JPS5825073A - 無電極放電ランプ - Google Patents
無電極放電ランプInfo
- Publication number
- JPS5825073A JPS5825073A JP12370781A JP12370781A JPS5825073A JP S5825073 A JPS5825073 A JP S5825073A JP 12370781 A JP12370781 A JP 12370781A JP 12370781 A JP12370781 A JP 12370781A JP S5825073 A JPS5825073 A JP S5825073A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge lamp
- electrodeless discharge
- natural radioactive
- discharge
- radioactive element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
- 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
- H01J65/044—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 a separate microwave unit
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、マイクロ波放電を利用した光源装置に用い
られる無電極放電ランプに関し9発光管内に天然放射性
元素を封入することにより始動を改善しようとするもの
である。
られる無電極放電ランプに関し9発光管内に天然放射性
元素を封入することにより始動を改善しようとするもの
である。
最近、放電利用の光源装置として高周波放電特に高周波
にマイクロ波を用いた光源装置が注目されている。従来
の有電極の光源装置ではランプの寿命が電極の消耗によ
り決定されていたが、マイクロ波を用いた光源装置では
ランプを無電極にできるためランプ寿命−が゛長くなる
という特−がある。また、電極による熱損失がなく放電
のインピーダンスが初期状態と安定状態で差が小さいた
め、初期状態での電力注入が容易であり、さらに放電電
力がランプ管壁に偏っている等の理由で最大出方到達ま
での時間が短くなるという特徴もある。
にマイクロ波を用いた光源装置が注目されている。従来
の有電極の光源装置ではランプの寿命が電極の消耗によ
り決定されていたが、マイクロ波を用いた光源装置では
ランプを無電極にできるためランプ寿命−が゛長くなる
という特−がある。また、電極による熱損失がなく放電
のインピーダンスが初期状態と安定状態で差が小さいた
め、初期状態での電力注入が容易であり、さらに放電電
力がランプ管壁に偏っている等の理由で最大出方到達ま
での時間が短くなるという特徴もある。
しかしながら、無電極放電ランプの透明石英からなる発
光管内に、アルゴン等の始動補助用希ガスおよび放電維
持封入物として水銀を封入したランプ、あるいは放電維
持封入物として所望の発光スペクトルを得るためKさら
に金属ハロゲン化物を封入したランプにおいては、電源
を投入してから放電開始までに約5〜10秒かかるとい
う始動性において問題があった。
光管内に、アルゴン等の始動補助用希ガスおよび放電維
持封入物として水銀を封入したランプ、あるいは放電維
持封入物として所望の発光スペクトルを得るためKさら
に金属ハロゲン化物を封入したランプにおいては、電源
を投入してから放電開始までに約5〜10秒かかるとい
う始動性において問題があった。
この発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、
マイクロ波により励起されて発光する無電極ランプにお
いて、ランプの発光管内に天然放射性元素を封入して、
光学的及び働程特性に悪影響を及ぼすこと無く、従来に
比較して電源投入後、放電開始までの時間を短かくする
ことを目的とするものである。
マイクロ波により励起されて発光する無電極ランプにお
いて、ランプの発光管内に天然放射性元素を封入して、
光学的及び働程特性に悪影響を及ぼすこと無く、従来に
比較して電源投入後、放電開始までの時間を短かくする
ことを目的とするものである。
以下にマイクロ波放電光源装置の一例を第1図および第
2図に基づいて説明すると9図に於いて、(1)は無電
極放電ランプで、透明石英で形成された内部に始動補助
用希ガスおよび放電維持封入物が封入された発光管(2
)とこの発光管(2)から棒状に突出して設けられた一
対のランプ支持部(3)から構成されている。(4)は
マグネトロン。
2図に基づいて説明すると9図に於いて、(1)は無電
極放電ランプで、透明石英で形成された内部に始動補助
用希ガスおよび放電維持封入物が封入された発光管(2
)とこの発光管(2)から棒状に突出して設けられた一
対のランプ支持部(3)から構成されている。(4)は
マグネトロン。
(5)はマグネトロンアンテナ、(6)は導波管、(7
)はほぼ半球に形成されたマイクロ波空胴で、半球状の
光反射板(7a)とこの光反射板(7a)の開口部を塞
ぎ、マイクロ波は遮断するが、光は透過するメツシュ板
(1b)から形成されている。(8)は導波管(6)と
マイクロ波空胴(7)を構成する光反射板(1a)の接
合部に設けられた給電口、(9)はマグネトロン(4)
と無電極放電ランプ(1)を冷却するための冷却ファン
、a・は冷却ファン(9)からの冷却風を讐グネトロン
(4)を介して導波管(6)内に導くための送風管、α
υは送風管aω内の冷却風を導波管(6)内に入れるた
め導波管(6)にあけられた通風口。
)はほぼ半球に形成されたマイクロ波空胴で、半球状の
光反射板(7a)とこの光反射板(7a)の開口部を塞
ぎ、マイクロ波は遮断するが、光は透過するメツシュ板
(1b)から形成されている。(8)は導波管(6)と
マイクロ波空胴(7)を構成する光反射板(1a)の接
合部に設けられた給電口、(9)はマグネトロン(4)
と無電極放電ランプ(1)を冷却するための冷却ファン
、a・は冷却ファン(9)からの冷却風を讐グネトロン
(4)を介して導波管(6)内に導くための送風管、α
υは送風管aω内の冷却風を導波管(6)内に入れるた
め導波管(6)にあけられた通風口。
0はマグ4トロン(4)、導波管(6)、空棚(7)等
を嶺5箱体である。
を嶺5箱体である。
この様に構成されたマイクロ波放電光源装置ニオいて、
その動作はマグネトロン(4)Kよって発生されたマイ
クロ波がマグネトロンアンテナ(51を通して導波管(
6)内に放射され、このマイクロ波が導波管(6)を伝
播し給電口(8)を通して空胴(7)内にマイクロ゛波
型磁界を形成する。このマイクロ波電磁界によりまず、
ランプ(1)内に封入された始動補助用希ガスが放電し
2発光管(2)壁が熱せられ、それまで発光管(2)壁
に付着していた放電維持封入物である水銀あるいは水銀
及び金属ハロゲン化物も蒸発し放電は金属蒸気放電を主
体とした放電となる。この時封入金属の種類に応じ゛て
それ゛ぞれの金属特有の発光スペクトルを待った発光を
生じるのでこれを光源として用いるものである。なお、
このランプ(1)からの光を有効に利用するため空胴(
7)の後面を反射板(7a)として用い、前面はマイク
ロ波は透過しないが光は透過する金属メツシュ板(7b
)で構成して光を前方のみに放射させるようにしである
ものであり、」方6マグネトロン(4)及びランプ(1
1は動作中冷却する必要があるため冷却ファン(9)に
よりマグネトロン(4)を冷却し、この冷却空気は送風
管a・、送風口0υ、導波管(6)及び給電口(8)を
経てランプ(1)を冷却した後メツシュ板(7b)から
排気されるものである。
その動作はマグネトロン(4)Kよって発生されたマイ
クロ波がマグネトロンアンテナ(51を通して導波管(
6)内に放射され、このマイクロ波が導波管(6)を伝
播し給電口(8)を通して空胴(7)内にマイクロ゛波
型磁界を形成する。このマイクロ波電磁界によりまず、
ランプ(1)内に封入された始動補助用希ガスが放電し
2発光管(2)壁が熱せられ、それまで発光管(2)壁
に付着していた放電維持封入物である水銀あるいは水銀
及び金属ハロゲン化物も蒸発し放電は金属蒸気放電を主
体とした放電となる。この時封入金属の種類に応じ゛て
それ゛ぞれの金属特有の発光スペクトルを待った発光を
生じるのでこれを光源として用いるものである。なお、
このランプ(1)からの光を有効に利用するため空胴(
7)の後面を反射板(7a)として用い、前面はマイク
ロ波は透過しないが光は透過する金属メツシュ板(7b
)で構成して光を前方のみに放射させるようにしである
ものであり、」方6マグネトロン(4)及びランプ(1
1は動作中冷却する必要があるため冷却ファン(9)に
よりマグネトロン(4)を冷却し、この冷却空気は送風
管a・、送風口0υ、導波管(6)及び給電口(8)を
経てランプ(1)を冷却した後メツシュ板(7b)から
排気されるものである。
次に、この様に構成されたマイクロ波放電光源装置にお
いて、始動性を向上させるためK。
いて、始動性を向上させるためK。
発光管(2)内に天然放射性元素を封入したこの発明の
詳細な説明する。
詳細な説明する。
実施例1゜
発光管(2)の内径を301とじ9発光管(21内に始
動補助用希ガスとして@Otorrのアルゴンを封入す
るとともに、放電維持封入金属として1謹9のガリウム
と4■の沃化水銀を封入し、かつ天然放射性元素として
レニウム(Re)金属を1■添加した無電極放電ランプ
(1)を製作した。この無電極放電ランプ(1)を第2
図に示す装置に組み込み点灯したところ、水銀およびガ
リウムの発光により波長350nmから450nm付近
に強い光を放射する装置が得られるとともに、電源投入
後放電開始までの時藺が10本製作したランプのほとん
どが瞬時点灯し、長くても2秒程度で放電を開始し、レ
ニウム金属の封入されていない無電極放電ランプが約5
〜10秒かかったのに対し大幅に始動性が改善されたも
のである。
動補助用希ガスとして@Otorrのアルゴンを封入す
るとともに、放電維持封入金属として1謹9のガリウム
と4■の沃化水銀を封入し、かつ天然放射性元素として
レニウム(Re)金属を1■添加した無電極放電ランプ
(1)を製作した。この無電極放電ランプ(1)を第2
図に示す装置に組み込み点灯したところ、水銀およびガ
リウムの発光により波長350nmから450nm付近
に強い光を放射する装置が得られるとともに、電源投入
後放電開始までの時藺が10本製作したランプのほとん
どが瞬時点灯し、長くても2秒程度で放電を開始し、レ
ニウム金属の封入されていない無電極放電ランプが約5
〜10秒かかったのに対し大幅に始動性が改善されたも
のである。
しかも、レニウムは発光管内に封入された金属ハロゲン
化物である沃化水銀、特にハロゲンである沃素と反応し
にり<9発光にもほとんど寄与しないため9点灯に際し
て光学的特性および働程特性に悪影響を及ばさないもの
であった。
化物である沃化水銀、特にハロゲンである沃素と反応し
にり<9発光にもほとんど寄与しないため9点灯に際し
て光学的特性および働程特性に悪影響を及ばさないもの
であった。
この様にレニウムを発光管(2)内に封入したことKよ
り、始動性が向上した理由は、レニウムは絶えずβ線を
放射し、2g+9からの単位時間当りのβ線放出量が2
個/秒と非常に多いので、β線の大きな電離能力により
無電極放電ランプ始動時に必要なイオン及び電子の生成
が助長され放電が起こりやすくなり、その結果ランプ始
動が良くなると考えられる。
り、始動性が向上した理由は、レニウムは絶えずβ線を
放射し、2g+9からの単位時間当りのβ線放出量が2
個/秒と非常に多いので、β線の大きな電離能力により
無電極放電ランプ始動時に必要なイオン及び電子の生成
が助長され放電が起こりやすくなり、その結果ランプ始
動が良くなると考えられる。
なお1発光管(2)内に封入されるレニウムの封入量は
発光管(21内容積1CC当り0.02119未満であ
ると始動改善に対する充分な効果が得られなかったので
9発光管(2)内容積1cc当り0.02■以上とする
と良いものである。
発光管(21内容積1CC当り0.02119未満であ
ると始動改善に対する充分な効果が得られなかったので
9発光管(2)内容積1cc当り0.02■以上とする
と良いものである。
実施例2
発光管(2)の内径30■とし9発光管(2)内に始動
補助用ガスとしてlie torrのアルゴンを封入す
るとともに、放電維持封入金属として1■のガリウムと
4119の沃化水銀を封入し、かつ天然放射性元素とし
てルテチウム(LU)金属を2wI添加した無電極放電
ランプを製作したこの無電極放電ランプ(1)におい【
も、上記実施例1のものと同様に波長350 amから
450 nm付近に強い光を放射する装置が得られると
ともに、電源投入後放電開始までの時間が10本製作し
たランプはとんどが瞬時点灯し、長くても2秒程度で放
電を開始し、しかも点灯に際して光学的特性及び働程特
性に悪影響を及ぼさないものであった。
補助用ガスとしてlie torrのアルゴンを封入す
るとともに、放電維持封入金属として1■のガリウムと
4119の沃化水銀を封入し、かつ天然放射性元素とし
てルテチウム(LU)金属を2wI添加した無電極放電
ランプを製作したこの無電極放電ランプ(1)におい【
も、上記実施例1のものと同様に波長350 amから
450 nm付近に強い光を放射する装置が得られると
ともに、電源投入後放電開始までの時間が10本製作し
たランプはとんどが瞬時点灯し、長くても2秒程度で放
電を開始し、しかも点灯に際して光学的特性及び働程特
性に悪影響を及ぼさないものであった。
この様にルテチウムを発光管(2)内に封入したことに
より、始動性が向上−した理由は、ルテチウムは絶えず
β線を放射し、2mgからの単位時間当りのβ線放出量
が0.16個/秒と多いので。
より、始動性が向上−した理由は、ルテチウムは絶えず
β線を放射し、2mgからの単位時間当りのβ線放出量
が0.16個/秒と多いので。
このβ線の大きな電離能力により始動性が向上するもの
と考えられる。
と考えられる。
なお1発光管(2)内に封入されるルテチウムの封入量
は9発光管(2)内容積1cc当りo、osmy未満で
あると始動改善に対する充分な効果が得られなかったの
で9発光管(2)内容積1cc当りoos w以上とす
ると良いものである。
は9発光管(2)内容積1cc当りo、osmy未満で
あると始動改善に対する充分な効果が得られなかったの
で9発光管(2)内容積1cc当りoos w以上とす
ると良いものである。
実施例λ
発光管(2)の内径30m+とじ9発光管(2)内に始
動補助用希ガスとして80 torrのアルゴンを封入
するとともに、放電維持封入金属として1wjのガリウ
ムと4■の沃化水銀を封入し、かつ天然放射性元素とし
てサマリウム(Sm)金属を2■添加した無電極放電ラ
ンプを製作した。この無電極放電ランプ(1)において
も、上記実施例1のものと同様に波長350 nmから
450 nm付近に強い光を放射する装置が得られると
ともに、電源投入後放電開始まで力時間が10本製作し
たランプはとんどが瞬時点灯し、長くても2秒程度で放
電を開始し、しかも点灯に際して光学的特性及び働程特
性に悪影響を及ぼさないものであった。
動補助用希ガスとして80 torrのアルゴンを封入
するとともに、放電維持封入金属として1wjのガリウ
ムと4■の沃化水銀を封入し、かつ天然放射性元素とし
てサマリウム(Sm)金属を2■添加した無電極放電ラ
ンプを製作した。この無電極放電ランプ(1)において
も、上記実施例1のものと同様に波長350 nmから
450 nm付近に強い光を放射する装置が得られると
ともに、電源投入後放電開始まで力時間が10本製作し
たランプはとんどが瞬時点灯し、長くても2秒程度で放
電を開始し、しかも点灯に際して光学的特性及び働程特
性に悪影響を及ぼさないものであった。
この様にサマリウムを発光管(2)内に封入したことに
より始動性が向上した理由は、サマリウムは絶えずα線
を放射し、2富9からの単位時間当りのα線放出量は0
.2個/秒と多いので、このα線の大きな電離能力によ
り始動性が向上するものと考えられる。
より始動性が向上した理由は、サマリウムは絶えずα線
を放射し、2富9からの単位時間当りのα線放出量は0
.2個/秒と多いので、このα線の大きな電離能力によ
り始動性が向上するものと考えられる。
なお9発光管(2)内に封入されるサマリウムの封入量
は1発光管(2)内容積Ice当りros■未満である
と始動改善に対する充分な効果は得られなかったので9
発光管(2)内容積1cc当りo、os my以上とす
ると良いものである。
は1発光管(2)内容積Ice当りros■未満である
と始動改善に対する充分な効果は得られなかったので9
発光管(2)内容積1cc当りo、os my以上とす
ると良いものである。
なお、上記実施例1ないし3に示すものは。
天然放射性元素としてレニウム、ルテチウム。
サマリウムをそれぞれ単体成分として封入したものであ
るが、2種あるいは3種組合せて封入しても良いもので
ある。
るが、2種あるいは3種組合せて封入しても良いもので
ある。
また、天然放射性元素として、ネオジウム(粘)あるい
はセリウム(Ce)を用いても゛、ネオジウムが211
9の単位時間当りのα線放出量が10−5個/秒であり
、セリウムが2■の単位時間当りのα線放出量が4X1
0””個/秒 と上記実施例1ないし3に示すものに比
し、放出量は少ないが。
はセリウム(Ce)を用いても゛、ネオジウムが211
9の単位時間当りのα線放出量が10−5個/秒であり
、セリウムが2■の単位時間当りのα線放出量が4X1
0””個/秒 と上記実施例1ないし3に示すものに比
し、放出量は少ないが。
天然放射性元素を封入していないものより始動性が向上
するものである。ただし、ネオジウムあるいはセリウム
を封入する無電極放電ランプとしては、放電維持封入物
として金属ハロゲン化物が封入されているものであると
、ネオジウムあるいはセリウムと金属ハpゲン化物が反
応してネオジウムあるいはセリウムの発光スペクトルが
現われる恐れがあるので、放電維持封入物としては水銀
のみのものが良い。
するものである。ただし、ネオジウムあるいはセリウム
を封入する無電極放電ランプとしては、放電維持封入物
として金属ハロゲン化物が封入されているものであると
、ネオジウムあるいはセリウムと金属ハpゲン化物が反
応してネオジウムあるいはセリウムの発光スペクトルが
現われる恐れがあるので、放電維持封入物としては水銀
のみのものが良い。
この発明は以上に述べたように、マイクロ波により励起
されて発光する無電極放電ランプにおいて9発光管内に
放電維持封入物以外に天然放射性元素を封入したので、
天然放射性元素より放射される放射線の電離能力により
、放電ランプとしての始動性が大幅に向上するという効
果があるものである。
されて発光する無電極放電ランプにおいて9発光管内に
放電維持封入物以外に天然放射性元素を封入したので、
天然放射性元素より放射される放射線の電離能力により
、放電ランプとしての始動性が大幅に向上するという効
果があるものである。
第1図は無電極放電ランプの断面図、第2図はマイク四
波放電光源装置の構成を示す断面図である。 図において、(1)は無電極放電ランプ、(4)はマグ
ネトロン、(7)はマイクロ波空胴である。 代理人 葛 野 信 −
波放電光源装置の構成を示す断面図である。 図において、(1)は無電極放電ランプ、(4)はマグ
ネトロン、(7)はマイクロ波空胴である。 代理人 葛 野 信 −
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (11マイクロ波により励起されて発光する無電極放電
ランプにおいて、この無電極放電ランプの発光管内に放
電維持封入物以外に天然放射性元素を封入したことを特
徴とする無電極放電ランプ。 (2)天然放射性元素をレニウムの単体成分としたこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の無電極放電ラ
ンプ。 +3) レニウムの封入量を9発光管内容積1cc当
り002 wi以上としたことを特徴とする特許請求の
範囲第2項記載の無電極放電ランプ。 (4)天然放射性元素をルテチウムの単体成分としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の無電極放電
ランプ。 (5) ルテチウムの封入量を9発光管内容積1cc
当りO,osmy以上としたことを特徴とする特許請求
の範囲第4項記載の無電極放電ランプ。 (61天然放射性元素をサマリウムの単体成分としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の無電極放電
ランプ。 (7)サマリウムの封入量を9発光管内容積IOC当り
aSS■以上としたことを特徴とする特許請求の範囲第
6項記載の無電極放電ランプ。 (8)天然放射性元素をレニウム、ルテチウム。 およびサマリウムの単体成分の少なくとも2種としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の無電極放電
ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12370781A JPS5825073A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | 無電極放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12370781A JPS5825073A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | 無電極放電ランプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5825073A true JPS5825073A (ja) | 1983-02-15 |
Family
ID=14867349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12370781A Pending JPS5825073A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | 無電極放電ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5825073A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7189940B2 (en) | 2002-12-04 | 2007-03-13 | Btu International Inc. | Plasma-assisted melting |
| US7432470B2 (en) | 2002-05-08 | 2008-10-07 | Btu International, Inc. | Surface cleaning and sterilization |
| US7445817B2 (en) | 2002-05-08 | 2008-11-04 | Btu International Inc. | Plasma-assisted formation of carbon structures |
| US7465362B2 (en) | 2002-05-08 | 2008-12-16 | Btu International, Inc. | Plasma-assisted nitrogen surface-treatment |
| US7494904B2 (en) | 2002-05-08 | 2009-02-24 | Btu International, Inc. | Plasma-assisted doping |
| US7497922B2 (en) | 2002-05-08 | 2009-03-03 | Btu International, Inc. | Plasma-assisted gas production |
| US7498066B2 (en) | 2002-05-08 | 2009-03-03 | Btu International Inc. | Plasma-assisted enhanced coating |
| US7560657B2 (en) | 2002-05-08 | 2009-07-14 | Btu International Inc. | Plasma-assisted processing in a manufacturing line |
| US7638727B2 (en) | 2002-05-08 | 2009-12-29 | Btu International Inc. | Plasma-assisted heat treatment |
-
1981
- 1981-08-07 JP JP12370781A patent/JPS5825073A/ja active Pending
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