JP2002511636A - 外部始動電極の受容手段を具備する無電極バルブ - Google Patents
外部始動電極の受容手段を具備する無電極バルブInfo
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- H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
- H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
- H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 毎回の再始動について信頼性のある無電極ランプを提供する。
【解決手段】 無電極ランプが始動を容易にするべく充填物と物質を内包するエンベロープ(6)を具備する。外管(18)はエンベロープ(6)の所定領域近傍にてその外側部分に固定されかつ外管(18)内に設置される内管(32)により内外管の間に流体通路が形成される。内管(32)内に設けた中空後退可能電極(10)は、ランプが始動されるときその先端部がエンベロープの所定領域近傍にある第１の位置と、ランプの始動後その先端部がエンベロープから離れる第２の位置とを有する。冷却流体源が中空電極(10)へ接続されその中に通され流体通路(36)を通し排出される。
Description
【０００１】
本発明は、一般的には高圧力及び／又は電気陰性の充填物を内包する無電極ラ
ンプに関し、特に、外部始動電極を受容しかつバルブ壁部分を容易に冷却させる
ための手段を具備することにより、ランプを始動するべく用いられるバルブ内の
電気陰性物質を再蓄積する無電極ランプに用いられるバルブに関する。
ンプに関し、特に、外部始動電極を受容しかつバルブ壁部分を容易に冷却させる
ための手段を具備することにより、ランプを始動するべく用いられるバルブ内の
電気陰性物質を再蓄積する無電極ランプに用いられるバルブに関する。
【０００２】
係属中の先の米国特許出願No.08/696,706"Method and Apparatus for Startin
g Difficult to Start Electrodeless Lamps"では、バルブ・エンベロープへ取
付けられたサイドアームと呼ばれる管内に設置された中空電極が、無電極ランプ
を始動させるために用いられる。ランプを始動させるために、電場すなわち二次
電子放出物質がエンベロープ内部に設置された場合に、電極の一端がバルクヘッ
ド領域にてエンベロープに接触するべく動かされる。圧縮空気が中空電極に通さ
れ、サイドアームの内壁面と電極の外面の間に形成される空間を通して戻され排
出される。パルスR.F.(高周波)エネルギーが約３００ｍｓの間電極へ印加された
後、電極は後退させられ、点灯したか否かを判断するためにフォトセルが監視さ
れる。点灯したならば、ランプへの電力供給源が、指示レベルへと予定通りに作
動することができる。点灯しなかったならば、電力供給源は切られ、再び点灯が
試みられる。電極の他の領域に対するバルクヘッド領域の特異的な冷却により、
次の始動事象に用いるためのバルクヘッド領域における電場放射物質の再蓄積が
容易となる。
g Difficult to Start Electrodeless Lamps"では、バルブ・エンベロープへ取
付けられたサイドアームと呼ばれる管内に設置された中空電極が、無電極ランプ
を始動させるために用いられる。ランプを始動させるために、電場すなわち二次
電子放出物質がエンベロープ内部に設置された場合に、電極の一端がバルクヘッ
ド領域にてエンベロープに接触するべく動かされる。圧縮空気が中空電極に通さ
れ、サイドアームの内壁面と電極の外面の間に形成される空間を通して戻され排
出される。パルスR.F.(高周波)エネルギーが約３００ｍｓの間電極へ印加された
後、電極は後退させられ、点灯したか否かを判断するためにフォトセルが監視さ
れる。点灯したならば、ランプへの電力供給源が、指示レベルへと予定通りに作
動することができる。点灯しなかったならば、電力供給源は切られ、再び点灯が
試みられる。電極の他の領域に対するバルクヘッド領域の特異的な冷却により、
次の始動事象に用いるためのバルクヘッド領域における電場放射物質の再蓄積が
容易となる。
【０００３】
コロナの形成を防止しかつ電場すなわち二次電子放出物質の再蓄積を可能とす
るためのバルクヘッド領域における冷却が十分に達成されていないことが判明し
た。電極がエンベロープから後退させられた後、エンベロープ近傍のサイドアー
ム内の空気が滞ることにより滞留空気空間の層を形成するためにバルクヘッド領
域の十分な冷却が妨げられることがわかった。この結果、電場放射物質がバルク
ヘッド領域で再蓄積しようとせず、ランプの再始動が保証されないこととなる。 本発明は、上記の問題を解決するものである。
るためのバルクヘッド領域における冷却が十分に達成されていないことが判明し
た。電極がエンベロープから後退させられた後、エンベロープ近傍のサイドアー
ム内の空気が滞ることにより滞留空気空間の層を形成するためにバルクヘッド領
域の十分な冷却が妨げられることがわかった。この結果、電場放射物質がバルク
ヘッド領域で再蓄積しようとせず、ランプの再始動が保証されないこととなる。 本発明は、上記の問題を解決するものである。
【０００４】 従って、本発明の目的は、毎回の再始動について信頼性のある無電極ランプを
提供することである。
提供することである。
【０００５】 本発明の更なる目的は、バルクヘッド領域における十分な冷却を促進すること
により、次の始動事象のためにバルクヘッド領域において電場放射物質を再蓄積
させることができる無電極ランプを提供することである。
により、次の始動事象のためにバルクヘッド領域において電場放射物質を再蓄積
させることができる無電極ランプを提供することである。
【０００６】 本発明の更なる目的は、始動電極の先端部分近傍における空気中のイオン化気
体の形成を最小限とすることにより、コロナ及び小アークの形成を最小化する無
電極ランプを提供することである。
体の形成を最小限とすることにより、コロナ及び小アークの形成を最小化する無
電極ランプを提供することである。
【０００７】 本発明の更なる目的は、サイドアーム内に改良された誘電体システムを設けた
無電極ランプを提供することである。
無電極ランプを提供することである。
【０００８】
概説すると、本発明は、ランプを容易に始動させるためにエンベロープ内の所
定領域に置かれた充填物及び物質を内包するエンベロープと、前記所定領域近傍
にて前記エンベロープの外側部分に固定される外管及びこの外管内に設置される
内管であって前記外管の内面と前記内管の外面の間に流体通路が形成される外管
及び内管と、前記内管の内部にある後退可能な中空電極とを有し、前記電極は、
ランプの始動中に前記電極の先端部分が前記エンベロープの所定領域近傍にある
第１の位置と、ランプの始動後に前記先端部分が前記エンベロープから離れてい
る第２の位置とをもち、さらに、冷却流体が前記中空電極に通され前記流体通路
に通されて排出されるように前記中空電極へ動作可能に接続される冷却流体源と
、前記充填物を放電させるべく前記物質に電場を印加するために前記第１の位置
にて前記電極へ動作可能に接続される電力供給源と、前記放電を維持するために
前記充填物へ結合される励起電力供給源とを有する。 これらの及び他の本発明の目的は、以下の詳細な説明から明らかとされるであ
ろう。
定領域に置かれた充填物及び物質を内包するエンベロープと、前記所定領域近傍
にて前記エンベロープの外側部分に固定される外管及びこの外管内に設置される
内管であって前記外管の内面と前記内管の外面の間に流体通路が形成される外管
及び内管と、前記内管の内部にある後退可能な中空電極とを有し、前記電極は、
ランプの始動中に前記電極の先端部分が前記エンベロープの所定領域近傍にある
第１の位置と、ランプの始動後に前記先端部分が前記エンベロープから離れてい
る第２の位置とをもち、さらに、冷却流体が前記中空電極に通され前記流体通路
に通されて排出されるように前記中空電極へ動作可能に接続される冷却流体源と
、前記充填物を放電させるべく前記物質に電場を印加するために前記第１の位置
にて前記電極へ動作可能に接続される電力供給源と、前記放電を維持するために
前記充填物へ結合される励起電力供給源とを有する。 これらの及び他の本発明の目的は、以下の詳細な説明から明らかとされるであ
ろう。
【０００９】
本発明により作製された無電極ランプ２が図１に開示されている。ランプ２は
、マイクロウェーブ・エネルギー源４によりエネルギー供給される。模式的に図
示されている通り、エンベロープ６は、放電形成充填物を内包し、マイクロウェ
ーブ容器８内に置かれている。好適例では、図２及び図３に最もよく示すように
、容器８は、反射面９と、充填物から出る放射に対して透明なメッシュ１１とを
具備するマイクロウェーブ・チャンバ若しくはキャビティである。
、マイクロウェーブ・エネルギー源４によりエネルギー供給される。模式的に図
示されている通り、エンベロープ６は、放電形成充填物を内包し、マイクロウェ
ーブ容器８内に置かれている。好適例では、図２及び図３に最もよく示すように
、容器８は、反射面９と、充填物から出る放射に対して透明なメッシュ１１とを
具備するマイクロウェーブ・チャンバ若しくはキャビティである。
【００１０】 マイクロウェーブ・エネルギーに加えて、ランプを始動させるための補助的電
力供給源を印加することが汎用的である。例えば、充填物を照射するために小型
紫外ランプをこの目的のために利用できる。始動困難なランプにおいては、R.F.
エネルギーによりエネルギー供給される補助電極を用いることが知られている。
しかしながら、このような補助電源を用いてさえ、始動し難い種類のランプがあ
る。この種のランプの２つの例は、無電極ランプであり、比較的高圧充填物をも
つもの及び／又はそれらの充填物が電気陰性種を含む場合である。
力供給源を印加することが汎用的である。例えば、充填物を照射するために小型
紫外ランプをこの目的のために利用できる。始動困難なランプにおいては、R.F.
エネルギーによりエネルギー供給される補助電極を用いることが知られている。
しかしながら、このような補助電源を用いてさえ、始動し難い種類のランプがあ
る。この種のランプの２つの例は、無電極ランプであり、比較的高圧充填物をも
つもの及び／又はそれらの充填物が電気陰性種を含む場合である。
【００１１】 プローブすなわち電極１０は、好適にはモリブデン管から作られ、マイクロウ
ェーブ・キャビティ８内の開口を通して延在するように設けられ、それによりそ
の電極先端部１２がエンベロープ６の近傍に位置する。好適例では、電極先端部
１２が実際にエンベロープ壁に接することにより、空気間隙が存在する場合に生
じ得る電極先端部とエンベロープ壁との間のアークが避けられる。
ェーブ・キャビティ８内の開口を通して延在するように設けられ、それによりそ
の電極先端部１２がエンベロープ６の近傍に位置する。好適例では、電極先端部
１２が実際にエンベロープ壁に接することにより、空気間隙が存在する場合に生
じ得る電極先端部とエンベロープ壁との間のアークが避けられる。
【００１２】 R.F.発振器１４からの一連のR.F.パルスは、始動時に電極１０へ供給される。
電極１０は、サイドアームと呼ばれる好適には石英で作られる絶縁性の肉厚管１
８内に設置されている。そしてサイドアーム１８は、六フッ化イオウ等の絶縁性
気体２２を内包する環状の絶縁性ジャケット２０内に設置されている。これらは
図１、図２及び図３に最もよく示される。
電極１０は、サイドアームと呼ばれる好適には石英で作られる絶縁性の肉厚管１
８内に設置されている。そしてサイドアーム１８は、六フッ化イオウ等の絶縁性
気体２２を内包する環状の絶縁性ジャケット２０内に設置されている。これらは
図１、図２及び図３に最もよく示される。
【００１３】 塩化セシウム等の、電場すなわち二次電子放出源２４が、エンベロープ６の内
側の領域２５に設置されており、この領域はプローブ先端部１２の下のバルクヘ
ッドと呼ばれる領域である。物質２４を最初にバルクヘッド領域２５に設置する
ときは、これを充填物中に入れてエンベロープを加熱して十分に分解しすなわち
昇華させた後バルクヘッド領域２５を好適に冷却することによりバルクヘッド領
域２５内で材料を濃縮させる。これは、バルブをランプに設置する前に行っても
よい。電場すなわち二次電子放出源の他の例は、係属する米国特許出願No.08/69
6,706に開示されている。
側の領域２５に設置されており、この領域はプローブ先端部１２の下のバルクヘ
ッドと呼ばれる領域である。物質２４を最初にバルクヘッド領域２５に設置する
ときは、これを充填物中に入れてエンベロープを加熱して十分に分解しすなわち
昇華させた後バルクヘッド領域２５を好適に冷却することによりバルクヘッド領
域２５内で材料を濃縮させる。これは、バルブをランプに設置する前に行っても
よい。電場すなわち二次電子放出源の他の例は、係属する米国特許出願No.08/69
6,706に開示されている。
【００１４】 電極１０により印加される電場は、物質２４からの電子の電場放射を生じるに
十分な大きさである。電極１０からの電場及びマイクロウェーブ場と組合せて得
られる電子は、充填物をプラズマへと変化させ、その後はバルブへ接続されたマ
イクロウェーブ・エネルギーにより維持される。R.F.パルスは、マイクロウェー
ブ場のピークと同調して印加される。
十分な大きさである。電極１０からの電場及びマイクロウェーブ場と組合せて得
られる電子は、充填物をプラズマへと変化させ、その後はバルブへ接続されたマ
イクロウェーブ・エネルギーにより維持される。R.F.パルスは、マイクロウェー
ブ場のピークと同調して印加される。
【００１５】 ランプの始動及び動作中、圧縮空気２６又は他の適宜の冷却流体の供給源が、
プローブの先端部１２へ供給されることにより、コロナの影響を最小限とする。
これについては以下で詳述する。
プローブの先端部１２へ供給されることにより、コロナの影響を最小限とする。
これについては以下で詳述する。
【００１６】 ランプを始動するために、電極１０は、図２に示す通りその先端部１２がエン
ベロープ壁と接するまでマイクロウェーブ・キャビティ内へ延ばされる。その後
、パルスR.F.エネルギーが約３００ｍｓの間電極１０へ供給された後、図３に示
す通り電極はランプ・エンベロープ６から離されキャビティ８の内側から外へ後
退させられる。これによりマイクロウェーブ・エネルギーのキャビティ外側への
照射を避けられるという利点がある。電極がアンテナとして作用するからである
。そしてまた、損傷及びキャビティ内のマイクロウェーブ場との干渉を避けられ
る。約３００ｍｓに設定されたタイマー２８は、予め設定された時間が経過した
とき、ピストン・シリンダ配置等のアクチュエータ３０を作動させることにより
電極をエンベロープから離してマイクロウェーブ・キャビティの外側へ後退させ
る。光検出装置３１は、３００ｍｓの期間後ランプの光出力を感知することによ
り、始動又は動作中にランプが故障した場合にマイクロウェーブ源を切断する。
光検出装置３１の配置は、1997年4月25日出願の係属中の米国特許出願No.08/840
,709に開示されており、ここに参照することによりその内容を含める。
ベロープ壁と接するまでマイクロウェーブ・キャビティ内へ延ばされる。その後
