JP2002151008A - ガス放電管 - Google Patents
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- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
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- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/10—Shields, screens, or guides for influencing the discharge
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- H01J61/68—Lamps in which the main discharge is between parts of a current-carrying guide, e.g. halo lamp
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/70—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高輝度化を実現しつつ始動性を良好にしたガ
ス放電管を提供する。 【解決手段】 本発明のガス放電管１において、収束電
極部１４と放電制限部３０とを電気的に絶縁させ、放電
制限部３０が、アークボール成形用凹部１６に対峙させ
る放電制限開口３１をもつことで、陰極部２０から凹部
１６までの放電路の形成を確実なものとし、これに伴っ
て、確実に始動放電を発生させることが可能になる。更
に、凹部１６に対峙させた放電制限開口３１によって、
ランプ点灯中においても、アークボールＳを適切な形状
に維持し続けることができ、安定したアークボールＳの
成形を可能にして、輝度や光量の安定化が図られる。
ス放電管を提供する。 【解決手段】 本発明のガス放電管１において、収束電
極部１４と放電制限部３０とを電気的に絶縁させ、放電
制限部３０が、アークボール成形用凹部１６に対峙させ
る放電制限開口３１をもつことで、陰極部２０から凹部
１６までの放電路の形成を確実なものとし、これに伴っ
て、確実に始動放電を発生させることが可能になる。更
に、凹部１６に対峙させた放電制限開口３１によって、
ランプ点灯中においても、アークボールＳを適切な形状
に維持し続けることができ、安定したアークボールＳの
成形を可能にして、輝度や光量の安定化が図られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、分光器やク
ロマトグラフィなどの光源として利用するためのガス放
電管に関するものである。
ロマトグラフィなどの光源として利用するためのガス放
電管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術として、特
開平６−３１０１０１号公報がある。この公報に記載さ
れたガス（重水素）放電管は、陽極と陰極との放電路上
に２枚の金属隔壁を配置させ、各金属隔壁に小穴を形成
させ、この小穴によって放電路を狭窄させている。その
結果、放電路上の小穴によって高輝度の光を得ることが
可能となる。また、金属隔壁を３枚以上にすると更に高
い輝度が得られ、小穴を小さくすればする程、高輝度な
光が得られる。
開平６−３１０１０１号公報がある。この公報に記載さ
れたガス（重水素）放電管は、陽極と陰極との放電路上
に２枚の金属隔壁を配置させ、各金属隔壁に小穴を形成
させ、この小穴によって放電路を狭窄させている。その
結果、放電路上の小穴によって高輝度の光を得ることが
可能となる。また、金属隔壁を３枚以上にすると更に高
い輝度が得られ、小穴を小さくすればする程、高輝度な
光が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のガス放電管には、次のような課題が存在してい
る。すなわち、各金属隔壁には電圧が印加されておら
ず、各金属隔壁の小穴は、放電路を単に狭窄するために
利用されている。従って、確かに放電路を狭窄すること
で輝度をアップさせることができるが、この公報にも記
載されているように、小穴を小さくすればする程、始動
放電が起こり難くなるといった問題点があった。なお、
ガス放電管として、当社出願の特開平７−３２６３２４
号公報、特開平８−２３６０８１号公報、特開平８−７
７９６５号公報、特開平８−７７９６９号公報、特開平
８−７７９７９号公報、特開平８−２２２１８５号公
報、特開平８−２２２１８６号公報などがある。
た従来のガス放電管には、次のような課題が存在してい
る。すなわち、各金属隔壁には電圧が印加されておら
ず、各金属隔壁の小穴は、放電路を単に狭窄するために
利用されている。従って、確かに放電路を狭窄すること
で輝度をアップさせることができるが、この公報にも記
載されているように、小穴を小さくすればする程、始動
放電が起こり難くなるといった問題点があった。なお、
ガス放電管として、当社出願の特開平７−３２６３２４
号公報、特開平８−２３６０８１号公報、特開平８−７
７９６５号公報、特開平８−７７９６９号公報、特開平
８−７７９７９号公報、特開平８−２２２１８５号公
報、特開平８−２２２１８６号公報などがある。
【０００４】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたもので、特に、高輝度化を実現しつつ始動性を良
好にしたガス放電管を提供することを目的とする。
されたもので、特に、高輝度化を実現しつつ始動性を良
好にしたガス放電管を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係るガス放電管
は、密封容器内にガスを封入し、密封容器内に配置した
陽極部と陰極部との間で放電を発生させることにより、
密封容器の光出射窓から外部に向けて所定の光を放出さ
