JP3178237B2 - Dielectric barrier discharge lamp - Google Patents

Dielectric barrier discharge lamp

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JP3178237B2
JP3178237B2 JP8265594A JP8265594A JP3178237B2 JP 3178237 B2 JP3178237 B2 JP 3178237B2 JP 8265594 A JP8265594 A JP 8265594A JP 8265594 A JP8265594 A JP 8265594A JP 3178237 B2 JP3178237 B2 JP 3178237B2
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barrier discharge
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、光化学反応用
の紫外線光源として使用される放電ランプの一種で、誘
電体バリア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
リア放電ランプの改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a kind of discharge lamp used as, for example, an ultraviolet light source for a photochemical reaction, in which excimer molecules are formed by dielectric barrier discharge and light emitted from the excimer molecules is used. To improve the so-called dielectric barrier discharge lamp.

【0002】[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1ー144560号があり、
そこには、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、誘電体バリア放電(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月再販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
ら放射される光を利用するランプ、すなわち誘電体バリ
ア放電ランプについて記載されており、該放電容器は円
筒状であり、該放電容器の少なくとも一部は該誘電体バ
リア放電の誘電体を兼ねており、該誘電体は光透過性で
あり、該誘電体の少なくとも一部に導電性網状電極が設
けられた誘電体バリア放電ランプが記載されている。ま
た、誘電体バリア放電用の電極が金属であり、該金属電
極が放電用ガスに接触している構成の誘電体バリア放電
ランプについては、米国特許第5173638号に記載
されている。上記のような誘電体バリア放電ランプは、
従来のグロー放電ランプや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
ような誘電体バリア放電ランプは、形状が必ずしもコン
パクトでなく、また、コンパクトな形状にするとランプ
への注入電力が不十分になって光出力が不十分になった
り、あるいは放電が不安定になって光出力が不安定にな
るという問題があった。
2. Description of the Related Art As a technique related to the present invention, there is, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 1-144560.
There, a discharge vessel is filled with a discharge gas for forming excimer molecules, and a dielectric barrier discharge (also known as an ozonizer discharge or a silent discharge) is issued. (See page 263)
A lamp using light emitted from the excimer molecule, i.e., a dielectric barrier discharge lamp, wherein the discharge vessel is cylindrical and at least a part of the discharge vessel is A dielectric barrier discharge lamp is described, which also serves as a dielectric for a dielectric barrier discharge, the dielectric being light transmissive, and a conductive mesh electrode provided on at least a part of the dielectric. Further, a dielectric barrier discharge lamp having a configuration in which an electrode for dielectric barrier discharge is a metal and the metal electrode is in contact with a discharge gas is described in US Pat. No. 5,173,638. The dielectric barrier discharge lamp as described above,
It is useful because it has various features not found in conventional glow discharge lamps and arc discharge lamps. However, the dielectric barrier discharge lamp as described above is not necessarily compact in shape, and if the shape is compact, the power output to the lamp becomes insufficient due to insufficient power injected into the lamp, or the discharge becomes insufficient. There is a problem that the light output becomes unstable due to instability.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、コン
パクトで、光出力が十分に大きく、かつ、安定である誘
電体バリア放電ランプを提供することである。
It is an object of the present invention to provide a dielectric barrier discharge lamp which is compact, has a sufficiently high light output and is stable.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、少
なくとも、光透過性で、細長い管状で、誘電体バリア放
電の誘電体を兼ねた放電容器と、該放電容器の外面の少
なくとも一部に設けた誘電体バリア放電を行うための光
透過性の外側電極と、該放電容器の内側に配置された、
長さLと外径Dの比の値L/Dが30以上、特に80以
上の細長い内側電極と、該第一の誘電体と内側電極の間
に充填された該誘電体バリア放電によってエキシマ分子
を形成する放電用ガスからなる概略管状である誘電体バ
リア放電ランプとして構成し、特に、該内側電極が細長
い金属丸棒あるいは細長い金属円管からなり、該内側電
極が放電用ガスに接している構成にすることによって達
成される。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide at least a light-transmitting, elongated tubular discharge vessel serving also as a dielectric for a dielectric barrier discharge, and at least a part of the outer surface of the discharge vessel. A light-transmitting outer electrode for performing a dielectric barrier discharge provided in the discharge vessel,
Excimer molecules formed by an elongated inner electrode having a ratio L / D of a length L to an outer diameter D of 30 or more, particularly 80 or more, and the dielectric barrier discharge filled between the first dielectric and the inner electrode. Is formed as a generally tubular dielectric barrier discharge lamp composed of a discharge gas, and in particular, the inner electrode is formed of an elongated metal round bar or an elongated metal tube, and the inner electrode is in contact with the discharge gas. Achieved by configuration.

【0005】また、該内側電極にゲッタを取り付けたこ
と、該細長い金属棒あるいは細長い金属管の一端は、該
放電容器の一端に気密に取り付けられかつ放電容器の外
部に引き出されており、他端は該放電容器内にあるよう
に構成にすること、該細長い金属棒あるいは細長い金属
管の他端が該放電容器の他端に固定されている構成にし
たこと、あるいは、該細長い金属棒あるいは細長い金属
管の他端が該放電容器の他端にゆるく保持されている構
成にしたこと、さらに、該細長い金属棒あるいは細長い
金属管の他端を該放電容器の他端にゆるく保持する部材
が該誘電体バリア放電ランプの排気管の残部を兼ねてい
る構成にする事によって、本発明の目的はよりいっそう
達成される。
[0005] In addition, a getter is attached to the inner electrode, and one end of the elongated metal rod or the elongated metal tube is air-tightly attached to one end of the discharge vessel and drawn out of the discharge vessel. Is configured to be in the discharge vessel, the other end of the elongated metal rod or the elongated metal tube is fixed to the other end of the discharge vessel, or the elongated metal rod or the elongated The other end of the metal tube is loosely held at the other end of the discharge vessel, and a member that loosely holds the other end of the elongated metal rod or the elongated metal tube at the other end of the discharge vessel is provided. The object of the present invention is further achieved by using a structure that also serves as the rest of the exhaust pipe of the dielectric barrier discharge lamp.

【0006】さらに、該誘電体バリア放電ランプを、該
放電容器の外周面の一部に長手方向に沿って設けた、ス
リット状に光を取り出す部分を有するアパーチャ形ラン
プにすること、さらに、該光取り出し部分の外面に、該
外側電極と電気的に接続され、かつ、光透過性である部
材を設けた構成にすること、該外側電極を該放電容器の
外面の一部分に設置し、該光取り出し部分を該外側電極
の反対側の位置とし、かつ、該内側電極を該放電容器の
中心軸よりも該光取り出し部分に接近させて設けた構成
にしたこと、あるいは、該外側電極を該放電容器の外面
の一部分に設置し、該光取り出し部分を該外側電極の反
対側の位置とし、かつ、該内側電極を該放電容器の中心
軸よりも該光取り出し部分から遠ざけて設けた構成にし
たことによって本発明の目的はよりいっそう達成され
る。
Further, the dielectric barrier discharge lamp may be an aperture type lamp having a slit-like portion for taking out light provided on a part of an outer peripheral surface of the discharge vessel along a longitudinal direction. The outer surface of the light extraction portion is provided with a member that is electrically connected to the outer electrode and is light-transmissive. The outer electrode is installed on a part of the outer surface of the discharge vessel, and the light The extraction part is located on the opposite side of the outer electrode, and the inner electrode is provided closer to the light extraction part than the central axis of the discharge vessel. It was set on a part of the outer surface of the vessel, the light extraction portion was located on the opposite side of the outer electrode, and the inner electrode was provided farther from the light extraction portion than the central axis of the discharge vessel. Book by The purpose of the light is even more accomplished.

