JP2003323863A - Low-pressure mercury discharge lamp - Google Patents

Low-pressure mercury discharge lamp

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JP2003323863A
JP2003323863A JP2002129157A JP2002129157A JP2003323863A JP 2003323863 A JP2003323863 A JP 2003323863A JP 2002129157 A JP2002129157 A JP 2002129157A JP 2002129157 A JP2002129157 A JP 2002129157A JP 2003323863 A JP2003323863 A JP 2003323863A
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gas
low
discharge lamp
mercury
lamp
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JP2002129157A
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Japanese (ja)
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Taro Saito
太郎 斎藤
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TOTSUKEN KK
Totsuken Co Ltd
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TOTSUKEN KK
Totsuken Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a life-prolongation of a lamp by suppressing the start voltage lower and by suppressing the sublimation rate of the electrode lower. <P>SOLUTION: In a low-pressure mercury discharge lamp, a gas sealed in the discharging lamp is made to have two kinds of mixed inert gases. These mixed gases are preferably a mixed gas of Ar gas and Ne gas, a composition molar ratio of the Ar gas and the Ne gas is set within a range of Ar:Ne=5:5 to 1:9, and preferably the composition molar ratio of the Ar gas and the Ne gas is set to be Ar:Ne=7:3. By this, the start voltage of the discharging lamp can be suppressed lower, and the life-prolongation of the lamp can be realized by also suppressing the sublimation rate of the electrode lower. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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】本発明は低圧水銀放電ランプ
に係り、特に始動電圧の低減化を図ることができる低圧
水銀放電ランプに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low pressure mercury discharge lamp, and more particularly to a low pressure mercury discharge lamp capable of reducing the starting voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、水銀ランプは、パイプ状の石英
ガラスの中に、アルゴンなどの希ガスと、金属を封入
し、両端に電圧をかけて放電を起こさせる構造となって
いる。一般的に中に入れる金属が水銀であることから水
銀ランプといわれる。水銀ランプは中に封じ込める水銀
の蒸気圧の違いから、低圧水銀ランプと高圧水銀ランプ
に分けられ、特に低圧水銀ランプでは、内部の水銀の密
度が低いため、原子間のエネルギの交換が少なく、原子
固有の最もエネルギ授受しやすい波長の光を効率良く発
生させている。これが254nmの波長の殺菌線(UV
C)と呼ばれるものである。
2. Description of the Related Art Generally, a mercury lamp has a structure in which a rare gas such as argon and a metal are enclosed in a pipe-shaped quartz glass and a voltage is applied to both ends to cause a discharge. It is generally called a mercury lamp because the metal contained in it is mercury. Mercury lamps are divided into low-pressure mercury lamps and high-pressure mercury lamps because of the difference in the vapor pressure of mercury contained in them. Especially, in low-pressure mercury lamps, the density of mercury inside is low, so there is little energy exchange between atoms, Efficiently generates light of a wavelength that is peculiar to and can easily transfer energy. This is a germicidal ray (UV
It is called C).

【0003】従来、低圧水銀放電ランプは、希ガス(A
r、Kr、Ne、Xe)などから選択されたガスを使用
している。この周期律表8A族に属した原子は、イオン
化し難い特性と、他の原子と結合し難い特徴があり、単
独原子で安定化状態に有るので、一般的に不活性ガスと
呼ばれている。この不活性ガスが封入された状態で行わ
れる放電発光は、この不活性ガスとアルカリ土類金属と
呼ばれる2族の元素と、2B族の元素をイオン化させ
て、電子のストリーマを構成し、原子核中の電子軌道外
側の最外殻電子を放出、捕獲を無限大に繰り返す励起状
態を構築し、基底状態(安定化)へ遷移する時に光を放
出する仕組みとなっている。
Conventionally, low-pressure mercury discharge lamps have been rare gas (A
r, Kr, Ne, Xe) or the like is used. Atoms belonging to Group 8A of the Periodic Table have characteristics that they are difficult to ionize and that they are difficult to combine with other atoms. Since they are in a stable state by a single atom, they are generally called inert gas. . The discharge light emission performed in a state in which this inert gas is enclosed, ionizes this inert gas, a Group 2 element called alkaline earth metal, and a Group 2B element to form a streamer of electrons and It is a mechanism that emits the outermost electron outside the inner orbit of the electron, builds an excited state that repeats trapping infinitely, and emits light when transiting to the ground state (stabilization).

