JP2000500277A - 電気式放射源とこの放射源を備えた照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 放射源（３６）特に安定器（３７）によって誘電阻止パルス放電点灯に適用される放電ランプは、放電管の内部から誘電材料（４０ａ、４０ｂ）によって分離された少なくとも一つの電極（４１ａ、４１ｂ）を有している。少なくとも一方の電極（３９）および／又は誘電材料（４０ａ、４０ｂ）の的確な構成によって、局所的な電界強化個所が、パルス点灯中に一つあるいは複数の誘電阻止個別放電が専らその個所で発生され、その各個所当たり一つの個別放電だけが発生されるように作られている。それらの個所は特に、例えば電極が対向電極の方向に半球状に向けられた突起（４２ａ、４２ｂ〜４４ａ、４４ｂ）を有することにより、局所的に限定された電極間距離短縮によって実現される。この処置によって放電管（３８）にわたって一様に分布され時間的に安定した高い有効放射率の放電構造が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】 電気式放射源とこの放射源を備えた照射装置 技術分野 本発明は、請求の範囲の請求項１の上位概念部分に記載の電気式放射源に関す る。更に本発明は、請求項１５の上位概念部分に記載の放射源と電圧源とを備え た照射装置に関する。 放射源は運転中に誘電阻止放電によって非干渉性光を発生する。放電装置の電 圧源に接続されている一つあるいは二つの電極が誘電体によって放電菅の内部に おける放電から分離されていることによって、誘電阻止放電が発生される（片側 ないし両側誘電阻止放電）。 ここで非干渉性光を発生する放射源とは、ＵＶ（紫外線）放射器、ＩＲ（赤外 線）放射器および特に可視光線を発生する放電ランプを意味している。 この種の放射源は放射される光線のスペクトルに応じて全般照明、補助照明例 えば住居照明およびオフィス照明、ないし表示器例えばＬＣＤ（液晶表示器）の 背景照明並びに例えば殺菌あるいは光分解のＵＶ照射に適している。 従来の技術 本発明は国際特許出願公表第ＷＯ９４／２３４４２号およびそこに開示されて いる誘電阻止放電点灯方式から出発している。この点灯方式はむだ時間あるいは 休止時間で互いに分離されている原理的には無限の連続電圧パルスを利用してい る。有効照射発生率にとって重要な点は殊にパルスの形状並びにパルス時間ない しむだ時間の時間幅である。特にこの点灯方式に対して、片側あるいは両側で誘 電阻止される細長い例えば条片状の電極が利用される。例えば二つの細長い電極 が平行に相対して位置しているとき、平面的に見て即ち両電極が配置されている 面に対して垂直に見て多数の同形のΔ状の放電 構造が発生される。これらの放電構造は電極に沿って並び、それぞれ（瞬時の） 陽極の方向に広がる。両側誘電阻止放電において電圧パルスの極性が交番する場 合、視覚上には二つのΔ状構造が重なって現れる。この放電構造は特にｋＨｚの 範囲における繰返し周波数で発生されるので、観察者は人間の限の時間的解析に 相応する例えば砂時計の形の「平均的」放電構造のみを知覚する。個々の放電構 造の数は殊に印加される電力によって影響される。もっともこの場合、個々の放 電構造がその場所を電極に沿って事情によっては自発的に変化し、これにより放 射分布に或る種の不安定を生じてしまうという欠点がある。更に放電構造が放電 管の部分域に集まることもあり、これにより放電管の全容積に関して出力分布が 非常に不均一になる恐れがある。上述の特許明細書から交流電圧による運転用の 多数の放射源が知られている。ここでも個々の放電構造はその場所を自発的に変 化する恐れがある。更に個々の個別放電が精確に具体的にどの場所で点火される かについて言及されていない。個別放電の発生はむしろ空間的並びに時間的に不 規則な挙動を示す。 例えばドイツ特許出願公開第４０１０８０９Ａ１号明細書には、条片状ないし 線状の互いに平行に延びる電極を備えた高出力放射器が開示されている。