TW451255B - Electrical radiation source and an irradiation system having this radiation source - Google Patents

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4512 5 5 Α7 Β7 五、發明説明（l ) 發明領.城 本發明係有關一種如申請專利範圍第1項序文中所說 明的電氣放射光源。此外，本發明係有關一種如申請專 利範圍第15項序文中所說明之具有此放射光源及電壓源 的照射系統。 作業期間，放射光源經由介電阻隔放電而發射出非相 干放射。介電阻隔放電的產生，實質上是放電配置中連 接於電壓源的一個或兩個電極藉介電質而與放電瓶（於 一個或兩個端點上發生介電阻隔放電）内部的放電隔雛。 這裡所使用之非相干發射的放射光源是U V (紫外線）、 IR (紅外線）、Μ及特別是放射可見光的放電燈管。 取決於所發射的放射光譜，這種型式的放射光源是適 用於一般和輔助照明例如家用或辦公室的照明、展示用 背景照射例如L C D (液晶顯示）、交通照明及號誌燈、Μ 及U V (紫外線）照射例如用於消毒或光解的光源。 相關抟術說朗 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係延續專利申請案第W 094/23442號文件，及其 中所揭示之介電阻隔放電的作業模式。就原理而言，此 種作業模式所使用之電壓脈衝次序是沒有什麼限制的， 這些脈衝相互之間是被休止時段或期間所分隔。脈衝形 狀、Μ及脈衝時段和休止時段對有用放射的產生效率是 具有決定性的。這種作業模式最好使用例如條狀的狹窄 電極，而此種電極能於一個或兩個端點由介電阻隔。例 如，若有兩個延長電極其位置互相平行且互相面對而產 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） Α7 Β7 451255 五、發明説明（2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 生許多相似的放電结構，則此结構之俯視圖亦即從與兩 個電極之配置平面夾直角的方向上看起來像三角形（△) ，這些放電結構沿電極方向依序排列並於各例中沿（瞬 時的）陽極方向加鸾。在兩個端點上受到介電阻隔的放 電電壓脈衝具有交流極性的例子裡，兩個三角形结構會 出琨看得見的重疊現象。由於這些放電結構所產生的重 複頻率最好是在kHz (仟赫）的範圍內，觀測者所覺者的 只是對應到人眼之時間解析度的”平均”放電結構例如圼 砂漏形狀的放電結構。個別放電結構的數目會受到所注 入電壓源的影響。不過，缺點是在某些情況下個別的放 電結構可沿電極方向瞬間改變它們的個別位置，结果是 在放射分布内出規一些不穩定度。此外，放電結構也可 Μ在放電瓶的次級區域上產生累積，結果是相對於放電 瓶的總體積該放射分布可能非常不均勻。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 由專利文獻中得知藉交流電壓作業之放射光源具有多 元性。這裡個別放電結構也能在瞬間改變其位置。另外 ，我們也無法明確地預測會在那一個特定位置上引發個 別放電。而是個別放電的發展會同時在空間和時間上里 規隨機的行為。 例如專利申請案第DE 40 10 809 Α1號文件中揭示了 一種具有呈條狀或線狀且配置成互相平行之電極的高功 率放射光源。對兩個緊鄰且具不同極性之電極的個別縱 軸方向而言，較之鄰近位置沒有任何位置是特別突出的 。结果，在這些電極之間所引發的個別放電對應於互相 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A7 B7 51 2S5 五、發明説明（3 ) 平行之延長電極的共同維度會有一個自由度。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 由專利申請案第EP 0 254 11 ]. B1號文件中得知一種 具有第一透明電極、和第二平板金屬電極例如一個金屬 層的放射光源。透明電極係Μ —種透明的導電層或是線 路網實現。於第一種情況，即當兩個平板電極互相面對 面時，其結果是個別放電會對應到兩個電極面積的個別 二維維度而有兩個自由度。於第二種情況中，個別放電 可發生在線路網任何位置上的經線或緯線因此其自由度 還是一。 最後，由專利申請案第ΕΡ 0 312 732 Β1號文件中得 知一種具有互相平行之電極且於各例中由線路網所組成 的放射光源。這裡，各例中的個別放電可沿線路網任何 位置上兩個互相平行且面對面之經線或緯線發展而成。 因此每一個個別放電對應到互相平行之經線或緯線上的 一個共同維度所Κ其自由度又是一。 發昍總沭 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本發明之目的是排除上述缺點並詳细說明一種放射光 源，此光源相對放電瓶總體積會有更均勻的功率分布， 特別是在時間上有更穩定的總放電量。本發明的另一概 念是改良用放射的產生效率。 此目的是如申請專利範圍第1項之特徵性質而達成。 本發明之特別有利之實施例則描述在申請專利範圍之附 項中。 本發明的另一目的是詳细說明一種具有上述放射光源 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 451 255 Α7 Β7 五、發明説明（4) 之照射系統。此一目的是如申請專利範圍第1 5項之特徼 性質而達成的。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明的基本概念，在於應用電場之區域性有限放大 的多元性K產生涸別放電的起始點，此起始點最好是依 特定空間的形式。原來的個別放電被強制發生於這類區 域場放大的位置中且基本上會保持固定於該位置，也就 是說它們不再具有移往緊鄰位置的自由度。結果，放電 的整體結構在時間上大致是穩定的。此例中特殊形式的 個別放電只扮演著次要的角色。本發明一開始所提及的 三角形（△)和砂漏形個別放電肯定是特別適合，因為他 們在產生有放射上具有高效率。不過，本發明並不局限 於Μ這種方式定形的個別放電。 區域場放大的位置可Μ不同方法實現而展示如下列的 簡化考量。Μ ϋ (t)代表供應給配罝成間隔d的兩個電極 而隨時間變化的電壓，其結果是在兩個電極之間產生強 度大約E(t)=U(t)/cl的電場。结果，區域場之放大E(t); r = ri ) = U (t) / d ()可藉由電極間隔在對應點之區域性 縮短而實現，其中i = l, 2, 3,——η且η表示場放大之總數。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 此外，在放電空間之電場強度E (r )可Μ被胆電電極之 介電層之電容作用影響。明確地說，在放電空間介電質 的電容效應減弱了電場的強度。所Μ根據本發明，區域 場放大E ( r = ' )也能藉由將（總）厚度b ( q )作區域性有限 減小及/或於所對應的點r上增加介電層的相對介電常 數ε (4 )來實現。 一 6 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ2.97公釐） 451 255 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 區域場放大的位置是藉至少一個電極及/或介電質材 料的特殊設計而建立。此例中這些位置的幾向範圍會與 個別放電的特殊維度相匹配。此外中，"設計”一詞同時 涵蓋了形式、結構和材料、Μ及空間配置和指向等條件。 間隔」d ( )的縮減是透過特殊形狀或結構之電極而 達成的，此外電極遷Μ適當方式配置成具空間上的相互 關連性。電極構造的特殊設計是與放電瓶的形狀或對稱 性相匹配。另外，應謹記在心的是當使用雙極性電壓脈 衝時，具不同極性的電極交替扮演陰極或陽極，所以理 想中的電極構造應該是完全相同。反之，由於那就是 ”每個”三角形個別放電的”頂點”位置，所Κ在使用單極 性電壓脈衝時須採特定的權宜之計而只定出陰極的結構 或形狀。 兩個Μ上配置成互相平行的基礎延長電極是適用於立 方體或平板形的放電瓶。無論電極是完全配置於放電瓶 的外部或內部、在一端或其相對的兩端上，就根據本發 明之電極結構的有益作用而言都是不重要的。唯一重要 的，是Μ —個介電層將至少一具有某一種極性（某一端 點上受到介電胆隔的放電）的電極、或者具有兩種極性 (兩涸端點上受到介電阻隔之放電）的電極與放電分隔 開。 在具有沿逆電極方向延伸之凸出的逆電瓶平面内，至 少提供一組具某種極性且互相間隔正常距雛的電極，其 方式是達成間隔」d(r·.)的預定縮減數目η (其中i = l，2， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21.0X2.97公釐） ---_------3^.-- |、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 4 512 5 5 A7 B7 五、發明説明（6 ) 3，-一η.)。例如具有鼻狀、鋸齒形、K及矩形等凸出

N1BH3N 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 形應 所 而能我情 有性),是放電隔，及 角效 上 據可而別|«裡極1'1合於形間上廓 三端 其1 佔儘因個 纟這同 d 組置長定壁輪 或尖 面廊得，在PS。不隔 的配延預外殊 形的 方5SU輪瓶下須S®内具間 極是個個的特 矩要 一ίρΰ或電件必¾圍且別 電好多一面的 與必 ;^ ^ fl » « Μ ㈣Μ緊個 0 0^000 出不 成Μ㈣的的帶所 長8個距 @1电 凸除 定§>_極生附。)«.4相後 延電一面横種 的免。設 Μ1Λ電產的減 riio互減 之形。表狀這 形而迎係 被所積縮d(ll上縮 上旋上向柱。 球隔歡度isa 為在體隔 。^叭^質M螺置横瓶行 I 半間受維 Mi:l因。瓶間法減約置電 或。位之電平- 或的別廊ri± 積用電的辦縮大位介 個瓶的線放軸 。形短特輪r=!r體使其小衷隔在在之 一電軸旋於縱 用圓最狀或 ΕΪΙ分身用常折間落指 b 及放沿螺置之 位 適半出形出大η部本利非的上是是度 Μ 的且極配體 的 0 可，義出凸放)β中電效個受電例，厚 b、 狀心電如狀 都中定凸之場Γ.1瓶放有一接放比 W 到)-形柱中與例柱 極例別類極域d(電別能是可別型離受 '旋於之於，與 電此分這電區-d放個是標出個典距間d(螺用部置上是 形於且 Μ 別的減，讓或目找於的擊極w=個適内配置好 棒由同所個成縮面法便的下用間電電即一別瓶則位最 的不， 達隔方無輕們況 之效的亦 特電極的且 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 451255 lasalrarg A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 7 ) 1 1 其 配 置 會 產 生 具 有 已 縮 減 電 極 間 隔 且 互 相 隔 開 的 複 數 個 1 1 I 點 〇 節 距 亦 即 螺 旋 線 轉 一 整 圈 所 行 進 的 距 離 9 最 好 大 致 1 與 個 別 放 電 的 最 大 橫 軸 範 圍 ( 在 三 角 形 的 情 況 下 這 是 對 請 1 先 1 應 到 底 的 寛 度 ) 一 般 大 或 更 大 便 防 止 個 別 放 電 的 重 叠。 閲 讀 1 脅 1 對 高 功 率 的 光 源 而 9 專 利 申 請 案 第 DE 41 40 497 A1 之 1 號 文 件 中 已 揭 示 具 有 螺 旋 形 內 部 電 極 之 紫 外 線 光 源 0 然 意 1 I 事 1 而 9 此 種 內 部 電 極 只 是 扮 演 使 交 流 電 壓 源 的 -. 極 與 用 作 項 再. \ 分 布 的 輔 助 電 容 之 m 模 零 件 耦 合 的 角 色 Ο 電 氣 交 替 場 的 俱 寫 裝 耦 合 是 由 具 高 介 電 常 數 的 液 體 最 好 是 去 礦 物 質 的 水 頁 '-w✓ 1 | ( ε =81 ) 所乘載< 、此外， 逆電極可K - -種電線柵的形 1 1 式 實 行 0 然 而 各 例 中 > 受 到 本 發 明 一 開 始 所 提 及 型 式 之 1 1 個 別 放 電 限 制 的 區 域 性 場 放 大 並 非 來 白 此 種 構 造 0 結 1 訂 1 I 果 9 根 據 本 發 明 能 夠 不 產 生 也 不 分 隔 所 對 懕 的 個 別 放 電。 放 射 光 源 之 電 極 可 替 代 地 連 接 到 脈 衝 電 壓 源 的 兩 個 電 1 1 極 Μ 構 成 放 射 光 源 而 形 成 一 照 射 糸 統 〇 脈 衝 電 壓 源 會 供 1 I 應 受 到 脈 衝 間 時 段 阻 隔 的 脈 m 電 壓 9 例 如 專 利 請 案 第 1 1 X 1 W0 94/23442號文件中所揭示的、 > 本 發 明 的 另 一 概 念 大 致 是 防 止 或 至 少 是 限 制 個 別 放 電 1 I 的 重 疊 0 更 明 確 地 說 > 已 於 上 述 說 明 中 顯 示 有 用 放 射 的 1 1 產 生 效 率 是 隨 重 疊 的 減 少 而 增 加 〇 另 — 方 面 > 能 和 放 電 1 瓶 之 體 積 耦 合 的 電 壓 源 可 藉 著 將 個 別 放 電 移 近 或 使 之 重 1 疊· 而 增 加 0 在 個 別 的 例 子 裡 9 必 需 在 電 壓 源 位 準 值 ( 更 1 1 強 的 重 疊 ) 與 效 率 位 準 值 ( 更 弱 的 重 疊 ) 之 間 選 取 適 當 1 I 的 折 衷 辦 法 〇 取 決 於 所 需 為 何 而 能 在 此 例 中 分 辨 出 究 1 | -9 一 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 451255 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 __B7__五、發明説明（8 ) 是放射功率的絕對值、或放射功率的效率佔有較重比率 也就是說在可見放射中照明效率或是光的通量會佔有較 重的比例。 從這些觀點，已證明K個別放電之最大橫向範圍正規 化的間隔落在大約0 . 5到1 . 5的範圍内時是合適的。此例 中，正規化的間隔如0 . 5、1 、及1 . 5是指將鄰近的部分 放電每隔最大橫軸範圍的一半、一倍、Μ及一倍半距雛 移去其中心軸，亦即對應部分放電之重蠱、接觸而不重 疊、及分開的狀態。