【0004】ところで、水銀は、管内部で蒸気化する温
度帯330℃位でイオン化し、低圧力時(760Tor
r以下)の水銀原子の発光輝線は、三重項励起状態63
1から基底状態61Sへの遷移を繰り返す際に発生す
る。この励起時の管内部水銀圧力は、数Torr状態に
有り、発光効率として、253.7nm(254nm)
輝線が最も強く放出する。この時、水銀発光率は全体の
約30%を占める強度を維持する。
By the way, mercury is ionized in a temperature range around 330 ° C. where it vaporizes inside the tube, and mercury is ionized at a low pressure (760 Tor).
The emission line of the mercury atom (r or less) is the triplet excited state 6 3
It occurs when the transition from P 1 to the ground state 6 1 S is repeated. The mercury pressure inside the tube at the time of this excitation is in the state of several Torr, and the luminous efficiency is 253.7 nm (254 nm).
The bright line emits the strongest. At this time, the luminous intensity of mercury maintains about 30% of the total intensity.

【0005】また、放電ランプ内部の封入ガス圧力の増
加は、印加する電流値の増大によって、電子のストリー
マ(電極から放出された電子)と、水銀イオンが不連続
性の衝突を繰り返すことにより、水銀イオンの自己吸収
が発生し、共鳴発光輝線の相対強度が減少し、代わって
長波長側の連続発光強度が増幅する。この時の管内部圧
力は、2atm(1500Torr)程度の状態で、圧
力によって、発光輝線も302、313、365、40
5、436nm等に変化する。
Further, the increase of the pressure of the enclosed gas inside the discharge lamp is caused by the repeated collision of discontinuity between the streamer of electrons (electrons emitted from the electrode) and the mercury ion due to the increase of the applied current value. Mercury ion self-absorption occurs, the relative intensity of the resonance emission line decreases, and the continuous emission intensity on the long wavelength side is amplified instead. At this time, the internal pressure of the tube is about 2 atm (1500 Torr), and the emission bright lines 302, 313, 365, 40 are also changed depending on the pressure.
5, 436 nm, etc.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このような低圧水銀放
電ランプでは、始動電圧を低く抑えることが望ましい。
一般的にはサイズ64インチで600〜700Vをおお
よその目標電圧としている。この始動電圧が上がると、
管内部の圧力が違ってくるので、放電中のランプ電圧が
上がる傾向にある。このランプ電圧が上がることにより
電流が減少し、スパッタリングが発生し、電極がスパッ
タリングされ、ひいては断線に至る場合がある。そこで
始動電圧を引き下げて電極の昇華率を低下させることが
寿命の向上につながる。しかし始動電圧を引き下げるた
めには、Arなどの不活性ガスの封入圧を低くする必要
がある。例えば始動電圧を40%程度引き下げるために
は、Arガスの封入圧を0.1Torr以下にする必要
性がある。ところが、ガス圧を低下させると、電極の昇
華率増加により、ランプ寿命も短くなるなどの欠点を生
じてしまう。
In such a low pressure mercury discharge lamp, it is desirable to keep the starting voltage low.
Generally, a size of 64 inches has an approximate target voltage of 600 to 700V. When this starting voltage rises,
Since the pressure inside the tube is different, the lamp voltage during discharge tends to rise. As the lamp voltage rises, the current decreases, sputtering occurs, the electrodes are sputtered, and eventually the wire may be broken. Therefore, lowering the starting voltage to reduce the sublimation rate of the electrodes leads to an improvement in life. However, in order to lower the starting voltage, it is necessary to lower the filling pressure of an inert gas such as Ar. For example, in order to reduce the starting voltage by about 40%, it is necessary to set the Ar gas filling pressure to 0.1 Torr or less. However, when the gas pressure is lowered, the sublimation rate of the electrode increases, which causes a defect such as a shortened lamp life.