互いに 直接隣接する異なった極性の二つの電極のそれぞれ長手方向においては隣接場所 に対する位置が特記されていない。その結果、これらの電極間で点火する個別放 電は平行な細長い電極の一つの共通の次元に応じて一つの自由度を持っている。 ヨーロッパ特許第０２５４１１１Ｂ１号明細書から、第１の透明の金属電極と 第２の平面的な金属電極例えば金属層を備えた放射器が知られている。その透明 の電極は透明な導電層としてあるいは金網として実現されている。第１の場合即 ち二つの平面的な電極が対向して位置しているとき、個別放電は従って両電極面 のそれぞれ二つの次元に応じて二つの自由度を持っている。第２の場合、個別放 電は金網のたて糸あるいはよこ糸に沿ってどこかで生じ、即ち依然として一つの 自由度を持っている。 更にまたヨーロッパ特許第０３１２７３２Ｂ１号明細書において、それぞれ金 網から成り互いに平行な二つの電極を備えた放射器が知られている。ここでは個 別放電は両金網の互いに対向して位置し互いに平行なたて糸あるい はよこ糸に沿ってどこかで生ずる。即ち個々の個別放電はそれぞれ平行なたて糸 あるいはよこ糸の共通した次元に応じて一つの自由度を持っている。 発明の説明 本発明の課題は、上述の欠点を除去し、その放電管の全容積に関して出力が一 様に分布し且つ全放電が特に時間的にも安定している放射源を提供することにあ る。本発明の他の課題は有効放射発生効率を改善することにある。 本発明によればこの課題は請求の範囲の請求項１の特徴部分を備えた手段によ って解決される。本発明の特に有利な実施態様はその各従属請求項に記載されて いる。 本発明のもう一つの課題は上述の放射源を有する照射装置を提供することにあ る。この課題は本発明に基づいて請求の範囲の請求項１５の特徴部分を備えた手 段によって解決される。 本発明の基本的な考えは、局所的に限定された多数の電界強化個所によって意 図的に空間的に有利な個別放電発生点を作ることにある。個別放電はいわばこの 局所的電界強化個所で強制的に発生され、そこにほぼ動かずにとどまり、即ち直 ぐ近くの場所に変位する自由度を持っていない。従って放電の全体構成は時間的 に非常に安定している。その個別放電の具体的形状は二次的な問題でしかない。 実際には上述のΔ状および砂時計状の個別放電がその有効放射発生率が高いこと により特に適している。しかし本発明はこのような形状の個別放電に限定されな い。 局所的電界強化個所は以下に簡単な考察が示すように種々の方式で実現できる 。距離ｄを隔てて配置された二つの電極に印加され時間的に変化する電圧をＵ（ ｔ）で表すと、両電極間に近似的にＥ（ｔ）＝Ｕ（ｔ）／ｄの強さの電界が生ず る。その結果、相応した個所ｒ_iにおける電極間距離ｄ（ｒ）の局所的短縮によ って、局所的電界強化Ｅ（ｔ；ｒ＝ｒ_i）＝Ｕ（ｔ）／ｄ（ｒ_i）（なおここでｉ ＝１、２、３・・・ｎでありｎは電界強化個所の総数である）が実現される。 更に放電空間内における電界強さＥ（ｒ）は阻 止電極の誘電層の容量効果によって影響される。つまり誘電体の容量効果によっ て放電空間内における電界強さＥ（ｒ）が弱められる。従って、本発明に基づく 局所的電界強化Ｅ（ｒ＝ｒ_i）は、相応した個所ｒ_iにおける誘電層の（総）厚さ ｂ（ｒ_i）の局所的に限定された減少によって、および／又は相対誘電率ε（ｒ_i ）の増大によって実現できる。 即ち局所的電界強化個所は少なくとも一つの電 極および又は誘電材料の的確な構成によって作られる。その個所の幾何学的広が りはそれぞれの個別放電の具体的寸法に合わせられる。ここで「構成」とは形状 、構造、材料並びに空間的配置および方向づけを意味している。 電極間距離短縮Δｄ（ｒ_i）は、特別に形成ないし構造化され旦つまた互いに 適切に空間的に配置された電極によって得られる。電極形状の具体的形態は放電 管の形状ないし対称性に合わせられる。更に双極電極パルスを利用する場合は、 異なった極性の電極が交互に陰極ないし陽極として作用し、従って電極は理想的 に完全に同じに形成できることが考慮される。これに対して単極電極パルスを利 用する場合は、陰極でΔ状の個別放電の「ピーク」が生ずるので、この陰極だけ を的確に構造化ないし形成することが目的に適っている。 直方体状あるいは平面状の平坦な放電管に対して、互いに平行に配置されてい る二つあるいはそれ以上のほぼ細長い電極が適している。電極全部が放電管の外 部あるいは内部、片側面あるいは両側面に配置されるか否かは、本発明に基づく 電極の構造の有利な作用にとって問題ではない。重要なことは、少なくとも一方 の極性の電極（片側誘電阻止放電）あるいは両極性の電極（両側誘電阻止放電） が誘電層によって放電から分離されていることだけである。 少なくとも一方の極性の電極は、設定し得る数ｎの電極間距離短縮Δｄ（ｒ_i ）（ここでｉ＝１、２、３・・・ｎである）が得られるように、放電管平面にお いて規則的な間隔を隔てて対向電極の方向に延びている成形部を備えている。例 えばラグ状突起を備えているかあるいは「ジグザグ状」並びに矩形波状に延びる 棒状電極が適当である。 半円形ないし半球形の成形部は、矩形あるいは三角形の形状とは異なってそれ ぞれ規定最短距離が実現され且つ望ましくないピーク作用が防止されるので、特 に有効である。 それぞれの電極の成形部ないし形成部は、これによって得られる局所的電界強 化が一方では個別放電が専らその電極間距離短縮Δｄ（ｒ_i）の個所ｒ_iで確実に 発生するために十分な大きさであるように寸法づけられる。他方では成形部によ ってないしは電極の成形によって占められる放電管の部分容積は個別放電自体に 利用されない。従ってできるだけコンパクトな放電管ないし有効に利用される放 電管容積を作るという条件のもとでは、むしろ比較的僅かな電極間距離短縮を目 指さなければならない。即ち個々の場合に容認できる妥協点を見いださなければ ならない。 距離短縮Δｄ（ｒ_i）と個別放電の有効火花長ｗとの典型的な比率は約０．１ 〜０．４の範囲にある。ここで有効火花長ｗは個所ｒ_iにおける誘電体の厚さｂ だけ減少された互いに隣接する異なった極性の電極間の距離ｄ（ｒ_i）であり、 即ちｗ＝ｄ（ｒ_i）−ｂである。 筒形放電管には特に、コイル状電極と一つあるいは複数の細長い電極との組合 せが適している。コイル状電極は同心的に軸方向に放電管の内部に配置されると 有利である。細長い一つあるいは複数の電極はコイル状電極の外周面に対して予 め設定し得る距離を隔てて例えば放電管の円筒状外被の外壁に特に円筒長手軸線 に対して平行に配置される。この電極の的確な形成並びに配置によって、互いに 分離された多数の電極間距離短縮個所が作られる。ピッチ高さ即ちコイルがその 間に一巻きする距離は特に、個別放電の重なりを防止するために、個別放電の最 大横方向広がり（Δ状個別放電の場合にはその脚幅に相応する）とほぼ同じ大き さをしているかそれより大きい。 ドイツ特許出願公開第４１４０４９７Ａ１号明細書には、コイル状内部電極を 備えた特に紫外線用の高出力放射器が既に開示されている。もっともこの内部電 極は交流電圧源の極を分布補助容量として作用する成形体に連結するためだけに 使用されている。交流電界の連結は高い誘電率の液体特に脱イオン水（ε＝８１ ）によって助成されている。更に対向電極は金網の形で実 現されている。この形態では上述した形式の個別放電に局所的に限定された電界 強化は生じない。従ってここでは個別放電の発生も本発明に基づくその分離もで きない。 放射源を照射装置の形に完成するために、放射源の電極はパルス電圧源の両極 に交互に接続される。そのパルス電圧源は国際特許出願公表第ＷＯ９４／２３４ ４２号で開示されているように休止によって断続された電圧パルスを供給する。 本発明の他の課題は、個別放電の重なりを十分に防止するか少なくとも制限す ることにある。つまり有効照射発生率は重なりの減少に伴って増大することが分 かっている。他方では個別放電の接近ないし重なりによって、放電管の容積に入 れられる電力が増大させられる。従って個々の場合に、電力の高さ（強い重なり ）と効率の高さ（弱い重なり）との適当な妥協を選ぶ必要がある。要求に応じて 、放射出力の絶対値あるいは放射出力の効率即ち可視光線の場合には光束ないし 発光効率がより強く重きを置かれる。 これらの観点を考慮に入れて、個別放電の最大横方向広がりを基礎として規格 化した距離は約０．５〜１．５の範囲にあることが好適であることが判明してい る。その際例えば規格距離０．５、１および１．５は、それぞれ隣接する部分放 電の中心線がその最大横方向広がりの半分、１倍ないし１．５倍だけ互いに離さ れていることを意味し、これは部分放電の重なり、重なりなしの接触ないし隔離 に相応している。間隔を隔てられた部分放電の場合、即ち部分放電間に無放電範 囲がある場合には、部分放電の相互作用が十分に防止される。 図面の説明 以下図面に示した幾つかの実施例を参照して本発明を詳細に説明する。 図１は、２つの電極が互いに並べて配置され電極間距離が局所的に縮められて いる片側誘導阻止パルス放電用の放電装置の原理図、 図２は２つの陽極とのこ歯状に延びる陰極とを備えた図１とは異なる放電装置 の原理図、 図３は２つの陽極と段状に延びる陰極とを備えた図１とは異なる放電装置の原 理図、 図４はラグ状突起付き陰極を備えた平形照射器の断面図、 図５ａはコイル状陰極を備えた筒形放電ランプの側面図、 図５ｂは図５ａにおけるＡ−Ａ線に沿った放電ランプの断面図、 図５ｃは図５ｂにおけるＢ−Ｂ線に沿った放電ランプの断面図、 図６ａは電極が底板に電極間間隔を局所的に縮めて配置されている本発明に基 づく平形ランプの一部破断概略平面図、 図６ｂは図６ａにおける平形ランプの概略側面図である。 図１はまず本発明の原理、即ち放電装置１の電極間距離を局所的に縮めること により局所的に電界を強めて、誘電阻止パルス放電の個別放電の場所を的確に位 置づける方式を詳細に説明するために役立つ。このために図１には互いに平行に 距離ｄを隔てて配置された二つの細長い電極２、３を備えた放電装置１が縦断面 図で概略的に示されている。両電極２、３の一方の電極２は誘電層４によって両 電極２、３間に広がる放電空間から分離されている。これに対して第２の金属電 極３は被覆されていない。即ちこれは特に単極電圧パルスで効率的に点灯される 片側誘電阻止放電装置である。その極性は、誘電阻止電極２が陽極として、誘電 非阻止電極３が陰極としてそれぞれ作用するように選定されている。 陰極３は陽極２側に向けられているラグ状突起９〜１２を有している。これに よって突起９〜１２の場所で電界が局所的に限定されて強められる。この的確な 電界強化は、十分に高い電力を前提としてこれらの各突起９〜１２でそれぞれΔ 状個別放電５〜８のピークが発生するようにさせる。突起９〜１２における個別 放電５〜８のピークの発生個所の望ましくない変位を阻止するか少なくとも制限 するために、各突起の横方向広がりｓ即ち陰極３に沿った距離は個別放電の脚の 幅ｆに比べて非常に小さくされている。典型的にはその横方向広がりｓは脚幅ｆ の約１／１０である。別の重要な大きさは突起９〜１２の突出高さｌであり、即 ち対向して位置する陽極２に対する最短距離の方向における距離即ち上述した電 極間距離短縮Δｄ（ｒ_i）である。 従って突起９〜１２と陽極との間の誘電層４を除いた距離は個別放電５〜８に対 する有効火花長ｗとなる。その結果、個別放電５〜８の確実な発生を保証するた めに突出高さｌは、電極電圧Ｕ（ｔ）が印加された際に十分な電界強さＥ（ｔ） ＝Ｕ（ｔ）／ｗが得られるように寸法づけられている。突出高さｌと有効火花長 ｗとの有利な比率は典型的には約０．１〜０．４の範囲にある。 隣接する個別放電５〜８の間隔はそれらに対応した突起９〜１２の間隔ａによ って影響される。このコンセプトを明瞭にするために図１において、連続する突 起９〜１２の間隔従ってそれらに対応した個別放電５〜８の間隔も種々に選定さ れている。更にΔ状の個別放電５〜８は等辺三角形の形をしていると仮定してい る。最初の二つの突起９、１０の相対距離はそれらに対応した両個別放電５、６ の脚幅ｆの丁度半分に相当し、脚幅ｆを基礎として規格化した規格距離０．５に 相当している。従ってこれらの両個別放電５、６は重なり範囲１３で互いに重な る。第２の突起１０と第３の突起１１との相対距離はそれらに対応した個別放電 ６、７の全脚幅ｆに丁度相当し、規格距離１に相当している。その結果これらの 両個別放電６、７は重なりなしに、また両個別放電６、７の脚部位間に無放電空 間なしに互いに直接続いている。第３の突起１１と第４の突起１２との相対距離 はそれらに対応した個別放電７、８の脚幅ｆよりも大きくされており、１より大 きな規格距離に相応している。従って両個別放電７、８はそれらの脚部位間の無 放電空間によって互いに分離されている。 図２および図３にはそれぞれ互いに平行に配置された二つの陽極を備えた図１ とは異なった放電装置が示されている。これらの図において図１同一部分には同 一符号が付されている。 図２において、電極間距離の局所的な短縮は、例えば金属線を「ジグザグ状」 ないしのこ歯状に折り曲げて両陽極２ａ、２ｂ間の平面内の中心に配置された陰 極１４によって実現されている。陰極１４の６個の角１５〜２０は交互に一方の 陽極２ａないし他方の陽極２ｂに向いている。このようにして電力が印加された 際に各角１５〜２０に精確にΔ状の個別放電２１〜２６を 発生させることができる。その場合、「奇数の角」即ち第１の角１５およびその 一つ置きの角１７、１９で発生する個別放電２１、２３、２５は一方の陽極２ａ で終える。これに対してそれらの間に位置するか続いている「偶数の」角１６、 １８、２０で発生する個別放電２２、２４、２６は反対側の陽極２ｂで終える。 これらの個別放電の相対間隔は角の相対間隔によって影響される。図２において 一つ置きの角１５、１７、１９ないし１６、１８、２０の相対間隔はそれぞれ個 別放電２１〜２６の脚幅と全く同じ大きさに選定されている。その結果、「奇数 」並びに「偶数」の個別放電２１、２３、２５ないし２２、２４、２６はそれぞ れ互いに直接隣接して陰極１４の両側に配列される。 図３では図２に対して陰極２７だけが変更されている。詳しくはこの陰極２７ は例えば金属線を一連の４段２８〜３１に折り曲げて形成され、両陽極２ａ、２ ｂ間の中心に配置されている。これらの段２８〜３１はこれらが電極間距離の局 所的な短縮機能を果たすように交互に一方の陽極２ａないし他方の陽極２ｂに向 けられている。 図３における放電装置は特に、所定の放電条件のもとで例えば放電管の内部に おけるガスあるいは混合気の非常に低い圧力の状態で発生されるような「カーテ ン状」の放電構造に適している。即ちこの特別な条件のもとではΔ状の個別放電 は生じない。むしろ一方では段２８、３０とこれに隣接する陽極２ａとの間で、 他方では段２９、３１とこれに隣接する陽極２ｂとの間でそれぞれ矩形状の放電 ３２、３４ないし３３、３５が生ずる。 なお変形例においては段状の陰極は補助的に薄い誘電層で被覆される（図示せ ず）。このようにして両側誘電阻止装置が実現される。これによって双極電圧パ ルスによる効率的な点灯方式も可能となる。その場合、Δ状の個別放電の向きは 常に電圧パルスの変動する極性によって逆方向に変化する。数１０ｋＨｚの典型 的な範囲のパルス繰返し周波数において、視覚的に「砂時計状」に見える個別放 電（図示せず）が生ずる。 更に、電極間距離を局所的に限定して短縮する本発明に基づく特徴を有する陰 極に対してもっと多くの適した形状が考えられる。特に電極を例えばヨ ーロッパ特許出願公開第０３６３８３２Ａ１号明細書に記載されているように放 電管の内壁あるいは外壁に導体路の形でプリントすることもできる。本発明の有 効な作用に対して重要なことはただ局所的に電界を強化する補助手段にあり、こ れはしかも個別放電当たりそれぞれ一つ存在する。更に電極は一平面内に設ける 代わりに同様に良好に空間的に配置することもできる。 図４ａおよび図４ｂにはそれぞれ平形照射器３６と安定器３７とを備えた照射 装置が縦断面図および横断面図で概略的に示されている。その電極装置は本発明 を説明するために図１に示したものと同じである。