JPH01105500A - Method and apparatus for varying emission characteristic of electrode-free lamp - Google Patents
Method and apparatus for varying emission characteristic of electrode-free lampInfo
- Publication number
- JPH01105500A JPH01105500A JP17525188A JP17525188A JPH01105500A JP H01105500 A JPH01105500 A JP H01105500A JP 17525188 A JP17525188 A JP 17525188A JP 17525188 A JP17525188 A JP 17525188A JP H01105500 A JPH01105500 A JP H01105500A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- enclosure
- light emission
- rotation
- plasma
- electrodeless lamp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 12
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 6
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000013028 medium composition Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
- H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
技４分国
本発明は、マイクロ波によって付勢される無電極ランプ
に関するものであって、更に詳細には、無電極ランプか
らの光及び熱射出乃至は放出パターンを修正する方法及
び装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electrodeless lamp energized by microwaves, and more particularly to a method for controlling the light and heat emission or emission pattern from an electrodeless lamp. The present invention relates to a method and apparatus for making corrections.
従来技先
本発明が関係する無電極ランプは、大略、マイクロ波空
洞を有しており、該空洞の内部には、プラズマ形成用媒
体を収容するランプ包囲体が装着されている。この媒体
は、マイクロ波、Ｒ，Ｆ、、又はその他の電磁エネルギ
によって付勢され、その際に、スペクトルの紫外線領域
、可視領域、又は赤外線領域の夫々の部分において光照
射を射出するプラズマを形成する。BACKGROUND OF THE INVENTION Electrodeless lamps to which the present invention pertains generally have a microwave cavity within which a lamp enclosure containing a plasma-forming medium is mounted. The medium is energized by microwave, R, F, or other electromagnetic energy to form a plasma that emits light radiation in respective portions of the ultraviolet, visible, or infrared regions of the spectrum. do.
典型的な無電極ランプにおいては、定電界幾何学形状配
向で、電気エネルギを前記空洞及び前記ランプに結合さ
せ、その場合にランプ包囲体体積内にホット領域が発生
し、従って該包囲体の種々の部分から射出される光照射
において及び壁温度において非一様性が発生する。この
様な非一様な壁温度は、ランプＩ＼付与することの可能
なパワーを不当に制限し、且つ非一様な光射出は成る適
用の場合には好ましくないものである。In a typical electrodeless lamp, electrical energy is coupled into the cavity and into the lamp in a constant electric field geometry orientation, where a hot region is created within the lamp envelope volume and thus Non-uniformities occur in the light radiation emitted from the area and in the wall temperature. Such non-uniform wall temperatures unduly limit the power that can be delivered by the lamp I, and are undesirable in applications where non-uniform light output is present.
無電極マイクロ波駆動ランプにおける光強度分布は、電
気的パワー、包囲体内のプラズマ形成用成分、及びマイ
クロ波パワー供給部とマイクロ波共振空洞と且つ電球包
囲体の幾何学的形状等を包含する多数の変数の複雑な関
数である。光の非一様分布は、反射器の設計において成
る程度は補償することが可能であるが、この様な方法で
非一様な光射出の問題を解決することが常に可能なわけ
ではなく、且つ無電極ランプから射出される光の強度の
一様性を向上させる改良された方法及び装置が所望され
ている。The light intensity distribution in an electrodeless microwave-powered lamp depends on a number of factors, including the electrical power, the plasma-forming components within the enclosure, and the geometry of the microwave power supply, microwave resonant cavity, and bulb enclosure. is a complex function of variables. Although non-uniform distribution of light can be compensated to some extent in the design of the reflector, it is not always possible to solve the problem of non-uniform light output in this way. What is also desired is an improved method and apparatus for improving the uniformity of the intensity of light emitted from an electrodeless lamp.
無電極ランプにおいては、著しく多量の熱エネルギが包
囲体表面へ伝達される。マイクロ波によってプラズマ形
成用媒体及びプラズマへ結合され且つ周辺部へ射出され
ることのない電気的パワーは、伝導、対流、及び輻射を
介して包囲体によって吸収される。この包囲体の熱負荷
は、上述した如く通常非一様であり、該包囲体を冷却し
てそれを柔らかくさせるか又はそれを溶融する様な温度
から保護することを必要とする。In electrodeless lamps, significantly more thermal energy is transferred to the enclosure surface. Electrical power coupled by the microwaves to the plasma forming medium and plasma and not emitted to the surroundings is absorbed by the enclosure via conduction, convection, and radiation. The thermal load on the enclosure is typically non-uniform, as discussed above, and requires cooling the enclosure to soften it or protect it from temperatures that would cause it to melt.
上述した如く、非一様な壁温度は好ましくなく、且つ米
国特許筒４，４８５，３３２号は、この冷却問題に関す
るものであって、冷却用ガスの一本又は数本の流れを回
転中の包囲体のホットスポットを包含する表面に向けて
指向させる冷却方法を提供している。例えば３００ＲＰ
Ｍ等の比較的低い回転速度で、回転軸に対して直角な面
内において、即ち等緯度線に沿って、該包囲体の表面上
の点において実質的に一様な温度を発生させることが可
能であった。低速回転は、回転軸の周りの方位において
温度分布を対称的とさせることに有効であったミ何故な
らば、包囲体の熱容量は数秒の範囲の冷却時間となって
いたからであり、その時間は回転周期よりも一層大きな
ものだからである。As mentioned above, non-uniform wall temperatures are undesirable, and U.S. Pat. A method of cooling is provided that is directed toward a surface containing hot spots of the enclosure. For example 300RP
At relatively low rotational speeds such as It was possible. Low-speed rotation was effective in making the temperature distribution symmetrical in the direction around the axis of rotation, because the heat capacity of the enclosure meant that the cooling time was in the range of several seconds, and that time was This is because it is larger than the cycle.
然し乍ら、この様な低回転速度は、等緯度線に沿って、
即ち極を通過する大円に沿って、該包囲体の表面上にお
ける温度の非一様性を除去するものではなかった。However, such a low rotational speed is caused by
That is, it did not eliminate the temperature non-uniformity on the surface of the enclosure along the great circle passing through the poles.
昭和１９８４年１１月２６日に出願した発明者Ｕｒｙ
ｅｔ ａｌ、の米国特許出願第６７４゜６３１号、
「無電極ランプ冷却方法及び装置（Ｍｅｔｈｏｄ ａｎ
ｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｄｅｌｅｓｓＬａｍｐｓ）Ｊもこの冷却問
題に関係するものであり、ランプ包囲体に対して冷却用
ガスの流れを指向させ且つ該ランプ包囲体と冷却用ガス
の流れとの間に相対的回転を与えることによって無電極
ランプを冷却する方法を記載している。そこに記載しで
ある相対的回転の方法は、包囲体の周りに冷却用ガスの
流れを回転させることも包含していた。尚、上記米国特
許出願第６７４，６３１号は日本における特許出願第５
８−２２９７３０に対応しており、その日本出願は既に
出願公開されている。Inventor Ury filed the application on November 26, 1984
et al., U.S. Patent Application No. 674°631,
"Method and apparatus for electrodeless lamp cooling"
d Apparatus for Cooling E
electroless lamps) also relate to this cooling problem by directing the flow of cooling gas to the lamp envelope and imparting relative rotation between the lamp envelope and the flow of cooling gas. A method for cooling an electrodeless lamp is described. The method of relative rotation described there also included rotating a flow of cooling gas around the enclosure. The above US Patent Application No. 674,631 is the fifth patent application in Japan.
8-229730, and its Japanese application has already been published.
目 的
本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上述
した如き従来技術の欠点を解消し、無電極ランプにおけ
る包囲体の表面上の温度の一様性を向上させる方法及び
装置を提供することを目的とする。本発明の別の目的と
するところは、無電極ランプにおける包囲体の選択領域
から射出される光のスペクトルを修正する方法及び装置
を提供することである。本発明の更に別の目的とすると
ころは、赤道領域における光強度が横領域における光強
度と実質的に同一である様に無電極ランプの光射出特性
を変化させる方法及び装置を提供することである。本発
明の更に別の目的とするところは、無電極ランプを動作
させることが可能なパワーレベルを向上させることを特
徴とする方法及び装置を提供することである。Purpose The present invention has been made in view of the above points, and provides a method and device for eliminating the drawbacks of the prior art as described above and improving temperature uniformity on the surface of an enclosure in an electrodeless lamp. The purpose is to provide Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for modifying the spectrum of light emitted from a selected area of an enclosure in an electrodeless lamp. Yet another object of the invention is to provide a method and apparatus for varying the light output characteristics of an electrodeless lamp such that the light intensity in the equatorial region is substantially the same as the light intensity in the lateral region. be. Yet another object of the invention is to provide a method and a device characterized in that it increases the power level with which an electrodeless lamp can be operated.
遭−」又
十分に高い包囲体の回転速度において、包囲体の赤道領
域の温度が低下される様な態様で遠心力によって包囲体
への熱対流が修正されることが判明した。電界の軸乃至
は方向が、回転軸から約９０°である場合、赤道領域に
形成されるホットスポット即ち高温部は、高回転速度に
おけるこの作 ・用によって減少される。赤道領域
から射出される光の強度も減少される。It has also been found that at sufficiently high enclosure rotational speeds, centrifugal force modifies heat convection into the enclosure in such a way that the temperature in the equatorial region of the enclosure is reduced. If the axis or direction of the electric field is about 90° from the axis of rotation, the hot spots formed in the equatorial region are reduced by this effect at high rotational speeds. The intensity of light emitted from the equatorial region is also reduced.
本発明によれば、前述した目的等は、プラズマ形成用媒
体を収容し且つマイクロ波によって付勢される包囲体を
回転させることによって達成される。その回転は、回転
によって発生される遠心力が該包囲体の赤道領域の対流
加熱を減少させるのに十分な大きさである回転速度で実
施する。その回転は、包囲体の等緯度線に沿っての非一
様性を残したままで該包囲体上の等経度線に沿って実質
的に一様な温度を発生させる様な回転速度よりも一層大
きな回転速度で実施する。According to the invention, the above-mentioned objects and others are achieved by rotating an enclosure containing a plasma-forming medium and energized by microwaves. The rotation is carried out at a rotational speed such that the centrifugal force generated by the rotation is of sufficient magnitude to reduce convective heating of the equatorial region of the enclosure. The rotation is at a rate of rotation that is such that it produces a substantially uniform temperature along the isolongitude lines on the enclosure while retaining non-uniformity along the isolongitude lines of the enclosure. Perform at high rotational speed.
尚、本明細書において、「横領域」及び「極区域」とは
回転軸の交差点又はその近傍における包囲体の表面にお
ける部分乃至は区域を示すものである。更に、「赤道領
域」又は「赤道区域」とは、緯度がゼロの大円上又はそ
の近傍である包囲体の表面におりる部分乃至は区域を示
すものである。In this specification, "lateral region" and "polar region" refer to a portion or region on the surface of the enclosure at or near the intersection of the rotation axis. Furthermore, the term "equatorial region" or "equatorial area" refers to a portion or area that falls on the surface of an enclosure that is on or near a great circle with zero latitude.
プ５絶−例
以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態様
に付いて詳細に説明する。EXAMPLES Specific embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第１図を参照すると、マグネトロン１−が導波路３及び
スロット５を介してマイクロ波パワーをマイクロ波共振
空洞７内へ供給する。空洞７は、反射壁１５及びスクリ
ーン９によって画定されている。包囲体１７は、プラズ
マ形成用媒体の１構成酸分として水銀を含有しており、
目、つモーター］−１によって回転されるステム１３上
に装着されている。Referring to FIG. 1, a magnetron 1- supplies microwave power into a microwave resonant cavity 7 through a waveguide 3 and a slot 5. The cavity 7 is defined by a reflective wall 15 and a screen 9. The enclosure 17 contains mercury as a constituent acid component of the plasma forming medium,
It is mounted on a stem 13 which is rotated by a motor -1.
第２図は、包囲体１７を比較的低速で回転させた時の光
射出を行なう水銀蒸気２５の分布を図示している。第２
図に示した如く、包囲体】−７の回転＠２１は電界の軸
乃至は方向２７に対して直交している。この電界の対流
力は、包囲体１７内のプラズマ２３に作用して、横領域
３１内に比較的薄い低温水銀蒸気の層２５及び赤道領域
２９にはそれの薄い層を発生させる。表面温度は、赤道
領域において最大である。FIG. 2 illustrates the distribution of mercury vapor 25 that provides light emission when the enclosure 17 is rotated at a relatively low speed. Second
As shown, the enclosure ]-7 rotation @21 is perpendicular to the electric field axis or direction 27. The convective forces of this electric field act on the plasma 23 within the envelope 17 to generate a relatively thin layer 25 of low temperature mercury vapor in the lateral region 31 and a thin layer thereof in the equatorial region 29 . Surface temperature is greatest in the equatorial region.
第３図は、包囲体１７を、第２図の包囲体の回転速度よ
りも著しく高い回転速度で回転させた場合の、低温水銀
蒸気の分布に与える影響を示している。低温水銀蒸気２
５は、包囲体１７の内側表面に実質的に一様に分布され
て示されている。この様な条件下において、赤道領域に
おける温度は、その他の表面領域における温度に近接し
たレベルに減少される。包囲体の種々の領域から射出さ
れる光の一層一様な強度も、増大した回転速度から派生
する。FIG. 3 shows the effect on the distribution of low temperature mercury vapor when the enclosure 17 is rotated at a rotation speed significantly higher than that of the enclosure of FIG. Low temperature mercury vapor 2
5 are shown substantially uniformly distributed on the inner surface of the enclosure 17. Under such conditions, the temperature in the equatorial region is reduced to a level close to the temperature in other surface regions. A more uniform intensity of the light emitted from different regions of the enclosure also results from the increased rotational speed.
第４図は、表面温度と回転速度との間の関係を決定する
為に、第１図に図示した装置に関して行なって実験結果
を示しである。その装置は、内径が２８ｍｍで、アルゴ
ンと、水銀と、ハロゲン化金属とからなる充填物を収容
する球状包囲体を具備している。該ランプは２．４５Ｇ
Ｈｚでの１゜４キロワツトのマイクロ波パワーに結合さ
せた。約１００乃至１．ＯＯＯＲＰＭの間の回転速度に
おいて、該包囲体内において低温水銀蒸気の分布に著し
い変化は認められなかった。約２．ＯＯＯＲＰＭの速度
において、低温水銀蒸気は、該包囲体の内側表面に実質
的に均一に分布される様になった。第４図に示した如く
、極軸の周りの区域における温度は、２，０００乃至３
．ＯＯＯＲＰＭの間の回転速度に到達する迄、略一定の
ままであり、その範囲の回転速度において、温度は上昇
し始めた。回転速度が１，０００乃至２．ＯＯＯＲＰＭ
の間に到達する迄、赤道領域における温度は一定のまま
であり、その範囲の速度において、その温度は減少し始
めた。約２．ＯＯＯＲＰＭにおいて、温度は横領域にお
けるものと赤道領域におけるものとは実質的に同一であ
った。FIG. 4 shows the results of an experiment conducted on the apparatus shown in FIG. 1 to determine the relationship between surface temperature and rotational speed. The device comprises a spherical enclosure with an internal diameter of 28 mm and containing a fill of argon, mercury, and metal halide. The lamp is 2.45G
It was coupled to 1°4 kilowatts of microwave power at Hz. Approximately 100 to 1. At rotation speeds during OOORPM, no significant changes in the distribution of cold mercury vapor within the enclosure were observed. Approximately 2. At OOORPM speeds, the cold mercury vapor became substantially uniformly distributed over the inner surface of the enclosure. As shown in Figure 4, the temperature in the area around the polar axis is between 2,000 and 3
．． It remained approximately constant until rotational speeds during OOORPM were reached, at which point the temperature began to rise. The rotation speed is 1,000 to 2. OOORPM
The temperature in the equatorial region remained constant until reaching the range of speeds in which the temperature began to decrease. Approximately 2. In OOORPM, the temperature was virtually the same in the lateral and equatorial regions.
第４図から理解される如く、回転速度は、包囲体表面に
おいて高度に一様な温度を得るべく選択することが可能
である。表面温度の一様性における変化は、必ずしも光
射出の一様性において等価な変化を発生するものではな
いが、第１−図に示したシステム乃至は方式においては
、約２．００ＯＲＰＭの回転速度は、光射出乃至は光放
出の一様性も発生させるものである。As can be seen from FIG. 4, the rotation speed can be selected to obtain a highly uniform temperature at the enclosure surface. Although a change in surface temperature uniformity does not necessarily produce an equivalent change in light output uniformity, in the system or scheme shown in Figure 1, a rotational speed of about 2.00 ORPM This also produces uniformity of light emission or light emission.
上述した如く、回転速度における変化は、又、電球乃至
は包囲体の表面の異なった部分から射出される光のスペ
ク１−ルにおける変化を発生させることが可能である。As mentioned above, changes in rotational speed can also cause changes in the spectrum of light emitted from different parts of the surface of the bulb or enclosure.
例えば、可視光用に構成された無電極ランプを、各々が
可視光スペクトルの異なった部分に貢献する多数のハロ
ゲン化金属で充填させることが可能である。動作におい
て、幾つかのタイプのハロゲン化金属は他のタイプのも
のから分離する場合が成る。その結果、該ランプの成る
区域からは他の区域と比較して異なった色の光が射出さ
れることとなる。For example, an electrodeless lamp configured for visible light can be filled with multiple metal halides, each contributing to a different part of the visible light spectrum. In operation, some types of metal halides may separate from other types. As a result, a different color of light is emitted from the area of the lamp compared to other areas.
加色分離乃至は色分離が最小である回転速度を選択する
ことによって、ランプ性能は、高性能カラー画像形成又
は投影を必要とする適用に対してランプ性能は著しく改
善される。By selecting a rotation speed that minimizes additive or color separation, lamp performance is significantly improved for applications requiring high performance color imaging or projection.
最適回転速度、即ち所望の熱、光、及びカラー分布を与
える回転速度は、異なったランプ構成の場合に、通常具
なっている。例えば、包囲体の直径を増加させるに従い
、最適回転速度は減少する。The optimum rotation speed, ie, the rotation speed that provides the desired heat, light, and color distribution, typically exists for different lamp configurations. For example, as the diameter of the enclosure increases, the optimum rotation speed decreases.
最適回転速度に影響を与えることのあるその他の要因と
しては、マイクロ波空洞寸法、マイクロ波周波数、動作
パワーレベル、プラズマ形成用媒体の構成成分、及び電
界の軸に関しての回転軸の配向状態等がある。熱、光強
度、及びカラーの分布は、多数の変数の複雑な関数であ
るが、最適回転速度は、検討中の包囲体を回転させ、且
つ温度と、光強度と、スペクトルとを種々の回転速度で
測定することによって、実験的に容易に決定することが
可能である。Other factors that may influence the optimum rotation speed include microwave cavity size, microwave frequency, operating power level, plasma formation medium composition, and orientation of the rotation axis with respect to the electric field axis. be. Although the distribution of heat, light intensity, and color is a complex function of many variables, the optimum rotation speed is the one that rotates the enclosure under consideration and that allows temperature, light intensity, and spectrum to be adjusted to various rotations. It can be easily determined experimentally by measuring the velocity.
包囲体の周りの表面加熱と、光強度と、色分布とに関し
て測定可能な影響を得る為には、約６００ＲＰＭより高
い回転速度が通常必要である。１゜５００乃至２．５０
０ＲＰＭの範囲内の回転速度は、０．７５インチ（１，
９０５ｃｍ）乃至１．５（３，８１ｃｍ）の範囲内の直
径を持った包囲体に対してこれらの射出特性において一
様性を得る為に通常必要である。Rotation speeds higher than about 600 RPM are typically required to obtain measurable effects on surface heating, light intensity, and color distribution around the enclosure. 1°500 to 2.50
The rotational speed within the range of 0 RPM is 0.75 inch (1,
This is usually necessary in order to obtain uniformity in these injection characteristics for envelopes with diameters in the range 905 cm) to 1.5 cm (3.81 cm).
回転軸が電界の軸と平行乃至は一致する場合、包囲体を
回転させると、種領域と赤道領域との間の温度差を増大
させ且つ光射出乃至は放出における非一様性を増大させ
る。従って、回転軸が電界の軸に対して適切に配向され
ていることが重要である。種領域及び赤道領域の間の一
様性を向上させる為に、これら２つの軸の間の角度は、
好適には、３０°よりも大きく且つ更に好適には９０゜
に近接して設定することが良い。該２つの領域の間の差
異を増加させる為に、これら２つの軸は略平行に設定す
る。If the axis of rotation is parallel or coincident with the axis of the electric field, rotating the envelope increases the temperature difference between the seed region and the equatorial region and increases the non-uniformity in light emission. It is therefore important that the axis of rotation is properly oriented with respect to the axis of the electric field. To improve the uniformity between the species region and the equatorial region, the angle between these two axes is
Preferably, the angle is set to be greater than 30°, and more preferably close to 90°. In order to increase the difference between the two regions, these two axes are set approximately parallel.
図示例においては、包囲体は球形であるが、球形以外の
形状を持った包囲体とすることも可能であることは勿論
である。In the illustrated example, the enclosure is spherical, but it is of course possible to use an enclosure having a shape other than spherical.
以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細に説明し
たが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
では無く、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種
々の変形が可能であることは勿論である。Although specific embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention should not be limited only to these specific examples, and various modifications may be made without departing from the technical scope of the present invention. Of course, this is possible.
第１図は本発明を実施する為に使用することの可能な無
電極ランプを示した概略図、第２図は低速で回転する包
囲体の内側表面における光射出物質の分布を示した無電
極ランプ用の包囲体の１実施例を示した概略図、第３図
は本発明に従って回転中の包囲体の内側表面におけるプ
ラズマ形成用媒体の分布を示した無電極ランプ用の包囲
体の１実施例を示した概略図、第４図は種領域及び赤道
領域において回転速度が温度に与える影響を示したグラ
フ図、である。
（符号の説明）
１：マグネトロン
３：導波路
５ニスロツト
７：空洞
９ニスクリーン
１１：モーター
１３：ステム
１５：反射壁
１７：包囲体
２１：回転軸
２７：電界軸
２９：赤道領域
３１：種領域
特許出願人 フュージョン システムズコーポレ
ーション
手続補正書（絋）
昭和６３年１１月２日
特許庁長官 吉 １）文 毅 殿
１、事件の表示 昭和６３年 特許願 第１７５２
５１号３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
名称 フュージョン システムズ コーポレーシ
ョン・４、代理人FIG. 1 is a schematic diagram showing an electrodeless lamp that can be used to implement the present invention; FIG. 2 is an electrodeless lamp showing the distribution of the light-emitting substance on the inner surface of a slowly rotating enclosure; Schematic representation of an embodiment of an enclosure for a lamp; FIG. 3 is a schematic diagram of an embodiment of an enclosure for an electrodeless lamp showing the distribution of the plasma-forming medium on the inner surface of the enclosure during rotation according to the invention; FIG. 4 is a schematic diagram showing an example, and a graph diagram showing the influence of rotational speed on temperature in the seed region and the equatorial region. (Explanation of symbols) 1: Magnetron 3: Waveguide 5 Nislot 7: Cavity 9 Niscreen 11: Motor 13: Stem 15: Reflection wall 17: Enclosure 21: Rotation axis 27: Electric field axis 29: Equatorial region 31: Seed region Patent Applicant Fusion Systems Corporation Procedural Amendment (Ki) November 2, 1988 Director General of the Patent Office Yoshi 1) Moon Takeshi 1, Indication of Case 1988 Patent Application No. 1752
51 No. 3, Relationship with the case of the person making the amendment Name of patent applicant Fusion Systems Corporation 4, Agent
Claims (1)
ラズマを形成する為に前記包囲体内の前記媒体へ電磁エ
ネルギを結合させる手段とを具備する無電極ランプの光
射出特性を変化させる方法において、回転によって発生
される遠心力が前記包囲体の表面加熱及びその内表面に
おけるプラズマ形成用媒体の分布を修正させ且つ同時的
に前記無電極ランプの光射出特性を変化させるのに十分
に大きな速度で回転軸の周りに前記包囲体を回転させ、
前記回転速度は前記包囲体の等経度線に沿って非一様性
を残したままその等緯度線に関して実質的に一様な温度
を発生させるのに必要な回転速度よりも大きいことを特
徴とする無電極ランプの光射出特性を変化させる方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記回転速度は、
前記包囲体の赤道領域における表面における温度をその
極領域における温度と実質的に同等とさせる速度である
ことを特徴とする無電極ランプの光射出特性を変化させ
る方法。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記包囲体の種々
の部分から射出される光の強度が変化されることを特徴
とする無電極ランプの光射出特性を変化させる方法。 ４、特許請求の範囲第１項において、前記回転速度は、
前記赤道領域から射出された光の強度を前記極領域から
射出された光の強度と実質的に同等とさせる速度である
ことを特徴とする光射出特性を変化させる方法。 ５、特許請求の範囲第１項において、前記回転速度は少
なくとも約６００ＲＰＭであることを特徴とする光射出
特性を変化させる方法。 ６、特許請求の範囲第１項において、前記包囲体は、直
径が約０．７５インチ（１．９０５ｃｍ）乃至１．５イ
ンチ（３．８１ｃｍ）の球であり、且つ前記回転速度は
約１，５００乃至２，５００ＲＰＭであることを特徴と
する光射出特性を変化させる方法。 ７、特許請求の範囲第１項において、前記回転速度は、
前記包囲体の種々の部分から射出される光のスペクトル
を回転がない場合に存在する波長から変化させる速度で
あることを特徴とする光射出特性を変化させる方法。 ８、特許請求の範囲第１項において、前記包囲体を回転
させている間に前記包囲体に冷却用ガスを吹き付けるこ
とを特徴とする光射出特性を変化させる方法。 ９、プラズマ形成用媒体を収容する包囲体と光射出用プ
ラズマを形成する為に前記包囲体内の前記媒体へ電磁エ
ネルギを結合させる手段とを具備する無電極ランプの光
射出特性を変化させる方法において、前記包囲体を約６
００ＲＰＭを超える回転速度で回転軸の周りに回転させ
ることを特徴とする方法。 １０、プラズマ形成用媒体を収容する包囲体と前記包囲
体内に電界を発生させ且つ光射出用プラズマを形成する
為に前記包囲体内の前記媒体へ電磁エネルギを結合させ
る手段とを具備する無電極ランプの光射出特性を変化さ
せる方法において、回転によって発生される遠心力が前
記包囲体の表面加熱及びその内面におけるプラズマ形成
用媒体の分布を修正し且つ同時的に前記無電極ランプの
光射出特性を変化させるのに十分に大きな速度で回転軸
の周りに前記包囲体を回転させ、前記回転速度は前記包
囲体の等緯度線に沿って非一様性を残したままその等経
度線に関して実質的に一様な温度を発生させるのに必要
な回転速度よりも大きく、且つ前記回転軸は前記電界の
方向に対して所定の角度で傾斜されており表面温度及び
光射出特性をより一様とさせていることを特徴とする無
電極ランプの光射出特性を変化させる方法。 １１、特許請求の範囲第１項において、前記ランプにお
ける電界の軸が前記回転軸に対して実質的に直角である
ことを特徴とする無電極ランプの光射出特性を変化させ
る方法。 １２、無電極ランプを具備する光を発生する装置におい
て、前記ランプはプラズマ形成用媒体を収容する包囲体
と、電磁エネルギを発生する手段と、前記包囲体内に電
界を発生させ且つ光射出用プラズマを形成する為に前記
包囲体内の前記媒体へ前記電磁エネルギを結合させる手
段と、前記包囲体を少なくとも６００ＲＰＭの回転速度
で軸の周りに回転させる手段とを有することを特徴とす
る装置。Claims: 1. Light emission of an electrodeless lamp comprising an enclosure containing a medium for plasma formation and means for coupling electromagnetic energy to the medium within the enclosure to form a plasma for light emission. In the method of changing the properties, the centrifugal force generated by the rotation modifies the surface heating of the enclosure and the distribution of the plasma-forming medium on its inner surface and simultaneously changes the light emission properties of the electrodeless lamp. rotating said enclosure around an axis of rotation at a speed sufficiently large to
wherein the rotational speed is greater than the rotational speed necessary to produce a substantially uniform temperature about the isolongitudinal lines of the enclosure while remaining non-uniform along the isolatitudinal lines. A method of changing the light emission characteristics of an electrodeless lamp. 2. In claim 1, the rotational speed is
A method for changing the light output characteristics of an electrodeless lamp, characterized in that the rate is such that the temperature at the surface in the equatorial region of the enclosure is substantially equal to the temperature in its polar regions. 3. A method for changing the light emission characteristics of an electrodeless lamp according to claim 1, characterized in that the intensity of light emitted from various parts of the enclosure is varied. 4. In claim 1, the rotational speed is
A method for changing light emission characteristics, characterized in that the rate is such that the intensity of light emitted from the equatorial region is substantially equal to the intensity of light emitted from the polar regions. 5. The method of claim 1, wherein the rotational speed is at least about 600 RPM. 6. In claim 1, the enclosure is a sphere having a diameter of about 0.75 inches (1.905 cm) to 1.5 inches (3.81 cm), and the rotation speed is about 1. , 500 to 2,500 RPM. 7. In claim 1, the rotational speed is
A method of changing the light emission characteristics, characterized in that the rate is such that the spectrum of the light emitted from the various parts of the enclosure is changed from the wavelength that would exist in the absence of rotation. 8. A method for changing light emission characteristics according to claim 1, characterized in that cooling gas is blown onto the surrounding body while the surrounding body is being rotated. 9. A method for changing the light emission characteristics of an electrodeless lamp, comprising an enclosure containing a medium for plasma formation and means for coupling electromagnetic energy to the medium within the enclosure to form a plasma for light emission. , the enclosure is about 6
A method characterized in that the method comprises rotating around an axis of rotation at a rotational speed of more than 00 RPM. 10. An electrodeless lamp comprising an enclosure containing a plasma-forming medium and means for generating an electric field within the enclosure and coupling electromagnetic energy to the medium within the enclosure to form a light-emitting plasma. In a method for changing the light output characteristics of the electrodeless lamp, the centrifugal force generated by the rotation modifies the surface heating of the enclosure and the distribution of the plasma-forming medium on its inner surface and simultaneously changes the light output characteristics of the electrodeless lamp. rotating said enclosure about an axis of rotation at a speed large enough to vary said rotational speed substantially with respect to isolongitude lines of said enclosure while leaving non-uniformity along the isolongitude lines of said enclosure; is greater than the rotational speed necessary to generate a uniform temperature, and the rotational axis is inclined at a predetermined angle with respect to the direction of the electric field to make the surface temperature and light emission characteristics more uniform. A method for changing the light emission characteristics of an electrodeless lamp. 11. A method according to claim 1, characterized in that the axis of the electric field in the lamp is substantially perpendicular to the axis of rotation. 12. A device for generating light comprising an electrodeless lamp, wherein the lamp includes an enclosure containing a medium for plasma formation, means for generating electromagnetic energy, and generating an electric field in the enclosure and generating a plasma for light emission. and means for rotating the enclosure about an axis at a rotational speed of at least 600 RPM.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US7367087A | 1987-07-15 | 1987-07-15 | |
| US73,670 | 1987-07-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01105500A true JPH01105500A (en) | 1989-04-21 |
| JP2829730B2 JP2829730B2 (en) | 1998-12-02 |
Family
ID=22115070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63175251A Expired - Fee Related JP2829730B2 (en) | 1987-07-15 | 1988-07-15 | Method and apparatus for changing the emission characteristics of an electrodeless lamp |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2829730B2 (en) |
| DE (1) | DE3823766A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3920628A1 (en) * | 1988-06-24 | 1989-12-28 | Fusion Systems Corp | Luminaire without electrodes for coupling to a small lamp |
| DE4241911A1 (en) * | 1991-12-13 | 1993-06-17 | Fusion Systems Corp | Cooling system for plasma discharge lamp stimulated by microwaves - uses jets to provide cooling air stream directed onto lamp flask during simultaneous rotation |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5987751A (en) * | 1982-10-06 | 1984-05-21 | フュージョン・システムズ・コーポレーション | Far uv beam bulb with improved filler |
| JPS63237302A (en) * | 1987-03-26 | 1988-10-03 | 三菱電機株式会社 | Microwave discharge light source unit |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3318795A1 (en) * | 1982-05-24 | 1983-12-15 | Fusion Systems Corp., 20852 Rockville, Md. | Lamp without electrodes, supplied by microwaves |
-
1988
- 1988-07-13 DE DE19883823766 patent/DE3823766A1/en active Granted
- 1988-07-15 JP JP63175251A patent/JP2829730B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5987751A (en) * | 1982-10-06 | 1984-05-21 | フュージョン・システムズ・コーポレーション | Far uv beam bulb with improved filler |
| JPS63237302A (en) * | 1987-03-26 | 1988-10-03 | 三菱電機株式会社 | Microwave discharge light source unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2829730B2 (en) | 1998-12-02 |
| DE3823766A1 (en) | 1989-01-26 |
| DE3823766C2 (en) | 1991-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4954756A (en) | Method and apparatus for changing the emission characteristics of an electrodeless lamp | |
| US3627590A (en) | Method for heat treatment of workpieces | |
| US4591724A (en) | Curing apparatus | |
| KR100368092B1 (en) | Rapid Thermal Proessing Heater Technology and Method of Use | |
| US4468260A (en) | Method for diffusing dopant atoms | |
| JPH01319934A (en) | Method of quick heat treatment of semiconductor wafer using electromagnetic radiation application | |
| JP2002260595A (en) | Ultraviolet ray lamp system and method therefor | |
| US4469529A (en) | Method for heating semiconductor wafer by means of application of radiated light with supplemental circumferential heating | |
| RU2143151C1 (en) | Electrodeless lamp (design versions) | |
| US4535227A (en) | Method for heating semiconductor wafer by means of application of radiated light | |
| US4902935A (en) | Method and apparatus for evening out the temperature distribution of electrodeless lamp bulbs | |
| JPH0415575B2 (en) | ||
| JPH01105500A (en) | Method and apparatus for varying emission characteristic of electrode-free lamp | |
| EP0438179B1 (en) | An image heating apparatus using a microwave discharge plasma lamp | |
| US5420390A (en) | Image heating apparatus using a microwave discharge plasma lamp | |
| JPS60124347A (en) | Method and device for cooling electrodeless lamp | |
| JPH08274067A (en) | Plasma generating device | |
| US6670759B1 (en) | Electrodeless discharge lamp | |
| JP2891836B2 (en) | Curing device for coating agent applied to optical fiber | |
| JP4101570B2 (en) | Deposition equipment | |
| US2774905A (en) | Induction lamp | |
| JPH0676869B2 (en) | Image heating device | |
| JP3214154B2 (en) | Cleaning method using dielectric barrier discharge lamp | |
| JP2003059855A (en) | Light irradiation-type heating treatment device | |
| JPH10172520A (en) | Electrodeless discharge lamp |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |