JPS63250094A - マイクロ波放電光源装置 - Google Patents
マイクロ波放電光源装置Info
- Publication number
- JPS63250094A JPS63250094A JP8420287A JP8420287A JPS63250094A JP S63250094 A JPS63250094 A JP S63250094A JP 8420287 A JP8420287 A JP 8420287A JP 8420287 A JP8420287 A JP 8420287A JP S63250094 A JPS63250094 A JP S63250094A
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- Japan
- Prior art keywords
- transformer
- timing
- magnetron
- light source
- source device
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- Pending
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、マイクロ波放電を利用したマイクロ波放電光
源装置に関するものである。
源装置に関するものである。
従来のマイクロ波放電光源装置の例として、第２図、第
３図に示す特開昭５７−５５０９３号公報がある。第２
図はマイクロ波放電光源装置の構成を示す縦断面図で、
（１）はマグネトロン、（２）はマグネトロンアンテナ
、（３）は導波管、（４）は回転対称形状の内壁を有す
るマイクロ波空胴、（５）は導波管（３）とマイクロ波
空胴（４）の接合部に設けられた給電口、（６）は球形
の放電灯、（７）はファン、（８）は導波管の一部に設
けられた通風口、（９）はマイクロ波空胴（４）の前面
を覆うメツシュ板、（１０）は装置全体を厚う箱体、（
川は放電灯（６）を支持する支持棒である。
３図に示す特開昭５７−５５０９３号公報がある。第２
図はマイクロ波放電光源装置の構成を示す縦断面図で、
（１）はマグネトロン、（２）はマグネトロンアンテナ
、（３）は導波管、（４）は回転対称形状の内壁を有す
るマイクロ波空胴、（５）は導波管（３）とマイクロ波
空胴（４）の接合部に設けられた給電口、（６）は球形
の放電灯、（７）はファン、（８）は導波管の一部に設
けられた通風口、（９）はマイクロ波空胴（４）の前面
を覆うメツシュ板、（１０）は装置全体を厚う箱体、（
川は放電灯（６）を支持する支持棒である。
つぎに動作について説明する。マグネトロン（１）で発
振されたマイクロ波は、マグネＩ・ロンアンテナ（２）
を介して導波管（３）内を通り、さらに給電口（５）を
介してマイクロ波空胴（４）内に放射される。乙のマイ
クロ波が形成するマイクロ波電磁界によって、放電灯（
６）内の希ガスが放電励起され、発光する。
振されたマイクロ波は、マグネＩ・ロンアンテナ（２）
を介して導波管（３）内を通り、さらに給電口（５）を
介してマイクロ波空胴（４）内に放射される。乙のマイ
クロ波が形成するマイクロ波電磁界によって、放電灯（
６）内の希ガスが放電励起され、発光する。
一方、マグネトロン（１）の電源には、第３図に示すよ
うな余波倍電圧整流回路が用いられる。
うな余波倍電圧整流回路が用いられる。
第３図において、（Ｅ）は交流電源、（Ｔ）はトランス
、（ＩＰ） ｌよトランス（Ｔ）の１次巻線、（ＩＳ）
はトランス（Ｔ）の２次巻線、（２Ｓ）はその両端がマ
グネトロン（１）のカソードに接続された（ＩＳ）とは
別の２次巻線、（Ｃ＋＋）および（ＣＩ２１はコンデン
サ、（ｎ＋□）および（Ｄｉ□）はグイオートである。
、（ＩＰ） ｌよトランス（Ｔ）の１次巻線、（ＩＳ）
はトランス（Ｔ）の２次巻線、（２Ｓ）はその両端がマ
グネトロン（１）のカソードに接続された（ＩＳ）とは
別の２次巻線、（Ｃ＋＋）および（ＣＩ２１はコンデン
サ、（ｎ＋□）および（Ｄｉ□）はグイオートである。
交流電源（Ｅ）がトランス（Ｔ）の１次巻線（ＩＰ）に
印加されると、２次巻線（１Ｓ）に発生した電圧は、ダ
イオード（Ｄ、、）とコンデンサ（ＣＩ、）の直列回路
とダイオード（Ｄ□２）とコンデンサ（Ｃ１２）の直列
回路とを並列接続させた回路によって全波倍電圧整流さ
れ、その出力電圧がマグネトロン（１）のアノードに印
加されると、マグネ１〜ロン（１）が発振し、マグネト
ロンアンテナ（２）からマイクロ波が放射される。
