JP2006120354A - Measuring method of work function and work function measuring device of electrode of discharge lamp - Google Patents

Measuring method of work function and work function measuring device of electrode of discharge lamp Download PDF

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稔 明星
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring method of a work function of an electrode of a discharge lamp capable of evaluating the work function of the electrode of the discharge lamp of a normal fluorescent lamp without using a special lamp or the like. <P>SOLUTION: A heating current supplied to a cathode side electrode is gradually increased while regularly glow-discharging the discharge lamp by flowing a DC lamp current of a predetermined magnitude. A heating current value when a lamp voltage rapidly declines while the heating current is gradually increased is measured, and the work function of the cathode side electrode is calculated on the basis of the heating current value when an emission current value and the lamp voltage rapidly decline with the DC lamp current of the predetermined magnitude as the emission current value. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、放電ランプの電極における仕事関数の測定方法及び仕事関数測定装置に関する。   The present invention relates to a work function measuring method and a work function measuring apparatus for an electrode of a discharge lamp.

蛍光ランプ等の放電ランプにおいては、放電ランプと点灯回路との相性を調べたり、ライフ中の電極の表面状態を把握するために仕事関数を測定することが求められている。
このような仕事関数の測定方法としては、（Ａ）陰極近傍に、放電管を貫通させたプローブ探針を有する仕事関数測定専用の特殊ランプあるいは容器を作製し、（Ｂ）この特殊ランプあるいは容器における両電極間の飽和エミッション電流密度を求めて、（Ｃ）この飽和エミッション電流密度をゼロ電界に外挿したときの値を得て、（Ｄ）この値からRichardson-Dushman（リチャードソン・ダッシュマン）の式を介して求めることが考えられる（非特許文献１，２参照）。
照明学会研究会資料 ＬＳ−９２−１８(1992) P.G.Hlahol and J.A.DeLuca: Determination of zero field work functions of discharge lamp electrodes materials. Proceeding of the Symposium on High Temperature Lamp Chemistries Part 2(1988) In a discharge lamp such as a fluorescent lamp, it is required to measure the work function in order to check the compatibility between the discharge lamp and the lighting circuit and to grasp the surface state of the electrode during life.
As a method for measuring such a work function, (A) a special lamp or container dedicated to work function measurement having a probe probe penetrating a discharge tube in the vicinity of the cathode is manufactured, and (B) this special lamp or container. The saturation emission current density between the two electrodes is obtained, and (C) a value obtained by extrapolating the saturation emission current density to a zero electric field is obtained. (D) Richardson-Dushman (Richardson Dashman) It is conceivable to obtain it via the formula (see Non-Patent Documents 1 and 2).
The Illuminating Engineering Society of Japan Material LS-92-18 (1992) PGHlahol and JADeLuca: Determination of zero field work functions of discharge lamp electrodes materials.Proceeding of the Symposium on High Temperature Lamp Chemistries Part 2 (1988)

しかしながら、上記測定方法により得られる仕事関数は、前述のような特殊なランプあるいは容器を用いて求めた場合の値であるゆえ、実際のライフ試験途上の放電ランプでの値とは異なり、実用された後の変化の知見が得られないという問題がある。
本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであって、特殊なランプ等を用いることなく通常の放電ランプについて、その電極の仕事関数を測定することが可能な放電ランプの電極における仕事関数の測定方法及び仕事関数測定装置を提供することを目的とする。 However, since the work function obtained by the above measurement method is a value obtained using a special lamp or container as described above, it is practically different from a value in a discharge lamp during an actual life test. There is a problem that the knowledge of changes after that cannot be obtained.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is possible to measure the work function of an electrode of a discharge lamp that can measure the work function of the electrode of a normal discharge lamp without using a special lamp or the like. It is an object to provide a measurement method and a work function measurement device.

上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明に係る放電ランプの電極における仕事関数の測定方法は、放電ランプの電極における仕事関数の測定方法であって、所定の大きさの直流ランプ電流を流して放電ランプを正規グロー放電させながら、陰極側電極に供給するヒーティング電流を漸増させ、漸増中にランプ電圧が急激に低下したときのヒーティング電流値を測定し、前記所定の大きさの直流ランプ電流をエミッション電流値として、エミッション電流値及び前記ランプ電圧が急激に低下したときのヒーティング電流値に基づいて前記陰極側電極の仕事関数を算出することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method for measuring a work function at an electrode of a discharge lamp according to the present invention as set forth in claim 1 is a method for measuring a work function at an electrode of a discharge lamp, wherein the direct current has a predetermined magnitude. The heating current supplied to the cathode side electrode is gradually increased while causing the discharge current to flow through the lamp current to cause normal glow discharge, and the heating current value when the lamp voltage rapidly decreases during the gradual increase is measured. Using a direct current lamp current having a magnitude as an emission current value, a work function of the cathode side electrode is calculated based on an emission current value and a heating current value when the lamp voltage rapidly decreases.

また、請求項２に記載の本発明に係る放電ランプの電極における仕事関数の測定方法は、請求項１に記載の放電ランプの電極における仕事関数の測定方法において、前記所定の大きさの直流ランプ電流は、０．２５ｍＡ以上２．０ｍＡ以下であることを特徴とする。
また、請求項３に記載の本発明に係る仕事関数測定装置は、放電ランプの電極における仕事関数の測定に用いる仕事関数測定装置であって、前記放電ランプに直流の定電流を供給するランプ電流供給手段と、陰極側となる電極に定電流を供給するヒーティング電流供給手段と、前記放電ランプの電圧値を測定するランプ電圧測定手段とを備え、前記ランプ電流供給手段及び前記ヒーティング電流供給手段の供給する電流値は、可変に設定可能であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a work function at an electrode of a discharge lamp according to the present invention. The current is 0.25 mA or more and 2.0 mA or less.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a work function measuring apparatus for measuring a work function at an electrode of a discharge lamp, wherein the work function measuring apparatus is a lamp current for supplying a constant DC current to the discharge lamp. A supply means; a heating current supply means for supplying a constant current to the electrode on the cathode side; and a lamp voltage measurement means for measuring a voltage value of the discharge lamp, the lamp current supply means and the heating current supply. The current value supplied by the means can be variably set.

本発明方法によれば、例えば、ランプ電圧が急激に低下したときのヒーティング電流の値から、加熱された陰極側の電極の電極温度を求めて、この電極温度と上記エミッション電流値をリチャードソン・ダッシュマンの式を変形した関係式に代入すれば、通常の放電ランプについての電極における仕事関数の測定が可能となる。
すなわち、実用された後の放電ランプの電極のエミッション性能を把握することが可能となる。 According to the method of the present invention, for example, the electrode temperature of the heated cathode side electrode is obtained from the value of the heating current when the lamp voltage suddenly decreases, and this electrode temperature and the emission current value are calculated by Richardson. If the Dashman equation is substituted into a modified relational expression, the work function at the electrode for a normal discharge lamp can be measured.
That is, it becomes possible to grasp the emission performance of the electrode of the discharge lamp after practical use.

以下、本発明の実施の形態について、本発明を蛍光ランプの電極における仕事関数の測定に適用した場合の例にとって説明する。
図１は、本実施の形態に係る蛍光ランプの電極における仕事関数測定装置の回路構成を示す図である。
同図に示すように蛍光ランプ１は直流定電流源４に接続され、蛍光ランプ１の陰極３（陰極側の電極）は直流定電流源５と接続されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to an example in which the present invention is applied to measurement of a work function at an electrode of a fluorescent lamp.
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a work function measuring device in an electrode of a fluorescent lamp according to the present embodiment.
As shown in the figure, the fluorescent lamp 1 is connected to a DC constant current source 4, and the cathode 3 (cathode side electrode) of the fluorescent lamp 1 is connected to a DC constant current source 5.