【0007】本発明は、上記従来の問題点に着目してな
されたもので、始動電圧を低く抑えるとともに、電極の
昇華率をも低く抑制することによってランプの長寿命化
を実現できるようにした低圧水銀放電ランプを提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned conventional problems, and it is possible to achieve a long lamp life by suppressing the starting voltage and the sublimation rate of the electrodes to be low. An object is to provide a low pressure mercury discharge lamp.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にかかる低圧水銀放電ランプは、放電ランプ
に封入されているガスを不活性ガス中の少なくとも2種
の混合ガスとしたことを特徴とする。この混合ガスはA
rガスとNeガスの混合ガスとすればよく、前記Arガ
スとNeガスの組成モル比をAr:Ne=5:5〜1:
9の範囲に設定し、望ましくは前記ArガスとNeガス
の組成モル比をAr:Ne=7:3に設定すればよい。
In order to achieve the above object, in the low-pressure mercury discharge lamp according to the present invention, the gas sealed in the discharge lamp is a mixed gas of at least two kinds in an inert gas. Is characterized by. This mixed gas is A
A mixed gas of r gas and Ne gas may be used, and the composition molar ratio of Ar gas and Ne gas is Ar: Ne = 5: 5-1: 1.
The composition molar ratio of the Ar gas and the Ne gas may be set to Ar: Ne = 7: 3.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る低圧水銀放
電ランプの具体的実施形態につき、図面を参照しつつ、
詳細に説明する。実施形態に係る低圧水銀放電ランプ
は、紫外線を透過する石英ガラスで形成された発光管1
0の両端に一対の電極12a、12bを備え、当該電極
12a、12bに交流電圧を印加して水銀とともに、少
なくとも2種の不活性ガスを混合したガスを封入し、発
光管10内部で放電させ、水銀を蒸気化して紫外線を発
生させる構成となっている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Specific embodiments of a low-pressure mercury discharge lamp according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
The details will be described. The low-pressure mercury discharge lamp according to the embodiment has an arc tube 1 made of quartz glass that transmits ultraviolet rays.
0 is provided with a pair of electrodes 12a and 12b at both ends, and an AC voltage is applied to the electrodes 12a and 12b to enclose a gas in which at least two kinds of inert gases are mixed together with mercury, and the discharge is performed inside the arc tube 10. The vaporization of mercury produces ultraviolet rays.

【0010】図1〜2に本実施形態に係る放電ランプの
構成図を示す。電極12a、12bは、放電部材である
フィラメント14と、このフィラメント14と電圧印加
部である内部ピン16を接続する電流導通部18により
構成されている。電気導通部18は、発光管10の端部
を封止するピンチシール20に埋設された二枚のモリブ
デン箔22と、タンタル材等の高融点物質により形成さ
れ、二枚のモリブデン箔22の端部にそれぞれ接続され
るとともに、ピンチシール20内を貫通して発光管内部
に突出して配置された一対の内部ステム軸24および発
光管10の外部に突出して設けられた外部ステム軸26
と、外部ステム軸26と内部ピン16を接続するニッケ
ルリード線28により構成されている。
1 and 2 are block diagrams of the discharge lamp according to the present embodiment. The electrodes 12a and 12b are composed of a filament 14 which is a discharging member and a current conducting portion 18 which connects the filament 14 and the internal pin 16 which is a voltage applying portion. The electrical conducting portion 18 is formed of two molybdenum foils 22 embedded in a pinch seal 20 that seals the ends of the arc tube 10 and a high melting point substance such as tantalum material. And a pair of internal stem shafts 24 that are respectively connected to the parts and penetrate the inside of the pinch seal 20 to project inside the arc tube and an external stem shaft 26 that projects outside the arc tube 10.
And a nickel lead wire 28 connecting the outer stem shaft 26 and the inner pin 16.

【0011】ピンチシール20の上部から発光管10の
内部に突出して配置された二本の内部ステム軸24の上
端部にはタングステン材等の高融点物質により形成され
るフィラメント14の両端部が接合されている。フィラ
メント14は、線径と巻き数を調節することにより、電
極に電圧を印加した際に、色温度が最適色温度帯(70
0〜800ケルビン)になるように冷抵抗値が設定され
ている。なお、フィラメント14と内部ステム軸24の
接合部は、水素ガスによりアニールされ、タングステン
材やタンタル材等の高融点物質の不純物を除去し、酸化
を抑制することで、放電開始時に発光管内に酸化性イオ
ンが放出されるのを防止している。
Both ends of a filament 14 formed of a refractory material such as tungsten are joined to the upper ends of two internal stem shafts 24 arranged so as to project from the upper portion of the pinch seal 20 into the arc tube 10. Has been done. By adjusting the wire diameter and the number of windings, the filament 14 has an optimum color temperature range (70) when a voltage is applied to the electrodes.
The cold resistance value is set to be 0 to 800 Kelvin). The joint portion between the filament 14 and the inner stem shaft 24 is annealed by hydrogen gas to remove impurities of a high melting point material such as a tungsten material or a tantalum material and suppress oxidation, so that the inside of the arc tube is oxidized at the start of discharge. Prevents the release of ionic ions.

