JP3161126B2 - 誘電体バリヤ放電蛍光ランプ - Google Patents
誘電体バリヤ放電蛍光ランプInfo
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- JP3161126B2 JP3161126B2 JP02353793A JP2353793A JP3161126B2 JP 3161126 B2 JP3161126 B2 JP 3161126B2 JP 02353793 A JP02353793 A JP 02353793A JP 2353793 A JP2353793 A JP 2353793A JP 3161126 B2 JP3161126 B2 JP 3161126B2
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- Japan
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- discharge
- dielectric barrier
- gas
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- barrier discharge
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- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、一般照明用の
アーク放電による蛍光ランプに係わり、特に、誘電体バ
リヤ放電によってエキシマ分子を形成し、該エキシマ分
子から放射される光を利用する、いわゆる誘電体バリヤ
放電を紫外線源とする誘電体バリヤ放電蛍光ランプの改
良に関する。
アーク放電による蛍光ランプに係わり、特に、誘電体バ
リヤ放電によってエキシマ分子を形成し、該エキシマ分
子から放射される光を利用する、いわゆる誘電体バリヤ
放電を紫外線源とする誘電体バリヤ放電蛍光ランプの改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明に関連した技術としては、例え
ば、日本国公開特許公報平２−７３５３号には、放電容
器にエキシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、誘電
体バリヤ放電（別名オゾナイザ放電あるいは無声放電。
電気学会発行改定新版「放電ハンドブック」平成１年６
月再版７刷発行第２６３ページ参照）によってエキシマ
分子を形成せしめ、該エキシマ分子から放射される光を
放電容器に設けた蛍光体によって別の波長の光に変換す
る、いわゆる誘電体バリヤ放電を利用した蛍光ランプに
ついて記載されている。上記のような誘電体バリヤ放電
蛍光ランプは、従来の低圧水銀放電ランプや高圧アーク
放電ランプには無い種々の特長を有しているため有用で
ある。しかし、上記のような誘電体バリヤ放電蛍光ラン
プは、ランプ効率が必ずしも十分では無いという問題が
あった。
ば、日本国公開特許公報平２−７３５３号には、放電容
器にエキシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、誘電
体バリヤ放電（別名オゾナイザ放電あるいは無声放電。
電気学会発行改定新版「放電ハンドブック」平成１年６
月再版７刷発行第２６３ページ参照）によってエキシマ
分子を形成せしめ、該エキシマ分子から放射される光を
放電容器に設けた蛍光体によって別の波長の光に変換す
る、いわゆる誘電体バリヤ放電を利用した蛍光ランプに
ついて記載されている。上記のような誘電体バリヤ放電
蛍光ランプは、従来の低圧水銀放電ランプや高圧アーク
放電ランプには無い種々の特長を有しているため有用で
ある。しかし、上記のような誘電体バリヤ放電蛍光ラン
プは、ランプ効率が必ずしも十分では無いという問題が
あった。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ラ
ンプ効率が十分高い誘電体バリヤ放電蛍光ランプを提供
することである。
ンプ効率が十分高い誘電体バリヤ放電蛍光ランプを提供
することである。
【０００４】
【問題を解決するための手段】上記本発明の目的は、放
電容器に誘電体バリヤ放電によってエキシマ分子を形成
する放電用ガスを充填し、該誘電体バリヤ放電によって
発生した該エキシマ分子から放射される光を放電容器に
設けた蛍光体によって別の波長に変換する誘電体バリヤ
放電蛍光ランプにおいて、該蛍光体として母材をＹＦ
３、LaF３、NaLaＦ４、NaYF４、RbYF４とし三価のPrで
付活した蛍光体を使用することによって達成できる。さ
らに、該エキシマ分子を形成する放電用ガスが、キセノ
ンガス、クリプトンガス、アルゴンガス、クリプトンと
塩素の混合ガス、クリプトンとフッ素の混合ガス、アル
ゴンと塩素の混合ガス、およびアルゴンとフッ素の混合
ガスの中から選ばれた少なくとも１種で構成することに
より、本発明の目的はより一層達成される。
電容器に誘電体バリヤ放電によってエキシマ分子を形成
する放電用ガスを充填し、該誘電体バリヤ放電によって
発生した該エキシマ分子から放射される光を放電容器に
設けた蛍光体によって別の波長に変換する誘電体バリヤ
放電蛍光ランプにおいて、該蛍光体として母材をＹＦ
３、LaF３、NaLaＦ４、NaYF４、RbYF４とし三価のPrで
付活した蛍光体を使用することによって達成できる。さ
らに、該エキシマ分子を形成する放電用ガスが、キセノ
ンガス、クリプトンガス、アルゴンガス、クリプトンと
塩素の混合ガス、クリプトンとフッ素の混合ガス、アル
ゴンと塩素の混合ガス、およびアルゴンとフッ素の混合
ガスの中から選ばれた少なくとも１種で構成することに
より、本発明の目的はより一層達成される。
【０００５】
【上記手段の有する作用】蛍光ランプの効率は、主に、
放電による電気エネルギーの紫外線への変換の効率と、
蛍光体による該紫外線の可視光への変換効率によって支
配されている。蛍光体の量子効率は、蛍光体に吸収され
た光子の個数に対する蛍光体から放射された光子の個数
の比として定義されるが、現在使用されている蛍光体
は、全て、量子効率が１未満である。一般照明用のアー
ク放電を利用した蛍光ランプを例に取ると、蛍光体は水
銀原子の共鳴線である波長２５４ｎｍの光子を１個吸収
して波長約５００ｎｍの可視光をたかだか１個放射す
る。すなわち、紫外線のエネルギーの約２分の１が可視
光に変換され、残りは熱損になってしまう。
放電による電気エネルギーの紫外線への変換の効率と、
蛍光体による該紫外線の可視光への変換効率によって支
配されている。蛍光体の量子効率は、蛍光体に吸収され
た光子の個数に対する蛍光体から放射された光子の個数
の比として定義されるが、現在使用されている蛍光体
は、全て、量子効率が１未満である。一般照明用のアー
ク放電を利用した蛍光ランプを例に取ると、蛍光体は水
銀原子の共鳴線である波長２５４ｎｍの光子を１個吸収
して波長約５００ｎｍの可視光をたかだか１個放射す
る。すなわち、紫外線のエネルギーの約２分の１が可視
光に変換され、残りは熱損になってしまう。
【０００６】少なくとも放電容器にエキシマ分子を形成
する放電用ガスを充填し、誘電体バリヤ放電を行うと、
該誘電体バリヤ放電によって発生した該エキシマ分子か
ら２５０ｎｍ以下の紫外線が高効率で放射されるため、
電気エネルギーの紫外線への変換の効率が高くなる。該
誘電体バリヤ放電ランプの放電容器の構成部材の一部に
母材をＹＦ３、LaF３、NaLaＦ４、NaYF４、RbYF４とし
三価のPrで付活した蛍光体を設け、該蛍光体によって該
誘電体バリヤ放電によって発生させた紫外線をより長い
波長の光に変換すると、高効率で紫外線を長い波長の光
に変換することが出来、従って高効率の蛍光ランプが得
られる。
する放電用ガスを充填し、誘電体バリヤ放電を行うと、
該誘電体バリヤ放電によって発生した該エキシマ分子か
ら２５０ｎｍ以下の紫外線が高効率で放射されるため、
電気エネルギーの紫外線への変換の効率が高くなる。該
誘電体バリヤ放電ランプの放電容器の構成部材の一部に
