JPH03119647A

JPH03119647A - 放電管装置

Info

Publication number: JPH03119647A
Application number: JP2232282A
Authority: JP
Inventors: Ulrich Greb; ウルリッチ　グレブ; Andrew T Rowley; アンドリュー　テレンス　ローレイ
Original assignee: Thorn EMI PLC
Current assignee: EMI Group Ltd
Priority date: 1989-09-05
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1991-05-22
Also published as: GB8920051D0; EP0416839A2; US5111117A; EP0416839A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は放電管装置に関し、専用ではないが特に光源と
して使用する装置に関する。具体的には、本発明はその
ような放電管装置の放電管に関する。

［従来の技術］例えばヨーロッパ特許ＥＰ　０２２５７５３Ａ　（カリ
フォルニア大学）に開示されているような電磁表面波を
使用して気体内で放電を生じ且つ維持するものが知られ
ている。表面波は、気体を収容している放電管の全長に
亘って延設されてはいないが、放電管の外側の周りに位
置するランチャ−によって生じる。このような装置では
、放電管の内部に電極を設ける必要はない。電磁波を発
生する電力は無線周波電力発生器で得る。

ヨーロッパ特許ＥＰ　０２２５７５３Ａは、仮に十分な
電力が供給されれば、表面波は放電管の一方から他端に
拡大することができ、且つ屈折され得る。

従って、放電管から出力される放射線の一様性は、ラン
チャ−から最もはなれた端部からランチャ−の前壁に最
も近い屈折表面波を維持するため放電管の長さおよびイ
ンピーダンスを決めておくことによって、高められるこ
とができる。

屈折表面波は、原表面波に因る励起に加えて放電管内で
ガスを励起させイオン化する。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、イオン化可能な封入物を収容する無電極放電
管であって、該管がランチャ−に挿入する第１の部分か
らなり、更に他方の部分が隔壁によって第１の部分から
分離されている放電管を提供する。

［課題を解決するための手段］発明者は、表面波が第１の部分と他方の部分を分離して
いる壁を貫通して伝搬し得るので、放電が他の部分で励
起し得ることを発見した。これが、表面波が放電管の端
部から屈折されているという点を強調してきた先行技術
との相違点である。放電管は本発明に基づいてランチャ
−領域から持ちさるべき使用可能な出力を与える。

第１の部分とその他方の部分の間に隔壁を備えたことは
、第１の部分とは異なった封入物を他方の部分に入れる
ことを可能にしている。このことは第１の部分を必要と
される放射線を放射させることを可能にするための、例
えば希ガスのような、封入物を収容するためにランチャ
−に挿入することを認めるのではなく、必要とされるス
ペクトルの放射線を放射するために励起し得るイオン化
された封入物を他方の部分が収容している間にランチャ
−から伝搬するべき表面波を許容することである。同時
係属中のヨーロッパ特許出願８９１５６１１゜１に開示
されているように、他方の部分は金属ハロゲン化物を封
入物とし得る。

特に応用上、他方の部分は第１の部分の最大横断幅より
も大きな最大横断幅を有するのが望ましい。代りに、ま
たはこれに加えて、他方の部分は前述の第１の部分とは
断面が似ていないほうが望ましい。

また、変化に富んだ輪郭が可能である。隔壁は第１の部
分の一端から構成し得る。更に、これに代って他方の部
分が第１の部分の、少なくとも一部を含み得る。

［実施例］本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

第１図に図示のごとく、放電舎装置は、ランチャ−２に
装着された放電管１（一部図示）から成る。この放電管
１は、ガラスのような透光性且つ誘電性材料で形成され
、アルゴンのような希ガス及び水銀のようなイオン化可
能物の封入物４を収容している。

ランチャ−２は、真鍮のような電導性材からなり、内側
シリンダ６と外側シリンダ８とからなる同軸構造体とし
て形成されている。ランチャ−２の内側には誘電材９が
設けてあり、これは特に内側シリンダ６を外側シリンダ
内の適切な位置に保持する。外側シリンダの一端にある
第１の板１０は、ランチャ−構造体の第１の端壁をなす
。外側シリンダ８の他端で該外側シリンダ８と一体の第
２の板１１は第２の端壁をなす。内側シリンダ６は外側
シリンダ８よりも短く且つ第１環状ギヤツプ１２及び第
２環状ギヤツプ１３を形成するように外側シリンダ８内
に位置されている。前記各第１の板１０と第２の板１１
は放電管１を通過させる開口を有している。外側シリン
ダ８と、第１の板１０と、第２の板１１とは、内側のシ
リンダ６とは電気的に接触しないが、該シリンダ６の回
りに連続電導パスを形成してシリンダ６の回りに無線周
波遮蔽構造体を設ける。

第１図のランチャ−の適切な寸法は下記の通りである。

ランチャ−の長さ　　　　　７〜２０ｍａ＋ランチャ−
の径（外側　　２５〜３５ｍｍ、但し放電シリンダ８の
径）　　　　管１の大きさによる。

内側シリンダ６の長さ　　　３〜１８ｍｍ第２ギヤツプ
１３の長さ　　　１〜ＩＯＩＩ１ｍ電導材の厚さは、使
用する構成方法によるがミリメータ或いはそれ以下の厚
さである。

無線周波電力発生器１４（略図で図示）は同軸ケーブル
１５を介してランチャ−２に電気的に接続されており、
インピーダンス整合ネットワーク１６（略図で図示）は
コンデンサ１７及び誘導子１８で構成されている。無線
周波電力発生器１４と、インピーダンス整合ネットワー
ク１６と、同軸ケーブル１５と、ランチャ−２とで無線
周波電力励起装置を構成してガス封入物を活動させて放
電を生じる。

無線周波電力発生器１４をスイッチオンすると、典型的
にはＩＭＨｚ乃至ＩＧＨｚの範囲の周波数の振動電界が
ランチャ−２の中に設定される。この電界は、第１と第
２のキャップ１２．１３においては放電管１の環状部分
の長平方向の軸に対して平行である。充分な電力を与え
ると、その結果ガス封入物４に生じた電界は放電を生じ
るために水銀をイオン化するのに充分であり、その放電
によって電磁表面波が、ヨーロッパ特許ＥＰ　０２２５
７５３Ａの装置と同様の方法で伝搬される。従って、無
線周波電力発生器１４で電力供給されたランチャ−２は
、ガス封入物内に放電を生じ且つそれを維持し、その放
電の長さと明るさは特に放電管１のサイズ及び無線周波
電力発生器１４で与えられる電力による。従ってこのよ
うな放電管装置は光源として使用できる。

第１図の実施例では、第１ギヤツプ１２と第２ギヤツプ
１３の各々は内側シリンダ６の夫々の端部から第１の板
１０と第２の板１１へ向って夫々軸方向に延びている。

放電管１がランチャ−２の両端から突出しているので第
１と第２のギャップ１２．１３の両者とも放電を生じる
ランチギャップとして有効である。これら第１と第２の
ギャップ１２．１３が同じ大きさであれば、相対的に対
称な放電をもたらす。

第２図は、放電管装置の第２の実施例を示す。

ランチャ−２０は、第１図のランチャ−２と同様の方法
で同軸構造体として形成され、従って同じ部材は同じ参
照番号で示しである。第２の板１１には開口が設けてな
いので放電管２２（一部図示）はランチャ−２０の片側
のみから突出している。

電力が供給されると、第２のギャップ１３が第１のギャ
ップ１２の効果を補足して該ギャップ１２をランチギャ
ップとして放電を生じる。この実施例では、第２のギャ
ップ１３は、ランチギャップ１２よりも大きい。第１図
の実施例と同様に、第２のギャップ１３での無線周波電
力が放電内に消散するが先行技術のランチャ−のように
装置からなくなることはない。

第１図と第２図の放電管装置に使用できる本発明の無電
極放電管の例を第３図乃至第７図に示す。

第３図には記号３０によって全体的に参照されるランチ
ャ−２０の横断面概要図が示され、無電極放電管３２は
、第１の部分３４の端部である隔壁３８によって他方の
部分３６から分離された第１の部分３４を備えている。

第１の部分３４はランチャ−３０に挿入され、且つその
中に表面波放電が伝搬され得るアルゴンのような希ガス
の封入物４０を含んでいる。第２の部分３６はアルゴン
と低い蒸気圧放電を形成するために十分な程度の水銀を
含んでいる。ランチャ−３０のエネルギーステーション
（ｅｎｅｒｇｉｚａｔｉｏｎ　）について、表面波が第
１の部分３４でランチャ−３０から電力を取り出し始め
、表面波が隔壁３８を貫通して他方の部分に伝搬し封入
物４２内で放電を始めるということが明らかにされてい
る。

隔壁を備えていることは放電管の異なる部分に異なる封
入物を収容することができることである。

これは特に、放射線を放射する封入物が１種類であり、
その中で表面波が長い距離に対して持続され得ない場合
有用となり得るものである。第４図は無電極放電管５０
を示し、その中で第１の部分５２はランチャ−３０と実
質的に同じ長さであり、ランチャ−３０から電力を取り
出すことを可能にしている。表面波が隔壁５４を貫通し
て、必要な放射線を放射する放電を生み出すための封入
物を含む他方の部分５６に伝搬し始める。

第５図において、無電極放電管６０がランチャ−３０に
挿入するための第１の部分６２を備え、第１の部分６２
を含んでいる第２の部分６４を備えている。第１の部分
および他方の部分６２゜６４を分離している隔壁６６は
第１の部分６２の管の壁部分である。第３図および第４
図に示す実施例のように第１の部分６２は低圧の希ガス
を収容しており、電力をランチャ−３０から取り出して
所要の放電を生成するための封入物を内容とする第２の
部分に取り入れるために使用される。

他の変更例が第６図および第７図に示されている。第６
図には、無電極放電管７０が隔壁７４によって他方の部
分７６から分離されている第１の部分７２を備え、他方
の部分自体が隔壁７６Ｃによって分離された２つの部分
７６ａ、７６ｂを備えている。第１の部分７２は表面波
によって電力をランチャ−から取り出すことを可能にし
ている。

表面波が隔壁７４．７６Ｃを貫通して伝搬し、部分７６
ａ、７６ｂ内の封入物を励起し得るので、所要の放射を
生成できる。部分の数、従って異なる封入物の数は審美
的効果に変化をもたらし得るものとして使用され得る。

第７ａ図は第１の部分８２と他方の部分８４が異なる断
面を有する無電極放電管を示している。

第７ｂ図は■−■線に沿った横断面図を示してあり、第
１の部分および他方の部分８２．８４は形は同じである
がサイズが異なっている。第７Ｃ図に示す横断面図にお
ける第１の部分および第２の部分８２ａ、８４ａは非相
似形横断面である。第７ａ、　　ｂ、　　ｃ図の事例で
は、他方の部分は第１の部分の最大横断幅より大きな最
小横断幅を有しており、第１の部分はランチャ−から電
力を取り出すことを可能にするために使用されている。

第１の部分と他方の部分の分離は２つの部分で異なる封
入物を使用することを可能にしているのである。

上記の実施例の変更が本発明の範囲内で可能であること
は当業者にとって自明である。特に隔壁が異なった封入
物を分離された部分に使用できるということから、必要
ならば同じ封入物を異なる部分に使い得るということが
明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は無電極放電管を組込んだ放電管装置の
断面図、第３図乃至第７Ｃ図は本発明による無電極放電
管を含む放電管装置の実施例の断面図である。１・・・放電管　　２，２０．３０・・・ランチャ−４
，４０，４２・・・封入物６・・・内側シリンダー　　８・・・外側シリンダー９
・・・誘電材　１０・・・第１の板１１・・・第２の板　　１２・・・第１ギヤツプ１３・
・・第２ギヤツプ１４・・・無線周波電力発生器１５・・・同軸ケーブル　　１６・・・整合ネットワー
ク１７・・・コンデンサ　　１８・・・誘電子３２．５
０．６０．７０・・・無電極放電管３４．５２，６２，
７２．８２・・・第１の部分３６．５６．６４，７６．
８４・・・他方の部分３８．５４，６６．７６Ｃ・・・
隔壁

Claims

【特許請求の範囲】

（１）イオン化可能な封入物を収容する無電極放電管で
あって、該管がランチャーに挿入する第１の部分からな
り、更に該管が隔壁によって第１の部分から分離されて
いる他方の部分からなる放電管。
（２）前記他方の部分が前記第１の部分とは異なる封入
物を収容している請求項第（１）項に記載の放電管。
（３）第１の部分が希ガスからなる封入物を収容してい
る請求項第（２）項に記載の放電管。
（４）前記異なる封入物が金属ハロゲン化物である請求
項第（２）項または第（３）項に記載の放電管。
（５）前記他方の部分が前記第１の部分の最大横断幅よ
り大きな最大横断幅を有する請求項第（１）項乃至第（
４）項のいずれか１項に記載の放電管。
（６）前記他方の部分が前記第１の部分とは非相似形横
断面を有する請求項第（１）項乃至第（５）項のいずれ
か１項に記載の放電管。
（７）前記隔壁が前記第１の部分の一端からなる請求項
第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載の放電管。
（８）前記他方の部分が前記第１の部分の少なくとも一
部分を含んでいる請求項第（１）項乃至第（６）項のい
ずれかに記載の放電管。
（９）前記他方の部分が１つ以上の部分を備え、隣接す
る部分がそれぞれの隔壁で分離されている請求項第（１
）項乃至第（８）項のいずれかに記載の放電管。
（１０）ランチャーとランチャーを付勢するための無線
周波数電力発生器と無電極放電管から構成される請求項
第（１）項乃至第（９）項のいずれか１項に記載の放電
管装置。