、パルスR.F.エネルギーが約３００ｍｓの間電極１０へ供給された後、図３に示
す通り電極はランプ・エンベロープ６から離されキャビティ８の内側から外へ後
退させられる。これによりマイクロウェーブ・エネルギーのキャビティ外側への
照射を避けられるという利点がある。電極がアンテナとして作用するからである
。そしてまた、損傷及びキャビティ内のマイクロウェーブ場との干渉を避けられ
る。約３００ｍｓに設定されたタイマー２８は、予め設定された時間が経過した
とき、ピストン・シリンダ配置等のアクチュエータ３０を作動させることにより
電極をエンベロープから離してマイクロウェーブ・キャビティの外側へ後退させ
る。光検出装置３１は、３００ｍｓの期間後ランプの光出力を感知することによ
り、始動又は動作中にランプが故障した場合にマイクロウェーブ源を切断する。
光検出装置３１の配置は、1997年4月25日出願の係属中の米国特許出願No.08/840
,709に開示されており、ここに参照することによりその内容を含める。
【００１７】 ランプは、その意図された目的に使用された後、マイクロウェーブ・エネルギ
ーを取り去ることによりオフとされる。バルブにより発生した高温が物質２４を
蒸発させるので、ランプがオフとなった後バルクヘッド領域２５に電場すなわち
二次電子放射源２４が存在することが本質的に確保される。それにより、ランプ
が次に始動されるとき、始動電場が印加されるこの領域に存在する電場放射源が
利用可能となる。このことは、バルクヘッドをエンベロープの最も冷たい領域に
配置することによりこの場所における電場放射源２４の濃縮を促進するか、ある
いは、重力によりすなわちバルクヘッドをエンベロープ内の最も低い領域に配置
することにより実現される。
ーを取り去ることによりオフとされる。バルブにより発生した高温が物質２４を
蒸発させるので、ランプがオフとなった後バルクヘッド領域２５に電場すなわち
二次電子放射源２４が存在することが本質的に確保される。それにより、ランプ
が次に始動されるとき、始動電場が印加されるこの領域に存在する電場放射源が
利用可能となる。このことは、バルクヘッドをエンベロープの最も冷たい領域に
配置することによりこの場所における電場放射源２４の濃縮を促進するか、ある
いは、重力によりすなわちバルクヘッドをエンベロープ内の最も低い領域に配置
することにより実現される。
【００１８】 上述の無電極ランプは、1996年8月14日出願の係属中の米国特許出願No.08/696
,706に開示されており、ここに参照することによりその内容を含める。
,706に開示されており、ここに参照することによりその内容を含める。
【００１９】 管１８は、好適には図４に示す通りエンベロープ６に対して横方向に固定され
る。絶縁性内管３２は好適には石英から作られ、好適には図５に示すように偏心
した形態で外管１８内に設置される。複数の突起３４は、管１８の内壁面に対し
て内管３２を固定する。このようにして流体通路３６が、図３及び図４に示す通
り管１８の内壁面と管３２の外壁面の間に形成されることにより、動作中にサイ
ドアーム内に供給され排出された冷却流体を、流入する冷却流体と混合させるこ
となく搬送することができる利点がある。内管３２は、サイドアームの誘電的性
能を高める利点があり、始動時に約８０ｋＶに曝される電極１０の周囲の絶縁レ
ベルを強化する。通路３２は、管１８の底部における圧縮空気のための、分離し
た帰還経路となる。これにより、バルクヘッド領域の効果的冷却を妨げる滞留空
気空間を完全に排除することができる。
る。絶縁性内管３２は好適には石英から作られ、好適には図５に示すように偏心
した形態で外管１８内に設置される。複数の突起３４は、管１８の内壁面に対し
て内管３２を固定する。このようにして流体通路３６が、図３及び図４に示す通
り管１８の内壁面と管３２の外壁面の間に形成されることにより、動作中にサイ
ドアーム内に供給され排出された冷却流体を、流入する冷却流体と混合させるこ
となく搬送することができる利点がある。内管３２は、サイドアームの誘電的性
能を高める利点があり、始動時に約８０ｋＶに曝される電極１０の周囲の絶縁レ
ベルを強化する。通路３２は、管１８の底部における圧縮空気のための、分離し
た帰還経路となる。これにより、バルクヘッド領域の効果的冷却を妨げる滞留空
気空間を完全に排除することができる。
【００２０】 図６に示す通り、内管３２の一方の端部３７は、約１５度〜４５度好適には２
０度の角度３９に切断されているという利点がある。端部３７の外縁は、外管１
８の内面と接触してエンベローブの上方に設置される部分４３を有する。斜角の
配置は、圧縮空気を強制的に中空電極１０を通るべく向かわせるので、バルクヘ
ッド領域における攪乱を促進する点で有利である。そして圧縮空気は通路３６を
通り排出される。内管３２の端部３７は、圧縮空気の膨張によるバルクヘッド領
域における冷却効果をもたらすために断熱的かつ等方的な膨張を促進するノズル
として作用する利点がある。さらに、効果的な熱伝導のための攪乱を高めること
により、レイノルズ数が２１００を超える。尚、効果的冷却及び熱伝導を高める
ための端部３７の他の構造も可能である。
０度の角度３９に切断されているという利点がある。端部３７の外縁は、外管１
８の内面と接触してエンベローブの上方に設置される部分４３を有する。斜角の
配置は、圧縮空気を強制的に中空電極１０を通るべく向かわせるので、バルクヘ
ッド領域における攪乱を促進する点で有利である。そして圧縮空気は通路３６を
通り排出される。内管３２の端部３７は、圧縮空気の膨張によるバルクヘッド領
域における冷却効果をもたらすために断熱的かつ等方的な膨張を促進するノズル
として作用する利点がある。さらに、効果的な熱伝導のための攪乱を高めること
により、レイノルズ数が２１００を超える。尚、効果的冷却及び熱伝導を高める
ための端部３７の他の構造も可能である。
【００２１】 圧縮空気又は他の適宜の冷却流体は、連続的に中空電極１０に通され、高圧高
速で通路３６を通って排出されることにより、バルクヘッド領域２５はエンベロ
ープ６の他の領域と比較して相対的に冷たくなる。これにより、ランプの次の始
動事象のためのバルクヘッド領域における電場すなわち二次電子放出源２４の濃
縮による再蓄積が促進される。ランプが動作する温度は、およそ物質２４が昇華
し始める温度であるので、エンベロープ壁の他の部分に比べて低い温度に維持さ
れたバルクヘッド領域は、ランプの動作中であってもその領域上で物質２４を濃
縮させることとなる。それにより、ランプはオフにされた後、ほとんど直ちに再
始動することができる。
速で通路３６を通って排出されることにより、バルクヘッド領域２５はエンベロ
ープ６の他の領域と比較して相対的に冷たくなる。これにより、ランプの次の始
動事象のためのバルクヘッド領域における電場すなわち二次電子放出源２４の濃
縮による再蓄積が促進される。ランプが動作する温度は、およそ物質２４が昇華
し始める温度であるので、エンベロープ壁の他の部分に比べて低い温度に維持さ
れたバルクヘッド領域は、ランプの動作中であってもその領域上で物質２４を濃
縮させることとなる。それにより、ランプはオフにされた後、ほとんど直ちに再
始動することができる。
【００２２】 バルクヘッド領域に向けられる圧縮空気又は冷却流体は、バルクヘッド領域２
５近傍の管１８内の空気空間を圧縮するように作用し、そしてランプがパッシェ
ン(Pashen)曲線のより低い部分で動作することができる。これにより、バルクヘ
ッド領域が極めて高い電場に曝される始動中に小アークが抑制されるという利点
がある。キャビティ８内の電場は５０ＭＶ／ｍを超え、空気の絶縁破壊電圧を超
えている。
５近傍の管１８内の空気空間を圧縮するように作用し、そしてランプがパッシェ
ン(Pashen)曲線のより低い部分で動作することができる。これにより、バルクヘ
ッド領域が極めて高い電場に曝される始動中に小アークが抑制されるという利点
がある。キャビティ８内の電場は５０ＭＶ／ｍを超え、空気の絶縁破壊電圧を超
えている。
【００２３】 先の出願においては、内管３２がサイドアーム管１８内で用いられず、少量の
熱交換のみが電極先端部１２及びバルクヘッド領域２５で起きるのが観られた。
電極１０がエンベロープ壁との接触から後退させられた後、管１８の底部に沈滞
ゾーンが形成されるのが観られた。この結果、電場すなわち二次電子放出物質２
４がバルクヘッド領域に再蓄積しなかった。
熱交換のみが電極先端部１２及びバルクヘッド領域２５で起きるのが観られた。
電極１０がエンベロープ壁との接触から後退させられた後、管１８の底部に沈滞
ゾーンが形成されるのが観られた。この結果、電場すなわち二次電子放出物質２
４がバルクヘッド領域に再蓄積しなかった。
【００２４】 中空電極１０の電極先端部１２は開口３８を有し、そしてこれが角度４１に好
適には４５度に切断されることにより、ランプ始動中に先端部がエンベロープに
接触するとき電極に通される圧縮空気を逃がすことができる。これは、図７に示
されている。それにより、圧縮空気や冷却流体が電極先端部１２から流れ去るの
でイオン化生成物が電極先端部領域から速やかに除去されることによりコロナ誘
導電極損傷を最小とする利点がある。このことはまた、ステンレス鋼のような劣
った耐熱性材料で電極を作製できるという利点がある。バルクヘッド領域におい
て電極に通される圧縮空気又は冷却流体はさらに、電極先端部１２において高圧
ゾーンを形成することにより電極とエンベロープ壁との間の小アークを避けられ
るという利点がある。
適には４５度に切断されることにより、ランプ始動中に先端部がエンベロープに
接触するとき電極に通される圧縮空気を逃がすことができる。これは、図７に示
されている。それにより、圧縮空気や冷却流体が電極先端部１２から流れ去るの
でイオン化生成物が電極先端部領域から速やかに除去されることによりコロナ誘
導電極損傷を最小とする利点がある。このことはまた、ステンレス鋼のような劣
った耐熱性材料で電極を作製できるという利点がある。バルクヘッド領域におい
て電極に通される圧縮空気又は冷却流体はさらに、電極先端部１２において高圧
ゾーンを形成することにより電極とエンベロープ壁との間の小アークを避けられ
るという利点がある。
【００２５】 電極先端部１２は、始動中にエネルギー密度を高めるポイント部分４０を含む
。これは、エンベロープ壁のバルクヘッド領域に設置された電場すなわち二次電
子放出物質２４に印加される。ポイント４０は、図６に示す通り、始動エネルギ
ーを効果的に印加するために物質２４のちょうど反対側に設置される。
。これは、エンベロープ壁のバルクヘッド領域に設置された電場すなわち二次電
子放出物質２４に印加される。ポイント４０は、図６に示す通り、始動エネルギ
ーを効果的に印加するために物質２４のちょうど反対側に設置される。
【００２６】 本発明は、好適例について説明されたが、本発明の原理に一般的に従って更な
る変更、用途及び又は適応が可能であり、本発明に関連する技術における公知の
若しくは通常の実施の範囲内で行われ又は上述の本質的特徴に当てはまる本発明
の開示からの発展を含み、本発明の範囲に含まれることは明らかである。 （図面の簡単な説明） 図１は、本発明により作製された無電極ランプの概略構成図である。 図２は、図１のランプの概略断面図であり、エンベロープ壁に接触した始動位
置にある始動電極が示されている。 図３は、図１のランプの概略断面図であり、エンベロープ壁から離れたマイク
ロウェーブ・キャビティの外側の後退位置にある始動電極が示されている。 図４は、図１のランプに用いられるバルブの縦方向の図である。 図５は、図２の５−５ラインに沿った断面図である。 図６は、図４の６−６ラインに沿った拡大断面図であり、内管の内部に設置さ
れた電極が示されている。 図７は、本発明で用いられる電極の先端部の詳細図である。
る変更、用途及び又は適応が可能であり、本発明に関連する技術における公知の
若しくは通常の実施の範囲内で行われ又は上述の本質的特徴に当てはまる本発明
の開示からの発展を含み、本発明の範囲に含まれることは明らかである。 （図面の簡単な説明） 図１は、本発明により作製された無電極ランプの概略構成図である。 図２は、図１のランプの概略断面図であり、エンベロープ壁に接触した始動位
置にある始動電極が示されている。 図３は、図１のランプの概略断面図であり、エンベロープ壁から離れたマイク
ロウェーブ・キャビティの外側の後退位置にある始動電極が示されている。 図４は、図１のランプに用いられるバルブの縦方向の図である。 図５は、図２の５−５ラインに沿った断面図である。 図６は、図４の６−６ラインに沿った拡大断面図であり、内管の内部に設置さ
れた電極が示されている。 図７は、本発明で用いられる電極の先端部の詳細図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ウォルター、グレゴリー アメリカ合衆国 20878−1357 メリーラ ンド州、ガイザースバーグ、クロッパー・ ロード 910 (72)発明者 レズカノ、ペドロ アメリカ合衆国 20878−1357 メリーラ ンド州、ガイザースバーグ、クロッパー・ ロード 910 (72)発明者 セキック、ミオドラグ アメリカ合衆国 20878−1357 メリーラ ンド州、ガイザースバーグ、クロッパー・ ロード 910 Ｆターム(参考） 5C039 PP02 PP04 PP12
Claims (23)
- 【請求項１】 無電極ランプにおいて、 ａ）前記ランプの始動を容易にするべくエンベロープの所定領域上に設置され
た充填物及び物質を内包するそのエンベロープと、 ｂ）前記所定領域の近傍にて前記エンベロープの外側部分に固定された外管と
、 ｃ）前記外管の内部に設置された内管であって、前記外管の内面と前記内管の
外面との間に流体通路が形成されるその内管と、 ｄ）前記内管の内部にある後退可能な電極であって、前記ランプの始動中に前
記電極の端部が前記エンベロープと接触しかつ前記所定領域の近傍にある第１の
位置と、前記ランプの始動後に前記電極の端部が前記エンベロープから離れて設
置される第２の位置とを有するその後退可能な電極と、 ｅ）前記内管に動作可能に接続される冷却流体の供給源であって、前記冷却流
体が中空の前記電極に通されかつ前記流体通路を通って排出されることにより前
記所定領域を冷却し前記所定領域上の前記物質を容易に濃縮させるその冷却流体
の供給源と、 ｆ）前記物質を放電させるべく電場を印加するために前記第１の位置にて前記
電極に動作可能に接続される電力供給源と、 ｇ）前記放電を維持するべく前記充填物に結合される励起電力供給源とを有す
る 無電極ランプ。 - 【請求項２】 ａ）前記内管が前記エンベロープの近傍に設置された第１の
端部を有し、 ｂ）前記第１の端部が一定の角度で切断されている請求項１に記載の無電極ラ
ンプ。 - 【請求項３】 ａ）前記角度が約１５度〜４５度の間である請求項２に記載
の無電極ランプ。 - 【請求項４】 ａ）前記角度が約２０度である請求項２に記載の無電極ラン
プ。 - 【請求項５】 ａ）前記内管が前記外管内に偏心して設置されている請求項
１に記載の無電極ランプ。 - 【請求項６】 ａ）前記内管が前記外管の縦方向の内面と係合する縦方向の
外面を有する請求項５に記載の無電極ランプ。 - 【請求項７】 ａ）前記内管の前記第１の端部が外縁を有し、 ｂ）前記外縁の一部が前記外管の内面に接触しかつ前記エンベロープの上方に
設置される請求項２に記載の無電極ランプ。 - 【請求項８】 ａ）前記内管が前記外管の内面から前記内管の外面へ向かっ
て延びる複数の突起により前記外管の内側に固定される請求項１に記載の無電極
