JP2005502171A - 低圧ガス放電ランプ - Google Patents
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Abstract
気密の形態においてガス充填物を備える放電スペースを密閉する放電容器を有し、前記放電容器は管状の端部を有し、前記端部のそれぞれが、前記放電スペースにおいて放電を発生させ、維持する電気絶縁材料よりなる容量性の結合素子を伴う低圧ガス放電ランプであって、前記電気絶縁材料の圧電性の結果としての前記放電容器の壁部の（ヘア）クラックの発生を防止する手段を備えたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気密の形態（ｇａｓｔｉｇｈｔ ｍａｎｎｅｒ）においてガス充填物を備える放電スペースを密閉する放電容器（ｖｅｓｓｅｌ）を有し、放電容器が管状の端部を有し、該端部のそれぞれが、放電スペースにおいて放電を発生させ、維持する電気絶縁材料よりなる容量性の結合素子を伴う低圧ガス放電ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス放電ランプは、これまで、例えば水銀及び希ガスの充填物により満たされ、放電が生じる放電容器と、この放電容器に融合（ｆｕｓｅ）された２つの金属電極とにより構成されている。上記電極の一方は放電に必要な電子を供給し、この電子が他方の電極を介して外部電流回路に再度戻される。電子の発生は、通常、グロー発光を経て起こる（ホット電極）か、又は代替として強電界における発光を経て、若しくはイオン衝撃を経て直接起こる（冷電極）。誘導的な動作モードでは、電子は高周波（低圧ガス放電ランプの場合、典型的には１ＭＨｚのオーダー）の交流電磁場にわたってガス充填物に直接生成される。そののち、電子は放電容器内の閉じた経路に沿って移動し、通常存在する電子が存在しない。容量性の動作モードの場合、容量性の結合素子が上記電極として用いられる。これらの素子は、一端部において放電容器内に延び、他端部において（例えば介在させた金属コンタクト部を用いて）電気伝導部により外部電流回路に接続された電気絶縁材料（「誘電体」）から形成されることが多い。容量性の電極に印加される交流電圧は、電子が交流の場の電場ラインに沿って移動するという結果を伴って、放電容器内に交流の電場を引き起こす。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
より前に述べた、電子の発生がグロー発光を経て達成されるガス放電ランプよりも短い耐用寿命を持っていることが概して分かっているのが、容量性ガス放電ランプの欠点である。
【０００４】
本発明の目的は、上述したような従来技術の欠点を打ち消すこと、すなわち、従来よりも長い動作寿命を持つ容量性のガス放電ランプを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、冒頭の段落において述べた種類の画素放電ランプは、上記目的のために、電気絶縁材料の圧電性の結果としての放電容器の壁部の（ヘア（ｈａｉｒ））クラックの発生を防止する手段を備えたことを特徴としている。本発明は、既知のガス放電ランプの動作寿命が、容量性結合素子の電気絶縁材料（「誘電体」）は望ましくない側面の効果も有している、すなわち、上記電気絶縁材料は、当該材料の通常の高い誘電率により引き起こされる圧電性を有しており、これは当該材料に振動を生じさせる可能性があり、その結果、ランプの寿命に対するその全ての悪影響によって、放電容器の（ガラスの）壁部に（ヘア）クラックをもたらし得ることにより制限されるという以前に達せられていない認識に基づいている。ランプのスイッチがオンの間に、初期開始フェーズ（ｉｎｉｔｉａｌ ｓｔａｒｔｉｎｇ ｐｈａｓｅ）の後、結合素子が材料のキュリー温度まで熱せられると、上述した影響がかなり低減される。
【０００６】
本発明による低圧ガス放電ランプの好ましい形態では、上記手段は放電容器の壁部を有し、この壁部が低減された厚さの少なくとも１つの領域を有する。この領域は、特に、周辺領域、すなわち、放電容器の壁部の周りに沿った放電容器の壁部の長さの部分に沿って延びる領域により形成されている。上記壁部により小さい厚さを局所的、すなわち壁部の上記領域の場所に提供することは、より小さい熱量のためにこの場所において壁部がより急速に熱せられることを実現し、従って、当該領域はより速くキュリー温度に達する。更に、上記領域は、放電容器の壁部と容量性の結合素子との接合部の近傍に位置する場合、特に、壁部の残りの部分に対してバイブレーション・ダンパとして役割を果たす。
【０００７】
本発明による低圧ガス放電ランプの他の好ましい形態では、上記領域は０．４ｍｍよりも小さい厚さを有する。研究の結果、この領域に関するこのような厚さは、結合素子の電気絶縁材料の圧電性による上述した（ヘア）クラックの発生を防止し、それにもかかわらず放電容器の壁部の十分な機械的強度が得られることが示された。
【０００８】
