JP4174916B2 - 希ガス放電灯 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は希ガス放電灯に関し、特にガラスバルブよりなる外囲器の外周面に一対の帯状の外部電極を配置すると共に、外部電極を透光性を有する絶縁部材にて被覆してなる希ガス放電灯の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
本出願人は、先に図10〜図13に示す希ガス放電灯を提案した。同図において、1は例えばガラスバルブなどにて密閉状に構成された直管状の外囲器であって、その内面には希土類蛍光体,ハロリン酸塩蛍光体などの蛍光体よりなる発光層2が形成されている。この発光層2には所定の開口角を有する発光層2を形成しないアパーチャ部2aがほぼ全長に亘って形成されている。そして、外囲器1の封着構造はガラスバルブの端部にディスク状の封着ガラス板を封着して構成されているが、例えば単にガラスバルブを加熱しながら縮径加工し溶断して構成することもできる。尚、この外囲器1の密閉空間には水銀などの金属蒸気を含まないキセノン(Xe),クリプトン(Kr),ネオン(Ne),ヘリウム(He)などの希ガスが単一又は混合して所定量封入されている。
【0003】
この外囲器1の外周面にはシート構体3が装着(巻回)されている。このシート構体3は、例えば外囲器1の全長とほぼ同程度の長さを有する透光性シート4の一方の面に金属部材よりなる帯状の一対の外部電極5,6を互いに離隔して配置し、かつ外部電極5,6の同一側の端部から外部電極部分を外方に向けて延在して端子5A,6Aを一体的に形成して構成されている。外囲器1の外周面にシート構体3が装着された状態において、外部電極5,6の一方の側縁部間には第1の開口部7が、他方の側縁部間には第2の開口部8が形成されており、発光層2からの光は主としてアパーチャ部2aから第1の開口部7を介して外部に放出される。尚、シート構体3において、透光性シート4及び外部電極5,6の一方の面には接着層9が形成されており、外部電極5,6は透光性シート4に接着層9を利用して接着されている。又、透光性シート4としては例えばポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂が、外部電極5,6としては例えばアルミニウム箔が好適するが、他の部材を適用することもできる。
【0004】
又、外部電極5,6の端部から延在して形成された端子5A,6Aにはハーネス10,10のリード部10a,10aがかしめ手段11,11によって電気的・機械的に接続されている。具体的には、端子5A,6Aの導出部分の幅は外部電極5,6の幅より狭く構成されており、この導出部分にはハーネス10のリード部10aがリング状のかしめ手段11を用いて圧着により電気的・機械的に接続されている。このかしめ手段11は、例えば黄銅,ニッケル,ステンレスなどの金属部材よりなるリング状の圧着端子にて構成されており、リング部分に端子5A(又は6A)及びハーネス10のリード部10aを重ね合わせた状態で、周知の圧着工具を用いてリング部分を押し潰すことにより外部電極5,6の端子5A,6Aとハーネス10のリード部10aとが圧着端子11を介して電気的・機械的に接続される。尚、かしめ手段(圧着端子)11のリング部分は無端状のリングの他、若干の隙間を有する有端状のリングであってもよい。
【0005】
上述の外部電極5,6及び端子5A,6Aは同一部材、例えばアルミニウム箔にて構成されており、その肉厚はほぼ10〜100μmの範囲に設定されている。例えばアルミニウム箔が硬質の場合には、その肉厚は10〜50μmの範囲に、軟質の場合には、その肉厚は30〜100μmの範囲にそれぞれ設定することが推奨される。ここで、アルミニウム箔並びにその硬質及び軟質については、一般的に次のように説明されている。即ち、アルミニウム箔は、日本では、JIS−H4160に基づき、6〜200μmの厚み範囲をアルミニウム箔と規定されている。又、アルミニウム箔の硬質及び軟質は熱処理の有無により区分されており、圧延上がりの状態のままのものが硬質箔、圧延後に焼鈍したものが軟質箔と呼称されている。
【0006】
上述の端子5A,6Aとハーネス10,10との接続部分は、例えば次のように外装されている。即ち、外囲器1の端部には例えば樹脂材,ゴム材などのように絶縁性を有するほぼ筒状のキャップ12が、端子5A,6Aとハーネス10,10との接続部分を囲繞するように装着されており、その内部にはシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂,ホットメルトなどの熱可塑性樹脂,ゴム系部材などのように絶縁性に優れた保護部材13が充填されている。この保護部材13としては、硬化後の状態において、JIS−K7515−1986「プラスチックのデュロメータ硬さ試験方法」に準拠するデュロメータD硬さが80以下、好ましくは80〜30の範囲に設定されたものが推奨される。尚、キャップ12としては、若干の柔軟性ないし弾力性を有する樹脂材にて構成することが望ましく、例えばポリカーボネイト樹脂が推奨される。
【0007】
次に、この希ガス放電灯の製造方法について図14〜図15を参照して説明する。まず、図14に示すように、図12に示すシート構体3をステージ14に展開状態で配置する。次に、このシート構体3における透光性シート4の一端4aに外囲器1を配置すると共に、外囲器1が一対の従動ローラ15,15にて透光性シート4に押しつけられるようにセットした上で、ステージ14を若干M方向に移動させた後、N方向に移動させる。すると、外囲器1は透光性シート4の上において相対的に転動し、その外周面にはシート構体3が、図11に示すように巻回されることにより装着が行なわれる。尚、透光性シート4及び外部電極5,6はそれぞれの表面に形成された接着層9を利用して外囲器1の外周面に接着されており、透光性シート4はそれぞれの端部4a,4bが第2の開口部8で重ね合わせて接着されている。
【0008】
次に、図15に示すように、端子5A,6Aの先端部分に圧着端子11及びハーネス10を配置する。そして、圧着端子11のリング部分に端子5A,6Aを挿入すると共に、ハーネス10のリード部10aを端子5A,6Aに重ね合わせるようにリング部分に挿入する。この状態において、周知の圧着工具(図示せず)を用いて圧着端子11を圧着することにより、端子5A,6Aとハーネス10のリード部10aとが電気的・機械的に接続される。次に、外囲器1の端部にキャップ12を、内部に端子5A,6Aとハーネス10のリード部10aとの接続部分が位置するように装着し、内部に保護部材13を充填・硬化させることにより、図10に示す希ガス放電灯が完成する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この希ガス放電灯によれば、次のような効果が期待できる。即ち、端子5A,6Aとハーネス10との接続は圧着端子11のリング部分に端子5A,6Aとハーネス10とを重ね合わせるように挿入した状態で圧着操作することにより簡単に接続できるために、接続作業性を大幅に改善できる上、コストをも低減できる。
【0010】
又、外囲器1の端部にはほぼ筒状のキャップ12が、その一端が外囲器1に嵌合するような状態で装着されている関係で、キャップ12に保護部材13を簡単かつ確実に充填することができるのみならず、ハーネス10と端子5A,6Aとの接続部分の周辺は保護部材13によってほぼ緻密に充実される。従って、仮にハーネス10に外力(例えば引張力)が作用しても、ハーネス10と端子5A,6Aとの接続部分は保護部材13によって確実に支持される結果、接続はずれ,端子切れなどを抑制できる。
【0011】
特に、保護部材13のデュロメータD硬さを80以下、好ましくは80〜30の範囲に設定すれば、製造時及び使用時において、仮に外囲器1を構成するガラスバルブと保護部材13との接触界面に不所望な応力が作用したとしても、かなりの部分が保護部材13に吸収されるから、外囲器端面に生ずるクラック破損を抑制でき、品位の高い製品を得ることができる。
【0012】
しかしながら、この希ガス放電灯において、外部電極5,6の端部から導出されるハーネス10の長さは適用するOA機器の種類,使用目的などによって異なることから、製造の際に、適用機種,用途などに応じた長さのハーネス10を準備しなければならず、製造管理が煩雑になるのみならず、トータルコストの低減を阻害する一つの要因にもなっている。
【0013】
又、希ガス放電灯から導出されたハーネス10はOA機器などへの組み込み時に、それの導出端が点灯回路にネジ,半田付けなどの接続手段を用いて接続されるために、組み込み作業が煩雑になるという問題もあり、組み込みの簡易化が望まれている。
