JP4964374B2 - Gas discharge tube - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、分光器やクロマトグラフィなどの光源として利用するためのガス放電管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術として、特開平６−３１０１０１号公報がある。この公報に記載されたガス（重水素）放電管は、陽極と陰極との放電路上に２枚の金属隔壁を配置させ、各金属隔壁に小穴を形成させ、この小穴によって放電路を狭窄させている。その結果、放電路上の小穴によって高輝度の光を得ることが可能となる。また、金属隔壁を３枚以上にすると更に高い輝度が得られ、小穴を小さくすればする程、高輝度な光が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来のガス放電管には、次のような課題が存在している。すなわち、各金属隔壁には電圧が印加されておらず、各金属隔壁の小穴は、放電路を単に狭窄するために利用されている。従って、確かに放電路を狭窄することで輝度をアップさせることができるが、この公報にも記載されているように、小穴を小さくすればする程、放電始動電圧を著しく高くしなければならず、小穴の直径や金属隔壁の枚数が著しい制限を受けることになる。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、高輝度化を実現しつつ始動性を良好にしたガス放電管を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、密封容器内にガスを封入し、密封容器内に配置した陽極部と陰極部との間で放電を発生させることにより、密封容器の光出射窓から外部に向けて所定の光を放出させるガス放電管において、
陽極部と陰極部との間の放電路の途中に配置させて、放電路を狭窄する第１の開口をもった第１の放電路制限部と、
第１の放電路制限部と陽極部との間の放電路の途中に配置させて、第１の開口の面積以上の開口面積で放電路を狭窄する第２の開口を有すると共に、外部電源に電気的に接続させる第２の放電路制限部と、を備え、
第２の放電路制限部が電気絶縁部で支持され、第２の放電路制限部の周縁部が電気絶縁部で囲まれ、電気絶縁部の一部を第１の放電路制限部と第２の放電路制限部との間に配置させることを特徴とする。
【０００６】
高輝度な光を作り出す場合、単に放電路狭窄用の放電制限部を複数段設置すればよいという訳ではなく、放電路制限部を多くすることによって、ランプ始動時の放電が起き難くなり、また、開口を小さくすることによっても、ランプ始動時の放電は起き難くなる。更に、ランプの始動性を高めるには、陰極部と陽極部との間に著しく大きな電位差を発生させる必要があり、その結果として、ランプの寿命が短くなることが実験で確かめられている。そこで、本発明のガス放電管では、高輝度な光を得るために、第１の開口と第２の開口との協働によって放電路の狭窄が図られる。更に、放電路を狭窄させてもランプの始動性を良好に保つために、第２の放電路制限部に外部から所定の電圧を印加する。これにより、第１の開口を通過するような積極的な始動放電が作り出される。更に、第２の開口の面積は、第１の開口と同じ、或いは第１の開口より大きい面積であるため、第２の開口でランプ始動時における放電は制限されない。これにより第１及び第２の開口内を始動時の放電が通過し易くなり、陰極部と陽極部との間の放電が素早く開始されることになる。このように構成することで、ランプ始動時の電圧を著しく高めなくとも始動性が良好に保たれると共に、放電路制限部を多くして高輝度化を促進することができる。
【０００７】
また、第１の放電路制限部は、外部電源と電気的に非接続状態であると好適である。このような構成を採用した場合、電気導入用のピンの数を少なくすることができ、ランプ始動時に発生する熱膨張による電気導入部（ステム）の破損を防止できる。
【０００８】
また、第１の放電路制限部を外部電源と電気的に接続させる場合、第２の放電路制限部には第１の放電路制限部より高い電圧を印加すると好適である。このような構成を採用した場合、陰極部と陽極部との間の電位差に応じるように、第１の放電路制限部と第２の放電路制限部との間に適正な放電始動電圧を印加することができ、スムーズに始動放電を発生させることができる。
【０００９】
また、第１の放電路制限部の第１の開口は、光出射窓から陽極部に向けて縮径させたロート状の部分を有すると好適である。このロート状の部分によって、第１の開口に放電が収斂し易くなり、アークボールをこの部分に確実に発生させることができ、アークボールの広がりを適正に防止できる。
【００１０】
また、第２の放電路制限部を電気絶縁性の支持部に当接配置させると好適である。このような構成を採用した場合、密封容器内において第２の放電路制限部を安定した状態で配置させることができる。
【００１１】
また、第２の放電路制限部を電気絶縁部と支持部との間で挟み込み固定させると好適である。このような構成は、ガス放電管の組立て作業性を考慮した上で、密封容器内で第２の放電路制限部を確実に固定させるようにしたものである。また、ランプ動作中において、第２の放電路制限部が高温になった時に起こる熱膨脹による第２の放電路制限部の移動を防止させることができる。
【００１２】
また、第２の放電路制限部と陽極部との間の放電路の途中に配置させて、放電路を狭窄する第３の開口をもった第３の放電路制限部を更に備えると好適である。これは、各放電路制限部の各開口の協働によって、更なる輝度のアップが図られる。
【００１３】
また、第２の放電路制限部と第３の放電路制限部との間に別の電気絶縁部を配置させると好適である。このような構成を採用した場合、第２の放電路制限部と第３の放電路制限部とにそれぞれ異なる電圧にすることができ、始動性を良好にするものである。
【００１４】
また、第３の放電路制限部を外部電源と電気的に接続させる場合、第３の放電路制限部には第２の放電路制限部より高い電圧を印加すると好適である。このような構成を採用した場合、陰極部と陽極部との間の電位差に応じるように、第２の放電路制限部と第３の放電路制限部との間に適正な放電始動電圧を印加することができ、スムーズに始動放電を発生させることができる。
【００１５】
また、第３の放電路制限部を電気絶縁性の支持部に当接配置させると好適である。このような構成を採用した場合、密封容器内において第３の放電路制限部を安定した状態で配置させることができる。
【００１６】
また、第３の放電路制限部を別の電気絶縁部と支持部との間で挟み込み固定させると好適である。このような構成は、ガス放電管の組立て作業性を考慮した上で、密封容器内で第３の放電路制限部を確実に固定させるようにしたものである。また、ランプ動作中において、第３の放電路制限部が高温になった時に起こる熱膨脹による第３の放電路制限部の移動を防止させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明によるガス放電管の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
［第１の実施形態］
図１及び図２に示すように、ガス放電管１はヘッドオン型の重水素ランプであり、この放電管１は、重水素ガスが数百Ｐａ程度封入されたガラス製の密封容器２を有し、この密封容器２は、円筒状の側管３と、この側管３の一側を封止する光出射窓４と、側管３の他側を封止するステム５とからなる。そして、この密封容器２内には発光部組立体６が収容されている。
【００１９】
この発光部組立体６は、電気絶縁性のセラミックスからなる円板状の電気絶縁部（第１の支持部）７を有している。図３及び図４に示すように、この電気絶縁部７上には陽極板（陽極部）８を配置させている。この陽極板８の円形の本体部８ａは電気絶縁部７から離間させ、本体部８ａから延びた２本のリード部８ｂは、ステム５に立設させて管軸Ｇ方向に延在する陽極用ステムピン（第１のステムピン）９Ａの先端部分にそれぞれ電気的に接続させている。なお、電気絶縁部７に設けた凸部７ａの上面と後述の第２の支持部１０の裏面とで本体部８ａを挟み込み固定させてもよい（図９参照）。
【００２０】
図１及び図２に示すように、発光部組立体６は、電気絶縁性のセラミックスからなる円板状の電気絶縁部（第２の支持部）１０を有している。この第２の支持部１０は、第１の支持部７の上に重ねるようにして載置され、第１の支持部７と同径に形成されている。この第２の支持部１０の中央には円形の放電開口１１が形成され、この放電開口１１は、陽極板８の本体部８ａが覗き出るように形成されている（図４参照）。そして、第２の支持部１０の上面に円板状の金属製の放電路制限板（第２の放電路制限部）１２を当接させることで、陽極板８の本体部８ａと放電路制限板１２とを対面させている。
【００２１】
図５に示すように、放電路制限板１２の中央には、放電路を狭窄させるための直径０．５ｍｍの小孔（第２の開口）１３が形成されている。また、放電路制限板１２には２本のリード部１２ａが設けられ、各リード部１２ａは、ステム５に立設させた放電路制限板用ステムピン（第４のステムピン）９Ｂの先端部分にそれぞれ電気的に接続させている。
【００２２】
図１、図２及び図６に示すように、発光部組立体６は、電気絶縁性のセラミックスからなる円板状の電気絶縁部（第３の支持部）１４を有している。この第３の支持部１４は、第２の支持部１０の上に重ねるようにして載置され、第２の支持部１０と同径に形成されている。そして、第３の支持部１４の下面と第２の支持部１０の上面とで第２の放電路制限板１２を挟み込み固定させる。なお、第２の放電路制限板１２は第２の支持部１０の上面に形成した凹部１０ａ内に収容させて、第２の放電路制限板１２の着座性を向上させてもよい。（図１０参照）。このような構成は、ガス放電管１の組立て作業性を考慮したもので、密封容器２内で第２の放電路制限板１２を確実に固定させるようにしたものである。また、ランプ動作中において、第２の放電路制限板１２が高温になった時の熱膨脹による移動を防止することができる。
【００２３】
この第３の支持部１４の中央には、導電性の金属（例えば、モリブデン、タングステン、或いはこれらから成る合金）からなる第１の放電路制限部１６を装填するための装填口１７が形成されている。この放電路制限部１６には、放電路を狭窄するために、第２の開口１３と同径の第１の開口１８が形成され、この第１の開口１８は、第２の開口１３と同一の管軸Ｇ上に位置する。
【００２４】
この第１の開口１８は、管軸Ｇ方向に延在して良好なアークボールを作り出すためのロート状の部分１８ａを有し、このロート状の部分１８ａは、光出射窓４から陽極部８に向けて縮径させている。具体的に、光出射窓４側では直径３．２ｍｍに形成され、陽極部８側では、第２の開口１３と同径の開口面積をもつように直径０．５ｍｍに形成されている。このようにして、放電路は、第１の開口１８と第２の開口１３との協働により狭窄されるが、第２の開口１３は第１の開口１８と同径であるため、第２の開口１３でランプ始動時における放電は制限されない。そのため、高輝度化を促進させるために、放電制限部の数を増やした場合においても、ランプ始動時における放電が制限されない。
【００２５】
第３の支持部１４の上面に導電板１９を当接配置させ、この導電板１９に形成した開口１９ａは装填口１７に合致させることで、第１の放電路制限部１６の装填を可能にする。また、導電板１９には２本のリード部１９ｂが設けられ、各リード部１９ｂは、ステム５に立設させた放電路制限板用ステムピン（第３のステムピン）９Ｃの先端部分にそれぞれ電気的に接続させている（図２及び図７参照）。そして、導電板１９には、第１の放電路制限部１６に設けられたフランジ部１６ａを当接配置させ、導電板１９にフランジ部１６ａを溶接することで、導電板１９と第１の放電路制限部１６との一体化を図っている。
【００２６】
ここで、第１の放電路制限部１６と第２の放電路制限部１２とは電気的に絶縁するために空間部Ｇをもって離間させている。さらに、この絶縁を確実ならしめるために、第１の放電路制限部１６と第３の支持部１４とを離間させている。これは、ランプの動作中において、第１の放電路制限部１６及び第２の放電路制限部１２が高温になると、スパッタ物及び蒸発物が放電路制限部１６及び第２の放電路制限部１２から発生するが、このときの金属蒸発物を、装填口１７の壁面に積極的に付着させるものである。すなわち、第１の放電路制限部１６と第３の支持部１４とを離間させることで、金属蒸発物の付着面積を増大させ、これによって、第１の放電路制限部１６と第２の放電路制限部１２とを短絡させ難くしている。
【００２７】
また、ロート状の部分１８ａの壁面をミラー面に加工する。この場合、この壁面は、タングステン、モリブデン、パラジウム、ニッケル、チタン、金、銀又は白金等の素材単体（或いは合金）に研磨加工することによって鏡面に仕上げてもよく、又は上記素材単体或いは合金を母材として、或いはセラミックを母材として、メッキ処理、蒸着処理等により上記素材にコーディングを施して鏡面仕上げにしてもよい。これによって、アークボールによる発光を、ロート状の部分１８ａの鏡面で反射させ、光出射窓４に向けて光を集光させることで、光の輝度のアップが図られる。
【００２８】
図１及び図８に示すように、発光部組立体６には、光出射窓４側で光路から外れた位置に陰極部２０が配置され、この陰極部２０の両端は、ステム５に立設させて各支持部７，１０，１４を貫通させた陰極部用ステムピン（第２のステムピン）９Ｄの先端部分にそれぞれ電気的に接続させている。この陰極部２０では熱電子が発生するが、具体的にこの陰極部２０は、光出射窓４に対して平行に延在して熱電子を発生させるタングステン製のコイル部２０ａを有している。
【００２９】
更に、この陰極部２０は、キャップ状の金属製フロントカバー２１内に収容されている。このフロントカバー２１は、これに設けられた爪片２１ａを、第３の支持部１４に設けられたスリット孔２３内に差し込んだ後に折り曲げることで固定される。また、フロントカバー２１には光出射窓４に対面する部分に円形の光通過口２１ｂが形成されている。
【００３０】
更に、フロントカバー２１内において、陰極部２０と第１の放電路制限部１６との間には、光路から外れた位置に放電整流板２２が設けられている。この放電整流板２２の電子放出窓２２ａは、熱電子を通過させるための矩形の開口として形成されている。そして、放電整流板２２に設けた脚片２２ｂは、第３の支持部１４の上面に載置させ、脚片２２ｂから支持部１４に向けてリベット２４を打ち込むことで放電整流板２２は固定される（図７参照）。このように、フロントカバー２１と放電整流板２２とで陰極部２０を包囲させ、陰極部２０から出るスパッタ物あるいは蒸発物を光出射窓４に付着させないようにしている。
【００３１】
このような構成の発光部組立体６は密封容器２内に設けられるが、この密封容器２内を数百Ｐａの重水素ガスで満たす必要性から、密封容器２のステム５の中央にはガラス製の排気管２６が一体形成されている。この排気管２６は、組立最終工程において、密封容器２内の空気を一旦抜き、所定圧の重水素ガスを適切に充填させた後に融着によって封止されるものである。なお、ガス放電管１の他の例として、ヘリウム、ネオン等の希ガスを封入させる場合もある。
【００３２】