ランプ。 - 【請求項９】 無電極ランプに用いられるバルブにおいて、 ａ）充填物を内包するエンベロープと、 ｂ）前記エンベロープの外側部分に固定される外管及び前記外管の内部に設置
される内管であって、前記外管の内面と前記内管の外面との間に流体通路が形成
されるその外管及び内管とを有し、 ｃ）前記内管が前記内管の内部に後退可能に始動電極を受容するべく適応され
ており、 ｄ）前記通路が前記内管に通される冷却流体を排出させるべく適応されている 無電極ランプに用いられるバルブ。 - 【請求項１０】 ａ）前記内管が前記エンベロープ近傍に設置された第１の
端部を有し、 ｂ）前記第１の端部が一定の角度に切断されている請求項９に記載のバルブ。 - 【請求項１１】 ａ）前記角度が約２０度である請求項１０に記載のバルブ
。 - 【請求項１２】 ａ）前記内管が前記外管の内部に偏心して設置される請求
項９に記載のバルブ。 - 【請求項１３】 ａ）前記内管が前記外管の縦方向の内面に係合する縦方向
の外面部分を有する請求項９に記載のバルブ。 - 【請求項１４】 ａ）前記第１の端部が外縁を有し、 ｂ）前記外縁の一部が前記外管の内面に接触しかつ前記エンベロープの上方に
設置される請求項１０に記載のバルブ。 - 【請求項１５】 ａ）前記内管が前記外管の内面から前記内管の外面へ向か
って延びる複数の突起により前記外管の内側に固定される請求項９に記載のバル
ブ。 - 【請求項１６】 ａ）前記ランプの始動を容易にするべくエンベロープの所
定領域上に設置された充填物及び物質を内包するそのエンベロープと、 ｂ）前記所定領域の近傍にて前記エンベロープの外側部分に固定された第１の
管と、 ｃ）前記第１の管の内部にある後退可能な電極であって、前記ランプの始動中
に記電極の端部が前記所定領域の近傍にて前記エンベロープと接触する第１の位
置と、前記ランプの始動後に前記電極の端部が前記エンベロープから離れて設置
される第２の位置とを有するその後退可能な電極とを有し、 ｄ）前記第１の管が第１の流体通路と第２の流体通路とを具備し、 ｅ）前記管へ動作可能に接続される冷却流体の供給源であって、前記冷却流体
が前記第１の流体通路へ通されかつ前記第２の流体通路へ通され排出されること
により前記所定領域を冷却するその冷却流体の供給源と、 ｆ）前記ランプの始動中に放電を発生するべく前記物質に対して電場を印加す
るために前記第１の位置にて前記電極へ動作可能に接続される電力供給源と、 ｇ）前記放電を維持するべく前記充填物へ結合される励起電力供給源とを有す
る 無電極ランプ。 - 【請求項１７】 ａ）前記電極が中空であり、 ｂ）前記冷却流体の供給源が前記中空電極を通るべく誘導される請求項１６に
記載の無電極ランプ。 - 【請求項１８】 ａ）前記電極がポイントを含み、 ｂ）前記電極が前記第１の位置にあるとき前記ポイントが前記所定領域の近傍
に設置される請求項１６に記載の無電極ランプ。 - 【請求項１９】 ａ）前記第１の管の内部に設置された第２の管を有し、 ｂ）前記第１の流体通路が前記第２の管により形成され、 ｃ）前記第２の流体通路が前記第１の管の内面と前記第２の管の外面との間に
形成される請求項１６に記載の無電極ランプ。 - 【請求項２０】 ａ）前記第２の管が前記エンベロープ近傍に設置された第
１の端部を有し、 ｂ）前記第１の端部が一定の角度に切断されている請求項１９に記載の無電極
ランプ。 - 【請求項２１】 ａ）前記角度が約１５度〜４５度の間である請求項２０に
記載の無電極ランプ。 - 【請求項２２】 ａ）前記角度が約２０度である請求項２１に記載の無電極
ランプ。 - 【請求項２３】 無電極ランプを始動するための方法において、 ａ）エンベロープと前記エンベロープ内の放電生成充填物とを含み、前記エン
ベロープ内の所定領域近傍にて前記エンベロープに固定された管を具備するバル
ブを設けるステップと、 ｂ）前記所定領域にて前記エンベロープの内面上に電場放射源を設けるステッ
プと、 ｃ）放電を生成すべく前記電場放射源から電場放射させるために前記所定領域
にて電場を印加するステップと、 ｄ）前記放電を維持すべく前記充填物に対して電力供給源を結合させるステッ
プと、 ｅ）前記所定領域へ向けて前記管内へ冷却流体を通すステップと、 ｆ）前記電場放射源が前記ランプの次の始動に利用可能となるように前記所定
領域上に前記電場放射源を容易に濃縮させるべく前記所定領域を冷却させるため
に前記所定領域近傍にて前記管の底部に攪乱を生じさせるステップとを含む 無電極ランプを始動するための方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/056,646 US5923122A (en) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | Electrodeless bulb with means for receiving an external starting electrode |
| US09/056,646 | 1998-04-08 | ||
