく、かつ、放電の持続時間が非常に短い微小
な放電プラズマ（以後これをマイクロプラズマと記す）
が放電空間に多数存在することになる。
【００１０】並列に接続した複数個の誘電体バリア放電
ランプを一個の電源で点灯することが出来るのは、上記
した多条のマイクロプラズマが存在するからである。
ランプを一個の電源で点灯することが出来るのは、上記
した多条のマイクロプラズマが存在するからである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記のような誘電体バ
リア放電ランプは、従来のグロー放電ランプやアーク放
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。特に、以下の構成の誘電体バリア放電ランプは、下
記のように種々の利点を有する。
リア放電ランプは、従来のグロー放電ランプやアーク放
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。特に、以下の構成の誘電体バリア放電ランプは、下
記のように種々の利点を有する。
【００１２】（１）放電容器を概略円筒状にし、前記放
電容器の内部に、前記放電容器と概略同軸に内部電極を
設けた構造にすると、放電容器として市販のガラス管、
セラミックス管等を適用することができる。また、構造
も簡単になるので製作が容易になり、従って安価に誘電
体バリア放電ランプを提供できるという利点が生じる。
電容器の内部に、前記放電容器と概略同軸に内部電極を
設けた構造にすると、放電容器として市販のガラス管、
セラミックス管等を適用することができる。また、構造
も簡単になるので製作が容易になり、従って安価に誘電
体バリア放電ランプを提供できるという利点が生じる。
【００１３】（２）１個の電源に接続されている誘電体
バリア放電ランプにおいて、導電性網状電極に対接した
放電容器の面積の合計が１６０平方センチメートル以上
であると、コンパクトな装置で比較的大きな被処理物を
一括して照射出来るという利点が生じる。
バリア放電ランプにおいて、導電性網状電極に対接した
放電容器の面積の合計が１６０平方センチメートル以上
であると、コンパクトな装置で比較的大きな被処理物を
一括して照射出来るという利点が生じる。
【００１４】（３）誘電体バリア放電ランプへの電気入
力の値を、導電性網状電極に対接した放電容器の平方セ
ンチメートルで表した面積で除した値（以下、これを管
壁負荷と記す）を、０．５Ｗ／ｃｍ2 以下にすると、放
電容器の温度上昇が少なくなる。したがって、被照射物
を過剰に加熱しないという利点が生じる。さらに、放電
容器に対して、単位面積あたりの紫外線の入力が小さく
なるので、放電容器の劣化が少なくなり、長寿命が得ら
れるという利点が生じる。
力の値を、導電性網状電極に対接した放電容器の平方セ
ンチメートルで表した面積で除した値（以下、これを管
壁負荷と記す）を、０．５Ｗ／ｃｍ2 以下にすると、放
電容器の温度上昇が少なくなる。したがって、被照射物
を過剰に加熱しないという利点が生じる。さらに、放電
容器に対して、単位面積あたりの紫外線の入力が小さく
なるので、放電容器の劣化が少なくなり、長寿命が得ら
れるという利点が生じる。
【００１５】誘電体バリア放電ランプへの電気入力の値
は、電気学会オゾナイザ専門委員会編、コロナ社発行
「オゾナイザーハンドブック」１９６０年発行第１１２
ページに記載されている、電極両端にかかる電圧（記号
Ｖ）とランプを流れる電流の積分値、即ち電荷量（記号
Ｑ）のリサジュ図の測定から求めた。
は、電気学会オゾナイザ専門委員会編、コロナ社発行
「オゾナイザーハンドブック」１９６０年発行第１１２
ページに記載されている、電極両端にかかる電圧（記号
Ｖ）とランプを流れる電流の積分値、即ち電荷量（記号
Ｑ）のリサジュ図の測定から求めた。
【００１６】図２に、横軸に電圧をとり、縦軸に電荷量
をとったリサジュ図の一例を示す。直線ＡＢと直線ＤＣ
が平行、直線ＢＣと直線ＡＤが平行な平行四辺形が得ら
れ、前記平行四辺形の面積から放電ランプへの電気入力
の値が算出される。誘電体バリア放電ランプによって
は、直線ＡＢおよび直線ＤＣがやや歪み、曲線状になる
こともあった。このような場合、これらの曲線を直線で
近似することにより電気入力の値を算出した。
をとったリサジュ図の一例を示す。直線ＡＢと直線ＤＣ
が平行、直線ＢＣと直線ＡＤが平行な平行四辺形が得ら
れ、前記平行四辺形の面積から放電ランプへの電気入力
の値が算出される。誘電体バリア放電ランプによって
は、直線ＡＢおよび直線ＤＣがやや歪み、曲線状になる
こともあった。このような場合、これらの曲線を直線で
近似することにより電気入力の値を算出した。
【００１７】しかし、従来の誘電体バリア放電ランプ
は、以下のような欠点があることがわかった。 （１）市販のガラス管、セラミックス管等には、個々の
管と管において、肉厚、管径などのバラツキが存在す
る。また、１本の管においても、その軸方向位置におい
て、同様のバラツキが存在する。こういった肉厚、管径
などのバラツキは、個々のランプ間の光出力のバラツキ
や、１本のランプの軸方向位置における光出力の不均一
といった状態を引き起こしてしまう。
は、以下のような欠点があることがわかった。 （１）市販のガラス管、セラミックス管等には、個々の
