JP2977696B2 - 金属蒸気放電ランプを用いた光源装置 - Google Patents
金属蒸気放電ランプを用いた光源装置Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
- H01J61/18—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、紫外線源として使用
される金属蒸気放電ランプに関する。
される金属蒸気放電ランプに関する。
【０００２】
【従来技術】光化学反応、塗料やインクの硬化等の技術
分野においては、一般に波長域が２５０〜４００ｎｍの
紫外線が利用される。この紫外線源として、通常、金属
蒸気放電ランプが使用される。そして、３５０〜４００
ｎｍの波長域に多数の輝線スペクトルを有する鉄を封入
すると、上記用途にとってより好都合である。しかし、
鉄を封入した金属蒸気放電ランプを長時間点灯すると、
鉄は発光管の内壁に付着して薄膜を形成する。このた
め、発光に寄与する鉄の量が減少するとともに、形成さ
れた薄膜が紫外線の透過を阻害して、紫外線の出力も減
少してしまう。この問題を改善するために、鉄を封入し
た金属蒸気放電ランプに、例えば、鉛、錫、タリウム、
カドミニウム、マグネシウム、ビスマスなどのうちから
少なくとも１種以上の金属又は金属ハロゲン化物を添加
して、かつ、発光管温度を５５０〜８００℃に制御する
と、鉄の薄膜の形成を長時間にわたって防止できること
が知られている。
分野においては、一般に波長域が２５０〜４００ｎｍの
紫外線が利用される。この紫外線源として、通常、金属
蒸気放電ランプが使用される。そして、３５０〜４００
ｎｍの波長域に多数の輝線スペクトルを有する鉄を封入
すると、上記用途にとってより好都合である。しかし、
鉄を封入した金属蒸気放電ランプを長時間点灯すると、
鉄は発光管の内壁に付着して薄膜を形成する。このた
め、発光に寄与する鉄の量が減少するとともに、形成さ
れた薄膜が紫外線の透過を阻害して、紫外線の出力も減
少してしまう。この問題を改善するために、鉄を封入し
た金属蒸気放電ランプに、例えば、鉛、錫、タリウム、
カドミニウム、マグネシウム、ビスマスなどのうちから
少なくとも１種以上の金属又は金属ハロゲン化物を添加
して、かつ、発光管温度を５５０〜８００℃に制御する
と、鉄の薄膜の形成を長時間にわたって防止できること
が知られている。
【０００３】ここで発光管温度が５５０℃より低くなる
と、封入しているメタルハライドが温度の低い部分に凝
縮してしまい、所望の発光が得られない。また、発光管
温度が８００℃を越えると、発光管内壁におけるハロゲ
ンサイクルが良好に行われず、金属、特に、鉄等の薄膜
が発光管の内壁に付着してしまう。すなわち、発光管温
度を５５０℃以上、８００℃以下の適切な温度範囲に保
持させる必要がある。
と、封入しているメタルハライドが温度の低い部分に凝
縮してしまい、所望の発光が得られない。また、発光管
温度が８００℃を越えると、発光管内壁におけるハロゲ
ンサイクルが良好に行われず、金属、特に、鉄等の薄膜
が発光管の内壁に付着してしまう。すなわち、発光管温
度を５５０℃以上、８００℃以下の適切な温度範囲に保
持させる必要がある。
【０００４】従来、このような金属蒸気放電ランプは、
発光長１ｃｍあたりの入力が１６０Ｗ／ｃｍ以下で、図
２に示すような排風冷却方式の灯具の中で使用されてい
た。しかし、最近では、より強い紫外線強度出力を必要
とする要求がある。この要求に答えるためには、発光長
１ｃｍあたりの入力を１６０Ｗ／ｃｍをこえて点灯させ
る方法が考えられるが、そのためにはランプの発光管に
対する冷却能力も上げる必要がある。しかし、単に風量
を増やしただけでは、発光管温度を５５０〜８００℃の
適切な範囲に保つことはできないことが判明した。
発光長１ｃｍあたりの入力が１６０Ｗ／ｃｍ以下で、図
２に示すような排風冷却方式の灯具の中で使用されてい
た。しかし、最近では、より強い紫外線強度出力を必要
とする要求がある。この要求に答えるためには、発光長
１ｃｍあたりの入力を１６０Ｗ／ｃｍをこえて点灯させ
る方法が考えられるが、そのためにはランプの発光管に
対する冷却能力も上げる必要がある。しかし、単に風量
を増やしただけでは、発光管温度を５５０〜８００℃の
適切な範囲に保つことはできないことが判明した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、金属蒸気放電ランプを点灯するにあた
り、発光長１ｃｍあたりの入力を１６０Ｗ／ｃｍこえる
負荷で点灯しても、適切な発光管温度を維持することに
ある。
とする課題は、金属蒸気放電ランプを点灯するにあた
り、発光長１ｃｍあたりの入力を１６０Ｗ／ｃｍこえる
負荷で点灯しても、適切な発光管温度を維持することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる金属蒸
気放電ランプは、石英ガラス製発光管の内部に、少なく
とも水銀、希ガス、鉄、ハロゲンを封入してなり、点灯
時内圧が０．５〜１０気圧であって、発光長１cmあたり
の入力が 160Ｗをこえて点灯され、かつ、発光管の全て
の部分において温度を５５０〜８００℃に維持させる金
属蒸気放電ランプを用いた光源装置において、前記放電
ランプに冷却風を吹き付ける方式の灯具内に配置され
て、発光管外径をＤ（mm) 、発光長１cmあたりの入力を
Ｐ（Ｗ／cm）としたとき、Ｐ／１４≦Ｄ≦２８、で規定
されることを特徴とする。
気放電ランプは、石英ガラス製発光管の内部に、少なく
とも水銀、希ガス、鉄、ハロゲンを封入してなり、点灯
時内圧が０．５〜１０気圧であって、発光長１cmあたり
の入力が 160Ｗをこえて点灯され、かつ、発光管の全て
の部分において温度を５５０〜８００℃に維持させる金
属蒸気放電ランプを用いた光源装置において、前記放電
ランプに冷却風を吹き付ける方式の灯具内に配置され
て、発光管外径をＤ（mm) 、発光長１cmあたりの入力を
Ｐ（Ｗ／cm）としたとき、Ｐ／１４≦Ｄ≦２８、で規定
されることを特徴とする。
【０００７】
【作用】発光管の外径を、発光長１ｃｍあたりの入力で
規定される特定範囲内に設定することによって、発光長
１ｃｍあたりの入力１６０Ｗ／ｃｍをこえて点灯させて
も、適切な範囲内に発光管温度を維持できる。このた
め、ランプ点灯を長時間行っても、鉄の薄膜形成を防止
することができる。
規定される特定範囲内に設定することによって、発光長
１ｃｍあたりの入力１６０Ｗ／ｃｍをこえて点灯させて
も、適切な範囲内に発光管温度を維持できる。このた
め、ランプ点灯を長時間行っても、鉄の薄膜形成を防止
することができる。
【０００８】
【実施例】図１は、この発明にかかる金属蒸気放電ラン
プの基本的な構成を示す。この金属蒸気放電ランプ（以
下、ランプともいう）は、石英ガラスからなる発光管１
内の両端において一対の電極２が互いに管軸方向に対向
するように配置され、発光管１の両端のシール部１１に
封止されたモリブデンよりなる金属箔３を介して、電極
２と外部リード４とが電気的に接続されている。このラ
ンプは、例えば、発光管１の外径は２６ｍｍに設定され
る。このランプを、図２に示す排風冷却方式の灯具内で
点灯させ、発光管の最低温度が５５０℃となるように冷
却を調整しながら、発光長１ｃｍあたりの入力を変化さ
せた時の発光管の最高温度を測定した。すなわち、各条
件で冷却能力を増せば、発光管の最高温度は下がるもの
の、最低温度も下がり、５５０℃を下回ってしまう。そ
のため、発光管の最高温度と最低温度の両方を適切な温
度範囲に維持することができなくなってしまうため、発
光管の最低温度を５５０℃にそろえた時の最高温度を測
定したものである。これを図４に示す。図２では、灯具
全体の図は省略しているが、反射ミラー２０の全面開口
より冷却風を吸引して、反射ミラー２０の頂部に設けら
れた開口より排風する。
プの基本的な構成を示す。この金属蒸気放電ランプ（以
下、ランプともいう）は、石英ガラスからなる発光管１
内の両端において一対の電極２が互いに管軸方向に対向
するように配置され、発光管１の両端のシール部１１に
封止されたモリブデンよりなる金属箔３を介して、電極
２と外部リード４とが電気的に接続されている。このラ
ンプは、例えば、発光管１の外径は２６ｍｍに設定され
る。このランプを、図２に示す排風冷却方式の灯具内で
点灯させ、発光管の最低温度が５５０℃となるように冷
却を調整しながら、発光長１ｃｍあたりの入力を変化さ
せた時の発光管の最高温度を測定した。すなわち、各条
件で冷却能力を増せば、発光管の最高温度は下がるもの
の、最低温度も下がり、５５０℃を下回ってしまう。そ
のため、発光管の最高温度と最低温度の両方を適切な温
度範囲に維持することができなくなってしまうため、発
光管の最低温度を５５０℃にそろえた時の最高温度を測
定したものである。これを図４に示す。図２では、灯具
全体の図は省略しているが、反射ミラー２０の全面開口
より冷却風を吸引して、反射ミラー２０の頂部に設けら
れた開口より排風する。
【０００９】図４から明らかなように、発光長１ｃｍあ
たりの入力が１６０Ｗ／ｃｍをこえると、発光管の温度
は、適切な温度範囲である５５０〜８００℃内に維持す
ることができなくなる。
たりの入力が１６０Ｗ／ｃｍをこえると、発光管の温度
は、適切な温度範囲である５５０〜８００℃内に維持す
ることができなくなる。
【００１０】次に、上記ランプと全く同一構成の金属蒸
気放電ランプを、図３に示すような送風吹き付け冷却方
式の灯具の中で、同様に、発光管の最低温度が５５０℃
となるように冷却を調整しながら、発光長１ｃｍあたり
の入力が１６０Ｗ／ｃｍ以上で点灯させ、発光管の最高
温度を測定した。これを図５に示す。なお、図３では、
灯具全体の図は省略しているが、反射ミラー２０の頂
部、もしくは、反射ミラー２０内に設けられた開口より
送風をランプに吹き付け、ランプを冷却する。図５よ
り、送風吹き付け冷却方式の灯具内では、発光長１ｃｍ
あたりの入力が３６０Ｗ／ｃｍまで、発光管の温度は、
適切な温度範囲である５５０〜８００℃におさまってい
ることがわかった。
気放電ランプを、図３に示すような送風吹き付け冷却方
式の灯具の中で、同様に、発光管の最低温度が５５０℃
となるように冷却を調整しながら、発光長１ｃｍあたり
の入力が１６０Ｗ／ｃｍ以上で点灯させ、発光管の最高
温度を測定した。これを図５に示す。なお、図３では、
灯具全体の図は省略しているが、反射ミラー２０の頂
部、もしくは、反射ミラー２０内に設けられた開口より
送風をランプに吹き付け、ランプを冷却する。図５よ
り、送風吹き付け冷却方式の灯具内では、発光長１ｃｍ
あたりの入力が３６０Ｗ／ｃｍまで、発光管の温度は、
適切な温度範囲である５５０〜８００℃におさまってい
ることがわかった。
【００１１】次に、送風吹き付け冷却方式の灯具の中
で、金属蒸気放電ランプを点灯させるにあたって、発光
長１ｃｍあたりの入力と発光管外径との関係から、発光
管温度を測定する実験をした。具体的には、発光長１ｃ
ｍあたりの入力を１６０，２００，２４０，２８０，３
２０，３６０，４００Ｗ／ｃｍと変化させて、その各々
の入力値に対して、発光管の外径が異なる場合に、発光
管の最低温度が、常に、５５０℃となるように冷却を調
整した時の最高温度を測定した。発光管の外径は、１
４，１６，１８，２０，２２，２４，２６，２８，３０
ｍｍの９種類のランプを使い、外径以外の条件は全て同
一で行った。図６〜図１２は、それぞれにおいて、最低
温度を５５０℃に維持した時の最高温度の値を表してい
る。
で、金属蒸気放電ランプを点灯させるにあたって、発光
長１ｃｍあたりの入力と発光管外径との関係から、発光
管温度を測定する実験をした。具体的には、発光長１ｃ
ｍあたりの入力を１６０，２００，２４０，２８０，３
２０，３６０，４００Ｗ／ｃｍと変化させて、その各々
の入力値に対して、発光管の外径が異なる場合に、発光
管の最低温度が、常に、５５０℃となるように冷却を調
整した時の最高温度を測定した。発光管の外径は、１
４，１６，１８，２０，２２，２４，２６，２８，３０
ｍｍの９種類のランプを使い、外径以外の条件は全て同
一で行った。図６〜図１２は、それぞれにおいて、最低
温度を５５０℃に維持した時の最高温度の値を表してい
る。
【００１２】図６は、発光長１ｃｍあたりの入力を１６
０Ｗ／ｃｍとしたものである。この場合は、発光管外径
が１４ｍｍ（Ｄ＝１４、Ｐ／Ｄ＝１１．４）〜２８ｍｍ
（Ｄ＝２８、Ｐ／Ｄ＝５．７）においては、最低温度を
５５０℃に維持した時の最高温度は８００℃以下に抑え
ることができた。しかし、発光管外径が３０ｍｍ（Ｄ＝
３０、Ｐ／Ｄ＝５．３）の時は、最低温度を５５０℃に
維持すると、最高温度は８００℃をこえてしまった。
０Ｗ／ｃｍとしたものである。この場合は、発光管外径
が１４ｍｍ（Ｄ＝１４、Ｐ／Ｄ＝１１．４）〜２８ｍｍ
（Ｄ＝２８、Ｐ／Ｄ＝５．７）においては、最低温度を
５５０℃に維持した時の最高温度は８００℃以下に抑え
ることができた。しかし、発光管外径が３０ｍｍ（Ｄ＝
３０、Ｐ／Ｄ＝５．３）の時は、最低温度を５５０℃に
維持すると、最高温度は８００℃をこえてしまった。
【００１３】図７は、発光長１ｃｍあたりの入力を２０
０Ｗ／ｃｍとしたものである。この場合は、発光管外径
が１６ｍｍ（Ｄ＝１６、Ｐ／Ｄ＝１２．５）〜２８ｍｍ
（Ｄ＝２８、Ｐ／Ｄ＝７．１）においては、最低温度を
５５０℃に維持した時の最高温度は８００℃以下に抑え
ることができた。しかし、発光管外径が１４ｍｍ（Ｄ＝
１４、Ｐ／Ｄ＝１４．３）の時は最高温度は８００℃を
わずかにこえていた。また、発光管の外径が３０ｍｍ
（Ｄ＝３０、Ｐ／Ｄ＝６．７）の時は、最低温度を５５
０℃に維持すると、最高温度は８００℃をこえた。
０Ｗ／ｃｍとしたものである。この場合は、発光管外径
が１６ｍｍ（Ｄ＝１６、Ｐ／Ｄ＝１２．５）〜２８ｍｍ
（Ｄ＝２８、Ｐ／Ｄ＝７．１）においては、最低温度を
５５０℃に維持した時の最高温度は８００℃以下に抑え
ることができた。しかし、発光管外径が１４ｍｍ（Ｄ＝
１４、Ｐ／Ｄ＝１４．３）の時は最高温度は８００℃を
わずかにこえていた。また、発光管の外径が３０ｍｍ
（Ｄ＝３０、Ｐ／Ｄ＝６．７）の時は、最低温度を５５
０℃に維持すると、最高温度は８００℃をこえた。
【００１４】図８は、発光長１ｃｍあたりの入力を２４
０Ｗ／ｃｍとしたものである。この場合は、発光管外径
が１８ｍｍ（Ｄ＝１８、Ｐ／Ｄ＝１３．３）〜２８ｍｍ
（Ｄ＝２８、Ｐ／Ｄ＝８．６）においては、最低温度を
５５０℃に維持した時の最高温度は８００℃以下に抑え
ることができた。しかし、発光管外径が１４ｍｍ（Ｄ＝
１４、Ｐ／Ｄ＝１７．１）、１６ｍｍ（Ｄ＝１６、Ｐ／
Ｄ＝１５．０）の時は最高温度は８００℃をこえてい
た。また、発光管の外径が３０ｍｍ（Ｄ＝３０、Ｐ／Ｄ
＝８．０）の時は、最低温度を５５０℃に維持すると、
最高温度は８００℃をこえた。なお、発光管外径が１４
ｍｍ以下の場合は、この入力では、発光管が破裂する恐
れがあるため、最高温度が８００℃を越えた時点で実験
を中止した。
０Ｗ／ｃｍとしたものである。この場合は、発光管外径
が１８ｍｍ（Ｄ＝１８、Ｐ／Ｄ＝１３．３）〜２８ｍｍ
（Ｄ＝２８、Ｐ／Ｄ＝８．６）においては、最低温度を
５５０℃に維持した時の最高温度は８００℃以下に抑え
ることができた。しかし、発光管外径が１４ｍｍ（Ｄ＝
１４、Ｐ／Ｄ＝１７．１）、１６ｍｍ（Ｄ＝１６、Ｐ／
Ｄ＝１５．０）の時は最高温度は８００℃をこえてい
た。また、発光管の外径が３０ｍｍ（Ｄ＝３０、Ｐ／Ｄ
＝８．０）の時は、最低温度を５５０℃に維持すると、
最高温度は８００℃をこえた。なお、発光管外径が１４
ｍｍ以下の場合は、この入力では、発光管が破裂する恐
れがあるため、最高温度が８００℃を越えた時点で実験
を中止した。
【００１５】図９は、発光長１ｃｍあたりの入力を２８
０Ｗ／ｃｍとしたものである。この場合は、発光管外径
が２０ｍｍ（Ｄ＝２０、Ｐ／Ｄ＝１４．０）〜２８ｍｍ
（Ｄ＝２８、Ｐ／Ｄ＝１０．０）においては、最低温度
を５５０℃に維持した時の最高温度は８００℃以下に抑
えることができた。しかし、発光管外径が１４ｍｍ（Ｄ
＝１４、Ｐ／Ｄ＝２０．０）、１８ｍｍ（Ｄ＝１８、Ｐ
／Ｄ＝１５．６）の時は最高温度は８００℃をこえてい
た。また、発光管の外径が３０ｍｍ（Ｄ＝３０、Ｐ／Ｄ
＝９．３）の時は、最低温度を５５０℃に維持すると、
最高温度は８００℃をこえた。なお、発光管外径が１６
ｍｍ以下の場合は、この入力では、発光管が破裂する恐
れがあるため、最高温度が８００℃を越えた時点で実験
を中止した。
０Ｗ／ｃｍとしたものである。この場合は、発光管外径
が２０ｍｍ（Ｄ＝２０、Ｐ／Ｄ＝１４．０）〜２８ｍｍ
（Ｄ＝２８、Ｐ／Ｄ＝１０．０）においては、最低温度
を５５０℃に維持した時の最高温度は８００℃以下に抑
えることができた。しかし、発光管外径が１４ｍｍ（Ｄ
＝１４、Ｐ／Ｄ＝２０．０）、１８ｍｍ（Ｄ＝１８、Ｐ
／Ｄ＝１５．６）の時は最高温度は８００℃をこえてい
た。また、発光管の外径が３０ｍｍ（Ｄ＝３０、Ｐ／Ｄ
＝９．３）の時は、最低温度を５５０℃に維持すると、
最高温度は８００℃をこえた。なお、発光管外径が１６
ｍｍ以下の場合は、この入力では、発光管が破裂する恐
れがあるため、最高温度が８００℃を越えた時点で実験
を中止した。
【００１６】図１０は、発光長１ｃｍあたりの入力を３
２０Ｗ／ｃｍとしたものである。この場合は、発光管外
径が２４ｍｍ（Ｄ＝２４、Ｐ／Ｄ＝１３．３）〜２８ｍ
ｍ（Ｄ＝２８、Ｐ／Ｄ＝１１．４）においては、最低温
度を５５０℃に維持した時の最高温度は８００℃以下に
抑えることができた。しかし、発光管外径が１４ｍｍ
（Ｄ＝１４、Ｐ／Ｄ＝２２．９）〜２２ｍｍ（Ｄ＝２
２、Ｐ／Ｄ＝１４．５）の時は最高温度は８００℃をこ
えていた。また、発光管の外径が３０ｍｍ（Ｄ＝３０、
Ｐ／Ｄ＝１０．７）の時は、最低温度を５５０℃に維持
すると、最高温度は８００℃をこえた。なお、発光管外
径が２０ｍｍ以下の場合は、この入力では、発光管が破
裂する恐れがあるため、最高温度が８００℃を越えた時
点で実験を中止した。
２０Ｗ／ｃｍとしたものである。この場合は、発光管外
径が２４ｍｍ（Ｄ＝２４、Ｐ／Ｄ＝１３．３）〜２８ｍ
ｍ（Ｄ＝２８、Ｐ／Ｄ＝１１．４）においては、最低温
度を５５０℃に維持した時の最高温度は８００℃以下に
抑えることができた。しかし、発光管外径が１４ｍｍ
（Ｄ＝１４、Ｐ／Ｄ＝２２．９）〜２２ｍｍ（Ｄ＝２
２、Ｐ／Ｄ＝１４．５）の時は最高温度は８００℃をこ
えていた。また、発光管の外径が３０ｍｍ（Ｄ＝３０、
Ｐ／Ｄ＝１０．７）の時は、最低温度を５５０℃に維持
すると、最高温度は８００℃をこえた。なお、発光管外
径が２０ｍｍ以下の場合は、この入力では、発光管が破
裂する恐れがあるため、最高温度が８００℃を越えた時
点で実験を中止した。
【００１７】図１１は、発光長１ｃｍあたりの入力を３
６０Ｗ／ｃｍとしたものである。この場合は、発光管外
径が２６ｍｍ（Ｄ＝２６、Ｐ／Ｄ＝１３．８）、２８ｍ
ｍ（Ｄ＝２８、Ｐ／Ｄ＝１２．９）においては、最低温
度を５５０℃に維持した時の最高温度は８００℃以下に
抑えることができた。しかし、発光管外径が１４ｍｍ
（Ｄ＝１４、Ｐ／Ｄ＝２５．７）〜２４ｍｍ（Ｄ＝２
４、Ｐ／Ｄ＝１５．０）の時は最高温度は８００℃をこ
えていた。また、発光管の外径が３０ｍｍ（Ｄ＝３０、
Ｐ／Ｄ＝１２．０）の時は、最低温度を５５０℃に維持
すると、最高温度は８００℃をこえた。なお、発光管外
径が２２ｍｍ以下の場合は、この入力では、発光管が破
裂する恐れがあるため、最高温度が８００℃を越えた時
点で実験を中止した。
６０Ｗ／ｃｍとしたものである。この場合は、発光管外
径が２６ｍｍ（Ｄ＝２６、Ｐ／Ｄ＝１３．８）、２８ｍ
ｍ（Ｄ＝２８、Ｐ／Ｄ＝１２．９）においては、最低温
度を５５０℃に維持した時の最高温度は８００℃以下に
抑えることができた。しかし、発光管外径が１４ｍｍ
（Ｄ＝１４、Ｐ／Ｄ＝２５．７）〜２４ｍｍ（Ｄ＝２
４、Ｐ／Ｄ＝１５．０）の時は最高温度は８００℃をこ
えていた。また、発光管の外径が３０ｍｍ（Ｄ＝３０、
Ｐ／Ｄ＝１２．０）の時は、最低温度を５５０℃に維持
すると、最高温度は８００℃をこえた。なお、発光管外
径が２２ｍｍ以下の場合は、この入力では、発光管が破
裂する恐れがあるため、最高温度が８００℃を越えた時
点で実験を中止した。
【００１８】図１２は、発光長１ｃｍあたりの入力を４
００Ｗ／ｃｍとしたものである。この場合は、発光管外
径によらず、最低温度を５５０℃に維持した時の最高を
８００℃以下に抑えることはできなかった。しかし、発
光管外径が２８ｍｍ（Ｄ＝２８、Ｐ／Ｄ＝１４．３）の
時は、最高温度は８００℃を僅かながら超過した。な
お、発光管外径が２４ｍｍ以下の場合は、この入力で
は、発光管が破裂する恐れがあるため、最高温度が８０
０℃を越えた時点で実験を中止した。
００Ｗ／ｃｍとしたものである。この場合は、発光管外
径によらず、最低温度を５５０℃に維持した時の最高を
８００℃以下に抑えることはできなかった。しかし、発
光管外径が２８ｍｍ（Ｄ＝２８、Ｐ／Ｄ＝１４．３）の
時は、最高温度は８００℃を僅かながら超過した。な
お、発光管外径が２４ｍｍ以下の場合は、この入力で
は、発光管が破裂する恐れがあるため、最高温度が８０
０℃を越えた時点で実験を中止した。
【００１９】この結果、発光長１cmあたりの入力Ｐ（Ｗ
／cm）と発光管外径Ｄ（mm）の比（Ｐ／Ｄ）が１４以下
でないと、発光管の温度分布範囲を最低温度を５５０℃
以上、かつ、最高温度を８００℃以下に制御することは
できないと判明した。また、入力に関係なく、発光管の
外径が２８mmをこえると、同様の制御はできないことも
判明した。したがって、Ｄ≦２８、かつ、Ｐ／Ｄ≦１
４、すなわち、Ｐ／１４≦Ｄ≦２８、という特定の範囲
内であれば、送風吹き付けの冷却灯具で、発光長１cmあ
たりの入力Ｐ（Ｗ／cm）が 160Ｗをこえて点灯させて
も、発光管温度を適切な温度範囲である５５０〜８００
℃に維持することができる。
／cm）と発光管外径Ｄ（mm）の比（Ｐ／Ｄ）が１４以下
でないと、発光管の温度分布範囲を最低温度を５５０℃
以上、かつ、最高温度を８００℃以下に制御することは
できないと判明した。また、入力に関係なく、発光管の
外径が２８mmをこえると、同様の制御はできないことも
判明した。したがって、Ｄ≦２８、かつ、Ｐ／Ｄ≦１
４、すなわち、Ｐ／１４≦Ｄ≦２８、という特定の範囲
内であれば、送風吹き付けの冷却灯具で、発光長１cmあ
たりの入力Ｐ（Ｗ／cm）が 160Ｗをこえて点灯させて
も、発光管温度を適切な温度範囲である５５０〜８００
℃に維持することができる。
【００２０】
【発明の効果】この発明の金属蒸気放電ランプでは、発
光管外径Ｄが特定の範囲に限定されているので、発光長
１ｃｍあたりの入力が１６０Ｗ／ｃｍをこえる負荷で点
灯しても、送風吹き付け冷却灯具において、発光管の温
度分布を適切な温度範囲とすることができる。すなわ
ち、所望の発光を得ながら、発光管内壁への鉄の付着を
十分有効に防止することができる。したがって、波長域
２５０〜４００ｎｍの紫外線を高い放射強度で長時間に
わたり安定に放射することができる。
光管外径Ｄが特定の範囲に限定されているので、発光長
１ｃｍあたりの入力が１６０Ｗ／ｃｍをこえる負荷で点
灯しても、送風吹き付け冷却灯具において、発光管の温
度分布を適切な温度範囲とすることができる。すなわ
ち、所望の発光を得ながら、発光管内壁への鉄の付着を
十分有効に防止することができる。したがって、波長域
２５０〜４００ｎｍの紫外線を高い放射強度で長時間に
わたり安定に放射することができる。
【図１】この発明にかかる金属蒸気放電ランプを示す。
【図２】排風冷却方式の灯具を示す。
【図３】送風冷却方式の灯具を示す。
【図４】排風冷却方式における発光長１ｃｍあたりの入
力と発光管温度との関係を示す。
力と発光管温度との関係を示す。
【図５】送風冷却方式における発光長１ｃｍあたりの入
力と発光管温度との関係を示す。
力と発光管温度との関係を示す。
【図６】発光長１ｃｍあたりの入力１６０Ｗ／ｃｍにお
ける発光管外径と発光管温度との関係を示す。
ける発光管外径と発光管温度との関係を示す。
【図７】発光長１ｃｍあたりの入力２００Ｗ／ｃｍにお
ける発光管外径と発光管温度との関係を示す。
ける発光管外径と発光管温度との関係を示す。
【図８】発光長１ｃｍあたりの入力２４０Ｗ／ｃｍにお
ける発光管外径と発光管温度との関係を示す。
ける発光管外径と発光管温度との関係を示す。
【図９】発光長１ｃｍあたりの入力２８０Ｗ／ｃｍにお
ける発光管外径と発光管温度との関係を示す。
ける発光管外径と発光管温度との関係を示す。
【図１０】発光長１ｃｍあたりの入力３２０Ｗ／ｃｍに
おける発光管外径と発光管温度との関係を示す。
おける発光管外径と発光管温度との関係を示す。
【図１１】発光長１ｃｍあたりの入力３６０Ｗ／ｃｍに
おける発光管外径と発光管温度との関係を示す。
おける発光管外径と発光管温度との関係を示す。
【図１２】発光長１ｃｍあたりの入力４００Ｗ／ｃｍに
おける発光管外径と発光管温度との関係を示す。
おける発光管外径と発光管温度との関係を示す。
１ 発光管 ２ 電極 ３ 金属箔 ４ 外部リード １１ シール部 ２０ 反射ミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−27126（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−95851（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−2443（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−184858（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−85647（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−35081（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 61/88
Claims (1)
- 【請求項１】石英ガラス製発光管の内部に、少なくとも
水銀、希ガス、鉄、ハロゲンを封入してなり、点灯時内
圧が０．５〜１０気圧であって、発光長１cmあたりの入
力が160Ｗをこえて点灯され、かつ、発光管の全ての部
分において温度を５５０〜８００℃に維持させる金属蒸
気放電ランプを用いた光源装置において、 前記放電ランプに冷却風を吹き付ける方式の灯具内に配
置されて発光管外径をＤ（mm) 、発光長１cmあたりの入
力をＰ（Ｗ／cm）としたとき、 Ｐ／１４≦Ｄ≦２８、 で規定されることを特徴とする金属蒸気放電ランプを用
いた光源装置。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP5081106A JP2977696B2 (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | 金属蒸気放電ランプを用いた光源装置 |
| EP94103326A EP0616357B1 (en) | 1993-03-17 | 1994-03-04 | Metallic vapour discharge lamp |
| DE69413439T DE69413439T2 (de) | 1993-03-17 | 1994-03-04 | Metalldampf Entladungslampe |
| US08/214,326 US5489819A (en) | 1993-03-17 | 1994-03-17 | Method of operating a metallic vapor discharge lamp |
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|---|---|---|---|
| JP5081106A JP2977696B2 (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | 金属蒸気放電ランプを用いた光源装置 |
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| JPH06275235A JPH06275235A (ja) | 1994-09-30 |
| JP2977696B2 true JP2977696B2 (ja) | 1999-11-15 |
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| JP5217021B2 (ja) * | 2008-05-21 | 2013-06-19 | ハリソン東芝ライティング株式会社 | メタルハライドランプ |
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| US2625670A (en) * | 1948-10-01 | 1953-01-13 | Inst Divi Thomae Foundation | Ultraviolet lamp |
| US2724790A (en) * | 1951-12-20 | 1955-11-22 | Inst Divi Thomae Foundation | Arc lamp |
| AR207269A1 (es) * | 1975-03-20 | 1976-09-22 | Dentsply Int Inc | Aparato de fuente de luz para suministrar radiacion ultravioleta a una zona de superficie restringida |
| FR2341815A1 (fr) * | 1976-02-23 | 1977-09-16 | Nath Guenther | Appareil emetteur d'un rayonnement dans le domaine spectral ultraviolet |
| GB1576213A (en) * | 1976-08-25 | 1980-10-01 | English Electric Valve Co Ltd | Mesh electrodes |
| US4143278A (en) * | 1977-05-16 | 1979-03-06 | Geo. Koch Sons, Inc. | Radiation cure reactor |
| JPS5458979A (en) * | 1977-10-19 | 1979-05-12 | Toshiba Corp | Metal vapor discharge lamp |
| JPS60191038A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-28 | Oak Seisakusho:Kk | 紫外線照射装置 |
| GB2183085A (en) * | 1985-10-04 | 1987-05-28 | Ushio Electric Inc | Iron vapor discharge lamp |
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| JPH03250549A (ja) * | 1990-02-27 | 1991-11-08 | Ushio Inc | 金属蒸気放電灯 |
-
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- 1993-03-17 JP JP5081106A patent/JP2977696B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
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- 1994-03-04 DE DE69413439T patent/DE69413439T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-04 EP EP94103326A patent/EP0616357B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-17 US US08/214,326 patent/US5489819A/en not_active Expired - Lifetime
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