JP3314463B2 - 蛍光ランプの消失電子放射物質量の非破壊測定方法 - Google Patents
蛍光ランプの消失電子放射物質量の非破壊測定方法Info
- Publication number
- JP3314463B2 JP3314463B2 JP17524893A JP17524893A JP3314463B2 JP 3314463 B2 JP3314463 B2 JP 3314463B2 JP 17524893 A JP17524893 A JP 17524893A JP 17524893 A JP17524893 A JP 17524893A JP 3314463 B2 JP3314463 B2 JP 3314463B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filament
- amount
- lamp
- voltage
- constant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蛍光ランプの電極フィラ
メントに塗布した電子放射物質量の非破壊測定方法に関
するものである。
メントに塗布した電子放射物質量の非破壊測定方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の電子放射物質量非破壊測
定方法には、電極フィラメントに通電し、ある電圧に到
達する時間を測定する方法（昭和３１年発行日立評論別
冊第１７号第２１−２６ページ）や、交流点灯回路で点
灯させた蛍光ランプの陰極時のフィラメント電圧の大き
さを電子放射物質量と関連づけた方法（昭和２８年発行
照明学会雑誌第３７巻第１０号第３４７−３５５ペー
ジ）などが知られている。
定方法には、電極フィラメントに通電し、ある電圧に到
達する時間を測定する方法（昭和３１年発行日立評論別
冊第１７号第２１−２６ページ）や、交流点灯回路で点
灯させた蛍光ランプの陰極時のフィラメント電圧の大き
さを電子放射物質量と関連づけた方法（昭和２８年発行
照明学会雑誌第３７巻第１０号第３４７−３５５ペー
ジ）などが知られている。
【０００３】このような電子放射物質量の非破壊測定方
法は、ランプ寿命評価を行う上で、非常に重要なもので
ある。
法は、ランプ寿命評価を行う上で、非常に重要なもので
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の電子放射物質量の非破壊測定方法では、定性的もし
くは半定量的であるために、正確に残存電子放射物質量
を定量できないという問題があった。
来の電子放射物質量の非破壊測定方法では、定性的もし
くは半定量的であるために、正確に残存電子放射物質量
を定量できないという問題があった。
【０００５】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、電子放射物質（エミッタ）の消失量
を定量的に非破壊で測定できる蛍光ランプの電子放射物
質量の非破壊測定方法を提供するものである。
になされたもので、電子放射物質（エミッタ）の消失量
を定量的に非破壊で測定できる蛍光ランプの電子放射物
質量の非破壊測定方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の蛍光ランプの消
失電子放射物質量の非破壊測定方法は、電子放射物質が
塗布された電極フィラメントを有する蛍光ランプの両端
間に直流定電流源および電圧計をそれぞれ接続し、前記
蛍光ランプの被測定陰極側の電極フィラメントと直列に
直流定電圧源および電流計をそれぞれ接続し、前記蛍光
ランプに１．０ｍＡ以下の一定ランプ電流を流しなが
ら、前記電極フィラメントに一定フィラメント電圧を印
加し、この電極フィラメントに一定フィラメント電圧を
印加し始めてから蛍光ランプのランプ電圧が急激に低下
する時点までのフィラメント電流変化における時間積分
値の、エージング点灯時間の異なる同一蛍光ランプの同
一フィラメントにおける差分を用いて、前記電子放射物
質の消失量を算出するものである。
失電子放射物質量の非破壊測定方法は、電子放射物質が
塗布された電極フィラメントを有する蛍光ランプの両端
間に直流定電流源および電圧計をそれぞれ接続し、前記
蛍光ランプの被測定陰極側の電極フィラメントと直列に
直流定電圧源および電流計をそれぞれ接続し、前記蛍光
ランプに１．０ｍＡ以下の一定ランプ電流を流しなが
ら、前記電極フィラメントに一定フィラメント電圧を印
加し、この電極フィラメントに一定フィラメント電圧を
印加し始めてから蛍光ランプのランプ電圧が急激に低下
する時点までのフィラメント電流変化における時間積分
値の、エージング点灯時間の異なる同一蛍光ランプの同
一フィラメントにおける差分を用いて、前記電子放射物
質の消失量を算出するものである。
【０００７】
【作用】この構成により、電子放射物質消失量が求めら
れるため、電子放射物質の初期塗布量が既知であれば、
電子放射物質消失量で差し引くことにより、その時点で
の電子放射物質残存量が求められることになる。
