JP2880581B2 - ショートアーク型キセノン放電灯 - Google Patents
ショートアーク型キセノン放電灯Info
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- JP2880581B2 JP2880581B2 JP9605791A JP9605791A JP2880581B2 JP 2880581 B2 JP2880581 B2 JP 2880581B2 JP 9605791 A JP9605791 A JP 9605791A JP 9605791 A JP9605791 A JP 9605791A JP 2880581 B2 JP2880581 B2 JP 2880581B2
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- xenon discharge
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ショートアーク型キセ
ノン放電灯に関するものである。
ノン放電灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ショートアーク型キセノン放電灯は、自
然光に近い発光スペクトルを有するので、各種用途に幅
広く利用されているが、例えば船舶用のサーチライトと
しては、消費電力が１５０Ｗ程度のショートアーク型キ
セノン放電灯が使用されている。このショートアーク型
キセノン放電灯は、石英ガラス製の発光管の中央に球形
や楕円球形の発光空間囲繞部が形成され、発光空間囲繞
部内に陽極と陰極が３mm程度の間隔で対向配置されてい
る。そして、発光管内に所定量のキセノンガスが封入さ
れており、両電極間でアーク放電する。
然光に近い発光スペクトルを有するので、各種用途に幅
広く利用されているが、例えば船舶用のサーチライトと
しては、消費電力が１５０Ｗ程度のショートアーク型キ
セノン放電灯が使用されている。このショートアーク型
キセノン放電灯は、石英ガラス製の発光管の中央に球形
や楕円球形の発光空間囲繞部が形成され、発光空間囲繞
部内に陽極と陰極が３mm程度の間隔で対向配置されてい
る。そして、発光管内に所定量のキセノンガスが封入さ
れており、両電極間でアーク放電する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかるショートアーク
型キセノン放電灯において、点灯中にアークの輝点が移
動したり、アーク中のプラズマが振動するので、ノイズ
が発生し易く、またアーク安定性が低下する問題点を有
する。発生するノイズは、周波数がＦＭバンド域であ
り、船舶通信で使用されている無線の周波数がＦＭバン
ド域であるので、ショートアーク型キセノン放電灯から
発生するノイズによって無線通信が妨害される不具合が
ある。そこで本発明は、ノイズが発生しにくく、アーク
安定性も優れたショートアーク型キセノン放電灯を提供
することを目的とする。
型キセノン放電灯において、点灯中にアークの輝点が移
動したり、アーク中のプラズマが振動するので、ノイズ
が発生し易く、またアーク安定性が低下する問題点を有
する。発生するノイズは、周波数がＦＭバンド域であ
り、船舶通信で使用されている無線の周波数がＦＭバン
ド域であるので、ショートアーク型キセノン放電灯から
発生するノイズによって無線通信が妨害される不具合が
ある。そこで本発明は、ノイズが発生しにくく、アーク
安定性も優れたショートアーク型キセノン放電灯を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、石英ガラス製の発光管内にキセノンガ
スが封入され、発光管中央の発光空間囲繞部内に一対の
電極が対向配置され、定電流制御により点灯されるショ
ートアーク型キセノン放電灯において、発光空間囲繞部
の内面に紫外線吸収膜を形成し、かつ発光管内にキセノ
ンとの封入モル比で５×１０-4以上の水素ガスを封入す
る
めに、本発明は、石英ガラス製の発光管内にキセノンガ
スが封入され、発光管中央の発光空間囲繞部内に一対の
電極が対向配置され、定電流制御により点灯されるショ
ートアーク型キセノン放電灯において、発光空間囲繞部
の内面に紫外線吸収膜を形成し、かつ発光管内にキセノ
ンとの封入モル比で５×１０-4以上の水素ガスを封入す
る
【０００５】
【作用】本発明者は、前記の目的を達成するために、鋭
意調査研究した結果、水素ガスが有効であることを見出
し、本発明を完成したものである。すなわち、発光管内
封入された水素ガスは、発光管の温度が７００℃以下で
あれば発光管内に拡散して外部に抜けることはない。し
かし、数十時間点灯すると、水素ガスが紫外線によって
活性化され、石英ガラスと反応する。その結果、水素ガ
スが石英ガラス内に導入され、発光管中にＳｉＯＨが生
成して封入された水素ガスが消費されてしまう。ところ
が本発明は、発光空間囲繞部の内面に紫外線吸収膜を形
成するので、紫外線がこの紫外線吸収膜に吸収され、前
記の反応が進行せず、長時間点灯しても封入された水素
ガスが残留する。水素ガスがキセノンガス中に残留する
とノイズの発生が防止され、アーク安定性も向上する。
かかる効果を得るためには、水素ガスの封入量はキセノ
ンとの封入モル比で５×１０-4以上必要であるが、水素
封入量をあまり多くすると、発光管が早期に黒化したり
ランプ特性が劣化するなどの不具合が生じるので、５×
１０-3以下にするのが好ましい。
意調査研究した結果、水素ガスが有効であることを見出
し、本発明を完成したものである。すなわち、発光管内
封入された水素ガスは、発光管の温度が７００℃以下で
あれば発光管内に拡散して外部に抜けることはない。し
かし、数十時間点灯すると、水素ガスが紫外線によって
活性化され、石英ガラスと反応する。その結果、水素ガ
スが石英ガラス内に導入され、発光管中にＳｉＯＨが生
成して封入された水素ガスが消費されてしまう。ところ
が本発明は、発光空間囲繞部の内面に紫外線吸収膜を形
成するので、紫外線がこの紫外線吸収膜に吸収され、前
記の反応が進行せず、長時間点灯しても封入された水素
ガスが残留する。水素ガスがキセノンガス中に残留する
とノイズの発生が防止され、アーク安定性も向上する。
かかる効果を得るためには、水素ガスの封入量はキセノ
ンとの封入モル比で５×１０-4以上必要であるが、水素
封入量をあまり多くすると、発光管が早期に黒化したり
ランプ特性が劣化するなどの不具合が生じるので、５×
１０-3以下にするのが好ましい。
【０００６】
【実施例】以下に図面に示す実施例に基いて本発明を具
体的に説明する。図１は、船舶用のサーチライトとして
使用される消費電力が１５０Ｗの定電流制御で点灯され
るショートアーク型キセノン放電灯を示す。石英ガラス
製の発光管１の中央が球形をした発光空間囲繞部２であ
り、発光空間囲繞部２の両側から封止管部５が伸び、封
止管部５の先端に口金６が取り付けられている。そし
て、発光空間囲繞部２内に陰極３と陽極４が対向配置さ
れている。陽極４は、酸化トリウムを含有したタングス
テンで構成され、外周にジルコニウム、タンタル、ジル
コニウムとタンタルの混合部などのゲッター材が付着し
たゲッター線 41 が巻き付けられている。発光管１内に
は、所定量のキセノンガスとキセノンとの封入モル比で
５×１０-4以上の水素ガスが封入されている。水素ガス
は、キセノンガスとともに直接封入してもよく、あるい
は、ゲッター材に吸着させ、点灯して高温になるとゲッ
ター材から放出するようにしてもよい。そして、発光空
間囲繞部２の内面には、便宜上点線で示す紫外線吸収膜
７が形成されている。紫外線吸収膜７は、チタンやセリ
ウムなどのアルコール溶液をディッピング法でコーティ
ングし、高温で焼き付けたものであるが、特に短波長の
紫外線をよく吸収する特性を有する。
体的に説明する。図１は、船舶用のサーチライトとして
使用される消費電力が１５０Ｗの定電流制御で点灯され
るショートアーク型キセノン放電灯を示す。石英ガラス
製の発光管１の中央が球形をした発光空間囲繞部２であ
り、発光空間囲繞部２の両側から封止管部５が伸び、封
止管部５の先端に口金６が取り付けられている。そし
て、発光空間囲繞部２内に陰極３と陽極４が対向配置さ
れている。陽極４は、酸化トリウムを含有したタングス
テンで構成され、外周にジルコニウム、タンタル、ジル
コニウムとタンタルの混合部などのゲッター材が付着し
たゲッター線 41 が巻き付けられている。発光管１内に
は、所定量のキセノンガスとキセノンとの封入モル比で
５×１０-4以上の水素ガスが封入されている。水素ガス
は、キセノンガスとともに直接封入してもよく、あるい
は、ゲッター材に吸着させ、点灯して高温になるとゲッ
ター材から放出するようにしてもよい。そして、発光空
間囲繞部２の内面には、便宜上点線で示す紫外線吸収膜
７が形成されている。紫外線吸収膜７は、チタンやセリ
ウムなどのアルコール溶液をディッピング法でコーティ
ングし、高温で焼き付けたものであるが、特に短波長の
紫外線をよく吸収する特性を有する。
【０００７】しかして、かかる構成のショートアーク型
キセノン放電灯を点灯すると、紫外線が紫外線吸収膜７
に吸収されるので、前述のとおり、水素ガスと石英ガラ
スが反応せず、封入された水素ガスがキセノンガス中に
残留する。このため、ランプ電流値が低下して、ノイズ
の発生が防止され、アーク安定性も向上する。この理由
は、ノイズ発生の臨界電流が低下するためと考えられ
る。すなわち、このショートアーク型キセノン放電灯は
点灯に際して定電流制御されるので、ノイズ発生の臨界
電流値が低下すると、ランプ電流値とノイズ発生電流値
の差が大きくなり、ノイズが発生しにくくなる。
キセノン放電灯を点灯すると、紫外線が紫外線吸収膜７
に吸収されるので、前述のとおり、水素ガスと石英ガラ
スが反応せず、封入された水素ガスがキセノンガス中に
残留する。このため、ランプ電流値が低下して、ノイズ
の発生が防止され、アーク安定性も向上する。この理由
は、ノイズ発生の臨界電流が低下するためと考えられ
る。すなわち、このショートアーク型キセノン放電灯は
点灯に際して定電流制御されるので、ノイズ発生の臨界
電流値が低下すると、ランプ電流値とノイズ発生電流値
の差が大きくなり、ノイズが発生しにくくなる。
【０００８】ノイズ発生の臨界電流は点灯時間が長くな
ると徐々に増加するが、前記の消費電力が１５０Ｗのシ
ョートアーク型キセノン放電灯の場合、ランプ電流が
７．５Ａで定電流制御されるので、ノイズ発生の臨界電
流がこの値に近づいてくるとノイズの発生率が大きくな
る。従って、点灯初期のノイズ発生臨界電流か低いほど
ノイズの発生率が小さくなる。つまり、点灯初期のノイ
ズ発生臨界電流か低いほど、７．５Ａに到達するのに時
間を要し、長時間点灯してもノイズが発生しにくくな
る。そこで、前記ショートアーク型キセノン放電灯に封
入する水素量を実際に変化させ、封入する水素量（キセ
ノンとの封入モル比）と点灯初期のノイズ発生臨界電流
（Ａ）の関係および１０００時間点灯後におけるＦＭバ
ンドに対するノイズの発生率（％）の関係を調査した
が、その結果を表１に示す。なお、ノイズ発生臨界電流
は、先ず７．５Ａの定常状態で点灯させ、そして徐々に
電流を下げていってノイズが発生する電流値を測定して
求めた。
ると徐々に増加するが、前記の消費電力が１５０Ｗのシ
ョートアーク型キセノン放電灯の場合、ランプ電流が
７．５Ａで定電流制御されるので、ノイズ発生の臨界電
流がこの値に近づいてくるとノイズの発生率が大きくな
る。従って、点灯初期のノイズ発生臨界電流か低いほど
ノイズの発生率が小さくなる。つまり、点灯初期のノイ
ズ発生臨界電流か低いほど、７．５Ａに到達するのに時
間を要し、長時間点灯してもノイズが発生しにくくな
る。そこで、前記ショートアーク型キセノン放電灯に封
入する水素量を実際に変化させ、封入する水素量（キセ
ノンとの封入モル比）と点灯初期のノイズ発生臨界電流
（Ａ）の関係および１０００時間点灯後におけるＦＭバ
ンドに対するノイズの発生率（％）の関係を調査した
が、その結果を表１に示す。なお、ノイズ発生臨界電流
は、先ず７．５Ａの定常状態で点灯させ、そして徐々に
電流を下げていってノイズが発生する電流値を測定して
求めた。
【０００９】
【表１】
【００１０】これから分かるように、封入する水素量を
キセノンとの封入モル比で５×１０-4以上にすると、１
０００時間点灯後においても、ＦＭバンドに対するノイ
ズが発生しない。これに対して、水素量が１×１０-4で
あると、ノイズ発生率が１０％である。従って、１００
０時間点灯後におけるノイズの発生を完全に防止するた
めには、封入する水素量は５×１０-4以上でなければな
らない。
キセノンとの封入モル比で５×１０-4以上にすると、１
０００時間点灯後においても、ＦＭバンドに対するノイ
ズが発生しない。これに対して、水素量が１×１０-4で
あると、ノイズ発生率が１０％である。従って、１００
０時間点灯後におけるノイズの発生を完全に防止するた
めには、封入する水素量は５×１０-4以上でなければな
らない。
【００１１】次に、図２は水素量とアーク安定性の関係
を示す。ここで、アーク安定性は、点灯中の光量のバラ
ツキ（％）で表示した。これから分かるように、封入す
る水素量が５×１０-4まではアーク安定性が急激に向上
し、水素量をこれ以上増加してもアーク安定性はほぼ一
定となる。つまり、水素量が５×１０-4でアーク安定性
は臨界的に変化する。従って、アーク安定性の点から
も、封入する水素量は５×１０-4以上でなければならな
い。なお、封入する水素量をあまり大きくすると、ゲッ
ター材が脆化して発光管の早期黒化が発生したり、ラン
プ特性の劣化が生じるので、５×１０-3以下にするのが
好ましい。
を示す。ここで、アーク安定性は、点灯中の光量のバラ
ツキ（％）で表示した。これから分かるように、封入す
る水素量が５×１０-4まではアーク安定性が急激に向上
し、水素量をこれ以上増加してもアーク安定性はほぼ一
定となる。つまり、水素量が５×１０-4でアーク安定性
は臨界的に変化する。従って、アーク安定性の点から
も、封入する水素量は５×１０-4以上でなければならな
い。なお、封入する水素量をあまり大きくすると、ゲッ
ター材が脆化して発光管の早期黒化が発生したり、ラン
プ特性の劣化が生じるので、５×１０-3以下にするのが
好ましい。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のショート
アーク型キセノン放電灯は、石英ガラス製の発光管内に
キセノンとの封入モル比で５×１０-4以上の水素ガスを
封入するとともに、電極が対向配置される発光空間囲繞
部の内面に紫外線吸収膜を形成して水素ガスが石英ガラ
スと反応しないようにしたので、長時間点灯しても水素
ガスが発光管内に残留し、ノイズ発生臨界電流を低下さ
せる。従って、ＦＭバンドに対するノイズの発生を防止
することができ、アーク安定性も向上する。
アーク型キセノン放電灯は、石英ガラス製の発光管内に
キセノンとの封入モル比で５×１０-4以上の水素ガスを
封入するとともに、電極が対向配置される発光空間囲繞
部の内面に紫外線吸収膜を形成して水素ガスが石英ガラ
スと反応しないようにしたので、長時間点灯しても水素
ガスが発光管内に残留し、ノイズ発生臨界電流を低下さ
せる。従って、ＦＭバンドに対するノイズの発生を防止
することができ、アーク安定性も向上する。
【図１】ショートアーク型キセノン放電灯の説明図であ
る。
る。
【図２】発光管内に封入する水素量（キセノンとの封入
モル比）とアーク安定性の関係図である。
モル比）とアーク安定性の関係図である。
１ 発光管 ２ 発光空間囲繞部 ３ 陰極 ４ 陽極 ５ 封止管部 ６ 口金 ７ 紫外線吸収膜 ４１ ゲッター線
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−119069（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−64777（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−95461（ＪＰ，Ａ) 特公 昭42−27209（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 61/16 H01J 61/35
Claims (1)
- 【請求項１】 石英ガラス製の発光管内にキセノンガス
が封入され、発光管中央の発光空間囲繞部内に一対の電
極が対向配置され、定電流制御により点灯されるショー
トアーク型キセノン放電灯において、前記発光空間囲繞
部の内面に紫外線吸収膜が形成され、かつ発光管内にキ
セノンとの封入モル比で５×１０-4以上の水素ガスが封
入されたことを特徴とするショートアーク型キセノン放
電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9605791A JP2880581B2 (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | ショートアーク型キセノン放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9605791A JP2880581B2 (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | ショートアーク型キセノン放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04306552A JPH04306552A (ja) | 1992-10-29 |
| JP2880581B2 true JP2880581B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=14154815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9605791A Expired - Fee Related JP2880581B2 (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | ショートアーク型キセノン放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2880581B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4764969B2 (ja) * | 2005-07-25 | 2011-09-07 | ローム株式会社 | マイクロチップ測定装置 |
-
1991
- 1991-04-03 JP JP9605791A patent/JP2880581B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04306552A (ja) | 1992-10-29 |
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