JPS62276750A - 光放射電子管 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［技術分野］ 本発明は管体内部に封入した光放射気体を電子の衝突に
より励起させ、光を管体外へ放射する光放射電子管に関
するものである。

［背景技術］ 従来技術として、たとえば、特開昭５７−１３０３６４
号公報に開示されたようなランプがある。

かかるランプは第５図に示すように管体１内を完全な真
空とするのではなく、例えば水銀蒸気が数ｍＴｏｏｒ程
度存在する低真空とし、熱電子放出型カソード２より放
出された電子を電界により加速すると共にアノード３を
電子通過性の形状にすることにより、電子の大半を背後
空間４°で紫外線放射気体である水銀蒸気に衝突させて
水銀を励起して紫外線放射を起こし、この紫外線を管体
１の内面に塗布せる蛍光体（紫外線励起型）に当て、所
望の可視光変換を行わせるものである。尚同図中５は直
流電源である。

ところでかかる従来例においては電子を背後空間４゛に
入射させるために、管体１内部の空間電荷の影響を除去
させる必要があった。そのためアノードには封入物質の
電離電圧以上の電位をかけ、管体１内をプラズマ状態に
しなければならず、その結果背後空間４′内の電子エネ
ルギは第６図の口面線で示すようにかなり高く、励起発
光に最適な値（第６図のイ曲Ｍ）からは大きくずれでお
り、非常に発光効率が悪いという問題があった。

［発明の目的１ 本発明は上記の欠点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは管体内での電子のエネルギを低下させ、
より発光効率のよい光放射電子管を提供するにある。

［発明の開示］ 本発明は内部に低圧の光放射気体が封入され、光放射に
対して透光性を有し両端が連通した直管状の管体と、該
管体の中心軸上に内部空洞型のアノードと、熱電子放出
型カソードとを設けるとともに、管体の一方のｌａｓと
７７−ドとの距離がアノードとカソードとの距離とほぼ
等しく且つアノードとカソードとの距離上りカソードと
上記管体の他方の端部との距離より十分小さく設定し、
上記管体の両端には管体内部でミラー磁場を作るように
静磁界発生源を配設したことを特徴とするものである。

以下本発明を実施例により説明する。

及１乱り 第１図は実施例の概略構成を示しており、透光性を有す
る直管状の管体１内には水銀、セシフム、ナ）　ＩＪウ
ム等の光放射気体が低圧で封入され、管体１の一方のｉ
部内にはカソード２を配設するとともに、このカソード
２と管端との間に内部空洞型である環状のアノード３を
配設しである。そして一方の管端から７７−ド３までの
距離をＱ、１とし、アノード３とカソード２との間の距
離を１２２、カソード２から管体１の他方の管端までの
距離をＬ１電子の平均自由行程をλとすると、Ｑ＋　　
０．２≦゛λ＜＜Ｌなる関係があるように設定して正特
性放電が得られるようにしである。そして各管体１の両
端外には静磁界発生源６を配設しである。

次に本発明光放射電子管の動作を第２図の原理図に基づ
いて説明する。

まずカソード２とアノード３ｆｌｆｌに直流電源５の電
圧を印加すると、カソード２から電子が飛び出し、その
飛び出した電子は磁石６の磁力ａ＜第２図において破線
で示す）に巻き付きながら管壁にぶつかり、反射されて
発光空間４に磁力線に巻き付いたまま入射し、そこで封
入しである光放射気体、例えばＨｇ原子にぶつかるまで
往復運動をする。従って、一つの電子に対応する励起割
合が増加することになる。ここで電子のエネルギについ
て説明する。まず第３図はアノード３とカソード２間の
電位分布を示しており、カソード２を飛び出した電子は
磁力線に沿って管壁に沿ってＷ壁がへ向かう。その時に
得るエネルギは　（１、ｅＥ　ｄ　（ｌで表される。ま
た管壁から反射していく電子の得るエネルギはＳα２ｅ
ＥｄＱで表される。よって発光空間４での電子エネルギ
はｅ（ｆＯ，ｔｅＥ　ｄ　０．十’）Ｑ、　ｔｅＥ　ｄ
η）となる。さてここで第４図から電子はアノードより
も低い電位の部分を通過していることが分かる。何故な
らば磁力線に束縛されているため。

従って’）ＱｌｅＥｄ（１，＋ＳＱ、＋ｅＥｄＱ＜ｅＶ
ａとなっている。尚Ｅｌｉ−電界の強さ、Ｖａは７）−
ドの電位を示す。

以上のように電子が得るエネルギが７７−ドの電位より
もかなり低くなって例えば紫外線励起にふされしくなり
、しかも一つの電子に対応するれき割合が増加するため
非常に発光効率が上昇する。

またカソード２が管端より龍れることにより、カッ−Ｙ
２の広い領域がプラズマに触れるようになる。従って単
位体積当たりのカソード２に対するスパッタの量が減少
する。そのためカーソド２の局所的な温度上昇を防ぐこ
とができ、広い正の電流−電圧特性領域が得られること
になる。

夫１匠影 本実施例は上記実施例１が磁石６として永久磁石を用い
たが、第４図に示すように本実施例では磁石６として電
磁石を用いたものである。

［発明の効果］ 本発明は上述のように構成し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し両端が連通した
直管状の管体と、該管体の中心軸上に内部空洞型の７７
−ドと、熱電子放出型カソードとを設けるとともに、管
体の一方の？ａ部とアノードとの距離がアノードとカソ
ードとの距離とほぼ等しく且つアノードとカソードとの
距離よりカソードと上記管体の他方の端部との距離より
十分小さく設定し、上記管体の両端には管体内部でミラ
ー磁場を作るように静磁界発生源を配設したので、発光
すべき空間での電子のエネルギはアノードに与える電位
よりもかなり低くなって、励起に適したエネルギとなり
、また電子の移動が静磁界により旋回運動となって一つ
の電子が励起する割合が増加して発光効率が上昇し、し
かも環状の発光空間を均一に発光させることができ、更
にカソードが管端より離れることにより、カソードの広
い領域をプラズマに触れさせることができ、結果単位体
積当たりのカソードに対するスパッタの量を減少してカ
ーツドの局所的な温度上昇を防ぐことができ、広い正の
電流−電圧特性領域が得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ガ胛−叫榊は本発明の実施例１の概略構成図、＠
２図、第３図は同上の動作原理説明図、第４図は本発明
の実施例２の概略構成図、第５図は従来例の概略構成図
、ｆｊＳ６図は同上のエネルギ分布説明図であり、１は
管体、２はカソード、３はアノード、６は磁石である。 代理人　弁理士　石　１）艮　七 第２図 第４図 第５図 名 第６図 手続補正吉（自発） 昭和６１年９月Ｓ日 １、事件の表示 昭和６１年特許Ｍ＠１２０６１１号 ２、発明の名称 光放射電子管 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　大阪府門真市大字門真１０４８番地名称（５８
３）松下電工株式会社 代表者　　藤　　井　　貞　　夫 イ０代理人 郵便番号　５３０ 住　所　大阪市北区梅田１丁目１２番１７号５、補正命
令の日付 自　　発 （１）本願発明の特許請求の範囲を下記のように訂正す
る。 「（１）内部に低圧の光放射気体が封入され、光放射に
対して透光性を有し両端が連通した直管状の管体と、該
管体の中心釉上に内部空洞型の７／−ドと、熱電子放出
型カソードとを設けるとともに、管体の一方のＲ１部と
アノードとの距離Ｌアノードとカソードとの距離とほぼ
等しく且つ７メードとカソードとの距離Ｌカソードと上
記管体の他方の端部との距離より十分小さく設定し、上
記管体の両端には管体内部でミラー磁場を作るように静
磁界発生源を配設したことを特徴とする光放射電子管、
」 （２）本願明細８第３頁ｔ５１４行の「距離が」を「距
離な」と訂正する。 （３）同上同頁第１６行の「距離より」を「距離な」と
訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部に低圧の光放射気体が封入され、光放射に対
   して透光性を有し両端が連通した直管状の管体と、該管
   体の中心軸上に内部空洞型のアノードと、熱電子放出型
   カソードとを設けるとともに、管体の一方の端部とアノ
   ードとの距離がアノードとカソードとの距離とほぼ等し
   く且つアノードとカソードとの距離よりカソードと上記
   管体の他方の端部との距離より十分小さく設定し、上記
   管体の両端には管体内部でミラー磁場を作るように静磁
   界発生源を配設したことを特徴とする光放射電子管。