母材をＹＦ３、LaF３、NaLaＦ４、NaYF４、RbYF４とし
三価のPrで付活した蛍光体を設け、該蛍光体によって該
誘電体バリヤ放電によって発生させた紫外線をより長い
波長の光に変換すると、高効率で紫外線を長い波長の光
に変換することが出来、従って高効率の蛍光ランプが得
られる。
【０００７】蛍光体として、その母材をＹＦ３ ，Ｌａ
Ｆ３ ，ＮａＬａＦ４ ，ＮａＹＦ４ ，ＲｂＹＦ４
とし、三価のＰｒで付活した蛍光体を使用すると、放電
用ガスと反応しないので、安定な誘電体バリヤ放電蛍光
ランプを得ることが可能になる。なお、放電用ガスとし
て水銀を用いた従来のアーク放電を利用した蛍光ランプ
に母材をＹＦ３ ，ＬａＦ３ ，ＮａＬａＦ４ ，Ｎａ
ＹＦ４ ，ＲｂＹＦ４とし、三価のＰｒで付活した蛍光
体を使用することは、蛍光体表面に水銀が付着して、管
壁が黒化するため、不可能である。
Ｆ３ ，ＮａＬａＦ４ ，ＮａＹＦ４ ，ＲｂＹＦ４
とし、三価のＰｒで付活した蛍光体を使用すると、放電
用ガスと反応しないので、安定な誘電体バリヤ放電蛍光
ランプを得ることが可能になる。なお、放電用ガスとし
て水銀を用いた従来のアーク放電を利用した蛍光ランプ
に母材をＹＦ３ ，ＬａＦ３ ，ＮａＬａＦ４ ，Ｎａ
ＹＦ４ ，ＲｂＹＦ４とし、三価のＰｒで付活した蛍光
体を使用することは、蛍光体表面に水銀が付着して、管
壁が黒化するため、不可能である。
【０００８】該エキシマ分子を形成する放電用ガスが、
キセノンガス、クリプトンガス、アルゴンガス、クリプ
トンと塩素の混合ガス、クリプトンとフッ素の混合ガ
ス、アルゴンと塩素の混合ガス、およびアルゴンとフッ
素の混合ガスの中から選ばれた少なくとも１種で構成す
ることにより、母材をＹＦ３ ，ＬａＦ３ ，ＮａＬａ
Ｆ４ ，ＮａＹＦ４ ，ＲｂＹＦ４ とし、三価のＰｒ
で付活した蛍光体を励起するのに適した紫外線を高効率
で発生することが出来、従って高効率の誘電体バリヤ放
電蛍光ランプが得られる。
キセノンガス、クリプトンガス、アルゴンガス、クリプ
トンと塩素の混合ガス、クリプトンとフッ素の混合ガ
ス、アルゴンと塩素の混合ガス、およびアルゴンとフッ
素の混合ガスの中から選ばれた少なくとも１種で構成す
ることにより、母材をＹＦ３ ，ＬａＦ３ ，ＮａＬａ
Ｆ４ ，ＮａＹＦ４ ，ＲｂＹＦ４ とし、三価のＰｒ
で付活した蛍光体を励起するのに適した紫外線を高効率
で発生することが出来、従って高効率の誘電体バリヤ放
電蛍光ランプが得られる。
【０００９】
【実施例】本発明の第１の実施例である同軸円筒形誘電
体バリヤ放電蛍光ランプの概略図を図１に示す。放電容
器１は全長約３００ｍｍの石英ガラス製で、外径Ｄ1 が
８ｍｍの内側管２、内径Ｄ2 が約１０ｍｍの外側管３を
同軸に配置して中空円筒状にしたものである。内側管
２、外側管３は誘電体バリヤ放電の誘電体バリヤと光取
り出し窓部材を兼任しており、それぞれその外面に光を
透過する金属網からなる電極４，５が設けられている。
放電空間８の一端にアルミニウムとジルコニウムの合金
のリング状のゲッター６が設けられている。ゲッター６
は、外側管３に設けられた突起部７によって放電空間内
で移動するのを阻止されているだけで、放電容器１に固
定されていない。量子効率が１を越える蛍光体２０（点
線で示す）として三価のＰｒで付活したＹＦ3 を使用
し、放電容器にエキシマ分子からの紫外線放射帯域が１
６０ｎｍ乃至１９０ｎｍにある放電用ガスとして圧力１
００トールのキセノンガスを充填して、該誘電体バリヤ
放電ランプの表面積１平方センチメートルあたりの入力
電力を０．２ワットとして交流電源９で点灯したとこ
ろ、高効率で光束劣化の少ない誘電体バリヤ放電蛍光ラ
ンプを得ることが出来た。
体バリヤ放電蛍光ランプの概略図を図１に示す。放電容
器１は全長約３００ｍｍの石英ガラス製で、外径Ｄ1 が
８ｍｍの内側管２、内径Ｄ2 が約１０ｍｍの外側管３を
同軸に配置して中空円筒状にしたものである。内側管
２、外側管３は誘電体バリヤ放電の誘電体バリヤと光取
り出し窓部材を兼任しており、それぞれその外面に光を
透過する金属網からなる電極４，５が設けられている。
放電空間８の一端にアルミニウムとジルコニウムの合金
のリング状のゲッター６が設けられている。ゲッター６
は、外側管３に設けられた突起部７によって放電空間内
で移動するのを阻止されているだけで、放電容器１に固
定されていない。量子効率が１を越える蛍光体２０（点
線で示す）として三価のＰｒで付活したＹＦ3 を使用
し、放電容器にエキシマ分子からの紫外線放射帯域が１
６０ｎｍ乃至１９０ｎｍにある放電用ガスとして圧力１
００トールのキセノンガスを充填して、該誘電体バリヤ
放電ランプの表面積１平方センチメートルあたりの入力
電力を０．２ワットとして交流電源９で点灯したとこ
ろ、高効率で光束劣化の少ない誘電体バリヤ放電蛍光ラ
ンプを得ることが出来た。
【００１０】本発明の第２の実施例では、放電用ガスと
して約２１９ｎｍに最大値を有し、２００ｎｍから２４
０ｎｍの範囲に紫外線を放射するクリプトンと塩素の混
合ガスを使用し、ゲッター６として、アルミナの粉とシ
リカの粉の混合物を多孔質状な状態でリング状に圧縮成
形したゲッターを使用し、ジルコニアと水ガラスを主成
分とした無機接着剤を使用して該ゲッターの一部を内側
管に固定した構成である。この実施例では、放電用ガス
として塩素とクリプトンガスの混合ガスを使用したが、
蛍光体やゲッターが放電用ガスによって侵されることが
なく、高効率で、寿命特性が十分な誘電体バリヤ放電蛍
光ランプが得られた。
して約２１９ｎｍに最大値を有し、２００ｎｍから２４
０ｎｍの範囲に紫外線を放射するクリプトンと塩素の混
合ガスを使用し、ゲッター６として、アルミナの粉とシ
リカの粉の混合物を多孔質状な状態でリング状に圧縮成
形したゲッターを使用し、ジルコニアと水ガラスを主成
分とした無機接着剤を使用して該ゲッターの一部を内側
管に固定した構成である。この実施例では、放電用ガス
として塩素とクリプトンガスの混合ガスを使用したが、
蛍光体やゲッターが放電用ガスによって侵されることが
なく、高効率で、寿命特性が十分な誘電体バリヤ放電蛍
光ランプが得られた。
【００１１】エキシマ分子から放射される紫外線は、上
記実施例以外では、アルゴンガスで１０７ｎｍ乃至１６
５ｎｍ，クリプトンガスで１４０ｎｍ乃至１６０ｎｍ，
クリプトンガスとフッ素の混合ガスで２４０ｎｍ乃至２
５５ｎｍ，アルゴンガスと塩素の混合ガスで１６５ｎｍ
乃至１９０ｎｍ，アルゴンガスとフッ素の混合ガスで１
８０ｎｍ乃至２００ｎｍの波長帯域があるので、これら
の放電用ガスは、上記実施例と同様に母材をＹＦ３ ，
ＬａＦ３ ，ＮａＬａＦ４ ，ＮａＹＦ４ ，ＲｂＹＦ
４ とし、三価のＰｒで付活した蛍光体を良好に励起す
る効果を有する。
記実施例以外では、アルゴンガスで１０７ｎｍ乃至１６
５ｎｍ，クリプトンガスで１４０ｎｍ乃至１６０ｎｍ，
クリプトンガスとフッ素の混合ガスで２４０ｎｍ乃至２
５５ｎｍ，アルゴンガスと塩素の混合ガスで１６５ｎｍ
乃至１９０ｎｍ，アルゴンガスとフッ素の混合ガスで１
８０ｎｍ乃至２００ｎｍの波長帯域があるので、これら
の放電用ガスは、上記実施例と同様に母材をＹＦ３ ，
ＬａＦ３ ，ＮａＬａＦ４ ，ＮａＹＦ４ ，ＲｂＹＦ
４ とし、三価のＰｒで付活した蛍光体を良好に励起す
る効果を有する。
【００１２】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、高効
率で、寿命特性が十分である誘電体バリヤ放電蛍光ラン
プを提供できる。
率で、寿命特性が十分である誘電体バリヤ放電蛍光ラン
プを提供できる。
【図１】本発明の実施例の１つである誘電体バリヤ放電
蛍光ランプの説明図である。
蛍光ランプの説明図である。
１ 放電容器 ２ 内壁管 ３ 外壁管 ４，５ 電極 ６ ゲッター ８ 放電空間 ９ 交流電源 ２０ 蛍光体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−7353（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−77888（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 65/00 C09K 11/85
Claims (2)
- 【請求項１】 放電容器に誘電体バリヤ放電によってエ
キシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、放電容器の
壁の少なくとも一部に蛍光体を設けた誘電体バリヤ放電
蛍光ランプにおいて、該蛍光体として母材をＹＦ３、La
F３、NaLaＦ４、NaYF４、RbYF４とし三価のPrで付活し
た蛍光体を使用した事を特徴とする誘電体バリヤ放電蛍
光ランプ。 - 【請求項２】 該エキシマ分子を形成する放電用ガス
が、キセノンガス、クリプトンガス、アルゴンガス、ク
リプトンと塩素の混合ガス、クリプトンとフッ素の混合
ガス、アルゴンと塩素の混合ガス、およびアルゴンとフ
ッ素の混合ガスの中から選ばれた少なくとも１種である
ことを特徴とした請求項１に記載の誘電体バリヤ放電蛍
光ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02353793A JP3161126B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 誘電体バリヤ放電蛍光ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02353793A JP3161126B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 誘電体バリヤ放電蛍光ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06215736A JPH06215736A (ja) | 1994-08-05 |
| JP3161126B2 true JP3161126B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=12113219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02353793A Expired - Lifetime JP3161126B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 誘電体バリヤ放電蛍光ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3161126B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19919169A1 (de) * | 1999-04-28 | 2000-11-02 | Philips Corp Intellectual Pty | Vorrichtung zur Desinfektion von Wasser mit einer UV-C-Gasentladungslampe |
| KR100320240B1 (ko) * | 1999-06-29 | 2002-01-10 | 최인효 | 게터의 제조방법 및 이를 이용한 램프 |
| JP5332555B2 (ja) * | 2008-11-28 | 2013-11-06 | ウシオ電機株式会社 | 二重管型蛍光ランプの製造方法及び二重管型蛍光ランプ |
| CN108389764A (zh) * | 2018-04-21 | 2018-08-10 | 罗璐 | 一种真空紫外光管、夹壁套管及其应用系统 |
-
1993
- 1993-01-20 JP JP02353793A patent/JP3161126B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06215736A (ja) | 1994-08-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |