JPH05182639A - 無電極高光度放電ランプ用ガスプローブ起動装置 - Google Patents
無電極高光度放電ランプ用ガスプローブ起動装置Info
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- JPH05182639A JPH05182639A JP4134078A JP13407892A JPH05182639A JP H05182639 A JPH05182639 A JP H05182639A JP 4134078 A JP4134078 A JP 4134078A JP 13407892 A JP13407892 A JP 13407892A JP H05182639 A JPH05182639 A JP H05182639A
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- 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
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- H01J7/18—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】起動チャンバの充填物からガス状不純物を除去
する手段を有し、アーク放電を開始させるのに必要な電
圧を低減する。 【構成】無電極ＨＩＤランプ用のガスプローブ起動装置
１２はガスプローブ起動装置の起動チャンバ３４内に入
っている充填物からガス状不純物を除去するゲッタを有
している。好適実施例においては、金属薄片５０はその
表面上に配設されている焼結粉末状の能動的ゲッタ材料
を有し、該金属薄片は特定のゲッタ材料の最適動作温度
に依存する起動チャンバ内の最適位置に挿入される。
する手段を有し、アーク放電を開始させるのに必要な電
圧を低減する。 【構成】無電極ＨＩＤランプ用のガスプローブ起動装置
１２はガスプローブ起動装置の起動チャンバ３４内に入
っている充填物からガス状不純物を除去するゲッタを有
している。好適実施例においては、金属薄片５０はその
表面上に配設されている焼結粉末状の能動的ゲッタ材料
を有し、該金属薄片は特定のゲッタ材料の最適動作温度
に依存する起動チャンバ内の最適位置に挿入される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、全体的に無電極高光度
放電ランプに関し、更に詳しくは、該放電ランプ用の改
良されたガスプローブ起動装置に関する。
放電ランプに関し、更に詳しくは、該放電ランプ用の改
良されたガスプローブ起動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高光度放電（ＨＩＤ）ランプにおいて、
水銀またはナトリウム蒸気のような中圧ないし高圧のイ
オン化可能ガスは電流がガスを通って流れる励起時に可
視放射線を放出する。あるクラスのＨＩＤランプは高圧
ガス状ランプ充填物内にソレノイド状電界を発生するこ
とによってアーク放電を発生する無電極ランプである。
特に、ランプ充填物、または放電プラズマは、アーク管
を取り囲んでいる励起コイル内の無線周波（ＲＦ）電流
によって励起される。アーク管および励起コイル組立体
はＲＦエネルギをプラズマに結合する変圧器として実質
的に作用する。すなわち、励起コイルは一次巻線として
作用し、プラズマは１巻きの２次巻線として機能する。
励起コイル内のＲＦ電流は時間的に変化する磁界を発生
し、これはまたプラズマ内にそれ自身で完全に閉じてい
る電界、すなわちソレノイド状電界を形成する。電流が
この電界の結果として流れ、アーク管内にトロイド状の
アーク放電が発生する。
水銀またはナトリウム蒸気のような中圧ないし高圧のイ
オン化可能ガスは電流がガスを通って流れる励起時に可
視放射線を放出する。あるクラスのＨＩＤランプは高圧
ガス状ランプ充填物内にソレノイド状電界を発生するこ
とによってアーク放電を発生する無電極ランプである。
特に、ランプ充填物、または放電プラズマは、アーク管
を取り囲んでいる励起コイル内の無線周波（ＲＦ）電流
によって励起される。アーク管および励起コイル組立体
はＲＦエネルギをプラズマに結合する変圧器として実質
的に作用する。すなわち、励起コイルは一次巻線として
