JP2001283785A - Dielectric barrier discharge lamp and its apparatus - Google Patents

Dielectric barrier discharge lamp and its apparatus

Info

Publication number
JP2001283785A
JP2001283785A JP2000098064A JP2000098064A JP2001283785A JP 2001283785 A JP2001283785 A JP 2001283785A JP 2000098064 A JP2000098064 A JP 2000098064A JP 2000098064 A JP2000098064 A JP 2000098064A JP 2001283785 A JP2001283785 A JP 2001283785A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
barrier discharge
discharge lamp
dielectric barrier
external electrode
airtight container
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.)
Pending
Application number
JP2000098064A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Nishimura
潔 西村
Kazuhiko Yoshikawa
和彦 吉川
Akihiko Tauchi
亮彦 田内
Eisaku Wada
英作 和田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority to JP2000098064A priority Critical patent/JP2001283785A/en
Publication of JP2001283785A publication Critical patent/JP2001283785A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the flicker of light emission SOLUTION: The dielectric barrier discharge lamp comprises a tubular airtight receptacle 1 made of ultraviolet transmitting material including excimer generating gas inside, an internal electrode 2 having spirals along the inner surface of the airtight receptacle 1 and an external electrode 4 placed on the outer surface of the airtight receptacle 1. This layout contributes to shorten the distance between the internal electrode 2 and the external electrode 4. As a result, the discharge distribution of the internal electrode 2 in axial direction is uniformed to maintain the uniform light emission free from flicker.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体バリヤ放電
ランプおよびこれを用いた誘電体バリヤ放電ランプ装置
に関する。
The present invention relates to a dielectric barrier discharge lamp and a dielectric barrier discharge lamp device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】キセノンなどの希ガスあるいはキセノン
またはクリプトンなどの希ガスおよび塩素などの混合ガ
スを無電極放電させて、固有の単色に近い放射を発生さ
せるエキシマ放電ランプは、例えば、 ・B.Gellert and U.Kogelschatz “Generation of Exci
mer Emission in Dielectric Barrier Discharges” Ap
plied Physics B 52, 14-21 ・特開平6−310104号公報 ・特開平7−272692号公報 ・特開平7−220687号公報 等の文献に記載されて従来から知られている。
2. Description of the Related Art An excimer discharge lamp that emits a near-monochromatic radiation by causing an electrodeless discharge of a rare gas such as xenon or a mixed gas such as a rare gas such as xenon or krypton and chlorine is disclosed in, for example, Gellert and U. Kogelschatz “Generation of Exci
mer Emission in Dielectric Barrier Discharges ”Ap
plied Physics B 52, 14-21-Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-310104-Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-272692-Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-220687, etc.

【0003】図7は、従来の誘電体バリヤ放電ランプを
例示する正面図である。
FIG. 7 is a front view illustrating a conventional dielectric barrier discharge lamp.

【0004】図7において、101は円筒形の気密容
器、102は導電性を有する外部電極、103は導電性
を有する内部電極、104は封止部、105は高周波発
生回路である。気密容器101の内部には、キセノンな
どの紫外線を発光する物質が封入されている。
In FIG. 7, 101 is a cylindrical airtight container, 102 is an external electrode having conductivity, 103 is an internal electrode having conductivity, 104 is a sealing portion, and 105 is a high-frequency generation circuit. A substance that emits ultraviolet light such as xenon is sealed in the airtight container 101.

【0005】気密容器101は、石英等によって形成さ
れている。
[0005] The hermetic container 101 is formed of quartz or the like.

【0006】外部電極102は、気密容器101の外周
面に螺旋状に巻回されて装着されている。このような外
部電極102の他の形態としては、例えば、メッシュ状
のものが用いられる(図8参照)。
The external electrode 102 is spirally wound around the outer peripheral surface of the airtight container 101 and mounted. As another form of the external electrode 102, for example, a mesh-like one is used (see FIG. 8).

【0007】内部電極103は、例えば、コイル状、棒
状、線状、板状等の形状を有する導電性部材であり、封
止部104に固定された外部リード線106に接続して
いる。
The internal electrode 103 is, for example, a conductive member having a shape such as a coil shape, a bar shape, a line shape, and a plate shape, and is connected to an external lead wire 106 fixed to the sealing portion 104.

【0008】高周波発生回路105は、外部電極102
と内部電極103との間に電圧を印加して、誘電体バリ
ヤ放電に必要な電気エネルギーを供給する。
The high-frequency generation circuit 105 includes an external electrode 102
A voltage is applied between the electrode and the internal electrode 103 to supply electric energy required for dielectric barrier discharge.

【0009】このような構造のものは、高周波発生回路
105によって外部電極102と内部電極103との間
に電圧を印加することによってこれらの外部電極102
と内部電極103との間に誘電体バリヤ放電を生じさせ
る。この誘電体バリヤ放電は、いわゆる無声放電であ
り、外部電極102と内部電極103との間の誘電体部
分を放電電流はパルス状に流れる。図9および図10
は、このような誘電体バリヤ放電が生じている状態を模
式的に示している。このようなパルス状の電流は、高速
の電子流を持ち、気密容器101の内部に封入されたキ
セノンなどの紫外線を出す物質を一時的に分子状態(エ
キシマ状態)に結合する。そして、キセノンなどの紫外
線を出す物質は、分子状態から原子の基底状態に戻る際
に、再吸収の少ない紫外線を効率よく放出する。これ
が、誘電体バリヤ放電ランプの発光原理である。
In such a structure, a high frequency generating circuit 105 applies a voltage between the external electrode 102 and the internal electrode 103 so that these external electrodes 102
And a dielectric barrier discharge is generated between the internal electrode 103 and the internal electrode 103. This dielectric barrier discharge is a so-called silent discharge, and a discharge current flows in a pulse shape through a dielectric portion between the external electrode 102 and the internal electrode 103. 9 and 10
FIG. 1 schematically shows a state in which such a dielectric barrier discharge occurs. Such a pulsed current has a high-speed electron flow and temporarily couples a substance that emits ultraviolet light such as xenon sealed in the hermetic container 101 into a molecular state (excimer state). A substance that emits ultraviolet light, such as xenon, efficiently emits ultraviolet light with little re-absorption when returning from the molecular state to the atomic ground state. This is the light emission principle of the dielectric barrier discharge lamp.

【0010】なお、図8に例示するように外部電極10
2としてメッシュ構造のものが用いられる場合には、大
面積にわたって安定的に放電が生起し、安定放電時には
メッシュの交点近傍で発光が観測される。
[0010] As illustrated in FIG.
When a mesh structure 2 is used, discharge occurs stably over a large area, and light emission is observed near the intersection of the meshes during stable discharge.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】〔発光のちらつき〕図
7および図8に例示する誘電体バリヤ放電ランプでは、
外部電極102と内部電極103との間の誘電体部分の
距離が長く、始動後の発光時にはその間に陽光柱が発生
する。この陽光柱は、内部電極103が直線状であるこ
とから内部電極103が陰極サイクルになる場合の陰極
部位が定まらないことにより、必ずしも管長方向に均一
に発生するとは限らない。その結果、内部電極103の
軸方向の放電分布が不均一になり、発光のちらつきが生
じてしまうという問題がある。
[Flickering of Light Emission] In the dielectric barrier discharge lamp illustrated in FIG. 7 and FIG.
The distance of the dielectric portion between the external electrode 102 and the internal electrode 103 is long, and a positive column is generated during light emission after starting. The positive column is not necessarily generated uniformly in the tube length direction because the internal electrode 103 is linear and the cathode site when the internal electrode 103 is in a cathode cycle is not determined. As a result, there is a problem that the discharge distribution in the axial direction of the internal electrode 103 becomes non-uniform, and flickering of light emission occurs.

【0012】〔始動電圧、維持電圧〕また、図7および
図8に例示する誘電体バリヤ放電ランプでは、外部電極
102と内部電極103との間の誘電体部分の距離が長
いため、始動電圧および維持電圧がどうしても高くなっ
てしまうという問題がある。
[Starting Voltage, Sustaining Voltage] In the dielectric barrier discharge lamp illustrated in FIGS. 7 and 8, since the distance of the dielectric portion between the outer electrode 102 and the inner electrode 103 is long, the starting voltage and the sustaining voltage are reduced. There is a problem that the maintenance voltage is inevitably increased.

【0013】〔発光効率〕図7に例示するようなワイヤ
状の外部電極102を有する誘電体バリヤ放電ランプの
場合、外部電極102はある程度の密着性をもって気密
容器101に接していなければならない。気密容器10
1と外部電極102との間に非接触部分である浮きが多
いと、発光効率の低下を招く。その反面、気密容器10
1に対して100パーセントの接触率を持って外部電極
102を巻回しなければならないとすると、誘電体バリ
ヤ放電ランプの製造の困難性を招いてしまう。これに対
し、従来、気密容器101と外部電極102との間の密
着率に関して、何らの研究開発がなされていない。
[Emission efficiency] In the case of a dielectric barrier discharge lamp having a wire-shaped external electrode 102 as illustrated in FIG. 7, the external electrode 102 must be in contact with the hermetic container 101 with a certain degree of adhesion. Airtight container 10
If there is a lot of floating which is a non-contact portion between the first electrode and the external electrode 102, the luminous efficiency is reduced. On the other hand, the airtight container 10
If the external electrode 102 must be wound with a contact ratio of 100% with respect to 1, the production of the dielectric barrier discharge lamp becomes difficult. On the other hand, conventionally, no research and development have been made on the adhesion ratio between the airtight container 101 and the external electrode 102.

【0014】また、誘電体バリヤ放電ランプは、その発
光が継続することによって発熱し、これが発光効率を低
下させる原因となっている。
Further, the dielectric barrier discharge lamp generates heat as its light emission continues, which causes a reduction in luminous efficiency.

【0015】〔排気チップ〕気密容器101には、内部
にキセノンなどのガスを導入する必要から、その外周面
から突出する排気チップが生成されてしまう。このよう
な排気チップは、気密容器101に対するガスの導入方
法の如何等によって、必ず生成されるというわけではな
いが、排気チップが生成されてしまうようなガス導入手
法が一般にはとられる。ところが、この部分に図7に例
示するワイヤ状の外部電極102や図8に例示するメッ
シュ状の外部電極がかかるとすると、誘電体である気密
容器101の管厚の厚さからこの部分の発光効率が低下
し、不均一な発光が生じてしまうという問題がある。
[Exhaust Chip] Since gas such as xenon needs to be introduced into the hermetic container 101, an exhaust chip protruding from the outer peripheral surface is generated. Such an exhaust chip is not necessarily generated by a method of introducing a gas into the airtight container 101, but a gas introduction method that generates an exhaust chip is generally employed. However, if the wire-shaped external electrode 102 illustrated in FIG. 7 or the mesh-shaped external electrode illustrated in FIG. 8 is applied to this portion, the light emission of this portion is determined based on the thickness of the tube of the hermetic container 101 which is a dielectric. There is a problem that efficiency is reduced and uneven light emission occurs.

【0016】また、特に図7に例示するワイヤ状の外部
電極102の場合には、この部分にかかると、その部分
で気密容器101との間に滑りが生じ、緩んでしまうこ
とがあるという問題がある。
In particular, in the case of the wire-like external electrode 102 illustrated in FIG. 7, if it is applied to this portion, a slip may occur between the portion and the airtight container 101 and the portion may be loosened. There is.

【0017】〔発光の均一性〕紫外線を出す物質として
一般に用いられているキセノンは、原子数が多く重い。
このため、気密容器101の内部ではキセノンを主体と
するガスの対流が生じにくく、これを原因として気密容
器101の管長方向に発光むらが生じやすいという問題
がある。
[Uniformity of light emission] Xenon, which is generally used as a substance that emits ultraviolet light, has a large number of atoms and is heavy.
For this reason, convection of a gas mainly composed of xenon hardly occurs inside the hermetic container 101, which causes a problem that uneven light emission easily occurs in the tube length direction of the hermetic container 101.

【0018】〔殺菌ランプとしての用途〕誘電体バリヤ
放電ランプの用途としては、殺菌ランプへの適用が従来
から行なわれている。これは、誘電体バリヤ放電ランプ
における発光物質であるキセノンの波長が172nm程
度であり、この波長領域に酸素の吸収ピークがあるため
にオゾンの生成が促され、こうして生成されたオゾンに
よって被洗浄物の表面に付着する有機物が分解されてそ
の殺菌がなされるからである。
[Use as a germicidal lamp] As a use of a dielectric barrier discharge lamp, application to a germicidal lamp has been conventionally performed. This is because the wavelength of xenon, which is a light-emitting substance in a dielectric barrier discharge lamp, is about 172 nm, and the absorption peak of oxygen in this wavelength region promotes the production of ozone. This is because organic substances adhering to the surface are decomposed and sterilized.

【0019】これに対し、誘電体バリヤ放電ランプは、
その発光が継続することによって発熱する。これに対
し、誘電体バリヤ放電ランプを殺菌ランプとして用いる
場合、被殺菌物によっては熱に弱いものがある。ところ
が、誘電体バリヤ放電ランプはその発光が継続すること
によって発熱するため、被殺菌物に対して損傷を与えて
しまうことがあるという問題がある。
On the other hand, a dielectric barrier discharge lamp is
As the light emission continues, heat is generated. On the other hand, when the dielectric barrier discharge lamp is used as a germicidal lamp, some objects to be sterilized are weak to heat. However, since the dielectric barrier discharge lamp generates heat by continuing its light emission, there is a problem that the object to be sterilized may be damaged.

【0020】〔メッシュ電極特有の問題〕また、図8に
例示するような外部電極102がメッシュ状のものは、
気密容器101の表面上において外部電極102が占め
る割合がどうしても多いため、外部電極102が光の進
路を妨げ、気密容器101の表面における発光強度が弱
くなってしまうという問題がある。
[Problem Specific to Mesh Electrode] When the external electrode 102 as illustrated in FIG.
Since the ratio of the external electrode 102 on the surface of the hermetic container 101 is inevitably large, the external electrode 102 hinders the path of light, and there is a problem that the light emission intensity on the surface of the hermetic container 101 is weakened.

【0021】〔螺旋巻き電極特有の問題〕このような問
題は、図7に例示するような外部電極102であったと
しても、その巻回ピッチが狭すぎる場合には同様に生ず
る問題である。
[Problem peculiar to the spirally wound electrode] Such a problem is a problem that occurs even when the winding pitch is too narrow, even if the external electrode 102 is exemplified in FIG.

【0022】その反面、図7に例示するような外部電極
102を有する誘電体バリヤ放電ランプでは、外部電極
102の巻回ピッチが広すぎる場合には外部電極102
と内部電極103との間の電圧降下が発生し、紫外線変
換効率が悪くなってしまうという問題がある。加えて、
外部電極102の巻回ピッチが広すぎて外部電極102
と内部電極103との間の電圧降下が発生する場合に
は、内部電極103の軸方向の放電分布が不均一にな
り、その結果、発光のちらつきが生じてしまうという問
題もある。
On the other hand, in the dielectric barrier discharge lamp having the external electrodes 102 as illustrated in FIG. 7, if the winding pitch of the external electrodes 102 is too wide,
There is a problem that a voltage drop occurs between the electrode and the internal electrode 103, and the ultraviolet ray conversion efficiency deteriorates. in addition,
The winding pitch of the external electrode 102 is too wide,
When a voltage drop occurs between the internal electrode 103 and the internal electrode 103, the discharge distribution in the axial direction of the internal electrode 103 becomes non-uniform, and as a result, flickering of light emission occurs.

【0023】本発明の目的は、発光のちらつきを防止す
ることである。
An object of the present invention is to prevent flicker of light emission.

【0024】本発明の別の目的は、始動電圧および維持
電圧を低く抑えることである。
Another object of the present invention is to keep the starting voltage and the maintenance voltage low.

【0025】本発明の別の目的は、管長方向に発光むら
がない均一な発光を得ることである。
Another object of the present invention is to obtain uniform light emission without uneven light emission in the tube length direction.

【0026】本発明の別の目的は、発光効率を向上させ
ることである。
Another object of the present invention is to improve luminous efficiency.

【0027】本発明の別の目的は、機械的強度を向上さ
せることである。
Another object of the present invention is to improve mechanical strength.

【0028】本発明の別の目的は、発熱量を少なくし、
殺菌ランプとして用いる場合に被殺菌物に対する熱の影
響を低減することである。
Another object of the present invention is to reduce the amount of heat generated,
When used as a germicidal lamp, it is intended to reduce the influence of heat on an object to be sterilized.

【0029】本発明の別の目的は、発光強度を向上させ
ることである。
Another object of the present invention is to improve the light emission intensity.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の誘電体バ
リヤ放電ランプの発明は、紫外線透過性の材料からなる
管状の気密容器と;気密容器の内周面に沿って配置され
た螺旋形状を有する内部電極と;気密容器内に封入した
エキシマ生成ガスと;気密容器の外周に装着された外部
電極と;を具備していることを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a dielectric barrier discharge lamp having a tubular airtight container made of a material which transmits ultraviolet light, and a spiral shape disposed along the inner peripheral surface of the airtight container. An excimer product gas enclosed in an airtight container; and an external electrode mounted on the outer periphery of the airtight container.

【0031】したがって、外部電極と内部電極との間に
電圧が印加されると、両電極間に誘電体バリヤ放電が生
ずる。これにより、気密容器に封入されたエキシマ生成
ガスが一時的に分子状態(エキシマ状態)に結合し、こ
のような分子状態から原子の基底状態に戻る際に再吸収
の少ない紫外線を効率よく放出するため、誘電体バリヤ
放電ランプが発光する。放出される紫外線の波長域は、
気密容器に封入するエキシマ生成ガスの種類に依存し、
例えば、キセノンが多く封入される場合には、172n
mの波長の紫外線が放出される。
Therefore, when a voltage is applied between the external electrode and the internal electrode, a dielectric barrier discharge occurs between the two electrodes. As a result, the excimer product gas sealed in the airtight container is temporarily combined with a molecular state (excimer state), and when returning from such a molecular state to the ground state of atoms, ultraviolet rays with little re-absorption are efficiently emitted. Therefore, the dielectric barrier discharge lamp emits light. The wavelength range of the emitted ultraviolet light is
Depends on the type of excimer gas generated in the airtight container,
For example, when a large amount of xenon is encapsulated, 172n
Ultraviolet light having a wavelength of m is emitted.

【0032】また、内部電極と外部電極とは、気密容器
を介して対面し、共に、気密容器に接触状態に維持され
る。このため、ランプ始動後の発光時、内部電極と外部
電極との間に陽光柱はほとんど発生しない。そこで、内
部電極の軸方向の放電分布が均一になり、発光のちらつ
きが生じない均一な発光が得られる。また、外部電極と
内部電極との間の誘電体部分の距離が短いため、低い始
動電圧および維持電圧でも良好に点灯および発光する。
Further, the internal electrode and the external electrode face each other via the airtight container, and both are kept in contact with the airtight container. Therefore, at the time of light emission after starting the lamp, a positive column hardly occurs between the internal electrode and the external electrode. Thus, the discharge distribution in the axial direction of the internal electrode becomes uniform, and uniform light emission without flickering of light emission can be obtained. Further, since the distance of the dielectric portion between the external electrode and the internal electrode is short, it is possible to light and emit light well even at a low starting voltage and a low sustaining voltage.

【0033】請求項2記載の誘電体バリヤ放電ランプの
発明は、紫外線透過性の材料からなる管状の気密容器
と;気密容器の内部に封装した内部電極と;気密容器内
に封入したエキシマ生成ガスと;0.3mm以下のワイ
ヤ径を有し、気密容器の外周に0.5mm以上1.3m
m以下のピッチで螺旋状に巻回して装着されたワイヤ状
の外部電極と;を具備していることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a dielectric barrier discharge lamp, comprising: a tubular hermetic container made of a material that transmits ultraviolet light; an internal electrode sealed in the hermetic container; and an excimer generated gas sealed in the hermetic container. And having a wire diameter of 0.3 mm or less, and 0.5 mm or more and 1.3 m on the outer periphery of the airtight container.
and a wire-shaped external electrode wound spirally at a pitch of not more than m.

【0034】したがって、外部電極と内部電極との間に
電圧が印加されると、両電極間に誘電体バリヤ放電が生
ずる。これにより、気密容器に封入されたエキシマ生成
ガスが一時的に分子状態(エキシマ状態)に結合し、こ
のような分子状態から原子の基底状態に戻る際に再吸収
の少ない紫外線を効率よく放出し、誘電体バリヤ放電ラ
ンプが発光する。放出される紫外線の波長域は、気密容
器に封入するエキシマ生成ガスの種類に依存し、例え
ば、キセノンが多く封入される場合には、172nmの
波長の紫外線が放出される。
Therefore, when a voltage is applied between the external electrode and the internal electrode, a dielectric barrier discharge occurs between the two electrodes. As a result, the excimer product gas sealed in the hermetic container is temporarily bonded to a molecular state (excimer state), and when returning from such a molecular state to the ground state of atoms, ultraviolet rays with little re-absorption are efficiently emitted. , The dielectric barrier discharge lamp emits light. The wavelength range of the emitted ultraviolet light depends on the type of excimer-producing gas sealed in the airtight container. For example, when a large amount of xenon is sealed, ultraviolet light having a wavelength of 172 nm is emitted.

【0035】また、本発明では、気密容器の表面上にお
いて外部電極が占める割合が適正化される。これによ
り、外部電極の巻回ピッチが密に過ぎることにより生ず
る問題、つまり、外部電極が光の進路を妨げて気密容器
の表面における発光強度が弱くなってしまうということ
が防止される。また、外部電極の巻回ピッチが疎に過ぎ
ることによる問題、つまり、外部電極と内部電極との間
の電圧降下が発生し、紫外線変換効率が悪くなってしま
うということ、および、内部電極の軸方向の放電分布が
不均一になって発光のちらつきが生じてしまうというこ
とが防止される。
In the present invention, the ratio of the external electrodes on the surface of the airtight container is optimized. This prevents a problem caused by the winding pitch of the external electrodes being too close, that is, preventing the external electrodes from interfering with the light path and reducing the light emission intensity on the surface of the airtight container. In addition, the problem that the winding pitch of the external electrode is too sparse, that is, a voltage drop occurs between the external electrode and the internal electrode, thereby deteriorating the ultraviolet conversion efficiency, and This prevents the discharge distribution in the direction from becoming non-uniform and causing flickering of light emission.

【0036】請求項3記載の発明は、請求項2記載の誘
電体バリヤ放電ランプにおいて、気密容器はその外周面
に排気チップを備え、外部電極はその排気チップから外
れた位置で気密容器の外周に巻回されていることを特徴
とする。
According to a third aspect of the present invention, in the dielectric barrier discharge lamp according to the second aspect, the hermetic container has an exhaust chip on an outer peripheral surface thereof, and the external electrode has an outer peripheral portion at a position separated from the exhaust chip. It is characterized by being wound around.

【0037】気密容器の内部を排気してからエキシマ生
成ガスを内部に封入するための手段として、排気管を気
密容器の周面に接続する。そして、排気管を介して排気
したら、エキシマ生成ガスを排気管から気密容器内に封
入してから、排気管をチップオフすることにより、排気
チップが形成される。このように、排気チップを気密容
器の周面に備えることにより、排気管の接続作業および
排気・封入作業が容易になる。
An exhaust pipe is connected to the peripheral surface of the airtight container as a means for evacuating the inside of the airtight container and then sealing the excimer generated gas therein. After exhausting through the exhaust pipe, the excimer product gas is sealed in the airtight container from the exhaust pipe, and then the exhaust pipe is chipped off to form an exhaust chip. By providing the exhaust tip on the peripheral surface of the hermetic container in this way, the operation of connecting the exhaust pipe and the operation of exhausting / sealing are facilitated.

【0038】その反面、排気チップの部分は気密容器の
管厚が厚くなっている。このため、もしも排気チップの
部分に外部電極がかかってしまうとすると、誘電体であ
る気密容器の管厚の厚さからこの部分の発光効率が低下
し、不均一な発光が生じてしまうという問題がある。そ
こで、本発明では、外部電極を排気チップから外れた位
置で気密容器の外周に巻回するという構成により、この
ような問題を解決している。また、外部電極が排気チッ
プの部分にかかってしまうと、外部電極が緩みやすくな
り、機械的強度が低下するという問題もある。外部電極
を排気チップから外れた位置で気密容器の外周に巻回す
るという構成を有する本発明は、このような問題をも解
決している。
On the other hand, the air-tight container has a thick tube at the exhaust chip. For this reason, if an external electrode is applied to the exhaust chip portion, the luminous efficiency of this portion is reduced due to the thickness of the tube of the hermetic container, which is a dielectric material, and uneven light emission occurs. There is. In the present invention, such a problem is solved by a configuration in which the external electrode is wound around the outer periphery of the airtight container at a position separated from the exhaust tip. Further, when the external electrode is applied to the exhaust chip portion, the external electrode is easily loosened, and there is a problem that the mechanical strength is reduced. The present invention, which has a configuration in which the external electrode is wound around the outer periphery of the airtight container at a position separated from the exhaust tip, also solves such a problem.

【0039】請求項4記載の発明は、請求項2または3
記載の誘電体バリヤ放電ランプにおいて、外部電極は、
その長さの70パーセント以上の部分が気密容器の外周
面に接触していることを特徴とする。
The invention described in claim 4 is the second or third invention.
In the described dielectric barrier discharge lamp, the external electrode is
A feature is that 70% or more of the length is in contact with the outer peripheral surface of the airtight container.

【0040】したがって、気密容器と外部電極との間に
非接触部分である浮きの量が適正化される。つまり、本
発明のように外部電極の70パーセント以上の部分が気
密容器の外周面に接触しているとすると、気密容器に対
する外部電極の浮きに基づく発光効率の低下が生じな
い。そして、本発明では、外部電極の30パーセント未
満の部分では気密容器に対する浮きが許容されることか
ら、誘電体バリヤ放電ランプの製造の容易化が図られ
る。
Therefore, the amount of floating which is a non-contact portion between the airtight container and the external electrode is optimized. That is, when 70% or more of the external electrode is in contact with the outer peripheral surface of the hermetic container as in the present invention, the luminous efficiency does not decrease due to the floating of the external electrode with respect to the hermetic container. In the present invention, since the floating of the outer electrode with respect to the airtight container is allowed in a portion of less than 30% of the external electrode, the manufacture of the dielectric barrier discharge lamp is facilitated.

【0041】請求項5記載の発明は、請求項2ないし4
のいずれか一記載の誘電体バリヤ放電ランプにおいて、
互いの管壁間に不活性ガス用の流路となる隙間を開けて
気密容器を収納する管状の外管をさらに有し、外管は流
路に不活性ガスを導くための流入口を有することを特徴
とする。
The fifth aspect of the present invention is the second aspect of the present invention.
The dielectric barrier discharge lamp according to any one of the above,
A tubular outer tube for accommodating an airtight container with a gap for an inert gas flow path provided between the pipe walls is further provided, and the outer tube has an inlet for introducing the inert gas into the flow path. It is characterized by the following.

【0042】ここで、不活性ガスとしては、例えば窒素
が用いられる。
Here, for example, nitrogen is used as the inert gas.

【0043】したがって、流入口から気密容器と外管と
の間に形成される流路に不活性ガス等の冷却媒体を導く
ことができ、これにより、発光により温度が上昇しよう
とする気密容器の温度を下げることが可能となる。よっ
て、発光が継続した場合の温度上昇が抑制され、発光効
率が高く維持される。
Therefore, a cooling medium such as an inert gas can be guided from the inflow port to the flow path formed between the hermetic container and the outer tube, whereby the temperature of the hermetic container whose temperature tends to rise due to light emission can be increased. It is possible to lower the temperature. Therefore, a rise in temperature when light emission continues is suppressed, and light emission efficiency is maintained high.

【0044】また、殺菌ランプに適用する場合には、外
管と気密容器との間に形成される流路に不活性ガスを導
くことにより温度上昇が抑制されることから、熱に弱い
被殺菌物に対して損傷を与えにくくなる。
When applied to a germicidal lamp, the temperature rise is suppressed by introducing an inert gas into a flow path formed between the outer tube and the airtight container. It is less likely to damage objects.

【0045】請求項6記載の発明は、請求項2ないし5
のいずれか一記載の誘電体バリヤ放電ランプにおいて、
エキシマ生成ガスは、全圧300torr以上に規定さ
れた、70パーセント以上のキセノンとキセノンよりも
比重が小さな不活性ガスとの混合ガスであることを特徴
とする。
The invention according to claim 6 is the invention according to claims 2 to 5
The dielectric barrier discharge lamp according to any one of the above,
The excimer product gas is characterized in that it is a mixture gas of xenon of 70% or more and an inert gas having a specific gravity smaller than that of xenon, specified at a total pressure of 300 torr or more.

【0046】したがって、エキシマ生成ガスには、キセ
ノンよりも比重が小さな不活性ガスが混合されているた
め、気密容器の内部でエキシマ生成ガスの対流が生じや
すくなり、エキシマ生成ガスの対流が生じにくいことを
原因とする気密容器の管長方向の発光むらや立ち上がり
時間のばらつきが防止される。
Therefore, since the excimer product gas is mixed with the inert gas having a specific gravity smaller than that of xenon, convection of the excimer product gas easily occurs inside the hermetic container, and convection of the excimer product gas hardly occurs. As a result, uneven light emission in the tube length direction of the airtight container and variations in the rise time are prevented.

【0047】請求項7記載の誘電体バリヤ放電ランプ装
置の発明は、請求項1ないし6のいずれか一記載の誘電
体バリヤ放電ランプと;誘電体バリヤ放電ランプの内部
電極と外部電極との間に高周波電圧を印加する高周波発
生回路と;を具備していることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a dielectric barrier discharge lamp device, comprising: the dielectric barrier discharge lamp according to any one of the first to sixth aspects; and between the internal electrode and the external electrode of the dielectric barrier discharge lamp. And a high-frequency generation circuit for applying a high-frequency voltage to the power supply.

【0048】したがって、高周波発生回路は、内部電極
と外部電極との間に電圧を印加することによって両電極
間に誘電体バリヤ放電を生じさせる。これにより、気密
容器に封入されたエキシマ生成ガスが一時的に分子状態
(エキシマ状態)に結合し、このような分子状態から原
子の基底状態に戻る際に再吸収の少ない紫外線を効率よ
く放出し、誘電体バリヤ放電ランプが発光する。放出さ
れる紫外線の波長域は、気密容器に封入するエキシマ生
成ガスの種類に依存し、例えば、キセノンが多く封入さ
れる場合には、172nmの波長の紫外線が放出され
る。発光した誘電体バリヤ放電ランプは、請求項1ない
し6のいずれか一記載の発明の作用効果を奏する。
Therefore, the high-frequency generation circuit generates a dielectric barrier discharge between both electrodes by applying a voltage between the internal electrode and the external electrode. As a result, the excimer product gas sealed in the hermetic container is temporarily bonded to a molecular state (excimer state), and when returning from such a molecular state to the ground state of atoms, ultraviolet rays with little re-absorption are efficiently emitted. , The dielectric barrier discharge lamp emits light. The wavelength range of the emitted ultraviolet light depends on the type of excimer-producing gas sealed in the airtight container. For example, when a large amount of xenon is sealed, ultraviolet light having a wavelength of 172 nm is emitted. The light emitting dielectric barrier discharge lamp has the function and effect of the invention according to any one of claims 1 to 6.

【0049】ここで、本発明の誘電体バリヤ放電ランプ
装置は、例えば、紫外線照射装置に適用化能である。
「紫外線照射装置」とは、誘電体バリヤ放電ランプから
発生する紫外線を利用するあらゆる装置を意味する。例
えば、半導体ステッパー、光洗浄装置、光硬化装置およ
び光乾燥装置などである。
Here, the dielectric barrier discharge lamp device of the present invention is applicable to, for example, an ultraviolet irradiation device.
“Ultraviolet irradiation device” means any device that utilizes ultraviolet light generated from a dielectric barrier discharge lamp. For example, there are a semiconductor stepper, a light cleaning device, a light curing device, a light drying device, and the like.

【0050】次いで、本発明において、特に指定しない
限り、用語の定義および技術的意味は次による。
Next, in the present invention, the definitions and technical meanings of the terms are as follows unless otherwise specified.

【0051】〔気密容器〕紫外線透過性の材料からなる
気密容器は、一般的には石英ガラスを用いて製作するこ
とができる。しかし、本発明では紫外線透過性を有すれ
ばどのような材料で気密容器を構成してもよい。
[Airtight Container] An airtight container made of a material that transmits ultraviolet light can be generally manufactured using quartz glass. However, in the present invention, the airtight container may be made of any material as long as it has ultraviolet transmittance.

【0052】また、気密容器は、管状であれば直管だけ
でなく、湾曲していてもよい。
The airtight container is not limited to a straight tube as long as it is tubular, and may be curved.

【0053】〔内部電極〕内部電極は、ニッケル、タン
グステン、モリブデンなどの耐熱性の金属、あるいは、
ステンレス、チタン等の金属からなり、内部電極に特徴
を有する請求項1記載の発明を除き、内部電極は、棒
状、線状または板状などをなしていて、気密容器の内部
に封装されているが、少なくとも一端が気密容器の端部
に封着されている。内部電極の他端は気密容器の内部に
適当な手段によって固定して支持されていればよい。し
かし、内部電極の他端も一端と同様に気密容器の端部に
封着すると、内部電極の気密容器に対する固定が容易か
つ確実になる。材料面からいうと、タングステンは関数
が相対的に小さいので電子が放射しやすく始動電圧を下
げるのに効果的である。
[Internal Electrode] The internal electrode is made of a heat-resistant metal such as nickel, tungsten, molybdenum, or the like.
Except for the invention according to claim 1, which is made of a metal such as stainless steel or titanium and has a feature in the internal electrode, the internal electrode has a rod shape, a linear shape, a plate shape, or the like, and is sealed inside an airtight container. However, at least one end is sealed to the end of the airtight container. The other end of the internal electrode may be fixed and supported inside the airtight container by an appropriate means. However, if the other end of the internal electrode is sealed to the end of the airtight container like the one end, the fixing of the internal electrode to the airtight container becomes easy and reliable. In terms of material, tungsten has a relatively small function, so that electrons are easily emitted, which is effective in lowering the starting voltage.

【0054】請求項1記載の発明における内部電極とし
ては、例えば直径1mmのものが用いられ、その巻回ピ
ッチは5mm程度が良好である。
The internal electrode according to the first aspect of the present invention has a diameter of, for example, 1 mm, and its winding pitch is preferably about 5 mm.

【0055】また、内部電極を石英ガラスからなる気密
容器の端部に封着するには、石英ガラスにコンパクトに
封着する場合に多用されている封着金属箔を用いる封着
構造を採用することができる。また、石英ガラスをピン
チシールすることにより、封着金属箔を気密にシールす
ることができる。
Further, in order to seal the internal electrode to the end of the airtight container made of quartz glass, a sealing structure using a sealing metal foil which is frequently used when sealing the quartz glass compactly is adopted. be able to. Further, the sealing metal foil can be hermetically sealed by pinch sealing the quartz glass.

【0056】さらに、内部電極を通電加熱するように構
成することにより、電子の発生が促進され、ランプ電流
が増加するとともに、放電開始電圧および放電維持電圧
も低減することが分かった。通電加熱に適合させるため
には、内部電極を例えばタングステンフィラメントをコ
イル状に形成するのがよい。この場合、フィラメント加
熱電源を用いて内部電極を加熱する。
Further, it has been found that the configuration in which the internal electrodes are heated by energization promotes the generation of electrons, increases the lamp current, and also reduces the discharge starting voltage and the discharge sustaining voltage. In order to adapt to the electric heating, it is preferable to form the internal electrode, for example, a tungsten filament in a coil shape. In this case, the internal electrodes are heated using a filament heating power supply.

【0057】さらにまた、内部電極の表面には、必要に
応じて誘電体層を形成することができる。誘電体層を形
成することにより、内部電極の近傍の電界強度を大きく
して紫外線放出を増加させることができる。
Further, a dielectric layer can be formed on the surface of the internal electrode as needed. By forming the dielectric layer, the intensity of the electric field near the internal electrode can be increased to increase the emission of ultraviolet light.

【0058】さらにまた、請求項2ないし6記載の発明
では、内部電極は、製造時における内部電極および気密
容器の熱膨張率の差を吸収しきれないために、長めに製
作するので弛みやすい。また、点灯中に高温になった場
合にも熱膨張して弛む。内部電極が弛むと、設計どおり
の特性が出なくなってしまう。
Further, in the inventions according to the second to sixth aspects, since the internal electrode cannot be made to absorb the difference in the coefficient of thermal expansion between the internal electrode and the hermetic container at the time of manufacture, the internal electrode is made longer and therefore easily sags. In addition, even when the temperature becomes high during lighting, it is thermally expanded and loosened. If the internal electrodes are loosened, the characteristics as designed will not be obtained.

【0059】そこで、内部電極が弛まないようにするた
めに、たとえ細くても中間部を支持する支持手段を用い
ることもできる。
Therefore, in order to prevent the internal electrodes from being loosened, a supporting means for supporting the intermediate portion even if it is thin may be used.

【0060】なお、支持手段として支持ワイヤを内部電
極の中間部に係合させ、支持ワイヤの基端を排気チップ
に溶着して固定することができる。
Incidentally, as a supporting means, a supporting wire can be engaged with an intermediate portion of the internal electrode, and the base end of the supporting wire can be fixed by welding to the exhaust tip.

【0061】〔エキシマ生成ガス〕エキシマ生成ガスと
しては、キセノン、クリプトンまたはアルゴンなどの希
ガス単体または希ガスおよびフッ素、塩素、臭素または
よう素などのハロゲンの混合ガスなどを用いることがで
きる。このようなエキシマ生成ガスの封入圧力は、紫外
線出力と始動性とに影響を与える。エキシマ生成ガスの
封入圧力としては、例えば、10〜70kPa程度が適
当である。
[Excimer-producing gas] As the excimer-producing gas, a rare gas such as xenon, krypton or argon or a mixed gas of a rare gas and a halogen such as fluorine, chlorine, bromine or iodine can be used. The sealing pressure of the excimer generated gas affects the ultraviolet output and the startability. An appropriate pressure for filling the excimer generation gas is, for example, about 10 to 70 kPa.

【0062】〔外部電極〕外部電極は、内部電極との間
で誘電体バリヤ放電を発生させるために作用するが、誘
電体バリヤ放電によって生成したエキシマから放出され
た紫外線を外部に導出するため、および紫外線放出を増
加するために、メッシュ構造が従来から採用されてい
る。本発明においては、請求項1記載の発明において、
外部電極をメッシュ構造に形成するのが好適である。
[External Electrode] The external electrode functions to generate a dielectric barrier discharge between the internal electrode and the internal electrode. In order to lead the ultraviolet light emitted from the excimer generated by the dielectric barrier discharge to the outside, Mesh structures have been traditionally employed to increase UV emission. In the present invention, in the invention of claim 1,
Preferably, the external electrodes are formed in a mesh structure.

【0063】外部電極のメッシュ構造を排気チップに係
止するには、板状に展開したメッシュ構造体を気密容器
の側面に巻き付けて、メッシュ部を排気チップに圧入さ
せ、両端を突き合わせるか、重ね合わせてから、メッシ
ュ構造体の端部のメッシュ部に針金を通して縛り付ける
か、コ字状などに折曲した機械的係止具を用いて固着す
ればよい。また、予めメッシュ構造体を気密容器より径
大の円筒状に形成して、その内部に気密容器を挿入し、
メッシュ構造体の両端を掴んで引っ張ってメッシュ構造
体を縮径させて、メッシュ部を排気チップに係止させな
がら気密容器の外側に密着させることもできる。
In order to lock the mesh structure of the external electrode to the exhaust chip, the mesh structure developed in a plate shape is wrapped around the side of the airtight container, and the mesh portion is pressed into the exhaust chip, and both ends are abutted. After overlapping, the wire may be tied through a wire to the mesh portion at the end of the mesh structure, or may be fixed using a mechanical locking tool bent in a U-shape or the like. In addition, the mesh structure is formed in advance into a cylindrical shape having a diameter larger than that of the airtight container, and the airtight container is inserted therein,
The both ends of the mesh structure can be grasped and pulled to reduce the diameter of the mesh structure, and the mesh portion can be brought into close contact with the outside of the airtight container while being locked to the exhaust chip.

【0064】これに対し、請求項2ないし6記載の発明
では、外部電極は、0.3mm以下のワイヤ径を有する
ワイヤ状に形成され、気密容器の外周に0.5mm以上
1.3mm以下のピッチで螺旋状に巻回して装着されて
いる。このような外部電極は、適当な金属、例えばステ
ンレス鋼、ニッケル、銀、金やプラチナなどを用いて形
成することができる。
On the other hand, in the inventions according to the second to sixth aspects, the external electrode is formed in a wire shape having a wire diameter of 0.3 mm or less, and is formed on the outer periphery of the airtight container with a diameter of 0.5 mm or more and 1.3 mm or less. It is spirally wound at the pitch and mounted. Such an external electrode can be formed using a suitable metal, for example, stainless steel, nickel, silver, gold, platinum, or the like.

【0065】以上、本発明に適用可能な材料や物質、寸
法や製造方法等を述べたが、これらの限定は本発明を適
用する場合の一例に過ぎず、本発明の解釈に際しては、
上記材料、物質、寸法および製造方法等に限定されない
ことはいうまでもない。
The materials, substances, dimensions, manufacturing methods, and the like applicable to the present invention have been described above. However, these limitations are merely examples when the present invention is applied.
It goes without saying that the present invention is not limited to the above materials, substances, dimensions, manufacturing methods, and the like.

【0066】[0066]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態を図1
ないし図3に基づいて説明する。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
A description will be given based on FIG.

【0067】図1は外部電極の一部を断面にして示す誘
電体バリヤ放電ランプの正面図、図2はその縦断側面
図、図3は誘電体バリヤ放電ランプの軸方向位置とUV
強度との関係を示すグラフである。
FIG. 1 is a front view of a dielectric barrier discharge lamp showing a part of an external electrode in section, FIG. 2 is a vertical sectional side view thereof, and FIG. 3 is an axial position and UV of the dielectric barrier discharge lamp.
It is a graph which shows the relationship with intensity.

【0068】図1および図2において、1は気密容器、
2は内部電極、3は外部リード線、4は外部電極であ
る。
1 and 2, 1 is an airtight container,
2 is an internal electrode, 3 is an external lead wire, and 4 is an external electrode.

【0069】気密容器1は、石英ガラスからなり、外径
12mmで内径10mmの細長い円筒状の中空部1a、
中空部1aの両端に形成された封止部1bおよび中空部
1aの周面に形成された排気チップ1cを備えていて、
全長300mmである。
The airtight container 1 is made of quartz glass and has an elongated cylindrical hollow portion 1a having an outer diameter of 12 mm and an inner diameter of 10 mm.
A sealing portion 1b formed at both ends of the hollow portion 1a and an exhaust chip 1c formed on the peripheral surface of the hollow portion 1a;
The total length is 300 mm.

【0070】封止部1bは、内部にモリブデン箔11が
埋設されたピンチシール構造である。
The sealing portion 1b has a pinch seal structure in which the molybdenum foil 11 is embedded.

【0071】排気チップ1cは、先端が尖るように形成
されていることが好ましい。
The exhaust tip 1c is preferably formed to have a sharp tip.

【0072】気密容器1の中空部1aの内部にはエキシ
マ生成ガスとしてキセノンが封入されている。
Xenon is sealed in the hollow portion 1a of the airtight container 1 as an excimer generation gas.

【0073】内部電極2としては、ワイヤ状のものが用
いられ、このような内部電極2は、気密容器1の内周面
に沿って配置された螺旋形状を有する。この内部電極2
は、例えば直径1mmのものが用いられ、その巻回ピッ
チは5mm程度に設定されている。また、内部電極2の
巻き径は、その最大径が気密容器1の内径の10mmに
合せて10mmに設定されている。そして、このような
内部電極2は、その両端が気密容器1の両端に形成され
た封止部1bに支持されているとともに、モリブデン箔
11の一端に溶接されている。
As the internal electrode 2, a wire-like one is used, and such an internal electrode 2 has a spiral shape arranged along the inner peripheral surface of the airtight container 1. This internal electrode 2
Has a diameter of 1 mm, for example, and the winding pitch is set to about 5 mm. The winding diameter of the internal electrode 2 is set to 10 mm so that the maximum diameter thereof matches the inner diameter of the airtight container 1 of 10 mm. The internal electrode 2 is supported at both ends by sealing portions 1 b formed at both ends of the airtight container 1 and is welded to one end of the molybdenum foil 11.

【0074】モリブデン箔11の他端には外部リード線
3が溶接されている。
An external lead wire 3 is welded to the other end of the molybdenum foil 11.

【0075】外部電極4は、メッシュ構造体を筒状に成
形して気密容器1の外面を全周にわたって包囲するとと
もに、排気チップ1cに係止されている。
The external electrode 4 is formed by shaping the mesh structure into a cylindrical shape, surrounds the outer surface of the airtight container 1 over the entire circumference, and is fixed to the exhaust tip 1c.

【0076】また、外部電極4のメッシュ構造は、線径
0.1mmのステンレス鋼線(#304)で編組したメ
リヤス編組構造によって構成されている。メッシュ間隔
は、縦2.8mm、横3mmである。
The mesh structure of the external electrode 4 is a knitted braided structure formed by braiding a stainless steel wire (# 304) having a wire diameter of 0.1 mm. The mesh interval is 2.8 mm long and 3 mm wide.

【0077】さらに、外部電極4を気密容器1に装着す
るには、メリヤス編組構造体を直径20mmの筒体に形
成し、気密容器1を筒体の内部に挿入してから、筒体の
両端を掴んで両端方向に引っ張る。すると、筒体は、引
き延ばされてメッシュが変形しながら縮径する。排気チ
ップ1cは、筒体を引っ張る過程でメッシュ部分を押し
拡げて食い込み、外部電極4を貫通して外部に突出す
る。筒体は、排気チップ1cが貫通した部分から変形し
て気密容器1に密着し、形状が安定した後に順次両端方
向に伸びていくため、メッシュは菱形に変形するもの
の、形状が安定して気密容器1に密着した状態を維持す
る。外部電極4は、排気チップ1cが貫通しているた
め、気密容器1に固定され、不用意に脱落するようなこ
とはなくなる。
Further, in order to mount the external electrode 4 on the airtight container 1, the knitted braided structure is formed into a cylindrical body having a diameter of 20 mm, and the airtight container 1 is inserted into the cylindrical body. And pull it toward both ends. Then, the cylindrical body contracts while the mesh is deformed by being elongated. The exhaust tip 1c pushes and expands the mesh portion in the process of pulling the cylindrical body, penetrates the external electrode 4, and projects outside. The cylindrical body is deformed from the portion through which the exhaust tip 1c penetrates, adheres to the airtight container 1, and gradually expands in both ends after the shape is stabilized. Therefore, the mesh is deformed into a rhombus, but the shape is stable and airtight. The state of being in close contact with the container 1 is maintained. Since the exhaust tip 1c penetrates the external electrode 4, the external electrode 4 is fixed to the airtight container 1 and does not drop out carelessly.

【0078】こうして、誘電体バリヤ放電ランプ51が
形成される。こうして形成された誘電体バリヤ放電ラン
プ51は、高周波発生回路5に接続され、この高周波発
生回路5に付勢されて点灯する。高周波発生回路5は、
直流電源を入力電源とする高周波インバータを主体とし
て構成され、その高周波出力は誘電体バリヤ放電ランプ
51の内部電極2および外部電極4の間に印加される。
このような高周波発生回路5と誘電体バリヤ放電ランプ
51とによって誘電体バリヤ放電ランプ装置が構成され
る。
Thus, the dielectric barrier discharge lamp 51 is formed. The dielectric barrier discharge lamp 51 thus formed is connected to the high-frequency generation circuit 5 and is energized and turned on by the high-frequency generation circuit 5. The high frequency generation circuit 5
A high-frequency inverter having a DC power supply as an input power supply is mainly constituted, and its high-frequency output is applied between the internal electrode 2 and the external electrode 4 of the dielectric barrier discharge lamp 51.
The high-frequency generation circuit 5 and the dielectric barrier discharge lamp 51 constitute a dielectric barrier discharge lamp device.

【0079】このような構成において、外部電極4と内
部電極2との間に電圧が印加されると、両電極2,3間
に誘電体バリヤ放電が生ずる。これにより、気密容器1
に封入されたエキシマ生成ガスが一時的に分子状態(エ
キシマ状態)に結合し、このような分子状態から原子の
基底状態に戻る際に再吸収の少ない紫外線を効率よく放
出し、誘電体バリヤ放電ランプ51が発光する。放出さ
れる紫外線の波長域は、気密容器1に封入するエキシマ
生成ガスの種類に依存し、例えば、キセノンが多く封入
される場合には、172nmの波長の紫外線が放出され
る。
In such a configuration, when a voltage is applied between the external electrode 4 and the internal electrode 2, a dielectric barrier discharge occurs between the electrodes 2 and 3. Thereby, the airtight container 1
The excimer product gas encapsulated in the gas temporarily combines into a molecular state (excimer state), and when returning from such a molecular state to the atomic ground state, efficiently emits ultraviolet light with little re-absorption, thereby causing a dielectric barrier discharge. The lamp 51 emits light. The wavelength range of the emitted ultraviolet light depends on the type of excimer-producing gas sealed in the airtight container 1. For example, when a large amount of xenon is sealed, ultraviolet light having a wavelength of 172 nm is emitted.

【0080】また、内部電極2と外部電極4とは、気密
容器1を介して対面し、共に、気密容器1に接触状態に
維持される。このため、ランプ始動後の発光時、内部電
極2と外部電極4との間に陽光柱はほとんど発生しな
い。そこで、内部電極2の軸方向の放電分布が均一にな
り、発光のちらつきが生じない均一な発光が得られる。
The internal electrode 2 and the external electrode 4 face each other via the hermetic container 1 and are both kept in contact with the hermetic container 1. Therefore, at the time of light emission after starting the lamp, a positive column hardly occurs between the internal electrode 2 and the external electrode 4. Therefore, the discharge distribution in the axial direction of the internal electrode 2 becomes uniform, and uniform light emission without flickering of light emission is obtained.

【0081】図3は、誘電体バリヤ放電ランプ51の軸
方向位置とUV強度との関係を示すグラフである。この
グラフは、外部電極4の巻回ピッチを本実施の形態のよ
うに5mmに設定した場合と20mmに設定した場合と
を示している。外部電極4の巻回ピッチを5mmに設定
した場合には、誘電体バリヤ放電ランプ51の軸方向位
置におけるUV強度に変動がほとんど見られない。これ
に対し、外部電極4の巻回ピッチを20mmに設定した
場合には、誘電体バリヤ放電ランプ51の軸方向の位置
におけるUV強度が変動する。つまり、このような現象
は、誘電体バリヤ放電ランプ51において、発光のちら
つきとして現れる。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the axial position of the dielectric barrier discharge lamp 51 and the UV intensity. This graph shows a case where the winding pitch of the external electrode 4 is set to 5 mm as in the present embodiment and a case where the winding pitch is set to 20 mm. When the winding pitch of the external electrode 4 is set to 5 mm, the UV intensity at the axial position of the dielectric barrier discharge lamp 51 hardly varies. On the other hand, when the winding pitch of the external electrode 4 is set to 20 mm, the UV intensity at the axial position of the dielectric barrier discharge lamp 51 varies. That is, such a phenomenon appears as flickering of light emission in the dielectric barrier discharge lamp 51.

【0082】また、本実施の形態では、外部電極4と内
部電極2との間の誘電体部分の距離が短いため、低い始
動電圧および維持電圧でも良好に点灯および発光する。
Further, in this embodiment, since the distance between the external electrode 4 and the internal electrode 2 in the dielectric portion is short, good lighting and light emission are obtained even at a low starting voltage and a low sustaining voltage.

【0083】本発明の第2の実施の形態を図4および図
5に基づいて説明する。図4は誘電体バリヤ放電ランプ
51の縦断正面図、図5はその縦断側面図である。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a vertical sectional front view of the dielectric barrier discharge lamp 51, and FIG. 5 is a vertical sectional side view thereof.

【0084】図4および図5において、1は気密容器、
2は内部電極、3は外部リード線、4は外部電極であ
る。
4 and 5, reference numeral 1 denotes an airtight container,
2 is an internal electrode, 3 is an external lead wire, and 4 is an external electrode.

【0085】気密容器1は、石英ガラスからなり、外径
12mmで細長い円筒状の中空部1a、中空部1aの両
端に形成された封止部1bおよび中空部1aの周面に形
成された排気チップ1cを備えていて、全長300mm
である。
The hermetic container 1 is made of quartz glass and has an elongated cylindrical hollow portion 1a having an outer diameter of 12 mm, sealing portions 1b formed at both ends of the hollow portion 1a, and exhaust air formed on the peripheral surface of the hollow portion 1a. Equipped with chip 1c, total length 300mm
It is.

【0086】封止部1bは、内部にモリブデン箔11が
埋設されたピンチシール構造である。
The sealing portion 1b has a pinch seal structure in which the molybdenum foil 11 is embedded.

【0087】排気チップ1cは、先端が尖るように形成
されていることが好ましい。
The exhaust tip 1c is preferably formed to have a sharp tip.

【0088】気密容器1の中空部1aの内部にはエキシ
マ生成ガスとしてキセノンが多く封入されている。より
詳しくは、このエキシマ生成ガスは、全圧300tor
r以上に規定されている。そして、このようなエキシマ
生成ガスは、70パーセント以上のキセノンとキセノン
よりも比重が小さな不活性ガス、例えば、アルゴンまた
はネオン等との混合ガスである。
[0086] The interior of the hollow portion 1a of the airtight container 1 contains a large amount of xenon as an excimer-producing gas. More specifically, this excimer product gas has a total pressure of 300 torr.
r or more. The excimer product gas is a mixed gas of xenon of 70% or more and an inert gas having a specific gravity smaller than xenon, for example, argon or neon.

【0089】内部電極2は、タングステン棒からなり、
両端が気密容器1の両端に形成された封止部1bに支持
されているとともに、モリブデン箔11の一端に溶接さ
れている。
The internal electrode 2 is made of a tungsten rod.
Both ends are supported by sealing portions 1 b formed at both ends of the hermetic container 1, and are welded to one end of the molybdenum foil 11.

【0090】モリブデン箔11の他端には外部リード線
3が溶接されている。
The external lead wire 3 is welded to the other end of the molybdenum foil 11.

【0091】外部電極4は、0.3mm以下のワイヤ径
を有し、気密容器の外周に0.5mm以上1.3mm以
下のピッチで螺旋状に巻回して装着されたワイヤ状のも
のである。このような外部電極4は、排気チップ1cか
ら外れた位置で気密容器1の外周に巻回されている。ま
た、外部電極4は、その長さの70パーセント以上の部
分が気密容器1の外周面に接触している。
The external electrode 4 has a wire diameter of 0.3 mm or less, and is wound in a spiral shape at a pitch of 0.5 mm or more and 1.3 mm or less on the outer periphery of the airtight container. . Such an external electrode 4 is wound around the outer periphery of the airtight container 1 at a position separated from the exhaust tip 1c. Further, a portion of the external electrode 4 that is 70% or more of its length is in contact with the outer peripheral surface of the airtight container 1.

【0092】こうして、誘電体バリヤ放電ランプ51が
形成される。こうして形成された誘電体バリヤ放電ラン
プ51は、高周波発生回路5に接続され、この高周波発
生回路5に付勢されて点灯する。高周波発生回路5は、
直流電源を入力電源とする高周波インバータを主体とし
て構成され、その高周波出力は誘電体バリヤ放電ランプ
51の内部電極2および外部電極4の間に印加される。
Thus, the dielectric barrier discharge lamp 51 is formed. The dielectric barrier discharge lamp 51 thus formed is connected to the high-frequency generation circuit 5 and is energized and turned on by the high-frequency generation circuit 5. The high frequency generation circuit 5
A high-frequency inverter having a DC power supply as an input power supply is mainly constituted, and its high-frequency output is applied between the internal electrode 2 and the external electrode 4 of the dielectric barrier discharge lamp 51.

【0093】このような構成において、外部電極4と内
部電極2との間に電圧が印加されると、両電極2,3間
に誘電体バリヤ放電が生ずる。これにより、気密容器1
に封入されたエキシマ生成ガスが一時的に分子状態(エ
キシマ状態)に結合し、このような分子状態から原子の
基底状態に戻る際に再吸収の少ない紫外線を効率よく放
出し、誘電体バリヤ放電ランプ51が発光する。放出さ
れる紫外線の波長域は、気密容器1に封入するエキシマ
生成ガスの種類に依存し、例えば、キセノンが多く封入
される場合には、172nmの波長の紫外線が放出され
る。
In such a configuration, when a voltage is applied between the external electrode 4 and the internal electrode 2, a dielectric barrier discharge occurs between the electrodes 2 and 3. Thereby, the airtight container 1
The excimer product gas encapsulated in the gas temporarily combines into a molecular state (excimer state), and when returning from such a molecular state to the atomic ground state, efficiently emits ultraviolet light with little re-absorption, thereby causing a dielectric barrier discharge. The lamp 51 emits light. The wavelength range of the emitted ultraviolet light depends on the type of excimer-producing gas sealed in the airtight container 1. For example, when a large amount of xenon is sealed, ultraviolet light having a wavelength of 172 nm is emitted.

【0094】また、本実施の形態では、外部電極4は、
0.3mm以下のワイヤ径を有し、気密容器1の外周に
0.5mm以上1.3mm以下のピッチで螺旋状に巻回
して装着されていることから、気密容器1の表面上にお
いて外部電極4が占める割合が適正化される。これによ
り、外部電極4の巻回ピッチが密に過ぎることにより生
ずる問題、つまり、外部電極4が光の進路を妨げて気密
容器1の表面における発光強度が弱くなってしまうとい
うことが防止される。また、外部電極4の巻回ピッチが
疎に過ぎることによる問題、つまり、外部電極4と内部
電極2との間の電圧降下が発生し、紫外線変換効率が悪
くなってしまうということ、および、内部電極2の軸方
向の放電分布が不均一になって発光のちらつきが生じて
しまうということが防止される。
In this embodiment, the external electrode 4 is
It has a wire diameter of 0.3 mm or less, and is spirally wound around the outer periphery of the hermetic container 1 at a pitch of 0.5 mm or more and 1.3 mm or less. The ratio occupied by 4 is optimized. This prevents a problem caused by the winding pitch of the external electrode 4 being too close, that is, preventing the external electrode 4 from blocking the light path and reducing the light emission intensity on the surface of the airtight container 1. . In addition, the problem that the winding pitch of the external electrode 4 is too sparse, that is, a voltage drop between the external electrode 4 and the internal electrode 2 occurs, which deteriorates the ultraviolet conversion efficiency, and It is possible to prevent the discharge distribution in the axial direction of the electrode 2 from becoming uneven and causing flickering of light emission.

【0095】また、外部電極4は、排気チップ1cから
外れた位置で気密容器1の外周に巻回されていることか
ら、本実施の形態における誘電体バリヤ放電ランプ51
では外部電極4が排気チップ1cにかかることによる発
光効率の低下が確実に防止される。また、外部電極4が
排気チップ1cの部分にかかることによる外部電極4の
緩みも生じにくく、これによる機械的強度の低下が回避
される。
Further, since the external electrode 4 is wound around the outer periphery of the airtight container 1 at a position separated from the exhaust chip 1c, the dielectric barrier discharge lamp 51 according to the present embodiment is used.
Thus, a decrease in luminous efficiency due to the external electrode 4 being applied to the exhaust chip 1c is reliably prevented. In addition, the external electrode 4 is not easily loosened due to the portion of the exhaust tip 1c that is applied to the exhaust chip 1c, thereby preventing a decrease in mechanical strength.

【0096】また、誘電体バリヤ放電ランプ51におい
ては、外部電極4は、その長さの70パーセント以上の
部分が気密容器1の外周面に接触している。これによ
り、気密容器1と外部電極4との間の浮きの量が適正化
される。つまり、本実施の形態のように外部電極4の7
0パーセント以上の部分が気密容器1の外周面に接触し
ているとすると、気密容器1に対する外部電極4の浮き
に基づく発光効率の低下が生じない。しかも、外部電極
4の30パーセント未満の部分では気密容器1に対する
浮きが許容されることから、誘電体バリヤ放電ランプ5
1の製造の容易化が図られる。
In the dielectric barrier discharge lamp 51, the outer electrode 4 is in contact with the outer peripheral surface of the hermetic container 1 at a portion having a length of 70% or more. Thereby, the amount of floating between the airtight container 1 and the external electrode 4 is optimized. That is, as in the present embodiment, the external electrode 4
Assuming that a portion of 0% or more is in contact with the outer peripheral surface of the hermetic container 1, a decrease in luminous efficiency due to floating of the external electrode 4 with respect to the hermetic container 1 does not occur. In addition, since the floating of the external electrode 4 with respect to the airtight container 1 is allowed in a portion of less than 30%, the dielectric barrier discharge lamp 5
1 is facilitated.

【0097】さらにまた、本実施の形態では、エキシマ
生成ガスとして、70パーセント以上のキセノンに、キ
セノンよりも比重が小さなアルゴンまたはネオン等の不
活性ガスが混合している。したがって、気密容器1の内
部でエキシマ生成ガスの対流が生じやすくなり、エキシ
マ生成ガスの対流が生じにくいことを原因とする気密容
器1の管長方向の発光むらが防止される。
Further, in the present embodiment, as an excimer producing gas, 70% or more of xenon is mixed with an inert gas such as argon or neon having a specific gravity smaller than that of xenon. Therefore, convection of the excimer-producing gas easily occurs inside the hermetic container 1, and uneven light emission in the tube length direction of the hermetic container 1 due to the difficulty of convection of the excimer-producing gas is prevented.

【0098】本発明の第3の実施の形態を図6に基づい
て説明する。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0099】図6は、誘電体バリヤ放電ランプ51の縦
断正面図である。
FIG. 6 is a vertical sectional front view of the dielectric barrier discharge lamp 51.

【0100】本実施の形態において、誘電体バリヤ放電
ランプは、前述した実施の形態において紹介した誘電体
バリヤ放電ランプ51が外管52に収納された2重管構
造となっている。外管52に収納されている誘電体バリ
ヤ放電ランプ51は、前述した第1の実施の形態として
紹介した誘電体バリヤ放電ランプ51であっても、第2
の実施の形態として紹介した誘電体バリヤ放電ランプ5
1であっても良い。そこで、これらの第1または第2の
実施の形態として紹介した誘電体バリヤ放電ランプ51
と同一部分は同一符号で示し説明も省略する。
In this embodiment, the dielectric barrier discharge lamp has a double tube structure in which the dielectric barrier discharge lamp 51 introduced in the above-described embodiment is housed in the outer tube 52. The dielectric barrier discharge lamp 51 housed in the outer tube 52 is the same as the dielectric barrier discharge lamp 51 introduced as the first embodiment.
Barrier discharge lamp 5 introduced as an embodiment of the present invention.
It may be 1. Therefore, the dielectric barrier discharge lamp 51 introduced as the first or second embodiment is described.
The same parts as those shown in FIG.

【0101】外管52としては、直管パイプ状の石英ガ
ラスから構成される部材であり、直径12mmの誘電体
バリヤ放電ランプ51における気密容器1の外周面との
間に所定の隙間を開けて誘電体バリヤ放電ランプ51を
収容し得る大きさのものが用いられている。
The outer tube 52 is a member formed of quartz glass in the shape of a straight pipe, and a predetermined gap is formed between the outer tube 52 and the outer peripheral surface of the hermetic container 1 of the dielectric barrier discharge lamp 51 having a diameter of 12 mm. The one having a size capable of accommodating the dielectric barrier discharge lamp 51 is used.

【0102】そして、外管52の両端には、誘電体バリ
ヤ放電ランプ51を収容した状態で外管52を気密に封
止する一対の栓体53が溶着されている。これらの栓体
53には、外管52と誘電体バリヤ放電ランプ51との
間の気密空間内に不活性ガス、例えば窒素ガスを導き入
れるための流入口54と、この流入口54を外管52と
誘電体バリヤ放電ランプ51との間の気密空間内に連通
させるための連通孔55とが形成されている。そこで、
流入口54から連通孔55を介して外管52と誘電体バ
リヤ放電ランプ51との間の気密空間内に導かれた窒素
ガスは、誘電体バリヤ放電ランプ51における気密容器
1の外壁と外管52の内壁との間に形成される不活性ガ
ス流通用の流路56に導かれる。
A pair of plugs 53 for hermetically sealing the outer tube 52 with the dielectric barrier discharge lamp 51 housed therein are welded to both ends of the outer tube 52. These plugs 53 are provided with an inlet 54 for introducing an inert gas, for example, nitrogen gas, into an airtight space between the outer tube 52 and the dielectric barrier discharge lamp 51, and the inlet 54 is provided with an outer tube. A communication hole 55 is formed to communicate with an airtight space between the dielectric barrier discharge lamp 51 and the dielectric barrier discharge lamp 51. Therefore,
The nitrogen gas introduced into the hermetic space between the outer tube 52 and the dielectric barrier discharge lamp 51 from the inflow port 54 through the communication hole 55 flows into the outer wall of the hermetic container 1 of the dielectric barrier discharge lamp 51 and the outer tube. It is led to a flow path 56 for flowing inert gas formed between the inner wall 52 and the inner wall 52.

【0103】次いで、誘電体バリヤ放電ランプ51の両
端から延出する外部リード線3を例えば高周波発生回路
5に接続するための構造を説明する。一対の栓体53に
は、それぞれ、その両端面を貫通する第2の外部リード
線57が封止されている。これらの第2の外部リード線
57は、第2のモリブデン箔58を介して誘電体バリヤ
放電ランプ51の両端から延出する外部リード線3に接
続している。
Next, a structure for connecting the external lead wires 3 extending from both ends of the dielectric barrier discharge lamp 51 to, for example, the high frequency generating circuit 5 will be described. Each of the pair of plugs 53 is sealed with a second external lead wire 57 penetrating both end surfaces thereof. These second external leads 57 are connected to the external leads 3 extending from both ends of the dielectric barrier discharge lamp 51 via the second molybdenum foil 58.

【0104】なお、流入口54から誘電体バリヤ放電ラ
ンプ51における気密容器1の外壁と外管52の内壁と
の間に形成される不活性ガス流通用の流路56に導き入
れられた窒素ガスは、外管52に形成された図示しない
排出口から外部に排出される。
The nitrogen gas introduced from the inlet 54 into the flow path 56 for flowing inert gas formed between the outer wall of the hermetic container 1 and the inner wall of the outer tube 52 of the dielectric barrier discharge lamp 51. Is discharged outside through a discharge port (not shown) formed in the outer tube 52.

【0105】このような構成において、二重管構造を有
する本実施の形態の誘電体バリヤ放電ランプ51では、
誘電体バリヤ放電ランプ51がその発光によって発熱す
る。これに対し、本実施の形態の誘電体バリヤ放電ラン
プでは、流入口54から連通孔55を介して気密容器1
と外管52との間に形成される流路56に窒素ガス等の
冷却媒体を導き入れることが可能である。これにより、
発光により温度が上昇しようとする気密容器1の温度を
下げることが可能となり、発光が継続した場合の温度上
昇が抑制されて発光効率が高く維持される。
In such a configuration, in the dielectric barrier discharge lamp 51 of the present embodiment having a double tube structure,
The dielectric barrier discharge lamp 51 generates heat by its light emission. On the other hand, in the dielectric barrier discharge lamp of the present embodiment, the airtight container 1 is connected from the inflow port 54 through the communication hole 55.
It is possible to introduce a cooling medium such as nitrogen gas into a flow path 56 formed between the outer tube 52 and the outer tube 52. This allows
It becomes possible to lower the temperature of the hermetic container 1 whose temperature is about to rise due to light emission, and the temperature rise when light emission is continued is suppressed, so that the luminous efficiency is kept high.

【0106】また、本実施の形態の誘電体バリヤ放電ラ
ンプを殺菌ランプに適用する場合には、外管52と気密
容器1との間に形成される流路56に導かれた窒素ガス
等の冷却媒体によって温度上昇が抑制されることから、
熱に弱い被殺菌物に対して損傷を与えにくくなる。
When the dielectric barrier discharge lamp according to the present embodiment is applied to a germicidal lamp, nitrogen gas or the like introduced into a flow path 56 formed between the outer tube 52 and the airtight container 1 is used. Since the temperature rise is suppressed by the cooling medium,
It becomes difficult to damage heat-sensitive objects to be sterilized.

【0107】[0107]

【発明の効果】請求項1記載の誘電体バリヤ放電ランプ
の発明は、紫外線透過性の材料からなる管状の気密容器
と;気密容器の内周面に沿って配置された螺旋形状を有
する内部電極と;気密容器内に封入したエキシマ生成ガ
スと;気密容器の外周に装着された外部電極と;を具備
しているので、内部電極の軸方向の放電分布を均一に
し、発光のちらつきが生じない均一な発光を得ることが
できる。また、外部電極と内部電極との間の誘電体部分
の距離が短いため、低い始動電圧および維持電圧でも良
好に点灯および発光させることができる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a dielectric barrier discharge lamp comprising: a tubular airtight container made of a material that transmits ultraviolet light; and an internal electrode having a spiral shape disposed along an inner peripheral surface of the airtight container. And; an excimer product gas sealed in the hermetic container; and an external electrode mounted on the outer periphery of the hermetic container, so that the discharge distribution in the axial direction of the internal electrode is made uniform and no flickering of light emission occurs. Uniform light emission can be obtained. Further, since the distance of the dielectric portion between the external electrode and the internal electrode is short, it is possible to satisfactorily light and emit light even at a low starting voltage and a low sustaining voltage.

【0108】請求項2記載の誘電体バリヤ放電ランプの
発明は、紫外線透過性の材料からなる管状の気密容器
と;気密容器の内部に封装した内部電極と;気密容器内
に封入したエキシマ生成ガスと;0.3mm以下のワイ
ヤ径を有し、気密容器の外周に0.5mm以上1.3m
m以下のピッチで螺旋状に巻回して装着されたワイヤ状
の外部電極と;を具備しているので、気密容器の表面上
において外部電極が占める割合を適正化することがで
き、これにより、外部電極の巻回ピッチが密に過ぎるこ
とにより生ずる問題、つまり、外部電極が光の進路を妨
げて気密容器の表面における発光強度が弱くなってしま
うということを防止することができ、また、外部電極の
巻回ピッチが疎に過ぎることによる問題、つまり、外部
電極と内部電極との間の電圧降下が発生し、紫外線変換
効率が悪くなってしまうということ、および、内部電極
の軸方向の放電分布が不均一になって発光のちらつきが
生じてしまうということを防止することができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a dielectric barrier discharge lamp comprising: a tubular hermetic container made of a material that transmits ultraviolet light; an internal electrode sealed in the hermetic container; and an excimer generated gas sealed in the hermetic container. And having a wire diameter of 0.3 mm or less, and 0.5 mm or more and 1.3 m on the outer periphery of the airtight container.
m, and a wire-shaped external electrode that is helically wound and mounted at a pitch of not more than m, so that the ratio of the external electrode occupying on the surface of the airtight container can be optimized. The problem that occurs when the winding pitch of the external electrode is too close, that is, that the external electrode hinders the light path and the light emission intensity on the surface of the hermetic container can be prevented from being reduced, The problem is that the winding pitch of the electrodes is too sparse, that is, a voltage drop occurs between the external electrode and the internal electrode, thereby deteriorating the UV conversion efficiency, and the axial discharge of the internal electrode. It is possible to prevent the light emission from flickering due to uneven distribution.

【0109】請求項3記載の発明は、請求項2記載の誘
電体バリヤ放電ランプにおいて、気密容器はその外周面
に排気チップを備え、外部電極はその排気チップから外
れた位置で気密容器の外周に巻回されているので、排気
チップの存在に影響されない均一な発光を得ることがで
き、また、排気チップ部分での外部電極の緩みを防止し
て機械的強度を向上させることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the dielectric barrier discharge lamp according to the second aspect, the airtight container has an exhaust chip on an outer peripheral surface thereof, and the external electrode is provided at a position outside the exhaust chip. As a result, uniform light emission not affected by the presence of the exhaust chip can be obtained, and loosening of the external electrode at the exhaust chip portion can be prevented, thereby improving mechanical strength.

【0110】請求項4記載の発明は、請求項2または3
記載の誘電体バリヤ放電ランプにおいて、外部電極は、
その長さの70パーセント以上の部分が気密容器の外周
面に接触しているので、気密容器に対する外部電極の浮
きに基づく発光効率の低下を防止することができ、ま
た、外部電極の30パーセント未満の部分では気密容器
に対する浮きが許容されることから、誘電体バリヤ放電
ランプの製造の容易化を図ることができる。つまり、本
発明は、気密容器の外周面に対する外部電極の巻回状態
等について、どうしも両立しがたい発光効率の低下と製
造の容易化という問題に対して、解決策を与えることが
できる。
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 2 or 3
In the described dielectric barrier discharge lamp, the external electrode is
Since a portion of 70% or more of the length is in contact with the outer peripheral surface of the hermetic container, it is possible to prevent a decrease in luminous efficiency due to the floating of the external electrode with respect to the hermetic container. Since the floating of the airtight container is allowed in the portion, the manufacture of the dielectric barrier discharge lamp can be facilitated. In other words, the present invention can provide a solution to the problem of reduced luminous efficiency and simplicity of manufacture, which are incompatible with each other, regarding the winding state of the external electrode around the outer peripheral surface of the hermetic container.

【0111】請求項5記載の発明は、請求項2ないし4
のいずれか一記載の誘電体バリヤ放電ランプにおいて、
互いの管壁間に不活性ガス用の流路となる隙間を開けて
気密容器を収納する管状の外管をさらに有し、外管は流
路に不活性ガスを導くための流入口を有するので、流入
口から気密容器と外管との間に形成される流路に冷却媒
体として機能する不活性ガスを導くことで、発光により
温度が上昇しようとする気密容器の温度を下げることが
できる。よって、発光が継続した場合の温度上昇を抑制
することができ、これによって発光効率を高く維持する
ことができる。また、殺菌ランプに適用する場合には、
外管と気密容器との間に形成される流路に冷却媒体とし
て機能する不活性ガスを導くことにより、温度上昇を抑
制して熱に弱い被殺菌物を保護することができる。
The invention according to claim 5 provides the invention according to claims 2 to 4
The dielectric barrier discharge lamp according to any one of the above,
A tubular outer tube for accommodating an airtight container with a gap for an inert gas flow path provided between the pipe walls is further provided, and the outer tube has an inlet for introducing the inert gas into the flow path. Therefore, by introducing an inert gas that functions as a cooling medium from the inflow port to the flow path formed between the airtight container and the outer tube, the temperature of the airtight container whose temperature tends to increase by light emission can be reduced. . Therefore, it is possible to suppress a rise in temperature when light emission continues, thereby maintaining high light emission efficiency. Also, when applied to a germicidal lamp,
By introducing an inert gas functioning as a cooling medium into a flow path formed between the outer tube and the airtight container, a temperature rise can be suppressed and a heat-sensitive sterilized object can be protected.

【0112】請求項6記載の発明は、請求項2ないし5
のいずれか一記載の誘電体バリヤ放電ランプにおいて、
エキシマ生成ガスは、全圧300torr以上に規定さ
れた、70パーセント以上のキセノンとキセノンよりも
比重が小さな不活性ガスとの混合ガスであるので、気密
容器の内部でエキシマ生成ガスの対流を生じやすくする
ことができ、したがって、エキシマ生成ガスの対流が生
じにくいことを原因とする気密容器の管長方向の発光む
らを防止することができる。
The invention according to claim 6 is the invention according to claims 2 to 5
The dielectric barrier discharge lamp according to any one of the above,
Since the excimer product gas is a mixed gas of xenon and inert gas having a specific gravity smaller than xenon of 70% or more, which is specified at a total pressure of 300 torr or more, convection of the excimer product gas easily occurs inside the hermetic container. Therefore, it is possible to prevent uneven light emission in the tube length direction of the hermetic container due to the difficulty of convection of the excimer generated gas.

【0113】請求項7記載の誘電体バリヤ放電ランプ装
置の発明は、請求項1ないし6のいずれか一記載の誘電
体バリヤ放電ランプと;誘電体バリヤ放電ランプの内部
電極と外部電極との間に高周波電圧を印加する高周波発
生回路と;を具備しているので、高周波発生回路によっ
て請求項1ないし6のいずれか一記載の誘電体バリヤ放
電ランプを点灯させることができ、発光した誘電体バリ
ヤ放電ランプに請求項1ないし6のいずれか一記載の発
明の作用効果を生じさせることができる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a dielectric barrier discharge lamp device, comprising: the dielectric barrier discharge lamp according to any one of the first to sixth aspects; And a high-frequency generation circuit that applies a high-frequency voltage to the dielectric barrier discharge lamp according to any one of claims 1 to 6 by the high-frequency generation circuit. The operation and effect of the invention according to any one of claims 1 to 6 can be produced in a discharge lamp.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態として、外部電極の
一部を断面にして示す誘電体バリヤ放電ランプの正面図
である。
FIG. 1 is a front view of a dielectric barrier discharge lamp showing a part of an external electrode in cross section as a first embodiment of the present invention.

【図2】その縦断側面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional side view thereof.

【図3】誘電体バリヤ放電ランプの軸方向位置とUV強
度との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between an axial position of a dielectric barrier discharge lamp and UV intensity.

【図4】本発明の第2の実施の形態を示す誘電体バリヤ
放電ランプの縦断正面図である。
FIG. 4 is a vertical sectional front view of a dielectric barrier discharge lamp according to a second embodiment of the present invention.

【図5】その縦断側面図である。FIG. 5 is a vertical sectional side view thereof.

【図6】本発明の第3の実施の形態を示す誘電体バリヤ
放電ランプの縦断正面図である。
FIG. 6 is a vertical sectional front view of a dielectric barrier discharge lamp according to a third embodiment of the present invention.

【図7】従来の誘電体バリヤ放電ランプの一例を示す縦
断正面図である。
FIG. 7 is a vertical sectional front view showing an example of a conventional dielectric barrier discharge lamp.

【図8】従来の誘電体バリヤ放電ランプの別の一例を示
す縦断正面図である。
FIG. 8 is a vertical sectional front view showing another example of the conventional dielectric barrier discharge lamp.

【図9】従来の誘電体バリヤ放電ランプの発光原理を説
明するための縦断正面図である。
FIG. 9 is a vertical sectional front view for explaining the light emission principle of a conventional dielectric barrier discharge lamp.

【図10】その側面図である。FIG. 10 is a side view thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 気密容器 1c 排気チップ 2 内部電極 4 外部電極 5 高周波発生回路 51 誘電体バリヤ放電ランプ 52 外管 54 流入口 56 流路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Airtight container 1c Exhaust chip 2 Internal electrode 4 External electrode 5 High frequency generation circuit 51 Dielectric barrier discharge lamp 52 Outer tube 54 Inlet 56 Flow path

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田内 亮彦 東京都品川区東品川四丁目3番1号 東芝 ライテック株式会社内 (72)発明者 和田 英作 東京都品川区東品川四丁目3番1号 東芝 ライテック株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Akihiko Tauchi 4-3-1 Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Toshiba Lighting & Technology Corporation (72) Inventor Eisaku Wada 4-3-1 Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Toshiba Lighting & Technology Corporation

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 紫外線透過性の材料からなる管状の気密
容器と;気密容器の内周面に沿って配置された螺旋形状
を有する内部電極と;気密容器内に封入したエキシマ生
成ガスと;気密容器の外周に装着された外部電極と;を
具備していることを特徴とする誘電体バリヤ放電ラン
プ。
1. A tubular airtight container made of a material that transmits ultraviolet light; an internal electrode having a spiral shape disposed along an inner peripheral surface of the airtight container; an excimer product gas sealed in the airtight container; An external electrode mounted on the outer periphery of the container.
【請求項2】 紫外線透過性の材料からなる管状の気密
容器と;気密容器の内部に封装した内部電極と;気密容
器内に封入したエキシマ生成ガスと;0.3mm以下の
ワイヤ径を有し、気密容器の外周に0.5mm以上1.
3mm以下のピッチで螺旋状に巻回して装着されたワイ
ヤ状の外部電極と;を具備していることを特徴とする誘
電体バリヤ放電ランプ。
2. A tubular hermetic container made of a material that transmits ultraviolet light; an internal electrode sealed in the hermetic container; an excimer-producing gas sealed in the hermetic container; and a wire diameter of 0.3 mm or less. 0.5 mm or more on the outer periphery of the airtight container.
A wire-shaped external electrode which is helically wound and mounted at a pitch of 3 mm or less.
【請求項3】 気密容器はその外周面に排気チップを備
え、外部電極はその排気チップから外れた位置で気密容
器の外周に巻回されていることを特徴とする請求項2記
載の誘電体バリヤ放電ランプ。
3. The dielectric according to claim 2, wherein the airtight container has an exhaust chip on an outer peripheral surface thereof, and the external electrode is wound around the outer periphery of the airtight container at a position separated from the exhaust chip. Barrier discharge lamp.
【請求項4】 外部電極は、その長さの70パーセント
以上の部分が気密容器の外周面に接触していることを特
徴とする請求項2または3記載の誘電体バリヤ放電ラン
プ。
4. The dielectric barrier discharge lamp according to claim 2, wherein a portion of the external electrode having a length of 70% or more is in contact with the outer peripheral surface of the hermetic container.
【請求項5】 互いの管壁間に不活性ガス用の流路とな
る隙間を開けて気密容器を収納する管状の外管をさらに
有し、外管は流路に不活性ガスを導くための流入口を有
することを特徴とする請求項2ないし4のいずれか一記
載の誘電体バリヤ放電ランプ。
5. A tubular outer tube for accommodating an airtight container with a gap serving as a flow path for inert gas between the respective pipe walls, wherein the outer tube guides the inert gas into the flow path. 5. The dielectric barrier discharge lamp according to claim 2, further comprising an inflow port.
【請求項6】 エキシマ生成ガスは、全圧300tor
r以上に規定された、70パーセント以上のキセノンと
キセノンよりも比重が小さな不活性ガスとの混合ガスで
あることを特徴とする請求項2ないし5のいずれか一記
載の誘電体バリヤ放電ランプ。
6. The excimer product gas has a total pressure of 300 torr.
The dielectric barrier discharge lamp according to any one of claims 2 to 5, wherein the gas is a mixed gas of xenon of 70% or more and an inert gas having a specific gravity smaller than xenon, defined as r or more.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか一記載の誘
電体バリヤ放電ランプと;誘電体バリヤ放電ランプの内
部電極と外部電極との間に高周波電圧を印加する高周波
発生回路と;を具備していることを特徴とする誘電体バ
リヤ放電ランプ装置。
7. A dielectric barrier discharge lamp according to any one of claims 1 to 6, and a high frequency generating circuit for applying a high frequency voltage between an internal electrode and an external electrode of the dielectric barrier discharge lamp. And a dielectric barrier discharge lamp device.
JP2000098064A 2000-03-31 2000-03-31 Dielectric barrier discharge lamp and its apparatus Pending JP2001283785A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000098064A JP2001283785A (en) 2000-03-31 2000-03-31 Dielectric barrier discharge lamp and its apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000098064A JP2001283785A (en) 2000-03-31 2000-03-31 Dielectric barrier discharge lamp and its apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001283785A true JP2001283785A (en) 2001-10-12

Family

ID=18612596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000098064A Pending JP2001283785A (en) 2000-03-31 2000-03-31 Dielectric barrier discharge lamp and its apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001283785A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8928218B2 (en) 2012-11-05 2015-01-06 Industrial Technology Research Institute Dielectric barrier discharge lamp and fabrication method thereof
CN108990247A (en) * 2018-08-03 2018-12-11 成都理工大学 A kind of dielectric barrier discharge device that safety is radiationless
CN112071739A (en) * 2020-09-04 2020-12-11 佛山市君睿光电科技有限公司 Excimer lamp and manufacturing method thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8928218B2 (en) 2012-11-05 2015-01-06 Industrial Technology Research Institute Dielectric barrier discharge lamp and fabrication method thereof
CN108990247A (en) * 2018-08-03 2018-12-11 成都理工大学 A kind of dielectric barrier discharge device that safety is radiationless
CN112071739A (en) * 2020-09-04 2020-12-11 佛山市君睿光电科技有限公司 Excimer lamp and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0703602B2 (en) Light source device using a dielectric barrier discharge lamp
US9159545B2 (en) Excimer lamp
JP3346190B2 (en) Rare gas discharge lamp
JP3178237B2 (en) Dielectric barrier discharge lamp
JP3887641B2 (en) Dielectric barrier discharge excimer light source
KR20150112740A (en) Hot cathode uv lamp
JP2001283785A (en) Dielectric barrier discharge lamp and its apparatus
JP2001043832A (en) Dielectric barrier discharge lamp and light irradiation device
WO2005098903A1 (en) Dielectric barrier discharge excimer light source
JP2013118072A (en) Ultraviolet discharge lamp
US20050035711A1 (en) Method and apparatus for a high efficiency ultraviolet radiation source
JP3180548B2 (en) Dielectric barrier discharge lamp
JP2002110103A (en) Dielectric barrier discharge lamp, its device and ultraviolet ray cleaning apparatus
JP2002175781A (en) Discharge lamp and ultraviolet ray irradiating device
JPH11265689A (en) Dielectric barrier discharge lamp, dielectric barrier discharge lamp device and ultraviolet ray irradiating device
JP2022506922A (en) Vacuum UV excimer lamp with fine wire internal electrodes
JP2002319371A (en) Dielectric barrier discharge lamp, device for lighting dielectric barrier discharge lamp, and ultraviolet irradiation device
JPH0785837A (en) Dielectric barrier discharge lamp
JP2005209397A (en) Dielectric barrier discharge lamp, and ultraviolet-ray irradiation device
JP2004227820A (en) Discharge lamp
JP2002319369A (en) Dielectric barrier discharge lamp, and ultraviolet irradiation device
JP2006139992A (en) Flash discharge lamp and light energy irradiation equipment
JP5640966B2 (en) Excimer lamp
JP3102430B2 (en) Dielectric barrier discharge lamp
JP5640998B2 (en) Excimer lamp