在部分放電的分開狀態下，亦即當 部分放電之間存在有不放電的區域時，大致可Μ免除部 #放電之間的相互影響。 ;/圖式簡述 本發明係根據較佳實施例參照所附圖示加Μ說明。 第1圖係用於一端受到介電胆隔的脈衝放電之放電配 置的簡略圔示，.其中配置成相鄰的兩個電極具有區域性 縮減的電極間隔。 第2圖係第1圖配置的變型，其中包含兩個陽極及一 個鋸齒狀的陰極。 第3圖係第1圖配置的另一變型，其中包含兩個陽極 及一個階梯狀的陰極。 第4圖係一個平板光源的說明用實施例，其中包含一 個具有鼻狀隆起的陰極。 第5 a圖係一個圓柱形放電燈管的說明用實施例之側視 _，其中包含一個螺旋狀的陰極。 -10- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21.0X 297公釐） 4512 55 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（9 ) 第5b圖係第5a圖中放電燈管沿A-A線的截面画。 第5 C圖係第5 a圖中放電燈管沿B - B線的部分縱向截面 園0 第6a圖係根據本發明之平板燈管的簡略部分俯視圖， 其中包含配置於底板上而其電極間隔具有區域性縮減的 電極。 第6b圖係第6a_中平板燈管之簡略側視圖。 _样具體甯柳的說明 第1圖主要係用來解釋本發明的原理，更明確地說就 是藉區域場放大而指定受到介電阻隔且圼脈衝型個別放 電的位置，更準確地說是放電配置1中電極間隔的區域 性縮減。為達成此一目的，K第1圖展示具有配置成互 相平行且間隔為cl的兩個長型電極2 , 3之放電配置1 之縱向截面圖。兩個電極2 , 3中是由介電層4將第一 個電極2與範圍於兩涸電極2 ，3之間的毗連放電空間 隔離開。反之，第二個金屬電極3上則未作任何塗鍍。 所K如此之一端受到介電阻隔的放電配置在單極性電壓 脈衝的操作下會特別有效率。此例中，極性的選取是使 受到介電阻隔的電極2表現得像陽極而未受隔隔的電極 3則表現得像陰極。 陰極3具有四涸面朝陽極2的鼻狀隆起9-12。結果電 場受到區域性限制的放大是產生於這些隆起9 - 1 2上。各 例中，在電氣功率夠高的假定下這些特定場放大的效應 使得三角形個別放電5 - 8會從這些隆起9 - 1 2的尖頂開使 一 1 1 — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 451255 A7 __B7 五、發明説明（10 ) 放電。為了防止或至少限制在隆起9 -1 2上個別放電的尖 頂發生不佳的起始點轉移，個別隆起的横向延伸s亦即 沿陰極3的延伸較之個別放電之底寬f算是相當小的。 通常，橫向範圍s大約是底寬f的1/10。另一個重要的 測量是隆起9 - 1 2的側邊延伸亦即沿離相對之陽極2 最短個別距離的方向，也就是前述說明中的間隔縮減 d d ( ri )。隆起9 - 1 2與陽極之間減去介電層之後的個別 間隔因此成為個別放電5-δ之有效電擊距離w 。结果， 在電極上供應有電壓U(t)時側邊延伸 < 維度的訂定是達 成場放大E(t)=U(t)/w使之足Μ確保在.個別放電5-8上 會發生可靠的起始放電。通常，側邊延伸 < 與有效電擊 距離w的比例是落在大約〇 . 1到〇 . 4的範圍之間。 相鄰個別放電5 - 8之間的間隔會受到對志隆起9 - 1 2之 間隔a的影響。為了展示此種概念，於第1圖中所選取 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 是的對隔電隆別。沒沒 雛腰地間放三個 1 而也 距等確的別第應為個間， 的呈明應個和對隔一之 間是是對個二個間另域 之 8 離所兩第兩化著區 005-距，這。到規跟部 5-電互半，疊應正緊底 電放相 一 果重對的個的 放別的的结相地應 一,7 別個間寬。互確對是和 個形之底成内明所 76 應角，10之而13別，和電 對三和 6 化域分 f 6 放 及定 9 和規區離寬電別 K 假起 5 正盤距底放個 、 ，隆電作重互個別個 12外 一放 f 在相整個兩 9-此第別寬會的的個時 起。個個底 6 間 7 兩同 隆的兩應對和11和這 ， 鑛同。對是 5 和 6 ,# 相相式到 5 應10電果重 的不形應 ο 對起放结有 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'乂 297公釐） 451 2 55 A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 五、發明説明（11 ) 有不放電的空間。最後，第三和第四隆起11和12間的相 互距雛是分別大於兩個對應個別放電7和8的底寬f ， 所對應的正規化間隔是大於1 。結果，這兩個個別放電 7和8在其底部區域之間是由一個沒有放電的空間所隔 開。 如第1圖所示放電配置的變化例是配置成互相平行的 兩個陽極，其簡略圖展示如第2圖和第3圖。