作用し、プラズマは１巻きの２次巻線として機能する。
励起コイル内のＲＦ電流は時間的に変化する磁界を発生
し、これはまたプラズマ内にそれ自身で完全に閉じてい
る電界、すなわちソレノイド状電界を形成する。電流が
この電界の結果として流れ、アーク管内にトロイド状の
アーク放電が発生する。
【０００３】室温においては、励起コイルによって発生
したソレノイド状電界は一般にガス状充填物をイオン化
し、アーク放電を開始させるに充分なほど高くはない。
この欠点を克服する１つの方法は、充填物のガス圧力を
低くすることである。これは、例えばまずガスの温度が
非常に低い値に低下するようにアーク管を液体窒素内に
浸し、それからガスの温度を上昇させることによって行
われる。温度が上昇するに従って、最終的には充填物が
イオン化する、すなわち分解する最適ガス濃度に達成
し、アーク放電が開始する。しかしながら、アーク放電
を開始させる液体窒素の方法は広くゆきわたる商業用に
は実際的でない。
したソレノイド状電界は一般にガス状充填物をイオン化
し、アーク放電を開始させるに充分なほど高くはない。
この欠点を克服する１つの方法は、充填物のガス圧力を
低くすることである。これは、例えばまずガスの温度が
非常に低い値に低下するようにアーク管を液体窒素内に
浸し、それからガスの温度を上昇させることによって行
われる。温度が上昇するに従って、最終的には充填物が
イオン化する、すなわち分解する最適ガス濃度に達成
し、アーク放電が開始する。しかしながら、アーク放電
を開始させる液体窒素の方法は広くゆきわたる商業用に
は実際的でない。
【０００４】無電極ＨＩＤランプ用の最近開発された起
動補助装置は、１９９０年１２月４日に出願された米国
特許出願第６２２，２４７号に記載されているようなガ
スプローブ起動装置である。この特許出願のガスプロー
ブ起動装置はアーク管に取り付けられ、ガスを含有して
いる起動チャンバに連結された固定の起動電極を有して
いる。好ましいことには、起動チャンバ内のガスはアー
ク管の充填物に比較して比較的低い圧力にある。チャン
バ内においては、ガスはランプの起動動作および通常運
転動作にそれぞれ対応する導通状態および非導通状態の
間で切り換えられる。特に、ランプの起動動作の間で
は、起動電圧が起動電極に供給され、チャンバ内のガス
を導電状態にする。この結果、充分高い電圧がアーク管
の内面に容量的に供給され、内部に含まれているガス状
充填物を電離させ、アーク放電を開始させる。ランプが
起動した後、チャンバ内の比較的低い放電電流を消滅さ
せるために起動電圧は起動電極から除去される。このよ
うにして、起動電極とアーク管との間に流れる漏洩電流
は避けられ、これによりランプの有効寿命を延ばすこと
ができる。
動補助装置は、１９９０年１２月４日に出願された米国
特許出願第６２２，２４７号に記載されているようなガ
スプローブ起動装置である。この特許出願のガスプロー
ブ起動装置はアーク管に取り付けられ、ガスを含有して
いる起動チャンバに連結された固定の起動電極を有して
いる。好ましいことには、起動チャンバ内のガスはアー
ク管の充填物に比較して比較的低い圧力にある。チャン
バ内においては、ガスはランプの起動動作および通常運
転動作にそれぞれ対応する導通状態および非導通状態の
間で切り換えられる。特に、ランプの起動動作の間で
は、起動電圧が起動電極に供給され、チャンバ内のガス
を導電状態にする。この結果、充分高い電圧がアーク管
の内面に容量的に供給され、内部に含まれているガス状
充填物を電離させ、アーク放電を開始させる。ランプが
起動した後、チャンバ内の比較的低い放電電流を消滅さ
せるために起動電圧は起動電極から除去される。このよ
うにして、起動電極とアーク管との間に流れる漏洩電流
は避けられ、これによりランプの有効寿命を延ばすこと
ができる。
【０００５】上述したようなガスプローブ起動装置の欠
点は、ガス状不純物が起動チャンバの内壁から脱離する
ことである。このようなガス状不純物はチャンバ内の不
活性ガス充填物を汚染し、ガス放電を内部に開始させる
のに必要な電圧を増大する。従って、起動チャンバの充
填物からガス状不充物を除去する手段を設け、ランプを
起動させるのに必要な電圧を低減することが望ましい。
点は、ガス状不純物が起動チャンバの内壁から脱離する
ことである。このようなガス状不純物はチャンバ内の不
活性ガス充填物を汚染し、ガス放電を内部に開始させる