せるガス放電管において、陽極部と陰極部との間に配置
させて放電路を狭窄する収束開口を有すると共に、光出
射窓に向けて広げられたカップ状のアークボール成形用
凹部を有し、外部電源に接続させる収束電極部と、収束
電極部と陰極部との間に配置させると共に、凹部に対峙
して形成した放電制限開口を有し、収束電極部に対して
電気的に絶縁させた放電制限部とを備えたことを特徴と
する。
は、密封容器内にガスを封入し、密封容器内に配置した
陽極部と陰極部との間で放電を発生させることにより、
密封容器の光出射窓から外部に向けて所定の光を放出さ
せるガス放電管において、陽極部と陰極部との間に配置
させて放電路を狭窄する収束開口を有すると共に、光出
射窓に向けて広げられたカップ状のアークボール成形用
凹部を有し、外部電源に接続させる収束電極部と、収束
電極部と陰極部との間に配置させると共に、凹部に対峙
して形成した放電制限開口を有し、収束電極部に対して
電気的に絶縁させた放電制限部とを備えたことを特徴と
する。
【０００６】高輝度な光を作り出す場合、収束電極部の
収束開口を小さくすればよいという訳ではなく、小さく
すればする程、ランプ始動時の放電が起き難くなる。そ
して、ランプの始動性を高めるためには、陰極部と陽極
部との間に著しく大きな電位差を発生させる必要があ
り、その結果として、ランプの寿命が短くなることが実
験で確かめられている。そこで、本発明のガス放電管に
おいて、収束電極部と放電制限部とを電気的に絶縁さ
せ、放電制限部が、アークボール成形用凹部に対峙させ
る放電制限開口をもつことで、陰極部から凹部までの放
電路の形成を確実なものとし、これに伴って、確実に始
動放電を発生させることが可能になる。更に、凹部に対
峙させた放電制限開口によって、ランプ点灯中において
も、アークボールを適切な形状に維持し続けることがで
き、安定したアークボールの成形を可能にして、輝度や
光量の安定化が図られる。
収束開口を小さくすればよいという訳ではなく、小さく
すればする程、ランプ始動時の放電が起き難くなる。そ
して、ランプの始動性を高めるためには、陰極部と陽極
部との間に著しく大きな電位差を発生させる必要があ
り、その結果として、ランプの寿命が短くなることが実
験で確かめられている。そこで、本発明のガス放電管に
おいて、収束電極部と放電制限部とを電気的に絶縁さ
せ、放電制限部が、アークボール成形用凹部に対峙させ
る放電制限開口をもつことで、陰極部から凹部までの放
電路の形成を確実なものとし、これに伴って、確実に始
動放電を発生させることが可能になる。更に、凹部に対
峙させた放電制限開口によって、ランプ点灯中において
も、アークボールを適切な形状に維持し続けることがで
き、安定したアークボールの成形を可能にして、輝度や
光量の安定化が図られる。
【０００７】また、放電制限開口は、凹部の光出射窓側
の開口部分を狭めるように、凹部に対峙して配置させる
と好適である。このように構成すると、凹部内でのアー
クボールの形が良好になる。
の開口部分を狭めるように、凹部に対峙して配置させる
と好適である。このように構成すると、凹部内でのアー
クボールの形が良好になる。
【０００８】また、放電制限開口は、放電制限部の本体
部から凹部内に入り込む円筒状の突出部分によって形成
させると好適である。このような突出部分の放電制限開
口によって、凹部内におけるアークボール発生領域を規
制することができ、放電制限開口内でのアークボールの
発生密度が上がり、輝度がアップする。
部から凹部内に入り込む円筒状の突出部分によって形成
させると好適である。このような突出部分の放電制限開
口によって、凹部内におけるアークボール発生領域を規
制することができ、放電制限開口内でのアークボールの
発生密度が上がり、輝度がアップする。
【０００９】また、放電制限開口は、放電制限部の本体
部から凹部内に入り込む円錐台形状の突出部分によって
形成させると好適である。このような突出部分の放電制
限開口によって、凹部内におけるアークボール発生領域
を規制することができ、放電制限開口内でのアークボー
ルの発生密度が上がり、輝度がアップする。
部から凹部内に入り込む円錐台形状の突出部分によって
形成させると好適である。このような突出部分の放電制
限開口によって、凹部内におけるアークボール発生領域
を規制することができ、放電制限開口内でのアークボー
ルの発生密度が上がり、輝度がアップする。
【００１０】また、放電制限部は、電気絶縁性のセラミ
ックスによって形成させると好適である。このように放
電制限部自体をセラミックスで形成することで、近接配
置させる収束電極部と放電制限部との電気的絶縁を簡単
に実現させることができる。
ックスによって形成させると好適である。このように放
電制限部自体をセラミックスで形成することで、近接配
置させる収束電極部と放電制限部との電気的絶縁を簡単
に実現させることができる。
【００１１】また、放電制限部は、金属によって形成さ
せると好適である。これによって、放電制限部に対して
様々な形状の突出部分を容易に作り出すことができる。
せると好適である。これによって、放電制限部に対して
様々な形状の突出部分を容易に作り出すことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるガ
ス放電管の好適な種々の実施形態について詳細に説明す
る。
ス放電管の好適な種々の実施形態について詳細に説明す
る。
【００１３】［第１の実施形態］図１及び図２に示すよ
うに、ガス放電管１はヘッドオン型の重水素ランプであ
り、この放電管１は、重水素ガスが数百Ｐａ程度封入さ
れたガラス製の密封容器２を有し、この密封容器２は、
円筒状の側管３と、この側管３の一側を封止する光出射
窓４と、側管３の他側を封止するステム５とからなる。
そして、この密封容器２内には発光部組立体６が収容さ
れている。
うに、ガス放電管１はヘッドオン型の重水素ランプであ
り、この放電管１は、重水素ガスが数百Ｐａ程度封入さ
れたガラス製の密封容器２を有し、この密封容器２は、
