JPH0454342B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はビーム・モードけい光放電ランプに関
し、詳しくいうと、ビーム・モードけい光放電ラ
ンプ内に電極を配置、形成するための構成に関す
る。

（従来の技術とその問題点） 例えば、特願昭56−206266号（特開昭57−
130364号公報）には通常の白熱電球の代りに好適
なけい光ランプの特定の一実施例が開示されてい
る。白熱電球は安価であり、使用するのに便利で
あるが、けい光ランプにくらべると相当に効率が
悪い欠点がある。

上記特許出願においては単一アノードおよびカ
ソード形態が示されている。この形態はカソード
およびアノードを２つの電源に接続する３つの電
力端子を必要とする。上記出願の他の形態におい
ては、電子の発生のためにカソードを加熱する加
熱用フイラメントが設けられた４つの端子と２電
源の形態が示されている。

電源の数および電源からけい光ランプのアノー
ドおよびカソードへの電力結線の数は少なくする
ことが望ましい。電源および電力結線の数が減少
すれば、ランプが安価になり、その上、製造中の
組立てが非常に簡単となり、作業性が向上するか
らである。

また、上記特許出願には格子形状のアノードが
示されている。これらアノードは製造するのが比
較的高価であるが、放電空間内の１次電子を加速
するために必要であると信じられていたからであ
る。

上記特許出願において指摘されているように、
アノードおよびカソードの配置および位置決めは
非常に重要なものである。

（発明の課題） 本発明は上記点に鑑みてなされたもので、電源
の数および電力端子の数を最小にしたビーム・モ
ードけい光ランプを提供することをその目的とす
るものである。

本発明の他の目的はワイヤメツシユアノードの
必要を除去したビーム・モードけい光ランプを提
供することである。

（課題を解決するための手段） 次に、本発明の概要を説明する。

本発明のビーム・モードけい光ランプは、励起
時に紫外輻射線を放出する充填物質を封入する光
透過性容器を含む。この容器の内表面のりん光体
（けい光体）被膜が紫外輻射線を吸収したときに
可視光を放出する。

電子放出するための熱電子カソードが容器内に
位置付けされている。このカソードは２つの導体
によつて単一のDC電源に接続されており、各導
体がカソードの各端部に接続されている。これら
同じ導体がまた、前記容器内の一定位置にカソー
ドを支持するように働く。

Ｌ形状のアノードが上記カソード形態の一体の
部分をなしている。このアノードはカソードの上
部にこのカソードと平行に延在しており、DC電
源の正電位が供給されるカソードの一端に接続さ
れている。このアノードはカソードから放出され
る電子を加速して電子ビームを形成する。このア
ノードは簡単な丸形ワイヤより構成されている。
このアノードは充填物質における電子距離に匹敵
するまたはそれより若干小さい距離だけカソード
から離間されている。このアノードの構造はアノ
ードによる１次電子の収集を最低にして対応する
電子ビームを加速できるようにする。

本発明のけい光ランプは電子ビームがアノード
を通過した後でドリフトする対応するドリフト領
域を容器内に含む。電子ビーム中の電子はドリフ
ト領域において充填物質の原子と衝突し、それに
よつて充填物質の原子の一部分を励起し、紫外輻
射線を放出させ、かつ充填物質の原子の他の部分
をイオン化して２次電子を生じさせる。これら２
次電子はさらに紫外輻射線を放出させる。充填物
質は代表的には水銀およびネオンのような不活性
ガスを含む。

カソードの第１および第２の端部間の電位降下
によりアノードと、このアノードと接続された端
部を除くカソードに沿うすべての点との間に電位
差が生じる。DC電圧の供給の間、アノードはこ
のアノードが接続された端部を除くカノードに沿
うすべての点に関して正である。この状態はカソ
ードからアノードへ電子を加速してアノードを通
りすぎてドリフト領域へ電子を送る。

この電極形態によつて発生される可視光の量は
大形のワイヤメツシユアノードにより発生される
量と実質的に同じである。本発明はメツシユアノ
ードフイラメント構造を一体化されたアノード−
カソード組合せ体を有する単一の電極と置換する
ものである。このアノードはアノードの形状によ
つて収集される電子の量を最小にして電子を加速
する。その上、この電極は単一の電源と２つの接
続リードを必要とするだけである。電源は到来
AC電圧をランプで使用するためのDC電圧に変換
しなければならない。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実
施例について詳細に説明する。

添付図面を参照すると、本発明による単一電極
ビーム・モードけい光ランプが図示されている。
ガラスのような光放出物質よりつくられた真空形
式のランプ容器３１は放電容積を取囲んでいる。
この放電容積は励起時に紫外輻射線を放出する充
填物質を含む。代表的充填物質は水銀と１つの不
活性ガスまたは複数の不活性ガスの混合物を含
む。適当な不活性ガスはネオンである。ランプ容
器３１の内表面にはりん光体（けい光体）被膜３
７があり、この被膜３７は紫外輻射線を吸収した
ときに可視光を放出する。また、ランプ容器３１
によつて囲まれた放電容積内には熱電子カソード
３４および一体のアノード３５を含む電極２９が
封入されている。

一般に、カソード３４の機能は電子を放出する
ことであり、一方アノード３５の機能は最小量の
１次電子のみを収集するだけでカソード３４によ
つて放出される電子を加速することである。アノ
ード３５はカソード３４の端部３３と同じ電位で
ある。アノード３５はＬ形状を有し、カソード３
４に対して上側で延在している。