相同的參 考標碼所提供的是具有相同特性的組件。 電極間隔之區域性縮減，是藉由如第2圖所示配置於 兩個陽極2a, 2b所構成之平面之中心處的曲折或鋸齒形 (例如由金屬線彎折而成的）陰極14來實現。陰極14的 六個鋸牙15-20交替指向兩個陽極2a, 2b中的任一個。 其結果是，只要供應適當的電壓源則三角形個別放電2 1 -26中有一個會有明確地起始於每一個鋸牙15-20上。 此例中，個別敢電2 1 , 2 3 , 2 5會起始於”單數的鋸牙”上 ,也就是說會起始於第一鋸牙15、K及分別起始於下一 個單數鋸牙17和19而終止於陽極之一的2a上。個Μ放電 2 2 , 2 4 , 2 6會起始於落在其間的”雙數的鋸牙” 1 6，1 8， 2 0上而終止於相對的陽極2 b。相鄰個別放電之間的間隔 會受到所對應鋸牙之間間隔的影響。如第2圔所示，各 假鋸牙與下一個單數鋸牙15, 17, 19或雙數鋸牙16，18 和1 8，2 0之間的間隔是選為正好與個別放電2 1 - 2 6的底 寬一樣大。结果，各例中”單數’和’’雙數”個別放電2 1 , 2 3 , 2 5和2 2，2 4，2 6依一個緊接著另一個的方式排列於 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 451255 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __B7五、發明説明（12 ) 毗連之陰極1 4的兩側。 與第1圖不同的，在第3圖中改變陰極27，明確而言 是K 一金屬線彎折成4個階梯序列28-31 ,並在兩個陽 極2a，2b的中間延伸。階梯21-28是交替地指向陽極2a 或陽極2 b，結果這些階级造成了電極間隔的區域性縮減 。第3圖是特別適用於能在特定條件下產生放電的”窗 簾式”放電結構，例如裝在放電瓶内氣壓非常低的氣體 或是混合氣體。在這些特殊條件下不會形成三角形個別 放電，而是各例中的放電32, 34或33，35分別像矩形， 於階梯2 8 , 3 0與陽極2 a之間燃燒，或於階梯2 9，3 1與陽 極2 b之間撚燒。 於一種變型中，階梯狀的陰極上另外塗鍍了一層薄薄 的介電層（未標示）。於兩端受到介電阻隔的配置可依此 方式而獲得實現。其中也可能有一種利用雙極性電壓脈 衝作業的有效模式。此例中，三角形個別放電的對齊在 電壓脈衝的交替極性下朝相反方向作連續的變化。砂漏 狀個別放電（未標示）之視覺印象是在數十仟赫範圍内的 脈衝重複頻率所產生。 此外，遷能為陰極構想出許多適合形狀且具有根據本 發明電極之區域性間隔縮減性質的形式。特別是，電極 也能Μ導體軌跡的形式印在前述放電瓶的內側或外側的 表面上，例如專利申請案第ΕΡ 0 36 3 832 Α1號文件中 所掲示的。但本發明優點作用是由於區域場放大之額外 設施，特別是每一個個別放電都有一種設施。另外，取 一 1 4 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 451255 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 ___B7五、發明説明（13 ) 代將之配置於平面內的是電極也可以配置於三度空間中。 第4 a圖和第4 b圖所展示的是一個代表具有平板型光源 3 6及電源供應單位3 7之照射糸統的實施例，特別的是它 們分別代表縱截面及横截面圖示。此一電極配置是和本 發明第1圖所解釋的觀念類似。光源36包括一個玻璃製 的延長形立體放電瓶38。位於放電瓶38內的是填充氣壓 大約8 k P a的氙氣。居中配置於放電瓶3 8之縱軸上的是連 接到電源供應單位3 7之負極的第一電極3 9 (陰極）°另外 有連接到電源供應單位37之正極的鋁箔製條形電極4 1 a， 4 1 b (陽極），於各例中是配置於兩個狹窄而平行於縱袖 的横向表面40a, 40b外側。陰極39包括一個金屬棒，其 中提供了三對鼻狀隆起42a, 42b-44a，44b且相互間的 間隔大約是15mm。鼻狀隆起42a, 42b-44a，44b中每一 對的兩個隆起都是朝相反的方向且每一個都指向兩個陽 極41a，41b之一。隆起42a, 42b-44a, 44b是建造成直 徑大約2 m nt的半圓形。因此朝個別陽極方向的側邊延伸 •ί大約是lrom 。連合大約9min之有效電擊距雛w就能產 生大約是0 . 1 1的1 / W數值。作業期間，電源供應單位3 7 會供應一序列寬度（半高處為全寬）大約1 w s (微秒） 的負向電壓脈衝而其脈衝重複頻率大約是8 0仟赫。所K 能在放電瓶38的每一個隆起42a, 42b-44a, 44b上各產 生一個三角形個別放電45a, 45b-4.7a，47b。此例中， 每一個個別放電都是起始於隆起.的尖頂並散布到對面的 側壁40a, 40b上，側壁40a, 4. Ob之作用就像是介芦層且 -15- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 451255 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