円筒状の側管３と、この側管３の一側を封止する光出射
窓４と、側管３の他側を封止するステム５とからなる。
そして、この密封容器２内には発光部組立体６が収容さ
れている。
【００１４】この発光部組立体６は、電気絶縁性のセラ
ミックスからなる円板状のベース部７を有し、このベー
ス部７上で陽極板（陽極部）８を保持させる。この陽極
板８は、ベース部７から離間させると共に、ステム５に
立設させて管軸Ｇ方向に延在するステムピン（図示せ
ず）の先端部分にそれぞれ電気的に接続させている。
ミックスからなる円板状のベース部７を有し、このベー
ス部７上で陽極板（陽極部）８を保持させる。この陽極
板８は、ベース部７から離間させると共に、ステム５に
立設させて管軸Ｇ方向に延在するステムピン（図示せ
ず）の先端部分にそれぞれ電気的に接続させている。
【００１５】発光部組立体６は、電気絶縁性のセラミッ
クスからなる円板状の収束電極支持部１０を有してい
る。この収束電極支持部１０は、ベース部７の上に重ね
るようにして載置され、ベース部７と同径に形成されて
いる。この収束電極支持部１０の中央には円形の開口１
１が形成され、この開口１１は、陽極板８が覗き出るよ
うに形成されている。そして、収束電極支持部１０の上
面に円板状の導電板１２を当接させる。
クスからなる円板状の収束電極支持部１０を有してい
る。この収束電極支持部１０は、ベース部７の上に重ね
るようにして載置され、ベース部７と同径に形成されて
いる。この収束電極支持部１０の中央には円形の開口１
１が形成され、この開口１１は、陽極板８が覗き出るよ
うに形成されている。そして、収束電極支持部１０の上
面に円板状の導電板１２を当接させる。
【００１６】更に、導電板１２の中央には、放電路を狭
窄させるために、金属（例えば、モリブデン、タングス
テン、或いはこれらから成る合金）からなる収束電極部
１４が溶接固定され、この収束電極部１４にはアークボ
ール成形用凹部１６が形成されている。この凹部１６
は、放電によって作り出されたアークボールを収容させ
て光を効率よく取出すために、光出射窓４に向けて広げ
られたカップ状に形成されている。更に、凹部１６の底
面には、管軸Ｇ上に位置して直径０．５ｍｍの小孔から
なる放電路狭窄開口１７が形成され、これによって、凹
部１６内で偏平なボール状のアークボールＳを作り出
し、高輝度化を図っている（図３参照）。
窄させるために、金属（例えば、モリブデン、タングス
テン、或いはこれらから成る合金）からなる収束電極部
１４が溶接固定され、この収束電極部１４にはアークボ
ール成形用凹部１６が形成されている。この凹部１６
は、放電によって作り出されたアークボールを収容させ
て光を効率よく取出すために、光出射窓４に向けて広げ
られたカップ状に形成されている。更に、凹部１６の底
面には、管軸Ｇ上に位置して直径０．５ｍｍの小孔から
なる放電路狭窄開口１７が形成され、これによって、凹
部１６内で偏平なボール状のアークボールＳを作り出
し、高輝度化を図っている（図３参照）。
【００１７】そして、導電板１２は、ステム５に立設さ
せてベース部７及び収束電極支持部１０を貫通させたス
テムピン１８の先端に電気的に接続させ、収束電極部１
４への外部からの給電を可能にしている。なお、ステム
ピン１８は、ステム５と支持部７との間で露出しないよ
うに、セラミックス製の電気絶縁チューブ１９で包囲し
ている。
せてベース部７及び収束電極支持部１０を貫通させたス
テムピン１８の先端に電気的に接続させ、収束電極部１
４への外部からの給電を可能にしている。なお、ステム
ピン１８は、ステム５と支持部７との間で露出しないよ
うに、セラミックス製の電気絶縁チューブ１９で包囲し
ている。
【００１８】更に、発光部組立体６には、光出射窓４側
で光路から外れた位置に陰極部２０が配置され、この陰
極部２０の両端は、ステム５に立設させてベース部７及
び収束電極支持部１０を貫通させた２本のステムピン
（図示せず）の先端部分にそれぞれ電気的に接続させて
いる。この陰極部２０では熱電子が発生し、具体的にこ
の陰極部２０は、光出射窓４に対して平行に延在して熱
電子を発生させるタングステン製のコイル部を有してい
る。
で光路から外れた位置に陰極部２０が配置され、この陰
極部２０の両端は、ステム５に立設させてベース部７及
び収束電極支持部１０を貫通させた２本のステムピン
（図示せず）の先端部分にそれぞれ電気的に接続させて
いる。この陰極部２０では熱電子が発生し、具体的にこ
の陰極部２０は、光出射窓４に対して平行に延在して熱
電子を発生させるタングステン製のコイル部を有してい
る。
【００１９】この陰極部２０は、キャップ状の金属製フ
ロントカバー２１内に収容されている。このフロントカ
バー２１のフランジ部２１ａは、後述する放電制限板３
０に溶接させ、密封容器２内で固定させている。また、
フロントカバー２１には光出射窓４に対面する部分に円
形の光通過口２１ｂが形成されている。
ロントカバー２１内に収容されている。このフロントカ
バー２１のフランジ部２１ａは、後述する放電制限板３
０に溶接させ、密封容器２内で固定させている。また、
フロントカバー２１には光出射窓４に対面する部分に円
形の光通過口２１ｂが形成されている。
【００２０】更に、フロントカバー２１内において、陰
極部２０と収束電極部１４との間には、光路から外れた
位置に放電整流板２２が設けられている。この放電整流
板２２の電子放出窓２２ａは、熱電子を通過させるため
の矩形の開口として形成されている。そして、放電整流
板２２に設けた脚片２２ｂは、後述する放電制限板３０
の上面に載置させ、溶接等により固定される。このよう
に、フロントカバー２１と放電整流板２２とで陰極部２
０を包囲させ、陰極部２０から出るスパッタ物あるいは
蒸発物を光出射窓４に付着させないようにしている。
極部２０と収束電極部１４との間には、光路から外れた
位置に放電整流板２２が設けられている。この放電整流
板２２の電子放出窓２２ａは、熱電子を通過させるため
の矩形の開口として形成されている。そして、放電整流
板２２に設けた脚片２２ｂは、後述する放電制限板３０
の上面に載置させ、溶接等により固定される。このよう
に、フロントカバー２１と放電整流板２２とで陰極部２
０を包囲させ、陰極部２０から出るスパッタ物あるいは
蒸発物を光出射窓４に付着させないようにしている。
【００２１】このような構成の発光部組立体６は密封容
器２内に設けられるが、密封容器２内を数百Ｐａの重水
素ガスで満たす必要性から、密封容器２のステム５の中
央にはガラス製の排気管２６が一体形成されている。こ
の排気管２６は、組立最終工程において、密封容器２内
の空気を一旦抜き、所定圧の重水素ガスを適切に充填さ
せた後に融着によって封止されるものである。なお、ガ
ス放電管１の他の例として、ヘリウム、ネオン等の希ガ
スを封入させる場合もある。
器２内に設けられるが、密封容器２内を数百Ｐａの重水
素ガスで満たす必要性から、密封容器２のステム５の中
央にはガラス製の排気管２６が一体形成されている。こ
の排気管２６は、組立最終工程において、密封容器２内
の空気を一旦抜き、所定圧の重水素ガスを適切に充填さ
せた後に融着によって封止されるものである。なお、ガ
ス放電管１の他の例として、ヘリウム、ネオン等の希ガ
スを封入させる場合もある。
【００２２】ここで、図１及び図３に示すように、収束
電極部１４と陰極部２０との間に金属（例えば、モリブ
デン、タングステン、或いはこれらから成る合金）から
なる放電制限部（放電制限板）３０を配置させている。
この放電制限板３０は、導電板１２に対して管軸Ｇ方向
に離間させるために、収束電極支持部１０の突部１０ａ
の上面に当接させると共に、収束電極部１４に対し隙間
を介して電気的に絶縁させている。放電制限板３０は、
ステム５に立設させてベース部７及び収束電極支持部１
０を貫通させたステムピン２９の先端に溶接等で固定さ
れ、各ステムピン２９は、ステム５から露出する部分を
無くすことで、外部電源と非導通状態になる。なお、符
号２９ａはセラミックス製の電気絶縁チューブである。
電極部１４と陰極部２０との間に金属（例えば、モリブ
デン、タングステン、或いはこれらから成る合金）から
なる放電制限部（放電制限板）３０を配置させている。
この放電制限板３０は、導電板１２に対して管軸Ｇ方向
に離間させるために、収束電極支持部１０の突部１０ａ
の上面に当接させると共に、収束電極部１４に対し隙間
を介して電気的に絶縁させている。放電制限板３０は、
ステム５に立設させてベース部７及び収束電極支持部１
０を貫通させたステムピン２９の先端に溶接等で固定さ
れ、各ステムピン２９は、ステム５から露出する部分を
無くすことで、外部電源と非導通状態になる。なお、符
号２９ａはセラミックス製の電気絶縁チューブである。
【００２３】更に、この放電制限板３０は、凹部１６に
対峙して形成した円形の放電制限開口３１を有してい
る。この放電制限開口３１は、凹部１６の光出射窓４側
の開口部分１６ａを狭めるように、管軸Ｇ方向におい
て、開口部分１６ａに対峙して形成させる。例えば、凹
部１６の開口部分１６ａの直径Ａが３．２ｍｍの場合、
放電制限開口３１の直径Ｂは、１．５ｍｍが適してい
る。
対峙して形成した円形の放電制限開口３１を有してい
る。この放電制限開口３１は、凹部１６の光出射窓４側
の開口部分１６ａを狭めるように、管軸Ｇ方向におい
て、開口部分１６ａに対峙して形成させる。例えば、凹
部１６の開口部分１６ａの直径Ａが３．２ｍｍの場合、
放電制限開口３１の直径Ｂは、１．５ｍｍが適してい
る。
【００２４】このように、凹部１６の前方に配置させた
放電制限開口３１により、凹部１６の陰極部２０側のア
ークボールＳの成形空間を規制させ、これにより、陰極
部２０から凹部１６までの放電路の形成を確実なものと
し、その結果として、始動放電の発生が確実なものとな
る。更に、この放電制限開口３１によって、ランプ点灯
中においても、アークボールＳを偏平なボール形状に維
持し続けることができ、安定したアークボールＳの成形
を可能にして、輝度や光量の安定化が図られる。
放電制限開口３１により、凹部１６の陰極部２０側のア
ークボールＳの成形空間を規制させ、これにより、陰極
部２０から凹部１６までの放電路の形成を確実なものと
し、その結果として、始動放電の発生が確実なものとな
る。更に、この放電制限開口３１によって、ランプ点灯
中においても、アークボールＳを偏平なボール形状に維
持し続けることができ、安定したアークボールＳの成形
を可能にして、輝度や光量の安定化が図られる。
【００２５】なお、他の放電制限板３３は、図４に示す
ように、導電板１２と平行に延在すると共に、ステムピ
ン２９に接続させた板状の本体部３３ａを有する。ま
た、放電制限開口３４は、本体部３３ａから凹部１６内
に入り込む突出部分３３ｂによって形成される。この突
出部分３３ｂは、凹部１６を形成する壁面１６ｂから離
間させ且つその壁面１６ｂに沿うように管軸Ｇ方向に延
在して円錐台形状をなす。このような放電制限開口３４
を凹部１６内に形成させることで、凹部１６内における
アークボールＳの発生領域を規制することができ、放電
制限開口３４内でのアークボールＳの発生密度が上が
り、輝度がアップする。
ように、導電板１２と平行に延在すると共に、ステムピ
ン２９に接続させた板状の本体部３３ａを有する。ま
た、放電制限開口３４は、本体部３３ａから凹部１６内
に入り込む突出部分３３ｂによって形成される。この突
出部分３３ｂは、凹部１６を形成する壁面１６ｂから離
間させ且つその壁面１６ｂに沿うように管軸Ｇ方向に延
在して円錐台形状をなす。このような放電制限開口３４
を凹部１６内に形成させることで、凹部１６内における
アークボールＳの発生領域を規制することができ、放電
制限開口３４内でのアークボールＳの発生密度が上が
り、輝度がアップする。
【００２６】また、更に他の放電制限板３５は、図５に
示すように、導電板１２と平行に延在すると共に、ステ
ムピン２９に接続させた板状の本体部３５ａを有する。
また、放電制限開口３６は、本体部３５ａから凹部１６
内に入り込む突出部分３５ｂによって形成される。この
突出部分３５ｂは、凹部１６を形成する壁面１６ｂから
離間させ且つ管軸Ｇに沿って延在して円筒状をなす。こ
のような放電制限開口３６を凹部１６内に形成させるこ
とで、凹部１６内におけるアークボールＳの発生領域を
規制することができ、放電制限開口３６内でのアークボ
ールＳの発生密度が上がり、輝度がアップする。
示すように、導電板１２と平行に延在すると共に、ステ
ムピン２９に接続させた板状の本体部３５ａを有する。
また、放電制限開口３６は、本体部３５ａから凹部１６
内に入り込む突出部分３５ｂによって形成される。この
突出部分３５ｂは、凹部１６を形成する壁面１６ｂから
離間させ且つ管軸Ｇに沿って延在して円筒状をなす。こ
のような放電制限開口３６を凹部１６内に形成させるこ
とで、凹部１６内におけるアークボールＳの発生領域を
規制することができ、放電制限開口３６内でのアークボ
ールＳの発生密度が上がり、輝度がアップする。
【００２７】次に、前述したヘッドオン型の重水素放電
管１の動作について説明する。
管１の動作について説明する。
【００２８】先ず、放電前の２０秒程度の間に外部電源
からステムピン（図示ぜず）を介して１０Ｗ前後の電力
を陰極部２０に供給して、陰極部２０のコイル部を予熱
させる。その後、陰極部２０と陽極板８との間に１６０
Ｖ程度の電圧を印加して、アーク放電の準備を整える。
からステムピン（図示ぜず）を介して１０Ｗ前後の電力
を陰極部２０に供給して、陰極部２０のコイル部を予熱
させる。その後、陰極部２０と陽極板８との間に１６０
Ｖ程度の電圧を印加して、アーク放電の準備を整える。
【００２９】その準備が整った後、外部電源から収束電
極部１４にステムピン１８を介して３５０Ｖ程度のトリ
ガ電圧を印加する。なお、放電制限板３０は無給電状態
が維持され続ける。すると、陰極部２０と収束電極部１
４との間及び陰極部２０と陽極板８との間に放電が順次
発生する。これによって、たとえの直径０．２ｍｍの放
電制限開口１７によって放電路を狭窄させた場合でも、
放電制限開口３１の採用によって放電路が確保され、陰
極部２０と陽極部８との間で確実に始動放電が発生する
ことなる。
極部１４にステムピン１８を介して３５０Ｖ程度のトリ
ガ電圧を印加する。なお、放電制限板３０は無給電状態
が維持され続ける。すると、陰極部２０と収束電極部１
４との間及び陰極部２０と陽極板８との間に放電が順次
発生する。これによって、たとえの直径０．２ｍｍの放
電制限開口１７によって放電路を狭窄させた場合でも、
放電制限開口３１の採用によって放電路が確保され、陰
極部２０と陽極部８との間で確実に始動放電が発生する
ことなる。
【００３０】始動放電が発生すると、陰極部２０と陽極
部８との間でアーク放電が維持され、凹部１６内でアー
クボールＳが発生する。そして、このアークボールＳか
ら取出される紫外線は、極めて輝度の高い光として光出
射窓４を透過して外部に放出される。このとき、放電制
限開口３１によって、ランプ点灯中においても、アーク
ボールＳを偏平なボール形状に維持し続けることがで
き、安定したアークボールＳの成形を可能にして、輝度
や光量の安定化が図られる。
部８との間でアーク放電が維持され、凹部１６内でアー
クボールＳが発生する。そして、このアークボールＳか
ら取出される紫外線は、極めて輝度の高い光として光出
射窓４を透過して外部に放出される。このとき、放電制
限開口３１によって、ランプ点灯中においても、アーク
ボールＳを偏平なボール形状に維持し続けることがで
き、安定したアークボールＳの成形を可能にして、輝度
や光量の安定化が図られる。
【００３１】［第２の実施形態］図６に示すように、ガ
ス放電管４０はサイドオン型の重水素ランプであり、こ
の放電管４０は、重水素ガスが数百Ｐａ程度封入された
ガラス製の密封容器４２を有している。この密封容器４
２は、一端側を封止した円筒状の側管４３と、この側管
４３の他端側を封止するステム（図示せず）とからな
り、側管４３の一部が光出射窓４４として利用されてい
る。そして、この密封容器４２内には発光部組立体４６
が収容されている。
ス放電管４０はサイドオン型の重水素ランプであり、こ
の放電管４０は、重水素ガスが数百Ｐａ程度封入された
ガラス製の密封容器４２を有している。この密封容器４
２は、一端側を封止した円筒状の側管４３と、この側管
４３の他端側を封止するステム（図示せず）とからな
り、側管４３の一部が光出射窓４４として利用されてい
る。そして、この密封容器４２内には発光部組立体４６
が収容されている。
【００３２】この発光部組立体４６は、電気絶縁性のセ
ラミックスからなるベース部４７を有している。このベ
ース部４７の前面に陽極板（陽極部）４８を当接配置さ
せ、この陽極板４８の背面には、ステムに立設させて管
軸Ｇ方向に延在するステムピン４９の先端部分が電気的
に接続されている。
ラミックスからなるベース部４７を有している。このベ
ース部４７の前面に陽極板（陽極部）４８を当接配置さ
せ、この陽極板４８の背面には、ステムに立設させて管
軸Ｇ方向に延在するステムピン４９の先端部分が電気的
に接続されている。
【００３３】更に、発光部組立体４６は、電気絶縁性の
セラミックスからなる収束電極支持部５０を有してい
る。この収束電極支持部５０は、管軸Ｇに対して垂直な
方向において、ベース部４７に当接させるようにして固
定させる。また、ベース部４７の前面と収束電極支持部
５０の背面とで陽極板４８を挟み込み固定させている。
そして、収束電極支持部５０の前面に導電板５２を当接
配置させる。
セラミックスからなる収束電極支持部５０を有してい
る。この収束電極支持部５０は、管軸Ｇに対して垂直な
方向において、ベース部４７に当接させるようにして固
定させる。また、ベース部４７の前面と収束電極支持部
５０の背面とで陽極板４８を挟み込み固定させている。
そして、収束電極支持部５０の前面に導電板５２を当接
配置させる。
【００３４】更に、導電板５２の中央には、放電路を狭
窄させるために、金属（例えば、モリブデン、タングス
テン、或いはこれらから成る合金）からなる収束電極部
５４が溶接固定され、この収束電極部５４にはアークボ
ール成形用凹部５６が形成されている。この凹部５６
は、放電によって作り出されたアークボールを収容させ
て光を効率よく取出すために、光出射窓４４に向けて広
げられたカップ状に形成されている。
窄させるために、金属（例えば、モリブデン、タングス
テン、或いはこれらから成る合金）からなる収束電極部
５４が溶接固定され、この収束電極部５４にはアークボ
ール成形用凹部５６が形成されている。この凹部５６
は、放電によって作り出されたアークボールを収容させ
て光を効率よく取出すために、光出射窓４４に向けて広
げられたカップ状に形成されている。
【００３５】更に、凹部５６の底面には、直径０．２ｍ
ｍの小孔からなる放電路狭窄開口５７が形成され、これ
によって、凹部５６内で偏平なボール状のアークボール
を作り出し、高輝度化を図っている。そして、導電板５
２は、ステムに立設させたステムピン５５の先端に電気
的に接続させ、収束電極部５４への外部からの給電を可
能にしている。
ｍの小孔からなる放電路狭窄開口５７が形成され、これ
によって、凹部５６内で偏平なボール状のアークボール
を作り出し、高輝度化を図っている。そして、導電板５
２は、ステムに立設させたステムピン５５の先端に電気
的に接続させ、収束電極部５４への外部からの給電を可
能にしている。
【００３６】更に、発光部組立体４６には、光出射窓４
４側で光路から外れた位置に陰極部６０が配置され、陰
極部６０は、ステムに立設させたステムピン５９の先端
部分に、図示しない接続ピンを介して電気的に接続させ
ている。この陰極部６０では熱電子が発生するが、具体
的にこの陰極部６０は、管軸Ｇ方向に延在して熱電子を
発生させるタングステン製のコイル部を有している。
４側で光路から外れた位置に陰極部６０が配置され、陰
極部６０は、ステムに立設させたステムピン５９の先端
部分に、図示しない接続ピンを介して電気的に接続させ
ている。この陰極部６０では熱電子が発生するが、具体
的にこの陰極部６０は、管軸Ｇ方向に延在して熱電子を
発生させるタングステン製のコイル部を有している。
【００３７】更に、この陰極部６０は、キャップ状の金
属製フロントカバー６１内に収容されている。このフロ
ントカバー６１は、これに設けられた爪片６１ａを、収
束電極支持部５０に設けられたスリット孔（図示せず）
内に差し込んだ後に折り曲げて固定される。また、フロ
ントカバー６１には光出射窓４４に対面する部分に矩形
の光通過口６１ｂが形成されている。
属製フロントカバー６１内に収容されている。このフロ
ントカバー６１は、これに設けられた爪片６１ａを、収
束電極支持部５０に設けられたスリット孔（図示せず）
内に差し込んだ後に折り曲げて固定される。また、フロ
ントカバー６１には光出射窓４４に対面する部分に矩形
の光通過口６１ｂが形成されている。
【００３８】更に、フロントカバー６１内において、陰
極部６０と収束電極部５４との間には、光路から外れた
位置に放電整流板６２が設けられている。この放電整流
板６２の電子放出窓６２ａは、熱電子を通過させるため
の矩形の開口として形成されている。そして、放電整流
板６２は、収束電極支持部５０に固定させた後述の放電
制限板（放電制限部）７０の前面に溶接等で固定させ
る。このように、フロントカバー６１と放電整流板６２
とで陰極部６０を包囲させ、陰極部６０から出るスパッ
タ物あるいは蒸発物を光出射窓４４に付着させないよう
にしている。
極部６０と収束電極部５４との間には、光路から外れた
位置に放電整流板６２が設けられている。この放電整流
板６２の電子放出窓６２ａは、熱電子を通過させるため
の矩形の開口として形成されている。そして、放電整流
板６２は、収束電極支持部５０に固定させた後述の放電
制限板（放電制限部）７０の前面に溶接等で固定させ
る。このように、フロントカバー６１と放電整流板６２
とで陰極部６０を包囲させ、陰極部６０から出るスパッ
タ物あるいは蒸発物を光出射窓４４に付着させないよう
にしている。
【００３９】このような構成の発光部組立体４６は密封
容器４２内に設けられるが、この密封容器４２内を数百
Ｐａの重水素ガスで満たす必要性から、密封容器４２に
はガラス製の排気管（図示せず）が一体形成されてい
る。この排気管は、組立最終工程において、密封容器４
２内の空気を一旦抜き、所定圧の重水素ガスを適切に充
填させた後に融着によって封止されるものである。
容器４２内に設けられるが、この密封容器４２内を数百
Ｐａの重水素ガスで満たす必要性から、密封容器４２に
はガラス製の排気管（図示せず）が一体形成されてい
る。この排気管は、組立最終工程において、密封容器４
２内の空気を一旦抜き、所定圧の重水素ガスを適切に充
填させた後に融着によって封止されるものである。
【００４０】ここで、放電制限板７０は、管軸Ｇに垂直
な方向において、導電板５２に対して離間させる。ま
た、放電制限板７０は、この爪片７０ａを、収束電極支
持部５０に設けられたスリット孔（図示せず）内に差し
込んだ後に折り曲げることで固定される。そして、放電
制限板７０には、凹部５６に対峙して形成した円形の放
電制限開口７１を有している。この放電制限開口７１
は、凹部５６に対して管軸Ｇに垂直な方向に対峙する。
な方向において、導電板５２に対して離間させる。ま
た、放電制限板７０は、この爪片７０ａを、収束電極支
持部５０に設けられたスリット孔（図示せず）内に差し
込んだ後に折り曲げることで固定される。そして、放電
制限板７０には、凹部５６に対峙して形成した円形の放
電制限開口７１を有している。この放電制限開口７１
は、凹部５６に対して管軸Ｇに垂直な方向に対峙する。
【００４１】なお、この放電制限板７０の機能は、前述
した第１実施形態の放電制限板３０と同様であるからそ
の説明は省略する。また、サイドオン型の重水素ランプ
４０の動作原理は、前述したヘッドオン型の重水素ラン
プ１と同様であるので、その説明は省略する。
した第１実施形態の放電制限板３０と同様であるからそ