蛍光ランプ（以下、単に「ランプ」という。）１は、例えばタングステン製の一対の電極（陽極２及び陰極３）を有している。
直流定電流源４は、ランプ１に所定の値の直流ランプ電流を供給するものであり、始動時には電極間に高電圧を印加してランプ１を冷陰極始動させる。
なお、直流定電流源４は、ランプ１のインピーダンスより十分に大きな内部インピーダンスを有しているため、この内部インピーダンスを変更することで、直流ランプ電流を微小な幅（分解能は０．０１ｍＡ程度）で設定することが可能である。 A fluorescent lamp (hereinafter simply referred to as “lamp”) 1 has a pair of electrodes (anode 2 and cathode 3) made of, for example, tungsten.
The DC constant current source 4 supplies a predetermined value of DC lamp current to the lamp 1, and applies a high voltage between the electrodes at the time of starting to start the lamp 1 with a cold cathode.
Since the DC constant current source 4 has an internal impedance sufficiently larger than the impedance of the lamp 1, changing the internal impedance changes the DC lamp current to a very small width (resolution is about 0.01 mA). It is possible to set with.

直流定電流源５は、陰極３（陰極側の電極）に直流のヒーティング電流を供給して、この陰極３を加熱する。直流定電流源５の分解能は、１ｍＡ程度である。
このような仕事関数測定装置において、直流定電流源４から所定の大きさの直流ランプ電流を流してランプ１を正規グロー放電させた状態において、陰極３側にヒーティング電流を流し、ヒーティング電流値を漸増させる。具体的に、ヒーティング電流値の増加速度は、例えば５秒毎に５〜１０ｍＡ程度である。 The DC constant current source 5 supplies a DC heating current to the cathode 3 (cathode side electrode) to heat the cathode 3. The resolution of the DC constant current source 5 is about 1 mA.
In such a work function measuring device, in a state where a DC lamp current of a predetermined magnitude is supplied from the DC constant current source 4 and the lamp 1 is normally glow-discharged, a heating current is supplied to the cathode 3 side, and a heating current is supplied. Increase the value gradually. Specifically, the increasing rate of the heating current value is, for example, about 5 to 10 mA every 5 seconds.

図２に、この場合におけるヒーティング電流とランプ電圧の関係を示す。
図２に示すように、ヒーティング電流の漸増中に、ヒーティング電流値がある値より大きくなると、ランプ電圧ＶLが急激に低下している。この電圧の低下は、陰極３側の放電状態がグロー放電からアーク放電へ移行したことに起因している。この電圧低下分は測定対象の電極（陰極３）が冷陰極から熱陰極に移行することに伴う陰極降下電圧の減少分に相当する。 FIG. 2 shows the relationship between the heating current and the lamp voltage in this case.
As shown in FIG. 2, when the heating current value becomes larger than a certain value during the gradual increase of the heating current, the lamp voltage V L rapidly decreases. This voltage drop is caused by the transition of the discharge state on the cathode 3 side from glow discharge to arc discharge. This voltage drop corresponds to a decrease in the cathode fall voltage associated with the transition of the electrode to be measured (cathode 3) from the cold cathode to the hot cathode.

図２のグラフ上のランプ電圧が低下し終えた位置にプロットした点Ｅは、エミッション点、すなわちヒーティング電流で熱せられた陰極３がエミッション温度に達し、それによるエミッション電流（熱電子電流）が直流ランプ電流の全てに置き換わって、陰極３前面はゼロ電界となった点であると考えられる。
このＥ点は管端の蛍光体を剥いだＡｒ−Ｈｇ封入の蛍光ランプの電極近傍の発光スペクトルからＡｒ発光が消失した最初の点であると理解して良い。 The point E plotted at the position where the lamp voltage has finished decreasing on the graph of FIG. 2 is the emission point, that is, the cathode 3 heated by the heating current reaches the emission temperature, and the emission current (thermoelectron current) is thereby increased. It is considered that the front surface of the cathode 3 is zero electric field, replacing all of the direct current lamp current.
This point E may be understood as the first point at which Ar emission disappeared from the emission spectrum in the vicinity of the electrode of the fluorescent lamp encapsulated with Ar-Hg with the phosphor at the tube end peeled off.

すなわち、Ｅ点の状態のときの直流ランプ電流の値を、エミッション電流の値と同値と看做すことができる。
直流定電流源４の設定値を変えて直流ランプ電流の設定値を変更すれば、Ｅ点の状態のときのエミッション電流の値を変更することができ、このエミッション電流の値に対応したエミッション温度（Ｅ点の状態のときの電極温度）及びヒーティング電流値を得ることができる。 That is, the value of the DC lamp current in the state of point E can be regarded as the same value as the value of the emission current.
If the set value of the DC constant current source 4 is changed to change the set value of the DC lamp current, the value of the emission current in the state of point E can be changed, and the emission temperature corresponding to the value of this emission current (Electrode temperature in the state of point E) and a heating current value can be obtained.

上記エミッション温度とヒーティング電流の関係は、電極材料がタングステンであれば、電極抵抗比(Ｒh／Ｒc)と電極温度Ｔh（Ｋ）の関係を示す次の式（１）［温度諸特性に関するJones-Langmuir表（H.A.Jones and ILangmuir, General Electric Review, 30 (1927) 354）に由来する。］で表される。
Ｔh＝Ｔc・（Ｒh／Ｒc)0.814 ・・・式（１）
ここで、Ｒc（Ω）は室温Ｔc（Ｋ）における電極抵抗である。 When the electrode material is tungsten, the relationship between the emission temperature and the heating current is expressed by the following equation (1) indicating the relationship between the electrode resistance ratio (R h / R c ) and the electrode temperature T h (K) [ Derived from the Jones-Langmuir table for properties (HA Jones and ILangmuir, General Electric Review, 30 (1927) 354). ].
T h = T c · (R h / R c ) 0.814 (1)
Here, R c (Ω) is the electrode resistance at room temperature T c (K).

図３は、ヒーティング電流と電極抵抗の関係を示す図である。図３より、Ｅ点の状態のときのヒーティング電流値Ｉhに対する電極抵抗Ｒh（Ω）の値が求められる。
室温Ｔc（Ｋ）とこのグラフから求めたＲc（Ω），Ｒh（Ω）を式（１）に代入すればＴh（Ｋ）を求めることができる。
以下説明するように、本実施の形態においては、この求められたエミッション温度とエミッション電流値を、Richardson-Dushmanの式を変形した関係式に代入して、測定対象となる陰極３の仕事関数を測定する。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the heating current and the electrode resistance. From FIG. 3, the value of the electrode resistance R h (Ω) with respect to the heating current value I h in the state of the point E is obtained.
T h (K) can be obtained by substituting the room temperature T c (K) and R c (Ω) and R h (Ω) obtained from this graph into the equation (1).
As will be described below, in the present embodiment, the obtained emission temperature and emission current value are substituted into a relational expression obtained by modifying the Richardson-Dushman equation, and the work function of the cathode 3 to be measured is calculated. taking measurement.

次の式（２）は、エミッション電流Ｉeとエミッション温度（電極温度）Ｔh（Ｋ）の関係を記述したRichardson-Dushmanの式を変形した関係式である。
Ｉe＝ＡＳＴh 1.25ｅｘｐ(−ｂ／Ｔh) ・・・式（２）
ここで、ｂ＝１１６０５Φ(Ｋ) 、ＡはRichardson定数でありＡ=１２０．４(Ａ／ｃｍ2・Ｋ)、Ｓ（cm2）は電極エミッタの電子放出部全表面積であり、今回のサンプルではＳ＝０．３１６(ｃｍ2)である。 The following equation (2) is a modified equation of the Richardson-Dushman equation describing the relationship between the emission current I e and the emission temperature (electrode temperature) T h (K).
I e = AST h 1.25 exp (−b / T h ) (2)
Where b = 11605Φ (K), A is a Richardson constant, A = 120.4 (A / cm 2 · K), and S (cm 2 ) is the total surface area of the electron emitter of the electrode emitter. Then, S = 0.316 (cm 2 ).

次の式（３）は、仕事関数Φを、温度に依存しない項Φ0と温度に依存する項ｃＴhとの和で表した式である。
Φ＝Φ0＋ｃＴh ・・・式（３）
次の式（４）は、式（２）の両辺から自然対数を取って変形し、式（３）を代入した式である。 The following equation (3), the work function [Phi, an equation expressed by the sum of the term cT h that depends on claim [Phi 0 and temperature independent of temperature.
Φ = Φ 0 + cT h Formula (3)
The following expression (4) is an expression obtained by transforming the natural logarithm from both sides of expression (2) and substituting expression (3).

ｌｎ(Ｉe／Ｔh 1.25)＝ｌｎ(ＡＳ−１１６０５ｃ)−ｂ2／Ｔh ・・・式（４）
ただし、ｂ2＝１１６０５Φ0(Ｋ)である。
式（４）をArrhenius（アレニウス）プロットすれば、図４に示すようなグラフとなる。
図４中のグラフの７個の黒四角の測定点は、それぞれ設定したランプ電流の値におけるエミッション温度を求めることによりプロットしたものである。グラフの直線は、７個の測定点から、例えば最小２乗法により描いたものである。 ln (I e / T h 1.25 ) = ln (AS-11605c) −b 2 / T h Formula (4)
However, b 2 = 11605Φ 0 (K).
If the equation (4) is plotted on an Arrhenius plot, a graph as shown in FIG. 4 is obtained.
The seven black square measurement points in the graph in FIG. 4 are plotted by determining the emission temperature at each set lamp current value. The straight line of the graph is drawn from, for example, the least square method from seven measurement points.

図４のグラフの直線の傾きｂ2よりΦ0が求められ、直線を１／Ｔhに外挿した切片よりｃが求められる。これらのΦ0とｃの値を式（３）に代入すると、仕事関数Φは次式（５）のように表される。
Φ＝０．８６３＋８．４８×１０-4Ｔh（ｅＶ） ・・・式（５）
なお、エミッション温度Ｔhを１１００Ｋとおいたときの仕事関数φは１．８ｅＶであるとの評価を与えることができる。 Figure [Phi 0 than the slope b 2 of the straight line in the graph of 4 is obtained, c are determined from sections extrapolated linearly to 1 / T h. Substituting these values of Φ 0 and c into equation (3), the work function Φ is expressed as the following equation (5).
Φ = 0.863 + 8.48 × 10 -4 T h (eV) ··· (5)
In addition, the work function φ at the time of placing the emission temperature T h and 1100K can give the evaluation that it is 1.8eV.

以上説明したように、本実施の形態に係る電極における仕事関数の測定方法によれば、通常の蛍光ランプの電極の仕事関数を測定することができる。
これにより、従来のような測定用の特殊な蛍光ランプではなく、実際の蛍光ランプについての点灯回路と組み合わせによる電極状態の評価や、また、蛍光ランプのライフ中の（経時的な）電極特性の変化を評価することが可能となる。
（ランプ電流の値の適切な範囲）
直流定電流源４からランプ１に流す直流ランプ電流の値は、０．２５ｍＡ以上が好ましい。０．２５ｍＡ未満であると、ランプ１が立ち消えする頻度が高くなり測定が困難となるからである。 As described above, according to the method for measuring a work function in an electrode according to the present embodiment, the work function of an electrode of a normal fluorescent lamp can be measured.
This makes it possible to evaluate the electrode state by combining with the lighting circuit of an actual fluorescent lamp, and not the special fluorescent lamp for measurement as in the past, and the electrode characteristics during the life of the fluorescent lamp (over time). Changes can be evaluated.
(Appropriate range of lamp current value)
The value of the DC lamp current flowing from the DC constant current source 4 to the lamp 1 is preferably 0.25 mA or more. This is because if it is less than 0.25 mA, the frequency with which the lamp 1 is extinguished increases and measurement becomes difficult.

図５は、Ｅ点の状態におけるエミッション電流（ランプ電流）Ｉe（Ａ）とヒーティング電流の関係を示す図である。図５のグラフに示すように、ランプ電流２．０ｍＡ（２．０×１０-3Ａ）より大きくなると、放電による電極の加熱の影響が増すことによると思われるが、ランプ電流とヒーティング電流の関係が崩れ、ヒーティング電流を大きくせずともエミッション電流が得られた形となる。このため、仕事関数の精密な測定ができなくなる場合がある。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the emission current (lamp current) I e (A) and the heating current in the state of point E. As shown in the graph of FIG. 5, when the lamp current becomes larger than 2.0 mA (2.0 × 10 −3 A), it seems that the influence of heating of the electrode due to discharge increases. Thus, the emission current can be obtained without increasing the heating current. For this reason, accurate measurement of the work function may not be possible.

よって、ランプ電流は２．０ｍＡ以下、より望ましくは１．０ｍＡ以下に設定することが好ましい。
これらの範囲の電流を、種々の電極エミッション部表面積で除したランプ電流密度は１０ｍＡ／ｃｍ2以下となり、電極に熱的負荷を与えない正規グロー放電が維持できたものと解釈できる。
（仕事関数測定装置）
本実施の形態に係る仕事関数の測定方法は、以下に例示する仕事関数測定装置を用いて実施することができる。 Therefore, the lamp current is preferably set to 2.0 mA or less, more preferably 1.0 mA or less.
The lamp current density obtained by dividing the current in these ranges by the surface area of the various electrode emission portions is 10 mA / cm 2 or less, which can be interpreted as maintaining a normal glow discharge that does not give a thermal load to the electrode.
(Work function measuring device)
The work function measuring method according to the present embodiment can be implemented using a work function measuring apparatus exemplified below.

図６は、本実施の形態に係る仕事関数測定装置等の構成を示す図である。
仕事関数測定装置１０は、直流ランプ電流供給部１１、直流ヒーティング電流供給部１２、電流値設定部１３、ランプ電圧測定部１４、ランプ電圧表示部１５、入出力部１６から構成される。
直流ランプ電流供給部１１は、直流定電流源４（図１参照）を含んでおり、ランプ１にランプ電流を供給する。 FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a work function measuring apparatus and the like according to the present embodiment.
The work function measuring apparatus 10 includes a DC lamp current supply unit 11, a DC heating current supply unit 12, a current value setting unit 13, a lamp voltage measurement unit 14, a lamp voltage display unit 15, and an input / output unit 16.
The DC lamp current supply unit 11 includes a DC constant current source 4 (see FIG. 1) and supplies a lamp current to the lamp 1.

直流ヒーティング電流供給部１２は、直流定電流源５を含んでおり、ランプ１の陰極３にヒーティング電流を供給する。
ランプ電圧測定部１４は、ランプ１のランプ電圧を測定する。
スムージング処理部１７は、ランプ電圧の波形に重畳されている高周波成分を取り除くスムージング処理を行なう。 The DC heating current supply unit 12 includes a DC constant current source 5 and supplies a heating current to the cathode 3 of the lamp 1.
The lamp voltage measuring unit 14 measures the lamp voltage of the lamp 1.
The smoothing processing unit 17 performs a smoothing process that removes a high-frequency component superimposed on the waveform of the lamp voltage.

ランプ電圧表示部１５は、例えば液晶表示パネルから構成され、スムージング処理済のランプ電圧値を表示する。
入出力部１６は、仕事関数測定装置１０に接続された端末装置２０と、所定の通信形式に従ってデータの送受信を行う。
電流値設定部１３は、ユーザ（測定者）から受け付けたランプ電流値とヒーティング電流値の増加速度の設定に基づいて、直流ランプ電流供給部の供給する電流値と直流ヒーティング電流供給部１２の増加速度を設定する。 The lamp voltage display unit 15 is composed of, for example, a liquid crystal display panel, and displays the smoothed lamp voltage value.
The input / output unit 16 transmits / receives data to / from the terminal device 20 connected to the work function measuring device 10 according to a predetermined communication format.
The current value setting unit 13 determines the current value supplied from the DC lamp current supply unit and the DC heating current supply unit 12 based on the setting of the ramp current value and the heating current value increase rate received from the user (measurer). Set the rate of increase.

端末装置２０は、例えばＰＣ（Personal computer)であり、ランプ電流値・電圧値、ヒーティング電流値などの各パラメータを入出力部１６から受信してデータの解析を行なう。また、端末装置２０は、図示しないキーボード等の入力装置から電流値の設定を受け付け、受け付けた設定に基づいた命令を、入出力部１６を介して電流値設定部１３に送出する。   The terminal device 20 is a PC (Personal computer), for example, and receives parameters such as a lamp current value / voltage value and a heating current value from the input / output unit 16 and analyzes data. Further, the terminal device 20 receives a current value setting from an input device such as a keyboard (not shown), and sends a command based on the received setting to the current value setting unit 13 via the input / output unit 16.

上記端末装置２０を用いてランプ電流値とヒーティング電流値の増加速度の初期値を一旦設定すれば、ユーザは近傍に居なくても仕事関数測定装置１０に計測を行わせることが可能となっている。
（その他）
（１）上述の実施の形態においては、本発明を蛍光ランプに適用した場合を例に取って説明したが、本発明に係る仕事関数の測定方法及び仕事関数測定装置は、蛍光ランプ等の低圧放電ランプのみならず、ヒーティング電流を流すことができる熱陰極型の電極を有する放電ランプ一般にその適用範囲を広げることができる。
（２）上述の実施の形態においては、陰極３に直流のヒーティング電流を流す構成としているが、このヒーティング電流は陰極３を加熱させることが目的であるので、交流であっても構わない。すなわち、ヒーティング電流として商用周波数の交流電流あるいは高周波交流電流を使用しても構わない。 Once the initial values of the ramp current value and the increasing rate of the heating current value are set using the terminal device 20, the user can cause the work function measuring device 10 to perform measurement even if the user is not in the vicinity. ing.
(Other)
(1) In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a fluorescent lamp has been described as an example. However, the work function measuring method and the work function measuring apparatus according to the present invention are low pressure such as a fluorescent lamp. In general, discharge lamps having a hot cathode type electrode capable of flowing a heating current as well as a discharge lamp can be applied to a wider range.
(2) In the above-described embodiment, a DC heating current is applied to the cathode 3. However, since the heating current is intended to heat the cathode 3, it may be AC. . That is, a commercial frequency alternating current or a high frequency alternating current may be used as the heating current.

本発明に係る放電ランプの電極における仕事関数の測定方法は、通常の蛍光ランプを用いてその電極の仕事関数を測定することができるので、蛍光ランプの、点灯回路と組み合わせたシステム的な評価などの用途に適用できる。   Since the work function measurement method for the electrode of the discharge lamp according to the present invention can measure the work function of the electrode using a normal fluorescent lamp, systematic evaluation of the fluorescent lamp combined with a lighting circuit, etc. It can be applied to any use.

本実施の形態に係る仕事関数測定装置の回路構成を示す図The figure which shows the circuit structure of the work function measuring apparatus which concerns on this Embodiment. 蛍光ランプ１に流すランプ電流を一定にした場合におけるヒーティング電流とランプ電圧の関係を示す図The figure which shows the relationship between a heating current and lamp voltage when the lamp current sent through the fluorescent lamp 1 is made constant. ヒーティング電流と電極抵抗の関係を表した図Diagram showing the relationship between heating current and electrode resistance エミッション電流とエミッション温度との関係を表した図Diagram showing the relationship between emission current and emission temperature ランプ電流とヒーティング電流の関係を表した図Diagram showing the relationship between lamp current and heating current 仕事関数測定装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of a work function measuring device

符号の説明Explanation of symbols

１ 蛍光ランプ
２ 陽極
３ 陰極
４ 直流定電流源（ランプ用）
５ 直流定電流源（ヒーティング用）
１０ 仕事関数測定装置
１１ 直流ランプ電流供給部
１２ 直流ヒーティング電流供給部
１４ ランプ電圧測定部 1 Fluorescent lamp 2 Anode 3 Cathode 4 DC constant current source (for lamp)
5 DC constant current source (for heating)
10 Work Function Measuring Device 11 DC Lamp Current Supply Unit 12 DC Heating Current Supply Unit 14 Lamp Voltage Measurement Unit

Claims (3)

放電ランプの電極における仕事関数の測定方法であって、所定の大きさの直流ランプ電流を流して放電ランプを正規グロー放電させながら、陰極側電極に供給するヒーティング電流を漸増させ、漸増中にランプ電圧が急激に低下したときのヒーティング電流値を測定し、前記所定の大きさの直流ランプ電流をエミッション電流値として、エミッション電流値及び前記ランプ電圧が急激に低下したときのヒーティング電流値に基づいて前記陰極側電極の仕事関数を算出することを特徴とする放電ランプの電極における仕事関数の測定方法。   A method for measuring a work function at an electrode of a discharge lamp, wherein a heating current supplied to a cathode side electrode is gradually increased while a DC lamp current of a predetermined magnitude is supplied to cause a normal glow discharge of the discharge lamp, Measure the heating current value when the lamp voltage suddenly drops, and use the DC lamp current of the predetermined magnitude as the emission current value, and the emission current value and the heating current value when the lamp voltage suddenly drops The work function of the electrode of the discharge lamp is calculated based on the above. 前記所定の大きさの直流ランプ電流は、０．２５ｍＡ以上２．０ｍＡ以下であることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプの電極における仕事関数の測定方法。   The method of measuring a work function at an electrode of a discharge lamp according to claim 1, wherein the DC lamp current having the predetermined magnitude is 0.25 mA or more and 2.0 mA or less. 放電ランプの電極における仕事関数の測定に用いる仕事関数測定装置であって、前記放電ランプに直流の定電流を供給するランプ電流供給手段と、陰極側となる電極に定電流を供給するヒーティング電流供給手段と、前記放電ランプの電圧値を測定するランプ電圧測定手段とを備え、前記ランプ電流供給手段及び前記ヒーティング電流供給手段の供給する電流値は、可変に設定可能であることを特徴とする仕事関数測定装置。   A work function measuring device used for measuring a work function at an electrode of a discharge lamp, comprising: a lamp current supplying means for supplying a constant DC current to the discharge lamp; and a heating current for supplying a constant current to an electrode on a cathode side Characterized in that it comprises supply means and lamp voltage measurement means for measuring the voltage value of the discharge lamp, and the current values supplied by the lamp current supply means and the heating current supply means can be variably set. Work function measuring device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102103191A (en) * 2011-01-24 2011-06-22 天长市兴龙节能照明科技有限公司 Detection device for light sources of electrodeless lamps
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