【0014】
それ故に、本発明の目的は、比較的に簡単な構成によって生産性を改善できる上に、OA機器などへの組み込みを容易化できる希ガス放電灯を提供することにある。
【0015】
従って、本発明は、上述の目的を達成するために、内面に発光層を有する直管状の外囲器と、外囲器の外周面に、それのほぼ全長に亘って互いに離隔して配置した金属部材よりなる帯状の一対の外部電極と、外部電極の端部より外囲器の端面側に突出するように導出した金属部材よりなる端子と、端子に電気的・機械的に接続した口金ピンと、外囲器の端部に、筒状部の一端にピン孔と注入孔を有する底面部が一体的に形成され、口金ピンと端子との接続部分が内部に位置し、かつ口金ピンの非接続側の端部がピン孔から外部に突出するように装着した絶縁性を有するキャップと、キャップの内部に、口金ピンと端子との接続部分が埋没するように充填した絶縁性の保護部材とを具備したことを特徴とする。
【0016】
又、本発明の第2の発明は、前記キャップは、底面部に空気抜き用の孔を有し、外囲器に嵌合して装着されることを特徴とする。
【0017】
又、本発明の第3の発明は、内面に発光層を有する直管状の外囲器と、外囲器の外周面に、それのほぼ全長に亘って互いに離隔して配置した金属部材よりなる帯状の一対の外部電極と、外部電極の端部より外囲器の端面側に突出するように導出した金属部材よりなる端子と、端子に電気的・機械的に接続した口金ピンと、外囲器の端部に、支持部が内側に一体的に形成され、口金ピンと端子との接続部分が内部に位置し、かつ口金ピンの非接続側の端部が支持部に支持されて外部に突出するように装着した絶縁性を有する筒状のキャップと、キャップの内部に、口金ピンと端子との接続部分が埋没するように充填した絶縁性の保護部材とを具備したことを特徴とする。
【0018】
さらに、本発明の第4の発明は、前記支持部は一部にスリットを有するリング状であることを特徴とし、第5の発明は、前記端子を、外部電極を延在して一体的に形成したことを特徴とし、第6の発明は、前記端子と口金ピンとをかしめ手段を用いて電気的・機械的に接続したことを特徴とし、第7の発明は、前記外囲器の外周面に、絶縁部材を外部電極が被覆されるように装着したことを特徴とし、第8の発明は、前記絶縁部材を、透光性シート又は熱収縮性樹脂よりなる保護チューブにて構成したことを特徴とし、第9の発明は、前記キャップを、柔軟性を有する絶縁部材にて構成したことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる希ガス放電灯の第1の実施例について図1〜図3を参照して説明する。尚、図10〜図15に示す先行技術と同一部分には同一参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。同図において、この実施例の特徴部分は、外部電極5,6の同一側の端部より外囲器1の端面側に突出するように延在して導出された端子5A,6Aに口金ピン20,20をかしめ手段11,11を用いて電気的・機械的に接続したことと、外囲器1の端部にほぼ筒状のキャップ12を、口金ピン20,20と端子5A,6Aとの接続部分がキャップ内部に位置し、かつ口金ピン20,20の非接続側の端部がキャップ外部に突出するように装着すると共に、キャップ12の内部に、口金ピン20,20と端子5A,6Aとの接続部分が埋没するように保護部材13を充填したことである。
【0020】
これらの口金ピン20は金属部材にて構成されており、例えば黄銅などの棒状体の先端を球状に加工して構成されている。この口金ピン20,20の内端には端子5A,6Aがかしめ手段11,11によって接続されている。このかしめ手段11は、例えば黄銅,ニッケル,ステンレスなどの金属部材よりなるリング状の圧着端子にて構成されており、リング部分に端子5A(又は端子6A)及び口金ピン20の内端を重ね合わせた状態で、周知の圧着工具を用いてリング部分を押し潰すことにより口金ピン20,20と端子5A,6Aとが圧着端子11を介して電気的・機械的に接続される。
【0021】
この希ガス放電灯は、例えば図4に示すように組み立てられる。まず、外囲器1の外周面にシート構体3を巻回・装着した後に、外囲器1の端面側に突出する端子5A,6Aの導出端と口金ピン20,20の内端とを重ね合わせると共に、重ね合わせ部分にリング状の圧着端子(かしめ手段)11,11を位置させる。この状態で図示しない周知の圧着工具を用いてリング部分を押し潰すことにより口金ピン20,20と端子5A,6Aとが圧着端子11,11を介して電気的・機械的に接続される。次に、ほぼ筒状のキャップ12を外囲器1の端部に、口金ピン20,20と端子5A,6Aとの接続部分がキャップ内部に位置するように装着する。次に、外囲器1を、キャップ側が上になるように直立させると共に、口金ピン20,20を支持部材CH,CHにて、口金ピン20,20の間隔が所定の間隔となり、かつ一端がキャップ12から突出するように支持する。この状態において、保護部材13をキャップ12の内部に、それの上方開口部から口金ピン20,20と端子5A,6Aとの接続部分が埋没されるように充填する。保護部材13の硬化後に、口金ピン20,20から支持部材CH,CHを取り外すことによって、図1〜図2に示す希ガス放電灯が得られる。
【0022】
この実施例によれば、外囲器1の端部からはハーネスに代えて所定の間隔に位置規制された口金ピン20,20が導出されているために、OA機器などへの組み込み構造を共通化することができる。従って、口金ピン20の単一化により製造管理が容易となることによって生産性の改善が可能になり、トータルコストを低減することができる。
【0023】
特に、キャップ12から導出される口金ピン20,20は、その間隔が所定の間隔に規制されているために、OA機器などに組み込む際に、組み込み先に口金ピン20,20に結合されるコネクタ,ソケットなどを設置しておくことによって希ガス放電灯と点灯回路との接続を簡単かつ確実に行なうことができる。
【0024】
又、口金ピン20,20と端子5A,6Aとの接続部分は保護部材13によって固定されているために、仮に口金ピン20に引っ張り力ないし押圧力などの外力が作用しても、口金ピン20が抜けたり,ピン間隔が変わったりすることはない。
【0025】
さらには、保護部材13のデュロメータD硬さを80以下、好ましくは80〜30の範囲に設定すれば、製造時及び使用時において、仮に外囲器1を構成するガラスバルブと保護部材13との接触界面に不所望な応力が作用したとしても、かなりの部分が保護部材13に吸収されるから、外囲器端面に生ずるクラック破損を抑制でき、品位の高い製品を得ることができる。
【0026】
図5〜図6は本発明の第2の実施例を示すものであって、基本的な構成は図1〜図3に示す第1の実施例と同一である。異なる点は、キャップ12Aを、筒状部12aの一端に底面部12bを一体的に形成して構成したことと、キャップの底面部12bに口金ピン20,20の位置規制手段としての孔21,21及び保護部材13の注入孔22を形成したことである。
【0027】
この希ガス放電灯は、口金ピン20,20と端子5A,6Aとを圧着端子11,11にて接続した後に、キャップ12Aを外囲器1の端部に、口金ピン20,20の先端部分がピン孔21,21から一定の長さだけ突出されるように装着し、その後、注入孔22から保護部材13をキャップ12Aに充填することによって組み立てられる。尚、保護部材13の充填時におけるキャップ内の空気は注入孔22及び空気抜き用の孔23,23から排出される。
【0028】
この実施例によれば、口金ピン20,20は底面部12bのピン孔21,21によって間隔が自動的に所定値に規制され、その状態が継続されるために、第1の実施例のように保護部材13の充填・硬化するまでの間、口金ピン20,20に対する支持を完全に省略でき、設備面の簡略化,作業性の改善を達成することができる。
【0029】
図7は本発明の第3の実施例を示すものであって、基本的な構成は図1〜図3に示す第1の実施例と同一である。異なる点は、キャップ12Bの筒状部12aの内側に口金ピン20,20の位置規制手段としての支持部24,24を離隔して一体的に形成したことである。
【0030】
この支持部24,24は一部にスリットを有するリング状に形成されており、その内径は口金ピン20の外径と同等ないし若干小さい目に設定されている。
この支持部24の形態は口金ピン20に対する支持機能を有すれば、図示例に制約されることなく、適宜の形態に形成できる。
【0031】
又、この支持部24の形成位置は、支持部24に口金ピン20を支持させた時に、口金ピン20の先端部分がキャップ12Bから所定の長さだけ突出し得るように配慮されている。
【0032】
この実施例によれば、口金ピン20,20の支持部24,24への支持操作を、スリットを介して行なうことができるために、第2の実施例に比べて位置規制操作を容易化できる。その他の効果は上記実施例とほぼ同じである。
【0033】
図8は本発明の第4の実施例を示すものであって、基本的な構成は図5〜図6に示す第2の実施例と同一である。異なる点は、キャップ12Cの底面部12bにおける注入孔22を第2の実施例に比較して拡大すると共に、底面部12bの周辺部分にピン孔21,21を形成したことである。
【0034】
この実施例によれば、第2の実施例に比較して、保護部材13のキャップ内への充填作業が容易に行なうことができる。その他の効果は上記実施例とほぼ同じである。
【0035】
図9は本発明の第5の実施例を示すものであって、基本的な構成はそれぞれの実施例と同一である。異なる点は、口金ピン20Aを中空状に構成すると共に、その端部にかしめ手段としての圧着端子11Aを一体的に形成したことである。この口金ピン20Aは圧着端子11Aを含めて、例えば黄銅,ニッケル,ステンレスなどの金属部材にて形成されている。
【0036】
この実施例によれば、圧着端子11Aに端子5A(又は端子6A)を挿入した後に、圧着工具を用いて圧着端子11Aのリング部分を押し潰すことにより口金ピン20Aと端子5Aとが電気的・機械的に接続されるために、口金ピン20Aと端子5Aとの接続作業を一層能率的に行なうことが可能になる。
【0037】
この実施例において、圧着端子11Aを口金ピン部分から分離させることもできる。特に、口金ピン部分を、板材の巻回によって中空状に形成すれば、口金ピンの量産化が可能になり、コストも低減できる。
【0038】
尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約されることなく、例えば口金ピンと端子との電気的な接続には圧着端子などの圧着を利用したかしめ手段による他、半田付け,超音波溶着,導電性接着剤などによる接続手段を適用することもできる。又、保護部材に埋没される口金ピン部分に凹部ないし突部を形成すれば、端子部分などに作用する外力を緩和できる。又、端子は外部電極から延在して一体的に形成する他に、別部材を外部電極の端部に電気的に接続して導出することもできる。又、口金ピンは外囲器の一方の端部にのみ配置する他に、両端に分散して配置することもできる。又、キャップは口金ピンの配置側に配置する他に、口金ピンの非配置側にも配置することもできる。又、外囲器の外周面に、外部電極を被覆するように形成される絶縁部材は透光性シート,熱収縮性樹脂チューブの他に、絶縁性を有する部材を塗布,吹き付けなどによって形成することもできる。又、外部電極はアルミニウム箔の他に、ニッケル,銅,銀など適宜の金属部材によって構成することもでき、それの配置も貼付の他に、メッキ,吹き付け,静電塗装などによって行なうこともできる。さらには、外部電極の形態において、帯状とは全体としての形態が帯状であることを意味し、側縁部に三角状,半円状,矩形状などの異形部を有するものは勿論のこと、側縁部でない部分に孔などが存在したり、編目状になっているものなども含まれるものとする。
【0039】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、外囲器の端部からはハーネスに代えて所定の間隔に規制された口金ピンが導出されているために、OA機器などへの組み込み構造を共通化することができる。従って、先行技術のように長さの異なったハーネスを準備することなく、口金ピンの種類を単一化でき、製造管理の容易化によって生産性の改善が可能になり、トータルコストを低減することができる。
【0040】
特に、キャップから導出される口金ピンは、その間隔が所定の間隔に規制されているために、OA機器などに組み込む際に、組み込み先に口金ピンに結合されるコネクタ,ソケットなどを設置しておくことによって希ガス放電灯と点灯回路との接続を簡単かつ確実に行なうことができる。
【0041】
さらには、口金ピンと端子との接続部分は保護部材によって固定されているために、仮に口金ピンに引っ張り力ないし押圧力などの外力が作用しても、口金ピンが抜けたり,ピン間隔が変わったりすることはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる希ガス放電灯の第1の実施例を示す一部破断側面図。
【図2】図1を上面から見た一部破断側面図。
【図3】図1の正面図。
【図4】本発明にかかる希ガス放電灯の組み立て方法を説明する一部破断側面図。
【図5】本発明にかかる希ガス放電灯の第2の実施例を示す一部破断側面図。
【図6】図5の正面図。
【図7】本発明にかかる希ガス放電灯の第3の実施例を示す図であって、同図(a)はキャップの正面図、同図(b)は同図(a)のX−X断面図。
【図8】本発明にかかる希ガス放電灯の第4の実施例を示す図であって、同図(a)はキャップの正面図、同図(b)は同図(a)のY−Y断面図。
【図9】本発明にかかる希ガス放電灯の第5の実施例を示す側断面図。
【図10】先行技術にかかる希ガス放電灯の一部破断側面図。
【図11】図10のZ−Z断面図。
【図12】図11に示すシート構体の展開図。
【図13】図12の断面図。
【図14】図10に示す希ガス放電灯におけるシート構体の外囲器への巻回方法を説明する正断面図。
【図15】図10に示す希ガス放電灯の組み立て方法を説明する一部破断側面図。
【符号の説明】
1 外囲器
2 発光層
2a アパーチャ部
3 シート構体
4 透光性シート(絶縁部材)
5,6 外部電極
5A,6A 端子
7 第1の開口部
8 第2の開口部
9 接着層
11,11A かしめ手段(圧着端子)
12,12A,12B,12C キャップ
12a 筒状部
12b 底面部
13 保護部材
20,20A 口金ピン
21 ピン孔(位置規制手段)
22 注入孔
24 支持部(位置規制手段)
Claims (9)
- 内面に発光層を有する直管状の外囲器と、外囲器の外周面に、それのほぼ全長に亘って互いに離隔して配置した金属部材よりなる帯状の一対の外部電極と、外部電極の端部より外囲器の端面側に突出するように導出した金属部材よりなる端子と、端子に電気的・機械的に接続した口金ピンと、外囲器の端部に、筒状部の一端にピン孔と注入孔を有する底面部が一体的に形成され、口金ピンと端子との接続部分が内部に位置し、かつ口金ピンの非接続側の端部がピン孔から外部に突出するように装着した絶縁性を有するキャップと、キャップの内部に、口金ピンと端子との接続部分が埋没するように充填した絶縁性の保護部材とを具備したことを特徴とする希ガス放電灯。
- 前記キャップは、底面部に空気抜き用の孔を有し、外囲器に嵌合して装着されることを特徴とする請求項1に記載の希ガス放電灯。
- 内面に発光層を有する直管状の外囲器と、外囲器の外周面に、それのほぼ全長に亘って互いに離隔して配置した金属部材よりなる帯状の一対の外部電極と、外部電極の端部より外囲器の端面側に突出するように導出した金属部材よりなる端子と、端子に電気的・機械的に接続した口金ピンと、外囲器の端部に、支持部が内側に一体的に形成され、口金ピンと端子との接続部分が内部に位置し、かつ口金ピンが支持部に支持されて非接続側の端部が外部に突出するように装着した絶縁性を有する筒状のキャップと、キャップの内部に、口金ピンと端子との接続部分が埋没するように充填した絶縁性の保護部材とを具備したことを特徴とする希ガス放電灯。
- 前記支持部は一部にスリットを有するリング状であることを特徴とする請求項3に記載の希ガス放電灯。
- 前記端子を、外部電極を延在して一体的に形成したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の希ガス放電灯。
- 前記端子と口金ピンとをかしめ手段を用いて電気的・機械的に接続したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の希ガス放電灯。
- 前記外囲器の外周面に、絶縁部材を外部電極が被覆されるように装着したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の希ガス放電灯。
- 前記絶縁部材を、透光性シート又は熱収縮性樹脂よりなる保護チューブにて構成したことを特徴とする請求項7に記載の希ガス放電灯。
- 前記キャップを、柔軟性を有する絶縁部材にて構成したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の希ガス放電灯。
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