五、發明説明 丨（14 ) 1 I 對 應 陽 極 41 a , 4-1 b 是 固 定 於 其 外 壁 上 〇 1 1 放 電 燈 管 48另一實 施 例 的 側 視 圖 係 如 第 5 a 圖 所 示 * 其 1 1 截 面 圖 係 如 第 5b圖所 示 9 而 部 分 縱 截 面 則 如 第 5 c 圖 所 示 ，V 請 1 I 0 依 其 外 觀 的 形狀， 此 燈 管 就 像 具 有 Ed 1 S on 燈 罩 49的 傳 先 閱 1 讀 1 1 統 燈 管 〇 延 長 的內側 電 極 5 1 是 居 中 配 置 於 由 0 . 7 m m 厚 玻 背 1 1 之 1 璃 製 成 的 圓 柱 形放電 瓶 50 内 部 0 此 放 電 瓶 50之 直 徑 大 約 注 意 1 是 50 m m ° 放 電 瓶50内 部 充 滿 了 氣 壓 大 約 173kPa 的 氙 氣 〇 事 項 1 1 再， 而 內 側 電 極 51 則Μ金 屬 線 定 形 成 朝 順 時 Μ 方 向 轉 的 螺 旋 寫 裝 線 〇 金 屬 線 與 螺旋線 51 的 直 徑 分 別 是 1 . 2 πι m和1 0 m m、 )節 本 頁 1 I 距 h 亦 即 螺 旋 線轉一 整 圏 所 行 進 的 距 離 則 為 15 m m 0 這 個 1 1 數 值 大 約 是 對 應到三 角 形 個 別 放 電 的 底 寬 f 0 四 個 長 度 1 I 為 8c m 的 導 電 銀質長 條 形 外 側 電 極 52 a 一 52d Μ 等 距 雛 且 1 1 訂 1 平 行 於 螺 旋 線 縱軸的 方 式 連 接 到 放 電 瓶 50的 外 壁 0 結 果 t 在 螺 旋 形 電 極51外 側 表 面 上 每 一 轉 都 有 四 個 等 距 雛 的 1 I 點 53 a-53d > 而這些 點 是 與 對 懕 的 外 側 電 極 52 a — 52d 緊 1 1 鄰 〇 二 角 形 個 別放電 54 a 一 54d 的 尖 頂 分 別 Μ 最 短 的 電 擊 1 1 距 離 W 起 始 於 這四個 點 上 » 且 朝 外 側 電 極 52 a - 52d 方 向 | 加 寬 到 放 電 瓶 50的内 壁 〇 在 最 短 的 電 擊 距 離 上 的 這 些 點 I 1 是 沿 外 側 電 極 52a-52d 方 向 且 一 再 重 複 〇 Κ 這 種 方 法 ) 1 1 個 別 放 電 是 在 兩個相 交 於 燈 管 縱 軸 的 平 面 上 明 確 地 互 相 1 I 分 隔 的 方 式 燃 燒，而 每 一 個 平 面 則 分 別 穿 越 兩 個 相 對 的 1 1 外 側 電 極 52 a 52c及 52b > 52d >此外， h f的特定選擇 1 I 可 確 保 個 別 放 電不會 沿 外 側 電 極 52 a 一 52d 方 向 互 相 重 疊0 1 外 側 電 極 52 a - 5 2 d 是 在 放 電 瓶 50 之 燈 罩 區 域 內 > 依 電 1 I -1 6 ~ 1 1 1 I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 451 2 55 Α7 Β7 五、發明説明（） 氣傳導的型式透過呈環狀連接到外壁上之電銀質長條 52e而互相連接。放電瓶50之内壁上塗鍍有一曆螢光塗 鍍層55。此塗鍍層是一種具有三個光譜帶的螢光材料， 其中含有藍光成份BaMgAllo017:EU2 、綠光成份 LaPO 4 :(Tb3+,Ce3U、Μ 及紅光成份（Gd，Y)B〇3 :Eu3 + 。因而在脈衝寬度大約是1.2m s且互相間由37.4 w s之 休止時段分隔開的脈衝作業下達成大約45 in / W的照明效 率。相較於專利申請案第W0 94/23442號文件中所揭示 但具有棒形電極的燈管，也就是說個別放電之間沒有特 定的間隔，這會對應到大約1 2 - 1 3 %的效率增加。 於一種變型中，將用來供應操作燈管所需之電壓脈衝 的鎮定器未示整合成燈罩49。 第6a圖和第6b圖所示係一種作業中會發射白光的平板 形螢光燈管之俯視及側視圖。這是一種可Μ視為應用在 L C D (液晶顯示）的背景照明燈。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 平板形燈管56是由具有矩形表面積的平板放電瓶57、 四個長條狀金屬陰極5 8 (- )、Κ及受到介電阻隔的陽極 5 9 ( + )所組成的。而放電瓶5 7則是由底板6 0、覆蓋板6 1 、以及鑲框6 2所組成的。底板6 0和覆蓋板6 1分別Μ氣密 型式透過玻璃接合劑63使放電瓶57內部64成塊狀的方法 而與鑲框62結合。底板60是大於覆蓋板61,致使放電瓶 57具有周緣性無接觸的邊緣。覆蓋板61的內壁上塗鍍了 一層可將放電所發射的UV/VUV放射轉換成可見白光的含 磷混合物（此圖示是看不見的）。此塗鍍層是一種具有 -17- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（21.0Χ297公釐） 451 25 A7 B7 五、發明説明（l6 ) 三個光譜帶的螢光材料，其中含有藍光成份 BAM[BaMgAli〇0i7:ED2M、綠光成份 LAP[LaP〇4 :(Tb3+， Ce3+)]、Μ 及紅光成份 Y0B[(Y，Gd)B03 :Eu3t]。覆蓋板 61内的透視是只為展示目的而提供了陰極58和陽極59部 分的圖示。 陰極58和陽極59係平行地交替配置於底板60的內壁上 。各例中，陰極58和陽極59都是自其一端延伸出來並自 放電瓶57內部64的兩邊傳送到底板60上而達外部，致使 將對應的陽極導管及陰極導管配置於底板的相對邊上。 各例中的電極條58和59於底板60的邊緣上併人陰極-邊 6 5和陽極-邊6 6外部的電流導體。外部的電流導體6 5和 66扮演著連接到電氣脈衝電壓源（未標示）的接觸點。 通常其與脈衝電壓源兩個極的連接方法如下：首先，各 例中個別的陰極和陽極之電流導體是互相連接在一起， 例如透過各包含連接線的適當栓塞型連接器（未標示） 。最後，將兩個陰極或陽極之共同連接線連接到對應於 脈衝電壓源的兩個極。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在放電瓶57內部64的陽極59是完全被厚度大約是250 w m的玻璃層67所覆蓋。 陰極條5 8上具有鼻形的半圚形隆起6 8且於各例中分別 面朝相鄰的陽極59。它們會造成電場受到區域性限制的 放大，结果導致三角形個別放電（未標示）衹在這些位 置上引燃之後再於該處K區域型式燃燒。 隆起6 8與個別的相鄰陽極條之間的間隔大約是6 m m ， 一 ΐ 8 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 4-51 2 51 A7 B7 五、發明説明（q ) 而半圓隆起68的半徑則大約是2mm» 各例中個別的陰極和陽極58，59包括導管及外部電流 導體65和66是建構成像連續導軌的結構。此結構是直 接以屏幕印刷技術加在底板60上。+ 具有10kPa塡充氣壓的氣氣塡充氣體是出現在平板形 燈管5 6的內部6 4。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 應該了解本發明並不局限於此特定實施例，且說明用 的不同實施例中個別特性都可依適當方法加以合倂》 元件符號說明 1 放電配置 49 燈罩 2,2 a , 2 b 陽 極 50 放電瓶 3 陰 極 5 1 內側電極胃 4 介 電層 52a-52d 外側電極 5-8 個 別放電 5 3 a - 5 3 d 等距離點 9-12 隆 起 5 4 a - 5 4 d 三角形個別放電 13 重疊區域 55 螢光塗鍍層 14 陰極 56 平板形燈管 15-20 鋸牙 57 放電瓶 21-26 個別放電 58 長條狀金屬陰極 27 陰極 59 介電阻隔的陽極 28-3 1 階 梯 60 底板 32-35 放 電 61 覆蓋板 36 平板型光源 62 鑲框 37 電源供應原位 63 玻璃接合劑 38 放 電瓶 64 內部 39 陰 極 65,66 外部的電流導體 40a,40 b 橫 向表面 6 7 玻璃層 4 1 a,4 1 b 陽 極 68 鼻形的半圓形隆起 42a,42b-44a,44b 鼻 狀隆起 48 放電燈管 -19- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) - 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 4 51 2 5 A8 B8 (:8 D8 經濟部智葸財.455 3;工消費合作社印製 κ λΓ " . ^ &、申請專利範圍 ; ::滩尤 f 第86 1 1 1 837號「電氣放射光源及具有此糧放射光源之照射 系統」專利案 （8 9年10月修正） 六、申請專利範圍： 1·—種適用於受到介電阻隔且呈脈衝放電的放射光源 (36;48;56)，此放射光源（3 6;48;56)具有一至少呈部分 透明的放電瓶，此放電瓶是密封式（38;50)並充滿氣 體塡充物、或者是開放式而通以一氣體或氣體混合物， 該放電瓶是由非導電材料所組成且具有電極 (39,41a，41b;51，52a-52d;58,59),至少具有某一極性的 電極 （4 1a.41b;52a-52d;59) 係藉介電材料 (40a，4〇b;50;67)而與放電瓶內部隔離，而於各例中的 脈衝作業期間會在具有相反極性的電極之間產生一電 場，其特徵是至少具有某一極性及/或某一介電材料 的特定設計可以爲電場的區域放大建立一些位置，其 方式是致使在脈衝作業期間祇在這些位置上產生一或 多個受到介電阻隔的個別放電，且於每一位置上最多 只有一個別放電。 _2.如申請專利範圍第1項之放射光源，其中用於電場區 域放大的個別位置相互之間間隔的選取方式是使個別 放電基本上不會重疊。 3.如申請專利範圍第1項之放射光源，其中已依個別放 電之最大橫向延伸作正規化的電場區域放大的個別位 置之間隔，是落在0.5到i.5之間的範圍內，最好落在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚) I---Ί------身--1-------訂------0 ) (讀先間讀背而之注意事項再填寫本頁) 6 2 1 5 d Λ BCD 六、申請專利範圍 0.9到1.3的區域內。 4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之放射光源，其 中至少有一電極的設計（爲電場的區域放大建立一些位 置）方式是使極性相反的電極之間的間隔具有受到區域 性限制之縮減。 5. 如申請專利範圍第4項之放射光源，其中將受區域性 限制的間隔縮減實現成鼻狀隆起（9-12;42a，42b-44a,44b;68) ° 6. 如申請專利範圍第5項之放射光源，其中該隆起具有 半圓形（68)、或半球形（42a，42b-44a，44b)的形狀。 7. 如申請專利範圍第5項之放射光源，其中該放電瓶（57) 是平板狀而電極（58,59)則以條狀方式至少加在放電瓶 (5 7 )的一面上。 8. 如申請專利範圍第6項之放射光源，其中該放電瓶（5 7) 是平板狀而電極（5 8，5 9 )則以條狀方式至少加在放電瓶 (5 7)的一面上。 9. 如申請專利範圍第4項之放射光源，其中藉具有方波 形狀的電極來實現受區域性限制的間隔縮減。 1〇_如申請專利範圍第4項之放射光源，其中藉鋸齒狀的 電極來實現受到區域性限制的間隔縮減。 11.如申請專利範圍第4項之放射光源，其中藉螺旋狀的 電極（51)、以及至少一延長形相對電極（52a_52d)來實現 受到區域性限制的間隔縮減，而這些相對電極 -2- --—-----—--- ------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公漦） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -線·>ί 經濟部智慧財4局爵(工消費合作社印製 8-888 A BCD 451255 六、申請專利範圍 (52a-52d)之配置基本上是與螺旋狀電極（51)的縱軸平 行。 12.如申請專利範圍第11項之放射光源，其中該螺旋狀的 電極（51)的節距（h)至少對應到個別放電（54a)之最大橫 向延伸（f)。 I3-如申請專利範圍第1 2項之放射光源，其中個別放電之 區域性間隔縮減數値（^)與其電擊距離（w)的比例是 落在0.1到0.4的範圍之間。 14. 如申請專利範圍第1項之放射光源，其中藉著將介電 層厚度作適當而具區域性限制的減少來實現介電材料的 設計（爲電場的區域放大建立'一些位置）。 15. 如申請專利範圍第1項之放射光源，其中藉著將相對 介電常數作適當而具區域性限制的增加來實現介電材料 的設計（爲電場的區域放大建立一些位置）。 16_ —種照射系統，包括一放射光源（36)和一電壓源（37),該 電壓源（3 7)能供應一序列的電壓脈衝而每一電壓脈衝之 間則在由休止時段分隔開，該放射光源（3 6)是適用於受 到介電阻隔的脈衝放電，該放射光源（36)具有一至少呈 部分透明的放電瓶，該放電瓶是密封式（38)並充滿氣體 塡充物、或者是開放式而通以一氣體或氣體混合物，該 放電瓶是由非導電材料所組成且具有電極（39;41a;41b>， 至少具有某一極性的電極（41a，41 b)是藉介電材料（3 8) 而與放電瓶內部隔離該電極（39;41a;41b)係連接到電壓 -3- 本紙張尺度適用中國國家檩準（CNS ) A4現格（21 OX W7公赞） ---^-------奘}------、矸------^ (請先閲讀背而之注意|項再填.寫本頁) 經濟部智慈財是局爲工消費合作社印製 Μ Β8 C8 D8 451255 六、申請專利範圍 源（37),而於各例中的脈衝作業期間會在具有相反極性 的電極之間產生一電場，其特徵是室少具有一極性之電 極及/或某一介電材料的特定設計可以爲電場的區域放 大建立一些位置，其方式是致使在電壓源（37)作業期間 祇在這些位置上產生~~或多個受到介電阻隔的個別放電， 且於每一位置上最多只有一個別放電。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部智蒽財4ΑΜ工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（2i〇x 297公釐）