支持導体３６および３９は真空気密封止状態で
容器３１を貫通して単一の外部電源４０と電気接
続され、また電極２９の支持も行なう。導体３６
は電源４０の負の出力を電極２９に、また導体３
９は電源４０の正の出力を電極２９に接続する。
カソード３４は熱電子形式のものであり、動作の
ために20ないし30VDCを必要とする。

電子はアノード３５を通過した後ドリフト領域
３０に入る。このドリフト領域３０はアノードか
ら容器３１の境界にまで延びている。

このランプはさらに、白熱ランプソケツトに挿
入するのに適当な通常の形式のベース３８を含
む。

動作中、DC電圧は導体３６および３９を通じ
て電極２９に印加され、それによつてカソード３
４による放電に対する容易に利用できる電子の供
給源を提供する。このDC電圧の印加中、放電が
生じ、カソード３４の点（端部）３３は点（端
部）３２に対して正電位となる。その結果、点３
２と３３間に電位降下が存在する。アノード３５
は点３３を除くカソード３４に沿うすべての点に
対して正であるから、アノード３５はカソード３
４から放出された電子を加速する。大部分の電子
は図示するようにアノードを通過して対応するド
リフト領域３０に達する。この結果は多くの電子
を収集するメツシユアノードと比較して単純な丸
いワイヤのアノード構成か最小限の電子しか収集
しないことから生じる。

カソード加熱電流および電極２９のアノード３
５とカソード３４間に電位差を発生させるための
電流が同じ電源４０から取り出されるということ
に注意すべきである。単一の電源および一対のリ
ードのみをこれら２つの機能に対して必要とする
だけである。電源４０は必要なDC電圧、約20V
を発生する降圧トランスと整流器から構成され
る。

アノード３５のカソード３４に対する間隔は電
流のランナウエイ状態（逸脱状態）が生じる可能
性を防止するために特定の充填物質における電子
距離より小さくすることが好ましい。

このように、単純な丸いワイヤアノードは大形
のメツシユアノードと交換すると有効であり、か
つメツシユアノードよりも電子の収集がかなり少
ない利点がある。

本発明の好ましい実施例を例示し、詳細に記載
したけれど、本発明の精神から、すなわち特許請
求の範囲から逸脱することなしに種々の変形、変
更がなし得ることはこの分野の技術者には容易に
理解できよう。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の動作原理を実施した単一電
極ビーム・モードけい光ランプの一実施例を示す
概略断面図である。 ３０：ドリフト領域、３１：ランプ容器、２
９：電極、３４：カソード、３５：アノード、３
７：りん光体（けい光体）被膜、３８：ベース、
３６，３９：導体、４０：電源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 励起時に紫外輻射線を放出する充填物質を封
   入する光透過性容器と、 該容器の内表面にあり、紫外輻射線を吸収した
   ときに可視光を放出するりん光体被膜と、 前記容器内に位置付けされた第１および第２の
   端部を有し、熱電子カソードおよび該カソードと
   一体のアノードを含む電極であつて、該熱電子カ
   ソードが電子を放出しかつ第１および第２の端部
   を有し、前記一体のアノードが電子を加速して電
   子ビームを形成し、かつ直接状の導電性ワイヤを
   含み、Ｌ形状であり、当該電極の前記第１の端部
   に接続され、前記カソードと平行に延在している
   電極と、 前記容器内にあり、前記電子ビームが前記アノ
   ードを通過した後でドリフトするドリフト領域で
   あつて、当該ドリフト領域において電子を前記充
   填物質の原子の衝突させ、それによつて前記充填
   物質原子の一部分を励起させて紫外輻射線を放出
   させ、かつ前記充填物質原子の他の部分をイオン
   化させて２次電子を生じさせ、該２次電子によつ
   て追加の紫外輻射線を放出させるドリフト領域
   と、 直流を提供するための前記容器の外部の電源
   と、 一対の導体であつて、一方が該電源の正のリー
   ドを前記電極の前記第１の端部に接続し、他方が
   前記電源の負のリードを前記電極の前記第２の端
   部に接続し、前記直流の供給によつて前記カソー
   ドに直角な方向に前記アノードに向う前記電子ビ
   ームを発生させる一対の導体 とを具備することを特徴とする単一電極ビーム・
   モードけい光ランプ。 ２ 前記充填物質が水銀および１つの不活性ガス
   を含む特許請求の範囲第１項記載の単一電極ビー
   ム・モードけい光ランプ。 ３ 前記不活性ガスがネオンを含む特許請求の範
   囲第２項記載の単一電極ビーム・モードけい光ラ
   ンプ。 ４ 前記電源を取囲むランプベースを含み、当該
   ランプを交流電力により直接作動できるようにし
   た特許請求の範囲第１項記載のビーム・モードけ
   い光ランプ。 ５ 前記電源が前記熱電子カソードを加熱するた
   めの電力を提供すると同時に、前記カソードと前
   記一体のアノードとの間に電位差を提供する特許
   請求の範囲第４項記載のビーム・モードけい光ラ
   ンプ。 ６ 前記電源が20ないし30Vの範囲の直流電圧を
   提供する特許請求の範囲第５項記載のビーム・モ
   ードけい光ランプ。