JP2001318277A - ランプケーシングに挿入するための放射体モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバ入射結合部を備えた回路基板構造
に適した、できるだけ簡単で扱いやすい放射線源をモジ
ュールとして提供する。 【解決手段】 付加的な放射線源（１６）が、モジュー
ル（１）内で光軸（６）に沿って、予め規定された位置
に固定的に配置されており、前記モジュールが、入射結
合光学系（１０）を備えたランプケーシングの保持部
（１１）に挿入可能であり且つ該保持部内での当該モジ
ュール（１）の形状接続に基づき、入射結合光学系（１
０）に関して予め規定された位置で係止されて保持され
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ランプケーシング
に挿入するための放射体モジュールであって、該モジュ
ール内に位置する少なくとも１つの放電ランプが、放電
室内でプラズマによって発生される紫外線を送出する放
射線源として設けられており、前記プラズマが、電磁界
の入力結合により放電室内で形成され、プラズマによっ
て発生された放射線が、予め規定された光軸に沿って、
少なくとも１つの、窓としての第１の紫外線透過体を通
って出射するようになっており、プラズマ域に、光軸に
沿って一貫して延びる孔を備えた少なくとも１つの遮光
体が設けられており、前記光軸に沿って付加的な放射線
源により発生された放射線が、入射窓としての第２の透
過体を通って放電室に進入し、前記の第１の透過体（出
射窓）を通ってプラズマによって発生された紫外線と一
緒に光軸に沿って出射する形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５
４７５１９号明細書若しくは対応する米国特許第５８１
４９５１号明細書に基づき公知の無電極式の低圧放電ラ
ンプ、特に重水素ランプは、端面にそれぞれ中空室を備
えた円筒対称の遮光体を有している。前記の２つの中空
室は孔によって互いに接続されており、この孔は、高周
波の電磁界の入力結合によって内部で発生されたプラズ
マを、送出される放射線の強度増大の目的で狭窄するた
めに、遮光体開口として役立つ。円筒対称の遮光体の両
端面には、それぞれ気密なシールが設けられており、こ
れらのシールの内の少なくとも１つは出射窓として形成
されている。有利な構成では、電磁界の入力結合は容量
的な手段で、端面に位置する電極によって行われ、これ
らの電極は、それぞれ出射窓に面して隣接して配置され
ている場合は、放射線の出射のための少なくとも１つの
開口を有している。

【０００３】特別な構成では、遮光体は、前記電極の一
方を通って案内された開口を備えた、光軸に沿って両端
面を貫通して一貫して延びる孔を有しており、この場
合、開口はどれも、それぞれ放射線出射窓に隣接して配
置されている。放射線軸に沿って付加的な放射線源が配
置されており、この場合は、遮光体の出射開口を介し
て、前記の付加的な放射線源の放射線も案内される。

【０００４】ドイツ連邦共和国特許第１９５４７８１３
号明細書に基づき、やはり遮光体を備えた無電極式の放
電ランプが公知である。放電容器内でプラズマが高周波
の電磁界の入力結合により形成され、前記プラズマによ
って発生される放射線が放電容器から、この放電容器の
少なくとも紫外線透過性の領域を介して出射する。この
場合、プラズマの領域には、高温に耐える材料から成る
少なくとも１つの遮光体が配置されており、この遮光体
は、プラズマ域を狭窄するための少なくとも１つの開口
を有している。プラズマ域では、少なくとも２つの遮光
体開口が光軸内に設けられており、この光軸に沿って放
射線が出射する。この場合、電磁界を容量的に入力結合
するために、放電容器には放射線軸に沿って、各端部に
平面的な電極が設けられている。この場合、これらの電
極の内の少なくとも１つが、紫外線透過性の出射窓に隣
接して配置された開口を、放射線出射軸線の領域に有し
ている。

【０００５】公知の放電ランプは、分析目的のための完
全な紫外線・可視光線光源に関して問題があることがわ
かっている。この場合、ランプユニットは重水素ランプ
及びタングステンランプを透過装置内に有しており、こ
の透過装置はシャッターと一緒に、前記の両ランプのた
めのＳＭＡ光導波路端子及び抵抗器をプリント配線板上
に有している。例えば光導波路等の入射結合光学系を備
えた装置では、場合によってはランプ交換に際して後調
整を行わねばならない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、光フ
ァイバ入射結合部を備えた回路基板構造に適した、でき
るだけ簡単で扱いやすい放射線源をモジュールとして提
供することである。更に、この放射線源は比較的簡単な
方法で交換可能であり、しかも、交換されたモジュール
は正確に調整されているのが望ましい。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明では、付加的な放射線源が、モジュール内で光
軸に沿って、予め規定された位置に固定的に配置されて
おり、前記モジュールが、入射結合光学系を備えたラン
プケーシングの保持部に挿入可能であり且つ該保持部内
での当該モジュールの形状接続に基づき、入射結合光学
系に関して予め規定された位置で係止されて保持される
ようにようにした。

【０００８】

【発明の効果】本発明の有利な構成は、請求項１〜１２
に記載されている。

【０００９】有利な構成では、モジュールは係止の目的
で、入射結合光学系に向けられた端面域にリング状の調
整部材を有しており、この調整部材は、モジュールの第
１の透過体及び光軸に関して規定された位置で不動に調
整されている。

【００１０】有利には、前記調整部材は、入射結合光学
系のための保持部に設けられた切欠きに係合する。

【００１１】別の有利な構成では、調整部材として、ね
じによって前記切欠きに位置固定される調整リングが設
けられている。

【００１２】付加的な放射線源として温度放射体が設け
られており、この場合、付加的な放射線源としては白熱
電球が使用される。

【００１３】電磁界の入力結合のためには、放電室外に
位置する電極が設けられている。但し、これらの電極は
放射体モジュールと一緒に１構成ユニットを形成してい
る。この場合、前記電極は、それぞれモジュールの光軸
に沿って配置されており、しかも、光軸の領域に放射線
透過用の切欠きを有している。このような放電装置の基
本的な構造は、冒頭で述べたドイツ連邦共和国特許出願
公開第１９５４７５１９号明細書若しくは米国特許第５
８１４９５１号明細書又はドイツ連邦共和国特許第１９
５４７８１３号明細書に基づき公知である。

【００１４】特に有利には、ランプケーシング内での最
初の放射体モジュールの基本調整後は、あとで交換して
使用される全てのモジュールが、入射結合光学系に対す
る位置に関して再現可能に位置決めされているので、後
調整は不要であるということが判っている。これによ
り、放射体モジュールが大きな手間無しで、使用者自身
によって交換され得るということが保証されている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。

【００１６】図１では、放射体モジュール１はクオーツ
ガラス４から成るカバーを備えた気密な放電室２を有し
ており、前記クオーツガラス４はその内部に、例えばモ
リブデン又はタングステン等の高温に耐える材料から成
る３つの遮光部材３を有している。この場合、これらの
遮光部材３は、それぞれ光軸６に沿った開口５を有して
いる。放電を励起するためには、放射体モジュール１の
内部に、誘電体（クオーツガラス）によって放電室２か
ら分離された電極７，８が設けられている。光軸６に沿
って、紫外線透過性の窓（クオーツガラス）としての第
１の透過体１２が認識可能であり、前記窓を通って、放
電室２内での電磁式の励起により開口５内部でプラズマ
として発生される放射線が出射して、入射結合光学系１
０用の保持部１１の切欠き９に到達する。前記入射結合
光学系１０は、接続された光導波路２３（破断して図
示）に、放射体モジュール１から出射する放射線を供給
する。放射体モジュール１は光軸６に沿って、第２の窓
（クオーツガラス）としての別の透過体１３を有してお
り、この別の透過体１３は放電室２を、熱放射体として
の白熱電球１６を収容するための室１５から仕切ってい
る。透過体１３が、少なくとも可視光線及び赤外線に関
して透過性であるのに対して、第１の透過体１２は、更
に紫外線に関しても透過性である必要がある。

【００１７】温度放射体として形成された白熱電球１６
が、ＵＶ−Ａ域に続いており且つ赤外域にまで達するス
ペクトルを発生させる一方で、放電室２で発生される紫
外線は、ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃのスペクトル
域を有している。放射体モジュール１は入射結合光学系
１０の領域に、当該放射体モジュール１に固定的に結合
されたリング１７を有しており、このリング１７の位置
は、光軸６及び当該リング１７に続く入射結合光学系１
０に関して、白熱電球１６及び放電室２からの放射線が
入射結合光学系１０へ至る過程において最適化されて、
あまり大きな損失無しで光導波路２３へ入射することが
できるように調整されている。

【００１８】リング１７及び放射体モジュール１の切欠
き（ここでは認識不能）による初期調整に基づき、放射
体モジュール１が交換されても、新たな放射体モジュー
ルの挿入時に何らかの後調整手段が必要とされること無
しに保持され続ける永続的な調整部が形成される。保持
部１１は、所属の電子機器が設けられたプリント配線板
２６に固定されている。

【００１９】図２に基づき、切欠き１８を備えた、図１
に示した入射結合光学系１０のための保持部１１が認識
可能であり、前記切欠き１８には、放射体モジュール１
が部分的に、調整用に設けられたリング１７が形状接続
的に当該切欠き１８に挿入されて、図３に基づき認識可
能なねじ２１によって保持部１１のこの位置に係止され
るように挿入される。この場合、リング１７は残りの放
射体モジュール１に対して、この放射体モジュール１に
設けられた切欠き（ここでは認識不能）によって、放射
体モジュール１が保持部１１に挿入された後、常にラン
プ装置の最適な調整が保証されているように位置決めさ
れている。

【００２０】図３に基づき、プリント配線板２６に配置
された、放射体モジュール１を係止するための保持部１
１が認識可能である。白熱電球（ここでは認識不能）
は、光軸６に沿って位置固定されてランプ室１５（図
１）に配置されており、この場合、発生される放射線も
やはり光軸６に沿って出射して、窓として形成された，
放電室の両透過体（クオーツガラス）を通って案内され
る。遮光部材開口５（図１）の領域でプラズマボールに
よって発生される紫外線も同様に、光軸６に沿って第１
の透過体１２（クオーツガラス窓）を通って入射結合光
学系１０に出射し、この入射結合光学系１０から、前記
紫外線が光導波路２３（破断して図示）に案内される。

【図面の簡単な説明】

【図１】ランプケーシングに所属する保持部に挿入され
た放射体モジュールの概略的な縦断面図である。

【図２】光導波路のための入射結合光学系を備えた保持
部への放射体モジュールの挿入を概略的に示した図であ
る。

【図３】放射体モジュール及びその保持部の配置形式を
概略的に示した斜視図であって、放射体モジュールとは
反対の側で光導波路端子（ＳＭＡ）が認識可能である。

【符号の説明】

１ 放射体モジュール、 ２ 放電室、 ３ 遮光部
材、 ４ クオーツガラス、 ５ 開口、 ６ 光軸、
７，８ 電極、 ９ 切欠き、 １０ 入射結合光学
系、 １１ 保持部、 １２ 第１の透過体、 １３
別の透過体、 １５ 室、 １６ 白熱電球、 １７
リング、 １８ 切欠き、 ２１ ねじ、２３ 光導波
路、 ２６ プリント配線板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンケ シュナーブル ドイツ連邦共和国 ハマースバッハ ケブ ラーヴェーク 89 (72)発明者 カールステン エルネスティ ドイツ連邦共和国 ハーナウ アステルン ヴェーク ５ (72)発明者 ディーター シュテック ドイツ連邦共和国 オストフィルデルン マイバッハシュトラーセ 11

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ランプケーシングに挿入するための放射
   体モジュールであって、該モジュール内に位置する少な
   くとも１つの放電ランプが、放電室内でプラズマによっ
   て発生される紫外線を送出する放射線源として設けられ
   ており、前記プラズマが、電磁界の入力結合により放電
   室内で形成され、プラズマによって発生された放射線
   が、予め規定された光軸に沿って、少なくとも１つの、
   窓としての第１の紫外線透過体を通って出射するように
   なっており、プラズマ域に、光軸に沿って一貫して延び
   る孔を備えた少なくとも１つの遮光体が設けられてお
   り、前記光軸に沿って付加的な放射線源により発生され
   た放射線が、入射窓としての第２の透過体を通って放電
   室に進入し、前記の第１の透過体（出射窓）を通ってプ
   ラズマによって発生された紫外線と一緒に光軸に沿って
   出射する形式のものにおいて、 付加的な放射線源（１６）が、モジュール（１）内で光
   軸（６）に沿って、予め規定された位置に固定的に配置
   されており、前記モジュールが、入射結合光学系（１
   ０）を備えたランプケーシングの保持部（１１）に挿入
   可能であり且つ該保持部内での当該モジュール（１）の
   形状接続に基づき、入射結合光学系（１０）に関して予
   め規定された位置で係止されて保持されるようになって
   いることを特徴とする、ランプケーシングに挿入するた
   めの放射体モジュール。
2. 【請求項２】 モジュール（１）が係止の目的で、入射
   結合光学系（１０）に面した端面域にリング状の調整部
   材（１７）を有しており、該調整部材が、出射窓として
   の第１の透過体（１２）及びモジュールの光軸（６）に
   関して規定された位置で不動に調整されている、請求項
   １記載の放射体モジュール。
3. 【請求項３】 調整部材が、入射結合光学系（１０）の
   ための保持部に設けられた切欠き（１８）に係合する、
   請求項２記載の放射体モジュール。
4. 【請求項４】 調整部材として、ねじによって切欠き
   （１８）に位置固定される調整リング（１７）が設けら
   れている、請求項２又は３記載の放射体モジュール。
5. 【請求項５】 放電室（２）がクオーツガラス（４）に
   よって包囲されている、請求項１から４までのいずれか
   １項記載の放射体モジュール。
6. 【請求項６】 放電室（２）に位置する遮光体（３）
   が、モリブデン又はタングステンから成っている、請求
   項１から５までのいずれか１項記載の放射体モジュー
   ル。
7. 【請求項７】 放電室（２）が、５ｍｂａｒ〜２００ｍ
   ｂａｒの範囲の冷間充填圧を伴う重水素から成る充填材
   を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載
   の放射体モジュール。
8. 【請求項８】 電磁界の入力結合のために、放電室
   （２）の外部に位置する電極（７，８）が設けられてい
   る、請求項１から７までのいずれか１項記載の放射体モ
   ジュール。
9. 【請求項９】 電極（７，８）が、モジュール（１）の
   光軸（６）に沿って配置されており、しかも、該光軸
   （６）の領域に、放射線透過用の切欠きを有している、
   請求項８記載の放射体モジュール。
10. 【請求項１０】 付加的な放射線源（１６）として温度
    放射体が設けられている、請求項１から９までのいずれ
    か１項記載の放射体モジュール。
11. 【請求項１１】 付加的な放射線源（１６）として白熱
    電球が設けられている、請求項１０記載の放射体モジュ
    ール。
12. 【請求項１２】 モジュール（１）のケーシングが高温
    に耐えるプラスチックから成っている、請求項１から１
    １までのいずれか１項記載の放射体モジュール。