印加されると、２次巻線（１Ｓ）に発生した電圧は、ダ
イオード（Ｄ、、）とコンデンサ（ＣＩ、）の直列回路
とダイオード（Ｄ□２）とコンデンサ（Ｃ１２）の直列
回路とを並列接続させた回路によって全波倍電圧整流さ
れ、その出力電圧がマグネトロン（１）のアノードに印
加されると、マグネ１〜ロン（１）が発振し、マグネト
ロンアンテナ（２）からマイクロ波が放射される。
しかるに、トランス（Ｔ）に交流電源（Ｅ）を印加する
除虫ずる１次巻線（１Ｐ）の突入電流の２次巻線（Ｉｓ
）への影響は、トランス（Ｔ）に漏洩トランスを用いて
も完全に阻止することはできないので、マグネトロン（
１）のアノードにも影響がおよぶ。１次巻線（１Ｐ）に
生ずる突入電流値は、交流電源（Ｅ）の印加タイミング
によって異なり、その値が定常値より大きいとき、小さ
いとき、各々のアノード電流の時間推移は、第４図、第
５図のごとくとなる。第５図と比へて第４図において（
ま、突入時の不安定尖頭陽極電流が高く、かつ多いので
、マイクロ波の発振にもモーディング現象やランナウェ
イ現象を生しやすくなる。
除虫ずる１次巻線（１Ｐ）の突入電流の２次巻線（Ｉｓ
）への影響は、トランス（Ｔ）に漏洩トランスを用いて
も完全に阻止することはできないので、マグネトロン（
１）のアノードにも影響がおよぶ。１次巻線（１Ｐ）に
生ずる突入電流値は、交流電源（Ｅ）の印加タイミング
によって異なり、その値が定常値より大きいとき、小さ
いとき、各々のアノード電流の時間推移は、第４図、第
５図のごとくとなる。第５図と比へて第４図において（
ま、突入時の不安定尖頭陽極電流が高く、かつ多いので
、マイクロ波の発振にもモーディング現象やランナウェ
イ現象を生しやすくなる。
したがって、第４図のごとくの状態で高頻度にマグネト
ロン（１）が印加されると、マグネトロンの寿命短縮や
破損を引き起こすという問題点があった。
ロン（１）が印加されると、マグネトロンの寿命短縮や
破損を引き起こすという問題点があった。
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされ
たものであり、マグネトロンの寿命短縮や破損を防止す
ることができるマイクロ波放電光源装置を得ることを目
的とする。
たものであり、マグネトロンの寿命短縮や破損を防止す
ることができるマイクロ波放電光源装置を得ることを目
的とする。
本発明に関わるマイクロ波放電光源装置は、１〜ランス
の１次巻線に流れる電流を時間ｔの関数ｉ （ｔ）、ト
ランスへ印加する交流電源のＯＦＦタイミングをｔｌ、
その直後のＯＮタイミングをＩ２とずれば、ｌ ｉ’（
ｔ、）・１（ｔ２Ｎ≧０なるようにトランスの印加タイ
ミングを規定したものである。
の１次巻線に流れる電流を時間ｔの関数ｉ （ｔ）、ト
ランスへ印加する交流電源のＯＦＦタイミングをｔｌ、
その直後のＯＮタイミングをＩ２とずれば、ｌ ｉ’（
ｔ、）・１（ｔ２Ｎ≧０なるようにトランスの印加タイ
ミングを規定したものである。
本発明においては、ｌ ｉ′（ｔ、）・ｉ（ｔ、Ｎ２２
なるようにＯＦＦタイミングｔ、およびＯＮタイミング
ｔ２を規定したことによって、交流電源をＯＦＦしたと
きにトランスに残留する磁束に対し、その直後のＯＮ時
には必ず乙の残留磁束を打ち消す方向に電圧が印加され
るので、トランスの１次巻線に流れる突入電流を低く抑
えることができる。（ツたがって、トランスの２次巻線
およびアノードに流れろ電流も安定するので、マイクロ
波の発振にもモーディングやランナウェイなどの異常現
象の発生を防止できろ。
なるようにＯＦＦタイミングｔ、およびＯＮタイミング
ｔ２を規定したことによって、交流電源をＯＦＦしたと
きにトランスに残留する磁束に対し、その直後のＯＮ時
には必ず乙の残留磁束を打ち消す方向に電圧が印加され
るので、トランスの１次巻線に流れる突入電流を低く抑
えることができる。（ツたがって、トランスの２次巻線
およびアノードに流れろ電流も安定するので、マイクロ
波の発振にもモーディングやランナウェイなどの異常現
象の発生を防止できろ。
本発明においては、トランスへ印加する交流電源のＯＦ
ＦＦＦタイミングｔよびその直後のＯＮタイミングｔ２
をｌ ｉ’（ｔｌ）・ｉ（ｔ、Ｈ２Ｏなる電流の式によ
って規定したが、実際にトランスの１次巻線に流れる電
流は、電源の突入時、あるいはその回路構成によりさま
ざまに変化するので、電流の波形を計測するのが困難で
ある。そこで本発明の一実施例として、最も一般的であ
る正弦波形の電圧よりなる交流電源の場合について述べ
る。
ＦＦＦタイミングｔよびその直後のＯＮタイミングｔ２
をｌ ｉ’（ｔｌ）・ｉ（ｔ、Ｈ２Ｏなる電流の式によ
って規定したが、実際にトランスの１次巻線に流れる電
流は、電源の突入時、あるいはその回路構成によりさま
ざまに変化するので、電流の波形を計測するのが困難で
ある。そこで本発明の一実施例として、最も一般的であ
る正弦波形の電圧よりなる交流電源の場合について述べ
る。
交流電源の周波数をｆ、最大電圧をＥ、とじ、電圧を時
間の関数ｅ （ｔ） ＝ Ｅ＋ｍＳ！ｎ （２ｙｒ ｆ
ｔｌとすれば、上記の電流の関係式は、 １ｅ（ｔ、十−”−１７７−） 、 ｅ ′（ｔ ２十
−１二１７′−）≦ｏ ＋４ｆπ ４ｆπ なる電圧の関係式に置換される。ここでφは、トランス
の１次巻線の抵抗をＲ１自己誘導をＬとすれば、 φ−ｔａｎ−”（早） で定義されるが、一般に常用されるトランス（こおいて
は、（２πｆＬ／Ｒ） ；ωすなわちφ−π／２である
ので、上記の電圧の関係式は、近似的にｌ ｅ（ｔ、）
・ｅ′（ｔ２） ｌ≦０て表せる。ＯＦＦタイミング
ｔ１とその直後のＯＮタイミングむ２をランダムに組み
合わせて、そのときのトランスの１次巻線に流れる突入
電流値が定常値より低いものを・印、高いものをＸ印に
てプロットして得られたのが第１図で、この実験結果は
、上記の電圧の関係式とよく一致している。
間の関数ｅ （ｔ） ＝ Ｅ＋ｍＳ！ｎ （２ｙｒ ｆ
ｔｌとすれば、上記の電流の関係式は、 １ｅ（ｔ、十−”−１７７−） 、 ｅ ′（ｔ ２十
−１二１７′−）≦ｏ ＋４ｆπ ４ｆπ なる電圧の関係式に置換される。ここでφは、トランス
の１次巻線の抵抗をＲ１自己誘導をＬとすれば、 φ−ｔａｎ−”（早） で定義されるが、一般に常用されるトランス（こおいて
は、（２πｆＬ／Ｒ） ；ωすなわちφ−π／２である
ので、上記の電圧の関係式は、近似的にｌ ｅ（ｔ、）
・ｅ′（ｔ２） ｌ≦０て表せる。ＯＦＦタイミング
ｔ１とその直後のＯＮタイミングむ２をランダムに組み
合わせて、そのときのトランスの１次巻線に流れる突入
電流値が定常値より低いものを・印、高いものをＸ印に
てプロットして得られたのが第１図で、この実験結果は
、上記の電圧の関係式とよく一致している。
本発明は以上説明したとおり、）・ランスへの電源印加
のＯＦＦタイミングｔ１およびその直後のＯＮタイミン
グｔ２をｌ ｉ′（ｔｌｌ・１（ｔ２）｜≧０なる式を
満足するように規定したことによって、トランスの１次
巻線に流れる突入電流を低く抑え、同時に、２次巻線お
よびアノードに流れる電流も安定させることができるの
で、マイクロ波の発振にモーディングやランナウェイの
異常現象が発生せず、マグネトロン寿命の短縮や破損を
防止できるという効果がある。
のＯＦＦタイミングｔ１およびその直後のＯＮタイミン
グｔ２をｌ ｉ′（ｔｌｌ・１（ｔ２）｜≧０なる式を
満足するように規定したことによって、トランスの１次
巻線に流れる突入電流を低く抑え、同時に、２次巻線お
よびアノードに流れる電流も安定させることができるの
で、マイクロ波の発振にモーディングやランナウェイの
異常現象が発生せず、マグネトロン寿命の短縮や破損を
防止できるという効果がある。
また、本発明においては、トランスの１次巻線に流れる
突入電流を低く抑えることができるので、突入の際のト
ランスの磁束変化が引き起こすマイクロ波放電装置の箱
体の衝撃振動も防止できるという効果がある。
突入電流を低く抑えることができるので、突入の際のト
ランスの磁束変化が引き起こすマイクロ波放電装置の箱
体の衝撃振動も防止できるという効果がある。
上記２つの効果は、残留磁束が高いトランスに対し、特
に有効である。
に有効である。
第１図は本発明の一実施例を示したＯＦＦタイミングと
ＯＮタイミングの組合せとそのときのトランスの１次巻
線の突入電流の関係を示す図、第２図は従来のマイクロ
波放電光源装置を示す断面図、第３図は従来のマグネト
ロン電源回路図、第４図および第５図はトランスへ電源
を印加する際に１次巻線に流れる突入電流が定常値より
大きいとき、および小さいときのマグネトｔ’／１ ０ンのアノード電流の時間推移を示した図である。 図において、（１）はマグネトロン、（２）はマグネト
ロンアンテナ、（３）ば導波管、（４）はマイクロ波空
胴、（５）は給電口、（６）は放電灯、（９）はメツシ
ュ板、（１０１は箱体、（Ｅ）は交流電源、（Ｔ）ば）
・ランス、（ＩＰ）は１次巻線、（ＩＳ）および（２Ｓ
）は２次巻線、（Ｄ＋＋）および（ＤＩ２）はダイオー
ド、（Ｃ□□）および（ＣＩ２）はコンデンサである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
