JP3201472B2 - 無電極放電ランプ - Google Patents
無電極放電ランプInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
- H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
- H01J65/044—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by a separate microwave unit
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
- H01J61/125—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having an halogenide as principal component
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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
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の無電極放電ランプでは、特開平９
−１２０８００号公報に開示されているように、発光物
質としてインジウムハロゲン化物が用いられており、イ
ンジウムハロゲン化物の分子発光による連続スペクトル
が放射されるため、極めて優れた演色性と高効率な光特
性が得られる。以降、このようにインジウムハロゲン化
物を封入した無電極放電ランプを「インジウムランプ」
という。特にインジウムハロゲン化物として臭化インジ
ウム（ＩｎＢｒ）を用いると、高い発光効率が得られる
（"Novel High Color Rendering Electrodeless HID La
mp Containing InX" A.Hochi, M.Takeda, S.Horii, T.M
atsuoka, IDW '96 予稿集、P435-438）。
−１２０８００号公報に開示されているように、発光物
質としてインジウムハロゲン化物が用いられており、イ
ンジウムハロゲン化物の分子発光による連続スペクトル
が放射されるため、極めて優れた演色性と高効率な光特
性が得られる。以降、このようにインジウムハロゲン化
物を封入した無電極放電ランプを「インジウムランプ」
という。特にインジウムハロゲン化物として臭化インジ
ウム（ＩｎＢｒ）を用いると、高い発光効率が得られる
（"Novel High Color Rendering Electrodeless HID La
mp Containing InX" A.Hochi, M.Takeda, S.Horii, T.M
atsuoka, IDW '96 予稿集、P435-438）。
【０００３】有電極のメタルハライドランプでは、高効
率化または高演色化のために、各種発光物質の特有の発
光分布を組み合わせることを利用しており、点灯時間が
長くなると、各発光物質が消費されるので各発光物質の
混合比が変わり発光色が変化してしまうのに対し、イン
ジウムランプでは、１種類の発光物質だけが封入されて
おり、有電極のメタルハライドランプと同等もしくはそ
れ以上の効率と演色性を実現できるとともに、発光物質
は１種類であるため発光色の変化が起こりにくい。
率化または高演色化のために、各種発光物質の特有の発
光分布を組み合わせることを利用しており、点灯時間が
長くなると、各発光物質が消費されるので各発光物質の
混合比が変わり発光色が変化してしまうのに対し、イン
ジウムランプでは、１種類の発光物質だけが封入されて
おり、有電極のメタルハライドランプと同等もしくはそ
れ以上の効率と演色性を実現できるとともに、発光物質
は１種類であるため発光色の変化が起こりにくい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インジウムランプは、既に実用化され特開平６−１３２
０１８号公報に開示されたイオウを発光物質として封入
した無電極放電ランプ（以下「イオウランプ」という）
に比べると、その発光管の材料である石英ガラスの失透
現象の発生が早く、この失透現象の発生により光出力が
低下するため、寿命が短くなるという課題があった。従
来のインジウムランプの連続点灯試験では、１０，００
０時間を経過した発光管で極端なものは、発光管内面の
およそ１／３が失透した。
インジウムランプは、既に実用化され特開平６−１３２
０１８号公報に開示されたイオウを発光物質として封入
した無電極放電ランプ（以下「イオウランプ」という）
に比べると、その発光管の材料である石英ガラスの失透
現象の発生が早く、この失透現象の発生により光出力が
低下するため、寿命が短くなるという課題があった。従
来のインジウムランプの連続点灯試験では、１０，００
０時間を経過した発光管で極端なものは、発光管内面の
およそ１／３が失透した。
【０００５】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、寿命中のランプ特性、特に発光色の変
化などを引き起こす可能性のある添加物を発光管内に加
えることなく、失透現象の発生を抑制し寿命の長い無電
極放電ランプを提供することを目的とする。
なされたもので、寿命中のランプ特性、特に発光色の変
化などを引き起こす可能性のある添加物を発光管内に加
えることなく、失透現象の発生を抑制し寿命の長い無電
極放電ランプを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】従来のインジウムランプ
の失透現象は、従来のメタルハライドランプの白色失透
とは異なる黄色の着色を呈する特有なものであり、イン
ジウムランプにおいて失透が発生する場所は、発光管の
最高温度領域でも最低温度領域でもなく、また発光管材
料である石英ガラスとの反応性が高い物質は発光管内に
封入していないため、メタルハライドランプにおいて問
題になる失透現象とは、その発生過程が異なるものと推
測される。
の失透現象は、従来のメタルハライドランプの白色失透
とは異なる黄色の着色を呈する特有なものであり、イン
ジウムランプにおいて失透が発生する場所は、発光管の
最高温度領域でも最低温度領域でもなく、また発光管材
料である石英ガラスとの反応性が高い物質は発光管内に
封入していないため、メタルハライドランプにおいて問
題になる失透現象とは、その発生過程が異なるものと推
測される。
【０００７】本発明者らは、従来のインジウムランプを
分析しその分析結果に基づいた考察により、従来のイン
ジウムランプで発生する失透現象について知見を得て、
本発明を完成するに至ったものである。次に、その分析
結果および本発明者らが仮定した失透現象の発生過程に
ついて説明する。
分析しその分析結果に基づいた考察により、従来のイン
ジウムランプで発生する失透現象について知見を得て、
本発明を完成するに至ったものである。次に、その分析
結果および本発明者らが仮定した失透現象の発生過程に
ついて説明する。
【０００８】従来のインジウムランプを、失透が発生し
ない程度に点灯して観察すると、点灯中および消灯後に
おいて発光管の管壁にインジウム（Ｉｎ）の付着や析出
が見られた。Ｉｎの析出場所は、発光管の最も温度が低
い部分ではなく、比較的管壁温度の高い部分であり、析
出したＩｎを観察すると、最大で粒径２０μｍ程度の粒
状のＩｎが付着していた。また、Ｉｎが析出した領域で
はガラスが溶けて形成されたと考えられるクレーター状
の窪みが観察された。
ない程度に点灯して観察すると、点灯中および消灯後に
おいて発光管の管壁にインジウム（Ｉｎ）の付着や析出
が見られた。Ｉｎの析出場所は、発光管の最も温度が低
い部分ではなく、比較的管壁温度の高い部分であり、析
出したＩｎを観察すると、最大で粒径２０μｍ程度の粒
状のＩｎが付着していた。また、Ｉｎが析出した領域で
はガラスが溶けて形成されたと考えられるクレーター状
の窪みが観察された。
【０００９】次に、失透現象が発生した従来のインジウ
ムランプについて、失透した発光管の部分を拡大して観
察すると、付着したＩｎ粒子の大きさと同等の大きさを
有したクレーター状の窪みが多数発生しており、その多
数のクレーター状の窪みが存在する領域内で部分的にガ
ラスの結晶化が起こっていた。また、結晶化した部分を
深さ方向に分析すると、結晶化した部分にはＩｎおよび
Ｂｒが均等に分布していた。このため、失透部が黄色を
呈するものと考えられる。
ムランプについて、失透した発光管の部分を拡大して観
察すると、付着したＩｎ粒子の大きさと同等の大きさを
有したクレーター状の窪みが多数発生しており、その多
数のクレーター状の窪みが存在する領域内で部分的にガ
ラスの結晶化が起こっていた。また、結晶化した部分を
深さ方向に分析すると、結晶化した部分にはＩｎおよび
Ｂｒが均等に分布していた。このため、失透部が黄色を
呈するものと考えられる。
【００１０】これらのことから、クレーター状の窪みの
発生はＩｎの析出によるものであり、Ｉｎによる熱的影
響が、石英ガラスにクレーター状の窪みを発生させると
ともに石英ガラスの結晶化を促進しているものと考えら
れる。
発生はＩｎの析出によるものであり、Ｉｎによる熱的影
響が、石英ガラスにクレーター状の窪みを発生させると
ともに石英ガラスの結晶化を促進しているものと考えら
れる。
【００１１】以上の分析結果および考察から、従来のイ
ンジウムランプにおける失透現象は次のような過程によ
り発生しているものと考えられる。
ンジウムランプにおける失透現象は次のような過程によ
り発生しているものと考えられる。
【００１２】すなわち、従来のインジウムランプは、ま
ずバッファガスとして封入したアルゴン（Ａｒ）が放電
を開始し高温アークを発生すると、発光管の管壁温度が
容易に上昇して発光物質である臭化インジウム（ＩｎＢ
ｒ）が迅速に蒸発し、高温アーク中で解離したインジウ
ム（Ｉｎ）原子と臭素（Ｂｒ）原子またはＩｎＢｒ分子
が励起され放電発光する。高温アークは発光管の壁面近
傍まで存在するため、高いエネルギーを持った原子やイ
オンが壁面近傍に存在しており、解離したＩｎ原子とＢ
ｒ原子が結合する前に発光管の壁面に接触する確率が高
い。そのため、金属ハロゲン化物が高温部で解離し低温
部で結合するというプロセスを繰り返す、いわゆるハロ
ゲンサイクルが起こりにくく、ＩｎとＢｒとが遊離した
状態になりやすい。実際、１時間未満の試点灯でも、Ｉ
ｎとＢｒとが一部遊離した状態で存在することを、消灯
後の発光管の内容物を分析し確認している。
ずバッファガスとして封入したアルゴン（Ａｒ）が放電
を開始し高温アークを発生すると、発光管の管壁温度が
容易に上昇して発光物質である臭化インジウム（ＩｎＢ
ｒ）が迅速に蒸発し、高温アーク中で解離したインジウ
ム（Ｉｎ）原子と臭素（Ｂｒ）原子またはＩｎＢｒ分子
が励起され放電発光する。高温アークは発光管の壁面近
傍まで存在するため、高いエネルギーを持った原子やイ
オンが壁面近傍に存在しており、解離したＩｎ原子とＢ
ｒ原子が結合する前に発光管の壁面に接触する確率が高
い。そのため、金属ハロゲン化物が高温部で解離し低温
部で結合するというプロセスを繰り返す、いわゆるハロ
ゲンサイクルが起こりにくく、ＩｎとＢｒとが遊離した
状態になりやすい。実際、１時間未満の試点灯でも、Ｉ
ｎとＢｒとが一部遊離した状態で存在することを、消灯
後の発光管の内容物を分析し確認している。
【００１３】単体のＩｎは２０８０℃という高い沸点を
有するため、Ｉｎ原子が発光管の管壁に到達すると、多
少温度の高い管壁でも付着しやすい。インジウムランプ
の点灯中に発光管の管壁に付着したＩｎは、点灯のため
印加されているエネルギーによって加熱され高温とな
る。沸点の高い単体のＩｎは、加熱されて気化する温度
に到達する前に、容易に石英ガラスを溶融させる温度と
なるため、石英ガラスは軟化、溶融するほどの高温にな
り、結晶核を形成しやすい。結晶核ができると、石英ガ
ラスは結晶核を中心に結晶化が進行しやすい状態とな
り、結晶化が進行すると失透に至る。
有するため、Ｉｎ原子が発光管の管壁に到達すると、多
少温度の高い管壁でも付着しやすい。インジウムランプ
の点灯中に発光管の管壁に付着したＩｎは、点灯のため
印加されているエネルギーによって加熱され高温とな
る。沸点の高い単体のＩｎは、加熱されて気化する温度
に到達する前に、容易に石英ガラスを溶融させる温度と
なるため、石英ガラスは軟化、溶融するほどの高温にな
り、結晶核を形成しやすい。結晶核ができると、石英ガ
ラスは結晶核を中心に結晶化が進行しやすい状態とな
り、結晶化が進行すると失透に至る。
【００１４】一方、イオウランプの場合、発光物質であ
るイオウは沸点が低く蒸気圧の高い物質であるため、こ
のような失透現象は起こらないと考えられる。
るイオウは沸点が低く蒸気圧の高い物質であるため、こ
のような失透現象は起こらないと考えられる。
【００１５】以上のような過程を経ることにより、従来
のインジウムランプにおいて失透現象が発生しているも
のと考えられる。このことから、Ｉｎ原子が発光管の管
壁に付着するのを抑制することにより、従来のインジウ
ムランプにおける失透現象の発生を抑制することができ
るという知見を得た。このような知見に基づき、失透現
象の発生が抑制された寿命の長い無電極放電ランプを得
ることができた。
のインジウムランプにおいて失透現象が発生しているも
のと考えられる。このことから、Ｉｎ原子が発光管の管
壁に付着するのを抑制することにより、従来のインジウ
ムランプにおける失透現象の発生を抑制することができ
るという知見を得た。このような知見に基づき、失透現
象の発生が抑制された寿命の長い無電極放電ランプを得
ることができた。
【００１６】本発明の無電極放電ランプは、発光管内
に、一臭化インジウムと三臭化インジウムとが封入され
ており、その構成元素であるインジウムと臭素が、前記
一臭化インジウムと前記三臭化インジウムとを合わせた
量において、前記インジウムに対する前記臭素のモル数
の比が１．０３以上かつ１．０５以下となるように選択
されたものである。
に、一臭化インジウムと三臭化インジウムとが封入され
ており、その構成元素であるインジウムと臭素が、前記
一臭化インジウムと前記三臭化インジウムとを合わせた
量において、前記インジウムに対する前記臭素のモル数
の比が１．０３以上かつ１．０５以下となるように選択
されたものである。
【００１７】この構成により、ハロゲンサイクルが最適
に起こり、かつ安定な放電を維持できるよう、金属原子
の量とハロゲン原子の量とが調整され、発光管を形成す
るガラスの結晶化を促進する遊離金属の析出が抑制さ
れ、ガラスの失透の発生を防止することができる。さら
に、発光物質と異なる元素を有する物質を加えず１種類
の発光物質しか用いないため、ランプ特性の設計がしや
すく、かつ寿命中のランプ特性の経時変化が起こりにく
い。
に起こり、かつ安定な放電を維持できるよう、金属原子
の量とハロゲン原子の量とが調整され、発光管を形成す
るガラスの結晶化を促進する遊離金属の析出が抑制さ
れ、ガラスの失透の発生を防止することができる。さら
に、発光物質と異なる元素を有する物質を加えず１種類
の発光物質しか用いないため、ランプ特性の設計がしや
すく、かつ寿命中のランプ特性の経時変化が起こりにく
い。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図面を用いて説明する。
いて、図面を用いて説明する。
【００２１】図１は、本発明の第１の実施形態を示す無
電極放電ランプの一部切欠正面図である。
電極放電ランプの一部切欠正面図である。
【００２２】図１に示す無電極放電ランプ１では、石英
ガラスのような耐熱性が高く光透過性を有する材質から
なる発光管２の内部に、発光物質として、構成元素の組
成比が異なる臭化インジウム、ＩｎＢｒ３と、ＩｎＢｒ
3 ４とを組み合わせて封入しており、さらに始動補助ガ
スとしてアルゴン（Ａｒ）などの希ガスが封入されてい
る。ＩｎＢｒ３およびＩｎＢｒ3４のそれぞれの封入量
は、Ｉｎに比べＢｒのモル数が少し多めになるように設
定される。これにより、解離したＩｎ原子が解離したＢ
ｒ原子と衝突しやすくなりハロゲンサイクルが円滑に行
われ、失透を促進する遊離したＩｎの析出が抑制され
る。
ガラスのような耐熱性が高く光透過性を有する材質から
なる発光管２の内部に、発光物質として、構成元素の組
成比が異なる臭化インジウム、ＩｎＢｒ３と、ＩｎＢｒ
3 ４とを組み合わせて封入しており、さらに始動補助ガ
スとしてアルゴン（Ａｒ）などの希ガスが封入されてい
る。ＩｎＢｒ３およびＩｎＢｒ3４のそれぞれの封入量
は、Ｉｎに比べＢｒのモル数が少し多めになるように設
定される。これにより、解離したＩｎ原子が解離したＢ
ｒ原子と衝突しやすくなりハロゲンサイクルが円滑に行
われ、失透を促進する遊離したＩｎの析出が抑制され
る。
【００２３】次に、この無電極放電ランプを用いた無電
極放電ランプ装置を図２に示す。図２に示すように、こ
の無電極放電ランプ装置５では、発光物質を励起させる
エネルギーとして、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用い
ている。無電極放電ランプ装置５は、マイクロ波を発生
するマグネトロン６と、空洞構成容器７と、マグネトロ
ン６が発生したマイクロ波を空洞構成容器７内に伝達す
る導波管８と、誘電性材料からなる支持棒９で支持され
空洞構成容器７内に配設された無電極放電ランプ１とを
具備したものである。
極放電ランプ装置を図２に示す。図２に示すように、こ
の無電極放電ランプ装置５では、発光物質を励起させる
エネルギーとして、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用い
ている。無電極放電ランプ装置５は、マイクロ波を発生
するマグネトロン６と、空洞構成容器７と、マグネトロ
ン６が発生したマイクロ波を空洞構成容器７内に伝達す
る導波管８と、誘電性材料からなる支持棒９で支持され
空洞構成容器７内に配設された無電極放電ランプ１とを
具備したものである。
【００２４】安定した均等な放電発光を得るために、支
持棒９をモータ等に接続して、支持棒９を回転軸として
無電極放電ランプ１を回転させながら点灯させてもよ
い。
持棒９をモータ等に接続して、支持棒９を回転軸として
無電極放電ランプ１を回転させながら点灯させてもよ
い。
【００２５】空洞構成容器７は、例えば導電性メッシュ
素材等、実質的にマイクロ波を透過させず光を透過しか
つ導電性を有する構成材を用いて円筒形に成形されてい
る。この空洞構成容器７は、導波管８と電気的に良好に
接触するように接続されており、空洞構成容器７で囲ま
れた導波管８の管壁面と空洞構成容器７とで構成された
空間を、以降「マイクロ波空洞１０」という。このマイ
クロ波空洞１０は、導波管８の壁に設けた給電口１１に
よって、導波管８内の伝送空間と連絡されている。
素材等、実質的にマイクロ波を透過させず光を透過しか
つ導電性を有する構成材を用いて円筒形に成形されてい
る。この空洞構成容器７は、導波管８と電気的に良好に
接触するように接続されており、空洞構成容器７で囲ま
れた導波管８の管壁面と空洞構成容器７とで構成された
空間を、以降「マイクロ波空洞１０」という。このマイ
クロ波空洞１０は、導波管８の壁に設けた給電口１１に
よって、導波管８内の伝送空間と連絡されている。
【００２６】マグネトロン６は、導波管８内にアンテナ
を挿入して配置されており、マグネトロン６が発生する
マイクロ波は、アンテナから導波管８内を伝送し、給電
口１１を通ってマイクロ波空洞１０内に供給される。供
給されたマイクロ波は、マイクロ波空洞１０内の無電極
放電ランプ１に封入された発光物質であるＩｎＢｒおよ
びＩｎＢｒ3を励起して光を発生させる。その発光過程
は、まずＡｒがマイクロ波エネルギーにより放電を開始
し、Ａｒの蒸気圧の上昇と共に高温となって、ＩｎＢｒ
およびＩｎＢｒ3が蒸発し放電を開始する。続いて、Ｉ
ｎＢｒおよびＩｎＢｒ3の蒸気圧が上昇して、これらの
分子にマイクロ波エネルギーが注入されて励起され、分
子発光による可視域全体に広い連続スペクトルを持つ白
色の光が放射される。無電極放電ランプ１から発生した
光は、空洞構成容器７を透過してマイクロ波空洞１０の
外側へ取り出される。
を挿入して配置されており、マグネトロン６が発生する
マイクロ波は、アンテナから導波管８内を伝送し、給電
口１１を通ってマイクロ波空洞１０内に供給される。供
給されたマイクロ波は、マイクロ波空洞１０内の無電極
放電ランプ１に封入された発光物質であるＩｎＢｒおよ
びＩｎＢｒ3を励起して光を発生させる。その発光過程
は、まずＡｒがマイクロ波エネルギーにより放電を開始
し、Ａｒの蒸気圧の上昇と共に高温となって、ＩｎＢｒ
およびＩｎＢｒ3が蒸発し放電を開始する。続いて、Ｉ
ｎＢｒおよびＩｎＢｒ3の蒸気圧が上昇して、これらの
分子にマイクロ波エネルギーが注入されて励起され、分
子発光による可視域全体に広い連続スペクトルを持つ白
色の光が放射される。無電極放電ランプ１から発生した
光は、空洞構成容器７を透過してマイクロ波空洞１０の
外側へ取り出される。
【００２７】次に、本実施の形態によるランプ特性を調
べた結果について説明する。図１に示す構成において、
内径３０ｍｍの無水石英ガラス（ＧＥ２１４Ａ）からな
る発光管２の内部に、ＩｎＢｒとＩｎＢｒ3とを表１に
示すような組み合わせで投入し、Ａｒを１．３ｋＰａ封
入した無電極発光管を、マグネトロンからの進行波電力
８００Ｗのマイクロ波で点灯し、初期のランプ特性、Ｉ
ｎの析出状態と放電安定性などを調べた。その結果、明
るさ、発光スペクトルなどのランプ特性については、い
ずれの試料でも測定値に大差はなかった。また、ランプ
の点灯中に発光管２の管壁に析出するＩｎの量および放
電安定性を目視で観察した。その結果を表１に示す。
べた結果について説明する。図１に示す構成において、
内径３０ｍｍの無水石英ガラス（ＧＥ２１４Ａ）からな
る発光管２の内部に、ＩｎＢｒとＩｎＢｒ3とを表１に
示すような組み合わせで投入し、Ａｒを１．３ｋＰａ封
入した無電極発光管を、マグネトロンからの進行波電力
８００Ｗのマイクロ波で点灯し、初期のランプ特性、Ｉ
ｎの析出状態と放電安定性などを調べた。その結果、明
るさ、発光スペクトルなどのランプ特性については、い
ずれの試料でも測定値に大差はなかった。また、ランプ
の点灯中に発光管２の管壁に析出するＩｎの量および放
電安定性を目視で観察した。その結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】ここで、放電安定性が安定とは、ランプの
発光のちらつきが認められなかったものであり、放電安
定性が不安定とは、ランプの発光のちらつきが認められ
たものである。表１に示すように、Ｉｎに対するＢｒの
量が多くなると、析出するＩｎの量が減少し、Ｉｎのモ
ル数に対するＢｒのモル数の比が１．０３以上になると
Ｉｎの析出が認められなかった。また、Ｉｎのモル数に
対するＢｒのモル数の比が１．０５より大きくなると、
ランプの点灯時、アークが収縮気味になり放電が不安定
になった。
発光のちらつきが認められなかったものであり、放電安
定性が不安定とは、ランプの発光のちらつきが認められ
たものである。表１に示すように、Ｉｎに対するＢｒの
量が多くなると、析出するＩｎの量が減少し、Ｉｎのモ
ル数に対するＢｒのモル数の比が１．０３以上になると
Ｉｎの析出が認められなかった。また、Ｉｎのモル数に
対するＢｒのモル数の比が１．０５より大きくなると、
ランプの点灯時、アークが収縮気味になり放電が不安定
になった。
【００３０】すなわち、Ｉｎに対するＢｒの混合比が大
きいほどＩｎの析出はなくなり、Ｂｒのモル数をＩｎの
モル数に対して１．０５以下にすることで、安定な放電
が得られることが確認された。
きいほどＩｎの析出はなくなり、Ｂｒのモル数をＩｎの
モル数に対して１．０５以下にすることで、安定な放電
が得られることが確認された。
【００３１】この結果から明らかなように、発光管内に
封入すべきＢｒの量は、Ｉｎの量に比べてごく微量だけ
多くする必要がある。したがって、発光物質であるＩｎ
Ｂｒに加えてごく微量のＢｒを封入する必要があり、こ
の場合、Ｂｒの封入量は非常に制御しにくい量である。
しかし、本発明の構成は、同じ元素からなる化合物を組
み合わせるものであり、微量のＢｒのみを別個に添加す
るものではないため、同じ元素からなる化合物の封入量
を制御することで、構成元素の組成比を調整できるの
で、ＩｎおよびＢｒが適切な封入量になるように制御す
ることは容易である。さらに、同じ元素からなる化合物
を用いているため、化合物の封入量の微量な変化に対し
敏感にランプ特性が変わるものではないので、化合物の
封入量を制御することは容易である。
封入すべきＢｒの量は、Ｉｎの量に比べてごく微量だけ
多くする必要がある。したがって、発光物質であるＩｎ
Ｂｒに加えてごく微量のＢｒを封入する必要があり、こ
の場合、Ｂｒの封入量は非常に制御しにくい量である。
しかし、本発明の構成は、同じ元素からなる化合物を組
み合わせるものであり、微量のＢｒのみを別個に添加す
るものではないため、同じ元素からなる化合物の封入量
を制御することで、構成元素の組成比を調整できるの
で、ＩｎおよびＢｒが適切な封入量になるように制御す
ることは容易である。さらに、同じ元素からなる化合物
を用いているため、化合物の封入量の微量な変化に対し
敏感にランプ特性が変わるものではないので、化合物の
封入量を制御することは容易である。
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】なお、上記実施の形態では、光透過性を有
する発光管として石英ガラスを用いた場合について説明
したが、本発明では石英ガラスの代わりに透光性セラミ
ックス等を用いてもよい。
する発光管として石英ガラスを用いた場合について説明
したが、本発明では石英ガラスの代わりに透光性セラミ
ックス等を用いてもよい。
【００３７】また、上記実施の形態では、始動補助ガス
として、Ａｒを用いた場合について説明したが、それに
限定されるものではなく、クリプトン（Ｋｒ）やキセノ
ン（Ｘｅ）などＡｒより重いガスを用いれば、ハロゲン
サイクルを促進する効果が得られ、失透抑制効果はさら
に高まる。
として、Ａｒを用いた場合について説明したが、それに
限定されるものではなく、クリプトン（Ｋｒ）やキセノ
ン（Ｘｅ）などＡｒより重いガスを用いれば、ハロゲン
サイクルを促進する効果が得られ、失透抑制効果はさら
に高まる。
【００３８】なお、上記実施の形態において、円筒形の
マイクロ波空洞１０および矩形の導波管８を用いた場合
について説明したが、マイクロ波空洞１０および導波管
８の形状や接続の仕方はこれに限るものではない。例え
ば、マイクロ波空洞１０を、回転放射面形状に成形した
導電性材料よりなる光反射器と、光反射器の光照射方向
の開口部を閉じるように配設する導電性メッシュなどと
で構成し、光を有効に照射する役目も兼ねた空洞構成容
器を使うこともできる。
マイクロ波空洞１０および矩形の導波管８を用いた場合
について説明したが、マイクロ波空洞１０および導波管
８の形状や接続の仕方はこれに限るものではない。例え
ば、マイクロ波空洞１０を、回転放射面形状に成形した
導電性材料よりなる光反射器と、光反射器の光照射方向
の開口部を閉じるように配設する導電性メッシュなどと
で構成し、光を有効に照射する役目も兼ねた空洞構成容
器を使うこともできる。
【００３９】また、上記実施の形態で記載したマイクロ
波空洞を構成する空洞構成容器７は、エッチング加工に
よる金属メッシュ板の溶接加工品を用いているが、強度
と光透過率をさらに確保するために、例えば耐熱ガラス
や透光性セラミクスなどを基礎構成材としその外面に、
線幅の小さい導電性メッシュ素材を貼り付けたり、導電
性材料をメッシュ様に薄膜形成したりすることでマイク
ロ波の透過を遮断できるものを使用してもよい。
波空洞を構成する空洞構成容器７は、エッチング加工に
よる金属メッシュ板の溶接加工品を用いているが、強度
と光透過率をさらに確保するために、例えば耐熱ガラス
や透光性セラミクスなどを基礎構成材としその外面に、
線幅の小さい導電性メッシュ素材を貼り付けたり、導電
性材料をメッシュ様に薄膜形成したりすることでマイク
ロ波の透過を遮断できるものを使用してもよい。
【００４０】また、上記実施の形態では、無電極放電ラ
ンプ１を点灯させるためのエネルギー供給手段として
２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用い、その発振素子とし
てマグネトロン６、マイクロ波伝送手段として矩形の導
波管８などを用いた場合について説明したが、エネルギ
ー印加手段はこれらに限定されるものではない。例え
ば、固体高周波発振素子をマグネトロン６の代わりに用
いたり、伝送手段として同軸線路などの導波路を用いる
ことも可能である。また、２．４５ＧＨｚのマイクロ波
を用いず、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波を、無電極
放電ランプ１の内部または外部に設置したコイルに印加
し、高周波磁界によってランプ内に誘導電流を流して放
電させる、誘導結合型の無電極放電方式を用いることも
可能である。
ンプ１を点灯させるためのエネルギー供給手段として
２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用い、その発振素子とし
てマグネトロン６、マイクロ波伝送手段として矩形の導
波管８などを用いた場合について説明したが、エネルギ
ー印加手段はこれらに限定されるものではない。例え
ば、固体高周波発振素子をマグネトロン６の代わりに用
いたり、伝送手段として同軸線路などの導波路を用いる
ことも可能である。また、２．４５ＧＨｚのマイクロ波
を用いず、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波を、無電極
放電ランプ１の内部または外部に設置したコイルに印加
し、高周波磁界によってランプ内に誘導電流を流して放
電させる、誘導結合型の無電極放電方式を用いることも
可能である。
【００４１】
【発明の効果】以上のように本発明の無電極放電ランプ
では、発光管内に、ＩｎＢｒとＩｎＢｒ 3 とが封入され
ており、両者を合わせた全ての封入量において、Ｉｎ元
素のモル数に対するＢｒ元素のモル数の比が１．０３以
上かつ１．０５以下となる構成を有する。
では、発光管内に、ＩｎＢｒとＩｎＢｒ 3 とが封入され
ており、両者を合わせた全ての封入量において、Ｉｎ元
素のモル数に対するＢｒ元素のモル数の比が１．０３以
上かつ１．０５以下となる構成を有する。
【００４２】
【００４３】この構成により、放電安定性を損なわず、
インジウムランプの失透現象に特有な発生原因である、
Ｉｎ原子の発光管への付着を抑制して、発光管の失透を
抑制できるとともに、寿命が長く極めて優れた演色性と
高効率な光特性が得られる無電極放電ランプを提供する
ことができる。
インジウムランプの失透現象に特有な発生原因である、
Ｉｎ原子の発光管への付着を抑制して、発光管の失透を
抑制できるとともに、寿命が長く極めて優れた演色性と
高効率な光特性が得られる無電極放電ランプを提供する
ことができる。
【図１】本発明の実施の形態の無電極放電ランプの構成
を示す一部切欠正面図
を示す一部切欠正面図
【図２】本発明の実施の形態の無電極放電ランプ装置の
構成を示す部分断面図
構成を示す部分断面図
１ 無電極放電ランプ ２ 発光管 ３ ＩｎＢｒ ４ ＩｎＢｒ3
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−17392（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−132018（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−147648（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−158545（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 65/04
Claims (1)
- 【請求項１】 発光管内に、一臭化インジウムと三臭化
インジウムとが封入されており、その構成元素であるイ
ンジウムと臭素が、前記一臭化インジウムと前記三臭化
インジウムとを合わせた量において、前記インジウムに
対する前記臭素のモル数の比が１．０３以上かつ１．０
５以下となるように選択された無電極放電ランプ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29939198A JP3201472B2 (ja) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | 無電極放電ランプ |
| US09/416,996 US6362565B1 (en) | 1998-10-21 | 1999-10-13 | Electrodeless discharge lamp and apparatus to prevent devitrification |
| CN99125270A CN1124640C (zh) | 1998-10-21 | 1999-10-20 | 防止发生脱玻的无电极放电灯和无电极放电灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29939198A JP3201472B2 (ja) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | 無電極放電ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000133210A JP2000133210A (ja) | 2000-05-12 |
| JP3201472B2 true JP3201472B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=17871958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29939198A Expired - Fee Related JP3201472B2 (ja) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | 無電極放電ランプ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6362565B1 (ja) |
| JP (1) | JP3201472B2 (ja) |
| CN (1) | CN1124640C (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| KR100498310B1 (ko) | 2002-12-24 | 2005-07-01 | 엘지전자 주식회사 | 브롬화주석을 이용한 무전극 조명 시스템 |
| EP1671351A1 (en) * | 2003-09-30 | 2006-06-21 | Philips Intellectual Property & Standards GmbH | Low-pressure gas discharge lamp having a means for binding oxygen and water |
| JP4596805B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2010-12-15 | 財団法人国際科学振興財団 | 真空管製造装置 |
| US11705321B2 (en) * | 2019-06-12 | 2023-07-18 | Topanga Asia Limited | Electrodeless plasma lamps, transmission lines and radio frequency systems |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE151201T1 (de) | 1990-10-25 | 1997-04-15 | Fusion Systems Corp | Hochleistungslampe |
| US5866981A (en) * | 1995-08-11 | 1999-02-02 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Electrodeless discharge lamp with rare earth metal halides and halogen cycle promoting substance |
| JP3196649B2 (ja) | 1995-08-24 | 2001-08-06 | 松下電器産業株式会社 | 無電極高圧放電ランプ |
| US5864210A (en) | 1995-08-24 | 1999-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrodeless hid lamp and electrodeless hid lamp system using the same |
| US5990624A (en) * | 1995-09-25 | 1999-11-23 | Matsushita Electric Works R&D Laboratory, Inc. | Color sulfur lamp including means for intercepting and re-mitting light of a desired spectral distribution |
-
1998
- 1998-10-21 JP JP29939198A patent/JP3201472B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-10-13 US US09/416,996 patent/US6362565B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-20 CN CN99125270A patent/CN1124640C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6362565B1 (en) | 2002-03-26 |
| CN1124640C (zh) | 2003-10-15 |
| JP2000133210A (ja) | 2000-05-12 |
| CN1254179A (zh) | 2000-05-24 |
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|---|---|---|---|
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