【0007】また、該放電容器が円筒であり、該内側電
極が丸棒あるいは円管状の金属であり、該放電容器の内
径を、該内側電極の外径の3倍から40倍の範囲に構成
すること、該外側電極を該放電容器の外面の全周にわた
って設け、かつ、 該内側電極の中心軸と該放電容器の
中心軸との距離を該内側電極の外径以上離して設置した
構成にしたこと、該外側電極をシームレスの円筒状金網
で構成にしたことによって本発明の目的はよりいっそう
達成される。
[0007] The discharge vessel is a cylinder, the inner electrode is a round bar or a tubular metal, and the inner diameter of the discharge vessel is in the range of 3 to 40 times the outer diameter of the inner electrode. The outer electrode is provided over the entire outer surface of the discharge vessel, and the distance between the central axis of the inner electrode and the central axis of the discharge vessel is set to be larger than the outer diameter of the inner electrode. In addition, the object of the present invention is further achieved by forming the outer electrode with a seamless cylindrical wire mesh.

【0008】[0008]

【作用】塗料の紫外線硬化や紫外線を使用した金属表面
の乾式洗浄などには、高輝度の紫外線光源が必要とされ
るが、これらのランプの重要な性能として、集光系によ
る集光効率を大きくして高輝度を得るために、あるい
は、機器全体をコンパクトにするために、コンパクト性
が要求される。すなわち、外径が小さく、有効発光長に
対する全長の割合が小さい事が要求される。しかし、従
来の誘電体バリア放電ランプは、形状をコンパクトにす
ることが困難で、また、コンパクトな形状に出来たとし
てもランプへの注入電力が不十分になって光出力が不十
分になったり、あるいは放電が不安定になって光出力が
不安定になるという問題があった。
[Function] A high-intensity ultraviolet light source is required for the ultraviolet curing of paint and the dry cleaning of metal surfaces using ultraviolet light. Compactness is required in order to obtain high brightness by increasing the size or to make the entire device compact. That is, it is required that the outer diameter is small and the ratio of the total length to the effective emission length is small. However, it is difficult to make the shape of the conventional dielectric barrier discharge lamp compact, and even if the lamp is made compact, the power output to the lamp becomes insufficient due to insufficient power injection into the lamp. Alternatively, there has been a problem that the discharge becomes unstable and the light output becomes unstable.

【0009】以下、従来の誘電体バリア放電ランプの概
略図を図12に示して、上記した問題点を説明する。放
電容器1はガラス製で、内側管22、外側管23を同軸
に配置して中空円筒状にしたものである。外側管23の
外面には光透過性の誘電体バリア放電用の電極24が、
内側管22の外面にはアルミニウムの蒸着によって形成
した光反射膜を兼ねた誘電体バリア放電用の電極25が
それぞれ設けられている。放電容器の一端には、ゲッタ
27を収納するゲッタ室26が設けられている。アルミ
ニウムの蒸着によって形成した電極25を機械的、化学
的に保護するために、電極25の上に窒化ほう素からな
る保護膜28が設けられている。誘電体バリア放電は、
該「放電ハンドブック」に記載されているように、プラ
ズマの直径が非常に小さく、かつ、放電の持続時間が非
常に短い微小な放電プラズマ(以後これをマイクロプラ
ズマと記す)の多数の集まりである。放電空間29に、
誘電体バリア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、交流電源21によって電極24,25
に電圧を印加すると、放電空間29に多数のマイクロプ
ラズマが安定に発生し、エキシマ光が放出される。内側
管,外側管の内面に蛍光体が塗布されていれば、該蛍光
体がエキシマ光によって励起されて可視光を放出する。
FIG. 12 is a schematic diagram of a conventional dielectric barrier discharge lamp, and the above problem will be described. The discharge vessel 1 is made of glass, and has a hollow cylindrical shape in which an inner tube 22 and an outer tube 23 are coaxially arranged. On the outer surface of the outer tube 23, an electrode 24 for light-transmitting dielectric barrier discharge is provided.
On the outer surface of the inner tube 22, electrodes 25 for dielectric barrier discharge which also serve as a light reflection film formed by vapor deposition of aluminum are provided. At one end of the discharge vessel, a getter chamber 26 for accommodating a getter 27 is provided. In order to mechanically and chemically protect the electrode 25 formed by vapor deposition of aluminum, a protective film 28 made of boron nitride is provided on the electrode 25. Dielectric barrier discharge is
As described in the "Discharge Handbook", a large number of small discharge plasmas (hereinafter referred to as microplasma) having a very small plasma diameter and a very short discharge duration. . In the discharge space 29,
A discharge gas for forming excimer molecules by dielectric barrier discharge is filled, and electrodes 24 and 25 are supplied by an AC power supply 21.
When a voltage is applied to the discharge space 29, a large number of microplasmas are stably generated in the discharge space 29, and excimer light is emitted. If a phosphor is applied to the inner surfaces of the inner tube and the outer tube, the phosphor is excited by excimer light and emits visible light.

【0010】しかし、図12から明らかなように、先ず
第一に、電極24,25の間に二枚の誘電体、つまり内
側管22,外側管23が存在し、かつ、電極25の保護
膜28が設けられているので、該ランプを細径化するの
が著しく困難である。第二に、細径化出来たとしても内
側管22の放電空間29に面した表面積が小さくなるた
め、放電空間29への電力注入量が減少し、その結果、
光出力が低下するという欠点が生じる。第三に、放電容
器1内に金属が存在しないためゲッタを固定することが
出来ないので、ゲッタを収納するためのゲッタ収納室を
放電空間とは別に設ける必要があり、ランプの全長が長
くなる等の問題が生じる。
However, as is apparent from FIG. 12, first of all, there are two dielectrics between the electrodes 24 and 25, that is, the inner tube 22 and the outer tube 23, and the protective film of the electrode 25. Since the lamps 28 are provided, it is extremely difficult to reduce the diameter of the lamp. Second, even if the diameter can be reduced, the surface area of the inner tube 22 facing the discharge space 29 is reduced, so that the amount of power injected into the discharge space 29 is reduced.
A disadvantage arises in that the light output is reduced. Third, since the getter cannot be fixed because there is no metal in the discharge vessel 1, a getter storage chamber for storing the getter needs to be provided separately from the discharge space, and the overall length of the lamp becomes longer. And the like.

【0011】本発明の原理を説明するまえに、まず、一
般的な誘電体バリア放電の概要について説明する。数十
トール以上の中気圧アーク放電ランプや高圧アーク放電
ランプなどの通常のアーク放電においては放電空間に放
電プラズマが一条だけ存在し、電極面上には一個の小さ
な電極輝点が生じている。すなわち、電極の面積を大き
くしても、実質的に電極としての役割をしている部分は
非常に小さい部分である。一方、該放電ハンドブックに
記載されているように、誘電体バリア放電においては、
その放電路に誘電体が挿入されているので、この誘電体
が放電プラズマが一条に収斂するのを阻止するので、放
電空間に多条の放電プラズマが存在し、電極の広い面積
にわたって多数の電極輝点が均一に存在することにな
る。誘電体バリア放電ランプにおいてエキシマ光が高効
率で放出される原因の一つは、上記した多条の放電プラ
ズマの存在である。放電路に誘電体が挿入されている場
合における放電空間への電力の注入は、大雑把には、放
電空間に印加される電圧、すなわち、放電維持電圧と、
該誘電体における電圧降下の比に、すなわち、放電プラ
ズマのインピーダンスと誘電体のインピーダンスの比に
ほぼ比例する。放電空間を挟んで二枚の誘電体が存在す
る構成の誘電体バリア放電ランプにおいては、放電プラ
ズマが一条に収斂するのを阻止する効果が大きいので、
多条の放電プラズマが安定に存在し、その結果、安定な
光出力が得られるが、他方、誘電体が二枚存在するの
で、放電空間に電力が注入されにくく、その結果、光出
力が十分に得られないという欠点が生じる。これに対し
て、一枚の誘電体だけを有する誘電体バリア放電ラン
プ、すなわち、一つの電極が放電ガスに接している構造
の誘電体バリア放電ランプにおいては、放電空間への電
力注入が容易になるという利点が生じるが、一方、放電
プラズマが一条に収斂するのを阻止する効果が小さいの
で、一時的に、放電ガスに接している金属電極上の一点
に放電が集中して、その結果、放電が不安定で光出力が
不安定になっり、エキシマ光の放射効率が低下するなど
の不利点が生じる。
Before explaining the principle of the present invention, first, an outline of a general dielectric barrier discharge will be described. In a normal arc discharge such as a medium pressure arc discharge lamp or a high pressure arc discharge lamp of several tens of torr or more, only one discharge plasma exists in a discharge space, and one small electrode luminescent spot is generated on an electrode surface. That is, even if the area of the electrode is increased, a portion that substantially functions as an electrode is a very small portion. On the other hand, as described in the discharge handbook, in the dielectric barrier discharge,
Since a dielectric is inserted into the discharge path, the dielectric prevents the discharge plasma from converging into a single line, so that there are multiple discharge plasmas in the discharge space, and a large number of electrodes are formed over a wide area of the electrode. Bright spots will be uniformly present. One of the reasons why excimer light is emitted with high efficiency in a dielectric barrier discharge lamp is the existence of the above-mentioned multiple discharge plasmas. The injection of power into the discharge space when a dielectric is inserted in the discharge path is roughly based on a voltage applied to the discharge space, that is, a discharge maintaining voltage,
It is approximately proportional to the ratio of the voltage drop in the dielectric, that is, the ratio of the impedance of the discharge plasma to the impedance of the dielectric. In a dielectric barrier discharge lamp having a configuration in which two dielectrics are present across the discharge space, the effect of preventing the discharge plasma from converging into a single line is large,
Although multiple discharge plasmas are stably present, a stable light output can be obtained.On the other hand, since there are two dielectrics, power is hardly injected into the discharge space, and as a result, the light output is sufficient. Disadvantageously cannot be obtained. In contrast, in a dielectric barrier discharge lamp having only one dielectric, that is, a dielectric barrier discharge lamp having a structure in which one electrode is in contact with a discharge gas, power can be easily injected into a discharge space. On the other hand, since the effect of preventing the discharge plasma from converging into a single line is small, the discharge is temporarily concentrated at one point on the metal electrode in contact with the discharge gas, and as a result, Disadvantages such as unstable discharge, unstable light output, and reduced radiation efficiency of excimer light occur.

【0012】本発明者等は、少なくとも、光透過性で、
細長い管状で、誘電体バリア放電の第一の誘電体を兼ね
た放電容器と、該放電容器の外面の少なくとも一部に設
けた誘電体バリア放電を行うための光透過性の外側電極
と、該放電容器の内側に配置された細長い内側電極と、
該放電容器に充填された該誘電体バリア放電によってエ
キシマ分子を形成する放電用ガスからなる概略管状であ
る誘電体バリア放電ランプにおいて、放電用ガスとして
キセノンガス、もしくは塩素と希ガスの混合ガスを使用
して、該内側電極の形状を変化させて、放電プラズマが
一条に収斂する現象について検討を行った。その結果、
該内側電極を細長い金属丸棒あるいは細長い金属円管で
構成すると、該内側電極が放電用ガスに接していても、
放電プラズマが一条に収斂する現象が発生しにくい事を
発見した。ここで言う「細長い」の意味は、金属丸棒あ
るいは金属円管の誘電体バリア放電用電極として動作し
ている部分の長さと平均的な外径の比が大きいことで、
特に、この比が30以上、特に、80以上において放電
プラズマが一条に収斂する現象が発生しにくい。
[0012] The present inventors have at least considered that they are light-transmitting,
An elongated tubular, discharge vessel also serving as a first dielectric of the dielectric barrier discharge, and a light-transmissive outer electrode for performing a dielectric barrier discharge provided on at least a part of the outer surface of the discharge vessel; An elongated inner electrode located inside the discharge vessel,
In a substantially tubular dielectric barrier discharge lamp composed of a discharge gas forming excimer molecules by the dielectric barrier discharge filled in the discharge vessel, xenon gas or a mixed gas of chlorine and a rare gas is used as a discharge gas. The phenomenon of discharge plasma converging into a single line was examined by changing the shape of the inner electrode. as a result,
When the inner electrode is formed of an elongated metal round bar or an elongated metal circular tube, even if the inner electrode is in contact with the discharge gas,
It has been found that the phenomenon in which the discharge plasma converges in one line is unlikely to occur. The meaning of "elongated" here is that the ratio of the length of the part operating as a dielectric barrier discharge electrode of a metal round bar or metal tube to the average outer diameter is large,
In particular, when the ratio is 30 or more, particularly 80 or more, a phenomenon in which the discharge plasma converges in one line hardly occurs.

【0013】すなわち、少なくとも、光透過性で、細長
い管状で、誘電体バリア放電の誘電体を兼ねた放電容器
と、該放電容器の外面の少なくとも一部に設けた誘電体
バリア放電を行うための光透過性の外側電極と、該放電
容器の内側に配置された細長い内側電極と、該放電容器
に充填された該誘電体バリア放電によってエキシマ分子
を形成する放電用ガスからなる概略管状である誘電体バ
リア放電ランプにおいて、該内側電極を細長い金属棒あ
るいは細長い金属管で構成し、かつ、該内側電極が放電
用ガスに接するように構成すると、先ず第一に、放電プ
ラズマが一条に収斂する現象が発生しにくく、従って光
出力の変動が少なく、第二に、放電路中に挿入されてい
る誘電体が1枚に減少し、かつ、保護膜28も不要にな
るので、ランプの細径化が容易に実現でき、第三に、誘
電体が1枚に減少したので表面積の小さな細長い内側電
極を使用しても放電空間に十分に電力が注入でき、従っ
て光出力が十分に大きく、高輝度で、かつ、光出力が安
定でコンパクトな誘電体バリア放電ランプが得られる。
That is, at least a light-transmissive, elongated tubular discharge vessel serving also as a dielectric for the dielectric barrier discharge, and a dielectric barrier discharge provided on at least a part of the outer surface of the discharge vessel for performing the dielectric barrier discharge A substantially tubular dielectric comprising a light-transmissive outer electrode, an elongated inner electrode disposed inside the discharge vessel, and a discharge gas that forms excimer molecules by the dielectric barrier discharge filled in the discharge vessel. In the body barrier discharge lamp, if the inner electrode is formed of an elongated metal rod or an elongated metal tube and the inner electrode is configured to be in contact with the discharge gas, first, the phenomenon that the discharge plasma converges into a single line. And the fluctuation of light output is small. Secondly, the number of dielectrics inserted in the discharge path is reduced to one, and the protective film 28 is not required. Third, since the diameter can be easily realized, and thirdly, since the number of dielectrics is reduced to one, even when an elongated inner electrode having a small surface area is used, sufficient power can be injected into the discharge space, and thus the light output is sufficiently large. A compact dielectric barrier discharge lamp with high luminance and stable light output can be obtained.

【0014】さらに、集光鏡と組み合わされた場合にお
いては、ランプから放出された紫外光は集光鏡で反射さ
れるが、反射された紫外光の一部はランプに戻ってき
て、ランプを通過後再び集光鏡で反射され、集光系から
放出される。本発明のように、内側電極として細い金属
棒あるいは細長い金属管を使用すると、内側電極による
紫外光の吸収が少なく、従って、集光鏡と組み合わされ
た場合においても、高い発光効率のランプを得ることが
出来る。
Further, when combined with a condenser mirror, the ultraviolet light emitted from the lamp is reflected by the condenser mirror, but a part of the reflected ultraviolet light returns to the lamp, and After passing through, it is reflected by the condenser mirror again and emitted from the condenser system. When a thin metal rod or a long metal tube is used as the inner electrode as in the present invention, absorption of ultraviolet light by the inner electrode is small, and therefore, even when combined with a condenser mirror, a lamp with high luminous efficiency is obtained. I can do it.

【0015】ゲッタを該内側電極に取り付けると、別に
ゲッタ収納室あるいはゲッタを取り付けるための別な部
材を設ける必要がないため、コンパクトなランプが得ら
れる。
When a getter is attached to the inner electrode, a compact lamp can be obtained because it is not necessary to separately provide a getter storage chamber or another member for attaching the getter.

【0016】該細長い金属棒あるいは細長い金属管の一
端を、該放電容器の一端に気密に取り付けかつ放電容器
の外部に引き出す構成にし、他端は該放電容器内にある
ように構成すると、第一に、電極リード線が一端にのみ
存在するのでコンバクト化が可能になり、第二に、誘電
体バリア放電ランプを点灯するには高電圧が必要であ
り、高電圧が印加される電極リード線等の安全対策が必
要であるが、上記の内側電極の方を高電圧とすることに
より、絶縁対策が一端ですみ、さらにコンパクトな誘電
体バリア放電ランプが得られる。
When one end of the elongated metal rod or the elongated metal tube is air-tightly attached to one end of the discharge vessel and drawn out of the discharge vessel, and the other end is located inside the discharge vessel, Second, since the electrode lead wire is present only at one end, conversion can be achieved. Second, a high voltage is required to light the dielectric barrier discharge lamp, and the electrode lead wire to which a high voltage is applied is required. Although the above-mentioned safety measures are necessary, by setting the above-mentioned inner electrode to a higher voltage, insulation measures can be completed at one end, and a more compact dielectric barrier discharge lamp can be obtained.

【0017】該細長い金属棒あるいは細長い金属管の他
端を該放電容器の他端に固定する構成すると、該金属電
極は両端が支持されることになり、細長い金属電極を細
長い放電容器の中に精度良い位置関係を保って設置する
ことが可能になり、ばらつきの少ない誘電体バリア放電
ランプが得られる。該細長い金属棒あるいは細長い金属
管の他端を該放電容器の他端にゆるく保持する構成にす
ると、第一に、製造が容易になり、第二に、該細長い金
属電極として、放電容器の熱膨張率と異なる熱膨張率を
有する金属を使用することが可能になり、例えばゲッタ
材である金属を電極として使用することが可能になり、
長寿命化等の対策の自由度が大きくなるという利点が生
じる。該細長い金属棒あるいは細長い金属管の他端を該
放電容器の他端にゆるく保持する部材を該誘電体バリア
放電ランプの排気管の残部と兼用させると、製造がさら
に容易になり、かつ、安価になるという利点が生じる。
When the other end of the elongated metal rod or the elongated metal tube is fixed to the other end of the discharge vessel, both ends of the metal electrode are supported, and the elongated metal electrode is placed in the elongated discharge vessel. It is possible to install the dielectric barrier discharge lamp with a good positional relationship, and to obtain a dielectric barrier discharge lamp with little variation. When the other end of the elongated metal rod or the elongated metal tube is loosely held at the other end of the discharge vessel, firstly, manufacture becomes easy, and secondly, as the elongated metal electrode, the heat of the discharge vessel is used. It is possible to use a metal having a coefficient of thermal expansion different from the coefficient of expansion, for example, it is possible to use a metal that is a getter material as an electrode,
There is an advantage that the degree of freedom of measures such as extension of life is increased. When the member for loosely holding the other end of the elongated metal rod or the elongated metal tube at the other end of the discharge vessel is also used as the rest of the exhaust pipe of the dielectric barrier discharge lamp, the production is further facilitated and the cost is reduced. This has the advantage of becoming

【0018】放電容器の外面の一部に光反射膜を設け、
光反射膜を設け無い部分が容器の長手方向にスリット状
に残り、スリット状に光を取り出す構成のアパーチャ形
ランプは、放電容器の外面の全周からほぼ均一に光が放
出される構造のランプに比較し、コンパクトで、高輝度
が得られるという特長がある。しかし、蛍光ランプにお
いてはアパーチャ形ランプは実現されているが、低圧水
銀放電や高圧アーク放電を利用した従来の紫外線ランプ
においてはアパーチャ形ランプは実現されていない。そ
の理由は、紫外線はランプ内の放電ガスやプラズマに吸
収されるので、プラズマから放出された紫外光が反射膜
で数多く反射されたのちに光取り出し部分から放出され
る構成のアパーチャ形ランプは、発光効率が著しく低下
するからである。
A light reflecting film is provided on a part of the outer surface of the discharge vessel,
An aperture-type lamp having a configuration in which a light-reflecting film is not provided remains in a slit shape in the longitudinal direction of the container and takes out light in a slit shape. It has the advantage that it is more compact and can obtain high brightness. However, although an aperture-type lamp has been realized in a fluorescent lamp, an aperture-type lamp has not been realized in a conventional ultraviolet lamp using low-pressure mercury discharge or high-pressure arc discharge. The reason is that since the ultraviolet light is absorbed by the discharge gas or plasma in the lamp, the aperture type lamp of the configuration in which the ultraviolet light emitted from the plasma is emitted from the light extraction part after being reflected by the reflection film many times, This is because the luminous efficiency is significantly reduced.

【0019】少なくとも、光透過性で、細長い管状で、
誘電体バリア放電の誘電体を兼ねた放電容器と、該放電
容器の外面の少なくとも一部に設けた誘電体バリア放電
を行うための光透過性の外側電極と、該放電容器の内側
に配置された細長い内側電極と、該放電容器に充填され
た該誘電体バリア放電によってエキシマ分子を形成する
放電用ガスからなる概略管状である誘電体バリア放電ラ
ンプにおいて、該内側電極を細長い金属棒あるいは細長
い金属管で構成し、該内側電極が放電用ガスに接してい
るように構成し、かつ、該誘電体バリア放電ランプを該
放電容器の外周面の一部に設けた光取り出し部分からス
リット状に光を取り出すアパーチャ形ランプに構成する
と、まず第一に、エキシマ光は放電ガスやプラズマに吸
収されないので、高効率の紫外光放出のアパーチャ形ラ
ンプが実現でき、第二に、該内側電極が細長い金属棒あ
るいは細長い金属管からなるので、該内側電極による紫
外光の吸収が少なく、従って高効率が得られ、第三に、
該内側電極が放電用ガスに接しているので大きな電力を
注入出来、従って、高い光出力が得られ、すなわち、コ
ンパクトで、高輝度の紫外線放出のアパーチャ形誘電体
バリア放電ランプが得られる。
At least light transmissive, elongated tubular,
A discharge vessel serving also as a dielectric of the dielectric barrier discharge, a light-transmissive outer electrode for performing a dielectric barrier discharge provided on at least a part of an outer surface of the discharge vessel, and disposed inside the discharge vessel. An elongated metal electrode or an elongated metal rod in a substantially tubular dielectric barrier discharge lamp comprising a discharge gas that forms excimer molecules by the dielectric barrier discharge filled in the discharge vessel. A tube, the inner electrode is in contact with a discharge gas, and the dielectric barrier discharge lamp emits light in a slit shape from a light extraction portion provided on a part of an outer peripheral surface of the discharge vessel. First, the excimer light is not absorbed by the discharge gas or plasma, so that an aperture lamp with high efficiency ultraviolet light emission can be realized. In two, since the inner electrode consisting of an elongated metal bar or elongated metal tube, less absorption of ultraviolet light by the inner electrode, thus high efficiency can be obtained, Third,
Since the inner electrode is in contact with the discharge gas, a large amount of power can be injected, and therefore, a high light output can be obtained, that is, a compact, high-intensity ultraviolet-emitting aperture-type dielectric barrier discharge lamp can be obtained.

【0020】該アパーチャ形誘電体バリア放電ランプに
おいて、該光取り出し部分の外面に、該外側電極と電気
的に接続され、かつ、光透過性である部材を設けた構成
にすると、誘電体バリア放電によって発生した電磁雑音
電波が光取り出し部分から漏れるのを防止出来るという
利点が生じる。該アパーチャ形誘電体バリア放電ランプ
において、該外側電極を該放電容器の外周面の一部分に
設置し、該光取り出し部分を該外側電極の反対側の位置
とし、かつ、該内側電極を該放電容器の中心軸よりも該
光取り出し部分から離れて設けた構成にすると、該内側
電極が光取り出し部分から離れているので光の取り出し
効率が高くなり、かつ、該外側電極と該内側電極の距離
が短くなるので、放電始動電圧が低下するという利点が
生じる。該アパーチャ形誘電体バリア放電ランプにおい
て、該外側電極を該放電容器の外周面の一部分に設置
し、該光取り出し部分を該外側電極の反対側の位置と
し、かつ、該内側電極を該放電容器の中心軸よりも該光
取り出し部分に近づけて設けた構成にすると、該外側電
極と該内側電極間の距離が大きくなり、従って放電空間
を大きくできるので、より細い放電容器で大きな光出力
が得られるという利点が生じる。
In the aperture-type dielectric barrier discharge lamp, when a member that is electrically connected to the outer electrode and that is light-transmissive is provided on the outer surface of the light extraction portion, the dielectric barrier discharge lamp can be used. There is an advantage that it is possible to prevent the electromagnetic noise radio waves generated from leaking from the light extraction portion. In the aperture-type dielectric barrier discharge lamp, the outer electrode is provided on a part of an outer peripheral surface of the discharge vessel, the light extraction portion is located at a position opposite to the outer electrode, and the inner electrode is disposed on the discharge vessel. When the inner electrode is separated from the light extraction portion, the light extraction efficiency is increased because the inner electrode is separated from the light extraction portion, and the distance between the outer electrode and the inner electrode is reduced. Since it is shorter, there is an advantage that the discharge starting voltage is reduced. In the aperture-type dielectric barrier discharge lamp, the outer electrode is provided on a part of an outer peripheral surface of the discharge vessel, the light extraction portion is located at a position opposite to the outer electrode, and the inner electrode is disposed on the discharge vessel. In the configuration provided closer to the light extraction portion than the central axis of the electrode, the distance between the outer electrode and the inner electrode is increased, so that the discharge space can be enlarged, so that a large light output can be obtained with a thinner discharge vessel. This has the advantage of being

【0021】該放電容器が円筒であり、該内側電極が丸
棒あるいは円管状の金属である該誘電体バリア放電ラン
プにおいては、該円筒状の放電容器の内径が、丸棒ある
いは円管状の金属からなる該内側電極の外径の3倍未満
においては、内側電極による可視光の吸収が無視できな
なり、また、該内側電極の外径の40倍を越えた領域に
おいては、外側電極と内側電極との電極面積のアンバラ
ンスにより放電が不安定になると言う欠点が生じた。即
ち、該放電容器が円筒であり、該内側電極が丸棒あるい
は円管状の金属であり、該放電容器の内径を、該内側電
極の外径の3倍から40倍の範囲に構成することによ
り、発光効率が十分で、かつ、光出力の安定な誘電体バ
リア放電ランプが得られる。
In the dielectric barrier discharge lamp, wherein the discharge vessel is a cylinder and the inner electrode is a round bar or a tubular metal, the inner diameter of the cylindrical discharge vessel is a round bar or a tubular metal. When the outer diameter of the inner electrode is less than 3 times, the absorption of visible light by the inner electrode becomes negligible, and in the region exceeding 40 times the outer diameter of the inner electrode, There is a disadvantage that the discharge becomes unstable due to the imbalance of the electrode area with the electrode. That is, the discharge vessel is a cylinder, the inner electrode is a round bar or a tubular metal, and the inner diameter of the discharge vessel is configured to be 3 to 40 times the outer diameter of the inner electrode. Thus, a dielectric barrier discharge lamp having sufficient luminous efficiency and stable light output can be obtained.

【0022】該放電容器が円筒であり、該内側電極が丸
棒あるいは円管状の金属である該誘電体バリア放電ラン
プにおいて、該外側電極を該放電容器の全周に渡って設
け、かつ、該内側電極の中心軸と該放電容器の中心軸と
の距離を該内側電極の外径以上離して設置した構成にす
ると、該内側電極と該外側電極間の距離が短くなるの
で、放電始動電圧が低くなり、従って点灯用電源が簡略
になるという利点が生じる。放電始動電圧低下の効果
は、該内側電極の中心軸と該放電容器の中心軸との距離
が該内側電極の外径以上において著しい。
[0022] In the dielectric barrier discharge lamp, wherein the discharge vessel is a cylinder and the inner electrode is a round bar or a tubular metal, the outer electrode is provided around the entire circumference of the discharge vessel. If the distance between the center axis of the inner electrode and the center axis of the discharge vessel is set to be larger than the outer diameter of the inner electrode, the distance between the inner electrode and the outer electrode becomes shorter, so that the discharge starting voltage is reduced. This has the advantage that the lighting power supply is simplified. The effect of lowering the discharge starting voltage is significant when the distance between the central axis of the inner electrode and the central axis of the discharge vessel is greater than the outer diameter of the inner electrode.

【0023】該外側電極をシームレスの円筒状金網で構
成すると、平板状の金網を巻きつけて円筒状に構成した
場合に生じる金網の縁の重なり部分が無いので、誘電体
バリア放電ランプの外径が小さくなるという利点が生じ
る。
When the outer electrode is formed of a seamless cylindrical wire mesh, there is no overlap between the edges of the wire mesh which occurs when a flat wire mesh is wound to form a cylindrical shape. This has the advantage that is smaller.

【0024】[0024]

【実施例】本発明の第一の実施例の誘電体バリア放電ラ
ンプを、図1に示す。放電容器1は、内径5mm、全長
200mmの合成石英ガラス管から成り、その一端11
には内側電極5の一端が気密にとりつけられ、放電容器
1の他端12は気密に閉鎖されている。内側電極5は、
タングステンからなる直径1mmの無空棒で、該放電容
器1と同軸に、かつ、内側電極の他端6が放電容器内に
存在する。該内側電極を該放電容器の一端11に気密に
取り付ける方法は、まずタングステンにタングステンの
熱膨張率と同等の熱膨張率のガラスを被着させ、その上
に石英ガラスとタングステンの熱膨張率の中間程度の熱
膨張率を有するガラスを被着させる、いわゆるグレーデ
ッドシール法を使用した。該内側電極の一端は放電容器
1の外側に引き出され、電源21に接続される。放電容
器1の外面には外側電極4としてシームレスのステンレ
ス円筒金網を設けられている。外側電極4は、気密に閉
鎖されている該放電容器の他端12の外面にも設けられ
ている。放電容器1には一端11付近に設けた排気管よ
り、放電用ガスとしてキセノンを30kPa封入した。
3は、排気管の残部である。外側電極4と内部電極5の
間に電源21によって20kHz,3kVの高周波電圧
を印加したところ、安定な誘電体バリア放電が発生し、
その結果、波長172nmに最大値を有する真空紫外線
が効率よく放射された。この実施例の誘電体バリア放電
ランプの特長を纏めると、先ず第一に、放電プラズマが
一条に収斂する現象が発生しにくく、従って光出力の変
動が少なく、第二に、内側電極が直径1mmと細いため
ランプの細径化が容易に実現でき、第三に、表面積の小
さな細長い内側電極は放電用ガスに接しているので、放
電空間に十分に電力が注入でき、従って光出力が十分に
大きく、第四に放電容器1の他端12まで発光するので
ランプの有効発光長の割合が大きくなり、従って、光出
力が大きく、かつ、安定でコンパクトな誘電体バリア放
電ランプが得られた。
FIG. 1 shows a dielectric barrier discharge lamp according to a first embodiment of the present invention. The discharge vessel 1 is composed of a synthetic quartz glass tube having an inner diameter of 5 mm and a total length of 200 mm, and one end 11 of the tube.
, One end of the inner electrode 5 is hermetically attached, and the other end 12 of the discharge vessel 1 is hermetically closed. The inner electrode 5
An empty rod made of tungsten and having a diameter of 1 mm, coaxial with the discharge vessel 1, and the other end 6 of the inner electrode is present in the discharge vessel. The method of airtightly attaching the inner electrode to one end 11 of the discharge vessel is as follows. First, a glass having a coefficient of thermal expansion equivalent to the coefficient of thermal expansion of tungsten is applied to tungsten, and then the quartz glass and the coefficient of thermal expansion of tungsten are coated thereon. A so-called graded seal method, in which a glass having an intermediate coefficient of thermal expansion was applied, was used. One end of the inner electrode is drawn out of the discharge vessel 1 and connected to a power supply 21. A seamless stainless steel wire mesh is provided on the outer surface of the discharge vessel 1 as the outer electrode 4. The outer electrode 4 is also provided on the outer surface of the other end 12 of the discharge vessel which is hermetically closed. Xenon was filled in the discharge vessel 1 as discharge gas at 30 kPa from an exhaust pipe provided near one end 11.
3 is the rest of the exhaust pipe. When a high frequency voltage of 20 kHz and 3 kV is applied between the outer electrode 4 and the inner electrode 5 by the power supply 21, stable dielectric barrier discharge occurs,
As a result, vacuum ultraviolet rays having a maximum value at a wavelength of 172 nm were efficiently emitted. The characteristics of the dielectric barrier discharge lamp of this embodiment can be summarized as follows. First, the phenomenon that the discharge plasma converges in a single line is less likely to occur, and therefore, the fluctuation of the light output is small. Third, the thinner inner electrode with a small surface area is in contact with the discharge gas, so that sufficient power can be injected into the discharge space, and therefore the light output is sufficiently high. Fourth, since the lamp emits light up to the other end 12 of the discharge vessel 1, the ratio of the effective emission length of the lamp is increased, and therefore, a stable and compact dielectric barrier discharge lamp having a large light output is obtained.

【0025】本発明の第二の実施例の誘電体バリア放電
ランプを、図2に示す。内側電極5は管状であり、その
両端は、放電容器の両端11,12に気密に固定封止さ
れている。この場合、電極が中空なので重量が小さくな
るという利点が生じる。また、内側電極5の一部の表面
にジルコニウムとチタンの合金である粉末ゲッタ2が塗
布されている。本実施例においては、ゲッタを設けたに
もかかわらずランプが大きくならず、かつ、内側電極が
中空管状なので重量が小さくなるという利点が生じる。
FIG. 2 shows a dielectric barrier discharge lamp according to a second embodiment of the present invention. The inner electrode 5 has a tubular shape, and both ends are hermetically fixed and sealed to both ends 11 and 12 of the discharge vessel. In this case, there is an advantage that the weight is reduced because the electrode is hollow. A powder getter 2, which is an alloy of zirconium and titanium, is applied to a part of the surface of the inner electrode 5. In the present embodiment, there is an advantage that the lamp does not become large despite the provision of the getter, and the weight is reduced because the inner electrode is a hollow tube.

【0026】本発明の第三の実施例の誘電体バリア放電
ランプを、図3に示す。本実施例のランプの構造は、第
一の実施例のランプ構造に加えて、該内側電極5の他端
6を該放電容器1の他端12に埋め込んで固定したもの
である。放電容器1と内側電極5の中心軸を正確に合致
させやすく、ばらつきの少ないランプが得られる、内側
電極5の両端が固定されているので機械的な強度が大き
いなどの利点が生じる。
FIG. 3 shows a dielectric barrier discharge lamp according to a third embodiment of the present invention. The structure of the lamp of this embodiment is such that, in addition to the lamp structure of the first embodiment, the other end 6 of the inner electrode 5 is embedded in the other end 12 of the discharge vessel 1 and fixed. Advantages such as easy alignment of the central axis of the discharge vessel 1 and the inner electrode 5 to obtain a lamp with less variation, and higher mechanical strength because both ends of the inner electrode 5 are fixed are obtained.

【0027】本発明の第四の実施例の誘電体バリア放電
ランプを、図4に示す。本実施例のランプの構造は、第
一の実施例のランプ構造に加えて、ランプの全長が30
0mmと長く、かつ、該内側電極5の他端6を該放電容
器1の他端12に設けられた窪み7に挿入し、ゆるく保
持したものであり、また、ゲッタ2が内側電極5の表面
全体に塗布されている。本実施例においては、ランプの
製造が容易になり、さらに、内側電極5と放電容器1の
熱膨張率が異なったとしても、その差が窪み7で吸収さ
れるので、ランプの全長が300mmと長いにも拘わら
ず、信頼性の高い誘電体バリア放電ランプが得られた。
FIG. 4 shows a dielectric barrier discharge lamp according to a fourth embodiment of the present invention. The structure of the lamp of the present embodiment has a total length of 30 in addition to the lamp structure of the first embodiment.
0 mm, and the other end 6 of the inner electrode 5 is inserted into a recess 7 provided in the other end 12 of the discharge vessel 1 and held loosely. It is applied all over. In this embodiment, the manufacture of the lamp becomes easy, and even if the thermal expansion coefficients of the inner electrode 5 and the discharge vessel 1 are different, the difference is absorbed by the recess 7, so that the total length of the lamp is 300 mm. Despite its long length, a highly reliable dielectric barrier discharge lamp was obtained.

【0028】本発明の第五の実施例の誘電体バリア放電
ランプを、図5に示す。本実施例のランプの構造は、第
四の実施例のランプ構造における窪み7を、誘電体バリ
ア放電ランプの排気管の残部3と兼用させたもので、製
造がさらに容易になり、かつ、安価になるという利点が
生じる。
FIG. 5 shows a dielectric barrier discharge lamp according to a fifth embodiment of the present invention. The structure of the lamp of the present embodiment is such that the recess 7 in the lamp structure of the fourth embodiment is also used as the remaining portion 3 of the exhaust pipe of the dielectric barrier discharge lamp, so that the manufacturing is further facilitated and the cost is reduced. This has the advantage of becoming

【0029】本発明の第六の実施例の誘電体バリア放電
ランプの断面図を、図6に示す。本実施例のランプは、
第五の実施例の誘電体バリア放電ランプにおける放電容
器1を中空楕円筒にした構成で、第五の実施例の利点に
加えて、薄形の誘電体バリア放電ランプが得られるとい
う利点が生じる。
FIG. 6 is a sectional view of a dielectric barrier discharge lamp according to a sixth embodiment of the present invention. The lamp of this embodiment is
With the configuration in which the discharge vessel 1 in the dielectric barrier discharge lamp of the fifth embodiment is a hollow elliptical cylinder, there is an advantage that a thin dielectric barrier discharge lamp can be obtained in addition to the advantage of the fifth embodiment. .

【0030】本発明の第七の実施例のアパーチャ形誘電
体バリア放電ランプの断面図を、図7に示す。本実施例
のランプにおいては、放電容器1の外周面の一部にアル
ミニウムからなる光反射板を兼ねた外側電極8が設けら
ており、該外側電極8が設けられていない管壁部分が、
光取り出し部分9になっている構成である。この部分
は、ランプの長手方向に沿ってスリット状に伸びてい
る。放電容器1内に設けられた内側電極5が細く、か
つ、大きな電力を注入することが出来るので、コンパク
トで光出力の大きなアパーチャ形の誘電体バリア放電ラ
ンプを得ることが出来る。
FIG. 7 is a sectional view of an aperture type dielectric barrier discharge lamp according to a seventh embodiment of the present invention. In the lamp of the present embodiment, an outer electrode 8 also serving as a light reflection plate made of aluminum is provided on a part of the outer peripheral surface of the discharge vessel 1, and a tube wall portion where the outer electrode 8 is not provided is
This is a configuration in which the light extraction portion 9 is provided. This portion extends like a slit along the longitudinal direction of the lamp. Since the inner electrode 5 provided in the discharge vessel 1 is thin and large power can be injected, it is possible to obtain an aperture-type dielectric barrier discharge lamp which is compact and has a large light output.

【0031】本発明の第八の実施例のアパーチャ形誘電
体バリア放電ランプの断面図を、図8に示す。本実施例
のランプ構造は、第七の実施例のアパーチャ形誘電体バ
リア放電ランプの放電容器1を中空楕円筒にして、光取
り出し部分9を長軸方向の管壁に設けた構成である。光
取り出し部分9に対して放電空間を大きくとれるので、
より高輝度のアパーチャ形誘電体バリア放電ランプが得
られる。
FIG. 8 is a sectional view of an aperture type dielectric barrier discharge lamp according to an eighth embodiment of the present invention. The lamp structure of the present embodiment is configured such that the discharge vessel 1 of the aperture type dielectric barrier discharge lamp of the seventh embodiment is a hollow elliptical cylinder, and the light extraction portion 9 is provided on the tube wall in the long axis direction. Since the discharge space can be made larger than the light extraction part 9,
A higher brightness aperture-type dielectric barrier discharge lamp is obtained.

【0032】本発明の第九の実施例のアパーチャ形誘電
体バリア放電ランプは、第八の実施例のアパーチャ形誘
電体バリア放電ランプの光取り出し部分9を放電容器1
の短軸方向の管壁に設けた構成である。放電容器1の厚
みに対して光取り出し部分9を大きくとれるという利点
が生じる。すなわち、より薄型のアパーチャ形誘電体バ
リア放電ランプが得られる。
The aperture-type dielectric barrier discharge lamp according to the ninth embodiment of the present invention is different from the aperture-type dielectric barrier discharge lamp according to the eighth embodiment in that the light-extracting portion 9 of the discharge lamp 1 has
Is provided on the tube wall in the short axis direction. There is an advantage that the light extraction portion 9 can be made larger than the thickness of the discharge vessel 1. That is, a thinner aperture type dielectric barrier discharge lamp can be obtained.

【0033】本発明の第十の実施例のアパーチャ形誘電
体バリア放電ランプの断面図を、図9に示す。本実施例
のランプにおいては、放電容器1の内周面の一部に多層
誘電膜からなる光反射膜10が設けられており、該光反
射膜10が設けられていない管壁部分が、光取り出し部
分9になっており、さらに、放電容器1の外面全周にシ
ームレスの円筒状金属網からなる外側電極4を設けた構
成である。すなわち、外側電極4の光取り出し部分9の
外面に存在する部分は、該外側電極と電気的に接続さ
れ、かつ、網であるから光透過性である部材に相当し、
従って、誘電体バリア放電によって発生した電磁雑音電
波が光取り出し部分9から漏れるのを防止出来るという
利点が生じる。
FIG. 9 is a sectional view of an aperture type dielectric barrier discharge lamp according to a tenth embodiment of the present invention. In the lamp of the present embodiment, a light reflecting film 10 made of a multilayer dielectric film is provided on a part of the inner peripheral surface of the discharge vessel 1. It is a take-out portion 9, and furthermore, the outer electrode 4 made of a seamless cylindrical metal net is provided all around the outer surface of the discharge vessel 1. That is, the portion of the outer electrode 4 existing on the outer surface of the light extraction portion 9 is electrically connected to the outer electrode, and corresponds to a light-transmitting member because it is a net.
Therefore, there is an advantage that the electromagnetic noise radio waves generated by the dielectric barrier discharge can be prevented from leaking from the light extraction portion 9.

【0034】本発明の第十一の実施例のアパーチャ形誘
電体バリア放電ランプの断面図を、図10に示す。本実
施例のランプの構造は、内側電極5を該放電容器1の中
心軸Xよりも該光取り出し部分9に接近させて設けたこ
と以外は第七の実施例と同一構造である。このような構
造によって、該外側電極と該内側電極との間の距離が長
くなるので、ランプへの入力が大きくなり、従って、光
出力が大きくなるという利点が生じる。
FIG. 10 is a sectional view of an aperture type dielectric barrier discharge lamp according to an eleventh embodiment of the present invention. The structure of the lamp of this embodiment is the same as that of the seventh embodiment except that the inner electrode 5 is provided closer to the light extraction portion 9 than the central axis X of the discharge vessel 1. Such a structure has the advantage of increasing the distance between the outer and inner electrodes, thus increasing the input to the lamp and therefore the light output.

【0035】本発明の第十二の実施例のアパーチャ形誘
電体バリア放電ランプの断面図を、図11に示す。本実
施例のランプの構造は、内側電極5を該放電容器1の中
心軸Xよりも該光取り出し部分9から遠ざけて設けたこ
と以外は第七の実施例と同一構造である。このような構
造によって、該外側電極と該内側電極との間の距離が短
くなったので、放電始動電圧が低下し、かつ、該内側電
極5が該光取り出し部分9から離れているので、光の取
り出し効率が増大し、高効率であるという利点が生じ
る。
FIG. 11 is a sectional view showing an aperture type dielectric barrier discharge lamp according to a twelfth embodiment of the present invention. The structure of the lamp of this embodiment is the same as that of the seventh embodiment except that the inner electrode 5 is provided farther from the light extraction portion 9 than the central axis X of the discharge vessel 1. With such a structure, the distance between the outer electrode and the inner electrode is shortened, so that the discharge starting voltage is lowered, and the inner electrode 5 is separated from the light extraction portion 9, so that the light Has an advantage that the take-out efficiency is increased and the efficiency is high.

【0036】本発明の第十三の実施例の誘電体バリア放
電ランプは、第一の実施例の誘電体バリア放電ランプに
おける内側電極5を放電容器1の中心軸より1.5mm
ずらして設置した構成である。この実施例においては放
電開始電圧が低くなるという利点が生じる。
In the dielectric barrier discharge lamp according to the thirteenth embodiment of the present invention, the inner electrode 5 of the dielectric barrier discharge lamp according to the first embodiment is positioned 1.5 mm from the central axis of the discharge vessel 1.
It is a configuration in which it is staggered. In this embodiment, there is an advantage that the discharge starting voltage is reduced.

【0037】[0037]

【発明の効果】上記したように、本発明によれば、コン
パクトで、光出力が十分に大きく、高輝度で、かつ、安
定である誘電体バリア放電ランプをを提供できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a dielectric barrier discharge lamp which is compact, has a sufficiently large light output, is high in brightness, and is stable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の誘電体バリア放電ランプの実施例の説
明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of an embodiment of a dielectric barrier discharge lamp of the present invention.

【図2】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例
の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge lamp of the present invention.

【図3】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例
の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge lamp of the present invention.

【図4】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例
の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge lamp of the present invention.

【図5】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例
の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge lamp of the present invention.

【図6】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例
の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な断面を
示す。
FIG. 6 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge lamp of the present invention, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the lamp.

【図7】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例
の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な断面を
示す。
FIG. 7 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge lamp of the present invention, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the lamp.

【図8】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例
の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な断面を
示す。
FIG. 8 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge lamp of the present invention, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the lamp.

【図9】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例
の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な断面を
示す。
FIG. 9 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge lamp of the present invention, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the lamp.

【図10】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施
例の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な断面
を示す。
FIG. 10 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge lamp of the present invention, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the lamp.

【図11】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施
例の説明図であって、該ランプの長手方向に垂直な断面
を示す。
FIG. 11 is an explanatory view of another embodiment of the dielectric barrier discharge lamp of the present invention, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the lamp.

【図12】従来の誘電体バリア放電ランプの説明図であ
る。
FIG. 12 is an explanatory view of a conventional dielectric barrier discharge lamp.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 放電容器 2 ゲッタ 3 排気管の残部 4 外側電極 5 内側電極 6 内側電極の他端 7 窪み 8 外側電極 9 光取り出し部分 10 光反射膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge container 2 Getter 3 Remaining part of exhaust pipe 4 Outer electrode 5 Inner electrode 6 The other end of inner electrode 7 Depression 8 Outer electrode 9 Light extraction part 10 Light reflection film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菱沼 宣是 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシ オ電機株式会社内 (72)発明者 竹元 史敏 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシ オ電機株式会社内 審査官 江成 克己 (56)参考文献 特開 平3−201358(JP,A) 特開 平2−309552(JP,A) 特開 平4−223039(JP,A) 特開 平5−190150(JP,A) 特開 平5−190152(JP,A) 特開 昭57−63756(JP,A) 特開 昭53−146480(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 65/04 H01J 61/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Noriyoshi Hishinuma, 1194 Sado, Bessho-cho, Himeji-shi, Hyogo Ushio Electric Co., Ltd. Examiner Katsumi Enari in Oh Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-3-201358 (JP, A) JP-A-2-309552 (JP, A) JP-A-4-223039 (JP, A) JP JP-A-5-190150 (JP, A) JP-A-5-190152 (JP, A) JP-A-57-63756 (JP, A) JP-A-53-146480 (JP, A) (58) Fields investigated (Int) .Cl. 7 , DB name) H01J 65/04 H01J 61/06

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】全体形状が細長い管状であって誘電体バリ
ア放電のための誘電体を兼ねた放電容器と、この放電容
器の外面の少なくとも一部に設けた光透過性の外側電極
と、この放電容器の内側に配置され長さLと外径Dの比
の値L/Dが30以上の細長い金属丸棒あるいは細長い
金属円管よりなる内側電極と、該放電容器の中に該内側
電極と接するように充填された該誘電体バリア放電によ
ってエキシマ分子を形成する放電用ガスと、該内側電極
に取り付けられたゲッタとからなることを特徴とする誘
電体バリア放電ランプ。
1. A discharge vessel having an elongated tubular shape and also serving as a dielectric for dielectric barrier discharge, a light-transmitting outer electrode provided on at least a part of an outer surface of the discharge vessel, and An inner electrode formed of an elongated metal round bar or an elongated metal circular tube which is disposed inside the discharge vessel and has a value L / D of a ratio of the length L to the outer diameter D of 30 or more; A dielectric-barrier discharge lamp, comprising: a discharge gas filled so as to form excimer molecules by the dielectric-barrier discharge; and a getter attached to the inner electrode.
【請求項2】全体形状が細長い管状であって誘電体バリ
ア放電のための誘電体を兼ねた放電容器と、この放電容
器の外面の少なくとも一部に設けた光透過性の外側電極
と、この放電容器の内側に配置され長さLと外径Dの比
の値L/Dが30以上の細長い金属丸棒あるいは細長い
金属円管よりなる内側電極と、該放電容器の中に該内側
電極と接するように充填された該誘電体バリア放電によ
ってエキシマ分子を形成する放電用ガスと、 前記内側電極の一端は、前記放電容器の一端に気密に取
り付けられ、かつ放電容器の外部に引き出されており、
前記内側電極の他端は、前記放電容器の他端に形成され
た排気管の残部にゆるく保持されていることを特徴とし
た誘電体バリア放電ランプ。
2. A discharge vessel having an elongated tubular shape and also serving as a dielectric for dielectric barrier discharge, a light-transmissive outer electrode provided on at least a part of an outer surface of the discharge vessel, and An inner electrode formed of an elongated metal round bar or an elongated metal circular tube which is disposed inside the discharge vessel and has a value L / D of a ratio of the length L to the outer diameter D of 30 or more; A discharge gas that forms excimer molecules by the dielectric barrier discharge filled so as to be in contact with one end of the inner electrode, and one end of the inner electrode is hermetically attached to one end of the discharge vessel, and is drawn out of the discharge vessel. ,
The other end of the inner electrode is loosely held in a remaining portion of an exhaust pipe formed at the other end of the discharge vessel.
【請求項3】全体形状が細長い管状であって誘電体バリ
ア放電のための誘電体を兼ねた放電容器と、この放電容
器の外面の少なくとも一部に設けた光透過性の外側電極
と、この放電容器の内側に配置され長さLと外径Dの比
の値L/Dが30以上の細長い金属丸棒あるいは細長い
金属円管よりなる内側電極と、該放電容器の中に該内側
電極と接するように充填された該誘電体バリア放電によ
ってエキシマ分子を形成する放電用ガスと、 前記放電容器には、その長手方向に沿ってスリット状に
光を取り出す部分を有するとともに、当該光取り出し部
分の外面にも、前記外側電極を設けたことを特徴とする
誘電体バリア放電ランプ。
3. A discharge vessel having an elongated tubular shape and also serving as a dielectric for dielectric barrier discharge, a light-transmissive outer electrode provided on at least a part of an outer surface of the discharge vessel, and An inner electrode formed of an elongated metal round bar or an elongated metal circular tube which is disposed inside the discharge vessel and has a value L / D of a ratio of the length L to the outer diameter D of 30 or more; A discharge gas that forms excimer molecules by the dielectric barrier discharge filled so as to be in contact with the discharge vessel; the discharge vessel has a portion that takes out light in a slit shape along the longitudinal direction thereof; A dielectric barrier discharge lamp, wherein the outer electrode is also provided on an outer surface.
【請求項4】前記内側電極は、前記放電容器の中心軸よ
りも前記光取り出し部分に接近させていることを特徴と
する請求項3の誘電体バリア放電ランプ。
4. The dielectric barrier discharge lamp according to claim 3, wherein said inner electrode is closer to said light extraction portion than a center axis of said discharge vessel.
【請求項5】全体形状が細長い管状であって誘電体バリ
ア放電のための誘電体を兼ねた放電容器と、この放電容
器の外面の少なくとも一部に設けた光透過性の外側電極
と、この放電容器の内側に配置され長さLと外径Dの比
の値L/Dが30以上の細長い金属丸棒あるいは細長い
金属円管よりなる内側電極と、該放電容器の中に該内側
電極と接するように充填された該誘電体バリア放電によ
ってエキシマ分子を形成する放電用ガスと、 前記外側電極がシームレスの円筒状金網からなることを
特徴とした誘電体バリア放電ランプ。
5. A discharge vessel having a long and narrow tubular shape and also serving as a dielectric for dielectric barrier discharge, a light-transmitting outer electrode provided on at least a part of an outer surface of the discharge vessel, An inner electrode formed of an elongated metal round bar or an elongated metal circular tube which is disposed inside the discharge vessel and has a value L / D of a ratio of the length L to the outer diameter D of 30 or more; A dielectric-barrier discharge lamp, characterized in that a discharge gas that forms excimer molecules by the dielectric-barrier discharge filled so as to be in contact with the dielectric-barrier discharge, and the outer electrode is made of a seamless cylindrical metal mesh.
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