の説明は省略する。また、サイドオン型の重水素ランプ
４０の動作原理は、前述したヘッドオン型の重水素ラン
プ１と同様であるので、その説明は省略する。
【００４２】［第３の実施形態］次に、ガス放電管の更
に他の実施形態について説明するが、その説明は、第１
の実施形態と実質的に異なるものに留め、第１の実施形
態と同一又は同等な構成部分は同一符号を付してその説
明を省略する。
に他の実施形態について説明するが、その説明は、第１
の実施形態と実質的に異なるものに留め、第１の実施形
態と同一又は同等な構成部分は同一符号を付してその説
明を省略する。
【００４３】図７〜図９に示すように、ヘッドオン型の
ガス放電管７５は、電気絶縁性のセラミックス製放電制
限板（放電制限部）７６を有し、この放電制限板７６
は、収束電極部１４の表面に当接させると共に、収束電
極支持部１０にも当接させる。これによって、放電制限
板７６を収束電極支持部１０上で安定して着座させるこ
とができる。そして、放電制限板７６自体をセラミック
スで形成すると、近接配置させる収束電極部１４と放電
制限板７６との電気的絶縁を簡単に実現させることがで
きる。なお、放電制限板７６は、ステム５に立設させて
ベース部７及び収束電極支持部１０を貫通させたステム
ピン２９の先端に固定され、各ステムピン２９は、ステ
ム５から露出する部分が切除される。
ガス放電管７５は、電気絶縁性のセラミックス製放電制
限板（放電制限部）７６を有し、この放電制限板７６
は、収束電極部１４の表面に当接させると共に、収束電
極支持部１０にも当接させる。これによって、放電制限
板７６を収束電極支持部１０上で安定して着座させるこ
とができる。そして、放電制限板７６自体をセラミック
スで形成すると、近接配置させる収束電極部１４と放電
制限板７６との電気的絶縁を簡単に実現させることがで
きる。なお、放電制限板７６は、ステム５に立設させて
ベース部７及び収束電極支持部１０を貫通させたステム
ピン２９の先端に固定され、各ステムピン２９は、ステ
ム５から露出する部分が切除される。
【００４４】更に、この放電制限板７６には、凹部１６
に対峙して形成した円形の放電制限開口７８を有してい
る。この放電制限開口７８は、凹部１６の光出射窓４側
の開口部分１６ａを狭めるように、凹部１６に対して管
軸Ｇ方向に対峙して形成させる。例えば、凹部１６の開
口部分１６ａの直径Ａが３．２ｍｍの場合、放電制限開
口７８の直径Ｂは、１．５ｍｍが適している。
に対峙して形成した円形の放電制限開口７８を有してい
る。この放電制限開口７８は、凹部１６の光出射窓４側
の開口部分１６ａを狭めるように、凹部１６に対して管
軸Ｇ方向に対峙して形成させる。例えば、凹部１６の開
口部分１６ａの直径Ａが３．２ｍｍの場合、放電制限開
口７８の直径Ｂは、１．５ｍｍが適している。
【００４５】このように、凹部１６の前方に配置させた
放電制限開口７８により、凹部１６の陰極部２０側のア
ークボールＳの成形空間を規制させ、これによって、陰
極部２０から凹部１６までの放電路の形成を確実なもの
とし、その結果として、始動放電の発生が確実なものと
なる。更に、この放電制限開口７８によって、ランプ点
灯中においても、アークボールＳを偏平なボール形状に
維持し続けることができ、安定したアークボールＳの成
形を可能にして、輝度や光量の安定化が図られる。
放電制限開口７８により、凹部１６の陰極部２０側のア
ークボールＳの成形空間を規制させ、これによって、陰
極部２０から凹部１６までの放電路の形成を確実なもの
とし、その結果として、始動放電の発生が確実なものと
なる。更に、この放電制限開口７８によって、ランプ点
灯中においても、アークボールＳを偏平なボール形状に
維持し続けることができ、安定したアークボールＳの成
形を可能にして、輝度や光量の安定化が図られる。
【００４６】［第４の実施形態］次に、ガス放電管の更
に他の実施形態について説明するが、その説明は、第２
の実施形態と実質的に異なるものに留め、第２の実施形
態と同一又は同等な構成部分は同一符号を付してその説
明を省略する。
に他の実施形態について説明するが、その説明は、第２
の実施形態と実質的に異なるものに留め、第２の実施形
態と同一又は同等な構成部分は同一符号を付してその説
明を省略する。
【００４７】図１０に示すように、ヘッドオン型のガス
放電管８０は、電気絶縁性のセラミックス製放電制限板
（放電制限部）８１を有し、この放電制限板８１は、収
束電極部５４の表面に当接させると共に、導電板５２に
も当接させる。これによって、放電制限板８１を収束電
極支持部５０上で安定して着座させることができる。そ
して、この放電制限板８１は、管軸Ｇに垂直な方向にお
いて、凹部５６に対峙する円形の放電制限開口８２を有
する。なお、この放電制限板８１の機能は、前述した第
３実施形態の放電制限板７６と同様であるからその説明
は省略する。
放電管８０は、電気絶縁性のセラミックス製放電制限板
（放電制限部）８１を有し、この放電制限板８１は、収
束電極部５４の表面に当接させると共に、導電板５２に
も当接させる。これによって、放電制限板８１を収束電
極支持部５０上で安定して着座させることができる。そ
して、この放電制限板８１は、管軸Ｇに垂直な方向にお
いて、凹部５６に対峙する円形の放電制限開口８２を有
する。なお、この放電制限板８１の機能は、前述した第
３実施形態の放電制限板７６と同様であるからその説明
は省略する。
【００４８】
【発明の効果】本発明によるガス放電管は、以上のよう
に構成されているため、次のような効果を得る。すなわ
ち、密封容器内にガスを封入し、密封容器内に配置した
陽極部と陰極部との間で放電を発生させることにより、
密封容器の光出射窓から外部に向けて所定の光を放出さ
せるガス放電管において、陽極部と陰極部との間に配置
させて放電路を狭窄する収束開口を有すると共に、光出
射窓に向けて広げられたカップ状のアークボール成形用
凹部を有し、外部電源に接続させる収束電極部と、収束
電極部と陰極部との間に配置させると共に、凹部に対峙
して形成した放電制限開口を有し、収束電極部に対して
電気的に絶縁させた放電制限部とを備えたことにより、
高輝度化を実現しつつ始動性を良好にする。
に構成されているため、次のような効果を得る。すなわ
ち、密封容器内にガスを封入し、密封容器内に配置した
陽極部と陰極部との間で放電を発生させることにより、
密封容器の光出射窓から外部に向けて所定の光を放出さ
せるガス放電管において、陽極部と陰極部との間に配置
させて放電路を狭窄する収束開口を有すると共に、光出
射窓に向けて広げられたカップ状のアークボール成形用
凹部を有し、外部電源に接続させる収束電極部と、収束
電極部と陰極部との間に配置させると共に、凹部に対峙
して形成した放電制限開口を有し、収束電極部に対して
電気的に絶縁させた放電制限部とを備えたことにより、
高輝度化を実現しつつ始動性を良好にする。
【図１】本発明に係るガス放電管の第１の実施形態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】図１に示したガス放電管の断面図である。
【図３】図１に示したガス放電管の要部拡大断面図であ
る。
る。
【図４】本発明に係るガス放電管に適用させる放電制限
部の変形例を示す断面図である。
部の変形例を示す断面図である。
【図５】本発明に係るガス放電管に適用させる放電制限
部の他の変形例を示す断面図である。
部の他の変形例を示す断面図である。
【図６】本発明に係るガス放電管の第２の実施形態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図７】本発明に係るガス放電管の第３の実施形態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図８】図７に示したガス放電管の断面図である。
【図９】図７に示したガス放電管の要部拡大断面図であ
る。
る。
【図１０】本発明に係るガス放電管の第４の実施形態を
示す断面図である。
示す断面図である。
１，４０，７５，８０…ガス放電管、２，４２…密封容
器、４，４４…光出射窓、８，４８…陽極板（陽極
部）、１４，５４…収束電極部、１６，５６…アークボ
ール成形用凹部、２０，６０…陰極部、３０，３３，３
５，７０，７６，８１…放電制限板（放電制限部）、３
１，７１，７８，８２…放電制限開口、３３ａ，３５ａ
…放電制限部の本体部、３３ｂ，３５ｂ…突出部分、Ｓ
…アークボール。
器、４，４４…光出射窓、８，４８…陽極板（陽極
部）、１４，５４…収束電極部、１６，５６…アークボ
ール成形用凹部、２０，６０…陰極部、３０，３３，３
５，７０，７６，８１…放電制限板（放電制限部）、３
１，７１，７８，８２…放電制限開口、３３ａ，３５ａ
…放電制限部の本体部、３３ｂ，３５ｂ…突出部分、Ｓ
…アークボール。
Claims (6)
- 【請求項１】 密封容器内にガスを封入し、前記密封容
器内に配置した陽極部と陰極部との間で放電を発生させ
ることにより、前記密封容器の光出射窓から外部に向け
て所定の光を放出させるガス放電管において、 前記陽極部と前記陰極部との間に配置させて放電路を狭
窄する収束開口を有すると共に、前記光出射窓に向けて
広げられたカップ状のアークボール成形用凹部を有し、
外部電源に接続させる収束電極部と、 前記収束電極部と前記陰極部との間に配置させると共
に、前記凹部に対峙して形成した放電制限開口を有し、
前記収束電極部に対して電気的に絶縁させた放電制限部
とを備えたことを特徴とするガス放電管。 - 【請求項２】 前記放電制限開口は、前記凹部の光出射
窓側の開口部分を狭めるように、前記凹部に対峙して配
置させたことを特徴とする請求項１記載のガス放電管。 - 【請求項３】 前記放電制限開口は、前記放電制限部の
本体部から前記凹部内に入り込む円筒状の突出部分によ
って形成させたことを特徴とする請求項１記載のガス放
電管。 - 【請求項４】 前記放電制限開口は、前記放電制限部の
本体部から前記凹部内に入り込む円錐台形状の突出部分
によって形成させたことを特徴とする請求項１記載のガ
ス放電管。 - 【請求項５】 前記放電制限部は、電気絶縁性のセラミ
ックスによって形成させたことを特徴とする請求項１〜
４のいずれか一項記載のガス放電管。 - 【請求項６】 前記放電制限部は、金属によって形成さ
せたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載
のガス放電管。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000348406A JP4907760B2 (ja) | 2000-11-15 | 2000-11-15 | ガス放電管 |
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| EP01982793.0A EP1341209B1 (en) | 2000-11-15 | 2001-11-15 | Gas discharge tube |
| AU2002214293A AU2002214293B2 (en) | 2000-11-15 | 2001-11-15 | Gas discharge tube |
| AU1429302A AU1429302A (en) | 2000-11-15 | 2001-11-15 | Gas discharge tube |
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| PCT/JP2001/009990 WO2002041358A1 (fr) | 2000-11-15 | 2001-11-15 | Tube a decharge de gaz |
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Applications Claiming Priority (1)
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