ＯＮタイミングの組合せとそのときのトランスの１次巻
線の突入電流の関係を示す図、第２図は従来のマイクロ
波放電光源装置を示す断面図、第３図は従来のマグネト
ロン電源回路図、第４図および第５図はトランスへ電源
を印加する際に１次巻線に流れる突入電流が定常値より
大きいとき、および小さいときのマグネトｔ’／１ ０ンのアノード電流の時間推移を示した図である。 図において、（１）はマグネトロン、（２）はマグネト
ロンアンテナ、（３）ば導波管、（４）はマイクロ波空
胴、（５）は給電口、（６）は放電灯、（９）はメツシ
ュ板、（１０１は箱体、（Ｅ）は交流電源、（Ｔ）ば）
・ランス、（ＩＰ）は１次巻線、（ＩＳ）および（２Ｓ
）は２次巻線、（Ｄ＋＋）および（ＤＩ２）はダイオー
ド、（Ｃ□□）および（ＣＩ２）はコンデンサである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- その１サイクル中に極大値および極小値各々を１点ない
し連続した１区間有する波形からなる交流電源に接続さ
れたトランスを介してマグネトロンを動作させ、このマ
グネトロンから発振されたマイクロ波エネルギーで無電
極ランプを放電、発光させるようにしたマイクロ波放電
光源装置において、上記トランスの１次巻線に流れる電
流を時間ｔの関数ｉ（ｔ）、上記トランスへ印加する上
記交流電源のＯＦＦタイミングをｔ＿１、その直後のＯ
Ｎのタイミングをｔ＿２とすれば、｜ｉ′（ｔ＿１）・
ｉ（ｔ＿２）｜≧０なる関係式を満足するように、上記
ＯＦＦタイミングｔ＿１およびＯＮタイミングｔ＿２を
規定したことを特徴とするマイクロ波放電光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8420287A JPS63250094A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | マイクロ波放電光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8420287A JPS63250094A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | マイクロ波放電光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63250094A true JPS63250094A (ja) | 1988-10-17 |
Family
ID=13823893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8420287A Pending JPS63250094A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | マイクロ波放電光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63250094A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5755093A (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-01 | Mitsubishi Electric Corp | Microwave discharge light source |
| JPS6012691A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-23 | 松下電器産業株式会社 | 高周波加熱器 |
-
1987
- 1987-04-06 JP JP8420287A patent/JPS63250094A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5755093A (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-01 | Mitsubishi Electric Corp | Microwave discharge light source |
| JPS6012691A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-23 | 松下電器産業株式会社 | 高周波加熱器 |
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