れるため、電子放射物質の初期塗布量が既知であれば、
電子放射物質消失量で差し引くことにより、その時点で
の電子放射物質残存量が求められることになる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例である蛍光ランプの
消失電子放射物質量の非破壊測定方法を実施するための
回路図である。
消失電子放射物質量の非破壊測定方法を実施するための
回路図である。
【０００９】図１において、電子放射物質が塗布された
電極フィラメント２を有する点灯時間既知の蛍光ランプ
１の両端間に直流定電流源３および電圧計４をそれぞれ
接続し、蛍光ランプ１の被測定陰極側の電極フィラメン
ト２と直列にスイッチ７を介して直流定電圧源５および
電流計６をそれぞれ接続している。ここで、ランプ電圧
をモニターするための電圧計４およびフィラメント電流
をモニターするための電流計６は、いずれもその時間変
化がわかるようにディジタルオシロスコープで代用し
た。
電極フィラメント２を有する点灯時間既知の蛍光ランプ
１の両端間に直流定電流源３および電圧計４をそれぞれ
接続し、蛍光ランプ１の被測定陰極側の電極フィラメン
ト２と直列にスイッチ７を介して直流定電圧源５および
電流計６をそれぞれ接続している。ここで、ランプ電圧
をモニターするための電圧計４およびフィラメント電流
をモニターするための電流計６は、いずれもその時間変
化がわかるようにディジタルオシロスコープで代用し
た。
【００１０】まず、あらかじめ直流定電流源３により蛍
光ランプ１に０．５ｍＡの一定微少ランプ電流を流して
おき、電圧計４によりランプ電圧をモニターした。この
ときのランプ電流はランプ電圧をモニターするために流
すものであるから、電極フィラメント２に及ぼす影響を
考えれば小さい方が望ましいが、１．０ｍＡ以下であれ
ばほとんど問題にはならない。
光ランプ１に０．５ｍＡの一定微少ランプ電流を流して
おき、電圧計４によりランプ電圧をモニターした。この
ときのランプ電流はランプ電圧をモニターするために流
すものであるから、電極フィラメント２に及ぼす影響を
考えれば小さい方が望ましいが、１．０ｍＡ以下であれ
ばほとんど問題にはならない。
【００１１】図２に示すように、続いて被測定陰極側の
電極フィラメント２に３．５Ｖの一定フィラメント電圧
を印加し、その一定フィラメント電圧を印加し始めた時
点からランプ電圧が急激に低下する時点までのフィラメ
ント電流変化をカレントプローブを介しディジタルオシ
ロスコープで求めた。ランプ電圧が急激に低下するの
は、電極フィラメント２が熱せられエミッション温度に
達して放出された熱電子が陽極側で検出されたことを意
味する。そして、その間のフィラメント電流変化の時間
積分値Ｓを演算処理によって求めた。
電極フィラメント２に３．５Ｖの一定フィラメント電圧
を印加し、その一定フィラメント電圧を印加し始めた時
点からランプ電圧が急激に低下する時点までのフィラメ
ント電流変化をカレントプローブを介しディジタルオシ
ロスコープで求めた。ランプ電圧が急激に低下するの
は、電極フィラメント２が熱せられエミッション温度に
達して放出された熱電子が陽極側で検出されたことを意
味する。そして、その間のフィラメント電流変化の時間
積分値Ｓを演算処理によって求めた。
【００１２】このときの陰極回りのエネルギー収支は、
ジュール熱で陰極に供給されるエネルギーが電極フィラ
メントや電子放射物質の温度上昇等で消費されるエネル
ギーに等しいとみて、次式を立てた。すなわち、 Ｖf∫Ｉfｄｔ＝∫（ｍWｃW＋ｍEｃE）ｄＴ＋Ｅ （１） ただし、Ｖfは一定フィラメント電圧（＝３．５Ｖ）、
Ｉfはフィラメント電流を、またｍWおよびｍEはそれぞ
れフィラメントタングステンワイヤおよび電子放射物質
の質量、ｃWおよびｃEはそれぞれフィラメントタングス
テンワイヤおよび電子放射物質の比熱を表す。（１）式
の左辺の積分時間は０からエミッション時間（ｔe）ま
でであり、一方、左辺の積分温度は室温からエミッショ
ン温度（Ｔe）までである。エミッション温度は直接に
は求めないが、同一フィラメントで一定値とみなした。
また、Ｅはこの系での放射損や伝導損などの各種エネル
ギー損失であり、過渡時におけるこの値はエージング点
灯時間によらず一定と見なした。この式を電子放射物質
量（ｍE）に関して展開すれば、添字１を添付し、かつ
∫Ｉfｄｔ＝Ｓ1として、 ｍE1＝（Ｖf・Ｓ1−Ｃ1）／Ｃ2 （２） ただし、Ｃ1＝ｍW∫ｃWｄＴ＋Ｅ、Ｃ2＝∫ｃEｄＴであ
り、ここでは点灯前後でのタングステンワイヤの質量変
化はないものとして一定値とみなしている。
ジュール熱で陰極に供給されるエネルギーが電極フィラ
メントや電子放射物質の温度上昇等で消費されるエネル
ギーに等しいとみて、次式を立てた。すなわち、 Ｖf∫Ｉfｄｔ＝∫（ｍWｃW＋ｍEｃE）ｄＴ＋Ｅ （１） ただし、Ｖfは一定フィラメント電圧（＝３．５Ｖ）、
Ｉfはフィラメント電流を、またｍWおよびｍEはそれぞ
れフィラメントタングステンワイヤおよび電子放射物質
の質量、ｃWおよびｃEはそれぞれフィラメントタングス
テンワイヤおよび電子放射物質の比熱を表す。（１）式
の左辺の積分時間は０からエミッション時間（ｔe）ま
でであり、一方、左辺の積分温度は室温からエミッショ
ン温度（Ｔe）までである。エミッション温度は直接に
は求めないが、同一フィラメントで一定値とみなした。
また、Ｅはこの系での放射損や伝導損などの各種エネル
ギー損失であり、過渡時におけるこの値はエージング点
灯時間によらず一定と見なした。この式を電子放射物質
量（ｍE）に関して展開すれば、添字１を添付し、かつ
∫Ｉfｄｔ＝Ｓ1として、 ｍE1＝（Ｖf・Ｓ1−Ｃ1）／Ｃ2 （２） ただし、Ｃ1＝ｍW∫ｃWｄＴ＋Ｅ、Ｃ2＝∫ｃEｄＴであ
り、ここでは点灯前後でのタングステンワイヤの質量変
化はないものとして一定値とみなしている。
【００１３】また図３に示すように、点灯時間をさらに
延長した同一蛍光ランプ１の同一フィラメントについ
て、先と同一条件でフィラメント電流変化を求め、これ
より時間積分値Ｓ2を算出した。この時の電子放射物質
量は添字２を添付し、 ｍE2＝（Ｖf・Ｓ2−Ｃ1）／Ｃ2 （３） これらの関係より、点灯前後での消費電子放射物質量
（ΔｍE）は、 ΔｍE＝ｍE1−ｍE2＝（Ｓ1−Ｓ2）・Ｖf／Ｃ2 （４） で表すことができる。Ｃ2は電子放射物質比熱の室温か
らエミッション温度までの温度積分であるが、室温を２
５℃（＝２９８Ｋ）、エミッション温度を１０００℃
（＝１２７３Ｋ）とし、３元系電子放射物質組成（Ｂａ
Ｏ−ＣａＯ−ＳｒＯ）を等モル比として文献値（例えば
丸善発行、化学便覧 基礎編II）から計算すれば、 Ｃ2≒４９６Ｊ／ｇ （５） が得られる。すなわち、被測定陰極側の電極フィラメン
ト端子間に一定電圧（Ｖf＝３．５Ｖ）を印加し始めて
からランプ電圧が急激に低下する時点（エミッション時
間）までのフィラメント電流変化の時間積分値の点灯前
後での差分値（Ｓ1−Ｓ2）に Ｖf／Ｃ2＝７．０５６ｍｇ／（Ｉ・ｓ） （６） を乗じた値が消失電子放射物質量ΔｍE（ｍｇ）とな
る。
延長した同一蛍光ランプ１の同一フィラメントについ
て、先と同一条件でフィラメント電流変化を求め、これ
より時間積分値Ｓ2を算出した。この時の電子放射物質
量は添字２を添付し、 ｍE2＝（Ｖf・Ｓ2−Ｃ1）／Ｃ2 （３） これらの関係より、点灯前後での消費電子放射物質量
（ΔｍE）は、 ΔｍE＝ｍE1−ｍE2＝（Ｓ1−Ｓ2）・Ｖf／Ｃ2 （４） で表すことができる。Ｃ2は電子放射物質比熱の室温か
らエミッション温度までの温度積分であるが、室温を２
５℃（＝２９８Ｋ）、エミッション温度を１０００℃
（＝１２７３Ｋ）とし、３元系電子放射物質組成（Ｂａ
Ｏ−ＣａＯ−ＳｒＯ）を等モル比として文献値（例えば
丸善発行、化学便覧 基礎編II）から計算すれば、 Ｃ2≒４９６Ｊ／ｇ （５） が得られる。すなわち、被測定陰極側の電極フィラメン
ト端子間に一定電圧（Ｖf＝３．５Ｖ）を印加し始めて
からランプ電圧が急激に低下する時点（エミッション時
間）までのフィラメント電流変化の時間積分値の点灯前
後での差分値（Ｓ1−Ｓ2）に Ｖf／Ｃ2＝７．０５６ｍｇ／（Ｉ・ｓ） （６） を乗じた値が消失電子放射物質量ΔｍE（ｍｇ）とな
る。
【００１４】図４は、電子放射物質量の異なるランプを
作製し、それぞれのランプにつき上述の測定より求めた
フィラメント電流変化の時間積分値Ｓの各々の差分値
を、異なる電子放射物質量の差分値に対してプロットし
たものである。このプロットは、原点０を通るある傾き
を持つ直線として相関づけられるが、これは図中に示し
た傾きが（６）式の値を代入した（４）式に基づく直線
Ｌと非常に近似している。
作製し、それぞれのランプにつき上述の測定より求めた
フィラメント電流変化の時間積分値Ｓの各々の差分値
を、異なる電子放射物質量の差分値に対してプロットし
たものである。このプロットは、原点０を通るある傾き
を持つ直線として相関づけられるが、これは図中に示し
た傾きが（６）式の値を代入した（４）式に基づく直線
Ｌと非常に近似している。
【００１５】なお、点灯条件によってはフィラメントタ
ングステンワイヤそのものの消失についても配慮しなけ
ればならない場合があるが、それについては（１）式か
ら（２）式および（３）式への展開を一部修正すること
で対応することができる。
ングステンワイヤそのものの消失についても配慮しなけ
ればならない場合があるが、それについては（１）式か
ら（２）式および（３）式への展開を一部修正すること
で対応することができる。
【００１６】本測定方法は、同一ランプでエミッション
温度が不変であることを前提としたが、電子放射物質の
仕事関数が点灯初期の変化に比しその後の変化は小さ
く、ランプ寿命評価に有効である。
温度が不変であることを前提としたが、電子放射物質の
仕事関数が点灯初期の変化に比しその後の変化は小さ
く、ランプ寿命評価に有効である。
【００１７】以上のように、本発明実施例の消失電子放
射物質量の非破壊測定方法は、蛍光ランプ１の両端間に
直流定電流源３と電圧計４を接続し、蛍光ランプ１に
１．０ｍＡ以下の一定ランプ電流を流しながらランプ電
圧をモニターしているので、ランプ電圧の低下に基づい
て検出されるエミッション時間からエネルギー収支計算
が可能となり、消失電子放射物質量の定量化を図ること
ができる。
射物質量の非破壊測定方法は、蛍光ランプ１の両端間に
直流定電流源３と電圧計４を接続し、蛍光ランプ１に
１．０ｍＡ以下の一定ランプ電流を流しながらランプ電
圧をモニターしているので、ランプ電圧の低下に基づい
て検出されるエミッション時間からエネルギー収支計算
が可能となり、消失電子放射物質量の定量化を図ること
ができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は陰極回り
のエネルギー収支計算を行うことにより、消失電子放射
物質量を非破壊で測定することができるというすぐれた
効果を有する蛍光ランプの消失電子放射物質量の非破壊
測定方法を提供することができるものである。
のエネルギー収支計算を行うことにより、消失電子放射
物質量を非破壊で測定することができるというすぐれた
効果を有する蛍光ランプの消失電子放射物質量の非破壊
測定方法を提供することができるものである。
【図１】本発明の一実施例である蛍光ランプの消失電子
放射物質量の非破壊測定方法の回路図
放射物質量の非破壊測定方法の回路図
【図２】本発明実施例の点灯前のランプ電圧変化とフィ
ラメント電流変化を示す図
ラメント電流変化を示す図
【図３】本発明実施例の点灯後のランプ電圧変化とフィ
ラメント電流変化を示す図
ラメント電流変化を示す図
【図４】電子放射物質量とそれに対応するフィラメント
電流変化の時間積分値Ｓの各々差分値相関図
電流変化の時間積分値Ｓの各々差分値相関図
１ 蛍光ランプ ２ 電極フィラメント ３ 直流定電流源 ４ 電圧計 ５ 直流定電圧源 ６ 電流計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−275198（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−86030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−95473（ＪＰ，Ａ) 特公 昭32−8773（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 9/42
Claims (1)
- 【請求項１】 電子放射物質が塗布された電極フィラメ
ントを有する蛍光ランプの両端間に直流定電流源および
電圧計をそれぞれ接続し、前記蛍光ランプの被測定陰極
側の電極フィラメントと直列に直流定電圧源および電流
計をそれぞれ接続し、前記蛍光ランプに１．０ｍＡ以下
の一定ランプ電流を流しながら、前記電極フィラメント
に一定フィラメント電圧を印加し、この電極フィラメン
トに一定フィラメント電圧を印加し始めてから蛍光ラン
プのランプ電圧が急激に低下する時点までのフィラメン
ト電流変化における時間積分値の、エージング点灯時間
の異なる同一蛍光ランプの同一フィラメントにおける差
分を用いて、前記電子放射物質の消失量を算出すること
を特徴とする蛍光ランプの消失電子放射物質量の非破壊
測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17524893A JP3314463B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 蛍光ランプの消失電子放射物質量の非破壊測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17524893A JP3314463B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 蛍光ランプの消失電子放射物質量の非破壊測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729495A JPH0729495A (ja) | 1995-01-31 |
| JP3314463B2 true JP3314463B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=15992856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17524893A Expired - Fee Related JP3314463B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 蛍光ランプの消失電子放射物質量の非破壊測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3314463B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007157498A (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 照明システム及び寿命診断方法 |
-
1993
- 1993-07-15 JP JP17524893A patent/JP3314463B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0729495A (ja) | 1995-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Young et al. | Resolution determination in field emission energy analyzers | |
| JP3314463B2 (ja) | 蛍光ランプの消失電子放射物質量の非破壊測定方法 | |
| JP3076690B2 (ja) | 蛍光ランプの消失電子放射物質量の非破壊測定方法 | |
| Soules et al. | Thermal model of the fluorescent lamp electrode | |
| US7323877B2 (en) | Apparatus and methods for making spectroscopic measurements of cathode fall in fluorescent lamps | |
| JPH0628969A (ja) | 電界放射陰極 | |
| Pitchford et al. | The breakdown and glow phases during the initiation of discharges for lamps | |
| Mortimer | Real-time measurement of dynamic filament resistance | |
| Schlager et al. | A novel experimental method for in situ diagnostics of electrode workfunctions in high-pressure gas discharge lamps during operation | |
| Ji et al. | Reducing the uncertainty in fluorescent lamp/ballast system compatibility | |
| Watanabe et al. | Cathode fall characteristics of fluorescent lamps under high-frequency operation | |
| Cayless | The emission from oxide cathodes in low pressure discharges | |
| JP3083421B2 (ja) | 蛍光ランプの熱電子放出検知方法 | |
| US6940034B2 (en) | Long life welding electrode and its fixing structure, welding head, and welding method | |
| RU2091896C1 (ru) | Способ определения эмиссионной активности оксидного катода в вакуумных электронных приборах | |
| EP0087962A2 (en) | Beam mode fluorescent lamp having dual cathodes with unipotential ends | |
| Partlow | The interaction of metal halide lamps and ballasts during reignition | |
| CA1103303A (en) | Method and apparatus for measuring cathode emission slump | |
| JPS58201237A (ja) | 電界放射形電子銃 | |
| JP2007157498A (ja) | 照明システム及び寿命診断方法 | |
| RU1725683C (ru) | Способ определения эмиссионной способности прямонакального катода в дуговом разряде | |
| JPS60225345A (ja) | 電界放射方法およびそれに用いる電子線装置 | |
| RU2101719C1 (ru) | Способ определения наработки газообразных ламп и устройство для его осуществления | |
| KR910001508B1 (ko) | 음극선관의 열전자 방출 측정 방법 | |
| Speros et al. | On the Emission of Electrons from Solids in Gas Discharges: I. Emission in the Vicinity of “Zero Field” |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |