JPS6231938A - 希ガス封入式放電ランプ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、希ガスを封入した放電ランプに関し、特に、
高い比出力が要求されるノｆルス動作をする放電ランプ
に関する。

〔従来の技術、および発明が解決しようとする問題点〕
円筒形の放′屯容器、峡放寛容器中に配置され、該放電
容器の終端部に埋め込まれた電流入力手段に接続された
陽極および陰極を具備し、封入されているガスが、１種
または複数種の希ガス、およびもし必要なら水銀から成
シ、少くとも１０ミリバールのガス圧を有する、希ガス
封入放電ランプは、多くの産業上および専門的な用途に
おいて、特に写真、および自動車修理作業において要求
されるノ４ルス動作のためには有利である。

希ガスから成る封入物を具備するフラッシュガンタイプ
の放電光源としてノ臂ルス動作をする、既知の光源の放
電容器は、ガラスまたは６灸ガラスによって作られてい
る。チューブから切シ出された、必要な寸法を有する円
筒形放電容器の終端部においては、各々の電極手段はろ
う付けはれるか、または、他の方法で取如付けられるべ
きであシ、ｔ＊Ｘ極手段は、平らにされるか、或いはガ
ラスで作られていると一つことは、生産技術の上で非常
に重要である。これらの放電ランプは、写真を撮影する
ためのフラッシュガンとして使用されることを意図して
おり、低い比出力を与え、上に示した製造法が適用でき
、工業技術のよく知られた手順によって製作され得る。

しかしながら、これは特に、高い比出力を有するランプ
に関することであるが、ノ母ルス動作をすることが、放
電管の端部に、実際に高い機械的負荷を課すことになる
。その結果として、上述のようなタイプのランプに用い
られる電極は、エロージョンを起こし、それにより、光
源の寿命を短くすることになるので、このことは考慮さ
れるぺ睡である。

上記の％徴を有する光源の寿命を増加させるために多く
の異った発明が考案された。西ドイツ特許明細ｌ：　Ｄ
Ｅ−ＰＳ　２８４８８９１　　においては、例えば、放
電容器の終端部を、均一なろう付け、および金属板を当
てることにより閉じることを提案している。米国特杵第
４３１５１８７号においては、ガス放電容器の壁から一
定の距離の位置に配電された特殊な防饅板を有する電極
の結合を示している。西ドイツ特許公開公報ＤＥ−Ｏ８
３２２７２８０は、ガラスまたはガラスをペースと”す
るセラミックスから作られたディスクを用いて放電容器
を閉じることを実現する解決策を含んでいる。

上記の従来の技術に示された解決策では、放電容器内に
おいて、放電の縦方向の衝撃波とぶつかる容器の材料の
領域の、機械的強度を増加したものを作シ出すことを意
図している。上述の発明の他の意図は、衝撃波が放電容
器の終端部に到達し得ないようにした放電容器を作り出
すことである。

しかじな゛がら、これらの既知の解決策においては、そ
れによる製品の高い比出力と高い信頼性の両方を確実な
ものとすることはできない。

本発明の目的は、上述の欠点を克服し、高い比出力を保
証し、・母ルス動作をすることかで自、長寿命と高い信
頼性によって特徴づけられる、希ガス封入放電ランプを
作９出すことである。寿命は既知の光源よ多数倍長くあ
るべ色である。

〔問題点を解決するための手段、および発明の効　　　
１果〕 本発明は、高い比出力を確実なものとし、・臂ルス動作
の条件を確実なものとすることを意図したガス放電ラン
プの製造においては、該放電容器の端部を必要な機械的
強度を有する母材によって準備し、該放電容器の壁を、
十分に高い機械的強度を有する材料から作る九めには、
該放電容器において何ら残留張力を発生することなく、
ろう付けを行うことが非常に重要であるという認識に基
づいている。これらの３つの条件は、半透明であるセラ
ミックのアルはすによって満足させられ得る。

ガラスや／ＥＸガラスがナトリウムの存在によって壁の
領域において望ましくない再結晶を引き起こすために杵
容されない高圧ナトリウム蒸気ランプのセラミック放電
容器の基本的な材料として、アルミナが知られているこ
とは述べておくべきである。

こうして、本発明は、円筒形放電容器、咳円筒形放電容
器の内部の空間に取り付けられ、各々の電流入力手段に
接続された陽極および陰極、希ガス（アルゴン、キセノ
ン、クリプトン、ヘリウム成−はネオン、或いはこれら
のガスの希望する組成の混合）のみから成り、少くとも
１０ミリパールのガス圧を有する封入物から成る、特に
、高い比出力で、・量ルス動作をする、希ガス封入放電
ランプであって、該放電容器の壁を作るために半透明な
セラミックのアルミナを適用することに進歩性を有する
放電ランプに関する。本発明によって提案されたガス放
電光源は、異るタイプのナトリウム蒸気ランプと同様に
製作されるが、本発明のガス放電光源は、希ガスのみか
ら成る封入物を含み、ナトリウムや他の金属はそこでは
要求されないＯ 光化学的な応用においては、しばしば、希ガス封入ガス
放電ランプの紫外領域における・臂ルス動作と、高い比
出力を確実なものとできることが要求される。知られて
いるように、水銀が放射された光の周波数領域を紫外領
域の方向にシフトさせるので、封入されている希ガスに
水銀を加えることにより、そのような光源から放出され
た紫外光の要求されたスペクトル組成は保証され得る。

本発明の基本的な認識は、この場合にも適用され得る。

こうして、本発明は、円筒形放電容器、該円筒形放電容
器の内部の空間に取り付けられ、各々の電流入力手段に
接続された陽極および陰極、希ガス（ア化ゴン、中セノ
ン、クリプトン、ヘリクム或いはネオン、或いは、これ
らのガスの所望される組成の混合）及び水銀から成シ、
少くとも１０ミリバールのガス圧を有する封入物から成
る、特に、高い比出力でパルス動作をする、希ガス封入
放電ランプであって、該放電容器の壁を作るために半透
明なセラミックのアルミナを適用することに進歩性を有
する放電ランプに関する。

対照測定（ｃｏｔ＋ｔｒｏｌ　＋、、ｍｅａ−ｓｕｒ＊
ｍ・ｎｔ）によって、アルミナから成る半透明セラミッ
ク物質は紫外線に対しても半透明であることが証明され
た。

・・以下余白 本発明による希ガス封入放電ランプの信頼性と時命に関
しては、フラッシュガンタイプの動作のための既知のガ
ス放電光源より例倍も高い。本発明による放電容器の壁
は、非常に高い負荷にも耐え得、また、従来の光源に比
較してガス封入高出力ｔ４ルス光源の寸法を小さくする
ことを可能にする点で特に有利である。

もし、該容器の終端部において、高圧ナトリウム蒸気ラ
ンプと同様に、アルミナ製のプラグタイプの密閉エレメ
ントが適用され、電流入力手段が、該密閉エレメントと
同じ範囲の熱膨張係数を有する物質で作られておシ、こ
こにおいて該密閉エレメントと該放電容器とは、互いに
、適当なシール材によって作られた耐真空シール物質に
よって接続されているならば、このことは、該放電容器
の終端領域の相対的に高い負荷を保証する有オｉ１な特
徴と考えられる。該シール材は、高圧ナトリウムランプ
の製造に適用され得る、既知の組成を有す　　　ｊるエ
ナメルでもよい。このエナメルの基本組成は、アルミナ
でｓｂ、かつ、結局はいくつかのアルカり土金属である
が、他の３価の金属の酸化物から成るべきである。この
金属組成は、該エナメルの必要な熱膨張と融解の性質を
保証するためのものである。

該電流入力手段の基本的な物質は、ニオビウム。

タンタル、或いは上述の金属の合金であることが有利で
ある。例えば鉄基合金のようないくつかの他の合金も、
よく管理した後適用することができる。

高い比出力を与えるためのランプにおいては、該電流入
力手段を、各々の密閉エレメントに埋め込まれたより多
数の平行なワイヤから構成し、該ワイヤを、該放電容器
の密閉エレメントを横切る前後で１本にまとめるように
することが非常に有利であるようである。比出力のレン
ジにおいては、平行なワイヤの代わ如にチェープのよう
に成形した電流入力手段を適用することもでき、このチ
ューブは、該密閉エレメントに埋め込まれるべきである
。

該密閉エレメント中に該電流入力手段が設置さく１２） れる方法は、それによって該放電容器の内部空間におい
て、衝撃波の負の影譬が減少させられ得る、該電極（陰
極および陽極）の非対称な配置のための基礎となシ得る
。この非対称な配置においては、該放電容器の内部空間
に尖端を有する′ＲＬ極であって、該両電極の尖端間の
距離は、該放電容器の２つの端の領域の間の距離の０，
３５倍より小さく、配置の非対称性が、２つの電極の尖
端の距離の２等分した点、および該放電容器の２つの端
の領域の距離の２等点がｓ　ｉ、’、　ｈｌｓ該２つの
端の部分の間の距離の０，０３倍台かシフトシフ＼する
ことによって特徴付けられる、電極を用いることが特に
有利である。

〔実施例〕

本発明に関し、以下に、添付の図面に示された好適な実
施例に基いて説明する。

出力レンジ、応用分野、およびその他の要求は、高い比
出力でパルス動作をするための希ガス封入の光源の封入
ガスの組成を法定するための基本的条件である。封入ガ
スは、希ガスのみからなり、もし要求されれば、水銀を
含む。通常適用される希ガスは、キセノン、クリプトン
、ネオン、およびヘリウムである。封入ガスの品質や種
類は、う第１図に示されるような、提案された光源は、
外側の容器なしで製作されるが、特定の応用分野、或い
は、他の条件においては、第２図に示されるような外側
の容器が、有利である。放電容器の端の領域が、２００
〜３００℃或いはそれ以上まで熱せられるか、高湿度の
大気中に置かれた場合、該外側の容器は、有利であるよ
うである。

−例として、５００Ｗ／Ｓ　　のパルスのエネルギーと
１，５００Ｖの供給電圧によって特徴づけられた、ガス
放電光源が示されてｈる。こｎは、希ガス封入光源であ
る。

本発明の放電ランプは、円筒形に整形さｎ、プラグタイ
プの密閉エレメント２および３によって密閉された放電
容器ｌを具備している。放電容器１と密閉エレメント２
は、セラミックのアルミナで作られておシ、放電容器ｌ
の長さは８０ｍｍでその内径は、４．８■である。密閉
エレメント２および３は、陽極４または陰極５および対
応する電流入力手段６または７から構成されｆｃ電極手
段を具備している。該電流入力手段６および７は、純粋
或いｔｉ約１％ジルコニウム含有のニオビウムから作ら
れることが有利である。該電流入力手段６および７′は
０．７ｍ径のワイヤを含む。陽極４は、不活性化された
、ウォルフラム製のブロック形エレメント、または、円
筒形エレメントを囲むウォルフラムワイヤである。陰極
５は、円筒形巻線状に設置された、活性化されたウォル
フラムから成る。

該電極手段は、陽極側と陽極側とでは、異る形に成形さ
れる。このことは、例えば、電流入力手段６におけるよ
シも電流入力手段７においてはよシ長い部分が放電容器
ｌに封入されていることを意味する。これによって電極
の非対称性が与えられ、　　ｉ上に示された放電容器の
場合、約３ｍの違いがある。該電流入力手段７は、該密
閉エレメント３の中に、適当な組成を有するエナメルに
よって固定されており、このエナメルは該放電容器１と
該密閉エレメント３の結合領域をハーメチックシールす
るためのリングの形で用いられる。このエナメルは、融
点を１３５０℃に調節された、アルミナとアルカリ土金
属の混成物を含む。このエナメルは、真空中または助層
ガス中にて熱せられ、溶解されるべきである。それから
、助層装備の中に設置された、該光源は反転される。こ
の位置で、該密閉エレメント２および陽極４は、エナメ
ルリングを具備する放電容器に設置され得る。このリン
グは融点まで熱せられ、このとき放電容器の内部空間は
真空まで排気される。

例えはキセノンから構成される、所望の圧力を有するガ
ス封入物は、ろう付けしてシールする前に、冷却によっ
て閉じられる放電容器に供給されるべきである。図面に
示される骸放寛容器ｌをろう付けした後、該放電容器ｌ
中のガス圧は３００ｔ　ＩＪパールであり、電極の先端
の間の距離は４３諺である。

上述の製作は、吸い管（Ｓｕｃｋｉｎｇ　　ＰＩＰ＠）
なしのガス放電光源のものである。放電容器の２つの端
部は同時に密封され、ろう付けされ得ることに注意する
ことが重要である。吸い管付の光源の場合、ニオビウム
製のチェープが該吸い管と電流入力手段を構成している
が、ろう付けと吸い出し、およびガス封入の操作は、別
々になされ得る。該吸管は放電容器の内部空間をガスで
満した後は閉じられるが、との吸管を用いることは、よ
り高いシ費用がかかる解決法である。

第２図の構成は、該ガス放寛容器およびホウケイ酸ペー
スの硬質ガラス製の円筒形外側容器１０を固定するため
の支持手段８および９を具備している。該外側容器１０
の内部空間を排気した後、大気圧のレンジの圧力までア
ルゴンを満して、ろう付けしてエジソンタイプの頭部を
取り付けるべきである。

光重合プロセスに用いられるフラッシェガンタイブの光
源は、紫外線を発生させねばならない。

これらの紫外線を保証するために、直列に接続さ４た４
つのガス放電ランプが１，５００Ｖの電圧源より１５μ
Ｆのコンデンサを介して供給される。

この放電ランプは内径８■を有し、電極の尖端の間の距
離は４６ｇｏ＋＋である。封入希ガスは、ガス圧１６０
イリパールのレンジを有し、キセノｙ４４お゛「び、飽
和蒸気圧を保証するために要求される缶脣扼虐Φに１瞳
の水銀から成る。

上述のものと同様の技術を適用して、上述のものの他の
封入ガスを有し、異る寸法を有する光源を作ることも可
能である。もちろん本発明による放電ランプは、土に述
べたことによシ特徴付けられるものと異る技術プロセス
によっても作られ得るが、そのようなランプは、特許請
求の範囲で規定された保護の範囲内にあるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明により提案された、ガスを封入した光
源の実施例を示す図、そして 第２図は、外側の容器内に設置された、本発明により提
案された希ガス封入の光源の実施例を示す図である。 （符号の説明） １・・・放電容器、２、３・・・密閉エレメント、４・
・・陽極、５・・・貼接、６．７・・・’Ｉ４Ｌｍ入力
手段、８，９・・・支持手段、１０・・・外側容器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円筒形の放電容器、該放電容器の内部空間に配置さ
   れた陽極と陰極、該陽極と陰極各々に接続された電流入
   力手段、および、希ガスのグループの中から選ばれた少
   くとも１つのガスから成る、該放電容器の内部空間の封
   入物を具備し、該封入物が、少くとも１０ミリバールの
   ガス圧を有する、特に、パルス動作をする、希ガス封入
   放電ランプであって、該放電容器の壁が、半透明なセラ
   ミックのアルミナから成ることを特徴とする放電ランプ
   。 ２、該円筒形放電容器（１）の端部において、半透明な
   セラミックのアルミナによって作られた密閉エレメント
   （２、３）が取り付けられ、該密閉エレメント（２、３
   ）および該電流入力手段（６、７）が本質的に等しい熱
   膨張係数を有し、該密閉エレメント（２、３）と該放電
   容器（１）が真空シールによって接続されている、特許
   請求の範囲第１項記載の放電ランプ。 ３、該電流入力手段（６、７）が、ニオビウムとその合
   金から成るグループから選ばれた金属で作られている、
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の放電ランプ。 ４、該電流入力手段（６、７）がタンタルとその合金か
   ら成るグループから選ばれた金属で作られている、特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の放電ランプ。 ５、該電流入力手段（６、７）が平行に配置された電線
   から成る、特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載
   の放電ランプ。 ６、該電流入力手段（６、７）が、該密閉エレメント（
   ２、３）に埋め込まれた円筒形のチューブエレメントか
   ら成る、特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の
   放電ランプ。 ７、該放電容器の内部空間にある該陽極（４）と該陰極
   （５）の部分の間の距離が、高々該放電容器（１）の両
   端部の間の距離の０．３５倍であって、該陽極（４）と
   該陰極（５）は、該陽極（４）と該陰極（５）との間の
   距離の２等分点と、該放電容器（１）の両端部間の距離
   の２等分点とが、該放電容器（１）の両端部の距離の少
   くとも０．０３倍の距離に配置されているような形で、
   該放電容器の内部空間に非対称に配置されている、特許
   請求の範囲第１〜６項のいずれかに記載の放電ランプ。 ８、円筒形の放電容器、該放電容器の内部空間に配置さ
   れた陽極と陰極、該陽極と陰極各々に接続された電流入
   力手段、および、希ガスのグループの中から選ばれた少
   くとも１つのガスと水銀から成る、該放電容器の内部空
   間の封入物を具備し、該封入物が、少くとも１０ミリバ
   ールのガス圧を有する、特に、パルス動作をする、希ガ
   ス封入放電ランプであって、該放電容器の壁が、半透明
   なセラミックのアルミナであることを特徴とする放電ラ
   ンプ。 ９、該円筒形放電容器（１）の終端部において、半透明
   なセラミックのアルミナによって作られた密閉エレメン
   ト（２、３）が取り付けられ、該密閉エレメント（２、
   ３）および該電流入力手段（６、７）が本質的に等しい
   熱膨張係数を有し、該密閉エレメント（２、３）と該放
   電容器（１）が真空シールによって接続されている、特
   許請求の範囲第８項記載の放電ランプ。 １０、該電流入力手段（６、７）が、ニオビウムとその
   合金から成るグループから選ばれた金属で作られている
   、特許請求の範囲第８項または第９項記載の放電ランプ
   。 １１、該電流入力手段（６、７）がタンタルとその合金
   から成るグループから選ばれた金属で作られている、特
   許請求の範囲第８項または第９項記載の放電ランプ。 １２、該電流入力手段（６、７）が平行に配置された電
   線から成る、特許請求の範囲第８〜１１項のいずれかに
   記載の放電ランプ。 １３、該電流入力手段（６、７）が、該密閉エレメント
   （２、３）に埋め込まれた円筒形のチューブエレメント
   から成る、特許請求の範囲第８〜１１項のいずれかに記
   載の放電ランプ。 １４、該放電容器の内部空間にある該陽極（４）と該陰
   極（５）の部分の間の距離が、高々、該放電容器（１）
   の両端部の間の距離の０．３５倍であって、該陽極（４
   ）と該陰極（５）は、該陽極（４）と該陰極（５）との
   間の距離の２等分点と、該放電容器（１）の両端部間の
   距離の２等分点とが、該放電容器（１）の両端部の距離
   の少くとも０．０３倍の距離に配置されているような形
   で、該放電容器の内部空間に非対称に配置されている、
   特許請求の範囲第８〜１３項のいずれかに記載の放電ラ
   ンプ。