【0012】発光管10の端部から突出するように接続
された二本の外部ステム軸26の端部にはニッケルリー
ド線28が接続されている。このニッケルリード線28
は、二本の外部ステム軸26の端部から等距離の位置で
互いに接合されている。このように距離が均等な位置で
両者を接合することにより、両者間の抵抗を等しくして
いる。これにより、フィラメント14両端における色温
度を等しくすることができる。なお、二本のニッケルリ
ード線28の接合部は二本のニッケルリード線28に別
のニッケル線30を巻きつけて接合するスパイラルスポ
ット溶接を用いて接合されており、接合強度の増強が図
られている。そして、ニッケルリード線28はソケット
32の内部ピン16にスポット接合され、図示しない電
源との電気的導通を可能にしている。
Nickel lead wires 28 are connected to the ends of two external stem shafts 26 connected so as to project from the ends of the arc tube 10. This nickel lead wire 28
Are joined to each other at positions equidistant from the ends of the two external stem shafts 26. In this way, the resistance between the two is made equal by joining the both at positions where the distance is equal. Thereby, the color temperatures at both ends of the filament 14 can be equalized. The joint portion of the two nickel lead wires 28 is joined by using spiral spot welding in which another nickel wire 30 is wound around the two nickel lead wires 28 and joined together, so that the joining strength is enhanced. ing. Then, the nickel lead wire 28 is spot-bonded to the internal pin 16 of the socket 32 to enable electrical conduction with a power source (not shown).

【0013】上記構造を有する放電ランプにおいて、発
光管10の内部に希ガスが封入されるが、本実施形態で
は、発光管10に封入されているガスを不活性ガス中の
少なくとも2種の混合ガスとしており、特に、混合ガス
をArガスとNeガスの混合ガスとしている。そして、
前記ArガスとNeガスの組成モル比をAr:Ne=
5:5〜1:9の範囲に設定してなるもので、望ましく
は、前記ArガスとNeガスの組成モル比をAr:Ne
=7:3に設定した構成としている。
In the discharge lamp having the above structure, the rare gas is enclosed in the arc tube 10. In the present embodiment, the gas enclosed in the arc tube 10 is a mixture of at least two kinds of inert gas. Gas, and in particular, the mixed gas is a mixed gas of Ar gas and Ne gas. And
The composition molar ratio of the Ar gas and the Ne gas is Ar: Ne =
It is set in the range of 5: 5 to 1: 9, and preferably, the composition molar ratio of the Ar gas and the Ne gas is Ar: Ne.
= 7: 3.

【0014】絶縁物であるはずの希ガス(8A族)が導
電的になるのは、熱電子放射された粒子が希ガスを構成
する原子と衝突してイオン化し、高エネルギの粒子と運
動量を交換して空間に放出される。放電空間に放出され
た粒子は、電荷を持っているため、電場で加速されて、
陰極(ヒータコイル)に衝突し、再び2次電子を放出し
加速されて陽極に向かう。加速された2次電子は、空間
中でスピン運動を繰り返しながら、エネルギを増幅さ
せ、ある密度以上の気体分子と衝突してイオン化し、イ
オンと電子を次々に生成するなだれ現象が起こる。この
現象は、放電空間内部で再結合して定常状態に達する。
すなわち、電離確率の低い希ガス原子に対して電離性
(イオン化)を増加させるために準安定励起電圧の高い
希ガスを混合することで、比較的低いエネルギで電離定
常値化させることができる。
The noble gas (group 8A), which should be an insulator, becomes conductive because the particles emitted by thermoelectrons collide with the atoms constituting the noble gas and are ionized to generate high energy particles and momentum. It is exchanged and released into the space. Since the particles discharged into the discharge space have an electric charge, they are accelerated by the electric field,
It collides with the cathode (heater coil), emits secondary electrons again and is accelerated toward the anode. The accelerated secondary electron repeats spin motion in space, amplifies energy, collides with gas molecules having a certain density or more to be ionized, and an avalanche phenomenon in which ions and electrons are generated one after another occurs. This phenomenon recombines inside the discharge space and reaches a steady state.
That is, by mixing a rare gas atom having a low ionization probability with a high metastable excitation voltage in order to increase the ionization property (ionization), the ionization steady value can be obtained with a relatively low energy.