更に、図１〜図３に示すように、ステム５に立設させた８本のステムピン９Ａ〜９Ｄは、ステム５と支持部７との間で露出しないように、セラミックス製の電気絶縁チューブ２７Ａ〜２７Ｄで包囲され、ステムピン９Ａ〜９Ｄ間の放電を防止している。また、チューブ２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃの先端は、第１の支持部７を下から支持するように下面側から差し込まれ、チューブ２７Ｄは、第３の支持部１４を下から支持するように下面側から差し込まれている。このようにして、発光部組立体６は、各チューブ２７Ａ〜２７Ｄによっても保持され、ランプの耐振性の向上に寄与する。
【００３３】
このようなガス放電管１は、高輝度化を促進させるための構造であり、ランプ始動時の電圧を著しく高めなくとも、始動性を良好に保ちつつ、放電路制限部を多くして高輝度化を促進することができる。また、ガス放電管１の別の態様として、図１１に示すように、第２の開口１３が直径１ｍｍであり、第２の開口１３の直近に位置する第１の開口１８の開口面積に比べて、第２の開口１８の開口面積が大きい場合でも、光量の更なる増加が可能である。更に、ガス放電管１は、８本のステムピン９Ａ〜９Ｄをステム５に立設させているので、発光部組立体６内の各部品への給電を可能にすると同時に、発光部組立体６の保持を容易にし、密封容器２内において発光部組立体６のフローティング構造が容易に作り出されることになる。
【００３４】
次に、前述したヘッドオン型の重水素放電管１の動作について説明する。
【００３５】
先ず、放電前の２０秒程度の間に外部電源からステムピン９Ｄを介して１０Ｗ前後の電力を陰極部２０に供給して、陰極部２０のコイル部２０ａを予熱させる。その後、陰極部２０と陽極板８との間に１６０Ｖ程度の電圧を印加して、アーク放電の準備を整える。
【００３６】
その準備が整った後、外部電源から第２の放電路制限板１２にステムピン９Ｂを介して３５０Ｖ程度のトリガ電圧を印加する。なお、第１の放電路制限部１６は無給電状態が維持され続ける。すると、陰極部２０と第２の放電路制限板１２との間、及び陰極部２０と陽極部８との間に放電が順次発生する。このように、段階的な放電を積極的に作り出すことによって、２個の放電路制限部１２，１６で放電路を狭窄させても、陰極部２０と陽極部８との間には確実な始動放電が発生する。
【００３７】
このような始動放電が発生すると、陰極部２０と陽極部８との間でアーク放電が維持され、放電路を狭窄した開口１３，１８内でそれぞれアークボールが発生する。そして、このアークボールから取出される紫外線は、極めて輝度の高い光として光出射窓４を透過して外部に放出される。実験によると、直径１ｍｍの開口をもった従来の重水素ランプと、前述した重水素ランプ１とは輝度が３倍近く高くなることが確認された。
【００３８】
なお、前述した動作説明において、第１のステムピン９Ｃは、発光部組立体６を保持するために利用されるものであり、第１の放電路制限部１６への給電を行うために利用されない。しかしながら、ランプ始動時において第１のステムピン９Ｃに外部から給電してもよい。この場合、第２の放電路制限板１２には、第１の放電路制限部１６より高い電圧が印加される。例えば、第２の放電路制限部１２に１４０Ｖを印加した場合、第１の放電路制限部１６には１２０Ｖが印加される。このように、第１の放電路制限部１６と第２の放電路制限部１２に異なる電圧を印加するのは、第１の放電路制限部１６と第２の放電路制限部１２との間に電界を発生させ、第１の放電路制限部１６の近傍から第２の放電路制限部１２への電子の移動を積極的に行わせる場合に有利である。
【００３９】
次に、ガス放電管の他の実施形態について説明するが、その説明は、第１の実施形態と実質的に異なるものに留め、第１の実施形態と同一又は同等な構成部分は同一符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
［第２の実施形態］
図１２に示すように、ガス放電管３０において、第１の支持部７と第２の支持部１０と第３の支持部１４とは、管軸Ｇ方向に打ち込まれた金属製のリベット３１によって一体化が図られている。そして、このガス放電管３０は、第１のステムピン９Ｃを採用せず、ステム５から第１のステムピン９Ｃを突き出させない構造をもつので、ステム５から突出させたステムピンの本数は６本となる。従って、ステムピンの突出本数によって、第１の放電路制限部１６への給電／無給電をランプ交換時に簡単に識別することができる。ステムピン数の減少は、ランプ動作時において、ステムピンの融着部分に発生する熱膨脹に対する強度を増すことができる。
【００４１】
［第３の実施形態］
図１３及び図１４に示すように、ガス放電管３３において、第２の支持部１０と第３の支持部１４とで第２の放電路制限板１２を挟み込み固定させることなく、第２の放電路制限板１２はステムピン９Ｂの先端に溶接させるのみで、第２の支持部１０上に載置させている。これによって、第１の放電路制限部１６及び第２の放電路制限板１２の放熱を増加させ、第１の放電路制限部１６及び第２の放電路制限板１２のスパッタ物及び蒸発物を減少させることができ、ランプの特性を長期間に亙って安定維持させることができる。
【００４２】
［第４の実施形態］
図１５及び図１６に示すように、ガス放電管３５において、第２の放電路制限板１２Ａを電気絶縁部（第３の支持部）１４の裏面に当接配置させ、金属製のリベット３６によって、第２の放電路制限板１２Ａを電気絶縁部１４に固定させている。これによって、電気絶縁部１４と第２の放電路制限板１２Ａとの一体化を図っている。そして、組立て作業時において、リベット３６をステムピン９Ｂの先端に電気的に接続させる。このように構成することで、セラミックス製の第２の支持部１０を省略することができ、支持部を３個から２個に減らすことができる。また、第２の放電路制限板１２Ａ及び陽極板８の放熱を増加させ、第２の放電路制限板１２Ａ及び陽極板８のスパッタ物及び蒸発物を減少させることができ、ランプ特性を長期間に亙って安定維持させることができる。
【００４３】
［第５の実施形態］
図１７、図１８及び図１９に示すように、ガス放電管３７において、円板状の第２の放電路制限部３８と円板状の第３の放電路制限部３９の間に円板状のセラミックス製スペーサ４０を介在させて電気的絶縁を図っている。そして、スペーサ４０は、金属製のリベット４１によって第２の支持部１０に固定される。また、第２の放電路制限部３８と第３の放電路制限部３９とスペーサ４０とは、第２の支持部と第３の支持部１４とで挟み込み固定される。
【００４４】
更に、図１７及び図２０に示すように、第２の放電路制限部３８と第３の放電路制限部３９とに異なる電位を印加するために、第２の放電路制限部３８は、ステム５に立設させた第４のステムピン９Ｂの先端にリード部３８ａを介して電気的に接続させている。これに対し、第３の放電路制限部３９は、ステム５に立設させた第５のステムピン９Ｅの先端部分にリード部３９ａを介して電気的に接続させている。なお、符号２７Ｅは、ステムピン９Ｅを保護する電気絶縁性のチューブである。また、第３の放電路制限部３９には、第２の放電路制限部３８より高い電圧が印加される。例えば、第３の放電路制限部３９に１４０Ｖを印加した場合、第２の放電路制限部３８には１２０Ｖ印加される。このように、第２の放電路制限部３８と第３の放電路制限部３９とに異なる電圧を印加するのは、第２の放電路制限部３８と第３の放電路制限部３９との間に電界を発生させ、第２の放電路制限部３８の近傍から第３の放電路制限部３９への電子の移動を積極的に行わせる場合に有利である。
【００４５】
そして、第３の放電路制限部３９の中央には放電路を狭窄するための第３の開口４２が形成されている。これによって、第３の放電路制限部３９の第３の開口４２内でアークボールが発生し、更なる高輝度化が達成される。また、この第３の開口４２は、第２の放電路制限部３８の第２の開口１３と同径であってもよいし、異なる径であってもよい。
【００４６】
なお、ランプの動作中において、リベット４１が高温になるとスパッタ物及び蒸発物がリベット４１のヘッド部分から発生する。そこで、図２１に示すように、リベット４１の端部を、第２の支持部１０に設けた凹部４３内に収容させることで、金属蒸発物の付着面積を増大させ、リベット４１を介在させた第２の放電路制限部３８と第３の放電路制限部３９との短絡を発生させ難くしている。また、図２２に示すように、第２の支持部１０には、リベット４１のヘッド部分の収容体積の増大を図った凹部４４が形成されている。また、図２３に示すように、第２の支持部１０には、リベット４１のヘッド部分の収容体積の更なる増大を図った凹部４５が形成され、この凹部４５の壁面は、ヘッド部分から離間させる部分を最大にしたものである。
【００４７】
［第６の実施形態］
図２４に示すように、ガス放電管４７において、第１の支持部７と第２の支持部１０と第３の支持部１４とは、管軸Ｇ方向に打ち込まれた金属製のリベット４８によって一体化が図られている。そして、このガス放電管４７は、第１のステムピン９Ｃを採用せず、ステム５から第１のステムピン９Ｃを突き出させていない。その結果、第１の放電路制限部１６への確実な無給電化が可能となり、ステムピンの数の減少は、ランプ動作時にステムピンの融着部分に発生する熱膨脹に対する強度を増すことができる。なお、図１８に示したガス放電管３７の構成と実質的に共通する部分には同一符号を付して、その説明は省略している。
【００４８】
［第７の実施形態］
図２５及び図２６に示すように、ガス放電管５０において、第２の放電路制限板５１を電気絶縁部（第３の支持部）１４の裏面に当接配置させ、金属製のリベット５２によって、第２の放電路制限部５１を電気絶縁部１４に固定させている。これによって、電気絶縁部１４と第２の放電路制限板５１との一体化を図っている。更に、第２の支持部１０の上面に第３の放電路制限部５３を当接配置させ、空間を介して第２の放電路制限部５１と第３の放電路制限部５３とを離間させる。また、第２の放電路制限部５１は、リベット５２を介して第４のステムピン９Ｂに電気的に接続させ、第３の放電路制限部５３は、ステム５に立設させた第５のステムピン９Ｅの先端部分に電気的に接続させている。
【００４９】
［第８の実施形態］
図２７及び図２８に示すように、ガス放電管５５において、第２の支持部１０と第３の支持部１４とで、円板状のセラミックス製スペーサ５６を挟み込んでいる。このスペーサ５６の上面には第２の放電路制限部３８を当接配置させ、この裏面には第３の放電路制限部３９を当接配置させ、第３の放電路制限部３９をスペーサ５６と第２の支持部１０とで挟み込み固定させている。このように構成すると、スペーサ５６をリベット等で第２の支持部１０に固定させる必要がない。
【００５０】
［第９の実施形態］
図２９及び図３０に示すように、ガス放電管５８において、第２の支持部１０と第３の支持部１４とで、円板状のセラミックス製スペーサ５９を挟み込んでいる。そして、このスペーサ５９の上面には第２の放電路制限部３８を当接配置させ、第２の支持部１０の上面に第３の放電路制限部３９を当接配置させている。その結果、空間とスペーサ５９とを介して第２の放電路制限部３８と第３の放電路制限部３９とを離間させ、スペーサ５９をリベット等で第２の支持部１０に固定させる必要がない。
【００５１】
［第１０の実施形態］
図３１及び図３２に示すガス放電管６０はサイドオン型の重水素ランプであり、この放電管６０は、重水素ガスが数百Ｐａ程度封入されたガラス製の密封容器６２を有している。この密封容器６２は、一端側を封止した円筒状の側管６３と、この側管６３の他端側を封止するステム６５とからなり、側管６３の一部が光光出射窓６４として利用されている。そして、この密封容器６２内には発光部組立体６６が収容されている。
【００５２】
この発光部組立体６６は、電気絶縁性のセラミックスからなる電気絶縁部（第１の支持部）６７を有している。この電気絶縁部６７の前面に形成した凹部６７ａ内に陽極板（陽極部）６８を収容させている。この陽極板６８の背面には、ステム６５に立設させて管軸Ｇ方向に延在する陽極用ステムピン（第１のステムピン）９Ａの先端部分が電気的に接続されている。なお、第１の支持部６７には、第１のステムピン９Ａを貫通させたセラミックス製の装填部６９が嵌め込まれる。
【００５３】
更に、発光部組立体６６は、電気絶縁性のセラミックスからなる電気絶縁部（第２の支持部）７０を有している。この第２の支持部７０は、管軸Ｇに対して垂直な方向において、第１の支持部６７に重ねるようにして固定されている。また、第１の支持部６７の前面と第２の支持部７０の背面とで板状の第２の放電路制限部７２を挟み込み固定させ、第２の放電路制限部７２と陽極板６８とを対面させている。
【００５４】
この第２の放電路制限部７２の中央には、放電路を狭窄させるための直径０．５ｍｍの小孔（第２の開口）７３が形成されている。また、放電路制限板７２には左右に２本のリード部７２ａが設けられ、各リード部７２ａは、ステム６５に立設させた放電路制限板用ステムピン（第４のステムピン）９Ｂの先端部分にそれぞれ電気的に接続させている。
【００５５】
第２の支持部７０には、導電性の金属（例えば、モリブデン、タングステン、或いはこれらから成る合金）からなる第１の放電路制限部７６を側方から装填するために、管軸Ｇに対して垂直方向に延在する装填口７７が形成されている。この第１の放電路制限部７６には、放電路を狭窄するために、第２の開口７３と同径の第１の開口７８が形成され、この第１の開口７８は、第２の開口７３と同一の管軸Ｇ上に位置する。
【００５６】
この第１の開口７８は、管軸Ｇに対して垂直な方向に延在して良好なアークボールを作り出すためのロート状の部分７８ａを有し、このロート状の部分７８ａは、光出射窓６４から陽極部６８に向けて縮径させている。具体的に、光出射窓６４側では直径３．２ｍｍに形成され、陽極部６８側では、第２の開口７３と同じ開口面積をもつように直径０．５ｍｍに形成されている。このようにして、放電路は、第１の開口７８と第２の開口７３との協働により狭窄させる。
【００５７】
第２の支持部７０の前面に導電板７９を当接配置させ、この導電板７９は、第１及び第２の支持部６７，７０を貫通するリベット７５によって固定させている（図３３参照）。また、この導電板７９に形成した開口は装填口７７に合致させることで、第１の放電路制限部７６の装填を可能にする。また、導電板７９は、第１の支持部６７及び第２の支持部７０の表面に沿って後方まで延在すると共に、ステム６５に立設させて第１の支持部６７を貫通させた放電路制限板用ステムピン（第３のステムピン）９Ｃの先端部分に電気的に接続させている。そして、導電板７９には、第１の放電路制限部７６に設けられたフランジ部７６ａを当接配置させ、導電板７９にフランジ部７６ａを溶接させることで、導電板７９と第１の放電路制限部７６との一体化を図っている。
【００５８】
ここで、第１の放電路制限部７６と第２の放電路制限部７２とは電気的に絶縁するために空間部Ｇをもって離間させている。さらに、この絶縁を確実ならしめるために、第１の放電路制限部７６と第２の支持部７０とを離間させている。これは、ランプの動作中において、第１の放電路制限部７６及び第２の放電路制限部７２が高温になると、スパッタ物及び蒸発物が第１の放電路制限部７６及び第２の放電路制限部７２から発生するが、このときの金属蒸発物を、装填口７７の壁面に積極的に付着させるものである。すなわち、第１の放電路制限部７６と第２の支持部７０とを離間させることで、金属蒸発物の付着面積を増大させ、これによって、第１の放電路制限部７６と第２の放電路制限部７２とを短絡させ難くしている。
【００５９】
また、ロート状の部分７８ａの壁面をミラー面に加工する。この場合、この壁面は、タングステン、モリブデン、パラジウム、ニッケル、チタン、金、銀又は白金等の素材単体（或いは合金）に研磨加工するよって鏡面に仕上げてもよく、又は上記素材単体或いは合金を母材として、或いはセラミックを母材として、メッキ処理、蒸着処理等により上記素材にコーディングを施して鏡面仕上げにしてもよい。これによって、アークボールによる発光を、ロート状の部分７８ａの鏡面で反射させ、光出射窓６４に向けて光を集光させることで、光の輝度のアップが図られる。
【００６０】
発光部組立体６６には、光出射窓６４側で光路から外れた位置に陰極部８０が配置され、陰極部８０の両端は、ステム６５に立設させた陰極部用ステムピン（第２のステムピン）９Ｄの先端部分に、図示しない接続ピンを介してそれぞれ電気的に接続させている。この陰極部８０では熱電子が発生するが、具体的にこの陰極部８０は、管軸Ｇ方向に延在して熱電子を発生させるタングステン製のコイル部を有している。
【００６１】
更に、この陰極部８０は、キャップ状の金属製フロントカバー８１内に収容されている。このフロントカバー８１は、これに設けられた爪片８１ａを、第１の支持部６７に設けられたスリット孔（図示せず）内に差し込んだ後に折り曲げることで固定される。また、フロントカバー８１には光出射窓６４に対面する部分に矩形の光通過口８１ｂが形成されている。
【００６２】
更に、フロントカバー８１内において、陰極部８０と第１の放電路制限部７６との間には、光路から外れた位置に放電整流板８２が設けられている。この放電整流板８２の電子放出窓８２ａは、熱電子を通過させるための矩形の開口として形成されている。、そして、放電整流板８２は、これに設けた爪片８２ｂを、第１の支持部６７に設けられたスリット孔（図示せず）内に差し込んだ後に折り曲げることで固定される。このように、フロントカバー８１と放電整流板８２とで陰極部８０を包囲させ、陰極部８０から出るスパッタ物あるいは蒸発物を光出射窓６４に付着させないようにしている。
【００６３】
このような構成の発光部組立体６６は密封容器６２内に設けられるが、この密封容器６２内を数百Ｐａの重水素ガスで満たす必要性から、密封容器６２にはガラス製の排気管８６が一体形成されている。この排気管８６は、組立最終工程において、密封容器６２内の空気を一旦抜き、所定圧の重水素ガスを適切に充填させた後に融着によって封止されるものである。なお、ステム６５に立設させたステムピン９Ａ〜９Ｄの全てをセラミックス製の電気絶縁チューブで保護してもよいが、少なくともステムピン９Ａ及び９Ｂをチューブ８７Ａ及び８７Ｂで包囲させる。
【００６４】
このように構成させたサイドオン型の重水素ランプ６０の動作原理は、前述したヘッドオン型の重水素ランプ１と同様であるので、その説明は省略する。なお、第１のステムピン９Ｃは、発光部組立体６６を保持するために利用されるものであり、第１の放電路制限部７６への給電を行うために利用されない。しかしながら、ランプ始動時において第１のステムピン９Ｃに外部から給電してもよい。この場合、第２の放電路制限板７２には、第１の放電路制限部７６より高い電圧が印加される。例えば、第２の放電路制限部７２に１４０Ｖを印加した場合、第１の放電路制限部７６には１２０Ｖが印加される。このように、第１の放電路制限部７６と第２の放電路制限部７２に異なる電圧を印加するのは、第１の放電路制限部７６と第２の放電路制限板７２との間に電界を発生させ、第１の放電路制限部７６の近傍から第２の放電路制限板７２への電子の移動を積極的に行わせる場合に有利である。
【００６５】
次に、サイドオン型のガス放電管の他の実施形態について説明するが、その説明は、第１０の実施形態と実質的に異なるものに留め、第１０の実施形態と同一又は同等な構成部分は同一符号を付してその説明を省略する。
【００６６】
［第１１の実施形態］
図３４に示すように、ガス放電管８８において、第１の放電路制限部７６への無給電状態を達成させるために、導電板７９を第１のステムピン９Ｃに接続させない。このようにすることで、第１の放電路制限部７６は外部電源と電気的に非接続状態になる。
【００６７】
［第１２の実施形態］
図３５，図３６及び図３７に示すように、ガス放電管８９において、第２の放電路制限部７２の裏面に電気絶縁性のセラミックス製スペーサ９０を配置させ、このスペーサ９０の裏面に第３の放電路制限部９１を配置させる。また、スペーサ９０と電気絶縁板９２とで第３の放電路制限部９１を挟み込み、リベット９３によって、第２の放電路制限部７２と第３の放電路制限部９１との一体化が図られている。そして、第１の支持部６７の前面と第２の支持部７０の背面とで板状の第２の放電路制限部７２を挟み込み固定させている。
【００６８】
更に、第３の放電路制限部９１の中央には放電路を狭窄するための第３の開口９４が形成されている。これによって、第３の放電路制限部９１の開口９４内でアークボールが発生し、更なる高輝度化が達成される。この第３の開口９４は、第２の放電路制限部７２の第２の開口７３と同径であってもよいし、異なる径であってもよい。
【００６９】
なお、ランプの動作中において、リベット９３が高温になるとスパッタ物がリベット９３のヘッド部分から発生する。そこで、図３８に示すように、電気絶縁板９２に障壁９２ａを突出させて、リベット９３から発生する金属蒸発物が第３の放電路制限部９１に付着させ難くし、リベット９３を介在させた第２の放電路制限部７２と第３の放電路制限部９１との短絡を発生させ難くしている。また、図３９に示すように、電気絶縁板９２の表面に切込み部９２ｂを設け、金属蒸発物の付着面積の拡大化を図っている。同様に、図４０に示すように、電気絶縁板９２の裏面に切込み部９２ｃを設け、金属蒸発物の付着面積の拡大化を図っている。
【００７０】
［第１３の実施形態］
図４１，図４２に示すように、ガス放電管９５において、第１の放電路制限部７６への無給電状態を達成させるために、導電板７９を第１のステムピン９Ｃに接続させない。このようにすることで、第１の放電路制限部７６は、外部電源と電気的に非接続状態になる。そして、第１の支持部６７と第２の支持部７０とは、光出射方向に打ち込まれた金属製のリベット９６によって一体化が図られている。
【００７１】
［第１４の実施形態］
図４３及び図４４に示すように、ガス放電管９７において、第２の放電路制限部７２と第３の放電路制限部９１とに異なる電位を印加するために、第２の放電路制限部７２は、ステム６５に立設させた第４のステムピン９Ｂの先端に電気的に接続させている。これに対し、第３の放電路制限部９１は、ステム６５に立設させた第５のステムピン９Ｅの先端部分に電気的に接続させている。なお、符号８７Ｅは、ステムピン９Ｅを保護する電気絶縁性のチューブである。
【００７２】
次に、前述したガス放電管を動作させるための種々の回路について、図面に基づいて説明する。なお、図４５〜図４８において、符号Ｃ１，Ｃ２は陰極部Ｓ用の端子、符号Ｃ３は陽極部、符号Ｃ４は第２の放電路制限部、符号Ｃ５は第３放電路制限部、符号１は主電源、符号２はトリガ電源、符号３は陰極加熱用電源、符号４はサイリスタである。また、第１の放電路制限部は、無給電の状態になっているので回路上には現れない。
【００７３】
図４５に示す第１の駆動回路について説明する。先ず、端子Ｃ１と端子Ｃ２間に電源３より電圧１０Ｗ前後の電力を供給して陰極部Ｓを加熱させ、トリガ電源２によりコンデンサＡを充電する。その後、主電源１により端子Ｃ１と陽極部Ｃ３との間に１６０Ｖ印加する。そして、陰極部Ｓが十分に加熱された時機を見計らって、スイッチＢを切り換えて、コンデンサＡからの給電によって、Ｃ１とＣ３との間に電圧３５０Ｖを印加し、端子Ｃ１とＣ４との間に電圧３５０Ｖを印加し、Ｃ１とＣ５との間に電圧３５０Ｖを印加する。
【００７４】
このとき、陰極部Ｓと第２の放電路制限部Ｃ４との間に放電が発生し、陰極部Ｓと第２の放電路制限部Ｃ４との間の電圧が低下する。この電圧低下によって、第２の放電路制限部Ｃ４と第３の放電路制限部Ｃ５との電位差が増大し、第２の放電路制限部Ｃ４近傍に存在する荷電粒子が第３の放電路制限部Ｃ５に移動する。その結果、陰極部Ｓと第３の放電路制限部Ｃ５との間に放電が発生し、陰極部Ｓと第３の放電路制限部Ｃ５と間の電圧が低下する。なお、陰極部Ｓと第２の放電路制限部Ｃ４との間の放電は継続している。
【００７５】
この電圧低下によって、第３の放電路制限部Ｃ５と陽極部Ｃ３との電位差が増大し、第３の放電路制限部Ｃ５近傍に存在する荷電粒子が陽極部Ｃ３に移動する。その結果、陰極部Ｓと陽極部Ｃ３との間に始動放電が発生することになる。なお、陰極部Ｓと第２及び第３の放電路制限部Ｃ４，Ｃ５との間の放電は継続している。そして、この始動放電に起因して、陰極部Ｓと陽極部Ｃ３との間の放電が主電源１によって維持できるようになり、ランプが点灯し続ける。なお、コンデンサＡの放電が完了した時点で、始動放電は終了する。
【００７６】
図４６に示す第２の駆動回路について説明する。先ず、端子Ｃ１と端子Ｃ２間に電源３より電圧１０Ｗ前後の電力を給電して陰極部Ｓを加熱させ、トリガ電源２によりコンデンサＡを充電する。その後、主電源１により端子Ｃ１と陽極部Ｃ３との間に１６０Ｖ印加する。そして、陰極部Ｓが十分に加熱された時機を見計らって、スイッチＢを切り換えて、コンデンサＡからの給電によって、Ｃ１とＣ３との間に電圧３５０Ｖを印加し、Ｃ１とＣ４との間に電圧３５０Ｖを印加し、Ｃ１とＣ５との間に電圧３５０Ｖを印加する。
【００７７】
このとき、陰極部Ｓと第２の放電路制限部Ｃ４との間に放電が発生し、陰極部Ｓと第２の放電路制限部Ｃ４との間の電圧が低下する。そして、リレースイッチＲ１と第２の放電路制限部Ｃ４との間に設けた電流検知部によって、陰極部Ｓと第２の放電路制限部Ｃ４との間の通電が検知されると、リレースイッチＲ１を開き、陰極部Ｓと第２の放電路制限部Ｃ４との間の放電を終了させる。
【００７８】
その後、第２の放電路制限部Ｃ４近傍に存在する荷電粒子が第３の放電路制限部Ｃ５に移動する。その結果、陰極部Ｓと第２の放電路制限部Ｃ５との間に放電が発生し、陰極部Ｓと第３の放電路制限部Ｃ５と間の電圧が低下する。そして、リレースイッチＲ２と第３の放電路制限部Ｃ５との間に設けた電流検知部によって、陰極部Ｓと第３の放電路制限部Ｃ５との間の通電が検知されると、リレースイッチＲ２を開き、陰極部Ｓと第３の放電路制限部Ｃ５との間の放電を終了させる。
【００７９】
その後、第３の放電路制限部Ｃ５近傍に存在する荷電粒子が陽極部Ｃ３に移動する。その結果、陰極部Ｓと陽極部Ｃ３との間に始動放電が発生することになる。そして、この始動放電に起因して、陰極部Ｓと陽極部Ｃ３との間の放電が主電源１によって維持できるようになり、ランプが点灯し続ける。
【００８０】
図４７に示す第３の駆動回路について説明する。先ず、端子Ｃ１と端子Ｃ２間に電源３より電圧１０Ｗ前後の電力を供給して陰極部Ｓを加熱させる。その後、主電源１により、コンデンサＡを充電し、端子Ｃ１と陽極部Ｃ３との間に１６０Ｖを印加し、抵抗Ｐ１，抵抗Ｐ２及び抵抗Ｐ３により電位勾配を形成する。そして、陰極部Ｓが十分に加熱された時機を見計らって、スイッチＢをＯＮにすることで、コンデンサＡから電荷を放出させると同時にパルストランスＴによって高電圧パルスを発生させる。
【００８１】
このパルス電圧は、各バイパスコンデンサＱ１〜Ｑ３を介して第２の放電路制限部Ｃ４，第３の放電路制限部Ｃ５及び陽極部Ｃ３にそれぞれ印加される。そして、陰極部Ｓと第２の放電路制限部Ｃ４との間、第２の放電路制限部Ｃ４と第３の放電路制限部Ｃ５と間、及び第３の放電路制限部Ｃ５と陽極部Ｃ３との間に始動放電が発生する。そして、この始動放電に起因して、陰極部Ｓと陽極部Ｃ３との間の放電が主電源１によって維持できるようになり、ランプが点灯し続ける。なお、主電源１と陽極部Ｃ３との間に設けられた電流検知部により、陰極部Ｓと陽極部Ｃ３との間の放電形成確認を行った後、リレースイッチＲ１を開状態にして、始動放電を終了させる。
【００８２】
図４８に示す第４の駆動回路について説明する。先ず、端子Ｃ１と端子Ｃ２間に電源３より１０Ｗ前後の電力を供給して陰極部Ｓを加熱させ、トリガ電源２によりコンデンサＡを充電する。その後、主電源１により端子Ｃ１と陽極部Ｃ３との間に１６０Ｖ印加する。そして、陰極部Ｓが十分に加熱された時機を見計らって、スイッチＢを切り換えて、Ｃ１とＣ３との間に電圧３５０Ｖを印加し、端子Ｃ１とサイリスタ４との間に電圧３５０Ｖを印加する。そして、トリガ電圧の発生により、サイリスタ４が通電状態になり、Ｃ１とＣ４との間に電圧３５０Ｖを印加し、Ｃ１とＣ５との間に電圧３５０Ｖを印加する。
【００８３】
このとき、コンデンサＡに充電した電荷によって、陰極部Ｓと第２の放電路制限部Ｃ４との間に放電が発生し、陰極部Ｓと第２の放電路制限部Ｃ４との間の電圧が低下する。この電圧低下によって、第２の放電路制限部Ｃ４と第３の放電路制限部Ｃ５との電位差が増大し、第２の放電路制限部Ｃ４近傍に存在する荷電粒子が第３の放電路制限部Ｃ５に移動する。その結果、陰極部Ｓと第３の放電路制限部Ｃ５との間に放電が発生し、陰極部Ｓと第３の放電路制限部Ｃ５と間の電圧が低下する。なお、陰極部Ｓと第２の放電路制限部Ｃ４との間の放電は継続している。
【００８４】
この電圧低下によって、第３の放電路制限部Ｃ５と陽極部Ｃ３との電位差が増大し、第３の放電路制限部Ｃ５近傍に存在する荷電粒子が陽極部Ｃ３に移動する。その結果、陰極部Ｓと陽極部Ｃ３との間に始動放電が発生することになる。なお、陰極部Ｓと第２及び第３の放電路制限部Ｃ４，Ｃ５との間の放電は継続している。そして、この始動放電に起因して、陰極部Ｓと陽極部Ｃ３との間の放電が主電源１によって維持できるようになり、ランプが点灯し続ける。なお、Ｃ１とＣ４との間及びＣ１とＣ５との間のそれぞれの放電電流値の合計が、サイリスタ４を絶縁状態にする電流値以下になった時点で、Ｃ１とＣ４との間及びＣ１とＣ５との間のそれぞれの始動放電が終了する。
【００８５】
本発明に係るガス放電管は、前述した実施形態に限定されるものではなく、
例えば、前述した第３の放電路制限部３９，５３，９１は、複数枚で構成されてもよい。
【００８６】
【発明の効果】
本発明によるガス放電管は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、密封容器内に配置した陽極部と陰極部との間で放電を発生させることにより、密封容器の光出射窓から外部に向けて所定の光を放出させるガス放電管において、陽極部と陰極部との間の放電路の途中に配置させて、放電路を狭窄する第１の開口をもった第１の放電路制限部と、第１の放電路制限部と陽極部との間の放電路の途中に配置させて、第１の開口の面積以上の開口面積で放電路を狭窄する第２の開口を有すると共に、外部電源に電気的に接続させる第２の放電路制限部と、を備え、第２の放電路制限部が電気絶縁部で支持され、第２の放電路制限部の周縁部が電気絶縁部で囲まれ、電気絶縁部の一部を第１の放電路制限部と第２の放電路制限部との間に配置させたことにより、高輝度化を実現しつつ始動性を良好にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガス放電管の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示したガス放電管の断面図である。
【図３】陽極部の要部拡大断面図である。
【図４】図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図５】第２の放電路制限部を示す平面図である。
【図６】放電路制限部の要部拡大断面図である。
【図７】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】図１のIII−III線に沿う断面図である。
【図９】陽極部の他の固定方法を示す断面図である。
【図１０】第２の放電路制限部の他の固定方法を示す断面図である。
【図１１】図６の放電路制限部の他の変形例を示す要部拡大断面図である。
【図１２】本発明に係るガス放電管の第２の実施形態を示す断面図である。
【図１３】本発明に係るガス放電管の第３の実施形態を示す断面図である。
【図１４】図１２に示したガス放電管の断面図である。
【図１５】本発明に係るガス放電管の第４の実施形態を示す断面図である。
【図１６】図１４に示したガス放電管の断面図である。
【図１７】本発明に係るガス放電管の第５の実施形態を示す断面図である。
【図１８】図１６に示したガス放電管の断面図である。
【図１９】図１７に示したガス放電管の要部拡大断面図である。
【図２０】図１８の平面図である。
【図２１】リベットによる固定方法の他の例を示す断面図である。
【図２２】リベットによる固定方法の更に他の例を示す断面図である。
【図２３】リベットによる固定方法の更に他の例を示す断面図である。
【図２４】本発明に係るガス放電管の第６の実施形態を示す断面図である。
【図２５】本発明に係るガス放電管の第７の実施形態を示す断面図である。
【図２６】図２４に示したガス放電管の断面図である。
【図２７】本発明に係るガス放電管の第８の実施形態を示す断面図である。
【図２８】図２６に示したガス放電管の断面図である。
【図２９】本発明に係るガス放電管の第９の実施形態を示す断面図である。
【図３０】図２８に示したガス放電管の断面図である。
【図３１】本発明に係るガス放電管の第１０の実施形態を示す断面図である。
【図３２】図３０のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図３３】図３０のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図３４】本発明に係るガス放電管の第１１の実施形態を示す断面図である。
【図３５】本発明に係るガス放電管の第１２の実施形態を示す断面図である。
【図３６】図３４のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図３７】図３５に示したガス放電管の要部拡大断面図である。
【図３８】リベットによる固定方法の他の例を示す断面図である。
【図３９】リベットによる固定方法の更に他の例を示す断面図である。
【図４０】リベットによる固定方法の更に他の例を示す断面図である。
【図４１】本発明に係るガス放電管の第１３の実施形態を示す断面図である。
【図４２】図４０のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図４３】本発明に係るガス放電管の第１４の実施形態を示す断面図である。
【図４４】図４２のＶIII−ＶIII線に沿う断面図である。
【図４５】本発明に係るガス放電管に適用させる第１の駆動回路を示す図である。
【図４６】本発明に係るガス放電管に適用させる第２の駆動回路を示す図である。
【図４７】本発明に係るガス放電管に適用させる第３の駆動回路を示す図である。
【図４８】本発明に係るガス放電管に適用させる第４の駆動回路を示す図である。
【符号の説明】
１，３０，３３，３５，３７，４７，５０，５５，５８，６０，８８，８９，９５，９７…ガス放電管、２，６２…密封容器、４，６４…光出射窓、５，６５…ステム、６，６６…発光部組立体、７，１０，１４，６７，７０…支持部（電気絶縁部）、８，６８…陽極部、９Ａ…第１のステムピン、９Ｂ…第４のステムピン、９Ｃ…第３のステムピン、９Ｄ…第２のステムピン、９Ｅ…第５のステムピン、１２，１２Ａ，３８，５１，７２…第２の放電路制限部、１３，７３…第２の開口、１６，７６…第１の放電路制限部、１８，７８…第１の開口、１８ａ，７８ａ…ロート状部分、２０，８０…陰極部、３９，５３，９１…第３の放電路制限部、４２，９４…第３の開口。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention particularly relates to a gas discharge tube for use as a light source for a spectroscope, chromatography, or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a technique in such a field, there is JP-A-6-310101. In the gas (deuterium) discharge tube described in this publication, two metal barriers are arranged on the discharge path of the anode and the cathode, and a small hole is formed in each metal barrier, and the discharge path is narrowed by the small hole. Yes. As a result, it is possible to obtain high-luminance light by a small hole on the discharge path. Further, when the number of metal partition walls is three or more, higher luminance can be obtained, and as the small holes are made smaller, higher luminance light can be obtained.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional gas discharge tube has the following problems. In other words, no voltage is applied to each metal barrier, and the small holes in each metal barrier are used only to narrow the discharge path. Therefore, it is possible to increase the brightness by narrowing the discharge path, but as described in this publication, the smaller the small hole is, the more the discharge starting voltage has to be significantly increased. The diameter of the small holes and the number of the metal partition walls are significantly limited.
[0004]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and in particular, an object of the present invention is to provide a gas discharge tube having good startability while realizing high luminance.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention encloses a gas in a sealed container, and generates a discharge between an anode part and a cathode part arranged in the sealed container, so that predetermined light is emitted from the light exit window of the sealed container to the outside. In the gas discharge tube to be released,
A first discharge path limiting portion having a first opening disposed in the middle of the discharge path between the anode portion and the cathode portion and constricting the discharge path;
First discharge path limiting unit A second opening that is disposed in the middle of the discharge path between the first electrode and the anode portion and narrows the discharge path with an opening area equal to or larger than the area of the first opening and is electrically connected to an external power source. And a discharge path limiting part,
The second discharge path limiting portion is supported by the electrical insulating portion, the peripheral portion of the second discharge path limiting portion is surrounded by the electrical insulating portion, and a part of the electrical insulating portion is connected to the first discharge path limiting portion and the second It arrange | positions between these discharge path restriction | limiting parts, It is characterized by the above-mentioned.
[0006]
When creating high-intensity light, it is not necessary to simply install a plurality of discharge restriction parts for constricting the discharge path. Increasing the number of discharge path restriction parts makes it difficult for the discharge at the start of the lamp to occur. Even when the opening is made smaller, the discharge at the start of the lamp is less likely to occur. Further, in order to improve the startability of the lamp, it is necessary to generate a significantly large potential difference between the cathode portion and the anode portion, and as a result, it has been confirmed by experiments that the life of the lamp is shortened. Therefore, in the gas discharge tube of the present invention, in order to obtain high-intensity light, the discharge path is narrowed by the cooperation of the first opening and the second opening. Furthermore, a predetermined voltage is applied from the outside to the second discharge path limiting portion in order to keep the startability of the lamp in good condition even if the discharge path is narrowed. This creates a positive starting discharge that passes through the first opening. Furthermore, since the area of the second opening is the same as the area of the first opening or larger than the first opening, the discharge at the start of the lamp is not limited by the second opening. As a result, the discharge at the time of starting easily passes through the first and second openings, and the discharge between the cathode portion and the anode portion is started quickly. With this configuration, it is possible to maintain good startability without significantly increasing the voltage at the time of starting the lamp, and to increase the brightness by increasing the number of discharge path limiting portions.
[0007]
Further, it is preferable that the first discharge path limiting unit is electrically disconnected from the external power source. When such a configuration is adopted, the number of pins for introducing electricity can be reduced, and damage to the electricity introducing portion (stem) due to thermal expansion occurring at the time of starting the lamp can be prevented.
