JP3141984U

JP3141984U - Discharge tube

Info

Publication number: JP3141984U
Application number: JP2008001509U
Authority: JP
Inventors: 孝一今井; 成櫛田
Original assignee: Okaya Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Okaya Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2018-03-14

Abstract

【課題】暗中及び高温環境下で使用された場合の放電開始電圧の上昇に起因する放電遅れを抑制することができる放電管を提供する。
【解決手段】円筒状のケース部材１２の両端開口部を、放電電極を兼ねた一対の蓋部材で気密に封止することによって気密外囲器を形成すると共に、該気密外囲器内に放電ガスを封入し、また、上記蓋部材の放電電極部１８間に放電間隙を形成すると共に、ケース部材１２の内壁面２４に、その両端が、蓋部材と微小放電間隙を隔てて配置された複数のトリガ放電膜２８を形成し、さらに、上記放電電極部１８の表面に、上記円筒状のケース部材１２の内壁面２４と同心の円Ｘ，Ｙ上に配置される多数の穴部２９を形成すると共に、上記穴部２９内面に、チタン、モリブデン酸セシウム、酸化マグネシウム、モリブデン酸カリウム及び珪化ハフニウムが含有された被膜３０を形成した。
【選択図】図１１Disclosed is a discharge tube capable of suppressing a discharge delay caused by an increase in discharge start voltage when used in the dark and in a high temperature environment.
An airtight envelope is formed by hermetically sealing both ends of a cylindrical case member 12 with a pair of lid members that also serve as discharge electrodes, and a discharge is generated in the airtight envelope. A plurality of gas seals are formed, a discharge gap is formed between the discharge electrode portions 18 of the lid member, and both ends are arranged on the inner wall surface 24 of the case member 12 with a gap between the lid member and the minute discharge gap. The trigger discharge film 28 is formed, and a plurality of holes 29 are formed on the surface of the discharge electrode portion 18 on the circles X and Y concentric with the inner wall surface 24 of the cylindrical case member 12. At the same time, a film 30 containing titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate, and hafnium silicide was formed on the inner surface of the hole 29.
[Selection] Figure 11

Description

この考案は放電管に係り、特に、プロジェクターや自動車のメタルハライドランプ等の高圧放電ランプやガス調理器等の着火プラグに、点灯用又は着火用の定電圧を供給するためのスイッチングスパークギャップとして、或いは、サージ電圧を吸収するためのガスアレスタ（避雷管）として好適に使用できる放電管に関する。 The present invention relates to a discharge tube, in particular, as a switching spark gap for supplying a constant voltage for lighting or ignition to a high-pressure discharge lamp such as a projector or a metal halide lamp of an automobile, or an ignition plug of a gas cooker, or The present invention relates to a discharge tube that can be suitably used as a gas arrester for absorbing surge voltage.

この種の放電管として、本出願人は、先に実用新案登録第３１３３８２４号を提案した。
この放電管60は、図１６に示すように、両端が開口した絶縁材よりなる円筒状のケース部材62の両端開口部を、放電電極を兼ねた一対の蓋部材64，64で気密に封止することによって気密外囲器66を形成し、該気密外囲器66内に、所定の放電ガスを封入してなる。 As this type of discharge tube, the present applicant has previously proposed Utility Model Registration No. 3133824.
As shown in FIG. 16, the discharge tube 60 is hermetically sealed at both ends of a cylindrical case member 62 made of an insulating material having both ends opened by a pair of lid members 64 and 64 that also serve as discharge electrodes. Thus, an airtight envelope 66 is formed, and a predetermined discharge gas is sealed in the airtight envelope 66.

上記蓋部材64は、気密外囲器66の中心に向けて大きく突き出た平面状の放電電極部68と、ケース部材62の端面に接する接合部70を備えており、両蓋部材64，64の放電電極部68，68間には、所定の放電間隙72が形成されている。
また、上記ケース部材62の内壁面74には、その両端が、放電電極を兼ねた上記蓋部材64，64と微小放電間隙76を隔てて対向配置された線状のトリガ放電膜78が複数形成されている。 The lid member 64 includes a flat discharge electrode portion 68 that protrudes greatly toward the center of the hermetic envelope 66, and a joint portion 70 that contacts the end surface of the case member 62. A predetermined discharge gap 72 is formed between the discharge electrode portions 68 and 68.
Further, a plurality of linear trigger discharge films 78 are formed on the inner wall surface 74 of the case member 62 so that both ends thereof are opposed to the lid members 64 and 64 that also serve as discharge electrodes with a minute discharge gap 76 therebetween. Has been.

上記放電電極部68の表面には、臭化セシウム、チタン、モリブデン酸カリウム及び酸化マグネシウムの混合物が含有された被膜80が形成されている。 A film 80 containing a mixture of cesium bromide, titanium, potassium molybdate and magnesium oxide is formed on the surface of the discharge electrode portion 68.

上記構成を備えた放電管60にあっては、放電電極を兼ねた上記一対の蓋部材64，64間に、当該放電管60の放電開始電圧以上の電圧が印加されると、トリガ放電膜78の両端と蓋部材64，64間の微小放電間隙76に電界が集中し、これにより微小放電間隙76に電子が放出されてトリガ放電としての沿面コロナ放電が発生する。次いで、この沿面コロナ放電は、電子のプライミング効果によってグロー放電へと移行する。そして、このグロー放電が放電電極部68，68間の放電間隙72へと転移し、主放電としてのアーク放電に移行するのである。
実用新案登録第３１３３８２４号 In the discharge tube 60 having the above-described configuration, when a voltage equal to or higher than the discharge start voltage of the discharge tube 60 is applied between the pair of lid members 64 and 64 that also serve as discharge electrodes, the trigger discharge film 78 is provided. The electric field is concentrated in the minute discharge gap 76 between the both ends of the cover member 64 and the lid members 64, 64, whereby electrons are emitted into the minute discharge gap 76 to generate creeping corona discharge as a trigger discharge. Next, this creeping corona discharge shifts to glow discharge due to an electron priming effect. Then, this glow discharge is transferred to the discharge gap 72 between the discharge electrode portions 68 and 68, and is transferred to arc discharge as the main discharge.
Utility Model Registration No. 3133824

ところで、放電電極部68の表面に、臭化セシウム、チタン、モリブデン酸カリウム及び酸化マグネシウムの混合物が含有された被膜80を形成して成る従来の上記放電管60が高温環境下で使用されると、放電開始電圧が上昇して放電遅れを生じることがあった。
すなわち、図１７に示すように、放電電極部68の表面に、臭化セシウム、チタン、モリブデン酸カリウム及び酸化マグネシウムの混合物が含有された被膜80を形成して成る従来の放電管60を、２５０℃の高温環境下で２４時間放置したところ、放電開始電圧の変化率が１５％を大きく越えて上昇し、使用に適さないものとなった。これは、従来の放電管60が高温環境下で使用されると、被膜80中に含まれていた微量な不純ガスが放出されて放電ガスに混入する結果、放電開始電圧が上昇するものであると考えられる。
尚、放電開始電圧の上昇による放電遅れは、特に、放電管60が暗中において長時間放置された場合に顕著となる。これは、気密外囲器66内の放電の種火としての電子やイオンが減少するためである。 By the way, when the above-mentioned conventional discharge tube 60 formed on the surface of the discharge electrode portion 68 with a coating 80 containing a mixture of cesium bromide, titanium, potassium molybdate and magnesium oxide is used in a high temperature environment. In some cases, the discharge start voltage increases and a discharge delay occurs.
That is, as shown in FIG. 17, a conventional discharge tube 60 in which a film 80 containing a mixture of cesium bromide, titanium, potassium molybdate and magnesium oxide is formed on the surface of the discharge electrode portion 68 is 250 When left for 24 hours in a high-temperature environment at 0 ° C., the rate of change in the discharge start voltage rose significantly exceeding 15%, making it unsuitable for use. This is because when a conventional discharge tube 60 is used in a high temperature environment, a very small amount of impure gas contained in the coating 80 is released and mixed into the discharge gas, resulting in an increase in the discharge start voltage. it is conceivable that.
The discharge delay due to the increase of the discharge start voltage is particularly noticeable when the discharge tube 60 is left in the dark for a long time. This is because the number of electrons and ions as a spark of discharge in the hermetic envelope 66 is reduced.

この考案は、従来の上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
暗中及び高温環境下で使用された場合の放電開始電圧の上昇に起因する放電遅れを抑制することができる放電管を実現することにある。 This invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is as follows:
An object of the present invention is to realize a discharge tube capable of suppressing a discharge delay caused by an increase in discharge start voltage when used in the dark and in a high temperature environment.

本考案者らは、被膜に含有させる材料について種々検討を試みた結果、チタン（Ｔｉ）、モリブデン酸セシウム（Ｃｓ_２ＭｏＯ_４）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、モリブデン酸カリウム（Ｋ_２ＭｏＯ_４）及び珪化ハフニウム（ＨｆＳｉ_２）を含有させて被膜を構成した場合に、暗中及び高温環境下で使用された場合の放電開始電圧の上昇に起因する放電遅れを抑制することができることを見出し、本考案を完成するに至ったものである。
すなわち、本考案に係る第１の放電管は、複数の放電電極を放電間隙を隔てて配置すると共に、これを放電ガスと共に気密外囲器内に封入してなる放電管において、上記放電電極の表面に、チタン、モリブデン酸セシウム、酸化マグネシウム、モリブデン酸カリウム及び珪化ハフニウムが含有された被膜を形成したことを特徴とする。 As a result of various investigations on materials to be included in the coating, the present inventors have found that titanium (Ti), cesium molybdate (Cs ₂ MoO ₄ ), magnesium oxide (MgO), potassium molybdate (K ₂ MoO ₄ ) and It has been found that when a coating is formed by containing hafnium silicide (HfSi ₂ ), it is possible to suppress a discharge delay due to an increase in the discharge starting voltage when used in the dark and in a high temperature environment. It has come to be completed.
That is, a first discharge tube according to the present invention is a discharge tube in which a plurality of discharge electrodes are arranged with a discharge gap and sealed together with a discharge gas in an airtight envelope. A film containing titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate and hafnium silicide is formed on the surface.

また、本考案に係る第２の放電管は、複数の放電電極を放電間隙を隔てて配置すると共に、これを放電ガスと共に気密外囲器内に封入してなる放電管において、上記放電電極の表面に、多数の穴部を形成すると共に、上記穴部内面に、チタン、モリブデン酸セシウム、酸化マグネシウム、モリブデン酸カリウム及び珪化ハフニウムが含有された被膜を形成したことを特徴とする。 The second discharge tube according to the present invention is a discharge tube in which a plurality of discharge electrodes are arranged with a discharge gap and sealed together with a discharge gas in an airtight envelope. A large number of holes are formed on the surface, and a film containing titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate and hafnium silicide is formed on the inner surface of the hole.

さらに、本考案に係る第３の放電管は、円筒状のケース部材の両端開口部を、放電電極を兼ねた一対の蓋部材で気密に封止することによって気密外囲器を形成すると共に、該気密外囲器内に放電ガスを封入し、また、気密外囲器内に配置される上記蓋部材の放電電極部間に放電間隙を形成すると共に、上記ケース部材の内壁面に、その両端が上記蓋部材と微小放電間隙を隔てて配置された複数のトリガ放電膜を形成してなる放電管において、上記放電電極部の表面に、上記円筒状のケース部材の内壁面と同心の円上に配置される多数の穴部を形成すると共に、上記穴部内面に、チタン、モリブデン酸セシウム、酸化マグネシウム、モリブデン酸カリウム及び珪化ハフニウムが含有された被膜を形成したことを特徴とする。 Furthermore, the third discharge tube according to the present invention forms an airtight envelope by hermetically sealing the both end openings of the cylindrical case member with a pair of lid members that also serve as discharge electrodes, A discharge gas is enclosed in the hermetic envelope, and a discharge gap is formed between the discharge electrode portions of the lid member arranged in the hermetic envelope, and both ends of the case member are formed on the inner wall surface of the case member. In the discharge tube formed by forming a plurality of trigger discharge films arranged with a gap between the lid member and the micro discharge gap, the surface of the discharge electrode portion is formed on a circle concentric with the inner wall surface of the cylindrical case member. And a film containing titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate, and hafnium silicide is formed on the inner surface of the hole.

上記チタン、モリブデン酸セシウム、酸化マグネシウム、モリブデン酸カリウム及び珪化ハフニウムの含有割合は、チタンが０．０１〜５０重量％、モリブデン酸セシウムが０．０１〜５０重量％、酸化マグネシウムが０．０１〜５０重量％、モリブデン酸カリウムが０．０１〜５０重量％、珪化ハフニウムが０．０１〜５０重量％と成すのが好ましい。 The titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate and hafnium silicide content ratios of 0.01 to 50% by weight of titanium, 0.01 to 50% by weight of cesium molybdate, and 0.01 to 50% of magnesium oxide 50% by weight, potassium molybdate is preferably 0.01 to 50% by weight, and hafnium silicide is preferably 0.01 to 50% by weight.

本考案に係る上記第１の放電管乃至第３の放電管にあっては、放電電極（放電電極部）の表面に、チタン、モリブデン酸セシウム、酸化マグネシウム、モリブデン酸カリウム及び珪化ハフニウムが含有された被膜を形成したことにより、暗中及び高温環境下で使用された場合の放電開始電圧の上昇に起因する放電遅れを抑制することができる。 In the first to third discharge tubes according to the present invention, the surface of the discharge electrode (discharge electrode portion) contains titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate, and hafnium silicide. By forming the coated film, it is possible to suppress a discharge delay due to an increase in the discharge start voltage when used in the dark and in a high temperature environment.

また、第２の放電管にあっては、放電電極部の表面に多数の穴部を形成し、該穴部内面に被膜を形成したことにより、放電電極部と被膜の密着力が向上し、放電時の衝撃による被膜のスパッタを抑制する効果を奏する。 Further, in the second discharge tube, by forming a large number of holes on the surface of the discharge electrode part and forming a film on the inner surface of the hole part, the adhesion between the discharge electrode part and the film is improved, It has the effect of suppressing spattering of the coating film due to impact during discharge.

尚、放電時の衝撃で被膜はスパッタされやすく、スパッタで飛散した被膜の構成材料（以下、スパッタ飛散物と称する）がケース部材の内壁面やトリガ放電膜に付着・堆積することが、放電開始電圧の不安定化をもたらす原因であり、特に、スパッタ飛散物の堆積量が、ケース部材の内壁面やトリガ放電膜の箇所毎にバラバラであることが、放電開始電圧の不安定化を促進する大きな要因となっている。
本考案に係る第３の放電管にあっては、被膜が形成される多数の穴部を、円筒状のケース部材の内壁面と同心の円上に配置形成したので、同一の円上に配置された各穴部とケース部材の内壁面との距離は全て同一となる。
このため、ケース部材の内壁面の特定の箇所及び特定のトリガ放電膜において、スパッタ飛散物の堆積量に多少の差が生じることを抑制でき、ケース部材の内壁面及びトリガ放電膜へのスパッタ飛散物の堆積量が平準化されるので、放電開始電圧の安定化を実現できる。 The coating is easily sputtered by the impact at the time of discharge, and the constituent material of the coating (hereinafter referred to as spatter scattered) deposited by sputtering adheres to and accumulates on the inner wall surface of the case member and the trigger discharge film. This is a cause of voltage instability, and in particular, the amount of spatter scattered is different for each part of the inner wall surface of the case member and the trigger discharge film, which promotes instability of the discharge start voltage. It is a big factor.
In the third discharge tube according to the present invention, a large number of holes where the coating is formed are arranged on a circle concentric with the inner wall surface of the cylindrical case member, so that they are arranged on the same circle. The distances between the holes and the inner wall surface of the case member are all the same.
For this reason, it is possible to suppress the occurrence of a slight difference in the amount of spatter scattered on a specific portion of the inner wall surface of the case member and a specific trigger discharge film, and the spatter scattering on the inner wall surface of the case member and the trigger discharge film. Since the accumulation amount of the material is leveled, the discharge start voltage can be stabilized.

図１及び図２に示す本考案に係る第１の放電管10は、両端が開口した絶縁材としてのセラミックよりなる円筒状のケース部材12の両端開口部を、放電電極を兼ねた一対の蓋部材14，14で気密に封止することによって気密外囲器16を形成してなる。 A first discharge tube 10 according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2 has a pair of lids that serve as discharge electrodes at both ends of a cylindrical case member 12 made of ceramic as an insulating material having both ends open. The hermetic envelope 16 is formed by hermetically sealing with the members 14 and 14.

上記蓋部材14は、気密外囲器16の中心に向けて大きく突き出た略円柱状の放電電極部18と、ケース部材12の端面に接する接合部20を備えており、両蓋部材14，14の放電電極部18，18間には、所定の放電間隙22が形成されている。
放電電極部18と接合部20を備えた上記蓋部材14は、無酸素銅や、無酸素銅にジルコニウム（Ｚｒ）を含有させたジルコニウム銅で構成されている。尚、ケース部材12の端面と蓋部材14の接合部20とは、銀ろう等のシール材（図示せず）を介して気密封止されている。 The lid member 14 includes a substantially cylindrical discharge electrode portion 18 projecting greatly toward the center of the hermetic envelope 16, and a joint portion 20 in contact with the end surface of the case member 12, and both lid members 14, 14 A predetermined discharge gap 22 is formed between the discharge electrode portions 18 and 18.
The lid member 14 provided with the discharge electrode portion 18 and the joint portion 20 is made of oxygen-free copper or zirconium copper containing oxygen-free copper containing zirconium (Zr). Note that the end surface of the case member 12 and the joint portion 20 of the lid member 14 are hermetically sealed through a sealing material (not shown) such as silver solder.

また、上記ケース部材12の内壁面24には、その両端が、放電電極を兼ねた上記蓋部材14，14と微小放電間隙26を隔てて配置された線状のトリガ放電膜28が複数形成されている。図１及び図２においては、トリガ放電膜28を、ケース部材12の内壁面24の円周方向に、４５度の等間隔で８本形成した場合が例示されている。
上記トリガ放電膜28は、カーボン系材料等の導電性材料で構成されている。このトリガ放電膜28は、例えば、カーボン系材料より成る芯材を擦り付けることにより形成することができる。 In addition, a plurality of linear trigger discharge films 28 are formed on the inner wall surface 24 of the case member 12 so that both ends of the case member 12 are spaced apart from the lid members 14 and 14 that also serve as discharge electrodes and a minute discharge gap 26. ing. 1 and 2 exemplify a case where eight trigger discharge films 28 are formed at equal intervals of 45 degrees in the circumferential direction of the inner wall surface 24 of the case member 12.
The trigger discharge film 28 is made of a conductive material such as a carbon-based material. The trigger discharge film 28 can be formed, for example, by rubbing a core material made of a carbon-based material.

上記放電電極部18の表面には、チタン（Ｔｉ）、モリブデン酸セシウム（Ｃｓ_２ＭｏＯ_４）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、モリブデン酸カリウム（Ｋ_２ＭｏＯ_４）及び珪化ハフニウム（ＨｆＳｉ_２）が含有された被膜30が形成されている。 The surface of the discharge electrode portion 18 contains titanium (Ti), cesium molybdate (Cs ₂ MoO ₄ ), magnesium oxide (MgO), potassium molybdate (K ₂ MoO ₄ ), and hafnium silicide (HfSi ₂ ). A coated film 30 is formed.

上記被膜30は、以下の方法で形成される。
先ず、純水に珪酸ナトリウムを溶解させて成るバインダーと、水素化チタン（ＴｉＨ_２）の粉末、モリブデン酸セシウムの粉末、酸化マグネシウムの粉末、モリブデン酸カリウムの粉末、珪化ハフニウムの粉末を準備する。
次に、上記バインダー中に、水素化チタン（ＴｉＨ_２）の粉末、モリブデン酸セシウムの粉末、酸化マグネシウムの粉末、モリブデン酸カリウムの粉末、珪化ハフニウムの粉末を添加後、撹拌する。
次に、水素化チタン（ＴｉＨ_２）の粉末、モリブデン酸セシウムの粉末、酸化マグネシウムの粉末、モリブデン酸カリウムの粉末、珪化ハフニウムの粉末が添加された上記バインダーを、放電電極部18表面に塗布する。
そして、ケース部材12と蓋部材14との気密封止工程において、ケース部材12を加熱しつつケース部材12内の真空排気が行われると、上記加熱の過程で、バインダー中の水分は蒸発し、また、水素化チタン（ＴｉＨ_２）中の水素（Ｈ）が抜けることにより、純度の高いチタンが形成できる。
以上の結果、放電電極部18表面に、チタン、モリブデン酸セシウム、酸化マグネシウム、モリブデン酸カリウム及び珪化ハフニウムが含有された上記被膜30が形成される。 The coating 30 is formed by the following method.
First, a binder obtained by dissolving sodium silicate in pure water, titanium hydride (TiH ₂ ) powder, cesium molybdate powder, magnesium oxide powder, potassium molybdate powder, and hafnium silicide powder are prepared.
Next, titanium hydride (TiH ₂ ) powder, cesium molybdate powder, magnesium oxide powder, potassium molybdate powder, and hafnium silicide powder are added to the binder, followed by stirring.
Next, the above binder to which titanium hydride (TiH ₂ ) powder, cesium molybdate powder, magnesium oxide powder, potassium molybdate powder, and hafnium silicide powder are added is applied to the surface of the discharge electrode portion 18. .
Then, in the hermetic sealing step between the case member 12 and the lid member 14, when the case member 12 is evacuated while heating the case member 12, the moisture in the binder evaporates in the heating process, In addition, high purity titanium can be formed by removing hydrogen (H) in titanium hydride (TiH ₂ ).
As a result, the coating film 30 containing titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate, and hafnium silicide is formed on the surface of the discharge electrode portion 18.

上記チタン、モリブデン酸セシウム、酸化マグネシウム、モリブデン酸カリウム及び珪化ハフニウムの含有割合は、チタンが０．０１〜５０重量％、モリブデン酸セシウムが０．０１〜５０重量％、酸化マグネシウムが０．０１〜５０重量％、モリブデン酸カリウムが０．０１〜５０重量％、珪化ハフニウムが０．０１〜５０重量％と成すのが、暗中及び高温環境下で使用された場合の放電開始電圧の上昇抑制の観点から好ましい。
また、チタン、モリブデン酸セシウム、酸化マグネシウム、モリブデン酸カリウム及び珪化ハフニウムと、バインダーとの配合割合は、チタン、モリブデン酸セシウム、酸化マグネシウム、モリブデン酸カリウム及び珪化ハフニウムが１０〜９０重量％、バインダーが１０〜９０重量％と成される。
尚、バインダー中の珪酸ナトリウムと純水との配合割合は、珪酸ナトリウムが０．０１〜７０重量％、純水が９９．９９〜３０重量％の配合割合で混合される。 The titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate and hafnium silicide content ratios of 0.01 to 50% by weight of titanium, 0.01 to 50% by weight of cesium molybdate, and 0.01 to 50% of magnesium oxide 50% by weight, potassium molybdate 0.01-50% by weight, and hafnium silicide 0.01-50% by weight are used to suppress the rise of the discharge start voltage when used in the dark and in a high temperature environment. To preferred.
In addition, the blending ratio of titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate and hafnium silicide, and binder is 10 to 90% by weight of titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate and hafnium silicide, and the binder is 10 to 90% by weight.
The blending ratio of sodium silicate and pure water in the binder is such that sodium silicate is 0.01 to 70% by weight and pure water is 99.99 to 30% by weight.

上記気密外囲器16内には、所定の放電ガスが封入されている。この放電ガスとしては、例えば、ネオン（Ｎｅ）とアルゴン（Ａｒ）の混合ガス中に、水素（Ｈ_２）を混合して構成した放電ガスが該当する。 A predetermined discharge gas is sealed in the hermetic envelope 16. As this discharge gas, for example, a discharge gas configured by mixing hydrogen (H ₂ ) in a mixed gas of neon (Ne) and argon (Ar) is applicable.

本考案の上記第１の放電管10にあっては、放電電極を兼ねた上記一対の蓋部材14，14間に、当該放電管10の放電開始電圧以上の電圧が印加されると、トリガ放電膜28の両端と蓋部材14，14間の微小放電間隙26に電界が集中し、これにより微小放電間隙26に電子が放出されてトリガ放電としての沿面コロナ放電が発生する。次いで、この沿面コロナ放電は、電子のプライミング効果によってグロー放電へと移行する。そして、このグロー放電が放電電極部18，18間の放電間隙22へと転移し、主放電としてのアーク放電に移行するのである。 In the first discharge tube 10 of the present invention, when a voltage equal to or higher than the discharge start voltage of the discharge tube 10 is applied between the pair of lid members 14 and 14 also serving as discharge electrodes, a trigger discharge is generated. The electric field concentrates in the minute discharge gap 26 between the both ends of the film 28 and the lid members 14 and 14, whereby electrons are emitted into the minute discharge gap 26 to generate creeping corona discharge as a trigger discharge. Next, this creeping corona discharge shifts to glow discharge due to an electron priming effect. Then, the glow discharge is transferred to the discharge gap 22 between the discharge electrode portions 18 and 18, and the arc discharge is performed as the main discharge.

而して、本考案の第１の放電管10にあっては、放電電極部18の表面に、チタン、モリブデン酸セシウム、酸化マグネシウム、モリブデン酸カリウム及び珪化ハフニウムが含有された被膜30を形成したことにより、暗中及び高温環境下で使用された場合の放電開始電圧の上昇に起因する放電遅れを抑制することができる。これは、チタン、モリブデン酸セシウム、酸化マグネシウム、モリブデン酸カリウム及び珪化ハフニウムを含有させて被膜30を構成した場合、暗中及び高温環境下に置かれても、被膜80中の不純ガスの放出が抑制されると共に、電子放出特性が良好で安定した放電を得られるためであると考えられる。 Thus, in the first discharge tube 10 of the present invention, the coating 30 containing titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate, and hafnium silicide is formed on the surface of the discharge electrode portion 18. Thus, it is possible to suppress a discharge delay caused by an increase in the discharge start voltage when used in the dark and in a high temperature environment. This is because when the coating 30 is composed of titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate, and hafnium silicide, the emission of impure gas in the coating 80 is suppressed even when placed in the dark and in a high temperature environment. In addition, it is considered that this is because a stable discharge with good electron emission characteristics can be obtained.

図３乃至図６は、本考案に係る第２の放電管40を示すものであり、この第２の放電管40は、放電電極部18の表面に、略直方体状の多数の穴部29を略マトリクス状に配置形成し、各穴部29内面に、チタン、モリブデン酸セシウム、酸化マグネシウム、モリブデン酸カリウム及び珪化ハフニウムが含有された上記被膜30を形成した点に特徴を有するものであり、その他の構成は、上記第１の放電管10と実質的に同一である。 FIGS. 3 to 6 show a second discharge tube 40 according to the present invention. The second discharge tube 40 has a number of substantially rectangular parallelepiped holes 29 on the surface of the discharge electrode portion 18. It is characterized by the fact that the coating 30 containing titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate, and hafnium silicide is formed on the inner surface of each hole 29 and formed in a substantially matrix shape. The configuration is substantially the same as that of the first discharge tube 10.

本考案の上記第２の放電管40にあっても、上記第１の放電管10と同様に、放電電極部18の表面に、チタン、モリブデン酸セシウム、酸化マグネシウム、モリブデン酸カリウム及び珪化ハフニウムが含有された被膜30を形成したことにより、暗中及び高温環境下で使用された場合の放電開始電圧の上昇に起因する放電遅れを抑制することができる。
尚、第２の放電管40は、放電電極部18の表面に多数の穴部29を形成し、該穴部29内面に上記被膜30を形成したことにより、放電電極部18と被膜30の密着力が向上し、放電時の衝撃による被膜30のスパッタを抑制する効果を奏する。 Even in the second discharge tube 40 of the present invention, as in the first discharge tube 10, titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate, and hafnium silicide are formed on the surface of the discharge electrode portion 18. By forming the contained coating 30, it is possible to suppress a discharge delay due to an increase in the discharge start voltage when used in the dark and in a high temperature environment.
The second discharge tube 40 has a large number of hole portions 29 formed on the surface of the discharge electrode portion 18 and the coating 30 is formed on the inner surface of the hole portion 29 so that the discharge electrode portion 18 and the coating 30 are in close contact with each other. The force is improved, and the effect of suppressing the sputtering of the coating film 30 due to the impact at the time of discharge is achieved.

図７は、本考案に係る第２の放電管40を２５０℃の高温環境下で１６００時間以上の長時間放置した場合における、放電開始電圧の変化率を示すグラフである。
尚、本考案に係る第２の放電管40は、被膜30中のチタンの含有割合が２．１５重量％、モリブデン酸セシウムの含有割合が２．１５重量％、酸化マグネシウムの含有割合が４．２９重量％、モリブデン酸カリウムの含有割合が４．２９重量％、珪化ハフニウムの含有割合が１．２９重量％のものを用いた。
図７のグラフに示される通り、本考案の第２の放電管40は、２５０℃の高温環境下で１６００時間以上の長時間放置されても放電開始電圧の変化率は僅か１．４％程度であり、放電開始電圧の上昇が抑制されていることが判る。 FIG. 7 is a graph showing the rate of change of the discharge start voltage when the second discharge tube 40 according to the present invention is left in a high temperature environment of 250 ° C. for a long time of 1600 hours or more.
In the second discharge tube 40 according to the present invention, the content ratio of titanium in the coating 30 is 2.15% by weight, the content ratio of cesium molybdate is 2.15% by weight, and the content ratio of magnesium oxide is 4. A material having 29% by weight, a potassium molybdate content of 4.29% by weight, and a hafnium silicide content of 1.29% by weight was used.
As shown in the graph of FIG. 7, the second discharge tube 40 of the present invention has a change rate of only about 1.4% even when left for a long time of 1600 hours or more in a high temperature environment of 250 ° C. It can be seen that an increase in the discharge start voltage is suppressed.

図８は、本考案に係る上記第２の放電管40の暗中における放電回数と初期放電開始電圧との関係を示すグラフ、図９は、本考案に係る上記第２の放電管40の暗中におけるの放電回数と追随放電開始電圧との関係を示すグラフである。
尚、初期放電開始電圧は、放電管を繰り返し動作させた場合における初回の放電開始電圧のことをいい、この初期放電開始電圧に続く２回目以降の放電開始電圧を追随放電開始電圧という。
図８及び図９のグラフに示される通り、本考案の第２の放電管40は、放電回数が３０００万回となっても、初期放電開始電圧及び追随放電開始電圧の上昇が殆どなく、暗中において使用された場合の放電遅れが抑制されている。 FIG. 8 is a graph showing the relationship between the number of discharges in the dark of the second discharge tube 40 according to the present invention and the initial discharge start voltage, and FIG. 9 is a graph of the second discharge tube 40 according to the present invention in the dark. It is a graph which shows the relationship between the frequency | count of discharge and follow-up discharge start voltage.
The initial discharge start voltage refers to the first discharge start voltage when the discharge tube is repeatedly operated, and the second and subsequent discharge start voltages subsequent to the initial discharge start voltage are referred to as follow-up discharge start voltages.
As shown in the graphs of FIGS. 8 and 9, the second discharge tube 40 of the present invention has almost no increase in the initial discharge start voltage and the follow-up discharge start voltage even when the number of discharges reaches 30 million times. The discharge delay when used in is suppressed.

図１０乃至図１３は、本考案に係る第３の放電管50を示すものであり、この第３の放電管50は、放電電極部18の表面に、略半球状の穴部29を多数形成し、各穴部29内面に、チタン、モリブデン酸セシウム、酸化マグネシウム、モリブデン酸カリウム及び珪化ハフニウムが含有された上記被膜30を形成した点に特徴を有するものであり、その他の構成は、上記第１の放電管10と実質的に同一である。
図１１及び図１３に示すように、上記穴部29は、円筒状のケース部材12の内壁面24と同心の円（以下、同心円と称する）Ｘ，Ｙ上に等間隔で配置形成されている。すなわち、同心円Ｘ上に、３０度の等間隔で１２個の穴部29が形成され、また、同心円Ｙ上に、９０度の等間隔で４個の穴部29が形成されている。また、円筒状のケース部材12の円心の位置にも１個の穴部29が配置形成されている。
尚、図１１及び図１３の同心円Ｘ，Ｙは説明の便宜上示した仮想円である。 FIGS. 10 to 13 show a third discharge tube 50 according to the present invention. This third discharge tube 50 has a number of substantially hemispherical holes 29 formed on the surface of the discharge electrode portion 18. The inner surface of each hole 29 is characterized by the formation of the coating film 30 containing titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate, and hafnium silicide. This is substantially the same as one discharge tube 10.
As shown in FIGS. 11 and 13, the holes 29 are formed at equal intervals on circles X and Y concentric with the inner wall surface 24 of the cylindrical case member 12 (hereinafter referred to as concentric circles). . That is, twelve hole portions 29 are formed on the concentric circle X at equal intervals of 30 degrees, and four hole portions 29 are formed on the concentric circle Y at equal intervals of 90 degrees. A single hole 29 is also arranged and formed at the center of the cylindrical case member 12.
The concentric circles X and Y in FIGS. 11 and 13 are virtual circles shown for convenience of explanation.

尚、放電電極部18の表面に形成する穴部29の形状は、上記した「略半球状」に限定されるものではなく、図１４及び図１５の第３の放電管50の変形例に示すように、「略直方体状」であっても良い。
もっとも、穴部29を「略半球状」と成した場合の方が、被膜30の状態が安定化し、放電特性のバラツキを低減することができるので好ましい。すなわち、穴部29を「略半球状」と成した場合には、穴部29の全方向から表面張力が均等に掛かり、その結果、被膜30が全方向に均等に形成されるため、被膜30の状態が安定化し、放電特性のバラツキを低減することができるのである。 The shape of the hole 29 formed on the surface of the discharge electrode portion 18 is not limited to the above-described “substantially hemispherical shape”, but is shown in a modification of the third discharge tube 50 in FIGS. 14 and 15. Thus, it may be “substantially rectangular parallelepiped”.
However, the case where the hole 29 is formed to be “substantially hemispherical” is preferable because the state of the coating 30 can be stabilized and variations in discharge characteristics can be reduced. That is, when the hole portion 29 is formed to be “substantially hemispherical”, the surface tension is uniformly applied from all directions of the hole portion 29, and as a result, the coating film 30 is formed uniformly in all directions. This stabilizes the state and can reduce variations in discharge characteristics.

本考案の上記第３の放電管50にあっても、上記第１の放電管10と同様に、放電電極部18の表面に、チタン、モリブデン酸セシウム、酸化マグネシウム、モリブデン酸カリウム及び珪化ハフニウムが含有された被膜30を形成したことにより、暗中及び高温環境下で使用された場合の放電開始電圧の上昇に起因する放電遅れを抑制することができる。 Even in the third discharge tube 50 of the present invention, titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate, and hafnium silicide are formed on the surface of the discharge electrode portion 18 as in the first discharge tube 10. By forming the contained coating 30, it is possible to suppress a discharge delay caused by an increase in the discharge start voltage when used in the dark and in a high temperature environment.

尚、放電時の衝撃で上記被膜30はスパッタされやすく、スパッタ飛散物がケース部材12の内壁面24やトリガ放電膜28に付着・堆積することが、放電開始電圧の不安定化をもたらす原因であり、特に、スパッタ飛散物の堆積量が、ケース部材12の内壁面24やトリガ放電膜28の箇所毎にバラバラであることが、放電開始電圧の不安定化を促進する大きな要因となっている。
すなわち、上記２の放電管40の如く、被膜30の形成される穴部29が、放電電極部18の表面にマトリクス状に配置形成されていると、円筒状のケース部材12の内壁面24と各穴部29との距離がバラバラであるため、穴部29との距離が小さい箇所のケース部材12の内壁面24・トリガ放電膜28へのスパッタ飛散物の堆積量は多くなり、一方、穴部29との距離が大きい箇所のケース部材12の内壁面24・トリガ放電膜28へのスパッタ飛散物の堆積量は少ないことから、放電開始電圧の不安定化を生じることがある。
これに対し、本考案に係る第３の放電管50にあっては、被膜30が形成される多数の穴部29を、円筒状のケース部材12の内壁面24と同心の円Ｘ，Ｙ上に配置形成したので、同一の円Ｘ又はＹ上に配置された各穴部29とケース部材12の内壁面24との距離は全て同一となる。
このため、ケース部材12の内壁面24の特定の箇所及び特定のトリガ放電膜28において、スパッタ飛散物の堆積量に多少の差が生じることを抑制でき、ケース部材12の内壁面24及びトリガ放電膜28へのスパッタ飛散物の堆積量が平準化されるので、放電開始電圧の安定化を実現できる。 Note that the coating 30 is easily sputtered by an impact at the time of discharge, and the spatter scattered on the inner wall surface 24 and the trigger discharge film 28 of the case member 12 causes the discharge start voltage to become unstable. In particular, the fact that the amount of spatter scattered is different for each part of the inner wall surface 24 and the trigger discharge film 28 of the case member 12 is a major factor that promotes instability of the discharge start voltage. .
That is, when the hole portions 29 in which the coating 30 is formed are arranged in a matrix on the surface of the discharge electrode portion 18 as in the above-described discharge tube 40, the inner wall surface 24 of the cylindrical case member 12 Since the distance from each hole 29 varies, the amount of spatter scattered on the inner wall surface 24 and trigger discharge film 28 of the case member 12 at a location where the distance from the hole 29 is small increases. Since the amount of spatter scattered on the inner wall surface 24 and the trigger discharge film 28 of the case member 12 at a location where the distance from the portion 29 is large is small, the discharge start voltage may become unstable.
On the other hand, in the third discharge tube 50 according to the present invention, a large number of holes 29 where the coating 30 is formed are arranged on the circles X and Y concentric with the inner wall surface 24 of the cylindrical case member 12. Therefore, the distances between the holes 29 arranged on the same circle X or Y and the inner wall surface 24 of the case member 12 are all the same.
For this reason, it is possible to suppress the occurrence of a slight difference in the amount of spatter scattered in a specific portion of the inner wall surface 24 of the case member 12 and a specific trigger discharge film 28, and the inner wall surface 24 and trigger discharge of the case member 12 can be suppressed. Since the amount of spatter scattered on the film 28 is leveled, the discharge start voltage can be stabilized.

本考案に係る第１の放電管を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 1st discharge tube which concerns on this invention. 図１のＡ−Ａ概略断面図である。It is an AA schematic sectional drawing of FIG. 本考案に係る第２の放電管を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 2nd discharge tube which concerns on this invention. 図３のＢ−Ｂ概略断面図である。It is a BB schematic sectional drawing of FIG. 本考案に係る第２の放電管の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the 2nd discharge tube which concerns on this invention. 本考案に係る第２の放電管の放電電極部表面を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the discharge electrode part surface of the 2nd discharge tube which concerns on this invention. 本考案に係る第２の放電管を２５０℃の高温環境下で１６００時間以上の長時間放置した場合における、放電開始電圧の変化率を示すグラフである。It is a graph which shows the change rate of the discharge start voltage at the time of leaving the 2nd discharge tube concerning this invention in a 250 degreeC high temperature environment for 1600 hours or more for a long time. 本考案に係る第２の放電管の暗中での放電回数と初期放電開始電圧との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the frequency | count of discharge in the dark of the 2nd discharge tube which concerns on this invention, and an initial stage discharge start voltage. 本考案に係る第２の放電管の暗中での放電回数と追随放電開始電圧との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the frequency | count of discharge in the dark of the 2nd discharge tube which concerns on this invention, and a follow-up discharge start voltage. 本考案に係る第３の放電管を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 3rd discharge tube which concerns on this invention. 図１０のＣ−Ｃ概略断面図である。It is CC schematic sectional drawing of FIG. 本考案に係る第３の放電管の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the 3rd discharge tube which concerns on this invention. 本考案に係る第３の放電管の放電電極部表面を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the discharge electrode part surface of the 3rd discharge tube which concerns on this invention. 本考案に係る第３の放電管の変形例の放電電極部表面を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the discharge electrode part surface of the modification of the 3rd discharge tube which concerns on this invention. 本考案に係る第３の放電管の変形例の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the modification of the 3rd discharge tube which concerns on this invention. 従来の放電管を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the conventional discharge tube. 従来の放電管を２５０℃の高温環境下で２４時間放置した場合における、放電開始電圧の変化率を示すグラフである。It is a graph which shows the change rate of a discharge start voltage at the time of leaving the conventional discharge tube for 24 hours in a 250 degreeC high temperature environment.

Explanation of symbols

10 第１の放電管
12 ケース部材
14 蓋部材
16 気密外囲器
18 放電電極部
20 接合部
22 放電間隙
24 ケース部材の内壁面
26 微小放電間隙
28 トリガ放電膜
29 穴部
30 被膜
40 第２の放電管
50 第３の放電管
Ｘ円筒状のケース部材の内壁面と同心の円
Ｙ円筒状のケース部材の内壁面と同心の円 10 First discharge tube
12 Case material
14 Lid member
16 Airtight envelope
18 Discharge electrode
20 joints
22 Discharge gap
24 Inner wall surface of case member
26 Micro discharge gap
28 Trigger discharge membrane
29 holes
30 coating
40 Second discharge tube
50 Third discharge tube X A circle Y concentric with the inner wall surface of the cylindrical case member Y A circle concentric with the inner wall surface of the cylindrical case member

Claims

In a discharge tube in which a plurality of discharge electrodes are arranged with a discharge gap and sealed together with a discharge gas in an airtight envelope, titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, molybdenum are formed on the surface of the discharge electrode. A discharge tube characterized in that a film containing potassium oxide and hafnium silicide is formed.

In a discharge tube in which a plurality of discharge electrodes are arranged with a discharge gap and sealed in a hermetic envelope together with a discharge gas, a number of holes are formed on the surface of the discharge electrode, and A discharge tube characterized in that a film containing titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate and hafnium silicide is formed on the inner surface of the hole.

A hermetic envelope is formed by hermetically sealing both ends of the cylindrical case member with a pair of lid members that also serve as discharge electrodes, and a discharge gas is sealed in the hermetic envelope, In addition, a discharge gap is formed between the discharge electrode portions of the lid member arranged in the hermetic envelope, and both ends of the case member are arranged on the inner wall surface of the case member with a minute discharge gap therebetween. In the discharge tube formed by forming a plurality of trigger discharge films, on the surface of the discharge electrode portion, a number of holes are arranged on a circle concentric with the inner wall surface of the cylindrical case member, A discharge tube wherein a film containing titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate and hafnium silicide is formed on the inner surface of the hole.

The titanium, cesium molybdate, magnesium oxide, potassium molybdate and hafnium silicide content ratios of 0.01 to 50% by weight of titanium, 0.01 to 50% by weight of cesium molybdate, and 0.01 to 50% of magnesium oxide The discharge tube according to any one of claims 1 to 3, wherein 50 wt%, potassium molybdate is 0.01 to 50 wt%, and hafnium silicide is 0.01 to 50 wt%.