【0015】希ガスNeの中に微量のArを混合する
と、Neの準安定の励起電圧Vmが16.6eVである
ので、まず多量のNeの準安定原子Ne10が発生し、こ
れがわずかに低い電離電圧15.8eVを持つArの原
子を容易に電離して、比較的低いエネルギで電離させる
ことができる。Ne10はNe+と同じ質量を持っている
ので、Arとの衝突の機会が多く、Arを電離する確率
はほとんど「1」である。
When a small amount of Ar is mixed in the rare gas Ne, the metastable excitation voltage Vm of Ne is 16.6 eV, so that a large amount of Ne metastable atoms Ne 10 are generated, which is slightly lower. Ar atoms having an ionization voltage of 15.8 eV can be easily ionized and ionized with a relatively low energy. Since Ne 10 has the same mass as Ne +, it has many opportunities to collide with Ar, and the probability of ionizing Ar is almost “1”.

【0016】Arの中に微量のHgを混入すると、同様
にAr18が11.5eVで発生し、これに近い10.4
eVの電離電圧を持つHgを容易に電離する。低圧水銀
灯は、数Torrの気圧のArと蒸気圧で決まる1×1
-3Torr程度のHgの混合ガスで放電する。その時
電離したHgの光が水銀共鳴線である。
When a trace amount of Hg is mixed in Ar, Ar 18 is similarly generated at 11.5 eV, which is close to 10.4.
Easily ionize Hg having an ionization voltage of eV. A low-pressure mercury lamp is 1 × 1 which is determined by Ar at a pressure of several Torr and vapor pressure.
Discharge with a mixed gas of Hg of about 0 -3 Torr. The Hg light ionized at that time is a mercury resonance line.

【0017】ArガスとNeガスの組成モル比をAr:
Ne=5:5〜1:9の範囲で変更した混合ガスを用い
た。封入圧同比率の希ガスを1Torrに対して改良さ
れた混合比率の希ガス2Torrを封入する。ゲッター
水銀過剰量もしくは真空排気後、冷却トラップした生水
銀100mgを封入する。排気過程でのウォッシング
は、改良された希ガス100Torr程度にて3回実施
する。その結果を次表に示す。
The composition molar ratio of Ar gas and Ne gas is Ar:
The mixed gas changed within the range of Ne = 5: 5 to 1: 9 was used. The rare gas having the same filling ratio is filled with 1 Torr of the rare gas having an improved mixing ratio of 2 Torr. After getter mercury excess amount or vacuum evacuation, 100 mg of cold mercury trapped is filled. Washing in the exhaust process is performed three times with the improved rare gas of about 100 Torr. The results are shown in the table below.

【表1】 [Table 1]

【0018】この実験では、例によれば、NeとArの
混合ガス中、Arの比率を増大させると、水銀共鳴発光
輝線(254nm)の発光効率は、モル比率Ne+Ar
(7:3)100%をピークとして、Ne+Ar(5:
5)では70%に低下し、Ne+Ar(3:7)では5
5%に低下した。同様に、Arの比率を極度に減少させ
ると、Ne+Ar(9:1)とすると比率5:5とした
場合と同様に70%の発光効率であったため、希ガス混
合比Ne+Arの組成モル比率の構成は、Ne:Ar=
7:3が適切であると判断した。図3に発光効率と混合
ガスのモル比率の変化を示す。
In this experiment, according to an example, when the ratio of Ar in the mixed gas of Ne and Ar was increased, the luminous efficiency of the mercury resonance emission line (254 nm) was increased by the molar ratio Ne + Ar.
(7: 3) with 100% as a peak, Ne + Ar (5:
In 5), it decreased to 70%, and in Ne + Ar (3: 7), it decreased to 5%.
It fell to 5%. Similarly, when the ratio of Ar is extremely reduced, the emission efficiency was 70% when the ratio was Ne + Ar (9: 1), which was the same as when the ratio was 5: 5. The composition is Ne: Ar =
It was judged that 7: 3 was appropriate. FIG. 3 shows changes in luminous efficiency and the molar ratio of the mixed gas.

