JPS6314462B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6314462B2 JPS6314462B2 JP56185711A JP18571181A JPS6314462B2 JP S6314462 B2 JPS6314462 B2 JP S6314462B2 JP 56185711 A JP56185711 A JP 56185711A JP 18571181 A JP18571181 A JP 18571181A JP S6314462 B2 JPS6314462 B2 JP S6314462B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- fluorescent lamp
- electrons
- glass tube
- conductive coating
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/70—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
- H01J61/72—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a main light-emitting filling of easily vaporisable metal vapour, e.g. mercury
Landscapes
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えば螢光ランプのような低圧水銀
蒸気放電灯（以下、低圧放電灯と略称する）に関
する。
蒸気放電灯（以下、低圧放電灯と略称する）に関
する。
低圧放電灯の１種である螢光ランプは、従来、
第１図に示すように、内面に螢光体１を塗布した
ガラス管２の両端内部には、リード線３を支持す
るステム４が封着され、該リード線３の先端には
電子放射性物質を塗布したフイラメント電極５が
支持されている。また、ガラス管２の両端外部に
はそれぞれ２本の口金ピン６を有する口金７が封
着されている。ガラス管２内の放電空間８内には
排気、真空工程後に水銀粒と所定量のアルゴンガ
ス等の希釈が封入されている。
第１図に示すように、内面に螢光体１を塗布した
ガラス管２の両端内部には、リード線３を支持す
るステム４が封着され、該リード線３の先端には
電子放射性物質を塗布したフイラメント電極５が
支持されている。また、ガラス管２の両端外部に
はそれぞれ２本の口金ピン６を有する口金７が封
着されている。ガラス管２内の放電空間８内には
排気、真空工程後に水銀粒と所定量のアルゴンガ
ス等の希釈が封入されている。
かかる従来の螢光ランプの動作を説明すると、
管内の加速電子が水銀原子に衝突して、水銀原子
が励起され、この励起状態にある水銀原子が安定
な基底状態に戻る時に主として254nｍの紫外線
を放射する。この紫外線が螢光体１に照射され、
螢光体１より可視光が放射されることにより螢光
ランプは発光する。
管内の加速電子が水銀原子に衝突して、水銀原子
が励起され、この励起状態にある水銀原子が安定
な基底状態に戻る時に主として254nｍの紫外線
を放射する。この紫外線が螢光体１に照射され、
螢光体１より可視光が放射されることにより螢光
ランプは発光する。
上記のことを更に詳しく説明すると、管内にあ
る電子の内4.89eV以上のエネルギーを持つ電子
が水銀原子に衝突すると、水銀原子は63P1なる励
起レベルに励起され、63P1レベルにある水銀原子
が基底状態に戻る時に254nｍの紫外線を放出す
る。4.89eV以下のエネルギーを持つ電子が水銀
原子に衝突しても、水銀原子の内部状態に変化は
生じず、電子のエネルギーは水銀原子を加速する
だけであり、電子の失つたエネルギーは損失とな
る。
る電子の内4.89eV以上のエネルギーを持つ電子
が水銀原子に衝突すると、水銀原子は63P1なる励
起レベルに励起され、63P1レベルにある水銀原子
が基底状態に戻る時に254nｍの紫外線を放出す
る。4.89eV以下のエネルギーを持つ電子が水銀
原子に衝突しても、水銀原子の内部状態に変化は
生じず、電子のエネルギーは水銀原子を加速する
だけであり、電子の失つたエネルギーは損失とな
る。
従つて一般に螢光ランプの発光効率を向上させ
るには4.89eV以上の高速電子が多いほど有利で
ある。
るには4.89eV以上の高速電子が多いほど有利で
ある。
一般に、低圧放電灯においては、管内の電荷は
管壁に拡散して行つて、管壁でイオンと再結合し
て失われる。この失われた電荷を補償するため
に、管内で加速電子の一部（10.43eV以上のエネ
ルギーを持つ高速電子）と水銀原子が衝突して水
銀を電離し、新しく電荷を生み出している。この
ようにして新しく生み出された電子はエネルギー
が小さく、また、衝突した高速電子もその速度を
失う。これらの速度の低下した電子が再び電界に
より加速されて高速電子になる。従つて、管壁に
到達した電子は発光には何の寄与もせず全くの損
失になるものである。
管壁に拡散して行つて、管壁でイオンと再結合し
て失われる。この失われた電荷を補償するため
に、管内で加速電子の一部（10.43eV以上のエネ
ルギーを持つ高速電子）と水銀原子が衝突して水
銀を電離し、新しく電荷を生み出している。この
ようにして新しく生み出された電子はエネルギー
が小さく、また、衝突した高速電子もその速度を
失う。これらの速度の低下した電子が再び電界に
より加速されて高速電子になる。従つて、管壁に
到達した電子は発光には何の寄与もせず全くの損
失になるものである。
かかる欠点を改善するため、本願出願人は第２
図に示す如き低圧放電灯を提案した。第１図に示
す従来の螢光ランプと異なる構成は、管内の放電
空間８すなわち略両電極５，５間に亘りメツシユ
状の導電性筒体９を設け、該筒体９を陰極側電位
よりも更に負電位になるように電気的に接続して
使用する点であり、上記筒体９は例えばステンレ
スステイールのような導電性を有する材料より成
り、メツシユの大きさは8M〜14M（14Mとは１平方
インチの中に含まれるふるい目の数が14であるこ
とを示す）である。
図に示す如き低圧放電灯を提案した。第１図に示
す従来の螢光ランプと異なる構成は、管内の放電
空間８すなわち略両電極５，５間に亘りメツシユ
状の導電性筒体９を設け、該筒体９を陰極側電位
よりも更に負電位になるように電気的に接続して
使用する点であり、上記筒体９は例えばステンレ
スステイールのような導電性を有する材料より成
り、メツシユの大きさは8M〜14M（14Mとは１平方
インチの中に含まれるふるい目の数が14であるこ
とを示す）である。
かかる構成の螢光ランプを第３図に示すような
回路で使用する場合について説明する。上記導電
性筒体９にはダイオードD2，D2を介して第２、
第３の交流電源E2，E3が主電源E1に対して図示
の如き極性になるように接続されているため、安
定器Ｌ、グロースタータＧにより螢光ランプを点
灯した場合、導電性筒体９は常に陰極側電位より
も更に負電位になる。従つて、管壁に向つて拡散
して行こうとする管内電子は、負にバイアスされ
た導電性筒体９によりはね返り、結局、管内に閉
じ込められる。そのため、螢光ランプの発光に有
効な4.89eV以上のエネルギーを持つ高速電子も
管内に閉じ込めることができるようになり、従来
のように高速電子が管壁で失われて発光に寄与し
なくなる損失を防ぐことができるので、螢光ラン
プの発光効率を向上することができる。
回路で使用する場合について説明する。上記導電
性筒体９にはダイオードD2，D2を介して第２、
第３の交流電源E2，E3が主電源E1に対して図示
の如き極性になるように接続されているため、安
定器Ｌ、グロースタータＧにより螢光ランプを点
灯した場合、導電性筒体９は常に陰極側電位より
も更に負電位になる。従つて、管壁に向つて拡散
して行こうとする管内電子は、負にバイアスされ
た導電性筒体９によりはね返り、結局、管内に閉
じ込められる。そのため、螢光ランプの発光に有
効な4.89eV以上のエネルギーを持つ高速電子も
管内に閉じ込めることができるようになり、従来
のように高速電子が管壁で失われて発光に寄与し
なくなる損失を防ぐことができるので、螢光ラン
プの発光効率を向上することができる。
しかし、かかる改善した螢光ランプにおいて
は、管内に新たに設けた導電性筒体９により、管
内で生じた紫外線の一部が遮断され、螢光体１に
当る紫外線量が減り、発光効率の改善効果が低減
するということが判つた。また、導電性筒体９が
管内にあるため、該筒体９を負電位にするための
電源E2，E3との接続上、筒体９と電気的に接続
された端子をランプ外に設けなければならず、そ
のためステム４を従来の形状とは異なるものにす
るか、ガラス管２の形状を特殊なものにしなけれ
ばならないと云つた問題があつた。
は、管内に新たに設けた導電性筒体９により、管
内で生じた紫外線の一部が遮断され、螢光体１に
当る紫外線量が減り、発光効率の改善効果が低減
するということが判つた。また、導電性筒体９が
管内にあるため、該筒体９を負電位にするための
電源E2，E3との接続上、筒体９と電気的に接続
された端子をランプ外に設けなければならず、そ
のためステム４を従来の形状とは異なるものにす
るか、ガラス管２の形状を特殊なものにしなけれ
ばならないと云つた問題があつた。
本発明は上記欠点を改善するためになされたも
ので、本発明の目的は、螢光ランプの如き低圧放
電灯のガラス管の外面に透明の導電性被膜を形成
し、該導電性被覆を陰極側電位よりも更に負電位
になるように電気的に接続することにより、管内
から上記導電性被覆に向う電界を生じせしめ、該
電界の存在により管壁で失われる高速電子を管内
に閉じ込め、水銀原子との衝突の機会を増やして
発光に有効に役立てランプの発光効率を向上せし
めると共に、透明な導電性被膜とすることにより
上記効率良く発光した光を損失することなく、し
かも導電性被膜をガラス管の外面に形成すること
により構造の簡単な低圧放電灯を提供するにあ
る。
ので、本発明の目的は、螢光ランプの如き低圧放
電灯のガラス管の外面に透明の導電性被膜を形成
し、該導電性被覆を陰極側電位よりも更に負電位
になるように電気的に接続することにより、管内
から上記導電性被覆に向う電界を生じせしめ、該
電界の存在により管壁で失われる高速電子を管内
に閉じ込め、水銀原子との衝突の機会を増やして
発光に有効に役立てランプの発光効率を向上せし
めると共に、透明な導電性被膜とすることにより
上記効率良く発光した光を損失することなく、し
かも導電性被膜をガラス管の外面に形成すること
により構造の簡単な低圧放電灯を提供するにあ
る。
以下、本発明を実施例に基づき詳述する。第４
図は本発明の一実施例を示す一部断面の正面図
で、第１図に示す従来の螢光ランプと異なる構成
は、ガラス管２の外面に例えば酸化物、ITOの如
き透明の導電性被膜１０を塗布し、該導電性被膜
１０の適所に電気的接続用端子（図示せず）を設
けた点で、他の構成は同様であるので第１図に記
した符号と同符号を付すことによ説明を省略す
る。
図は本発明の一実施例を示す一部断面の正面図
で、第１図に示す従来の螢光ランプと異なる構成
は、ガラス管２の外面に例えば酸化物、ITOの如
き透明の導電性被膜１０を塗布し、該導電性被膜
１０の適所に電気的接続用端子（図示せず）を設
けた点で、他の構成は同様であるので第１図に記
した符号と同符号を付すことによ説明を省略す
る。
次に、かかる構成の螢光ランプの動作及び効果
を説明する。上記導電性被膜１０に端子１１を介
して、第６図に示す如き回路構成により、陰極側
電位よりも更に負電位にすると、放電中において
は陽光柱プラズマが正、導電性被膜１０が負とな
り、陽光柱プラズマから導電性被膜１０に向う電
界が生じる。電界中に絶縁物を置くと、絶縁物は
誘電体であるので誘電分極を起こす。従つて、上
記陽光柱プラズマと導電性被膜１０の間にある絶
縁物であるガラス管２は第５図に示すように誘電
分極を起こすことは容易に理解されるであろう。
なお、第５図において矢印Ｅは電界方向を示し、
＋は正電位を、−は負電位を示す。かかる誘電分
極により螢光ランプのガラス管２の内面は負の電
位になる。すると、上述の如く管壁に向つて拡散
して行こうとする電子は、負の電位になつている
管壁との間に電気的反撥力を生じ、管内に閉じ込
められる。そのため、螢光ランプの発光に有効な
4.89eV以上のエネルギーを持つ高速電子も管内
に閉じ込めることができるようになり、高速電子
が管壁で失われて発光に起与しなくなる損失を防
ぐことができるので、螢光ランプの発光効率の向
上が図れる。一例として、10Wの螢光ランプに本
発明を施した場合、10％程度の発光効率の改善が
図れた。そして、導電性被膜１０が透明であるた
め、上述の如く効率良く発光した光を損失するこ
となく利用でき、しかも、導電性被膜１０をガラ
ス管２の外周面に設けたので、該被膜１０を電気
的に接続するための端子構成が簡単な螢光ランプ
を提供できる。
を説明する。上記導電性被膜１０に端子１１を介
して、第６図に示す如き回路構成により、陰極側
電位よりも更に負電位にすると、放電中において
は陽光柱プラズマが正、導電性被膜１０が負とな
り、陽光柱プラズマから導電性被膜１０に向う電
界が生じる。電界中に絶縁物を置くと、絶縁物は
誘電体であるので誘電分極を起こす。従つて、上
記陽光柱プラズマと導電性被膜１０の間にある絶
縁物であるガラス管２は第５図に示すように誘電
分極を起こすことは容易に理解されるであろう。
なお、第５図において矢印Ｅは電界方向を示し、
＋は正電位を、−は負電位を示す。かかる誘電分
極により螢光ランプのガラス管２の内面は負の電
位になる。すると、上述の如く管壁に向つて拡散
して行こうとする電子は、負の電位になつている
管壁との間に電気的反撥力を生じ、管内に閉じ込
められる。そのため、螢光ランプの発光に有効な
4.89eV以上のエネルギーを持つ高速電子も管内
に閉じ込めることができるようになり、高速電子
が管壁で失われて発光に起与しなくなる損失を防
ぐことができるので、螢光ランプの発光効率の向
上が図れる。一例として、10Wの螢光ランプに本
発明を施した場合、10％程度の発光効率の改善が
図れた。そして、導電性被膜１０が透明であるた
め、上述の如く効率良く発光した光を損失するこ
となく利用でき、しかも、導電性被膜１０をガラ
ス管２の外周面に設けたので、該被膜１０を電気
的に接続するための端子構成が簡単な螢光ランプ
を提供できる。
第１図及び第２図は従来の螢光ランプを示す一
部断面の正面図、第３図は第２図に示す螢光ラン
プを点灯するための回路図、第４図は本発明の一
実施例を示す一部断面の正面図、第５図は同上の
ガラス管部分の拡大断面図、第６図は本発明に係
る螢光ランプを点灯するための回路図である。 １……螢光体、２……ガラス管、５……電極、
１０……導電性被膜。
部断面の正面図、第３図は第２図に示す螢光ラン
プを点灯するための回路図、第４図は本発明の一
実施例を示す一部断面の正面図、第５図は同上の
ガラス管部分の拡大断面図、第６図は本発明に係
る螢光ランプを点灯するための回路図である。 １……螢光体、２……ガラス管、５……電極、
１０……導電性被膜。
Claims (1)
- １ 内面に螢光体を塗布せるガラス管の両端に対
向せる電極を具備した低圧水銀蒸気放電灯であつ
て、上記ガラス管の外面に透明の導電性被膜を形
成し、該導電性被膜を上記両電極の陰極側電位よ
りも更に負電位にバイアスして成る低圧水銀蒸気
放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18571181A JPS5887752A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 低圧水銀蒸気放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18571181A JPS5887752A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 低圧水銀蒸気放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5887752A JPS5887752A (ja) | 1983-05-25 |
| JPS6314462B2 true JPS6314462B2 (ja) | 1988-03-31 |
Family
ID=16175514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18571181A Granted JPS5887752A (ja) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | 低圧水銀蒸気放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5887752A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57141857A (en) * | 1981-02-24 | 1982-09-02 | Mitsubishi Electric Corp | Flat fluorescent lamp |
-
1981
- 1981-11-18 JP JP18571181A patent/JPS5887752A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5887752A (ja) | 1983-05-25 |
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