| PCT/US1998/014189 WO1999053525A1 (en) | 1998-04-08 | 1998-07-13 | An electrodeless bulb with means for receiving an external starting electrode |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=22005758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000543993A Pending JP2002511636A (ja) | 1998-04-08 | 1998-07-13 | 外部始動電極の受容手段を具備する無電極バルブ |
Country Status (7)
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| CA (1) | CA2327684A1 (ja) |
| IL (1) | IL138892A0 (ja) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009181828A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Seiko Epson Corp | 光源装置及びこれを備えたプロジェクタ |
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| US7830092B2 (en) * | 2008-06-25 | 2010-11-09 | Topanga Technologies, Inc. | Electrodeless lamps with externally-grounded probes and improved bulb assemblies |
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| US8179047B2 (en) | 2008-11-24 | 2012-05-15 | Topanga Technologies, Inc. | Method and system for adjusting the frequency of a resonator assembly for a plasma lamp |
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| US9177779B1 (en) | 2009-06-15 | 2015-11-03 | Topanga Usa, Inc. | Low profile electrodeless lamps with an externally-grounded probe |
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| US9392752B2 (en) | 2014-05-13 | 2016-07-19 | Topanga Usa, Inc. | Plasma growth lamp for horticulture |
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|---|---|---|---|---|
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| US5838108A (en) * | 1996-08-14 | 1998-11-17 | Fusion Uv Systems, Inc. | Method and apparatus for starting difficult to start electrodeless lamps using a field emission source |
| JPH10172520A (ja) * | 1996-12-09 | 1998-06-26 | Matsushita Electron Corp | 無電極放電ランプ |
-
1998
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- 1998-07-13 AU AU59466/99A patent/AU5946699A/en not_active Abandoned
- 1998-07-13 CA CA002327684A patent/CA2327684A1/en not_active Abandoned
- 1998-07-13 IL IL13889298A patent/IL138892A0/xx unknown
- 1998-07-13 EP EP98967126A patent/EP1070338A4/en not_active Withdrawn
- 1998-07-13 WO PCT/US1998/014189 patent/WO1999053525A1/en not_active Application Discontinuation
- 1998-07-13 JP JP2000543993A patent/JP2002511636A/ja active Pending
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| IL138892A0 (en) | 2001-11-25 |
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