【0019】波長254nmの水銀共鳴線の放射効率が
最高値に到達するための管理温度は、約40℃であるこ
とが実験を重ねた結果、判明した(図4参照)。ヒータ
コイルに通電する電流値4.6A〜4.75Ampの
時、ヒータの色温度は750ケルビン〜800ケルビン
定常値の温度に至る。この時、ヒータコイル状にドープ
した電子放射物の結晶から電子が放出され、封入されて
いる希ガスを電離イオン化させる。希ガスとしてNeと
Arを選択し、これらをNe+Ar(1:9)の組成モ
ル比で混合して使用すると、外部の雰囲気温度の影響を
受けやすく十分な水銀共鳴線が得られなかった。
As a result of repeated experiments, it was found that the control temperature at which the radiation efficiency of the mercury resonance line having a wavelength of 254 nm reaches the maximum value is about 40 ° C. (see FIG. 4). When the current value flowing through the heater coil is 4.6 A to 4.75 Amp, the color temperature of the heater reaches a temperature of 750 Kelvin to 800 Kelvin steady value. At this time, electrons are emitted from the crystal of the electron emitter doped into the heater coil, and the enclosed rare gas is ionized and ionized. When Ne and Ar were selected as the rare gases and they were mixed and used at a composition molar ratio of Ne + Ar (1: 9), they were easily affected by the ambient atmospheric temperature, and a sufficient mercury resonance line could not be obtained.

【0020】混合モル比率Ne:Ar=1:9の希ガス
を1Torr、G/Hg90mg程度封入した放電ラン
プを点灯すると、比較例の放電ランプ(GS製作のL5
00US型)に比較して、始動電圧が高くなるととも
に、ヒータコイルにドープしてある電子放射物の剥離性
も高い。放電理論値から判断すると、Ar+Ne混合比
(5:5)の希ガス3Torrを封入した定量容積の始
動電圧は、Arガス1Torrの始動電圧より低いこと
が確認できた。また、Ar+Ne(7:3)の希ガスと
同程度の水銀共鳴線の放射効率を得る場合、Arガスを
封入した同形状のランプは、0.1Torr以下にする
必要がある。
When a discharge lamp in which a rare gas having a mixed molar ratio of Ne: Ar = 1: 9 is filled at about 1 Torr and about 90 mg of G / Hg is turned on, a discharge lamp of a comparative example (L5 manufactured by GS, L5) is produced.
00US type), the starting voltage is higher and the peeling property of the electron emission material doped in the heater coil is also higher. Judging from the theoretical discharge value, it was confirmed that the starting voltage of the fixed volume containing the rare gas 3 Torr with the Ar + Ne mixture ratio (5: 5) was lower than the starting voltage of the Ar gas 1 Torr. Further, in order to obtain the same level of radiation efficiency of the mercury resonance line as that of the rare gas of Ar + Ne (7: 3), the lamp of the same shape containing Ar gas needs to have a pressure of 0.1 Torr or less.

【0021】具体的に、Arガスを3Torr封入した
同じ形状のランプにおいての放電電圧と、放射効率を予
め設定した組成モル比で混合した、Ar+Neガス
(3:7)を同圧力封入して比較実験を実施した結果を
次表に示す。放射効率はArガスのみに比較して100
%、始動電圧は40%低い電圧で始動する結果を得た。
次表は光酸化分解用ランプに利用したときの測定データ
の比較表である。
Specifically, the discharge voltage and the radiation efficiency of a lamp of the same shape in which Ar gas was filled at 3 Torr were mixed at a preset composition molar ratio, and Ar + Ne gas (3: 7) was filled at the same pressure for comparison. The results of the experiments are shown in the table below. Radiation efficiency is 100 compared to Ar gas only
%, The starting voltage was 40% lower.
The following table is a comparative table of measured data when used for photooxidative decomposition lamps.

【表2】 [Table 2]

【0022】この表から分かるように、始動電圧(放電
開始電圧)はAr+Neガス(3:7)とすることによ
り、450Vまで低下させることができた。管内部の水
銀蒸気圧力が増加して、内部温度が上昇し、水銀ガス内
での自己吸収のために、準共鳴発光強度(254nm)
が減り、長波長側の輝線の相対強度が増し、輝線の幅は
強くなる(三重項励起状態631から基底状態61Sへ
の遷移、共鳴発光711→61Sは、185nmにあ
る。)。
As can be seen from this table, the starting voltage (discharge starting voltage) could be lowered to 450 V by using Ar + Ne gas (3: 7). Quasi-resonance emission intensity (254 nm) due to self-absorption in mercury gas due to increase in mercury vapor pressure inside the tube and increase in internal temperature.
Decreases, the relative intensity of the long-side emission line increases, and the emission line width increases (transition from triplet excited state 6 3 P 1 to ground state 6 1 S, resonance emission 7 1 P 1 → 6 1 S , At 185 nm).

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、放電ラ
ンプに封入されているガスを不活性ガス中の少なくとも
2種の混合ガスとしたことを特徴とする。この混合ガス
はArガスとNeガスの混合ガスとすればよく、前記A
rガスとNeガスの組成モル比をAr:Ne=5:5〜
1:9の範囲に設定し、望ましくは前記ArガスとNe
ガスの組成モル比をAr:Ne=7:3に設定した放電
ランプとしたので、放電効率を維持しつつ、始動電圧を
低く抑えるとともに、電極の昇華率をも低く抑制するこ
とによってランプの長寿命化を実現することができると
いう効果が得られた。
As described above, the present invention is characterized in that the gas enclosed in the discharge lamp is a mixed gas of at least two kinds of inert gas. This mixed gas may be a mixed gas of Ar gas and Ne gas.
The composition molar ratio of r gas and Ne gas is Ar: Ne = 5: 5.
It is set in the range of 1: 9, preferably Ar gas and Ne.
Since the discharge lamp has a composition molar ratio of gas set to Ar: Ne = 7: 3, it is possible to maintain the discharge efficiency while keeping the starting voltage low and the sublimation rate of the electrode low. The effect that the life can be extended was obtained.

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

【図1】 実施形態に係る低圧水銀放電ランプの断面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a low pressure mercury discharge lamp according to an embodiment.

【図2】 同ランプの電極部拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of an electrode part of the lamp.

【図3】 希ガス混合モル比と発光効率の関係を示すグ
ラフ。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between rare gas mixture molar ratio and luminous efficiency.

【図4】 水銀発光輝線184nmと254nmの温度
に対する相対照度の変化を示すグラフ。
FIG. 4 is a graph showing changes in relative illuminance with respect to temperatures of 184 nm and 254 nm of mercury emission lines.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10………発光管、12a、12b………電極、14…
……フィラメント、16………内部ピン、18………電
流導通部、20………ピンチシール、22………モリブ
デン箔、24………内部ステム軸、26………外部ステ
ム軸、28………ニッケルリード線、30………ニッケ
ル線、32………ソケット。
10 ... Arc tube, 12a, 12b ... Electrode, 14 ...
...... Filament, 16 ………… Internal pin, 18 ………… Current conducting part, 20 ………… Pinch seal, 22 ………… Molybdenum foil, 24 ………… Internal stem shaft, 26 ………… External stem shaft, 28 … Nickel lead wire, 30… Nickel wire, 32… Socket.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放電ランプに封入されているガスを不活
性ガス中の少なくとも2種の混合ガスとしたことを特徴
とする低圧水銀放電ランプ。
1. A low-pressure mercury discharge lamp, characterized in that the gas enclosed in the discharge lamp is a mixed gas of at least two kinds in an inert gas.
【請求項2】 前記混合ガスをArガスとNeガスの混
合ガスとしたことを特徴とする低圧水銀放電ランプ。
2. A low-pressure mercury discharge lamp, wherein the mixed gas is a mixed gas of Ar gas and Ne gas.
【請求項3】 前記ArガスとNeガスの組成モル比を
Ar:Ne=5:5〜1:9の範囲に設定したことを特
徴とする請求項1に記載の低圧水銀放電ランプ。
3. The low-pressure mercury discharge lamp according to claim 1, wherein the composition molar ratio of the Ar gas and the Ne gas is set in the range of Ar: Ne = 5: 5 to 1: 9.
【請求項4】 前記ArガスとNeガスの組成モル比を
Ar:Ne=7:3に設定したことを特徴とする請求項
1に記載の低圧水銀放電ランプ。
4. The low pressure mercury discharge lamp according to claim 1, wherein the composition molar ratio of the Ar gas and the Ne gas is set to Ar: Ne = 7: 3.
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