JP3113906B2 - 光 源 - Google Patents
光 源Info
- Publication number
- JP3113906B2 JP3113906B2 JP4142191A JP4142191A JP3113906B2 JP 3113906 B2 JP3113906 B2 JP 3113906B2 JP 4142191 A JP4142191 A JP 4142191A JP 4142191 A JP4142191 A JP 4142191A JP 3113906 B2 JP3113906 B2 JP 3113906B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- coils
- tubular portion
- discharge lamp
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、原子ジャイロ
スコープに適用して好適な光源に関する。
スコープに適用して好適な光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の原子ジャイロスコープ用の光源と
しては、例えば、米国特許第４５４４８９１号公報に開
示された技術をあげることができる。この光源は、図７
に示すように、容器１にランプハウジング２，３が取り
付けられ、このランプハウジング２，３に形成された孔
部４，５に、それぞれ、ポンピング用のポンプランプ６
（pump lamp)と読出用のリードアウトランプ７とが配置
されている。このポンプランプ６とリードアウトランプ
７とは、それぞれ中空のダンベル状の形状（管状部の両
端部に球状部を有する形状）を有し、かつ内部にＨｇ
204 のような同位元素が封入された電極のない放電管
（以下、無電極放電管ともいう）である。そして、これ
らポンプランプ６とリードアウトランプ７の球状部の一
端部側には励磁コイル８，９が巻かれている。
しては、例えば、米国特許第４５４４８９１号公報に開
示された技術をあげることができる。この光源は、図７
に示すように、容器１にランプハウジング２，３が取り
付けられ、このランプハウジング２，３に形成された孔
部４，５に、それぞれ、ポンピング用のポンプランプ６
（pump lamp)と読出用のリードアウトランプ７とが配置
されている。このポンプランプ６とリードアウトランプ
７とは、それぞれ中空のダンベル状の形状（管状部の両
端部に球状部を有する形状）を有し、かつ内部にＨｇ
204 のような同位元素が封入された電極のない放電管
（以下、無電極放電管ともいう）である。そして、これ
らポンプランプ６とリードアウトランプ７の球状部の一
端部側には励磁コイル８，９が巻かれている。
【０００３】使用に際しては、励磁コイル８，９に高周
波電流を流すことにより、上述の同位元素にエネルギが
与えられ、この同位元素が放電することでポンプランプ
６とリードアウトランプ７の管状部より励起光が発光す
る。この励起光を原子炉ジャイロスコープを構成する核
磁気共鳴用セル（図示せず）に照射することにより原子
ジャイロスコープの用の光源として使用することができ
るとされている。
波電流を流すことにより、上述の同位元素にエネルギが
与えられ、この同位元素が放電することでポンプランプ
６とリードアウトランプ７の管状部より励起光が発光す
る。この励起光を原子炉ジャイロスコープを構成する核
磁気共鳴用セル（図示せず）に照射することにより原子
ジャイロスコープの用の光源として使用することができ
るとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の核磁
気共鳴用セルに照射される励起光の強度（輝度）は一般
的には高いほど望ましい。核磁気共鳴セルにおける原子
のスピンの方向を一方向に揃えることができるからであ
る。しかしながら、上述した従来の光源で得られる輝度
は、それほどには高くないという問題があった。
気共鳴用セルに照射される励起光の強度（輝度）は一般
的には高いほど望ましい。核磁気共鳴セルにおける原子
のスピンの方向を一方向に揃えることができるからであ
る。しかしながら、上述した従来の光源で得られる輝度
は、それほどには高くないという問題があった。
【０００５】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、放電ランプから比較的に高輝度の励起光が
得られる光源を提供することを目的とする。
ものであり、放電ランプから比較的に高輝度の励起光が
得られる光源を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明光源は、例えば、
図１に示すように、管状部２とこの管状部２の両端部に
形成される中空の球状部３A,３Bとを有し、かつガスが
封入された電極のない放電ランプ１と、励起用のコイル
６A,６Bと、この励起用のコイル６A,６Bに高周波電流を
供給する高周波電源１６とを備える光源において、上記
励起用のコイル６A,６Bは、上記放電ランプ１の管軸４
方向略中央部５から略対称の位置に配置され、かつその
管軸４方向と同方向に磁束が発生するように巻かれた一
対のコイルとしたものである。
図１に示すように、管状部２とこの管状部２の両端部に
形成される中空の球状部３A,３Bとを有し、かつガスが
封入された電極のない放電ランプ１と、励起用のコイル
６A,６Bと、この励起用のコイル６A,６Bに高周波電流を
供給する高周波電源１６とを備える光源において、上記
励起用のコイル６A,６Bは、上記放電ランプ１の管軸４
方向略中央部５から略対称の位置に配置され、かつその
管軸４方向と同方向に磁束が発生するように巻かれた一
対のコイルとしたものである。
【０００７】
【作用】本発明によれば、一対の励起用のコイル６A,６
Bを用いてダンベル状の放電ランプ１内のガスを励起し
ているので、比較的に大きな電力を放電ランプ１に供給
することが可能になり、放電ランプ１から発光される励
起光の輝度（強度）を比較的に高くすることができる。
Bを用いてダンベル状の放電ランプ１内のガスを励起し
ているので、比較的に大きな電力を放電ランプ１に供給
することが可能になり、放電ランプ１から発光される励
起光の輝度（強度）を比較的に高くすることができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明光源の実施例について図面を参
照して説明する。 Ａ．第１の実施例 図１において、１は無電極放電ランプ（以下、放電ラン
プという）であり、この放電ランプ１は、管状部２と、
この管状部２の両端部に形成されている中空の球状部３
A,３Bとを有し、かつ内部にＨｅ4のガスが封入されてい
る。封入するガスはＨｅ4に限らず、キセノンガス、ネ
オンガス等の希ガスが用いられる。放電ランプ１は光学
ガラスにより形成されている。この放電ランプ１は図２
の断面図に示すように、全長Ｌ3が略９０ｍｍであり、
管状部２と球状部３A,３Bの長さＬ1,Ｌ2は略等しく略３
０ｍｍである。管状部２の長さＬ1は球状部３A,３Bの長
さＬ2（外径）の１〜２倍に選択しておけばよい。ま
た、管状部２の管内径ｄ1は２〜４ｍｍに形成され、管
外径ｄ2は略９ｍｍに形成されている。また、球状部３
A,３Bの肉厚ｄ3は略１〜２ｍｍである。このように形成
された放電ランプ１の管軸４の方向の略中央部５（図１
参照）から略対称の位置に、半径および巻き数の等しい
励起用のコイルとしての一対のコイル６A,６Bが巻かれ
て配置されており、このコイル６A,６Bは、高周波電流
が供給されたとき、同一方向に磁束を発生するように巻
かれている。すなわち、この第１の実施例において、コ
イル６A,６Bはヘルムホルツコイルを構成している。コ
イル６A,６Bの入力端子７,９は相互に接続されて同軸ケ
ーブル１２のホット側の線１３に接続されている。ま
た、コイル６A,６Bの入力端子８,１０は相互に接続さ
れ、可変コンデンサ１４を通じて同軸ケーブル１２のア
ース側の線１５に接続されている。この同軸ケーブル１
２は、出力１Ｗ〜５０Ｗの高周波電源１６に接続されて
いる。この高周波電源１６の周波数は５０ＭＨzに選択
されている。周波数は１０ＭＨz〜１００ＭＨz程度でよ
い。図１に示す光源の電気的等価回路は図３に示すよう
に描くことができる（コイル６A,６Bによる相互インダ
クタンスは省略している）。
照して説明する。 Ａ．第１の実施例 図１において、１は無電極放電ランプ（以下、放電ラン
プという）であり、この放電ランプ１は、管状部２と、
この管状部２の両端部に形成されている中空の球状部３
A,３Bとを有し、かつ内部にＨｅ4のガスが封入されてい
る。封入するガスはＨｅ4に限らず、キセノンガス、ネ
オンガス等の希ガスが用いられる。放電ランプ１は光学
ガラスにより形成されている。この放電ランプ１は図２
の断面図に示すように、全長Ｌ3が略９０ｍｍであり、
管状部２と球状部３A,３Bの長さＬ1,Ｌ2は略等しく略３
０ｍｍである。管状部２の長さＬ1は球状部３A,３Bの長
さＬ2（外径）の１〜２倍に選択しておけばよい。ま
た、管状部２の管内径ｄ1は２〜４ｍｍに形成され、管
外径ｄ2は略９ｍｍに形成されている。また、球状部３
A,３Bの肉厚ｄ3は略１〜２ｍｍである。このように形成
された放電ランプ１の管軸４の方向の略中央部５（図１
参照）から略対称の位置に、半径および巻き数の等しい
励起用のコイルとしての一対のコイル６A,６Bが巻かれ
て配置されており、このコイル６A,６Bは、高周波電流
が供給されたとき、同一方向に磁束を発生するように巻
かれている。すなわち、この第１の実施例において、コ
イル６A,６Bはヘルムホルツコイルを構成している。コ
イル６A,６Bの入力端子７,９は相互に接続されて同軸ケ
ーブル１２のホット側の線１３に接続されている。ま
た、コイル６A,６Bの入力端子８,１０は相互に接続さ
れ、可変コンデンサ１４を通じて同軸ケーブル１２のア
ース側の線１５に接続されている。この同軸ケーブル１
２は、出力１Ｗ〜５０Ｗの高周波電源１６に接続されて
いる。この高周波電源１６の周波数は５０ＭＨzに選択
されている。周波数は１０ＭＨz〜１００ＭＨz程度でよ
い。図１に示す光源の電気的等価回路は図３に示すよう
に描くことができる（コイル６A,６Bによる相互インダ
クタンスは省略している）。
【０００９】使用に際しては、上述のように構成される
光源のコイル６A,６Bに高周波電源１６から同軸ケーブ
ル１２を通じて高周波電流を供給する。この場合、可変
コンデンサ１４の容量値を調整して、この可変コンデン
サ１４と直列に接続されているコイル６A,６Bとで同調
をとることにより、このコイル６A,６Bに共振による比
較的に大きな電流が供給される。このとき、放電ランプ
１の管軸４の方向の磁束が最大になり、管内に封入され
ているガスの分子が励起されて、言い換えれば、ガスの
分子に高周波電磁エネルギが供給されて、管状部２から
略管軸４と直交する方向に励起光が発生する。この実施
例において、管状部２の長さＬ1は比較的に短いのでこ
の励起光はほぼ点光源からの光とみなすことができ、比
較的高輝度が得られる（従来の技術に比較して略２倍に
なる）。実際、管軸４の方向略中央部５から強い光が射
出することが観測された。管軸４の略中央部５から光が
射出するのは、管軸４の中央部５に対してコイル６A,６
Bを対称に配置して構成したことによる。また、この励
起光の波長は、その性質上、一定である。なお、上述の
可変コンデンサ１４は、発光光の輝度が最大になるよう
に調整してもよく、高周波電源１から供給される高周波
電流がピーク値になるように調整してもよい。また、図
７に示した従来の技術による光源ではコイルが片方の球
状部にしか配置されていないのに比較し、本実施例では
２個のコイル６A,６Bを並列接続にして配置しているの
で、コイルのインダクタンスを比較的に小さくすること
が可能になる。したがって、浮遊容量の影響が相対的に
小さくなり、同調が比較的にとり易いという利点があ
る。この同調時には、図３から容易に理解されるように
次の式(1)に示す関係が成立している。 （２πｆ）2・Ｌs・Ｃ1＝１ …… (1) ここで、ｆは高周波電源１６の周波数、Ｌsはコイル６
A,６Bの合成インダクタンス、Ｃ1は可変コンデンサの容
量と浮遊容量との合成容量である。このように上述の第
１の実施例によれば、一定波長の高輝度光源が得られ
る。
光源のコイル６A,６Bに高周波電源１６から同軸ケーブ
ル１２を通じて高周波電流を供給する。この場合、可変
コンデンサ１４の容量値を調整して、この可変コンデン
サ１４と直列に接続されているコイル６A,６Bとで同調
をとることにより、このコイル６A,６Bに共振による比
較的に大きな電流が供給される。このとき、放電ランプ
１の管軸４の方向の磁束が最大になり、管内に封入され
ているガスの分子が励起されて、言い換えれば、ガスの
分子に高周波電磁エネルギが供給されて、管状部２から
略管軸４と直交する方向に励起光が発生する。この実施
例において、管状部２の長さＬ1は比較的に短いのでこ
の励起光はほぼ点光源からの光とみなすことができ、比
較的高輝度が得られる（従来の技術に比較して略２倍に
なる）。実際、管軸４の方向略中央部５から強い光が射
出することが観測された。管軸４の略中央部５から光が
射出するのは、管軸４の中央部５に対してコイル６A,６
Bを対称に配置して構成したことによる。また、この励
起光の波長は、その性質上、一定である。なお、上述の
可変コンデンサ１４は、発光光の輝度が最大になるよう
に調整してもよく、高周波電源１から供給される高周波
電流がピーク値になるように調整してもよい。また、図
７に示した従来の技術による光源ではコイルが片方の球
状部にしか配置されていないのに比較し、本実施例では
２個のコイル６A,６Bを並列接続にして配置しているの
で、コイルのインダクタンスを比較的に小さくすること
が可能になる。したがって、浮遊容量の影響が相対的に
小さくなり、同調が比較的にとり易いという利点があ
る。この同調時には、図３から容易に理解されるように
次の式(1)に示す関係が成立している。 （２πｆ）2・Ｌs・Ｃ1＝１ …… (1) ここで、ｆは高周波電源１６の周波数、Ｌsはコイル６
A,６Bの合成インダクタンス、Ｃ1は可変コンデンサの容
量と浮遊容量との合成容量である。このように上述の第
１の実施例によれば、一定波長の高輝度光源が得られ
る。
【００１０】Ｂ．第２の実施例 図４および図５は第２の実施例の構成およびその電気的
等価回路を示すものである。なお、この図４および図５
において、図１および図３に示したものと対応するもの
には同一の符号をつけている。この第２の実施例におい
ては、可変コンデンサ２１,２２の同調時、ほぼ次の式
(2)、(3)に示す関係が成立する。 （２πｆ）2・Ｌ2・Ｃ2＝１ …… (2) （２πｆ）2・Ｌ3・Ｃ3＝１ …… (3) ここで、ｆは高周波電源１６の周波数、Ｌ2はコイル６A
のインダクタンス、Ｌ3はコイル６Bのインダクタンス、
Ｃ2,Ｃ3は、それぞれ、可変コンデンサ２１,２２の容量
（浮遊容量を含む）である。この第２の実施例によれ
ば、可変コンデンサ２１,２２をそれぞれ独立に調整す
ることができるので、調整操作が容易になる。上述のよ
うに可変コンデンサ２１,２２は発光光の輝度が最大に
なるように調整してもよく、高周波電源１から供給され
る高周波電流がピーク値になるように調整してもよい。
このように上述の第２の実施例によれば、第１の実施例
と同様な一定波長の高輝度光源が得られる。
等価回路を示すものである。なお、この図４および図５
において、図１および図３に示したものと対応するもの
には同一の符号をつけている。この第２の実施例におい
ては、可変コンデンサ２１,２２の同調時、ほぼ次の式
(2)、(3)に示す関係が成立する。 （２πｆ）2・Ｌ2・Ｃ2＝１ …… (2) （２πｆ）2・Ｌ3・Ｃ3＝１ …… (3) ここで、ｆは高周波電源１６の周波数、Ｌ2はコイル６A
のインダクタンス、Ｌ3はコイル６Bのインダクタンス、
Ｃ2,Ｃ3は、それぞれ、可変コンデンサ２１,２２の容量
（浮遊容量を含む）である。この第２の実施例によれ
ば、可変コンデンサ２１,２２をそれぞれ独立に調整す
ることができるので、調整操作が容易になる。上述のよ
うに可変コンデンサ２１,２２は発光光の輝度が最大に
なるように調整してもよく、高周波電源１から供給され
る高周波電流がピーク値になるように調整してもよい。
このように上述の第２の実施例によれば、第１の実施例
と同様な一定波長の高輝度光源が得られる。
【００１１】Ｃ．第３の実施例 この第３の実施例の構成を図６に示す。なお、この図６
において、図１〜図５に示したものと対応するものには
同一の符号をつけている。この例では図１および図２に
示すコイル６A,６Bをそれぞれヘルムホルツコイル２５
A,２５Bに構成し、そのヘルムホルツコイル２５A,２５B
のそれぞれの中間接続点２６A,２６Bを球状部３Aと管状
部２との接続部２９および球状部３Bと管状部２との接
続部３０に対応する位置に配置している。このように構
成することにより、管状部２を管軸４の方向に通過する
磁束の量が比較的に大きくなり、より高輝度で均一な波
長を有する光源を得ることができる。
において、図１〜図５に示したものと対応するものには
同一の符号をつけている。この例では図１および図２に
示すコイル６A,６Bをそれぞれヘルムホルツコイル２５
A,２５Bに構成し、そのヘルムホルツコイル２５A,２５B
のそれぞれの中間接続点２６A,２６Bを球状部３Aと管状
部２との接続部２９および球状部３Bと管状部２との接
続部３０に対応する位置に配置している。このように構
成することにより、管状部２を管軸４の方向に通過する
磁束の量が比較的に大きくなり、より高輝度で均一な波
長を有する光源を得ることができる。
【００１２】本発明は上述の実施例に限らず本発明の要
旨を逸脱することなく種々の構成を採り得ることはもち
ろんである。
旨を逸脱することなく種々の構成を採り得ることはもち
ろんである。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明光源によれ
ば、励起用のコイルとして一対のコイルを用いてダンベ
ル状の放電ランプを駆動しているので、比較的に大きな
電力を放電ランプに供給することが可能になり、放電ラ
ンプから出力される発光光の輝度を比較的に高くするこ
とができるという効果が得られる。
ば、励起用のコイルとして一対のコイルを用いてダンベ
ル状の放電ランプを駆動しているので、比較的に大きな
電力を放電ランプに供給することが可能になり、放電ラ
ンプから出力される発光光の輝度を比較的に高くするこ
とができるという効果が得られる。
【図１】本発明による光源の一実施例の構成を示す線図
である。
である。
【図２】図１に示す光源のうち、無電極放電ランプの断
面図である。
面図である。
【図３】図１に示す光源の電気的等価回路図である。
【図４】本発明による光源の他の実施例の構成を示す線
図である。
図である。
【図５】図４に示す光源の電気的等価回路図である。
【図６】本発明による光源のさらに他の実施例の構成を
示す電気的回路図である。
示す電気的回路図である。
【図７】従来の技術による光源の構成を示す線図であ
る。
る。
１ 放電ランプ ２ 管状部 ３A,３B 球状部 ４ 管軸 ６A,６B コイル １６ 高周波電源
Claims (1)
- 【請求項１】 管状部とこの管状部の両端部に形成され
た中空の球状部とからなり内部にガスが封入され電極の
ない放電ランプと、励起用のコイルと、この励起用のコ
イルに高周波電流を供給する高周波電源とを供える光源
において、 上記励起用のコイルは上記管状部の中央部の両側に対称
的に配置され且つ管軸方向に沿った磁束を発生するよう
に巻かれた１対のコイルからなり、上記管状部にて発生
した光は上記管状部の中央部の上記２つのコイルの間よ
り外部に放射されるように構成されていることを特徴と
する光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4142191A JP3113906B2 (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | 光 源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4142191A JP3113906B2 (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | 光 源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04357661A JPH04357661A (ja) | 1992-12-10 |
| JP3113906B2 true JP3113906B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=12607894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4142191A Expired - Lifetime JP3113906B2 (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | 光 源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3113906B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5734221A (en) * | 1993-10-19 | 1998-03-31 | Diablo Research Corporation | Vessel shapes and coil forms for electrodeless discharge lamps |
| US5962968A (en) * | 1997-09-05 | 1999-10-05 | Diablo Research Corporation | Vessel shapes and coil forms for electrodeless discharge lamps |
| US7239135B2 (en) * | 2004-12-20 | 2007-07-03 | Northrop Grumman Corporation | NMR gyroscope |
| CN103681210A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-03-26 | 宁国市沪帮电子科技有限公司 | 一种一拖多结构的无极灯 |
-
1991
- 1991-01-21 JP JP4142191A patent/JP3113906B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04357661A (ja) | 1992-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5886472A (en) | Electrodeless lamp having compensation loop for suppression of magnetic interference | |
| EP0021168B1 (en) | Electrodeless fluorescent light source having reduced far field electromagnetic radiation levels | |
| US5367226A (en) | Electrodeless discharge lamp having a concave recess and foil electrode formed therein | |
| US4266166A (en) | Compact fluorescent light source having metallized electrodes | |
| EP0806054A1 (en) | High intensity electrodeless low pressure light source | |
| JPH0679517B2 (ja) | 無電極高光度放電ランプ用始動回路 | |
| JPH02119099A (ja) | Ｈｉｄランプ用反転励起コイル | |
| US5175476A (en) | Magnetically tunable starting circuit for an electrodeless high intensity discharge lamp | |
| JP3113906B2 (ja) | 光 源 | |
| JP2003100482A (ja) | 誘電体バリア放電ランプ点灯装置 | |
| JP2733166B2 (ja) | 無電極放電灯 | |
| JP3017581B2 (ja) | 無電極放電灯 | |
| JP3489211B2 (ja) | 無電極放電ランプ | |
| JP3168575B2 (ja) | 希ガス放電灯点灯装置 | |
| JP2733165B2 (ja) | 無電極放電灯 | |
| JP3280399B2 (ja) | 無電極放電灯 | |
| JPH0715094Y2 (ja) | 無電極放電ランプ | |
| JP3879299B2 (ja) | 無電極放電灯装置 | |
| JP2001093685A (ja) | 無電極放電灯点灯装置 | |
| JPH04357662A (ja) | 無電極放電ランプ | |
| JPH0697606B2 (ja) | 無電極放電ランプ | |
| JP3195628B2 (ja) | 無電極放電灯 | |
| JPH0727774B2 (ja) | 無電極放電ランプ | |
| JPH0613191A (ja) | 無電極放電ランプ点灯装置 | |
| JPH06101320B2 (ja) | 無電極放電灯装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |