JPH11111237A - Dielectric barrier discharge lamp and barrier discharge lamp device - Google Patents
Dielectric barrier discharge lamp and barrier discharge lamp deviceInfo
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- JPH11111237A JPH11111237A JP26752497A JP26752497A JPH11111237A JP H11111237 A JPH11111237 A JP H11111237A JP 26752497 A JP26752497 A JP 26752497A JP 26752497 A JP26752497 A JP 26752497A JP H11111237 A JPH11111237 A JP H11111237A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な構成にて放電容器の異常を検出できる誘
電体バリヤ放電ランプおよびこれを用いた誘電体バリヤ
放電ランプ装置を提供する。
【解決手段】一対の電極間に電圧を印加すると、第2の
放電路長の部分において放電媒体の絶縁破壊が起こり、
放電の火種ができる。放電の火種ができると、引き続い
て放電が放電容器内の全体に広がり、誘電体バリヤ放電
ランプは点灯する。ランプは通常外管内に収容され水等
に埋没させて点灯するが、外管が割れたりして、水が侵
入すると表面が導体で満たされるためにインピーダンス
が変化するので、簡単に検出手段で異常検知することが
できる。
(57) Abstract: Provided is a dielectric barrier discharge lamp capable of detecting abnormality of a discharge vessel with a simple configuration, and a dielectric barrier discharge lamp device using the same. When a voltage is applied between a pair of electrodes, dielectric breakdown of a discharge medium occurs in a portion having a second discharge path length,
Creates a spark of discharge. When the discharge is ignited, the discharge subsequently spreads throughout the discharge vessel and the dielectric barrier discharge lamp is turned on. The lamp is usually housed in an outer tube and immersed in water, etc., and lights up.However, if the outer tube breaks and water enters, the surface will be filled with conductors and the impedance will change. Can be detected.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は誘電体バリヤ放電ラ
ンプおよびこれを用いた誘電体バリヤ放電ランプ装置に
関する。The present invention relates to a dielectric barrier discharge lamp and a dielectric barrier discharge lamp device using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近時、紫外線光源として誘電体バリヤ放
電を利用した誘電体バリヤ放電ランプか種々提案されて
いる。この放電ランプは、紫外線透過性の放電容器内に
エキシマ分子を形成し得る放電媒体を封入して、放電容
器の壁を誘電体として一方はメッシュ状であるー対の電
極を放電容器の外面に配設し、電極間に高電圧を印加し
て放電させるものである。2. Description of the Related Art Recently, various dielectric barrier discharge lamps utilizing a dielectric barrier discharge as an ultraviolet light source have been proposed. In this discharge lamp, a discharge medium capable of forming excimer molecules is sealed in a discharge vessel that transmits ultraviolet light, and the wall of the discharge vessel is made of a dielectric material, and one of the electrodes is mesh-shaped. It is arranged and discharges by applying a high voltage between the electrodes.
【0003】この放電は、放電容器を通して行われるか
ら、その形態はいわゆる無声放電といわれる多条放電で
あり、放電電流はパルス状に流れる。このパルス状の放
電電流は高速の電子流を伴い、かつ休止期間が長いの
で、放電媒体を多量に励起し、かつ励起された物質が一
時的にエキシマ状態に結合する。そして、エキシマ状態
から、基底状態に戻る際に再吸収の少ない放射を高効率
で放射する。この多条放電は、メッシュ電極のメッシュ
の交点近傍において発光が観測される。[0003] Since this discharge is performed through a discharge vessel, its form is a so-called silent discharge, and a discharge current flows in a pulse form. Since this pulsed discharge current involves a high-speed electron flow and has a long rest period, a large amount of the discharge medium is excited, and the excited substance is temporarily coupled to an excimer state. Then, when returning from the excimer state to the ground state, radiation with little reabsorption is emitted with high efficiency. In this multiple discharge, light emission is observed near the intersection of the meshes of the mesh electrodes.
【0004】したがって、誘電体バリヤ放電ランプにお
いて、一方の電極にメッシュ電極を用いる理由は、大面
積にわたって安定した放電を発生させるためである。ま
た、メッシュ電極を通過して放射を外部に導出させるこ
とができる。Therefore, the reason why the mesh electrode is used as one electrode in the dielectric barrier discharge lamp is to generate a stable discharge over a large area. Further, the radiation can be guided to the outside through the mesh electrode.
【0005】この種の放電ランプの一例として、特開平
6−310102号公報には、メッシュを構成する導電
性素線の太さと各メッシュの面積を規定することによっ
て、光出力を安定させるとともに、光の取り出し効率を
高くする構成が提案されている。また、その実施態様と
して、リング状のゲッターを放電容器の外側管に設けた
突起部によって定置することが開示されている。As one example of this type of discharge lamp, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 6-310102 discloses a method of stabilizing light output by defining the thickness of conductive wires constituting a mesh and the area of each mesh. A configuration that increases the light extraction efficiency has been proposed. Further, as an embodiment thereof, it is disclosed that a ring-shaped getter is fixed by a projection provided on an outer tube of a discharge vessel.
【0006】[0006]
【発明か解決しようとする課題】上述のように誘電体バ
リヤ放電ランプは、優れた特性を有するが、放電容器を
誘電体とする放電であるため、数KVの高電圧を印加す
る必要があった。特に始動特にはさらに高い電圧を印加
しなければならない。As described above, the dielectric barrier discharge lamp has excellent characteristics. However, since it is a discharge using a discharge vessel as a dielectric, it is necessary to apply a high voltage of several KV. Was. In particular, a higher voltage must be applied, especially for starting.
【0007】また、封入する放電媒体によっては、不純
ガスか混入しやすい関係で、確実な始動のためには、定
格点灯電圧の1.2〜1.5倍程度の高電圧を印加する
必要があった。[0007] Further, depending on the discharge medium to be filled, it is necessary to apply a high voltage of about 1.2 to 1.5 times the rated lighting voltage in order to reliably start, because the impurity gas is easily mixed with the impurity gas. there were.
【0008】そして、ランプの異常を検出しようとする
と格別な回路が必要となるため構成コストが高くなると
いう問題があった。[0008] In order to detect an abnormality of the lamp, a special circuit is required, and there is a problem that the construction cost is increased.
【0009】本発明は、放電容器の異常を簡単な構成で
検出できる誘電体バリヤ放電ランプおよびこれを用いた
誘電体バリヤ放電ランプ装置を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a dielectric barrier discharge lamp and a dielectric barrier discharge lamp using the same, which can detect an abnormality in the discharge vessel with a simple configuration.
【0010】[0010]
【課題を達成するための手段】請求項1の発明の誘電体
バリヤ放電ランプは、少なくとも一部が放射透過性であ
る放電容器と;放電容器内に封入されたエキシマ分子を
形成し得る放電媒体と;放電容器の外側に配設された一
対の電極と;放電容器の外部のインピーダンス変化を検
出する検出手段を具備していることを特徴としている。According to the first aspect of the present invention, there is provided a dielectric barrier discharge lamp comprising: a discharge vessel at least partially radiatively transmissive; and a discharge medium capable of forming excimer molecules enclosed in the discharge vessel. And a pair of electrodes disposed outside the discharge vessel; and detecting means for detecting a change in impedance outside the discharge vessel.
【0011】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。In the present invention and each of the following inventions, definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.
【0012】まず、放電容器について説明する。First, the discharge vessel will be described.
【0013】放電容器は、少なくとも電極に対向する部
分が誘電体として作用するとともに、内部に放電媒体を
封入しておく気密性を備える。さらに、放電によって発
生した放射のうち、所望の波長域の波長を含む放射を導
出する機能を少なくとも一部が備えていればよく、特定
の材質に限定されない。しかし、一般的には石英ガラス
にて放電容器を形成するのが適当である。The discharge vessel has at least a portion facing the electrode functioning as a dielectric and has airtightness in which a discharge medium is sealed. Furthermore, it is sufficient that at least a part of the radiation generated by the discharge has a function of deriving radiation including a wavelength in a desired wavelength range, and is not limited to a specific material. However, it is generally appropriate to form the discharge vessel from quartz glass.
【0014】また、放電容器は、その外側に一対の電極
を配設して誘電体バリヤ放電を生起させることができれ
ば、特定の形状、構造に限定されない。しかし、一般的
には円筒状をなすものが実際的である。The discharge vessel is not limited to a specific shape and structure as long as a pair of electrodes can be disposed outside the discharge vessel to generate a dielectric barrier discharge. However, in general, those having a cylindrical shape are practical.
【0015】さらにまた、放電容器の内面に放電媒体に
対する保護膜を形成してもよい。たとえば、放電媒体の
成分に後述するように塩素を含む場合に、MgF2膜を
形成すると、塩素による放電容器の損傷を低減すること
ができる。Furthermore, a protective film for the discharge medium may be formed on the inner surface of the discharge vessel. For example, in the case where the component of the discharge medium contains chlorine as described later, forming the MgF2 film can reduce the damage of the discharge vessel due to chlorine.
【0016】さらにまた、放電媒体は放電によって紫外
線を発生するが、可視光を放射させたい場合には、放電
容器の内面側に紫外線によって励起される蛍光体の層を
形成することができる。なお、蛍光体の層を放電容器の
内面側に形成するとは、放電容器の内面に直接蛍光体層
を形成すること、および保護層などを介して蛍光体層を
形成することを含む意味である。Furthermore, the discharge medium generates ultraviolet rays by the discharge, but when it is desired to emit visible light, a phosphor layer excited by the ultraviolet rays can be formed on the inner surface side of the discharge vessel. Note that forming the phosphor layer on the inner surface side of the discharge vessel means that the phosphor layer is formed directly on the inner face of the discharge vessel and that the phosphor layer is formed via a protective layer or the like. .
【0017】次に、放電媒体について説明する。Next, the discharge medium will be described.
【0018】放電媒体は、エキシマ分子を形成し得るも
のであれば、特定の媒体に限定されない。たとえば、キ
セノン、アルゴン、ヘリウムなどの希ガスやXeCl、
KrCl、ArClなどの希ガスハロゲン化物などを用
いることかできる。希ガスハロゲン化物の場合、希ガス
とハロゲンとをそれぞれ単体で放電容器に封入してもよ
い。The discharge medium is not limited to a specific medium as long as it can form excimer molecules. For example, rare gases such as xenon, argon, and helium, XeCl,
A rare gas halide such as KrCl or ArCl can be used. In the case of a rare gas halide, each of the rare gas and the halogen may be individually enclosed in a discharge vessel.
【0019】電極について説明する。The electrodes will be described.
【0020】電極を通じて放射を導出する場合には導出
側の電極をメッシュ構造にすることができる。メッシュ
は、金網体、パンチング金属板などによって得ることが
できる。When the radiation is led out through the electrode, the electrode on the lead-out side can have a mesh structure. The mesh can be obtained by a wire mesh, a punched metal plate, or the like.
【0021】したがって、電極を通じて放射を導出する
必要がない場合には、メッシュである必要がない。しか
し、このような場合においても、メッシュ電極を用いて
も差し支えない。Therefore, if it is not necessary to derive radiation through the electrodes, it need not be a mesh. However, even in such a case, a mesh electrode may be used.
【0022】放電容器の第2の放電路長の部分において
も、電極を当該部分に配設するものとする。なお、既述
の従来技術における放電容器の突起部は、専らゲッター
を定置するためにのみ機能するものである。この突起部
には、電極が配設されていないから、始動性向上の作用
は期待できない。In the second discharge path length portion of the discharge vessel, the electrodes are also provided in this portion. In addition, the protrusion of the discharge vessel in the above-described conventional technique functions only for fixing the getter. Since no electrode is provided on this projection, an effect of improving startability cannot be expected.
【0023】本発明の作用について説明する。The operation of the present invention will be described.
【0024】一対の電極間に電圧を印加すると、第2の
放電路長の部分において放電媒体の絶縁破壊か起こり、
放電の火種ができる。放電の火種ができると、引き続い
て放電が放電容器内の全体に広がり、誘電体バリヤ放電
ランプは点灯する。When a voltage is applied between the pair of electrodes, dielectric breakdown of the discharge medium occurs at the portion of the second discharge path length,
Creates a spark of discharge. When the discharge is ignited, the discharge subsequently spreads throughout the discharge vessel and the dielectric barrier discharge lamp is turned on.
【0025】そして、ランプは通常外管内に収容され水
等に埋没させて点灯するが、外管が割れたりして、水が
侵入すると表面が導体で満たされるためにインピーダン
スが変化するので、簡単に検出手段で異常検知すること
ができる。The lamp is usually housed in an outer tube and immersed in water or the like for lighting. However, when the outer tube is broken and water enters, the surface is filled with a conductor and the impedance changes. Abnormality can be detected by the detecting means.
【0026】本発明においては、放電容器の第2の放電
路長の部分で放電が開始するから、印加電圧を低くする
ことができる。In the present invention, since the discharge starts at the second discharge path length of the discharge vessel, the applied voltage can be reduced.
【0027】図1は、J.M.Meek、J.D.Craggs共著、John
WI1ey & Sons社発行の「E1ectrlcaI Breakdown of gas
es」の図6.10から引用したグラフである。FIG. 1 is a co-author of JMMeek and JDCraggs, John
`` E1ectrlcaI Breakdown of gas '' issued by WI1ey & Sons
es "from Figure 6.10.
【0028】図において、横軸はガスの圧力と電極間隔
との横p0d(torr cm)を、縦軸はブレークダウン電圧V
S(V)を、それぞれ示す。In the figure, the horizontal axis represents the horizontal p0d (torr cm) between the gas pressure and the electrode spacing, and the vertical axis represents the breakdown voltage V
S (V) is shown.
【0029】この図1は、ガス圧が十分に高い条件下で
は、同じガス圧でも電極間距離が短くなれば、ブレーク
ダウン電圧が減少することを示している。本発明が成立
することは、この図1によっても理解することができ
る。FIG. 1 shows that under the condition that the gas pressure is sufficiently high, the breakdown voltage decreases when the distance between the electrodes is reduced even at the same gas pressure. The fact that the present invention holds can be understood from FIG.
【0030】なお、第2の放電路長の部分は、第1の放
電路長の部分に対して若干光量が多くなるが、第2の放
電路長の部分は全体に対する極く一部でよいので、影響
を少なくすることができる。The second discharge path length portion has a slightly larger amount of light than the first discharge path length portion, but the second discharge path length portion may be only a part of the whole. Therefore, the influence can be reduced.
【0031】本発明においては、上述のように始動電圧
が低下するので、始動時に印加する電圧を安定点灯時に
印加する電圧と同じ値にすることができる。しかし、本
発明は安定点灯時の印加電圧よりいくらか高い電圧を印
加することも許容する。この場合においても、従来より
明らかに低い電圧で済む。In the present invention, since the starting voltage is reduced as described above, the voltage applied at the time of starting can be set to the same value as the voltage applied at the time of stable lighting. However, the present invention allows application of a voltage somewhat higher than the voltage applied during stable lighting. Also in this case, a voltage that is clearly lower than in the past is sufficient.
【0032】請求項2の発明の誘電体バリヤ放電ランプ
は、請求項1記載の誘電体バリヤ放電ランプにおいて、
放電容器は、内管、内管の外側に間隔を形成して位置す
る外管、ならびに内管および外管の両端を接続する接続
部からなることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided a dielectric barrier discharge lamp according to the first aspect.
The discharge vessel is characterized by comprising an inner tube, an outer tube positioned outside the inner tube with a space therebetween, and a connecting portion connecting both ends of the inner tube and the outer tube.
【0033】放電容器は、内部形成される放電路が安定
点灯に寄与する第1の放電路長の部分と、少なくとも始
動時こ寄与する第2の放電路長の部分とを備えている。
そして、第2の放電路長の部分は、第1の放電路長の部
分より短ければ、その位置、形状およびサイズなどが特
定の構成であることを要求されない。第2の放電路長の
部分は、始動時に印加すべき電圧の値を左右するので、
所望の電圧を印加できるように適当な放電路長に設定す
るものとする。The discharge vessel has a first discharge path length portion in which a discharge path formed inside contributes to stable lighting, and a second discharge path length portion which contributes at least at startup.
If the second discharge path length is shorter than the first discharge path length, the position, shape, size, and the like are not required to have a specific configuration. Since the portion of the second discharge path length determines the value of the voltage to be applied at the time of starting,
An appropriate discharge path length is set so that a desired voltage can be applied.
【0034】本発明によれば、放電容器の放電空間は円
筒状になる。この放電容器は、誘電体バリヤ放電ランプ
において、コンパクトな構造である。According to the present invention, the discharge space of the discharge vessel has a cylindrical shape. This discharge vessel has a compact structure in a dielectric barrier discharge lamp.
【0035】内管および外管は、一般的にはそれぞれ円
筒体を用いるが、本発明はこれに限定するものではな
く、必要に応じて楕円筒体などの非円筒体を用いること
ができる。The inner tube and the outer tube generally use a cylindrical body, respectively, but the present invention is not limited to this, and a non-cylindrical body such as an elliptic cylindrical body can be used if necessary.
【0036】第2の放電路長の部分は、放電容器の任意
の位置に形成することができる。たとえば、放電容器の
軸方向の一端部において、内管側または外管側に形成す
ることができる。また、第2の放電路長の部分は、放電
容器の軸方向の全長にわたって形成してもよい。The portion having the second discharge path length can be formed at an arbitrary position in the discharge vessel. For example, it can be formed on the inner tube side or the outer tube side at one axial end of the discharge vessel. The second discharge path length may be formed over the entire length of the discharge vessel in the axial direction.
【0037】一対の電池の一方をメッシュ電極にする場
合、内管および外管のいずれの側の電極をメッシュ電極
にしてもよい。When one of the pair of batteries is a mesh electrode, the electrode on either side of the inner tube and the outer tube may be a mesh electrode.
【0038】請求項3の発明の誘電体バリヤ放電ランプ
は、請求項2記載の誘電体バリヤ放電ランプにおいて、
放電容器は、内管の一部が拡径していて第2の放電路長
の部分を形成していることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, there is provided a dielectric barrier discharge lamp according to the second aspect.
The discharge vessel is characterized in that a portion of the inner tube is enlarged in diameter to form a portion having a second discharge path length.
【0039】本発明において、第2の放電路長の部分
は、内管の軸方向の任意の位置に形成することができ
る。たとえば軸方向の端部ないし中間部のいずれでもよ
い。In the present invention, the portion having the second discharge path length can be formed at any position in the axial direction of the inner tube. For example, it may be any one of the end portion and the intermediate portion in the axial direction.
【0040】また、要すれば、第2の放電路長の部分を
2箇所以上形成することもできる。なお、拡径とは内管
の放電容器の内面側になる外径部分を大きくしてあるこ
とをいう。Further, if necessary, two or more portions having the second discharge path length can be formed. Here, the term “expanded diameter” means that an outer diameter portion of the inner tube on the inner surface side of the discharge vessel is enlarged.
【0041】そうして、本発明においては、第2の放電
路長の部分を内管の一部を拡径することによって形成す
るので、内管の成形が比較的容易であるとともに、第2
の放電路長の部分へ電極を配設するのも容易である。Thus, in the present invention, since the portion having the second discharge path length is formed by enlarging the diameter of a part of the inner tube, the inner tube is relatively easy to form, and the second discharge path length is relatively easy.
It is also easy to dispose electrodes at the discharge path length.
【0042】請求項4の発明の誘電体バリヤ放電ランプ
は、請求項2記載の誘電体バリヤ放電ランプにおいて、
放電容器は、内管が外管に対して偏心していることによ
って第2の放電路長の部分を形成していることを特徴と
している。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a dielectric barrier discharge lamp according to the second aspect.
The discharge vessel is characterized in that the inner tube is eccentric with respect to the outer tube to form a second discharge path length portion.
【0043】本発明によれば、放電容器を形成するにあ
たり、内管を相対的に偏心させるだけでよいから、内管
および外管を格別加工しなくても第2の放電路長の部分
を容易に形成することができ、放電容器の構造が簡単で
ある。According to the present invention, when forming the discharge vessel, it is only necessary to relatively decenter the inner tube, so that the portion having the second discharge path length can be formed without specially processing the inner tube and the outer tube. It can be easily formed, and the structure of the discharge vessel is simple.
【0044】請求項5の発明の誘電体バリヤ放電ランプ
は、請求項1または2記載の誘電体バリヤ放電ランプに
おいて、放電容器は、一部が陥没していることによって
第2の放電路長の部分を形成していることを特徴として
いる。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a dielectric barrier discharge lamp according to the first or second aspect, wherein the discharge vessel has a second discharge path length that is partially depressed. It is characterized by forming a part.
【0045】本発明においては、第2の放電路長を形成
する部分を任意の大きさたとえば最少にすることができ
る。In the present invention, the portion forming the second discharge path length can be arbitrarily large, for example, the minimum.
【0046】請求項6の発明の誘電体バリヤ放電ランプ
装置は、請求項1ないし5のいずれか一記載の誘電休バ
リヤ放電ランプと;誘電体バリヤ放電ランプの一対の電
極に接続された高周波電源と;を具備していることを特
徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a dielectric barrier discharge lamp device according to any one of the first to fifth aspects, and a high-frequency power supply connected to a pair of electrodes of the dielectric barrier discharge lamp. And;
【0047】本発明は、請求項1ないし5の特徴および
作用を有する誘電体バリヤ放電ランプ装置である。The present invention is a dielectric barrier discharge lamp device having the features and functions of the first to fifth aspects.
【0048】[0048]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0049】図2は、本発明の誘電体バリヤ放電ランプ
および誘電体バリヤ放電ランプ装置の第1の実施形態を
示す縦断面的概念図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional conceptual view showing a first embodiment of the dielectric barrier discharge lamp and the dielectric barrier discharge lamp device of the present invention.
【0050】図3は、同じく誘電体バリヤ放電ランプの
横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the dielectric barrier discharge lamp.
【0051】各図において、1は誘電体バリヤ放電ラン
プ、2は高周波電源である。In each figure, 1 is a dielectric barrier discharge lamp, and 2 is a high frequency power supply.
【0052】誘電体バリヤ放電ランプ1は、放電容器l
aおよび一対の電極1b1、1b2から構成されてい
る。The dielectric barrier discharge lamp 1 comprises a discharge vessel l
a and a pair of electrodes 1b1 and 1b2.
【0053】まず、放電容器について説明する。First, the discharge vessel will be described.
【0054】放電容器1aは、石英ガラスからなり、第
1の放電路長の部分1a1および第2の放電路長の部分
1a2を備えている。第1の放電路長の部分1a1は、
内管1a1、内管1a1の外側に間隔をおいて同心的に
配談された外管1a0および内管1a1と外管1a0と
を気密に接続する接続部1a1によって構成されてい
る。また、第2の放電路長を形成する部分1a2は、内
管1a1の一端部に形成された拡径部1a1、外管1a
0および拡径部1a1と外管1a0とを接続する接続部
1a1によって構成されている。The discharge vessel 1a is made of quartz glass and has a first discharge path length portion 1a1 and a second discharge path length portion 1a2. The portion 1a1 of the first discharge path length is
It comprises an inner tube 1a1, an outer tube 1a0 concentrically arranged at an interval outside the inner tube 1a1, and a connecting portion 1a1 for airtightly connecting the inner tube 1a1 and the outer tube 1a0. The portion 1a2 forming the second discharge path length includes an enlarged diameter portion 1a1 formed at one end of the inner tube 1a1 and an outer tube 1a.
0 and the connecting portion 1a1 that connects the enlarged diameter portion 1a1 and the outer tube 1a0.
【0055】放電容器1aのサイズは、以下のとおりで
ある。The size of the discharge vessel 1a is as follows.
【0056】放電容器1aの全長は200mm、外管1
a0の外径は30mm,内管1a1の内径は18mm、
拡径部1aLの内径は22mm、外管1a0および内管
1a1の肉厚はともにlmmである。The total length of the discharge vessel 1a is 200 mm,
The outer diameter of a0 is 30 mm, the inner diameter of inner tube 1a1 is 18 mm,
The inner diameter of the enlarged diameter portion 1aL is 22 mm, and the thickness of each of the outer tube 1a0 and the inner tube 1a1 is 1 mm.
【0057】したがって、第1の放電路長の部分は1a
1は4mm、第2の放電路長の部分は1a2は2mmで
ある。Therefore, the portion of the first discharge path length is 1a
1 is 4 mm, and 1a2 of the second discharge path length is 2 mm.
【0058】放電容器1a内には放電媒体としてキセノ
ンを53000Paの圧力で封入した。Xenon was sealed in the discharge vessel 1a as a discharge medium at a pressure of 53000 Pa.
【0059】次に、電極について説明する。Next, the electrodes will be described.
【0060】放電容器1aの外管1a0の外面に密着し
て配設した電極1b1は、ステンレス製のメッシュ電極
である。The electrode 1b1 disposed in close contact with the outer surface of the outer tube 1a0 of the discharge vessel 1a is a mesh electrode made of stainless steel.
【0061】内管1a1の外面密着して配設した電極l
b2は、アルミニウム製の板体である。アルミニウム板
体の放電容器1aに面する表面は研磨して鏡面に形成し
ていて、放射の集光効率を高めるようになっている。そ
して、電極1b1および1b2は、放電容器1aの第1
の放電路長の部分1a1のみでなく、第2の放電路長の
部分1a2にも配設している。An electrode 1 disposed in close contact with the outer surface of the inner tube 1a1
b2 is an aluminum plate. The surface of the aluminum plate body facing the discharge vessel 1a is polished and formed into a mirror surface so as to increase the radiation collection efficiency. The electrodes 1b1 and 1b2 are connected to the first vessel 1a of the discharge vessel 1a.
Is disposed not only in the discharge path length portion 1a1 but also in the second discharge path length portion 1a2.
【0062】高周波電源について説明する。The high frequency power supply will be described.
【0063】高周波電源2は、40KHzの高周波電圧
を発生し、誘電体バリヤ放電ランプ1の両電極1b1、
1b2にインピーダンスマッチングをとりながら高周波
電力を供給する。そして、検出手段4によってランプの
インピーダンスが変化することを検出して電源供給部3
のスイッチを切ることで電源供給を遮断する。The high-frequency power supply 2 generates a high-frequency voltage of 40 KHz, and supplies both electrodes 1 b 1,
High frequency power is supplied to 1b2 while performing impedance matching. The detecting means 4 detects that the impedance of the lamp has changed,
Turn off the switch to cut off the power supply.
【0064】最後に、作用について説明する。Finally, the operation will be described.
【0065】本発明の作用を確認するために、上述した
構造の本発明の第1の実施形態の誘電体バリヤ放電ラン
プと、拡径部1a1に対向する電極部分を切除した比較
用の誘電体バリヤ放電ランプとを用意した。In order to confirm the operation of the present invention, a dielectric barrier discharge lamp having the above-described structure according to the first embodiment of the present invention and a dielectric for comparison in which an electrode portion facing the enlarged-diameter portion 1a1 is cut away. A barrier discharge lamp was prepared.
【0066】出力電圧を可変にした高周波電源をそれぞ
れの誘電体バリヤ放電ランプ1の両電極1b1および1
b2に接続して、誘電体バリヤ放電ランプ1に対する印
加電圧を徐々に上昇させていき、誘電体バリヤ放電ラン
プを観察した。The high-frequency power source whose output voltage is variable is connected to both electrodes 1 b 1 and 1 b of the dielectric barrier discharge lamp 1.
b2, the voltage applied to the dielectric barrier discharge lamp 1 was gradually increased, and the dielectric barrier discharge lamp was observed.
【0067】その結果、比較用の誘電体バリヤ放電ラン
プは、1.8KVで始動した。すなわち、始動電圧は
1.8KVである。As a result, the comparative dielectric barrier discharge lamp was started at 1.8 KV. That is, the starting voltage is 1.8 KV.
【0068】これに対して、本発明の第1の実施形態の
誘電体バリヤ放電ランプは、1.33KVで始動した。
すなわち、始動電圧は1.33KVであり、比較用の誘
電体バリヤ放電ランプの始動電圧の74%であった。On the other hand, the dielectric barrier discharge lamp according to the first embodiment of the present invention was started at 1.33 KV.
That is, the starting voltage was 1.33 KV, which was 74% of the starting voltage of the dielectric barrier discharge lamp for comparison.
【0069】上記と同一構造の誘電体バリヤ放電ランプ
をそれぞれ5個づつ製作して同様に測定した結果、その
平均値は72%であった。Five dielectric barrier discharge lamps having the same structure as those described above were manufactured and measured in the same manner. As a result, the average value was 72%.
【0070】図4は、本発明の誘電体バリヤ放電ランプ
および誘電体バリヤ放電ランプ装置の第2の実施形態を
示す縦断面的概念図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional conceptual view showing a second embodiment of the dielectric barrier discharge lamp and the dielectric barrier discharge lamp device of the present invention.
【0071】図5は、同じく誘電体バリヤ放電ランプの
横断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the dielectric barrier discharge lamp.
【0072】各図において、図2および3と同一部分に
は同一符号を付して説明は省略する。In each figure, the same parts as those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0073】本実施形態は、第2の放電路長の部分の構
成が異なる。すなわち、内管1a1は径が均一である
が、外管1a0に対して偏心している。これによって、
放電容器1aの軸方向に沿って第1の放電路長の部分1
a1が図において下側に、また第2の放電路長の部分1
a2が同じく上側に、それぞれ形成されている。This embodiment is different from the first embodiment in the structure of the second discharge path length. That is, the inner pipe 1a1 has a uniform diameter, but is eccentric with respect to the outer pipe 1a0. by this,
A portion 1 having a first discharge path length along the axial direction of the discharge vessel 1a
a1 is on the lower side in the figure, and the second discharge path length portion 1
a2 is also formed on the upper side, respectively.
【0074】放電容器1aのサイズは、内管1a1の径
が全長にわたって20mm均一である以外は、第1の実
施形態と同一サイズである。そして、第2の放電路長の
部分1a2の最小値は2mm、第1の放電路長の部分1
a2の最大値は6mmである。第1の放電路長の部分1
a1から第2の放電路長の部分1a2へ連続的に放電路
長が変化している。The size of the discharge vessel 1a is the same as that of the first embodiment except that the diameter of the inner tube 1a1 is uniform at 20 mm over the entire length. The minimum value of the second discharge path length portion 1a2 is 2 mm, and the first discharge path length portion 1a2 is 2 mm.
The maximum value of a2 is 6 mm. First discharge path length part 1
The discharge path length continuously changes from a1 to the second discharge path length portion 1a2.
【0075】本実施形態における始動電圧は、前記比較
用の誘電体バリヤ放電ランプにおける始動電圧の73%
であった。The starting voltage in the present embodiment is 73% of the starting voltage in the comparative dielectric barrier discharge lamp.
Met.
【0076】本実施形態の誘電体バリヤ放電ランプの場
合、無声放電と呼ばれる多条放電が第2の放電路長の部
分1a2側に多く発生し、反対に第1の放電路長の部分
1a1の最大値の側には少ない頃向にあるが、反射鏡な
どによって積分すれば、殆ど問題にならない。In the case of the dielectric barrier discharge lamp of the present embodiment, a multi-discharge called a silent discharge frequently occurs on the side of the second discharge path length portion 1a2, and conversely, on the first discharge path length portion 1a1. There is little tendency toward the maximum value side, but there is almost no problem if integration is performed by a reflecting mirror or the like.
【0077】図6は、本発明の誘電体バリヤ放電ランプ
および誘電体バリヤ放電ランプ装置の第3の実施形態を
示す縦断面的概念図である。FIG. 6 is a vertical sectional conceptual view showing a dielectric barrier discharge lamp and a dielectric barrier discharge lamp device according to a third embodiment of the present invention.
【0078】図において、図1と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0079】本実施形態は、第2の放電路長の部分の構
成が異なる。すなわち、第2の放電路長の部分1a2
は、内管1a1の一部に陥没部1aRを形成することに
よって形成されている。This embodiment is different from the first embodiment in the structure of the second discharge path length. That is, the portion 1a2 of the second discharge path length
Is formed by forming a depression 1aR in a part of the inner tube 1a1.
【0080】以上の各実施形態において、第2の放電路
長の部分1a2の距離を第1の放電路長の部分1alの
それに対して変化させて始動電圧に与える影響について
実験をした結果、いずれの実施形態においても距離が1
/2になると概ね75%、3/4になると概ね88%であ
った。In each of the above embodiments, an experiment was conducted on the effect on the starting voltage by changing the distance of the second discharge path length portion 1a2 with respect to that of the first discharge path length portion 1al. In the embodiment of FIG.
The ratio was approximately 75% when it became 1/2, and approximately 88% when it became 3/4.
【0081】さらに、第2の放電路長の部分の軸万向の
長さについて実験したところ、軸方向の長さは始動電圧
にあまり影響しないで、lmm以上あれば十分であるこ
とが分かった。Further, an experiment was conducted on the length of the second discharge path length portion in the axial direction. As a result, it was found that the axial length did not significantly affect the starting voltage, and that 1 mm or more was sufficient. .
【0082】[0082]
【発明の効果】請求項1ないし5の各発明によれば、簡
単な構成でランプの異常を検出できる誘電体バリヤ放電
ランプを提供することができる。According to the first to fifth aspects of the present invention, it is possible to provide a dielectric barrier discharge lamp capable of detecting a lamp abnormality with a simple configuration.
【0083】請求項2の発明によれば、加えて放電容器
が内管と内管の外側に間隔をおいて位置する外管とを接
続部によって接続して構成されていることにより、コン
パクトな放電容器を備えた誘電体バリヤ放電ランプを提
供することができる。According to the second aspect of the present invention, in addition, the discharge vessel is formed by connecting the inner tube and the outer tube located outside the inner tube at an interval by the connecting portion, so that the discharge vessel is compact. A dielectric barrier discharge lamp having a discharge vessel can be provided.
【0084】請求項3の発明によれば、加えて内管の一
部が拡径して第2の放電路長の部分を形成していること
により、第1の放電路長の部分が一定でありながら第2
の放電路長の部分を形成した誘電体バリヤ放電ランプを
提供することができる。According to the third aspect of the present invention, in addition, a portion of the inner tube is expanded to form a portion having the second discharge path length, so that the portion having the first discharge path length is constant. But the second
The dielectric barrier discharge lamp in which the discharge path length portion is formed can be provided.
【0085】請求項4の発明によれば、加えて外管に対
して内管を偏心させて第2の放電路長の部分を形成して
いることにより、放電容器の構造が簡単な誘電体バリヤ
放電ランプを提供することができる。According to the fourth aspect of the present invention, since the inner tube is decentered with respect to the outer tube to form the second discharge path length portion, the structure of the discharge vessel is simplified. A barrier discharge lamp can be provided.
【0086】請求項5の発明によれば、加えて放電容器
の一部を陥没させて第2の放電路長の部分を形成してい
ることにより、第2の放電路長の部分が任意の大きさた
とえば最少な誘電体バリヤ放電ランプを提供することが
できる。According to the fifth aspect of the present invention, in addition, a portion of the second discharge path length is formed by depressing a part of the discharge vessel to form a portion having the second discharge path length. It is possible to provide a dielectric barrier discharge lamp of a minimum size, for example.
【0087】請求項6の発明によれば、請求項1ないし
5記載の効果を有する誘電体バリヤ放電ランプ装置を提
供することができる。According to the invention of claim 6, it is possible to provide a dielectric barrier discharge lamp device having the effects of claims 1 to 5.
【図1】J.M.Meek、J.D.Crggs共著、John Wiley & Sons
社発行の「E1ectrlcal Breakdown of gases」の図6.
10から引用したグラフ[Figure 1] JMMeek and JDCrggs, John Wiley & Sons
Figure 6. E1ectrlcal Breakdown of gases issued by the company
Graph quoted from 10
【図2】本発明の誘電体バリヤ放電ランプおよび誘電体
バリヤ放電ランプ装置の第1の実施形態を示す縦断面的
概念図FIG. 2 is a longitudinal sectional conceptual view showing a first embodiment of a dielectric barrier discharge lamp and a dielectric barrier discharge lamp device of the present invention.
【図3】同じく誘電体バリヤ放電ランプの横断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of the same dielectric barrier discharge lamp.
【図4】本発明の誘電体バリヤ放電ランプおよび誘電体
バリヤ放電ランプ装置の第2の実施形態を示す縦断面的
概念図FIG. 4 is a longitudinal sectional conceptual view showing a second embodiment of the dielectric barrier discharge lamp and the dielectric barrier discharge lamp device of the present invention.
【図5】同じく誘電体バリヤ放電ランプの横断面図FIG. 5 is a cross-sectional view of the dielectric barrier discharge lamp.
【図6】本発明の誘電体バリヤ放電ランプおよび誘電体
バリヤ放電ランプ装置の第3の実施形態を示す縦断面的
概念図FIG. 6 is a vertical sectional conceptual view showing a third embodiment of the dielectric barrier discharge lamp and the dielectric barrier discharge lamp device of the present invention.
Claims (6)
器と;放電容器内に封入されたエキシマ分子を形成し得
る放電媒体と;放電容器の外側に配設された一対の電極
と;放電容器の外表面のインピーダンス変化を検出する
検出手段と;を具備していることを特徴とする誘電体バ
リヤ放電ランプ。1. A discharge vessel at least partially radiatively transmissive; a discharge medium capable of forming excimer molecules enclosed in the discharge vessel; a pair of electrodes disposed outside the discharge vessel; Detecting means for detecting a change in impedance of the outer surface of the container; and a dielectric barrier discharge lamp.
成して位置する外管、ならびに内管および外管の両端を
接続する接続部からなることを特徴とする請求項1記載
の誘電体バリヤ放電ランプ。2. The discharge vessel according to claim 1, wherein the discharge vessel comprises an inner tube, an outer tube formed at an interval outside the inner tube, and a connecting portion connecting both ends of the inner tube and the outer tube. A dielectric barrier discharge lamp as described.
2の放電路長の部分を形成していることを特徴とする請
求項2記載の誘電体バリヤ放電ランプ。3. The dielectric barrier discharge lamp according to claim 2, wherein the discharge vessel has a portion whose inner tube is enlarged in diameter to form a portion having a second discharge path length.
いることによって第2の放電路長の部分を形成している
ことを特徴とする請求項2記載の誘電体バリヤ放電ラン
プ。4. The dielectric barrier discharge lamp according to claim 2, wherein the discharge vessel forms a second discharge path length portion by eccentricity of the inner tube with respect to the outer tube. .
って第2の放電路長の部分を形成していることを特徴と
する請求項1または2記載の誘電体バリヤ放電ランプ。5. The dielectric barrier discharge lamp according to claim 1, wherein the discharge vessel forms a second discharge path length portion by being partially depressed.
休バリヤ放電ランプと;このランプを収容し、液体中に
埋没される外管と;上記ランプの一対の電極に接続され
インピーダンスマッチングをとる高周波電源と;を具備
していることを特徴とする誘電体バリヤ放電ランプ装
置。6. The dielectric barrier discharge lamp according to claim 1, an outer tube accommodating the lamp and immersed in a liquid, and impedance matching connected to a pair of electrodes of the lamp. And a high-frequency power source.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26752497A JPH11111237A (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Dielectric barrier discharge lamp and barrier discharge lamp device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26752497A JPH11111237A (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Dielectric barrier discharge lamp and barrier discharge lamp device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11111237A true JPH11111237A (en) | 1999-04-23 |
Family
ID=17446034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26752497A Pending JPH11111237A (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Dielectric barrier discharge lamp and barrier discharge lamp device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11111237A (en) |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP26752497A patent/JPH11111237A/en active Pending
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