照射器３６はガラス製の直方 体状の細長い放電管３８から成っている。放電管３８の内部に約８ｋＰａの封入 圧でキセノンが封入されている。放電管３８の長手軸線において安定器３７の− 極に接続されている第１の電極３９（陰極）が中心に配置されている。長手軸線 に対して平行な両側の幅狭面４０ａ、４０ｂの外壁にそれぞれ安定器３７の＋極 に接続されているアルミニウム箔製の帯状電極４１ａ、４１ｂ（陽極）が配置さ れている。陰極３９は約１５ｍｍの相対間隔を隔てて３対のラグ状突起４２ａ、 ４２ｂ〜４４ａ、４４ｂを備えている金属棒から成っている。各対の両側突起４ ２ａ、４２ｂ〜４４ａ、４４ｂは逆向きにおよび両側の陽極４１ａ、４１ｂに向 けられている。突起４２ａ、４２ｂ〜４４ａ、４４ｂは直径約２ｍｍの半円形に 形成されている。即ち各陽極の方向における突出高さｌは約１ｍｍである。約９ ｍｍの有効火花長ｗに関連して商ｌ／ｗは約０．１１の値になっている。安定器 ３７は運転中に約１μｓの幅（全幅、半高）で約８０ｋＨｚのパルス繰返し周波 数で連続的な負電圧パルスを供給する。これによって放電管３８の内部に各突起 ４２ａ、４２ｂ〜４４ａ、４４ｂにΔ状の個別放電４５ａ、４５ｂ〜４７ａ、４ ７ｂが発生される。その各個別放電はそのピークが突起で発生し、誘電層として 作用する反対側の側壁４０ａ、４０ｂまで広がり、その外壁には陽極４１ａ、４ １ｂが取り付けられている。 図５ａ、図５ｂおよび図５ｃにはそれぞれ、放電ランプ４８の実施例が側面図 、横断面図および部分縦断面図で示されている。これはその外形が通常のねじ込 み口金４９付きのランプに似ている。厚さ０．７ｍｍのガラスから 成る円筒状放電管５０の内部に細長い内部電極５１が中心に配置されている。放 電管５０は約５０ｍｍの直径を有している。放電管５０の内部に１７３ｈＰａの 圧力でキセノンが封入されている。内部電極５１は金属線から右回りコイルとし て成形されている。金属線およびコイル５１の直径はそれぞれ１．２ｍｍおよび １０ｍｍである。ピッチ高さｈ即ちコイルがその間に完全に一巻きする距離は１ ５ｍｍである。この値はΔ状の個別放電の脚幅ｆにほぼ相応している。放電管５ ０の外壁に８ｃｍの長さの銀導体条片の形をした４個の外部電極５２ａ〜５２ｄ が等間隔にコイルの長手軸線に対して平行に設けられている。その結果、内部電 極５１の外側面に一ターン当たりそれぞれ４個の等間隔の個所５３ａ〜５３ｄが 存在し、即ち外部電極５２ａ〜５２ｄに直接隣接する個所が存在する。これらの ４つの最短火花長ｗ個所においてそれぞれΔ状の個別放電５４ａ〜５４ｄのピー クが発生し、放電管５０の内壁まで外部電極５２ａ〜５２ｄの方向に広がる。こ れらの最短火花長個所はターンごとに外部電極５２ａ〜５２ｄに沿って繰り返さ れている。このようにして個別放電はランプ長手軸線内で垂直に交差する二つの 平面において的確に互いに分離して発生する。なおその各平面は両側に位置する 二つの外部電極５２ａ、５２ｃないし５２ｂ、５２ｄを通って延びる。更に的確 にｈ≒ｆを選定することによって、個別放電が外部電極５２ａ〜５２ｄに沿って 互いに重ならないことが保証される。 外部電極５２ａ〜５２ｄは放電管５０の口金の範囲において外壁上に設けられ た銀導体条片５２ｅによって互いに導電的に接続されている。放電菅５０の内壁 は蛍光体層５５で被覆されている。これは青成分ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ₂＋ 、緑成分ＬａＰＯ₄：（Ｔｂ₃＋、Ｃｅ₃＋）および赤成分（Ｇｄ、Ｙ）ＢＯ₃：Ｅ ｕ₃＋を含む３波長域蛍光体である。これによって約１．２μｓのパルス幅の電 圧パルスをそれぞれ３７．４μｓの休止時間で分離して供給してパルス運転する 場合、約４５ｌｍ／Ｗの発光効率が得られる。これは、同じ形式であるが棒状電 極を備え即ち個別放電を的確に分離しない国際特許出願公表第ＷＯ９４／２３４ ４２号で開示されているランプに比べて、約１２〜１３％の発光効率の増加に相 当する。 なお変形例において、ランプの点灯にとって必要な電圧パルスを供給する安定 器（図示せず）はランプ口金４９に一体化されている。 図６ａおよび図６ｂには点灯中に白光を発生する平形蛍光ランプが平面図およ び側面図で概略的に示されている。これはＬＣＤ（液晶表示器）に対する背景照 明として設計されている。 この平形ランプ５６は矩形のベース面、４個の条片状の金属製陰極５８（−） および誘電阻止陽極５９（＋）を備えた平坦な放電管５７から成っている。この 放電管５７自体は底板６０、蓋板６１および枠６２から成っている。底板６０と 蓋板６１はそれぞれガラスろう６３によって枠６２に、放電管５７の内部６４が 直方体状に形成されるように気密に結合されている。底板６０は放電管５７が環 状に自由に突出した縁を有するように蓋板６１より大きくされている。蓋板６１ の内壁は、放電で発生されたＵＶ／ＶＵＶ光線を可視白光に変換する混合蛍光体 で被覆されている（図では見えない）。これは青成分ＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇ ：Ｅｕ₂＋）、緑成分ＬＡＰ（ＬａＰＯ₄：〔Ｔｂ₃＋、Ｃｅ₃＋〕）と赤成分Ｙ ＯＢ（〔Ｙ、Ｇｄ〕ＢＯ₃：Ｅｕ₃＋）を含む３波長域蛍光体である。蓋板６１は 説明上破断して示され、陰極５８および陽極５９の一部が露出している。 陰極５８および陽極５９は交互に底板６０の内壁に平行に配置されている。陽 極５９および陰極５８はそれぞれ一端が延長され、底板６０の両側に陽極側ない し陰極側のリードが配置されるように、底板６０上で放電管５７の内部６４から 両側に外に導き出されている。条片状電極５８、５９は底板６０の縁の上でそれ ぞれ陰極側外部リード６５ないし陽極側外部リード６６に移行している。その外 部リード６５、６６は電気パルス電圧源（図示せず）と接続するための接点とし て作用する。パルス電圧源の両極との接続は通常次のように行われる。まず個々 の陽極側および陰極側のリードがそれぞれ例えば接続線を含む適当な差込み接続 具（図示せず）によって互いに接続される。続いて共通の両方の陽極側ないし陰 極側接続線がパルス電圧源の両極に接続される。 放電管５７の内部６４において陽極５９は厚さ約２５０μｍのガラス層６ ７で完全に覆われている。 条片状陰極５８はそれぞれ隣接する陽極５８の側に半円形のラグ状突起６８を 有している。これは電界を局所的に限定して強化させ、その結果、Δ状の個別放 電（図示せず）は専らこれらの個所で点火し、続いてそこに位置づけられて燃焼 する。 突起６８とそれに隣接する条片状陽極との距離は約６ｍｍである。半円形のラ グ状突起６８の半径は約２ｍｍである。 リードおよび外部リード６５、６６を含めて個々の電極５８、５９はそれぞれ つながっている導体路構造として形成されている。この構造はスクリーン印刷技 術によって底板６０に直接設けられている。 平形ランプ５６の内部６４に１０ｋＰａの封入圧でキセノンから成るガス封入 物が存在している。 本発明は上述した実施例に限定されない。特に上述の実施例の個々の特徴を適 当に組み合わせることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヒチュケ、ロタール ドイツ連邦共和国 デー−81739 ミュン ヘン アルノー−アスマン−シュトラーセ 13 (72)発明者 ミューケ、イエンス ドイツ連邦共和国 デー−82343 ペッキ ング ファイヒテートシュトラーセ 41 (72)発明者 ジーバウエル、ロルフ ドイツ連邦共和国 デー−83620 フェル トキルヒェン ウィルヘルム−ライプル− シュトラーセ ７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．放射源（３６、４８、５６）が少なくとも部分的に透明でガス封入物を封入 されている密閉形（３８、５０）あるいはガスあるいは混合ガスで貫流される開 放形の電気絶縁材料から成る放電管と電極（３９、４１ａ、４１ｂ：５１、５２ ａ〜５２ｄ：５８、５９）とを有し、少なくとも一方の極性の電極（４１ａ、４ １ｂ：５２ａ〜５２ｄ：５９）が放電管の内部から誘電材料（４０ａ、４０ｂ： ５０、６７）によって分離され、パルス点灯中に対向する極性の電極間に電界が 発生されるような誘電阻止パルス放電形点灯に適した放射源（３６、４８、５６ ）において、少なくとも一方の極性の電極および／又は誘電材料の構成によって 電界を局所的に強化する個所が、パルス点灯中に専ら上述の個所で一つあるいは 複数の誘電阻止個別放電が発生され、その各個所当たり一つの個別放電だけが発 生されるように、作られていることを特徴とする放射源。 ２．電界を局所的に強化する個々の個所の相対間隔が、個別放電が重ならないよ うに選定されていることを特徴とする請求項１記載の放射源。 ３．個別放電の最大横方向広がりを基礎として規格化された電界を局所的に強化 する個所間における距離が約０．５〜１．５の範囲、特に０．９〜１．３の範囲 にあることを特徴とする請求項１記載の放射源。 ４．少なくとも一つの電極の局所的電界強化個所を作る構成が、対立する極性の 電極が局所的に限定された電極間距離短縮を有するような構成であることを特徴 とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の放射源。 ５．局所的に限定された電極間距離短縮がラグ状突起（９〜１２：４２ａ、４２ ｂ〜４４ａ、４４ｂ：６８）として実現されていることを特徴とする請求項４記 載の放射源。 ６．突起が半円形（６８）ないし半球形（４２ａ、４２ｂ〜４４ａ、４４ｂ）を していることを特徴とする請求項５記載の放射源。 ７．放電管（５７）が平坦に形成され、電極（５８、５９）が放電管（５７）の 少なくとも一つの壁に条片状に設けられていることを特徴とする請求項５又は６ 記載の放射源。 ８．局所的に限定された電極間距離短縮が矩形波の形の電極（２７）によって実 現されていることを特徴とする請求項４記載の放射源。 ９．局所的に限定された電極間距離短縮がのこ歯状電極（１４）によって実現さ れていることを特徴とする請求項４記載の放射源。 １０．局所的に限定された電極間距離短縮がコイル状電極（５１）および細長い 少なくとも一つの対向電極（５２ａ〜５２ｄ）によって実現され、その対向電極 （５２ａ〜５２ｄ）がコイル状電極（５１）の長手軸線に対して平行に配置され ていることを特徴とする請求項４記載の放射源。 １１．コイル状電極（５１）の高さピッチ（ｈ）が少なくとも個別放電（５４ａ ）の最大横方向広がり（ｆ）に相応していることを特徴とする請求項１０記載の 放射源。 １２．局所的電極間距離短縮（ｌ）の値と個別放電の火花長（ｗ）との比が約０ ．１〜０．４の範囲にあることを特徴とする請求項１１記載の放射源。 １３．局所的電界強化個所を作る誘電材料の構成が誘電層の厚さの局所的に限定 された減少によって実現されていることを特徴とする請求項１記載の放射源。 １４．局所的電界強化個所を作る誘電材料の構成が相対誘電率の局所的に限定さ れた増大によって実現されていることを特徴とする請求項１記載の放射源。 １５．放射源（３６）と連続電圧パルスを供給できる電圧源（３７）とを備え、 個々の電圧パルスがそれぞれ休止時間によって分離され、その放射源（３６）が 誘電阻止パルス放電に対して適しており、放射源（３６）がガス封入物を充填し た密閉形（３８）あるいはガスまたは混合ガスで貫流される開放形の電気絶縁材 料から成り少なくとも部分的に透明な放電管と電極（３９：４１ａ、４１ｂ）と を有し、少なくとも一方の極性の電極（４１ａ、４１ｂ）が放電管の内部から誘 電材料（３８）によって分離され、その電極（３９：４１ａ、４１ｂ）が電圧源 （３７）に接続され、パルス点灯中に対向する電極間にその都度電界が発生され る照射装置において、少なくとも一方の極性の電極および／又は誘電材料の構成 によって電界を局所的に限定する個所が、電圧源（３７）の運転中に一つあるい は複数の誘電阻止個別放電が専ら上述の個所で発生され、その各個所当たり一つ の個別放電だけが発生されるように作られていることを特徴とする照射装置。