本発明による低圧ガス放電ランプの更に他の好ましい形態では、少なくとも実質的に放電容器の壁部全体が０．４ｍｍよりも小さい厚さを有する。
【０００９】
本発明による低圧ガス放電ランプの更に他の好ましい形態では、容量性の結合素子が、放電容器の管状の端部と対向する端部において低減された厚さを有する。他の好ましい変形バージョンでは、容量性の結合素子は、また、放電容器の管状の端部から離れた場所で対向する端部において低減された厚さを有する。どちらの場合においても、放電容器の壁部は、より薄い端部近傍の容量性の結合素子に接続されることが可能であり、壁部にはより少ない振動しか発生せず、後者の場合、放電容器の管状の端部から離れた場所で対向する端部に接続された閉じキャップもまた、より少ない程度に振動に曝される。
【００１０】
本発明は、図面を参照してより詳細に説明されるであろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１において、放電容器としての役割を果たすガラス管１を備えた容量性タイプの低圧ガス放電ランプを見ることができる。ガラス管１は、その内表面に蛍光層を備え、３ｍｍの内径、４ｍｍの外径及び４０ｃｍの長さを有しており、５ｍバールのアルゴン及び５ｍｇの水銀により満たされている。ガラス管１の２つの端部のそれぞれには、電気絶縁材料の円柱２の形態の結合素子が固定されている。上記誘電性の円柱２は、４ｍｍの外径、０．５ｍｍの壁厚及び１０ｃｍの長さを有している。ガラス管１は、融合技術及び電気絶縁性の閉じキャップ３を使用し、結合素子２により真空が厳しく保たれる（ｖａｃｕｕｍｔｉｇｈｔ）手法で密閉されている。電気絶縁性の結合素子２のそれぞれには、電気接触面４としての役割を果たすように銀層が局所的に設けられている。これらの電気接触面４により、ランプが外部電流源に電気的に接続されている。上記外部電流源は、例えば供給回路５により形成され、約３５０Ｖの平均電圧及び４０ｋＨｚで３０ｍＡの電流を出力する。上記ランプは、定常の動作状態において約６００ルーメンの光束を生成する。
【００１２】
図２及び図３は、図１に示されている細部Ａの模式的な断面図である。図２に示されている実施の形態では、容量性の結合素子２は、ガラス管１の端部と対向する端部（すなわち、結合素子２がガラス管に装着されている場所）と閉じキャップ３と対向する端部（すなわち、結合素子２が閉じキャップ３に装着されている場所）との両方において低減された厚さを持つように構成されており、０．４ｍｍよりも小さい厚さであることが好ましい。これらの低減された厚さの端部には、参照符号５が付されている。上記端部５は、バイブレーション・ダンパとして役割を果たし、ガラス管１及び閉じキャップ３により少しの振動しか伝達しない。図３は、ガラス管１がその端部の近傍により小さい厚さ（特に０．４４ｍｍ未満）の周辺領域６を有する状態を示している（この例では、ガラス管１と結合素子２とは相互接続されている）。領域６が、上述した端部５のようにバイブレーション・ダンパとして役割を果たし、この領域６は、ランプがオンに切り替えられると（より小さい熱量のために）通常よりも急速にキュリー温度に熱せられる。この温度においては、前述したように、結合素子２の材料の圧電性により引き起こされる振動作用はもはや生じない。図１のランプは、両端部で図２又は図３の変形にしたがって構成されることに注意されたい。
【００１３】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内に入る代替の実施の形態も有効範囲に含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による低圧ガス放電ランプの一実施の形態を模式的に示す図である。
【図２】本発明の第１の好ましい実施の形態の低圧放電ランプの模式的な断面図である。
【図３】図２に対応するが、第２の好ましい実施の形態に関連する図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、気密の形態（ｇａｓｔｉｇｈｔ ｍａｎｎｅｒ）においてガス充填物を備える放電スペースを密閉する放電容器（ｖｅｓｓｅｌ）を有し、放電容器が管状の端部を有し、該端部のそれぞれが、放電スペースにおいて放電を発生させ、維持する電気絶縁材料よりなる容量性の結合素子を伴う低圧ガス放電ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス放電ランプは、これまで、例えば水銀及び希ガスの充填物により満たされ、放電が生じる放電容器と、この放電容器に融合（ｆｕｓｅ）された２つの金属電極とにより構成されている。上記電極の一方は放電に必要な電子を供給し、この電子が他方の電極を介して外部電流回路に再度戻される。電子の発生は、通常、グロー発光を経て起こる（ホット電極）か、又は代替として強電界における発光を経て、若しくはイオン衝撃を経て直接起こる（冷電極）。誘導的な動作モードでは、電子は高周波（低圧ガス放電ランプの場合、典型的には１ＭＨｚのオーダー）の交流電磁場にわたってガス充填物に直接生成される。そののち、電子は放電容器内の閉じた経路に沿って移動し、通常存在する電子が存在しない。容量性の動作モードの場合、容量性の結合素子が上記電極として用いられる。これらの素子は、一端部において放電容器内に延び、他端部において（例えば介在させた金属コンタクト部を用いて）電気伝導部により外部電流回路に接続された電気絶縁材料（「誘電体」）から形成されることが多い。容量性の電極に印加される交流電圧は、電子が交流の場の電場ラインに沿って移動するという結果を伴って、放電容器内に交流の電場を引き起こす。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
より前に述べた、電子の発生がグロー発光を経て達成されるガス放電ランプよりも短い耐用寿命を持っていることが概して分かっているのが、容量性ガス放電ランプの欠点である。
【０００４】
本発明の目的は、上述したような従来技術の欠点を打ち消すこと、すなわち、従来よりも長い動作寿命を持つ容量性のガス放電ランプを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、冒頭の段落において述べた種類の画素放電ランプは、上記目的のために、電気絶縁材料の圧電性の結果としての放電容器の壁部の（ヘア（ｈａｉｒ））クラックの発生を防止する手段を備えたことを特徴としている。本発明は、既知のガス放電ランプの動作寿命が、容量性結合素子の電気絶縁材料（「誘電体」）は望ましくない側面の効果も有している、すなわち、上記電気絶縁材料は、当該材料の通常の高い誘電率により引き起こされる圧電性を有しており、これは当該材料に振動を生じさせる可能性があり、その結果、ランプの寿命に対するその全ての悪影響によって、放電容器の（ガラスの）壁部に（ヘア）クラックをもたらし得ることにより制限されるという以前に達せられていない認識に基づいている。ランプのスイッチがオンの間に、初期開始フェーズ（ｉｎｉｔｉａｌ ｓｔａｒｔｉｎｇ ｐｈａｓｅ）の後、結合素子が材料のキュリー温度まで熱せられると、上述した影響がかなり低減される。
【０００６】
本発明による低圧ガス放電ランプの好ましい形態では、上記手段は放電容器の壁部を有し、この壁部が低減された厚さの少なくとも１つの領域を有する。この領域は、特に、周辺領域、すなわち、放電容器の壁部の周りに沿った放電容器の壁部の長さの部分に沿って延びる領域により形成されている。上記壁部により小さい厚さを局所的、すなわち壁部の上記領域の場所に提供することは、より小さい熱量のためにこの場所において壁部がより急速に熱せられることを実現し、従って、当該領域はより速くキュリー温度に達する。更に、上記領域は、放電容器の壁部と容量性の結合素子との接合部の近傍に位置する場合、特に、壁部の残りの部分に対してバイブレーション・ダンパとして役割を果たす。
【０００７】
本発明による低圧ガス放電ランプの他の好ましい形態では、上記領域は０．４ｍｍよりも小さい厚さを有する。研究の結果、この領域に関するこのような厚さは、結合素子の電気絶縁材料の圧電性による上述した（ヘア）クラックの発生を防止し、それにもかかわらず放電容器の壁部の十分な機械的強度が得られることが示された。
【０００８】
本発明による低圧ガス放電ランプの更に他の好ましい形態では、少なくとも実質的に放電容器の壁部全体が０．４ｍｍよりも小さい厚さを有する。
【０００９】
本発明による低圧ガス放電ランプの更に他の好ましい形態では、容量性の結合素子が、放電容器の管状の端部と対向する端部において低減された厚さを有する。他の好ましい変形バージョンでは、容量性の結合素子は、また、放電容器の管状の端部から離れた場所で対向する端部において低減された厚さを有する。どちらの場合においても、放電容器の壁部は、より薄い端部近傍の容量性の結合素子に接続されることが可能であり、壁部にはより少ない振動しか発生せず、後者の場合、放電容器の管状の端部から離れた場所で対向する端部に接続された閉じキャップもまた、より少ない程度に振動に曝される。
【００１０】
本発明は、図面を参照してより詳細に説明されるであろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１において、放電容器としての役割を果たすガラス管１を備えた容量性タイプの低圧ガス放電ランプを見ることができる。ガラス管１は、その内表面に蛍光層を備え、３ｍｍの内径、４ｍｍの外径及び４０ｃｍの長さを有しており、５ｍバールのアルゴン及び５ｍｇの水銀により満たされている。ガラス管１の２つの端部のそれぞれには、電気絶縁材料の円柱２の形態の結合素子が固定されている。上記誘電性の円柱２は、４ｍｍの外径、０．５ｍｍの壁厚及び１０ｃｍの長さを有している。ガラス管１は、融合技術及び電気絶縁性の閉じキャップ３を使用し、結合素子２により真空が厳しく保たれる（ｖａｃｕｕｍｔｉｇｈｔ）手法で密閉されている。電気絶縁性の結合素子２のそれぞれには、電気接触面４としての役割を果たすように銀層が局所的に設けられている。これらの電気接触面４により、ランプが外部電流源に電気的に接続されている。上記外部電流源は、例えば供給回路５により形成され、約３５０Ｖの平均電圧及び４０ｋＨｚで３０ｍＡの電流を出力する。上記ランプは、定常の動作状態において約６００ルーメンの光束を生成する。
【００１２】
図２及び図３は、図１に示されている細部Ａの模式的な断面図である。図２に示されている実施の形態では、容量性の結合素子２は、ガラス管１の端部と対向する端部（すなわち、結合素子２がガラス管に装着されている場所）と閉じキャップ３と対向する端部（すなわち、結合素子２が閉じキャップ３に装着されている場所）との両方において低減された厚さを持つように構成されており、０．４ｍｍよりも小さい厚さであることが好ましい。これらの低減された厚さの端部には、参照符号５が付されている。上記端部５は、バイブレーション・ダンパとして役割を果たし、ガラス管１及び閉じキャップ３により少しの振動しか伝達しない。図３は、ガラス管１がその端部の近傍により小さい厚さ（特に０．４４ｍｍ未満）の周辺領域６を有する状態を示している（この例では、ガラス管１と結合素子２とは相互接続されている）。領域６が、上述した端部５のようにバイブレーション・ダンパとして役割を果たし、この領域６は、ランプがオンに切り替えられると（より小さい熱量のために）通常よりも急速にキュリー温度に熱せられる。この温度においては、前述したように、結合素子２の材料の圧電性により引き起こされる振動作用はもはや生じない。図１のランプは、両端部で図２又は図３の変形にしたがって構成されることに注意されたい。
【００１３】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内に入る代替の実施の形態も有効範囲に含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による低圧ガス放電ランプの一実施の形態を模式的に示す図である。
【図２】本発明の第１の好ましい実施の形態の低圧放電ランプの模式的な断面図である。
【図３】図２に対応するが、第２の好ましい実施の形態に関連する図である。
Claims (7)
- 気密の形態においてガス充填物を備える放電スペースを密閉する放電容器を有し、前記放電容器は管状の端部を有し、前記端部のそれぞれが、前記放電スペースにおいて放電を発生させ、維持する電気絶縁材料よりなる容量性の結合素子を伴う低圧ガス放電ランプであって、
前記電気絶縁材料の圧電性の結果としての前記放電容器の壁部の（ヘア）クラックの発生を防止する手段を備えたことを特徴とする低圧ガス放電ランプ。 - 前記手段は前記放電容器の前記壁部を有し、この壁部は低減された厚さの少なくとも１つの領域を有する請求項１記載の低圧ガス放電ランプ。
- 前記領域が周辺領域により形成された請求項２記載の低圧ガス放電ランプ。
- 前記領域が０．４ｍｍよりも小さい厚さを有する請求項２又は３記載の低圧ガス放電ランプ。
- 少なくとも実質的に前記放電容器の前記壁部全体が０．４ｍｍよりも小さい厚さを有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の低圧ガス放電ランプ。
- 前記容量性の結合素子が、前記放電容器の前記管状の端部と対向する端部において低減された厚さを有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の低圧ガス放電ランプ。
- 前記容量性の結合素子が、前記放電容器の前記管状の端部から離れた場所で対向する端部において低減された厚さを有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の低圧ガス放電ランプ。
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| EP01203347 | 2001-09-05 |
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2002
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- 2002-07-24 CN CNB028173325A patent/CN100385608C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-24 EP EP02755436A patent/EP1430510A2/en not_active Withdrawn
- 2002-08-29 US US10/232,736 patent/US6762558B2/en not_active Expired - Fee Related
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| KR101629624B1 (ko) * | 2011-02-18 | 2016-06-13 | 산토마 리미티드 | 세라믹-유리 복합체 전극과 이를 갖는 형광 램프 |
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