JPH0145179B2 - - Google Patents
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- JPH0145179B2 JPH0145179B2 JP13800080A JP13800080A JPH0145179B2 JP H0145179 B2 JPH0145179 B2 JP H0145179B2 JP 13800080 A JP13800080 A JP 13800080A JP 13800080 A JP13800080 A JP 13800080A JP H0145179 B2 JPH0145179 B2 JP H0145179B2
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- discharge lamp
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- iodine
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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
- H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
- H01J65/044—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by a separate microwave unit
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明はマイクロ波放電を利用した光源装置
に使用する無電極放電灯に関するもので、特に始
動時間を短縮したものである。
に使用する無電極放電灯に関するもので、特に始
動時間を短縮したものである。
最近放電利用の光源装置として、高周波放電、
特に高周波にマイクロ波を用いた光源装置が注目
されている。従来50Hz60Hzの商用周波数で点灯さ
れる電極を有する放電灯（以下有電極放電灯とい
う）の寿命が電極の消耗等により決定されていた
が、マイクロ波エネルギを用いた光源装置では、
ランプを無電極にできるため、ランプ寿命を長く
することができるという特長を有している。また
電極による熱損失がなく、放電灯のインピーダン
スが点灯初期状態と安定状態とで差が小さいた
め、初期状態から電力注入が容易であり、しかも
放電が放電灯の管壁側に偏つているため等により
最大出力に達するまでの時間が短かくなるという
特長を有している。このマイクロ波放電光源装置
は上記のような特長を活かして写真製版用版材の
焼付け用紫外線光源装置等の用途が注目されてい
る。このような紫外線光源装置として使用するた
めに紫外線領域の光放射の効率を向上させるため
に放電灯内部に所定量の水銀および始動用希ガス
のほかにガリウムや鉄等の金属ハロゲン化物を添
加することができる。しかしながら、このような
マイクロ波光源装置であつても、始動時間が15秒
程度を要し、写真製版用光源装置として使用する
ためには始動時間が長すぎ、必らずしも十分なも
のとは云えなかつた。
特に高周波にマイクロ波を用いた光源装置が注目
されている。従来50Hz60Hzの商用周波数で点灯さ
れる電極を有する放電灯（以下有電極放電灯とい
う）の寿命が電極の消耗等により決定されていた
が、マイクロ波エネルギを用いた光源装置では、
ランプを無電極にできるため、ランプ寿命を長く
することができるという特長を有している。また
電極による熱損失がなく、放電灯のインピーダン
スが点灯初期状態と安定状態とで差が小さいた
め、初期状態から電力注入が容易であり、しかも
放電が放電灯の管壁側に偏つているため等により
最大出力に達するまでの時間が短かくなるという
特長を有している。このマイクロ波放電光源装置
は上記のような特長を活かして写真製版用版材の
焼付け用紫外線光源装置等の用途が注目されてい
る。このような紫外線光源装置として使用するた
めに紫外線領域の光放射の効率を向上させるため
に放電灯内部に所定量の水銀および始動用希ガス
のほかにガリウムや鉄等の金属ハロゲン化物を添
加することができる。しかしながら、このような
マイクロ波光源装置であつても、始動時間が15秒
程度を要し、写真製版用光源装置として使用する
ためには始動時間が長すぎ、必らずしも十分なも
のとは云えなかつた。
この発明は始動時間を更に短縮し、写真製版用
光源等に好適な無電極放電灯を提供することを目
的とするものである。
光源等に好適な無電極放電灯を提供することを目
的とするものである。
この発明の構成は、マイクロ波電磁界内で点灯
され、内部に鉄属を封入た無電極放電灯におい
て、内部に水銀および希ガスに加えて臭素と沃素
とを封入し、かつ、臭素と沃素との封入比を所定
の範囲としたことを特徴とするものである。
され、内部に鉄属を封入た無電極放電灯におい
て、内部に水銀および希ガスに加えて臭素と沃素
とを封入し、かつ、臭素と沃素との封入比を所定
の範囲としたことを特徴とするものである。
以下図面をもとにこの発明の詳細を説明する。
第１図はマイクロ波光源装置の構成を示す。第１
図において、１はマグネトロン、２マグネトロン
アンテナ、３は導波管、４はマイクロ波空胴、５
はこの空間４と導波管３の接合部に設けられたマ
イクロ波給電口、６は無電極放電灯、７はマクネ
トロン１と無電極放電灯６を冷却する冷却用フア
ン、８は冷却用フアン７よりマグネトロン１を冷
却した風が無電極放電灯６の方へ送られるように
導波管３に設けられた通気口、９はマイクロ波空
胴４の前面に設けられた金属メツシユ板、１０は
マグネトロン１，導波管３空胴４等を収容する箱
体である。第２図は無電極放電灯６の拡大断面図
であり、１１は球形の透光性石英製の発光管で、
両脇に一対の棒状突出部１２，１３が設けてあ
り、この突出部１２，１３を用いて第１図に示す
マイクロ波空胴４内の所定個所に位置させる。こ
の発光管１１の内部には水銀、希ガスに加えて発
光金属および２種以上のハロゲン等の放電し得る
媒体（図示せず）が封入される。
第１図はマイクロ波光源装置の構成を示す。第１
図において、１はマグネトロン、２マグネトロン
アンテナ、３は導波管、４はマイクロ波空胴、５
はこの空間４と導波管３の接合部に設けられたマ
イクロ波給電口、６は無電極放電灯、７はマクネ
トロン１と無電極放電灯６を冷却する冷却用フア
ン、８は冷却用フアン７よりマグネトロン１を冷
却した風が無電極放電灯６の方へ送られるように
導波管３に設けられた通気口、９はマイクロ波空
胴４の前面に設けられた金属メツシユ板、１０は
マグネトロン１，導波管３空胴４等を収容する箱
体である。第２図は無電極放電灯６の拡大断面図
であり、１１は球形の透光性石英製の発光管で、
両脇に一対の棒状突出部１２，１３が設けてあ
り、この突出部１２，１３を用いて第１図に示す
マイクロ波空胴４内の所定個所に位置させる。こ
の発光管１１の内部には水銀、希ガスに加えて発
光金属および２種以上のハロゲン等の放電し得る
媒体（図示せず）が封入される。
次にこのマイクロ波放電光源装置の動作を説明
する。先ずマグネトロン１にて発生されたマイク
ロ波は、マグネトロンアンテナ２より導波管３内
に放射される。このマイクロ波は導波管３内を伝
播し給電口５を通じて空胴４内へ放射され、空胴
４中にはマイクロ波電磁界を形成する。このマイ
クロ波電磁界により、まず無電極放電灯内に封入
された始動用希ガスが放電開始し、発光管１１壁
が熱せられ、それまで発光管１１内壁に付着して
いた水銀や発光金属のハロゲン化物が蒸発して金
属蒸気放電を主体とした定常状態の放電となる。
この時封入た発光金属の種類に応じて、それぞれ
の金属特有の発光スペクトルをもつた発光を行
い、この光を光源として利用する。この放電灯６
の光を有効に利用するために空胴４の内壁面は反
射面とし、前面はマイクロ波は通過しないが光は
通過するような金属メツシユ板９を用い、前方に
のみ光を放射させる。一方、マグネトロン１およ
び無電極放電灯６は動作中冷却する必要があるの
で冷却フアン７によりマグネトロン１を冷却し、
その冷却風は通気口８を通して導波管３内を通
り、給電口５より放電灯６を冷却して金属メツシ
ユ板９より排出される。以上説明したような構成
および動作するマイクロ波光源装置の具体例を示
すと、マグネトロン１のマイクロ波出力は700W
でマイクロ波の周波数は2450MHzであり、空胴４
は半球に近い回転楕円体をしており、球形の無電
極放電灯６を点灯した時ほぼ共振状態となり、マ
イクロ波出力の殆んどが無電極放電灯６内に注入
される。無電極放電灯６として内径30mmの球形で
肉厚が約0.5mmの透光性石英発光管を用い、発光
金属として鉄を使用した時ものを例にとつてこの
発明を説明する。
する。先ずマグネトロン１にて発生されたマイク
ロ波は、マグネトロンアンテナ２より導波管３内
に放射される。このマイクロ波は導波管３内を伝
播し給電口５を通じて空胴４内へ放射され、空胴
４中にはマイクロ波電磁界を形成する。このマイ
クロ波電磁界により、まず無電極放電灯内に封入
された始動用希ガスが放電開始し、発光管１１壁
が熱せられ、それまで発光管１１内壁に付着して
いた水銀や発光金属のハロゲン化物が蒸発して金
属蒸気放電を主体とした定常状態の放電となる。
この時封入た発光金属の種類に応じて、それぞれ
の金属特有の発光スペクトルをもつた発光を行
い、この光を光源として利用する。この放電灯６
の光を有効に利用するために空胴４の内壁面は反
射面とし、前面はマイクロ波は通過しないが光は
通過するような金属メツシユ板９を用い、前方に
のみ光を放射させる。一方、マグネトロン１およ
び無電極放電灯６は動作中冷却する必要があるの
で冷却フアン７によりマグネトロン１を冷却し、
その冷却風は通気口８を通して導波管３内を通
り、給電口５より放電灯６を冷却して金属メツシ
ユ板９より排出される。以上説明したような構成
および動作するマイクロ波光源装置の具体例を示
すと、マグネトロン１のマイクロ波出力は700W
でマイクロ波の周波数は2450MHzであり、空胴４
は半球に近い回転楕円体をしており、球形の無電
極放電灯６を点灯した時ほぼ共振状態となり、マ
イクロ波出力の殆んどが無電極放電灯６内に注入
される。無電極放電灯６として内径30mmの球形で
肉厚が約0.5mmの透光性石英発光管を用い、発光
金属として鉄を使用した時ものを例にとつてこの
発明を説明する。
実験(1)
上記無電極放電灯６内に水銀を100mg、沃化水
銀を３mg、鉄を0.3mg、希ガスとしてアルゴンを
60torr封入したものにおいて、上記マイクロ波光
源装置にて点灯し、350nm〜450nm波長領域の光
出力および始動時間（ここでは放電灯を点灯して
から光出力が安定状態の80％に達する時間を始動
時間と定義する）を測定した。
銀を３mg、鉄を0.3mg、希ガスとしてアルゴンを
60torr封入したものにおいて、上記マイクロ波光
源装置にて点灯し、350nm〜450nm波長領域の光
出力および始動時間（ここでは放電灯を点灯して
から光出力が安定状態の80％に達する時間を始動
時間と定義する）を測定した。
実験(2)
(1)において沃化水銀を２mg、臭化水銀を１mgと
した時の光出力および始動時間を測定した。
した時の光出力および始動時間を測定した。
実験(3)
(1)において沃化水銀１mg、臭化水銀２mgとした
時の光出力および始動時間を測定した。
時の光出力および始動時間を測定した。
実験(4)
(1)において臭化水銀を３mgとした時の光出力お
よび始動時間を測定した。
よび始動時間を測定した。
測定結果を第３図に示す。第３図で横軸は封入
される沃素の量、臭素の量をそれぞれmI、mBrグ
ラム原子とし、臭素封入比Ｒ（Ｒ＝mBr／mI＋mBr× 100〔％〕）をとり、縦軸は始動時間TS（実線）、お
よび相対光出力Ｐ（破線）を示す。第３図より明
らかなように沃素あるいは臭素を単独で封入した
場合の始動時間はそれぞれ13.5（秒）、16.2（秒）
であり、ヨウ素と臭素を封入した場合は始動時間
が短縮されＲが10〜77.5範囲で選択すれば10秒以
下にすることができる。このようにハロゲン元素
を単独でなく、２種を併用することにより始動時
間が短縮できる理由は発光金属のハロゲン化物の
蒸気圧が少なくとも２種の金属ハロゲン化物の蒸
気圧の和になるので、単独の金属ハロゲン化物の
場合の放電灯の管壁温度が安定状態に達した時よ
りも低い温度の時点で適正な金属ハロゲン化物の
蒸気圧を得ることができるものである。
される沃素の量、臭素の量をそれぞれmI、mBrグ
ラム原子とし、臭素封入比Ｒ（Ｒ＝mBr／mI＋mBr× 100〔％〕）をとり、縦軸は始動時間TS（実線）、お
よび相対光出力Ｐ（破線）を示す。第３図より明
らかなように沃素あるいは臭素を単独で封入した
場合の始動時間はそれぞれ13.5（秒）、16.2（秒）
であり、ヨウ素と臭素を封入した場合は始動時間
が短縮されＲが10〜77.5範囲で選択すれば10秒以
下にすることができる。このようにハロゲン元素
を単独でなく、２種を併用することにより始動時
間が短縮できる理由は発光金属のハロゲン化物の
蒸気圧が少なくとも２種の金属ハロゲン化物の蒸
気圧の和になるので、単独の金属ハロゲン化物の
場合の放電灯の管壁温度が安定状態に達した時よ
りも低い温度の時点で適正な金属ハロゲン化物の
蒸気圧を得ることができるものである。
第３図より光出力をみると、鉄のハロゲン化物
の場合、沃素と臭素とを封入すると、両者を単独
に封入した場合よりも350〜450nm範囲の放射の
光出力Ｐは増大していることが判る。また水銀の
みを封入した場合の光出力は31.0であり、鉄のハ
ロゲン化物の光出力は3.2倍程度となる。
の場合、沃素と臭素とを封入すると、両者を単独
に封入した場合よりも350〜450nm範囲の放射の
光出力Ｐは増大していることが判る。また水銀の
みを封入した場合の光出力は31.0であり、鉄のハ
ロゲン化物の光出力は3.2倍程度となる。
なおこの実施例のほかに沃素と塩素、臭素と塩
素、沃素と臭素と塩素を封入した場合も始動時間
を短縮させる効果が確認されたが、始動時間の短
縮の程度は、ハロゲンとして、臭素と沃素とを用
いた場合が最も著しいことが確められた。
素、沃素と臭素と塩素を封入した場合も始動時間
を短縮させる効果が確認されたが、始動時間の短
縮の程度は、ハロゲンとして、臭素と沃素とを用
いた場合が最も著しいことが確められた。
また発光金属として鉄以外の他の鉄属の金属の
場合も原理的に始動時間を短縮できると考えられ
る。
場合も原理的に始動時間を短縮できると考えられ
る。
なおまた、これらの実施例において球形の放電
灯を用いたが、円筒形や楕円体形の放電灯に適用
しても球形のものと同等の効果を発揮すると考え
られる。
灯を用いたが、円筒形や楕円体形の放電灯に適用
しても球形のものと同等の効果を発揮すると考え
られる。
この発明は以上説明したように構成したので、
１種類のハロゲンを封入した従来のものよりも、
発光金属のハロゲン化物の蒸気圧を高めることが
でき始動時間を短かくする効果を奏する。
１種類のハロゲンを封入した従来のものよりも、
発光金属のハロゲン化物の蒸気圧を高めることが
でき始動時間を短かくする効果を奏する。
第１図はマイクロ波放電光源装置の構成を示す
縦断面図、第２図はこの発明による無電極放電灯
の断面図、第３図は無電極放電灯内に水銀および
アルゴンガスのほかに鉄と沃素と臭素とを封入し
た場合臭素の封入比に対する始動時間TS、
350nm〜450nm範囲の相対光出力を示す特性曲線
図である。 図中、１はマグネトロン、４はマイクロ波空
胴、６は無電極放電灯、尚、各図中同一符号は同
一または相当部分を示す。
縦断面図、第２図はこの発明による無電極放電灯
の断面図、第３図は無電極放電灯内に水銀および
アルゴンガスのほかに鉄と沃素と臭素とを封入し
た場合臭素の封入比に対する始動時間TS、
350nm〜450nm範囲の相対光出力を示す特性曲線
図である。 図中、１はマグネトロン、４はマイクロ波空
胴、６は無電極放電灯、尚、各図中同一符号は同
一または相当部分を示す。
Claims (1)
- １ マイクロ波電磁界内で点灯され内部に発光金
属として鉄属を封入した無電極放電灯において、
内部に水銀、および希ガスに加えて、臭素と沃素
とを封入し、上記臭素と沃素の総封入量に対する
臭素の封入量の比を10ないし77.5モルパーセント
としたとを特徴とする無電極放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13800080A JPS5763768A (en) | 1980-10-02 | 1980-10-02 | Non-electrode discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13800080A JPS5763768A (en) | 1980-10-02 | 1980-10-02 | Non-electrode discharge lamp |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5763768A JPS5763768A (en) | 1982-04-17 |
| JPH0145179B2 true JPH0145179B2 (ja) | 1989-10-02 |
Family
ID=15211717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13800080A Granted JPS5763768A (en) | 1980-10-02 | 1980-10-02 | Non-electrode discharge lamp |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5763768A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0793127B2 (ja) * | 1988-03-25 | 1995-10-09 | 松下電工株式会社 | 無電極放電ランプ |
| JPH03152852A (ja) * | 1989-11-08 | 1991-06-28 | Matsushita Electric Works Ltd | 高輝度放電ランプ及び無電極放電灯装置 |
| JP6252217B2 (ja) * | 2014-02-10 | 2017-12-27 | 岩崎電気株式会社 | マイクロ波無電極ランプ及びこれを使用した光照射装置 |
-
1980
- 1980-10-02 JP JP13800080A patent/JPS5763768A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5763768A (en) | 1982-04-17 |
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