JP3064359B2

JP3064359B2 - ガス放電管の駆動装置

Info

Publication number: JP3064359B2
Application number: JP22915890A
Authority: JP
Inventors: 浩司河合; 雄滋島津; 伸治松家
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1990-08-30
Filing date: 1990-08-30
Publication date: 2000-07-12
Anticipated expiration: 2015-07-12
Also published as: JPH04109590A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、ガス放電管、特に重水素ランプを駆動させ
るための駆動装置に関するものである。

「従来の技術」重水素ランプは熱陰極をもった放電管で、ガラスバル
ブ内には数Torrの重水素ガスが封入されている。この重
水素ランプは紫外用連続スペクトル光源として分光光度
計などに広く用いられている。このような用途から、極
めて高い放射出力安定度が要求されている。

このガス放電管の駆動装置には、一般的には第２図に
示すように、重水素ランプ（１）を放電開始させるため
のトリガ電源部（２）、放電を継続させるための定電流
型主電源部（３）、陰極（４）を加熱するためのヒータ
電源部（５）の３つの構成部分からなる。

この回路の動作を第３図に基づき説明する。

主電源部（３）のスイッチ（６）をオンにし、140〜1
60Vの定電流電源を重水素ランプ（１）に接続する。重
水素ランプ（１）は熱陰極を有するため主電源部（３）
の電圧を印加しただけではアーク放電を開始せず、陰極
（４）の予熱を必要とする。そこで、連動する２つのス
イッチ（７）、（８）を第１接点（９）、（10）から第
２接点（11）、（12）に切換える。すると、トリガ電源
部（２）では抵抗（13）を介してコンデンサ（14）に50
0〜600Vの電荷が充電され、またヒータ電源部（５）で
はヒータ電源部（５）の予熱用ヒータ電源（19）から陰
極加熱用ヒータ（15）に通電されて予熱される。陰極
（４）が加熱され、充分に電子が放出された時点に、ス
イッチ（７）、（８）を第３接点（16）、（17）に切換
える。すると、前記コンデンサ（14）に充電された電圧
がトリガ電圧となって陽極（18）に印加され、重水素ラ
ンプ（１）は初期放電を生じ、さらに主放電に移り、主
電源部（３）によって決められた電流値に設定される。
陰極（４）は主放電に移った時点で放電電流が流れ込
み、オーバー加熱になるので、予熱の終了時点（第３接
点（16）、（17）への切換時点）で予熱用ヒータ電源
（19）を動作用ヒータ電源（20）に切換えて最適動作温
度に保持する。

以上のような重水素ランプ用駆動装置において、本出
願人はヒータ電源部（５）を、予熱用ヒータ電源（19）
だけとして動作用ヒータ電源（20）を省略した第４図の
ような駆動装置を既に提案した（特願平１−041000
号）。これは傍熱陰極構体に加熱用ヒータ（15）を組込
み、この加熱用ヒータ（15）に、放電開始後は放電電流
を通電させてジュール熱を発生させ、熱陰極の熱源とし
て使用するようにしたものである。なお、第２図と同一
部分については同一符号を付した。

「発明が解決しようとする課題」第４図のように、放電後はヒータ電源部（５）からの
電圧を加熱用ヒータ（15）に印加しないようにした方式
の駆動装置では、主放電の継続中はヒータ電源部（５）
を遊ばせることとなってヒータ電源部（５）の利用率が
悪いという問題があった。

本発明は、主放電中においてもヒータ電源部（５）を
有効に利用するようにした駆動装置を得ることを目的と
するものである。

「課題を解決するための手段」本発明は、ガス放電管の主放電を維持する主電源部
と、陰極を加熱するヒータ電源部とを具備し、主放電開
始後、前記陰極のヒータに、放電電流を通電してジュー
ル熱を発生させ、放電電流を前記陰極の熱源とし、前記
ヒータ電源部を前記ヒータから切断するようにした放電
管の駆動装置において、前記ヒータ電源部を、前記主電
源部に直列に結合して主放電開始後に前記主電源部の補
助電源として用いるようにしたものである。

「作用」ガス放電管の陰極に組み込まれた加熱用ヒータをヒー
タ電源部で予熱し、予熱後トリガ電源を印加して主放電
を開始させ、その後主電源部で主放電を維持させる。主
放電の放電電流は加熱用ヒータに通電してジュール熱を
発生せしめ陰極の熱源として利用する。主放電開始後、
ヒータ電源部は予熱状態から開放されるが、主電源部と
直列に結合されているので、主電源部の補助電源として
作用する。

「実施例」以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

（21）はトランスで、このトランス（21）の１次側に
は、商用交流電源（22）、電源スイッチ（23）およびフ
ューズ（24）が直列に結合され、２次側には、トリガ電
源部（２）、主電源部（３）およびヒータ電源部（５）
が結合されている。前記トリガ電源部（２）は、整流ダ
イオード（25）、抵抗（26）、（27）、（28）、トリガ
充電用コンデンサ（29）、第１のリレー接点（30）から
なり、出力端は重水素ランプ（１）の陽極端子（31）に
結合されている。前記主電源部（３）は、整流回路（3
2）、平滑コンデンサ（33）、フューズ（34）、逆流防
止ダイオード（35）の他に、抵抗（36）、（37）、IC
（38）またはオペアンプ、トランジスタ（39）またはFE
Tからなる定電流回路（40）で構成され、＋出力側が前
記陽極端子（31）に結合されている。前記ヒータ電源部
（５）は、整流回路（41）、平滑コンデンサ（42）、タ
イマ（43）、リレー（44）、第２のリレー接点（45）、
フューズ（46）からなり、＋と−の出力端は重水素ラン
プ（１）の加熱用ヒータ（15）の両端子（47）（48）に
結合され、また、前記平滑コンデンサ（42）の＋側が前
記主電源部（３）の−側に結合されている。

このような構成において、電源スイッチ（23）の投入
によりヒータ電源部（５）からの電源で加熱用ヒータ
（15）が10〜60秒間予熱され、充分に電子が放出された
時点で、タイマ（43）の出力で第２のリレー接点（45）
が励磁されて第１のリレー接点（30）が閉じ、トリガ電
源部（２）から陽極（18）にトリガ電圧が印加される。
トリガ電圧の印加で重水素ランプ（１）は初期アーク放
電をし、直ちに主放電へと移り、主電源部（３）の定電
流回路（40）で設定された電流値になる。同時に、放電
電流の流れ込みによるオーバー加熱を防止するため、第
２のリレー接点（45）が開き、予熱を中止する。第２の
リレー接点（45）が開放しても放電電流が陰極（４）か
ら加熱用ヒータ（15）を通して流れて必要量の熱量が得
られて安定した動作温度を継続する。

なお、加熱用ヒータ（15）の定格は、予熱時電圧が1
3.5±1.5V、電流が0.5Aで、動作時の電流が0.3Aとする
と、放電電流を加熱用ヒータ（15）に導入したときも同
様に0.3Aの電流が流れるように設定される。

放電動作の継続中は、ヒータ電源部（５）は加熱用ヒ
ータ（15）から切り離されるが、主電源部（３）と直列
に結合されていることによって、ヒータ電源部（５）は
主電源部（３）に付加され、補助電源としてそのまま利
用される。

前記実施例において、ガス放電管として重水素ランプ
（１）の場合について説明したが、これに限られるもの
ではない。

前記実施例では主電源部（３）の定電流回路（40）の
構成素子としてトランジスタ（39）を使用したが、この
トランジスタ（39）のベース電流による誤差防止のため
FETを用いることもできる。

「発明の効果」本発明は上述のように構成したので、ガス放電管の放
電動作継続中はヒータ電源部が、主電源部の補助電源と
して利用でき、駆動装置の高効率化と省電力化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるガス放電管の駆動装置の一実施例
を示す電気回路図、第２図は一般的なガス放電管の駆動
回路図、第３図は動作説明図、第４図は先に提案した駆
動回路図である。（１）……重水素ランプ、（２）……トリガ電源部、
（３）……定電流型主電源部、（４）……陰極、（５）
……ヒータ電源部、（６）……スイッチ、（７）（８）
……連動スイッチ、（９）（10）……第１接点、（11）
（12）……第２接点、（13）……抵抗、（14）……コン
デンサ、（15）……陰極加熱用ヒータ、（16）（17）…
…第３接点、（18）……陽極、（19）……予熱用ヒータ
電源、（20）……動作用ヒータ電源、（21）……トラン
ス、（22）……商用交流電源、（23）……電源スイッ
チ、（24）……フューズ、（25）……整流ダイオード、
（26）（27）（28）……抵抗、（29）……トリガ充電用
コンデンサ、（30）……第１のリレー接点、（31）……
陽極端子、（32）……整流回路、（33）……平滑コンデ
ンサ、（34）……フューズ、（35）……逆流防止ダイオ
ード、（36）（37）……抵抗、（38）……IC、（39）…
…トランジスタ、（40）……定電流回路、（41）……整
流回路、（42）……平滑コンデンサ、（43）……タイ
マ、（44）……リレー、（45）……第２のリレー接点、
（46）……フューズ、（47）（48）……端子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭51−39973（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−149079（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−102068（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−228135（ＪＰ，Ａ) 特開平２−220345（ＪＰ，Ａ) 特開平４−303597（ＪＰ，Ａ) 実開昭54−113160（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−3699（ＪＰ，Ｕ) 実開平４−5048（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 41/14 - 41/298

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス放電管の主放電を維持する主電源部
と、陰極を加熱するヒータ電源部とを具備し、主放電開
始後、前記陰極のヒータに、放電電流を通電してジュー
ル熱を発生させ、放電電流を前記陰極の熱源とし、前記
ヒータ電源部を前記ヒータから切断するようにした放電
管の駆動装置において、前記ヒータ電源部を、前記主電
源部に直列に結合して主放電開始後に前記主電源部の補
助電源として用いるようにしたことを特徴とするガス放
電管の駆動装置。