[0008]
In addition, when the first discharge path limiting unit is electrically connected to an external power source, it is preferable that a voltage higher than that of the first discharge path limiting unit is applied to the second discharge path limiting unit. When such a configuration is adopted, an appropriate discharge starting voltage is applied between the first discharge path limiting section and the second discharge path limiting section so as to correspond to the potential difference between the cathode section and the anode section. Thus, the starting discharge can be generated smoothly.
[0009]
Further, it is preferable that the first opening of the first discharge path limiting portion has a funnel-shaped portion whose diameter is reduced from the light exit window toward the anode portion. This funnel-shaped portion makes it easier for the discharge to converge in the first opening, and the arc ball can be reliably generated in this portion, and the arc ball can be prevented from spreading properly.
[0010]
In addition, it is preferable that the second discharge path limiting portion is disposed in contact with the electrically insulating support portion. When such a configuration is adopted, the second discharge path limiting portion can be arranged in a stable state in the sealed container.
[0011]
Further, it is preferable that the second discharge path limiting portion is sandwiched and fixed between the electric insulating portion and the support portion. In such a configuration, the second discharge path limiting portion is surely fixed in the sealed container in consideration of the assembly workability of the gas discharge tube. In addition, during the lamp operation, it is possible to prevent the movement of the second discharge path limiting portion due to thermal expansion that occurs when the second discharge path limiting portion reaches a high temperature.
[0012]
Further, it is preferable to further include a third discharge path limiting portion having a third opening disposed in the middle of the discharge path between the second discharge path limiting portion and the anode portion and constricting the discharge path. is there. This further increases the brightness by the cooperation of the openings of the discharge path limiting portions.
[0013]
Also, between the second discharge path limiting unit and the third discharge path limiting unit another It is preferable to arrange an electrical insulating part. When such a configuration is adopted, different voltages can be applied to the second discharge path limiting unit and the third discharge path limiting unit, respectively, and the startability is improved.
[0014]
In addition, when the third discharge path limiting unit is electrically connected to an external power source, it is preferable to apply a higher voltage to the third discharge path limiting unit than to the second discharge path limiting unit. When such a configuration is adopted, an appropriate discharge starting voltage is applied between the second discharge path limiting section and the third discharge path limiting section so as to correspond to the potential difference between the cathode section and the anode section. Thus, the starting discharge can be generated smoothly.
[0015]
In addition, it is preferable that the third discharge path limiting portion is disposed in contact with the electrically insulating support portion. When such a structure is employ | adopted, a 3rd discharge path restriction | limiting part can be arrange | positioned in the stable state in a sealed container.
[0016]
In addition, the third discharge path limiting unit another It is preferable to sandwich and fix between the electrical insulating portion and the support portion. In such a configuration, the third discharge path limiting portion is surely fixed in the sealed container in consideration of the assembly workability of the gas discharge tube. In addition, during the lamp operation, it is possible to prevent the movement of the third discharge path limiting portion due to thermal expansion that occurs when the third discharge path limiting portion reaches a high temperature.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a gas discharge tube according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0018]
[First Embodiment]
As shown in FIGS. 1 and 2, the gas discharge tube 1 is a head-on type deuterium lamp, and the discharge tube 1 has a glass sealed container 2 in which deuterium gas is sealed in about several hundred Pa. The sealed container 2 includes a cylindrical side tube 3, a light exit window 4 that seals one side of the side tube 3, and a stem 5 that seals the other side of the side tube 3. A light emitting unit assembly 6 is accommodated in the sealed container 2.
[0019]
The light emitting section assembly 6 has a disk-shaped electrical insulating section (first support section) 7 made of an electrically insulating ceramic. As shown in FIGS. 3 and 4, an anode plate (anode portion) 8 is disposed on the electrical insulating portion 7. The circular body portion 8a of the anode plate 8 is separated from the electrical insulating portion 7, and the two lead portions 8b extending from the body portion 8a are erected on the stem 5 and extend in the tube axis G direction. Each of the stem pins (first stem pins) 9A is electrically connected to the tip portion. The main body 8a may be sandwiched and fixed between the upper surface of the convex portion 7a provided on the electrical insulating portion 7 and the back surface of the second support portion 10 described later (see FIG. 9).
[0020]
As shown in FIGS. 1 and 2, the light emitting section assembly 6 includes a disk-shaped electrical insulating section (second support section) 10 made of an electrically insulating ceramic. The second support portion 10 is placed so as to overlap the first support portion 7 and is formed to have the same diameter as the first support portion 7. A circular discharge opening 11 is formed in the center of the second support portion 10, and this discharge opening 11 is formed so that the main body portion 8 a of the anode plate 8 can be seen (see FIG. 4). Then, the disc-shaped metal discharge path limiting plate (second discharge path limiting portion) 12 is brought into contact with the upper surface of the second support portion 10 so that the main body portion 8a of the anode plate 8 and the discharge path limiting. The board 12 is faced.
[0021]
As shown in FIG. 5, a small hole (second opening) 13 having a diameter of 0.5 mm for constricting the discharge path is formed in the center of the discharge path limiting plate 12. Further, the discharge path limiting plate 12 is provided with two lead portions 12a, and each lead portion 12a is provided at a tip portion of a discharge path limiting plate stem pin (fourth stem pin) 9B erected on the stem 5, respectively. Electrically connected.
[0022]
As shown in FIGS. 1, 2, and 6, the light emitting unit assembly 6 includes a disk-shaped electrical insulating portion (third support portion) 14 made of an electrically insulating ceramic. The third support portion 14 is placed so as to overlap the second support portion 10 and is formed to have the same diameter as the second support portion 10. Then, the second discharge path limiting plate 12 is sandwiched and fixed between the lower surface of the third support portion 14 and the upper surface of the second support portion 10. Note that the second discharge path limiting plate 12 may be accommodated in a recess 10 a formed on the upper surface of the second support portion 10 to improve the seating property of the second discharge path limiting plate 12. (See FIG. 10). Such a configuration takes into consideration the assembly workability of the gas discharge tube 1, and the second discharge path limiting plate 12 is securely fixed in the sealed container 2. In addition, during the lamp operation, movement due to thermal expansion when the second discharge path limiting plate 12 becomes high temperature can be prevented.
[0023]
A loading port 17 for loading the first discharge path limiting portion 16 made of a conductive metal (for example, molybdenum, tungsten, or an alloy thereof) is formed in the center of the third support portion 14. ing. The discharge path limiting portion 16 is formed with a first opening 18 having the same diameter as the second opening 13 in order to constrict the discharge path. The first opening 18 is the same as the second opening 13. It is located on the tube axis G.
[0024]
The first opening 18 has a funnel-shaped portion 18a that extends in the direction of the tube axis G to create a good arc ball. The funnel-shaped portion 18a extends from the light exit window 4 to the anode portion 8. The diameter is reduced toward. Specifically, the light exit window 4 is formed to have a diameter of 3.2 mm, and the anode portion 8 is formed to have a diameter of 0.5 mm so as to have the same opening area as the second opening 13. In this way, the discharge path is narrowed by the cooperation of the first opening 18 and the second opening 13, but the second opening 13 has the same diameter as the first opening 18, so the second The discharge at the start of the lamp is not limited by the opening 13. Therefore, even when the number of discharge limiting portions is increased in order to promote higher luminance, the discharge at the time of starting the lamp is not limited.
[0025]
The conductive plate 19 is placed in contact with the upper surface of the third support portion 14, and the opening 19 a formed in the conductive plate 19 matches the loading port 17, so that the first discharge path limiting portion 16 can be loaded. To do. Also, the conductive plate 19 is provided with two lead portions 19b, and each lead portion 19b is electrically connected to a tip portion of a discharge path limiting plate stem pin (third stem pin) 9C erected on the stem 5. (See FIGS. 2 and 7). Then, the conductive plate 19 is disposed in contact with the flange portion 16a provided in the first discharge path limiting portion 16, and the conductive plate 19 and the first discharge are welded to the conductive plate 19 by welding. Integration with the road restriction unit 16 is intended.
[0026]
Here, the first discharge path limiting portion 16 and the second discharge path limiting portion 12 are separated by a space portion G in order to be electrically insulated. Further, in order to ensure this insulation, the first discharge path limiting portion 16 and the third support portion 14 are separated from each other. This is because, when the first discharge path limiting unit 16 and the second discharge path limiting unit 12 become high temperature during the operation of the lamp, the sputtered material and the evaporated substance are discharged into the discharge path limiting unit 16 and the second discharge path limiting unit. The metal evaporant at this time is positively attached to the wall surface of the loading port 17. That is, by separating the first discharge path limiting portion 16 and the third support portion 14, the adhesion area of the metal evaporant is increased, and thereby the first discharge path limiting portion 16 and the second discharge path are increased. It is difficult to short-circuit the road limiting unit 12.
[0027]
Further, the wall surface of the funnel-shaped portion 18a is processed into a mirror surface. In this case, the wall surface may be mirror-finished by polishing a single material (or alloy) such as tungsten, molybdenum, palladium, nickel, titanium, gold, silver or platinum, or the single material or alloy described above. As a base material or ceramic as a base material, the above material may be coated with a mirror finish by plating, vapor deposition or the like. As a result, light emitted from the arc ball is reflected by the mirror surface of the funnel-shaped portion 18a, and the light is condensed toward the light exit window 4, thereby increasing the brightness of the light.
[0028]
As shown in FIGS. 1 and 8, the light emitting section assembly 6 has a cathode section 20 disposed at a position off the optical path on the light exit window 4 side, and both ends of the cathode section 20 are erected on the stem 5. In this way, the cathode portion stem pin (second stem pin) 9D is electrically connected to the tip portion of the cathode portion stem pin (second stem pin) 9D penetrating the support portions 7, 10, and 14, respectively. The cathode portion 20 generates thermoelectrons. Specifically, the cathode portion 20 has a tungsten coil portion 20a that extends parallel to the light exit window 4 and generates thermoelectrons. .
[0029]
Further, the cathode portion 20 is accommodated in a cap-shaped metal front cover 21. The front cover 21 is fixed by bending the claw piece 21 a provided on the front cover 21 after inserting the claw piece 21 a into the slit hole 23 provided on the third support portion 14. The front cover 21 is formed with a circular light passage opening 21 b at a portion facing the light exit window 4.
[0030]
Further, in the front cover 21, a discharge rectifying plate 22 is provided between the cathode unit 20 and the first discharge path limiting unit 16 at a position away from the optical path. The electron emission window 22a of the discharge rectifying plate 22 is formed as a rectangular opening for allowing thermal electrons to pass. The leg piece 22b provided on the discharge rectifying plate 22 is placed on the upper surface of the third support portion 14, and the discharge rectifying plate 22 is fixed by driving a rivet 24 from the leg piece 22b toward the support portion 14. (See FIG. 7). In this manner, the cathode portion 20 is surrounded by the front cover 21 and the discharge rectifying plate 22 so that the sputtered matter or the evaporant emitted from the cathode portion 20 does not adhere to the light exit window 4.
[0031]
The light emitting unit assembly 6 having such a configuration is provided in the sealed container 2. Since the sealed container 2 needs to be filled with several hundred Pa of deuterium gas, a glass is disposed at the center of the stem 5 of the sealed container 2. A made exhaust pipe 26 is integrally formed. The exhaust pipe 26 is sealed by fusion after the air in the sealed container 2 is once evacuated and appropriately filled with deuterium gas of a predetermined pressure in the final assembly process. As another example of the gas discharge tube 1, a rare gas such as helium or neon may be sealed.
[0032]
Furthermore, as shown in FIGS. 1 to 3, the eight stem pins 9 </ b> A to 9 </ b> D that are erected on the stem 5 are not exposed between the stem 5 and the support portion 7. It is surrounded by ~ 27D to prevent discharge between the stem pins 9A ~ 9D. The distal ends of the tubes 27A, 27B, and 27C are inserted from the lower surface side so as to support the first support portion 7 from below, and the tube 27D is disposed on the lower surface side so as to support the third support portion 14 from below. Is plugged in. In this way, the light emitting unit assembly 6 is also held by the tubes 27A to 27D, and contributes to the improvement of the vibration resistance of the lamp.
[0033]
Such a gas discharge tube 1 is a structure for promoting high brightness, and without increasing the voltage at the time of starting the lamp, the startability is kept good and the discharge path limiting portion is increased to increase the brightness. Can be promoted. Further, as another aspect of the gas discharge tube 1, as shown in FIG. 11, the second opening 13 has a diameter of 1 mm, compared with the opening area of the first opening 18 positioned in the immediate vicinity of the second opening 13. Thus, even when the opening area of the second opening 18 is large, the amount of light can be further increased. Furthermore, since the gas discharge tube 1 has eight stem pins 9A to 9D erected on the stem 5, power supply to each component in the light emitting unit assembly 6 is enabled, and at the same time, the light emitting unit assembly 6 Holding is facilitated, and the floating structure of the light emitting unit assembly 6 is easily created in the sealed container 2.
[0034]
Next, the operation of the above-described head-on type deuterium discharge tube 1 will be described.
[0035]
First, about 20 seconds before discharge, power of about 10 W is supplied from an external power source to the cathode part 20 via the stem pin 9D to preheat the coil part 20a of the cathode part 20. Thereafter, a voltage of about 160 V is applied between the cathode portion 20 and the anode plate 8 to prepare for arc discharge.
[0036]
After the preparation is completed, a trigger voltage of about 350 V is applied from the external power source to the second discharge path limiting plate 12 via the stem pin 9B. In addition, the 1st discharge path restriction | limiting part 16 continues maintaining a non-power-supply state. Then, discharge is sequentially generated between the cathode part 20 and the second discharge path limiting plate 12 and between the cathode part 20 and the anode part 8. Thus, even if the discharge path is narrowed by the two discharge path limiting parts 12 and 16 by actively creating a stepwise discharge, a reliable start-up can be achieved between the cathode part 20 and the anode part 8. Discharge occurs.
[0037]
When such a starting discharge occurs, arc discharge is maintained between the cathode portion 20 and the anode portion 8, and arc balls are generated in the openings 13 and 18 narrowing the discharge path. Then, the ultraviolet rays extracted from the arc ball are transmitted to the outside through the light exit window 4 as extremely high luminance light. According to the experiment, it was confirmed that the brightness of the conventional deuterium lamp having an opening having a diameter of 1 mm and the above-described deuterium lamp 1 is nearly three times higher.
[0038]
In the above description of the operation, the first stem pin 9 </ b> C is used to hold the light emitting unit assembly 6 and is not used to supply power to the first discharge path limiting unit 16. However, power may be supplied to the first stem pin 9C from the outside when the lamp is started. In this case, a voltage higher than that of the first discharge path limiting unit 16 is applied to the second discharge path limiting plate 12. For example, when 140 V is applied to the second discharge path limiting unit 12, 120 V is applied to the first discharge path limiting unit 16. As described above, different voltages are applied to the first discharge path limiting unit 16 and the second discharge path limiting unit 12 between the first discharge path limiting unit 16 and the second discharge path limiting unit 12. This is advantageous in the case where an electric field is generated to positively move electrons from the vicinity of the first discharge path limiting unit 16 to the second discharge path limiting unit 12.
[0039]
Next, other embodiments of the gas discharge tube will be described. However, the description thereof is substantially different from that of the first embodiment, and the same or equivalent components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. A description thereof will be omitted.
[0040]
[Second Embodiment]
As shown in FIG. 12, in the gas discharge tube 30, the first support portion 7, the second support portion 10, and the third support portion 14 are made of metal rivets 31 driven in the tube axis G direction. Integration is achieved. The gas discharge tube 30 does not employ the first stem pin 9C and has a structure in which the first stem pin 9C does not protrude from the stem 5, so the number of stem pins protruding from the stem 5 is six. Therefore, the power supply / non-power supply to the first discharge path restriction unit 16 can be easily identified at the time of lamp replacement by the number of protrusions of the stem pin. The decrease in the number of stem pins can increase the strength against thermal expansion generated in the fused portion of the stem pins during lamp operation.
[0041]
[Third Embodiment]
As shown in FIGS. 13 and 14, in the gas discharge tube 33, the second discharge path limiting plate 12 is sandwiched and fixed between the second support portion 10 and the third support portion 14, and the second discharge is performed. The road limiting plate 12 is placed on the second support portion 10 only by welding to the tip of the stem pin 9B. As a result, the heat radiation of the first discharge path limiting portion 16 and the second discharge path limiting plate 12 is increased, and the spatter and evaporate of the first discharge path limiting portion 16 and the second discharge path limiting plate 12 are removed. The lamp characteristics can be reduced, and the characteristics of the lamp can be maintained stably over a long period of time.
[0042]
[Fourth Embodiment]
As shown in FIGS. 15 and 16, in the gas discharge tube 35, the second discharge path limiting plate 12 </ b> A is disposed in contact with the back surface of the electrical insulating portion (third support portion) 14, and is made by a metal rivet 36. The second discharge path limiting plate 12A is fixed to the electrical insulating portion 14. As a result, the electrical insulating portion 14 and the second discharge path limiting plate 12A are integrated. Then, during assembly work, the rivet 36 is electrically connected to the tip of the stem pin 9B. By comprising in this way, the 2nd support part 10 made from ceramics can be abbreviate | omitted, and a support part can be reduced from three pieces to two pieces. Further, the heat radiation of the second discharge path limiting plate 12A and the anode plate 8 can be increased, and the spatter and the evaporated material of the second discharge path limiting plate 12A and the anode plate 8 can be reduced, and the lamp characteristics can be improved for a long time. It can be kept stable over the period.
[0043]
[Fifth Embodiment]
As shown in FIGS. 17, 18, and 19, in the gas discharge tube 37, a disk shape is provided between the disk-shaped second discharge path limiting portion 38 and the disk-shaped third discharge path limiting portion 39. The ceramic spacer 40 is interposed for electrical insulation. The spacer 40 is fixed to the second support portion 10 with a metal rivet 41. Further, the second discharge path limiting portion 38, the third discharge path limiting portion 39, and the spacer 40 are sandwiched and fixed by the second support portion and the third support portion 14.
[0044]
Further, as shown in FIG. 17 and FIG. 20, in order to apply different potentials to the second discharge path limiting unit 38 and the third discharge path limiting unit 39, the second discharge path limiting unit 38 has a stem. 5 is electrically connected to the tip of the fourth stem pin 9B erected on 5 via a lead portion 38a. On the other hand, the third discharge path limiting portion 39 is electrically connected to the tip portion of the fifth stem pin 9E erected on the stem 5 via the lead portion 39a. Reference numeral 27E denotes an electrically insulating tube that protects the stem pin 9E. Further, a voltage higher than that of the second discharge path limiting unit 38 is applied to the third discharge path limiting unit 39. For example, when 140 V is applied to the third discharge path limiting unit 39, 120 V is applied to the second discharge path limiting unit 38. As described above, different voltages are applied to the second discharge path limiting unit 38 and the third discharge path limiting unit 39 between the second discharge path limiting unit 38 and the third discharge path limiting unit 39. This is advantageous in the case where an electric field is generated between them to actively move electrons from the vicinity of the second discharge path limiting section 38 to the third discharge path limiting section 39.
[0045]
A third opening 42 for constricting the discharge path is formed at the center of the third discharge path limiting portion 39. As a result, an arc ball is generated in the third opening 42 of the third discharge path limiting portion 39, and a further increase in luminance is achieved. In addition, the third opening 42 may have the same diameter as the second opening 13 of the second discharge path limiting portion 38 or may have a different diameter.
[0046]
During the operation of the lamp, if the rivet 41 becomes high temperature, spatter and vapor are generated from the head portion of the rivet 41. Therefore, as shown in FIG. 21, the end of the rivet 41 is accommodated in the recess 43 provided in the second support portion 10, thereby increasing the adhesion area of the metal evaporate and interposing the rivet 41. It is difficult to cause a short circuit between the second discharge path limiting unit 38 and the third discharge path limiting unit 39. Further, as shown in FIG. 22, the second support portion 10 is formed with a recess 44 for increasing the accommodation volume of the head portion of the rivet 41. Further, as shown in FIG. 23, the second support portion 10 is formed with a concave portion 45 that further increases the accommodation volume of the head portion of the rivet 41, and the wall surface of the concave portion 45 is separated from the head portion. The part to be made is the maximum.
[0047]
[Sixth Embodiment]
As shown in FIG. 24, in the gas discharge tube 47, the first support portion 7, the second support portion 10, and the third support portion 14 are formed by metal rivets 48 driven in the tube axis G direction. Integration is achieved. The gas discharge tube 47 does not employ the first stem pin 9 </ b> C and does not protrude the first stem pin 9 </ b> C from the stem 5. As a result, it is possible to reliably remove power from the first discharge path limiting unit 16, and the decrease in the number of stem pins can increase the strength against thermal expansion that occurs in the fused portion of the stem pins during lamp operation. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part substantially common with the structure of the gas discharge tube 37 shown in FIG. 18, and the description is abbreviate | omitted.
[0048]
[Seventh Embodiment]
As shown in FIGS. 25 and 26, in the gas discharge tube 50, the second discharge path limiting plate 51 is disposed in contact with the back surface of the electrical insulating portion (third support portion) 14, and the metal rivet 52 is used. The second discharge path limiting portion 51 is fixed to the electrical insulating portion 14. As a result, the electrical insulating portion 14 and the second discharge path limiting plate 51 are integrated. Further, the third discharge path limiting portion 53 is disposed in contact with the upper surface of the second support portion 10, and the second discharge path limiting portion 51 and the third discharge path limiting portion 53 are separated from each other through a space. . The second discharge path limiting portion 51 is electrically connected to the fourth stem pin 9B via the rivet 52, and the third discharge path limiting portion 53 is a fifth stem pin standing on the stem 5. It is electrically connected to the tip of 9E.
[0049]
[Eighth Embodiment]
As shown in FIGS. 27 and 28, in the gas discharge tube 55, the second support portion 10 and the third support portion 14 sandwich a disc-shaped ceramic spacer 56. A second discharge path limiting portion 38 is disposed in contact with the upper surface of the spacer 56, a third discharge path limiting portion 39 is disposed in contact with the back surface of the spacer 56, and the third discharge path limiting portion 39 is disposed in the spacer 56. And the second support portion 10 to be fixed. If comprised in this way, it is not necessary to fix the spacer 56 to the 2nd support part 10 with a rivet.
[0050]
[Ninth Embodiment]
As shown in FIGS. 29 and 30, in the gas discharge tube 58, a disk-shaped ceramic spacer 59 is sandwiched between the second support portion 10 and the third support portion 14. The second discharge path limiting portion 38 is disposed in contact with the upper surface of the spacer 59, and the third discharge path limiting portion 39 is disposed in contact with the upper surface of the second support portion 10. As a result, it is necessary to separate the second discharge path limiting portion 38 and the third discharge path limiting portion 39 via the space and the spacer 59 and fix the spacer 59 to the second support portion 10 with a rivet or the like. Absent.
[0051]
[Tenth embodiment]
The gas discharge tube 60 shown in FIGS. 31 and 32 is a side-on type deuterium lamp, and this discharge tube 60 has a glass sealed container 62 in which deuterium gas is sealed in about several hundred Pa. . The sealed container 62 includes a cylindrical side tube 63 whose one end is sealed and a stem 65 which seals the other end of the side tube 63, and a part of the side tube 63 is a light emission window 64. It is used as. A light emitting unit assembly 66 is accommodated in the sealed container 62.
[0052]
The light emitting part assembly 66 has an electrical insulating part (first support part) 67 made of electrically insulating ceramics. An anode plate (anode portion) 68 is accommodated in a recess 67 a formed on the front surface of the electrical insulating portion 67. On the rear surface of the anode plate 68, a tip portion of an anode stem pin (first stem pin) 9A that is erected on the stem 65 and extends in the tube axis G direction is electrically connected. The first support portion 67 is fitted with a ceramic loading portion 69 that penetrates the first stem pin 9A.
[0053]
Further, the light emitting unit assembly 66 has an electrical insulating part (second support part) 70 made of electrically insulating ceramics. The second support portion 70 is fixed so as to overlap the first support portion 67 in a direction perpendicular to the tube axis G. Further, the plate-like second discharge path limiting portion 72 is sandwiched and fixed between the front surface of the first support portion 67 and the back surface of the second support portion 70, and the second discharge path limit portion 72 and the anode plate 68 are fixed. Are facing each other.
[0054]
A small hole (second opening) 73 having a diameter of 0.5 mm for constricting the discharge path is formed at the center of the second discharge path limiting portion 72. Further, the discharge path limiting plate 72 is provided with two lead portions 72a on the left and right sides, and each lead portion 72a is a tip portion of a discharge path limiting plate stem pin (fourth stem pin) 9B erected on the stem 65. Are electrically connected to each other.
[0055]
In order to load the first discharge path limiting portion 76 made of a conductive metal (for example, molybdenum, tungsten, or an alloy made of these) from the side, the second support portion 70 is attached to the tube axis G. Thus, a loading port 77 extending in the vertical direction is formed. The first discharge path limiting portion 76 is formed with a first opening 78 having the same diameter as the second opening 73 in order to constrict the discharge path, and the first opening 78 is a second opening. 73 is located on the same tube axis G as 73.
[0056]
The first opening 78 has a funnel-shaped portion 78a that extends in a direction perpendicular to the tube axis G to create a good arc ball. The funnel-shaped portion 78a has a light exit window. The diameter is reduced from 64 toward the anode portion 68. Specifically, the light emitting window 64 is formed to have a diameter of 3.2 mm, and the anode 68 is formed to have a diameter of 0.5 mm so as to have the same opening area as the second opening 73. In this way, the discharge path is narrowed by the cooperation of the first opening 78 and the second opening 73.
[0057]
A conductive plate 79 is disposed in contact with the front surface of the second support portion 70, and the conductive plate 79 is fixed by a rivet 75 that passes through the first and second support portions 67 and 70 (see FIG. 33). . In addition, the opening formed in the conductive plate 79 is matched with the loading port 77, so that the first discharge path limiting unit 76 can be loaded. The conductive plate 79 extends rearward along the surfaces of the first support portion 67 and the second support portion 70 and is erected on the stem 65 so as to penetrate the first support portion 67. A road limiting plate stem pin (third stem pin) 9C is electrically connected to the tip portion. The conductive plate 79 is disposed in contact with the flange portion 76a provided in the first discharge path limiting portion 76, and the conductive plate 79 is welded to the flange portion 76a. Integration with the road limiting unit 76 is achieved.
[0058]
Here, the first discharge path limiting unit 76 and the second discharge path limiting unit 72 are separated by a space G in order to be electrically insulated. Further, in order to ensure this insulation, the first discharge path limiting portion 76 and the second support portion 70 are separated from each other. This is because, when the first discharge path limiting unit 76 and the second discharge path limiting unit 72 are at a high temperature during the operation of the lamp, the sputtered material and the evaporated substance are converted into the first discharge path limiting unit 76 and second discharge. Although generated from the path restriction portion 72, the metal evaporant at this time is positively attached to the wall surface of the loading port 77. That is, by separating the first discharge path limiting portion 76 and the second support portion 70, the adhesion area of the metal evaporant is increased, and thereby the first discharge path limiting portion 76 and the second discharge path are increased. It is difficult to short-circuit the path restriction unit 72.
[0059]
Further, the wall surface of the funnel-shaped portion 78a is processed into a mirror surface. In this case, the wall surface may be mirror-finished by polishing a single material (or alloy) such as tungsten, molybdenum, palladium, nickel, titanium, gold, silver, or platinum, or the single material or alloy may be used as a matrix. As a material or ceramic as a base material, the above material may be coated by a plating process, a vapor deposition process, or the like to be mirror finished. As a result, the light emitted from the arc ball is reflected by the mirror surface of the funnel-shaped portion 78a, and the light is condensed toward the light exit window 64, thereby increasing the brightness of the light.
[0060]
In the light emitting section assembly 66, a cathode section 80 is disposed at a position off the optical path on the light exit window 64 side, and both ends of the cathode section 80 are cathode section stem pins (second stem pins) erected on the stem 65. ) Electrically connected to the tip of 9D via connection pins (not shown). The cathode portion 80 generates thermoelectrons. Specifically, the cathode portion 80 has a tungsten coil portion that extends in the tube axis G direction and generates thermoelectrons.
[0061]
Further, the cathode portion 80 is accommodated in a cap-shaped metal front cover 81. The front cover 81 is fixed by bending a claw piece 81 a provided on the front cover 81 after inserting the claw piece 81 a into a slit hole (not shown) provided on the first support portion 67. The front cover 81 is formed with a rectangular light passage port 81 b at a portion facing the light exit window 64.
[0062]
Further, in the front cover 81, a discharge rectifying plate 82 is provided between the cathode portion 80 and the first discharge path limiting portion 76 at a position deviating from the optical path. The electron emission window 82a of the discharge rectifying plate 82 is formed as a rectangular opening for allowing thermal electrons to pass. The discharge rectifying plate 82 is fixed by bending the claw piece 82b provided on the discharge rectifying plate 82 after inserting the claw piece 82b into a slit hole (not shown) provided on the first support portion 67. In this manner, the cathode cover 80 is surrounded by the front cover 81 and the discharge rectifying plate 82 so that the sputtered matter or the evaporated matter coming out of the cathode portion 80 does not adhere to the light exit window 64.
[0063]
The light emitting unit assembly 66 having such a configuration is provided in the sealed container 62. Since the sealed container 62 needs to be filled with several hundred Pa of deuterium gas, the sealed container 62 has a glass exhaust pipe 86. Are integrally formed. In the final assembly process, the exhaust pipe 86 is sealed by fusion after the air in the sealed container 62 is once evacuated and appropriately filled with deuterium gas having a predetermined pressure. Note that all of the stem pins 9A to 9D standing on the stem 65 may be protected by an electrical insulating tube made of ceramic, but at least the stem pins 9A and 9B are surrounded by the tubes 87A and 87B.
[0064]
Since the operation principle of the side-on type deuterium lamp 60 configured in this way is the same as that of the head-on type deuterium lamp 1 described above, the description thereof is omitted. The first stem pin 9 </ b> C is used to hold the light emitting unit assembly 66, and is not used to supply power to the first discharge path limiting unit 76. However, power may be supplied to the first stem pin 9C from the outside when the lamp is started. In this case, a voltage higher than that of the first discharge path limiting unit 76 is applied to the second discharge path limiting plate 72. For example, when 140 V is applied to the second discharge path limiting unit 72, 120 V is applied to the first discharge path limiting unit 76. In this way, different voltages are applied to the first discharge path limiting unit 76 and the second discharge path limiting unit 72 between the first discharge path limiting unit 76 and the second discharge path limiting plate 72. This is advantageous in the case where an electric field is generated to positively move electrons from the vicinity of the first discharge path limiting portion 76 to the second discharge path limiting plate 72.
[0065]
Next, another embodiment of the side-on type gas discharge tube will be described. However, the description is substantially different from that of the tenth embodiment, and the same or equivalent components as those of the tenth embodiment. Are given the same reference numerals and their description is omitted.
[0066]
[Eleventh embodiment]
As shown in FIG. 34, in the gas discharge tube 88, the conductive plate 79 is not connected to the first stem pin 9C in order to achieve a non-powered state to the first discharge path limiting portion 76. By doing so, the first discharge path limiting unit 76 is electrically disconnected from the external power source.
[0067]
[Twelfth embodiment]
As shown in FIGS. 35, 36 and 37, in the gas discharge tube 89, an electrically insulating ceramic spacer 90 is disposed on the back surface of the second discharge path limiting portion 72, and the third surface is disposed on the back surface of the spacer 90. The discharge path limiting unit 91 is arranged. Further, the third discharge path limiting portion 91 is sandwiched between the spacer 90 and the electric insulating plate 92, and the second discharge path limiting portion 72 and the third discharge path limiting portion 91 are integrated by the rivet 93. ing. A plate-like second discharge path limiting portion 72 is sandwiched and fixed between the front surface of the first support portion 67 and the back surface of the second support portion 70.
[0068]
Further, a third opening 94 for constricting the discharge path is formed at the center of the third discharge path limiting portion 91. As a result, an arc ball is generated in the opening 94 of the third discharge path limiting portion 91, and a further increase in luminance is achieved. The third opening 94 may have the same diameter as the second opening 73 of the second discharge path limiting portion 72 or may have a different diameter.
[0069]
During the operation of the lamp, spatter is generated from the head portion of the rivet 93 when the rivet 93 reaches a high temperature. Therefore, as shown in FIG. 38, a barrier 92a is protruded from the electrical insulating plate 92 to make it difficult for the metal evaporate generated from the rivet 93 to adhere to the third discharge path limiting portion 91, and the rivet 93 is interposed. It is difficult to cause a short circuit between the second discharge path limiting unit 72 and the third discharge path limiting unit 91. Further, as shown in FIG. 39, a cut portion 92b is provided on the surface of the electrical insulating plate 92 to increase the adhesion area of the metal evaporant. Similarly, as shown in FIG. 40, a notch 92c is provided on the back surface of the electrical insulating plate 92 to increase the adhesion area of the metal evaporant.
[0070]
[Thirteenth embodiment]
As shown in FIGS. 41 and 42, in the gas discharge tube 95, the conductive plate 79 is not connected to the first stem pin 9C in order to achieve a non-feed state to the first discharge path limiting portion 76. By doing so, the first discharge path limiting unit 76 is electrically disconnected from the external power source. The first support portion 67 and the second support portion 70 are integrated by a metal rivet 96 driven in the light emitting direction.
[0071]
[Fourteenth embodiment]
As shown in FIGS. 43 and 44, in the gas discharge tube 97, in order to apply different potentials to the second discharge path limiting unit 72 and the third discharge path limiting unit 91, the second discharge path limiting unit 72 is electrically connected to the tip of the fourth stem pin 9 </ b> B standing on the stem 65. On the other hand, the third discharge path limiting portion 91 is electrically connected to the tip end portion of the fifth stem pin 9E that is erected on the stem 65. Reference numeral 87E denotes an electrically insulating tube that protects the stem pin 9E.
[0072]
Next, various circuits for operating the above-described gas discharge tube will be described with reference to the drawings. 45 to 48, reference numerals C1 and C2 are terminals for the cathode part S, reference numeral C3 is an anode part, reference numeral C4 is a second discharge path limiting part, reference numeral C5 is a third discharge path limiting part, reference numeral 1 Is a main power source, 2 is a trigger power source, 3 is a cathode heating power source, and 4 is a thyristor. Further, the first discharge path limiting unit does not appear on the circuit because it is in a non-powered state.
[0073]
The first drive circuit shown in FIG. 45 will be described. First, power of about 10 W is supplied from the power source 3 between the terminals C 1 and C 2 to heat the cathode portion S, and the capacitor A is charged by the trigger power source 2. Thereafter, 160 V is applied between the terminal C1 and the anode part C3 by the main power source 1. Then, in anticipation of when the cathode portion S is sufficiently heated, the switch B is switched, and a voltage of 350 V is applied between C1 and C3 by power feeding from the capacitor A, and between the terminals C1 and C4. A voltage of 350 V is applied, and a voltage of 350 V is applied between C1 and C5.
[0074]
At this time, a discharge occurs between the cathode portion S and the second discharge path limiting portion C4, and the voltage between the cathode portion S and the second discharge path limiting portion C4 decreases. Due to this voltage drop, the potential difference between the second discharge path limiting unit C4 and the third discharge path limiting unit C5 increases, and charged particles existing in the vicinity of the second discharge path limiting unit C4 become the third discharge path limited. Move to part C5. As a result, a discharge occurs between the cathode part S and the third discharge path limiting part C5, and the voltage between the cathode part S and the third discharge path limiting part C5 decreases. Note that the discharge between the cathode portion S and the second discharge path limiting portion C4 continues.
[0075]
Due to this voltage drop, the potential difference between the third discharge path limiting part C5 and the anode part C3 increases, and the charged particles existing in the vicinity of the third discharge path limiting part C5 move to the anode part C3. As a result, a starting discharge is generated between the cathode portion S and the anode portion C3. Note that the discharge between the cathode portion S and the second and third discharge path limiting portions C4 and C5 continues. Then, due to this starting discharge, the discharge between the cathode portion S and the anode portion C3 can be maintained by the main power supply 1, and the lamp continues to be lit. Note that the starting discharge ends when the discharge of the capacitor A is completed.
[0076]
The second drive circuit shown in FIG. 46 will be described. First, power of about 10 W is supplied from the power source 3 between the terminals C 1 and C 2 to heat the cathode portion S, and the trigger power source 2 charges the capacitor A. Thereafter, 160 V is applied between the terminal C1 and the anode part C3 by the main power source 1. Then, in anticipation of the time when the cathode S is sufficiently heated, the switch B is switched, and the voltage 350 V is applied between C1 and C3 by the power supply from the capacitor A, and the voltage between C1 and C4 is applied. 350V is applied, and a voltage of 350V is applied between C1 and C5.
[0077]
At this time, a discharge occurs between the cathode portion S and the second discharge path limiting portion C4, and the voltage between the cathode portion S and the second discharge path limiting portion C4 decreases. When the current detection unit provided between the relay switch R1 and the second discharge path limiting unit C4 detects the energization between the cathode unit S and the second discharge path limiting unit C4, the relay switch R1 is opened, and the discharge between the cathode part S and the second discharge path limiting part C4 is terminated.
[0078]
Thereafter, the charged particles existing in the vicinity of the second discharge path limiting unit C4 move to the third discharge path limiting unit C5. As a result, a discharge occurs between the cathode portion S and the second discharge path limiting portion C5, and the voltage between the cathode portion S and the third discharge path limiting portion C5 decreases. When the current detection unit provided between the relay switch R2 and the third discharge path limiting unit C5 detects energization between the cathode part S and the third discharge path limiting unit C5, the relay switch R2 is opened, and the discharge between the cathode portion S and the third discharge path limiting portion C5 is terminated.
[0079]
Thereafter, charged particles existing in the vicinity of the third discharge path limiting portion C5 move to the anode portion C3. As a result, a starting discharge is generated between the cathode portion S and the anode portion C3. Then, due to this starting discharge, the discharge between the cathode portion S and the anode portion C3 can be maintained by the main power supply 1, and the lamp continues to be lit.
[0080]
The third drive circuit shown in FIG. 47 will be described. First, the cathode part S is heated by supplying power of about 10 W from the power source 3 between the terminals C1 and C2. Thereafter, the capacitor A is charged by the main power supply 1, 160V is applied between the terminal C1 and the anode part C3, and a potential gradient is formed by the resistors P1, P2 and P3. Then, when the cathode S is sufficiently heated and the switch B is turned on, electric charges are discharged from the capacitor A and at the same time, a high voltage pulse is generated by the pulse transformer T.
[0081]
This pulse voltage is applied to the second discharge path limiting section C4, the third discharge path limiting section C5 and the anode section C3 via the bypass capacitors Q1 to Q3, respectively. And between the cathode part S and the second discharge path limiting part C4, between the second discharge path limiting part C4 and the third discharge path limiting part C5, and between the third discharge path limiting part C5 and the anode part. A starting discharge occurs with C3. Then, due to this starting discharge, the discharge between the cathode portion S and the anode portion C3 can be maintained by the main power supply 1, and the lamp continues to be lit. In addition, after confirming the discharge formation between the cathode part S and the anode part C3 by the current detection part provided between the main power supply 1 and the anode part C3, the relay switch R1 is opened to start End the discharge.
[0082]
The fourth drive circuit shown in FIG. 48 will be described. First, power of about 10 W is supplied from the power source 3 between the terminals C1 and C2 to heat the cathode portion S, and the capacitor A is charged by the trigger power source 2. Thereafter, 160 V is applied between the terminal C1 and the anode part C3 by the main power source 1. Then, in anticipation of when the cathode part S is sufficiently heated, the switch B is switched to apply a voltage of 350 V between C1 and C3, and a voltage of 350 V is applied between the terminal C1 and the thyristor 4. When the trigger voltage is generated, the thyristor 4 is energized, a voltage 350V is applied between C1 and C4, and a voltage 350V is applied between C1 and C5.
[0083]
At this time, the electric charge charged in the capacitor A causes a discharge between the cathode part S and the second discharge path limiting part C4, and the voltage between the cathode part S and the second discharge path limiting part C4 is reduced. descend. Due to this voltage drop, the potential difference between the second discharge path limiting unit C4 and the third discharge path limiting unit C5 increases, and charged particles existing in the vicinity of the second discharge path limiting unit C4 become the third discharge path limited. Move to part C5. As a result, a discharge occurs between the cathode part S and the third discharge path limiting part C5, and the voltage between the cathode part S and the third discharge path limiting part C5 decreases. Note that the discharge between the cathode portion S and the second discharge path limiting portion C4 continues.
[0084]
Due to this voltage drop, the potential difference between the third discharge path limiting part C5 and the anode part C3 increases, and the charged particles existing in the vicinity of the third discharge path limiting part C5 move to the anode part C3. As a result, a starting discharge is generated between the cathode portion S and the anode portion C3. Note that the discharge between the cathode portion S and the second and third discharge path limiting portions C4 and C5 continues. Then, due to this starting discharge, the discharge between the cathode portion S and the anode portion C3 can be maintained by the main power supply 1, and the lamp continues to be lit. It should be noted that when the sum of the discharge current values between C1 and C4 and between C1 and C5 becomes equal to or less than the current value for bringing the thyristor 4 into an insulating state, between C1 and C4 and between C1 and Each starting discharge with C5 is completed.
[0085]
The gas discharge tube according to the present invention is not limited to the embodiment described above,
For example, the above-described third discharge path limiting portions 39, 53, 91 may be composed of a plurality of sheets.
[0086]
【Effect of the invention】
Since the gas discharge tube according to the present invention is configured as described above, the following effects are obtained. That is, in a gas discharge tube that emits predetermined light from the light exit window of the sealed container to the outside by generating discharge between the anode part and the cathode part arranged in the sealed container, the anode part and the cathode A first discharge path limiting portion having a first opening that is disposed in the middle of the discharge path between the first portion and the discharge path; First discharge path limiting unit A second opening that is disposed in the middle of the discharge path between the first electrode and the anode portion and narrows the discharge path with an opening area equal to or larger than the area of the first opening and is electrically connected to an external power source. A discharge path limiting portion, wherein the second discharge path limiting portion is supported by the electrical insulating portion, the peripheral portion of the second discharge path limiting portion is surrounded by the electrical insulating portion, and a part of the electrical insulating portion is By arranging it between the first discharge path limiting portion and the second discharge path limiting portion, the startability is improved while realizing high luminance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a gas discharge tube according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of the gas discharge tube shown in FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of an anode part.
4 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.
FIG. 5 is a plan view showing a second discharge path limiting portion.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a discharge path limiting portion.
7 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
8 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another fixing method of the anode part.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing another fixing method of the second discharge path limiting portion.
11 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing another modification of the discharge path limiting portion of FIG. 6. FIG.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the gas discharge tube according to the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a third embodiment of a gas discharge tube according to the present invention.
14 is a cross-sectional view of the gas discharge tube shown in FIG.
FIG. 15 is a sectional view showing a fourth embodiment of a gas discharge tube according to the present invention.
16 is a cross-sectional view of the gas discharge tube shown in FIG.
FIG. 17 is a sectional view showing a fifth embodiment of the gas discharge tube according to the present invention.
18 is a cross-sectional view of the gas discharge tube shown in FIG.
19 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the gas discharge tube shown in FIG.
20 is a plan view of FIG. 18. FIG.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing another example of a fixing method using rivets.
FIG. 22 is a cross-sectional view showing still another example of a fixing method using rivets.
FIG. 23 is a cross-sectional view showing still another example of a fixing method using rivets.
FIG. 24 is a sectional view showing a sixth embodiment of the gas discharge tube according to the present invention.
FIG. 25 is a sectional view showing a seventh embodiment of the gas discharge tube according to the present invention.
26 is a cross-sectional view of the gas discharge tube shown in FIG. 24. FIG.
FIG. 27 is a sectional view showing an eighth embodiment of the gas discharge tube according to the present invention.
28 is a cross-sectional view of the gas discharge tube shown in FIG.
FIG. 29 is a sectional view showing a ninth embodiment of the gas discharge tube according to the present invention.
30 is a cross-sectional view of the gas discharge tube shown in FIG. 28. FIG.
FIG. 31 is a cross-sectional view showing a tenth embodiment of a gas discharge tube according to the present invention.
32 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
33 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 30. FIG.
FIG. 34 is a cross-sectional view showing an eleventh embodiment of the gas discharge tube according to the present invention.
FIG. 35 is a sectional view showing a twelfth embodiment of the gas discharge tube according to the present invention.
36 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 34. FIG.
37 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the gas discharge tube shown in FIG. 35. FIG.
FIG. 38 is a cross-sectional view showing another example of a fixing method using rivets.
FIG. 39 is a cross-sectional view showing still another example of a fixing method using rivets.
FIG. 40 is a cross-sectional view showing still another example of a fixing method using rivets.
FIG. 41 is a sectional view showing a thirteenth embodiment of the gas discharge tube according to the present invention.
42 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 40. FIG.
FIG. 43 is a sectional view showing a fourteenth embodiment of a gas discharge tube according to the present invention.
44 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 42. FIG.
FIG. 45 is a diagram showing a first drive circuit applied to the gas discharge tube according to the present invention.
FIG. 46 is a diagram showing a second drive circuit applied to the gas discharge tube according to the present invention.
FIG. 47 is a diagram showing a third drive circuit applied to the gas discharge tube according to the present invention.
FIG. 48 is a diagram showing a fourth drive circuit applied to the gas discharge tube according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 30, 33, 35, 37, 47, 50, 55, 58, 60, 88, 89, 95, 97 ... gas discharge tube, 2, 62 ... sealed container, 4, 64 ... light exit window, 5,65 ... Stem, 6, 66 ... Light emitting part assembly, 7, 10, 14, 67, 70 ... Support part (electrical insulating part), 8, 68 ... Anode part, 9A ... First stem pin, 9B ... Fourth stem pin , 9C ... third stem pin, 9D ... second stem pin, 9E ... fifth stem pin, 12, 12A, 38, 51, 72 ... second discharge path limiting portion, 13, 73 ... second opening, 16 76, first discharge path limiting portion, 18, 78 ... first opening, 18a, 78a ... funnel-shaped portion, 20, 80 ... cathode portion, 39, 53, 91 ... third discharge path limiting portion, 42 , 94 .. Third opening.

Claims (11)

密封容器内にガスを封入し、前記密封容器内に配置した陽極部と陰極部との間で放電を発生させることにより、前記密封容器の光出射窓から外部に向けて所定の光を放出させるガス放電管において、
前記陽極部と前記陰極部との間の放電路の途中に配置させて、前記放電路を狭窄する第１の開口をもった第１の放電路制限部と、
前記第１の放電路制限部と前記陽極部との間の放電路の途中に配置させて、前記第１の開口の面積以上の開口面積で前記放電路を狭窄する第２の開口を有すると共に、外部電源に電気的に接続させる第２の放電路制限部と、を備え、
前記第２の放電路制限部が電気絶縁部で支持され、前記第２の放電路制限部の周縁部が前記電気絶縁部で囲まれ、前記電気絶縁部の一部を前記第１の放電路制限部と前記第２の放電路制限部との間に配置させることを特徴とするガス放電管。Gas is sealed in a sealed container, and a predetermined light is emitted from the light exit window of the sealed container to the outside by generating a discharge between the anode part and the cathode part arranged in the sealed container. In the gas discharge tube,
A first discharge path limiting portion having a first opening disposed in the middle of the discharge path between the anode part and the cathode part and constricting the discharge path;
A second opening that is disposed in the middle of the discharge path between the first discharge path limiting portion and the anode portion and narrows the discharge path with an opening area equal to or larger than the area of the first opening; A second discharge path limiting portion that is electrically connected to an external power source,
The second discharge path limiting portion is supported by an electric insulating portion, a peripheral portion of the second discharge path limiting portion is surrounded by the electric insulating portion, and a part of the electric insulating portion is part of the first discharge path. A gas discharge tube, wherein the gas discharge tube is disposed between a limiting portion and the second discharge path limiting portion. 前記第１の放電路制限部は、前記外部電源と電気的に非接続状態であることを特徴とする請求項１記載のガス放電管。  The gas discharge tube according to claim 1, wherein the first discharge path limiting unit is electrically disconnected from the external power source. 前記第１の放電路制限部を前記外部電源と電気的に接続させる場合、前記第２の放電路制限部には前記第１の放電路制限部より高い電圧を印加することを特徴とする請求項１記載のガス放電管。  When the first discharge path limiting unit is electrically connected to the external power source, a voltage higher than that of the first discharge path limiting unit is applied to the second discharge path limiting unit. Item 2. A gas discharge tube according to Item 1. 前記第１の放電路制限部の前記第１の開口は、前記光出射窓から前記陽極部に向けて縮径させたロート状の部分を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のガス放電管。  The said 1st opening of a said 1st discharge path restriction | limiting part has a funnel-shaped part diameter-reduced toward the said anode part from the said light emission window, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The gas discharge tube according to one item. 前記第２の放電路制限部を電気絶縁性の支持部に当接配置させたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のガス放電管。  The gas discharge tube according to any one of claims 1 to 4, wherein the second discharge path limiting portion is disposed in contact with an electrically insulating support portion. 前記第２の放電路制限部を前記電気絶縁部と前記支持部との間で挟み込み固定させたことを特徴とする請求項５記載のガス放電管。  6. The gas discharge tube according to claim 5, wherein the second discharge path limiting portion is sandwiched and fixed between the electrical insulating portion and the support portion. 前記第２の放電路制限部と前記陽極部との間の前記放電路の途中に配置させて、前記放電路を狭窄する第３の開口をもった第３の放電路制限部を更に備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のガス放電管。  A third discharge path limiting portion having a third opening disposed in the middle of the discharge path between the second discharge path limiting portion and the anode portion and constricting the discharge path; The gas discharge tube according to any one of claims 1 to 4, wherein: 前記第２の放電路制限部と前記第３の放電路制限部との間に別の電気絶縁部を配置させたことを特徴とする請求項７記載のガス放電管。The gas discharge tube according to claim 7, wherein another electric insulating portion is disposed between the second discharge path limiting portion and the third discharge path limiting portion. 前記第３の放電路制限部を前記外部電源と電気的に接続させる場合、前記第３の放電路制限部には前記第２の放電路制限部より高い電圧を印加することを特徴とする請求項７又は８記載のガス放電管。  When the third discharge path limiting unit is electrically connected to the external power source, a voltage higher than that of the second discharge path limiting unit is applied to the third discharge path limiting unit. Item 9. A gas discharge tube according to Item 7 or 8. 前記第３の放電路制限部を電気絶縁性の支持部に当接配置させたことを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項記載のガス放電管。  The gas discharge tube according to any one of claims 7 to 9, wherein the third discharge path limiting portion is disposed in contact with an electrically insulating support portion. 前記第３の放電路制限部を前記別の電気絶縁部と前記支持部との間で挟み込み固定させたことを特徴とする請求項１０記載のガス放電管。11. The gas discharge tube according to claim 10, wherein the third discharge path limiting portion is sandwiched and fixed between the another electrical insulating portion and the support portion.
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Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL155127B (en) * 1967-08-25 1977-11-15 Philips Nv LOW PRESSURE GAS DISCHARGE LAMP FOR GENERATING RESONANCE RADIATION.
JPS4824284U (en) * 1971-07-28 1973-03-20
JPH04255662A (en) * 1991-02-08 1992-09-10 Hitachi Ltd Heavy hydrogen discharge lamp
JPH05217550A (en) * 1992-02-03 1993-08-27 Hitachi Ltd Deuterium lamp
JPH06310101A (en) * 1993-04-21 1994-11-04 Hitachi Ltd Deuterium discharge tube
JP2740738B2 (en) * 1994-05-31 1998-04-15 浜松ホトニクス株式会社 Gas discharge tube
JP2784148B2 (en) * 1994-08-31 1998-08-06 浜松ホトニクス株式会社 Gas discharge tube
JP2769436B2 (en) * 1994-08-31 1998-06-25 浜松ホトニクス株式会社 Gas discharge tube and lighting device thereof
JP2740741B2 (en) * 1994-08-31 1998-04-15 浜松ホトニクス株式会社 Gas discharge tube
JP3361402B2 (en) * 1995-03-01 2003-01-07 浜松ホトニクス株式会社 Gas discharge tube
JP3361401B2 (en) * 1995-02-17 2003-01-07 浜松ホトニクス株式会社 Gas discharge tube
JP3361644B2 (en) * 1995-02-17 2003-01-07 浜松ホトニクス株式会社 Gas discharge tube
DE19628925B4 (en) * 1996-07-18 2004-07-01 Heraeus Noblelight Gmbh Discharge lamp with a filling that contains deuterium, hydrogen, mercury, a metal halide or noble gas
US6078132A (en) * 1998-01-21 2000-06-20 Imaging & Sensing Technology Corporation Miniature deuterium arc lamp
JP2000173547A (en) * 1998-12-09 2000-06-23 Hamamatsu Photonics Kk Gas discharge tube
JP4185212B2 (en) * 1999-04-28 2008-11-26 浜松ホトニクス株式会社 Portable light source device
JP4183841B2 (en) * 1999-04-28 2008-11-19 浜松ホトニクス株式会社 Portable light source device
JP4183840B2 (en) * 1999-04-28 2008-11-19 浜松ホトニクス株式会社 Portable light source device

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