JP3169846B2 - 無電極放電ランプとその製造方法 - Google Patents
無電極放電ランプとその製造方法Info
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- JP3169846B2 JP3169846B2 JP00877997A JP877997A JP3169846B2 JP 3169846 B2 JP3169846 B2 JP 3169846B2 JP 00877997 A JP00877997 A JP 00877997A JP 877997 A JP877997 A JP 877997A JP 3169846 B2 JP3169846 B2 JP 3169846B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無電極放電ランプ
およびその製造方法で、蒸気圧の高いハロゲン化金属を
含むセラミック発光管を、セラミック板と溶融ガラスで
密閉封入をする製造方法およびその構成に関するもので
ある。
およびその製造方法で、蒸気圧の高いハロゲン化金属を
含むセラミック発光管を、セラミック板と溶融ガラスで
密閉封入をする製造方法およびその構成に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】例えば発光エネルギ−がマイクロ波入力
による無電極放電ランプとしては、石英発光管中に、イ
オウと希カ゛スを密閉封入したランプが最近に盛んに研究
され実用化段階にきている（The 7th International Sy
mposium on the Science & Technology of Light Sourc
es: B.P.Turner et al 1995 pp125)。またアルカリ金属
を不活性カ゛スとともに単結晶アルミナあるいは多結晶ア
ルミナで封止した無電極セラミック放電ランプ（特開昭
５４−１１９７８３）等も検討されている。
による無電極放電ランプとしては、石英発光管中に、イ
オウと希カ゛スを密閉封入したランプが最近に盛んに研究
され実用化段階にきている（The 7th International Sy
mposium on the Science & Technology of Light Sourc
es: B.P.Turner et al 1995 pp125)。またアルカリ金属
を不活性カ゛スとともに単結晶アルミナあるいは多結晶ア
ルミナで封止した無電極セラミック放電ランプ（特開昭
５４−１１９７８３）等も検討されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし石英管で作成し
ている従来のマイクロ波励起高圧無電極放電ランプで
は、熱伝導が悪いため、発光管に支持棒を付けそれをモ
ーターで回転させ発光管を均熱化していた（図１０、図
１１参照）。無電極ランプは電極がないので電極材料の
飛散による黒化がなく、長寿命が期待されるが、そのよ
うな均熱化にモーターの回転を必要とするため、可動部
の寿命が問題となる。
ている従来のマイクロ波励起高圧無電極放電ランプで
は、熱伝導が悪いため、発光管に支持棒を付けそれをモ
ーターで回転させ発光管を均熱化していた（図１０、図
１１参照）。無電極ランプは電極がないので電極材料の
飛散による黒化がなく、長寿命が期待されるが、そのよ
うな均熱化にモーターの回転を必要とするため、可動部
の寿命が問題となる。
【０００４】また単結晶あるいは多結晶アルミナで封止
した無電極放電管もハロゲン化状態でないので、有効な
発光スペクトルを得るには、非常に大きなパワーが供給
する必要があると思われる。したがって、蒸気圧の高い
ハロゲン化物を発光物質として封入したセラミック発光
管材料による無電極放電ランプは未だ実用化に至ってい
ない。
した無電極放電管もハロゲン化状態でないので、有効な
発光スペクトルを得るには、非常に大きなパワーが供給
する必要があると思われる。したがって、蒸気圧の高い
ハロゲン化物を発光物質として封入したセラミック発光
管材料による無電極放電ランプは未だ実用化に至ってい
ない。
【０００５】またセラミック放電ランプとして唯一実用
化されているナトリウムランプは電極封止部に設置する
サーメットを誘導加熱し、その熱で密閉封止用の溶融ガ
ラスを溶融している。しかし例えばマイクロ波入力無電
極放電ランプでは、電極部分がないために、誘導加熱す
ることが出来ない。またニオブ製細管で封止した高圧ナ
トリウムランプも実用化されている。しかしこれもエネ
ルギーを供給するキャビティ内で発光管中に金属が存在
すると、マイクロ波でサーメットあるいはニオブの金属
部分が局所加熱されてしまい発光管がすぐに破壊されて
しまう。
化されているナトリウムランプは電極封止部に設置する
サーメットを誘導加熱し、その熱で密閉封止用の溶融ガ
ラスを溶融している。しかし例えばマイクロ波入力無電
極放電ランプでは、電極部分がないために、誘導加熱す
ることが出来ない。またニオブ製細管で封止した高圧ナ
トリウムランプも実用化されている。しかしこれもエネ
ルギーを供給するキャビティ内で発光管中に金属が存在
すると、マイクロ波でサーメットあるいはニオブの金属
部分が局所加熱されてしまい発光管がすぐに破壊されて
しまう。
【０００６】回転機構を用いずに高エネルギー入力でき
るマイクロ波無電極放電ランプを実現するために、石英
ガラスより耐熱性の高いセラミック材料を使用すればよ
い。またセラミック材料を用いて無電極放電ランプを実
現する手段として、耐熱性チューブ内にセラミック管を
挿入し、誘導加熱法で直接封止部を加熱せずに一旦熱吸
収体を加熱しその熱を利用して封止部の局所加熱すれば
よい。
るマイクロ波無電極放電ランプを実現するために、石英
ガラスより耐熱性の高いセラミック材料を使用すればよ
い。またセラミック材料を用いて無電極放電ランプを実
現する手段として、耐熱性チューブ内にセラミック管を
挿入し、誘導加熱法で直接封止部を加熱せずに一旦熱吸
収体を加熱しその熱を利用して封止部の局所加熱すれば
よい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような点を考慮し、
本発明は次のような無電極放電ランプを提供する。
本発明は次のような無電極放電ランプを提供する。
【０００８】本発明は、発光管と、その発光管中に封入
された少なくとも発光金属若しくはハロゲン化金属と希
ガスと、ランプ発光のための励起用エネルギー導入用の
キャビティとを備え、前記発光管の開口部は少なくとも
溶融ガラスで真空封止されており、その封止部は、ラン
プ発光のための励起用エネルギー導入用の前記キャビテ
ィの外部に設けられていることを特徴とする無電極放電
ランプである。
された少なくとも発光金属若しくはハロゲン化金属と希
ガスと、ランプ発光のための励起用エネルギー導入用の
キャビティとを備え、前記発光管の開口部は少なくとも
溶融ガラスで真空封止されており、その封止部は、ラン
プ発光のための励起用エネルギー導入用の前記キャビテ
ィの外部に設けられていることを特徴とする無電極放電
ランプである。
【０００９】また、本発明は、耐熱性チューブ中に、予
め片側が密閉されており、少なくともハロゲン化金属あ
るいは発光金属を入れたセラミック発光管を挿入し、そ
の発光管の開口部を、蓋部材と溶融ガラスで密閉封止す
るにあたって、その封止部分を他の部分に比べて高温に
することにより、密閉封止する、ことを特徴とする無電
極放電ランプの製造方法である。
め片側が密閉されており、少なくともハロゲン化金属あ
るいは発光金属を入れたセラミック発光管を挿入し、そ
の発光管の開口部を、蓋部材と溶融ガラスで密閉封止す
るにあたって、その封止部分を他の部分に比べて高温に
することにより、密閉封止する、ことを特徴とする無電
極放電ランプの製造方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１１】図１に示すように、セラミック管１材料の
片側２は予め焼結時に密閉されている。他の開口部側に
は、発光管になるセラミック管１の内径より大きい円板
状の部分３と、発光管の内径より小さい径の棒状部分４
とからなる、ボルト状のセラミック部材５が挿入されて
いる。上記セラミック部材５の棒状部分４の長さと発光
管１自身の長さからアーク長が決定される。つまり、発
光管１自身の長さから棒状部分４の長さを引いた差がア
ーク長を決定する。上記セラミック発光管１を封止する
ために、発光管１の内径より大きいリング状の溶融ガラ
ス環６が、上記セラミック部材５に挿入され、発光管１
の端部で、発光管１とセラミック棒５とが密閉封止され
ている。
片側２は予め焼結時に密閉されている。他の開口部側に
は、発光管になるセラミック管１の内径より大きい円板
状の部分３と、発光管の内径より小さい径の棒状部分４
とからなる、ボルト状のセラミック部材５が挿入されて
いる。上記セラミック部材５の棒状部分４の長さと発光
管１自身の長さからアーク長が決定される。つまり、発
光管１自身の長さから棒状部分４の長さを引いた差がア
ーク長を決定する。上記セラミック発光管１を封止する
ために、発光管１の内径より大きいリング状の溶融ガラ
ス環６が、上記セラミック部材５に挿入され、発光管１
の端部で、発光管１とセラミック棒５とが密閉封止され
ている。
【００１２】上記のような構成をとれば、セラミック部
材５の棒状部分４の長さを変えて、あるいは発光管の内
径及び棒状部分４の太さを変えることにより、アークの
サイズを自由に変えることが可能になる。なぜなら、マ
イクロ波を用いた無電極放電ランプの放電の状態は、ア
ーク放電自身が管壁近傍に近づき発光管全体に広がるた
め、発光管のサイズ自身がほぼアークサイズになるから
である。
材５の棒状部分４の長さを変えて、あるいは発光管の内
径及び棒状部分４の太さを変えることにより、アークの
サイズを自由に変えることが可能になる。なぜなら、マ
イクロ波を用いた無電極放電ランプの放電の状態は、ア
ーク放電自身が管壁近傍に近づき発光管全体に広がるた
め、発光管のサイズ自身がほぼアークサイズになるから
である。
【００１３】また、プロジェクション用の放電ランプを
実現するためには、ショートアークが必要になり、その
ためには、発光管自身を小さくすることが要求される。
しかし従来のように、発光管に石英管を用いると、耐熱
性が乏しく、冷却機構が必要となり、そのため、発光管
に支持棒を付けその支持棒をモーターで回転させて冷却
していた。しかし本発明のようにセラミック材料で発光
管を構成すると、同一パワーを入力しても、石英管より
均熱性が良くなり、回転機構を用いなくても良好な発光
特性を得ることが出来る。
実現するためには、ショートアークが必要になり、その
ためには、発光管自身を小さくすることが要求される。
しかし従来のように、発光管に石英管を用いると、耐熱
性が乏しく、冷却機構が必要となり、そのため、発光管
に支持棒を付けその支持棒をモーターで回転させて冷却
していた。しかし本発明のようにセラミック材料で発光
管を構成すると、同一パワーを入力しても、石英管より
均熱性が良くなり、回転機構を用いなくても良好な発光
特性を得ることが出来る。
【００１４】本実施例では、セラミック発光管１の片側
２をセラミック焼結時に同時に密閉した構成をとってい
るが、図２に示すように、上記開口部の封止構造と同様
な、セラミック材料の蓋５で両開口部を封止することも
可能である。
２をセラミック焼結時に同時に密閉した構成をとってい
るが、図２に示すように、上記開口部の封止構造と同様
な、セラミック材料の蓋５で両開口部を封止することも
可能である。
【００１５】また以上の説明では封止用セラミック部材
５として凸型の形状を用いたが、図３に示すようにセラ
ミック板３を使用しても何ら問題無い。但し、発光材料
を希カ゛スとともに密閉封止するときは、予め発光管１の
片側は封止しておく必要がある。
５として凸型の形状を用いたが、図３に示すようにセラ
ミック板３を使用しても何ら問題無い。但し、発光材料
を希カ゛スとともに密閉封止するときは、予め発光管１の
片側は封止しておく必要がある。
【００１６】また、本実施例では、セラミック発光管と
して、透光性セラミック材料を使用した。その材料とし
ては、高純度アルミナ、ＹＡＧ、イットリア、窒化アル
ミニウムなどの高融点材料を使用した。いずれも、石英
より高温で処理できるため、水分除去が石英より向上で
き、封入した発光材料７との反応が抑制されて失透現象
も抑制される。
して、透光性セラミック材料を使用した。その材料とし
ては、高純度アルミナ、ＹＡＧ、イットリア、窒化アル
ミニウムなどの高融点材料を使用した。いずれも、石英
より高温で処理できるため、水分除去が石英より向上で
き、封入した発光材料７との反応が抑制されて失透現象
も抑制される。
【００１７】次に、セラミック管を用いて、本発明の無
電極放電ランプを作成するための、製造方法について図
４〜図７を用いて説明する。
電極放電ランプを作成するための、製造方法について図
４〜図７を用いて説明する。
【００１８】まず図４で示すように、発光材料７を入れ
たセラミック発光管１を、溶融用ガラス６と、ボルト型
のセラミック部材５とでふたをし、その蓋がされた発光
管１を真空容器としてのガラス容器８の中に設置する。
このガラス容器８が本発明の耐熱チューブに対応する。
たセラミック発光管１を、溶融用ガラス６と、ボルト型
のセラミック部材５とでふたをし、その蓋がされた発光
管１を真空容器としてのガラス容器８の中に設置する。
このガラス容器８が本発明の耐熱チューブに対応する。
【００１９】次に、図５に示すように上記ガラス製の真
空容器８を真空系に接続し、真空排気を行う。すなわ
ち、真空接続するために、真空容器８を、真空装置のフ
ランジ１７と接続用フランジ１８とＯ−リング１９とで
密閉する。接続用フランジ１８を締めると押さえ板２０
でＯ−リング１９が圧迫され、気密接続が出来る。接続
後、一定のバックグラウンドまで排気した後、Ａｒ等の
不活性ガスを所定の圧力まで封入する。
空容器８を真空系に接続し、真空排気を行う。すなわ
ち、真空接続するために、真空容器８を、真空装置のフ
ランジ１７と接続用フランジ１８とＯ−リング１９とで
密閉する。接続用フランジ１８を締めると押さえ板２０
でＯ−リング１９が圧迫され、気密接続が出来る。接続
後、一定のバックグラウンドまで排気した後、Ａｒ等の
不活性ガスを所定の圧力まで封入する。
【００２０】次に図６に示すように局所的に加熱するた
めの加熱ヒーター９を封止部分に設置し、昇温により溶
融ガラス６を溶融させ、セラミック発光管１とセラミッ
ク部材５とを接続する。この時、セラミック発光材料７
が入っている部分、つまり図面上の下方部分は、水冷冷
却、あるいは空冷１０する。これによって、セラミック
発光材料７が蒸発して発光管材料から出てしまうことを
防止できる。
めの加熱ヒーター９を封止部分に設置し、昇温により溶
融ガラス６を溶融させ、セラミック発光管１とセラミッ
ク部材５とを接続する。この時、セラミック発光材料７
が入っている部分、つまり図面上の下方部分は、水冷冷
却、あるいは空冷１０する。これによって、セラミック
発光材料７が蒸発して発光管材料から出てしまうことを
防止できる。
【００２１】またフランジ１７，１８で接続していると
ころも、Ｏーリング１９が熱で劣化しないように空冷、
水冷等で冷却するほうが好ましい。
ころも、Ｏーリング１９が熱で劣化しないように空冷、
水冷等で冷却するほうが好ましい。
【００２２】上記のような本発明による排気方法、封止
方法を採用すると、真空容器８が局所冷却１０の緩衝体
となり、セラミック管１にかかるヒートショックを緩和
出来るため、セラミック管１が封止加熱中に破損するこ
とを防止でき、しかもハロゲン化金属を蒸発させずに、
密閉封止できる。
方法を採用すると、真空容器８が局所冷却１０の緩衝体
となり、セラミック管１にかかるヒートショックを緩和
出来るため、セラミック管１が封止加熱中に破損するこ
とを防止でき、しかもハロゲン化金属を蒸発させずに、
密閉封止できる。
【００２３】加熱ヒーター９として、カンタル（モリブ
デンシリサイドヒーター）材料を使用した加熱ヒーター
９を用いて、約２〜３ｍｍの局所加熱により１４５０℃
まで昇温し、発光材料７を蒸発させずに密閉封止出来る
ことが確認できた。このとき使用した真空容器８は石英
ガラスでできており、内部に入れたセラミック発光管１
の材料は、アルミナあるいは、ＹＡＧを用いて実験し
た。
デンシリサイドヒーター）材料を使用した加熱ヒーター
９を用いて、約２〜３ｍｍの局所加熱により１４５０℃
まで昇温し、発光材料７を蒸発させずに密閉封止出来る
ことが確認できた。このとき使用した真空容器８は石英
ガラスでできており、内部に入れたセラミック発光管１
の材料は、アルミナあるいは、ＹＡＧを用いて実験し
た。
【００２４】また加熱して溶融ガラス６が溶融し、石英
ガラスの真空容器８と接触し溶着してしまうと、冷却時
に膨張係数の差から真空容器８としての石英ガラスがわ
れたり、内部のセラミック発光管１が取り出せなくなる
ので、図７に示すように、ジルコニアあるいはボロンナ
イトライドで出来た管１６で溶融ガラス部６を覆った
後、密閉封止を行った。これにより溶融ガラス６が石英
ガラスの真空容器８と直接接着するようなことを防止で
き、セラミック発光管１自身も容易に取り出すことが可
能になった。
ガラスの真空容器８と接触し溶着してしまうと、冷却時
に膨張係数の差から真空容器８としての石英ガラスがわ
れたり、内部のセラミック発光管１が取り出せなくなる
ので、図７に示すように、ジルコニアあるいはボロンナ
イトライドで出来た管１６で溶融ガラス部６を覆った
後、密閉封止を行った。これにより溶融ガラス６が石英
ガラスの真空容器８と直接接着するようなことを防止で
き、セラミック発光管１自身も容易に取り出すことが可
能になった。
【００２５】さらに、図８に示すように、封止用溶融ガ
ラス６を加熱するために、ヒーター９で局所加熱すると
ともに、発光材料７が存在している場所を、真空容器８
ごと水冷してもよい。なお、冷却媒体３０としては水な
どを用いることができる。また図９のように、真空容器
８の外側にマイクロ波熱吸収体２５を設置し、マイクロ
波入力すればパワ−を調整するだけで、溶融ガラス６の
み溶かし密閉封止できる。
ラス６を加熱するために、ヒーター９で局所加熱すると
ともに、発光材料７が存在している場所を、真空容器８
ごと水冷してもよい。なお、冷却媒体３０としては水な
どを用いることができる。また図９のように、真空容器
８の外側にマイクロ波熱吸収体２５を設置し、マイクロ
波入力すればパワ−を調整するだけで、溶融ガラス６の
み溶かし密閉封止できる。
【００２６】この方法を使えば、通常のヒーターより局
所加熱できるため、発光管１内にある発光材料７を蒸発
させなくて確実に密閉封止することが出来る。
所加熱できるため、発光管１内にある発光材料７を蒸発
させなくて確実に密閉封止することが出来る。
【００２７】次に、このようにして製造された無電極セ
ラミック発光管を、マイクロ波で励起発光させる装置の
一実施例を図１０〜図１５を用いながら説明する。
ラミック発光管を、マイクロ波で励起発光させる装置の
一実施例を図１０〜図１５を用いながら説明する。
【００２８】従来、石英ガラスで構成された発光管２３
を、図１０のようにマイクロ波のキャビティ１２内に発
光管ランプ２３すべてを設置し、それに溶接した支持棒
２２を外部モーター１４に接続させ回転させる。また有
電極２９のセラミックランプ場合は、図１１のように、
アーク近傍に封止材料２１が近接せざるを得ない。
を、図１０のようにマイクロ波のキャビティ１２内に発
光管ランプ２３すべてを設置し、それに溶接した支持棒
２２を外部モーター１４に接続させ回転させる。また有
電極２９のセラミックランプ場合は、図１１のように、
アーク近傍に封止材料２１が近接せざるを得ない。
【００２９】それに対し、本発明は、図１２のようにセ
ラミック発光管１の封止部分２１をマイクロ波キャビテ
ィ１２外に設置し、発光部Ａのみキャビティ１２内に設
置しているので、溶融ガラス６の温度上昇が押さえら
れ、その結果、セラミック管１自身の耐熱性を考慮する
だけで、エネルギー投入量が決定出来る。しかも、溶融
ガラス６近傍の封止部分２１温度が抑制されるため、発
光材料７と溶融ガラス６との反応も抑制され、封止部２
１でのリークによる寿命不良特性も改善される。
ラミック発光管１の封止部分２１をマイクロ波キャビテ
ィ１２外に設置し、発光部Ａのみキャビティ１２内に設
置しているので、溶融ガラス６の温度上昇が押さえら
れ、その結果、セラミック管１自身の耐熱性を考慮する
だけで、エネルギー投入量が決定出来る。しかも、溶融
ガラス６近傍の封止部分２１温度が抑制されるため、発
光材料７と溶融ガラス６との反応も抑制され、封止部２
１でのリークによる寿命不良特性も改善される。
【００３０】したがって、この実施例のようなマイクロ
波投入の構造を採用する場合は、図１３に示すように、
従来のサーメット１５とセラミック管１を溶融ガラス６
で封止して封止部分２１を完成させるという構成も可能
になる。
波投入の構造を採用する場合は、図１３に示すように、
従来のサーメット１５とセラミック管１を溶融ガラス６
で封止して封止部分２１を完成させるという構成も可能
になる。
【００３１】なお、図１４のようにサーメット１５がア
ークに曝される部分をセラミック棒２４で保護した構成
をとってやれば、発光材料７とサーメット１５との反応
を抑制することが可能になる。
ークに曝される部分をセラミック棒２４で保護した構成
をとってやれば、発光材料７とサーメット１５との反応
を抑制することが可能になる。
【００３２】さらに、図１５のような構成を採用する
と、発光管１の位置を容易に調整することが出来る。位
置調整が出来れば、発光管１へのエネルギー入力のマッ
チングの調整ができ発光強度の最適化ができる。さら
に、センサを利用して、その発光に対応した電気信号あ
るいは発光強度をモニターしていれば、その強度の最大
になる最適の位置が確認できる。従って位置調整用モー
ター２６と、モニター装置と連動させておけば、容易に
位置調整が可能になる。これを行うために、図１５のよ
うに発光管１を支えるためにマイクロ波用キャビティ１
２につば２７を設け、発光管１が動かないようにする。
さらに、発光管１の支えのつば２７の貫通孔２８の大き
さを、入力マイクロ波が外部に漏れないよう調整する。
完全に遮断することは困難であるが、１％以下に押さえ
ることは可能である。またライフ中にランプの状態が変
化するので、発光管１の最適位置が変わってしまう。こ
のように最適設置位置が変化したとしても、図１５のよ
うに位置を変更出来るようにしておけば、エネルギーの
入力状況に応じ、対処することが出来る。
と、発光管１の位置を容易に調整することが出来る。位
置調整が出来れば、発光管１へのエネルギー入力のマッ
チングの調整ができ発光強度の最適化ができる。さら
に、センサを利用して、その発光に対応した電気信号あ
るいは発光強度をモニターしていれば、その強度の最大
になる最適の位置が確認できる。従って位置調整用モー
ター２６と、モニター装置と連動させておけば、容易に
位置調整が可能になる。これを行うために、図１５のよ
うに発光管１を支えるためにマイクロ波用キャビティ１
２につば２７を設け、発光管１が動かないようにする。
さらに、発光管１の支えのつば２７の貫通孔２８の大き
さを、入力マイクロ波が外部に漏れないよう調整する。
完全に遮断することは困難であるが、１％以下に押さえ
ることは可能である。またライフ中にランプの状態が変
化するので、発光管１の最適位置が変わってしまう。こ
のように最適設置位置が変化したとしても、図１５のよ
うに位置を変更出来るようにしておけば、エネルギーの
入力状況に応じ、対処することが出来る。
【００３３】以上の説明では、マイクロ波入力の場合を
例に取って説明したが、、エネルギー入力を磁場あるい
は電界で入力した場合でも同様のことが適用できる。
例に取って説明したが、、エネルギー入力を磁場あるい
は電界で入力した場合でも同様のことが適用できる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によると、セラミック材料を用い
た無電極放電ランプの製造が容易になる。石英の替わり
にセラミック材料を使用する事により、耐熱性が向上
し、冷却機構に余裕ができる。したがって、発光管自身
も小さくでき、点光源化に有用である。また、本発明に
よる製造法によると、従来からのサーメットを介しての
誘導加熱を用いなくてもセラミックの密閉封止が可能に
なる。
た無電極放電ランプの製造が容易になる。石英の替わり
にセラミック材料を使用する事により、耐熱性が向上
し、冷却機構に余裕ができる。したがって、発光管自身
も小さくでき、点光源化に有用である。また、本発明に
よる製造法によると、従来からのサーメットを介しての
誘導加熱を用いなくてもセラミックの密閉封止が可能に
なる。
【００３５】しかも発光管材料がアルミナなどのセラミ
ック材料を使用するため、発光物質との反応を石英ガラ
ス管より抑制でき、長寿命化が実現できる。
ック材料を使用するため、発光物質との反応を石英ガラ
ス管より抑制でき、長寿命化が実現できる。
【００３６】また封止部をマイクロ波キャビティの外に
おけば、従来のように封止部に、サーメット材料や、ニ
オブ管等も使用できる。しかも、封止部分の温度上昇が
抑制できるため、封止でのリークによる寿命特性が改善
される。
おけば、従来のように封止部に、サーメット材料や、ニ
オブ管等も使用できる。しかも、封止部分の温度上昇が
抑制できるため、封止でのリークによる寿命特性が改善
される。
【００３７】また、発光管の位置を可動できるようにし
ておけば、初期設定の時も、点灯動作中であっても、エ
ネルギーのマッチングが容易に出来るという効果を有す
る。
ておけば、初期設定の時も、点灯動作中であっても、エ
ネルギーのマッチングが容易に出来るという効果を有す
る。
【図１】本発明の一実施例にかかるセラミック無電極放
電ランプの構造を示し、特に発光管の片側を予め焼結し
た場合を示す断面図である。
電ランプの構造を示し、特に発光管の片側を予め焼結し
た場合を示す断面図である。
【図２】本発明の別の実施例にかかるセラミック無電極
放電ランプの構造を示す断面図である。
放電ランプの構造を示す断面図である。
【図３】本発明の別の実施例にかかるセラミック無電極
放電ランプの構造を示す断面図である。
放電ランプの構造を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施例にかかる無電極放電ランプの
製造方法の一工程を示す略示断面図である。
製造方法の一工程を示す略示断面図である。
【図５】本発明の一実施例にかかる無電極放電ランプの
製造方法の一工程を示す略示断面図である。
製造方法の一工程を示す略示断面図である。
【図６】本発明の一実施例にかかる無電極放電ランプの
製造方法の一工程を示す略示断面図である。
製造方法の一工程を示す略示断面図である。
【図７】本発明の一実施例にかかる無電極放電ランプの
製造方法の一工程を示す略示断面図である。
製造方法の一工程を示す略示断面図である。
【図８】本発明の一実施例にかかる無電極放電ランプの
製造方法の一工程を示す略示断面図である。
製造方法の一工程を示す略示断面図である。
【図９】本発明の別の実施例にかかる無電極放電ランプ
の製造方法の一工程を示す略示断面図である。
の製造方法の一工程を示す略示断面図である。
【図１０】従来のマイクロ波励起型石英バルブ無電極ラ
ンプの構成の一例を示す断面図である。
ンプの構成の一例を示す断面図である。
【図１１】従来の有電極セラミックランプの構成の一例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図１２】本発明の一実施例にかかる無電極ランプを用
いたマイクロ波励起無電極ランプの構成図である。
いたマイクロ波励起無電極ランプの構成図である。
【図１３】サーメットとセラミック管を溶融ガラスで封
止した従来のセラミックランプを示す断面図である。
止した従来のセラミックランプを示す断面図である。
【図１４】セラミックで保護したサーメットとセラミッ
ク管を溶融ガラスで封止した従来のセラミックランプを
示す断面図である。
ク管を溶融ガラスで封止した従来のセラミックランプを
示す断面図である。
【図１５】本発明の別の実施例を示し、発光管を可動に
するための位置調整用モーターを設けた例を示す断面図
である。
するための位置調整用モーターを設けた例を示す断面図
である。
１−−セラミック管 ２−−セラミック発光管の封止された片側 ３−−封止用セラミック材料の蓋 ４−−封止用セラミック材料の棒状部分 ５−−封止用セラミック部材 ６−−封止用溶融ガラス（環） ７−−発光材料 ８−−封止用真空容器 ９−−局所加熱装置ヒーター部分 １０−−局所加熱装置冷却部 １１−−マイクロ波用導波管 １２−−マイクロ波用キャビティ １３−−発光管支持部 １４−−発光管回転用モーター １５−−サーメット材料 １６−−真空封止時に溶融ガラスと真空容器が接着しな
いように防止する、スペーサー材料 １７−−真空装置フランジ １８−−接続用フランジ １９−−密閉用Ｏ−リング ２０−−押さえ板 ２１−−封止部分 ２２−−発光管支持棒 ２３−−石英バルブ（発光管） ２４−−サーメット保護用セラミック ２５−−マイクロ波熱吸収体 ２６−−位置調節用モーター ２７−−発光管１の支えのつば ２８−−貫通孔 ２９−−放電電極
いように防止する、スペーサー材料 １７−−真空装置フランジ １８−−接続用フランジ １９−−密閉用Ｏ−リング ２０−−押さえ板 ２１−−封止部分 ２２−−発光管支持棒 ２３−−石英バルブ（発光管） ２４−−サーメット保護用セラミック ２５−−マイクロ波熱吸収体 ２６−−位置調節用モーター ２７−−発光管１の支えのつば ２８−−貫通孔 ２９−−放電電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭63−899（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 65/00 - 65/04 H05B 41/24
Claims (15)
- 【請求項１】 発光管と、その発光管中に封入された少
なくとも発光金属若しくはハロゲン化金属と希ガスと、
ランプ発光のための励起用エネルギー導入用のキャビテ
ィとを備え、前記発光管の開口部は少なくとも溶融ガラ
スで真空封止されており、その封止部は、前記キャビテ
ィの外部に設けられていることを特徴とする無電極放電
ランプ。 - 【請求項２】 前記発光管はセラミック製であることを
特徴とする請求項１記載の無電極放電ランプ。 - 【請求項３】 前記ランプ発光のための励起用エネルギ
ーの１％以下のエネルギーしか前記封止部へ漏れないよ
うに、遮蔽部が設けられていることを特徴とする請求項
１記載の無電極放電ランプ。 - 【請求項４】 前記発光管は、前記励起用エネルギー導
入用のキャビティに対して、手動若しくは自動で移動可
能であることを特徴とする請求項１記載の無電極放電ラ
ンプ。 - 【請求項５】 前記発光管からの発光強度を検知し、そ
の発光強度が最大になるように、前記発光管の位置が移
動されることを特徴とする請求項４記載の無電極放電ラ
ンプ。 - 【請求項６】 前記励起用エネルギー導入用のキャビテ
ィには、前記発光管を外部から挿入することにより設置
し得る様に、貫通孔が形成されていることを特徴とする
請求項１記載の無電極放電ランプ。 - 【請求項７】 前記発光管の開口部は、前記溶融ガラス
の他に、セラミック部材も利用して、封止されているこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の無電極放電ラン
プ。 - 【請求項８】 前記発光管の開口部は、前記溶融ガラス
の他に、サーメット若しくはニオブ部材も利用して、封
止されていることを特徴とする請求項１又は２記載の無
電極放電ランプ。 - 【請求項９】 前記セラミック部材は、前記発光管の内
径より小さい棒状部分と、前記発光管の内径より大きい
板状部分が一体となっている蓋部材であり、前記発光管
内部の、前記棒状部分が存在していない空間が発光アー
クの状態を決定することを特徴とする請求項７記載の無
電極放電ランプ。 - 【請求項１０】 前記セラミック部材は、前記発光管の
外径より大きい板状蓋部材であることを特徴とする請求
項７記載の無電極放電ランプ。 - 【請求項１１】 前記サーメットの 発光アークに曝さ
れる部分が、セラミック材料で保護されていることを特
徴とする請求項８記載の無電極放電ランプ。 - 【請求項１２】 耐熱性チューブ中に、予め片側が密閉
されており、少なくともハロゲン化金属あるいは発光金
属を入れたセラミック発光管を挿入し、その発光管の開
口部を、蓋部材と溶融ガラスで密閉封止するにあたっ
て、その封止部分を他の部分に比べて高温にすることに
より、密閉封止する、ことを特徴とする無電極放電ラン
プの製造方法。 - 【請求項１３】 前記その他の部分は、前記発光金属あ
るいはハロゲン化金属が置かれている部分であり、水冷
あるいは空冷することにより、冷却することを特徴とす
る請求項１２記載の無電極放電ランプの製造方法。 - 【請求項１４】 前記蓋部材はセラミック部材であり、
そのセラミック部材は、前記発光管の内径より小さい棒
状部分と、前記発光管の内径より大きい板状部分が一体
となっている部材であることを特徴とする請求項１２記
載の無電極放電ランプの製造方法。 - 【請求項１５】 前記耐熱性チューブと前記セラミック
発光管との間にボロンナイトライド系あるいはジルコニ
ア系の材料からなるスペーサーを挿入して、前記高温化
工程を行うことを特徴とする請求項１２の無電極放電ラ
ンプの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00877997A JP3169846B2 (ja) | 1996-01-24 | 1997-01-21 | 無電極放電ランプとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-9763 | 1996-01-24 | ||
| JP976396 | 1996-01-24 | ||
| JP00877997A JP3169846B2 (ja) | 1996-01-24 | 1997-01-21 | 無電極放電ランプとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09265956A JPH09265956A (ja) | 1997-10-07 |
| JP3169846B2 true JP3169846B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=26343370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00877997A Expired - Fee Related JP3169846B2 (ja) | 1996-01-24 | 1997-01-21 | 無電極放電ランプとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3169846B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5381845B2 (ja) * | 2009-03-24 | 2014-01-08 | パナソニック株式会社 | 気体吸着デバイスの作製方法、気体吸着デバイス、および気体吸着デバイスの使用方法 |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP00877997A patent/JP3169846B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09265956A (ja) | 1997-10-07 |
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