管と管において、肉厚、管径などのバラツキが存在す
る。また、１本の管においても、その軸方向位置におい
て、同様のバラツキが存在する。こういった肉厚、管径
などのバラツキは、個々のランプ間の光出力のバラツキ
や、１本のランプの軸方向位置における光出力の不均一
といった状態を引き起こしてしまう。
【００１８】例えば、図４において、外側管３の肉厚が
ゲッタ７側で厚くなっているとすると、ゲッタ７側にお
いて電気入力が低下し、その結果光出力が低下する。す
なわち、ゲッタ７側から遠い部分では十分な光出力が有
るのに対して、ゲッタ７側に近づくに連れて光出力が低
下してしまう。
ゲッタ７側で厚くなっているとすると、ゲッタ７側にお
いて電気入力が低下し、その結果光出力が低下する。す
なわち、ゲッタ７側から遠い部分では十分な光出力が有
るのに対して、ゲッタ７側に近づくに連れて光出力が低
下してしまう。
【００１９】また、例えば外側管３の断面円周の一部に
おいて、肉厚が厚くなっているとすると、その部分にお
いて電気入力が低下し、光出力が低下する。すなわち、
外側管３の断面円周方向における光出力の強度分布が不
均一になる。
おいて、肉厚が厚くなっているとすると、その部分にお
いて電気入力が低下し、光出力が低下する。すなわち、
外側管３の断面円周方向における光出力の強度分布が不
均一になる。
【００２０】このような光出力のバラツキは、誘電体バ
リア放電ランプの放電容器の導電性網状電極に対接した
部分の面積が大きくなるに従って増大する。すなわち、
放電容器として使用する市販のガラス管、セラミックス
管等の、長さまたは管径が大きくなるに従って増大す
る。なぜならば、一般に、市販のガラス管、セラミック
ス管等は、長さまたは管径が大きくなると肉厚、管径な
どのバラツキが増大する傾向にあるからである。
リア放電ランプの放電容器の導電性網状電極に対接した
部分の面積が大きくなるに従って増大する。すなわち、
放電容器として使用する市販のガラス管、セラミックス
管等の、長さまたは管径が大きくなるに従って増大す
る。なぜならば、一般に、市販のガラス管、セラミック
ス管等は、長さまたは管径が大きくなると肉厚、管径な
どのバラツキが増大する傾向にあるからである。
【００２１】（２）光出力のバラツキは、管壁負荷の減
少に従って増大する。これは以下の原因による。管壁負
荷が減少するということは、放電容器の導電性網状電極
に対接した部分の単位体積あたりに発生する前記マイク
ロプラズマの（ａ）数が減少すること、および／または
（ｂ）発生頻度が減少することである。マイクロプラズ
マの数および／または発生頻度の変化は、光出力のバラ
ツキを引き起こす。この変化の影響は、マイクロプラズ
マの（ａ）数が減少するほど、および／または（ｂ）発
生頻度が減少するほど顕著に現れる。
少に従って増大する。これは以下の原因による。管壁負
荷が減少するということは、放電容器の導電性網状電極
に対接した部分の単位体積あたりに発生する前記マイク
ロプラズマの（ａ）数が減少すること、および／または
（ｂ）発生頻度が減少することである。マイクロプラズ
マの数および／または発生頻度の変化は、光出力のバラ
ツキを引き起こす。この変化の影響は、マイクロプラズ
マの（ａ）数が減少するほど、および／または（ｂ）発
生頻度が減少するほど顕著に現れる。
【００２２】これらの欠点は、放電容器の管壁を誘電体
バリア放電の誘電体として使用している誘電体バリア放
電ランプ独特のものである。
バリア放電の誘電体として使用している誘電体バリア放
電ランプ独特のものである。
【００２３】特に、前記面積が１６０平方センチメート
ル以上で、かつ、管壁負荷が０．５Ｗ／ｃｍ2 以下の場
合には、上記のような光出力のバラツキが実用上無視で
きなった。なお、放電容器の導電性網状電極に対接した
部分の面積は、並列に接続した複数個の誘電体バリア放
電ランプを一個の電源で点灯する場合には、それぞれの
誘電体バリア放電ランプにおける前記面積の合計とし
た。
ル以上で、かつ、管壁負荷が０．５Ｗ／ｃｍ2 以下の場
合には、上記のような光出力のバラツキが実用上無視で
きなった。なお、放電容器の導電性網状電極に対接した
部分の面積は、並列に接続した複数個の誘電体バリア放
電ランプを一個の電源で点灯する場合には、それぞれの
誘電体バリア放電ランプにおける前記面積の合計とし
た。
【００２４】本発明は、以上のような事情に基づいて成
されたものであって、その課題は、１個の電源に接続さ
れている少なくとも１個の誘電体バリア放電ランプにお
ける導電性網状電極に対接した放電容器の面積の合計が
１６０平方センチメートル以上であり、該誘電体バリア
放電ランプへの電気入力を前記面積または面積の合計を
平方センチメートルで表した値で除した値が０．５Ｗ／
ｃｍ2 以下である誘電体バリア放電ランプ装置におい
て、個々のランプおよびランプの軸方向位置による光出
力のばらつきの無い誘電体バリア放電ランプ装置を提供
することである。
されたものであって、その課題は、１個の電源に接続さ
れている少なくとも１個の誘電体バリア放電ランプにお
ける導電性網状電極に対接した放電容器の面積の合計が
１６０平方センチメートル以上であり、該誘電体バリア
放電ランプへの電気入力を前記面積または面積の合計を
平方センチメートルで表した値で除した値が０．５Ｗ／
ｃｍ2 以下である誘電体バリア放電ランプ装置におい
て、個々のランプおよびランプの軸方向位置による光出
力のばらつきの無い誘電体バリア放電ランプ装置を提供
することである。
【００２５】
【問題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１の発明は、少なくとも外形が概略
円筒状である光透過性の放電容器と、前記放電容器の外
面の少なくとも一部の全周に設けた導電性網状電極と、
前記放電容器の内部に前記放電容器と概略同軸に設けた
内部電極と、前記放電容器内に充填されたキセノンを主
成分とした放電用ガスとからなる、少なくとも一個の誘
電体バリア放電ランプと、誘電体バリア放電を行うため
の少なくとも一個の電源を備え、一個の電源に接続され
ている少なくとも一個の誘電体バリア放電ランプの放電
容器の、導電性網状電極に対接する部分の面積の合計は
１６０平方センチメートル以上であって、一個の電源に
接続されている少なくとも一個の誘電体バリア放電ラン
プへの電気入力の値を、平方センチメートルで表した前
記面積の値で除した値が０．５Ｗ／ｃｍ2 以下である誘
電体バリア放電ランプ装置において、ボルトで表した放
電開始電圧をＶｓ、ランプへの印加電圧をＶｐとしたと
き、誘電体バリア放電ランプの放電ギャップ、ガス圧、
電源の出力電圧、周波数等を調整することにより、Ｖｓ
／Ｖｐの値を０．５以下に規定したものである。
め、本発明の請求項１の発明は、少なくとも外形が概略
円筒状である光透過性の放電容器と、前記放電容器の外
面の少なくとも一部の全周に設けた導電性網状電極と、
前記放電容器の内部に前記放電容器と概略同軸に設けた
内部電極と、前記放電容器内に充填されたキセノンを主
成分とした放電用ガスとからなる、少なくとも一個の誘
電体バリア放電ランプと、誘電体バリア放電を行うため
の少なくとも一個の電源を備え、一個の電源に接続され
ている少なくとも一個の誘電体バリア放電ランプの放電
容器の、導電性網状電極に対接する部分の面積の合計は
１６０平方センチメートル以上であって、一個の電源に
接続されている少なくとも一個の誘電体バリア放電ラン
プへの電気入力の値を、平方センチメートルで表した前
記面積の値で除した値が０．５Ｗ／ｃｍ2 以下である誘
電体バリア放電ランプ装置において、ボルトで表した放
電開始電圧をＶｓ、ランプへの印加電圧をＶｐとしたと
き、誘電体バリア放電ランプの放電ギャップ、ガス圧、
電源の出力電圧、周波数等を調整することにより、Ｖｓ
／Ｖｐの値を０．５以下に規定したものである。
【００２６】本発明の請求項２の発明は、請求項１の発
明において、ボルトで表した放電維持電圧をＶｍ、セン
チメートルで表した平均放電ギャップ長をｄ、キロパス
カルで表したキセノンガスの圧力をｐとしたとき、（Ｖ
ｍ／ｄ）／ｐの値を２０乃至７０Ｖ／ｃｍ／ｋＰａの範
囲に有るように構成したものである。
明において、ボルトで表した放電維持電圧をＶｍ、セン
チメートルで表した平均放電ギャップ長をｄ、キロパス
カルで表したキセノンガスの圧力をｐとしたとき、（Ｖ
ｍ／ｄ）／ｐの値を２０乃至７０Ｖ／ｃｍ／ｋＰａの範
囲に有るように構成したものである。
【００２７】本発明の請求項３の発明は、請求項１ある
いは請求項２の発明において、２本以上の前記誘電体バ
リア放電ランプを並列に配置することにより、実質的な
平面状光源装置を構成したものである。
いは請求項２の発明において、２本以上の前記誘電体バ
リア放電ランプを並列に配置することにより、実質的な
平面状光源装置を構成したものである。
【００２８】
【作用】発明者らは、先に述べた構成の少なくとも一個
の誘電体バリア放電ランプと、誘電体バリア放電を行う
ための少なくとも一個の電源を備え、一個の電源に接続
されている少なくとも一個の誘電体バリア放電ランプの
放電容器の、導電性網状電極に対接する部分の面積の合
計は１６０平方センチメートル以上であって、一個の電
源に接続されている少なくとも一個の誘電体バリア放電
ランプへの電気入力の値を、平方センチメートルで表し
た前記面積の値で除した値が０．５Ｗ／ｃｍ2 以下であ
る誘電体バリア放電ランプ装置において、以下の事実を
見いだした。
の誘電体バリア放電ランプと、誘電体バリア放電を行う
ための少なくとも一個の電源を備え、一個の電源に接続
されている少なくとも一個の誘電体バリア放電ランプの
放電容器の、導電性網状電極に対接する部分の面積の合
計は１６０平方センチメートル以上であって、一個の電
源に接続されている少なくとも一個の誘電体バリア放電
ランプへの電気入力の値を、平方センチメートルで表し
た前記面積の値で除した値が０．５Ｗ／ｃｍ2 以下であ
る誘電体バリア放電ランプ装置において、以下の事実を
見いだした。
【００２９】すなわち、個々のランプ間の光出力のバラ
ツキや、一本のランプにおける管軸方向の位置、あるい
は管径方向における光出力のバラツキは、ランプへの印
加電圧Ｖｐに対する放電開始電圧Ｖｓの割合に関係し、
Ｖｓ／Ｖｐが小さくなるにつれて低下する傾向があっ
た。
ツキや、一本のランプにおける管軸方向の位置、あるい
は管径方向における光出力のバラツキは、ランプへの印
加電圧Ｖｐに対する放電開始電圧Ｖｓの割合に関係し、
Ｖｓ／Ｖｐが小さくなるにつれて低下する傾向があっ
た。
【００３０】上記した放電開始電圧Ｖｓおよび印加電圧
Ｖｐは、図２に示したリサジュ図から求めた。ここで、
放電開始電圧Ｖｓは直線ＡＤを横軸に投影した値の１／
２であり、印加電圧Ｖｐは折れ線ＡＤＣを横軸に投影し
た値の１／２である。
Ｖｐは、図２に示したリサジュ図から求めた。ここで、
放電開始電圧Ｖｓは直線ＡＤを横軸に投影した値の１／
２であり、印加電圧Ｖｐは折れ線ＡＤＣを横軸に投影し
た値の１／２である。
【００３１】ランプへの印加電圧Ｖｐに対する放電開始
電圧Ｖｓの割合が小さくなるにしたがって光出力のバラ
ツキが減少する機構は、以下のように推測される。図２
に示したリサジュ図において、ＡＤおよびＣＢ間は放電
が休止している期間である。そしてＤおよびＢで放電が
開始し、ＤＣおよびＢＡ間でマイクロプラズマの発生と
消滅が繰り返し行われる。そして、放電開始電圧Ｖｓが
ばらつくと、ＤＣおよびＢＡ間におけるマイクロプラズ
マの発生回数がばらつくことになる。
電圧Ｖｓの割合が小さくなるにしたがって光出力のバラ
ツキが減少する機構は、以下のように推測される。図２
に示したリサジュ図において、ＡＤおよびＣＢ間は放電
が休止している期間である。そしてＤおよびＢで放電が
開始し、ＤＣおよびＢＡ間でマイクロプラズマの発生と
消滅が繰り返し行われる。そして、放電開始電圧Ｖｓが
ばらつくと、ＤＣおよびＢＡ間におけるマイクロプラズ
マの発生回数がばらつくことになる。
【００３２】放電開始電圧Ｖｓに対して印加電圧Ｖｐが
大きい場合には、マイクロプラズマの発生回数が少なく
なる。したがって、放電開始電圧Ｖｓのバラツキによる
光出力のバラツキの割合が大きくなる。
大きい場合には、マイクロプラズマの発生回数が少なく
なる。したがって、放電開始電圧Ｖｓのバラツキによる
光出力のバラツキの割合が大きくなる。
【００３３】一方、印加電圧Ｖｐに対する放電開始電圧
Ｖｓの割合が小さい場合には、例え放電開始電圧Ｖｓが
ばらついたとしても、マイクロプラズマの発生回数が多
いので、光出力のバラツキの割合が低下する。
Ｖｓの割合が小さい場合には、例え放電開始電圧Ｖｓが
ばらついたとしても、マイクロプラズマの発生回数が多
いので、光出力のバラツキの割合が低下する。
【００３４】よって、個々のランプ間の光出力のバラツ
キや、一本のランプにおける管軸方向の位置、あるいは
管径方向における光出力のバラツキは、ランプへの印加
電圧Ｖｐに対する放電開始電圧Ｖｓの割合が小さくなる
に従って減少する傾向があると考えられる。
キや、一本のランプにおける管軸方向の位置、あるいは
管径方向における光出力のバラツキは、ランプへの印加
電圧Ｖｐに対する放電開始電圧Ｖｓの割合が小さくなる
に従って減少する傾向があると考えられる。
【００３５】発明者らは特に、Ｖｓ／Ｖｐの値が０．５
以下にると光出力のばらつきは急激に低下することを見
いだした。
以下にると光出力のばらつきは急激に低下することを見
いだした。
【００３６】本発明の請求項１の発明においては、ボル
トで表したランプへの印加電圧Ｖｐに対する放電開始電
圧Ｖｓの割合、Ｖｓ／Ｖｐの値を０．５以下に限定した
ので、放電容器の管壁の肉厚、外径あるいは放電ギャッ
プ長がばらついたとしても、個々のランプ間の光出力の
バラツキや、一本のランプにおける管軸方向の位置、あ
るいは管径方向における光出力のバラツキが小さい誘電
体バリア放電ランプ装置を得ることができる。
トで表したランプへの印加電圧Ｖｐに対する放電開始電
圧Ｖｓの割合、Ｖｓ／Ｖｐの値を０．５以下に限定した
ので、放電容器の管壁の肉厚、外径あるいは放電ギャッ
プ長がばらついたとしても、個々のランプ間の光出力の
バラツキや、一本のランプにおける管軸方向の位置、あ
るいは管径方向における光出力のバラツキが小さい誘電
体バリア放電ランプ装置を得ることができる。
【００３７】本発明の請求項２の発明においては、請求
項１の発明において、ボルトで表した放電維持電圧をＶ
ｍ、センチメートルで表した平均放電ギャップ長をｄ、
キロパスカルで表したキセノンガスの圧力をｐとした
時、（Ｖｍ／ｄ）／ｐの値を２０Ｖ／ｃｍ／ｋＰａから
７０Ｖ／ｃｍ／ｋＰａの範囲に規定したので、上記のよ
うな光出力のばらつきが小さいという利点に加えて、高
効率の誘電体バリア放電ランプを得ることができる。な
お、ここでいうところの効率とは、誘電体バリア放電ラ
ンプの光出力の値を、前記「オゾナイザーハンドブッ
ク」に記載の方法で測定した誘電体バリア放電ランプへ
の電気入力の値で除した値として定義される。
項１の発明において、ボルトで表した放電維持電圧をＶ
ｍ、センチメートルで表した平均放電ギャップ長をｄ、
キロパスカルで表したキセノンガスの圧力をｐとした
時、（Ｖｍ／ｄ）／ｐの値を２０Ｖ／ｃｍ／ｋＰａから
７０Ｖ／ｃｍ／ｋＰａの範囲に規定したので、上記のよ
うな光出力のばらつきが小さいという利点に加えて、高
効率の誘電体バリア放電ランプを得ることができる。な
お、ここでいうところの効率とは、誘電体バリア放電ラ
ンプの光出力の値を、前記「オゾナイザーハンドブッ
ク」に記載の方法で測定した誘電体バリア放電ランプへ
の電気入力の値で除した値として定義される。
【００３８】請求項２の発明において高効率が得られる
機構は、以下のように考えられる。発明者らは、図１と
類似の構造の誘電体バリヤ放電ランプにおいて、平均放
電ギャップ長ｄ（ｃｍ）とキセノンガスの圧力ｐ（キロ
パスカル）を種々に変えて、発光効率と放電の安定性を
調べた。なお、キセノンガスの圧力ｐは２５℃における
値である。
機構は、以下のように考えられる。発明者らは、図１と
類似の構造の誘電体バリヤ放電ランプにおいて、平均放
電ギャップ長ｄ（ｃｍ）とキセノンガスの圧力ｐ（キロ
パスカル）を種々に変えて、発光効率と放電の安定性を
調べた。なお、キセノンガスの圧力ｐは２５℃における
値である。
【００３９】ここで、平均放電ギャップ長ｄは、放電空
間構造が図４のような電極−誘電体−放電空間−誘電体
−電極の場合は、先に述べたように選択した複数の直線
が放電空間を挟む誘電体内表面と交差する地点での内表
面間の距離を加算平均したものである。
間構造が図４のような電極−誘電体−放電空間−誘電体
−電極の場合は、先に述べたように選択した複数の直線
が放電空間を挟む誘電体内表面と交差する地点での内表
面間の距離を加算平均したものである。
【００４０】また、放電空間構造が電極−誘電体−放電
空間−電極の場合は、先に述べたように選択した複数の
直線が、放電空間を挟む誘電体内表面および前記誘電体
内表面と対向する電極内表面と交差する地点における、
前記誘電体内表面と前記電極内表面との間の距離を加算
平均したものである。
空間−電極の場合は、先に述べたように選択した複数の
直線が、放電空間を挟む誘電体内表面および前記誘電体
内表面と対向する電極内表面と交差する地点における、
前記誘電体内表面と前記電極内表面との間の距離を加算
平均したものである。
【００４１】発光効率を支配する最も大きな因子は放電
プラズマ中の電子のエネルギーであると考えられる。こ
こでＶ／ｄをＥと置き替えると、電子のエネルギーはＥ
／ｐに強く依存する。以下、Ｅ／ｐを換算電界と呼ぶ。
プラズマ中の電子のエネルギーであると考えられる。こ
こでＶ／ｄをＥと置き替えると、電子のエネルギーはＥ
／ｐに強く依存する。以下、Ｅ／ｐを換算電界と呼ぶ。
【００４２】発明者らの実験によれば、換算電界Ｅ／ｐ
が２０より小さい範囲では、発光効率は１０％未満に低
下し、誘電体バリア放電ランプの高効率化の目的は得ら
れなくなった。また、換算電界Ｅ／ｐが７０を越える
と、発光効率はかなり低下し、換算電界Ｅ／ｐが８０を
越えると、放電が不安定になり光出力が不安定になっ
た。即ち、平均放電ギャップ長ｄとキセノンガスの圧力
ｐを調整して換算電界Ｅ／ｐを２０から７０の範囲内に
すると、発光効率が１０％を越え、さらに放電も安定で
ある誘電体バリア放電ランプが得られた。
が２０より小さい範囲では、発光効率は１０％未満に低
下し、誘電体バリア放電ランプの高効率化の目的は得ら
れなくなった。また、換算電界Ｅ／ｐが７０を越える
と、発光効率はかなり低下し、換算電界Ｅ／ｐが８０を
越えると、放電が不安定になり光出力が不安定になっ
た。即ち、平均放電ギャップ長ｄとキセノンガスの圧力
ｐを調整して換算電界Ｅ／ｐを２０から７０の範囲内に
すると、発光効率が１０％を越え、さらに放電も安定で
ある誘電体バリア放電ランプが得られた。
【００４３】なお、放電維持電圧Ｖｍは、図２のリサジ
ュ図の測定から求めた求めたもので、直線ＣＤが横軸と
交わる点の電圧の１／２に相当する。
ュ図の測定から求めた求めたもので、直線ＣＤが横軸と
交わる点の電圧の１／２に相当する。
【００４４】本発明の請求項３の発明においては、請求
項１あるいは請求項２の発明において、２本以上の誘電
体バリア放電ランプを並列に配置することにより、光出
力の空間的なバラツキが小さく、かつ、高効率である実
質的な平面状光源装置を安価に得ることができる。
項１あるいは請求項２の発明において、２本以上の誘電
体バリア放電ランプを並列に配置することにより、光出
力の空間的なバラツキが小さく、かつ、高効率である実
質的な平面状光源装置を安価に得ることができる。
【００４５】
【実施例】本発明の第１の実施例である誘電体バリア放
電ランプ装置の概略図を図１に示す。放電容器１は全長
約３００ｍｍの合成石英ガラス製で、外径１６ｍｍ、肉
厚１ｍｍの内側管２と、外径約２８ｍｍ、肉厚１ｍｍの
外側管３と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および外側管３の管軸方向の肉厚のばらつ
きは±０．１ｍｍである。
電ランプ装置の概略図を図１に示す。放電容器１は全長
約３００ｍｍの合成石英ガラス製で、外径１６ｍｍ、肉
厚１ｍｍの内側管２と、外径約２８ｍｍ、肉厚１ｍｍの
外側管３と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および外側管３の管軸方向の肉厚のばらつ
きは±０．１ｍｍである。
【００４６】外側管３は、誘電体バリア放電ランプの誘
電体と光取り出し窓部を兼用しており、その外面に光が
通過する金属網からなる網状電極４が設けられている。
金属網の管軸方向の長さは、２５０ｍｍである。すなわ
ち、放電容器１の前記網状電極４に対接した部分の面積
は、π×（１．６／２）2 ×２５≒２２０ｃｍ2 であ
る。
電体と光取り出し窓部を兼用しており、その外面に光が
通過する金属網からなる網状電極４が設けられている。
金属網の管軸方向の長さは、２５０ｍｍである。すなわ
ち、放電容器１の前記網状電極４に対接した部分の面積
は、π×（１．６／２）2 ×２５≒２２０ｃｍ2 であ
る。
【００４７】また、内側管２の外面にはアルミニウムの
蒸着によって形成した光反射膜を兼ねた誘電体バリア放
電用の内側電極５が設けられている。前記内側電極５を
機械的、化学的に保護するために、前記内側電極５の上
に窒化ほう素からなる保護膜９が設けられている。
蒸着によって形成した光反射膜を兼ねた誘電体バリア放
電用の内側電極５が設けられている。前記内側電極５を
機械的、化学的に保護するために、前記内側電極５の上
に窒化ほう素からなる保護膜９が設けられている。
【００４８】外側管３の内表面と内側管２の内表面との
間には放電空間８が形成される。発明者らは、放電空間
８の中央部を中心として、それと対称に５ｍｍ間隔毎に
外側管３の内表面と内側管２の内表面との距離Ｄ1 ，Ｄ
2 ，Ｄ3 ，Ｄ4 ，Ｄ5 ，Ｄ6 ，Ｄ7 を測定した。７水準
の加算平均は５．０ｍｍであった。そこで、放電空間８
の平均放電ギャップ長ｄの値を５．０ｍｍとした。
間には放電空間８が形成される。発明者らは、放電空間
８の中央部を中心として、それと対称に５ｍｍ間隔毎に
外側管３の内表面と内側管２の内表面との距離Ｄ1 ，Ｄ
2 ，Ｄ3 ，Ｄ4 ，Ｄ5 ，Ｄ6 ，Ｄ7 を測定した。７水準
の加算平均は５．０ｍｍであった。そこで、放電空間８
の平均放電ギャップ長ｄの値を５．０ｍｍとした。
【００４９】放電容器１の一端には、放電容器１の管壁
が延長され、ゲッタ収容室６が設けられている。ゲッタ
収容室６にはバリウム合金からなるバリウムゲッタ７を
収納し、バリウムゲッタ７を高周波加熱してゲッタ収容
室内にバリウムの薄膜を形成した。
が延長され、ゲッタ収容室６が設けられている。ゲッタ
収容室６にはバリウム合金からなるバリウムゲッタ７を
収納し、バリウムゲッタ７を高周波加熱してゲッタ収容
室内にバリウムの薄膜を形成した。
【００５０】放電空間８に放電用ガスとして４０ｋＰａ
のキセノンガスを充填して、電源１０を使用して、網状
電極４および内側電極５に、周波数約１３ｋＨｚ、電圧
約１２ｋＶの印加電圧Ｖｐを供給し、ランプを点灯し
た。このとき、管壁負荷は０．３Ｗ／ｃｍ2 、換算電界
Ｅ／ｐは６０Ｖ／ｃｍ／ｋＰａ、Ｖｍ／Ｖｐは０．３６
になり、キセノンのエキシマ分子から放射された波長１
７２ｎｍに最大値を有する波長１６０ｎｍから波長１８
０ｎｍの範囲の真空紫外光が、ランプの管軸方向の位
置、あるいは管径方向においてばらつくこと無く、均一
に、高効率で放出された。
のキセノンガスを充填して、電源１０を使用して、網状
電極４および内側電極５に、周波数約１３ｋＨｚ、電圧
約１２ｋＶの印加電圧Ｖｐを供給し、ランプを点灯し
た。このとき、管壁負荷は０．３Ｗ／ｃｍ2 、換算電界
Ｅ／ｐは６０Ｖ／ｃｍ／ｋＰａ、Ｖｍ／Ｖｐは０．３６
になり、キセノンのエキシマ分子から放射された波長１
７２ｎｍに最大値を有する波長１６０ｎｍから波長１８
０ｎｍの範囲の真空紫外光が、ランプの管軸方向の位
置、あるいは管径方向においてばらつくこと無く、均一
に、高効率で放出された。
【００５１】本発明の第２の実施例の縦断面図を、図３
に示す。第１の実施例の同軸円筒型誘電体バリア放電ラ
ンプと類似の４本の誘電体バリア放電ランプ１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄを、アルミニウムからなる冷却ブロック
３４に並行して設置した構成である。誘電体バリア放電
ランプ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの外径は２６．５ｍｍ、
平均放電ギャップ長は５．０ｍｍ、キセノンガスの封入
圧力は５５ｋＰａ、誘電体バリア放電ランプ一本当たり
の網状電極の長さは２５０ｍｍである。
に示す。第１の実施例の同軸円筒型誘電体バリア放電ラ
ンプと類似の４本の誘電体バリア放電ランプ１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄを、アルミニウムからなる冷却ブロック
３４に並行して設置した構成である。誘電体バリア放電
ランプ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの外径は２６．５ｍｍ、
平均放電ギャップ長は５．０ｍｍ、キセノンガスの封入
圧力は５５ｋＰａ、誘電体バリア放電ランプ一本当たり
の網状電極の長さは２５０ｍｍである。
【００５２】誘電体バリア放電ランプ１ａ，１ｂは電源
１０ａに並列接続されており、誘電体バリア放電ランプ
１ｃ，１ｄは電源１０ｂに並列接続されている。一個の
電源に接続されているランプの放電容器の、網状電極に
対接した部分の面積の合計は約４１６ｃｍ2 である。な
お、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、冷却用流体を
流す孔である。
１０ａに並列接続されており、誘電体バリア放電ランプ
１ｃ，１ｄは電源１０ｂに並列接続されている。一個の
電源に接続されているランプの放電容器の、網状電極に
対接した部分の面積の合計は約４１６ｃｍ2 である。な
お、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、冷却用流体を
流す孔である。
【００５３】誘電体バリア放電ランプ１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄは、合成石英ガラスからなる光取り出し窓部３
１、冷却ブロック３４、側板３５ａ，３５ｂおよびラン
プの両端部側にある不図示の側板によって、密閉されて
いる。光取り出し窓部３１の有効光取り出し領域は、２
４０ｍｍ×２４０ｍｍである。また、誘電体バリア放電
ランプ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと光取り出し窓部３１の
間の空間は、不活性ガス導入口３２から導入した窒素ガ
スで充満されている。
ｃ，１ｄは、合成石英ガラスからなる光取り出し窓部３
１、冷却ブロック３４、側板３５ａ，３５ｂおよびラン
プの両端部側にある不図示の側板によって、密閉されて
いる。光取り出し窓部３１の有効光取り出し領域は、２
４０ｍｍ×２４０ｍｍである。また、誘電体バリア放電
ランプ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと光取り出し窓部３１の
間の空間は、不活性ガス導入口３２から導入した窒素ガ
スで充満されている。
【００５４】電源１０ａ，１０ｂから供給する誘電体バ
リア放電ランプへの印加電圧Ｖｐをそれぞれ９．４ｋＶ
にしたところ、管壁負荷は０．２５Ｗ／ｃｍ2 、Ｖｓ／
Ｖｐは０．３２、換算電解Ｅ／ｐは５０Ｖ／ｃｍ／ｋＰ
ａになった。
リア放電ランプへの印加電圧Ｖｐをそれぞれ９．４ｋＶ
にしたところ、管壁負荷は０．２５Ｗ／ｃｍ2 、Ｖｓ／
Ｖｐは０．３２、換算電解Ｅ／ｐは５０Ｖ／ｃｍ／ｋＰ
ａになった。
【００５５】そして、波長１７２ｎｍに最大値を有する
波長１６０ｎｍから波長１８０ｎｍの範囲の真空紫外光
が、ランプの管軸方向位置あるいは管径方向においてば
らつくこと無く、かつ、個々のランプによってばらつく
ことがなく、均一に、高効率で放出された。その結果、
光取り出し窓３１の表面においては均一な放射照度がえ
られ、実質的な平面光源装置が安価に得られた。
波長１６０ｎｍから波長１８０ｎｍの範囲の真空紫外光
が、ランプの管軸方向位置あるいは管径方向においてば
らつくこと無く、かつ、個々のランプによってばらつく
ことがなく、均一に、高効率で放出された。その結果、
光取り出し窓３１の表面においては均一な放射照度がえ
られ、実質的な平面光源装置が安価に得られた。
【００５６】本発明の第３の実施例は、第２の実施例に
おいて、電源１０ａに誘電体バリア放電ランプ１ａ，１
ｄを接続し、電源１０ｂに誘電体バリア放電ランプ１
ｂ，１ｃを接続した構成である。このような構成にする
と、電源１０ａの出力を調整することによって、光取り
出し窓３１の中央部と周辺部の放射照度の比を変えられ
るという利点が生じる。
おいて、電源１０ａに誘電体バリア放電ランプ１ａ，１
ｄを接続し、電源１０ｂに誘電体バリア放電ランプ１
ｂ，１ｃを接続した構成である。このような構成にする
と、電源１０ａの出力を調整することによって、光取り
出し窓３１の中央部と周辺部の放射照度の比を変えられ
るという利点が生じる。
【００５７】本発明の第４の実施例は、第２の実施例に
おいて、誘電体バリア放電ランプ１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄを一個の電源に接続した構成である。第２の実施例と
同等の効果が得られ、さらに、電源部が全体として小型
・軽量になるという利点が生じる。
おいて、誘電体バリア放電ランプ１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄを一個の電源に接続した構成である。第２の実施例と
同等の効果が得られ、さらに、電源部が全体として小型
・軽量になるという利点が生じる。
【００５８】上記したすべての例は、ランプについては
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。その場
合は、平面型蛍光ランプ装置が得られる。
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。その場
合は、平面型蛍光ランプ装置が得られる。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、次の効果を得ることが出来る。本発明の請求項１の
発明においては、一個の電源に接続されている少なくと
も一個の誘電体バリア放電ランプの管壁負荷が０．５Ｗ
／ｃｍ2 以下である誘電体バリア放電ランプ装置におい
て、ボルトで表したランプへの印加電圧Ｖｐに対する放
電開始電圧Ｖｓの割合、Ｖｓ／Ｖｐの値を０．５以下に
限定した。よって、以下の効果を得る。
は、次の効果を得ることが出来る。本発明の請求項１の
発明においては、一個の電源に接続されている少なくと
も一個の誘電体バリア放電ランプの管壁負荷が０．５Ｗ
／ｃｍ2 以下である誘電体バリア放電ランプ装置におい
て、ボルトで表したランプへの印加電圧Ｖｐに対する放
電開始電圧Ｖｓの割合、Ｖｓ／Ｖｐの値を０．５以下に
限定した。よって、以下の効果を得る。
【００６０】（１）放電容器の管壁の肉厚、外径あるい
は放電ギャップ長がばらついたとしても、個々のランプ
間の光出力のバラツキや、一本のランプにおける管軸方
向の位置、あるいは管径方向における光出力のバラツキ
が小さい誘電体バリア放電ランプ装置を得ることができ
る。
は放電ギャップ長がばらついたとしても、個々のランプ
間の光出力のバラツキや、一本のランプにおける管軸方
向の位置、あるいは管径方向における光出力のバラツキ
が小さい誘電体バリア放電ランプ装置を得ることができ
る。
【００６１】（２）また放電容器として特別な材料を使
用すること無く、市販の材料を使用することができるの
で、安価に誘電体バリア放電ランプ装置を得ることがで
きる。
用すること無く、市販の材料を使用することができるの
で、安価に誘電体バリア放電ランプ装置を得ることがで
きる。
【００６２】（３）管壁負荷が０．５Ｗ／ｃｍ2 以下で
あるので、放電容器の温度上昇が少なくなり、被照射物
を過剰に加熱しないという利点が生じる。さらに、放電
容器に対して、単位面積あたりの紫外線の入力が小さく
なるので、放電容器の劣化が少なくなり、長寿命が得ら
れるという利点が生じる。
あるので、放電容器の温度上昇が少なくなり、被照射物
を過剰に加熱しないという利点が生じる。さらに、放電
容器に対して、単位面積あたりの紫外線の入力が小さく
なるので、放電容器の劣化が少なくなり、長寿命が得ら
れるという利点が生じる。
【００６３】本発明の請求項２の発明においては、請求
項１の発明において、ボルトで表した放電維持電圧をＶ
ｍ、センチメートルで表した放電ギャップ長をｄ、キロ
パスカルで表したキセノンガスの圧力をｐとした時、
（Ｖｍ／ｄ）／ｐの値を２０乃至７０Ｖ／ｃｍ／ｋＰａ
の範囲に規定したので、上記のような効果に加え、 （４）高効率の誘電体バリア放電ランプ得ることができ
ると言う効果が得られる。
項１の発明において、ボルトで表した放電維持電圧をＶ
ｍ、センチメートルで表した放電ギャップ長をｄ、キロ
パスカルで表したキセノンガスの圧力をｐとした時、
（Ｖｍ／ｄ）／ｐの値を２０乃至７０Ｖ／ｃｍ／ｋＰａ
の範囲に規定したので、上記のような効果に加え、 （４）高効率の誘電体バリア放電ランプ得ることができ
ると言う効果が得られる。
【００６４】本発明の請求項３の発明においては、請求
項１あるいは請求項２の発明において、２本以上の該誘
電体バリア放電ランプを並列に配置するので、請求項１
あるいは請求項２と同様の効果に加え、 （５）光出力の空間的なバラツキが小さく、かつ、高効
率である実質的な平面状光源装置を安価に得ることが出
来る。
項１あるいは請求項２の発明において、２本以上の該誘
電体バリア放電ランプを並列に配置するので、請求項１
あるいは請求項２と同様の効果に加え、 （５）光出力の空間的なバラツキが小さく、かつ、高効
率である実質的な平面状光源装置を安価に得ることが出
来る。
【図１】本発明の誘電体バリア放電ランプ装置の第１の
実施例の説明図である。
実施例の説明図である。
【図２】リサジュ図の説明図である。
【図３】本発明の誘電体バリア放電ランプ装置の第２の
実施例の説明図である。
実施例の説明図である。
【図４】従来の誘電体バリア放電ランプの説明図であ
る。
る。
１ 放電容器 １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 誘電体バリア放電ランプ ２ 内側管 ３ 外側管 ４ 網状電極 ５ 内側電極 ６ ゲッタ収容室 ７ ゲッタ ３１ 光取り出し窓部 ３４ 冷却ブロック ３５ａ，３５ｂ 側板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五十嵐龍志 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシオ 電機株式会社内 (72)発明者 竹元 史敏 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシオ 電機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも外形が概略円筒状である光透
過性の放電容器と、 前記放電容器の外面の少なくとも一部の全周に設けた導
電性網状電極と、 前記導電性網状電極の内側に前記放電容器と概略同軸に
設けた内側電極と、 前記放電容器内に充填されたキセノンを主成分とした放
電用ガスとからなる、 少なくとも一個の誘電体バリア放電ランプと、 誘電体バリア放電を行うための少なくとも一個の電源を
備え、 一個の電源に接続されている少なくとも一個の誘電体バ
リア放電ランプの放電容器の、導電性網状電極に対接す
る部分の面積の合計が１６０平方センチメートル以上で
あって、 一個の電源に接続されている少なくとも一個の誘電体バ
リア放電ランプへの電気入力の値を、平方センチメート
ルで表した前記面積の値で除した値が０．５Ｗ／ｃｍ2
以下である誘電体バリア放電ランプ装置において、 ボルトで表した放電開始電圧をＶｓ、ランプへの印加電
圧をＶｐとしたとき、Ｖｓ／Ｖｐの値を０．５以下に規
定したことを特徴とする誘電体バリヤ放電ランプ装置。 - 【請求項２】 ボルトで表した放電維持電圧をＶｍ、セ
ンチメートルで表した平均放電ギャップ長をｄ、キロパ
スカルで表したキセノンガスの圧力をｐとしたとき、 （Ｖｍ／ｄ）／ｐの値を２０乃至７０Ｖ／ｃｍ／ｋＰａ
の範囲に規定したことを特徴とする請求項１に記載の誘
電体バリヤ放電ランプ装置。 - 【請求項３】 ２本以上の前記誘電体バリア放電ランプ
を並列に配置し、実質的な平面状光源を構成したことを
特徴とする請求項１から２に記載の誘電体バリヤ放電ラ
ンプ装置。
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