のに必要な電圧を増大する。従って、起動チャンバの充
填物からガス状不充物を除去する手段を設け、ランプを
起動させるのに必要な電圧を低減することが望ましい。
【０００６】
【発明の目的】従って、本発明の目的は、無電極ＨＩＤ
ランプ用の新規改良型ガスプローブ起動装置を提供する
ことにある。本発明の他の目的は、起動チャンバの充填
物からガス状不純物を除去する手段を有するガスプロー
ブ起動装置を提供することにある。
ランプ用の新規改良型ガスプローブ起動装置を提供する
ことにある。本発明の他の目的は、起動チャンバの充填
物からガス状不純物を除去する手段を有するガスプロー
ブ起動装置を提供することにある。
【０００７】本発明の更に他の目的は、起動チャンバの
充填物内におけるガス状不純物の存在を避けることによ
って無電極ＨＩＤランプ内にアーク放電を開始させるの
に必要な電圧を低減することである。
充填物内におけるガス状不純物の存在を避けることによ
って無電極ＨＩＤランプ内にアーク放電を開始させるの
に必要な電圧を低減することである。
【０００８】
【発明の概要】本発明の上述したおよび他の目的は、ガ
スプローブ起動装置の起動チャンバ内に含まれる充填物
からガス状不純物を除去するゲッタ手段を有している無
電極ＨＩＤランプ用の新規改良型ガスプローブ起動装置
において達成される。好適実施例においては、能動的ゲ
ッタ材料が表面に設けられた金属薄片を有するゲッタは
特定のゲッタ材料の最適動作温度に依存する起動チャン
バ内の最適位置に設けられる。適切なゲッタ材料には次
に示す組合せ、すなわちジルコニウム−アルミニウム、
ジルコニウム−鉄およびジルコニウム−ニッケルがあ
る。他の適切なゲッタ材料はバリウム、ジルコニウム、
セリウムおよびチタニウムである。
スプローブ起動装置の起動チャンバ内に含まれる充填物
からガス状不純物を除去するゲッタ手段を有している無
電極ＨＩＤランプ用の新規改良型ガスプローブ起動装置
において達成される。好適実施例においては、能動的ゲ
ッタ材料が表面に設けられた金属薄片を有するゲッタは
特定のゲッタ材料の最適動作温度に依存する起動チャン
バ内の最適位置に設けられる。適切なゲッタ材料には次
に示す組合せ、すなわちジルコニウム−アルミニウム、
ジルコニウム−鉄およびジルコニウム−ニッケルがあ
る。他の適切なゲッタ材料はバリウム、ジルコニウム、
セリウムおよびチタニウムである。
【０００９】本発明の特徴および利点は添付図面を参照
した以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
した以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１０】
【実施例の記載】図１は、本発明の好適実施例によるガ
スプローブ起動装置１２を使用した無電極ＨＩＤランプ
１０を示している。ランプ１０は融解石英のような高温
ガラスまたは多結晶アルミナのような光学的に透明なま
たは半透明なセラミックで形成されることが好ましいア
ーク管１４を有する。典型的には、図示のように、光透
過型エンベロープ１５がアーク管１４を取り囲んでい
る。励起コイル１６がアーク管１４、すなわち外側エン
ベロープ１５の周りに設けられ、内部のトロイド状アー
ク放電２０を励起するための無線周波数（ＲＦ）安定器
１８に接続されている。一例として、アーク管１４はほ
ぼ楕円の形状を有して示されている。しかしながら、用
途によっては他の形状のアーク管が望まれてもよい。例
えば、アーク管１４は必要により球形であってもよい
し、丸くなった縁部を有する短い円筒体、すなわち「ピ
ルボックス」の形状であってもよい。
スプローブ起動装置１２を使用した無電極ＨＩＤランプ
１０を示している。ランプ１０は融解石英のような高温
ガラスまたは多結晶アルミナのような光学的に透明なま
たは半透明なセラミックで形成されることが好ましいア
ーク管１４を有する。典型的には、図示のように、光透
過型エンベロープ１５がアーク管１４を取り囲んでい
る。励起コイル１６がアーク管１４、すなわち外側エン
ベロープ１５の周りに設けられ、内部のトロイド状アー
ク放電２０を励起するための無線周波数（ＲＦ）安定器
１８に接続されている。一例として、アーク管１４はほ
ぼ楕円の形状を有して示されている。しかしながら、用
途によっては他の形状のアーク管が望まれてもよい。例
えば、アーク管１４は必要により球形であってもよい
し、丸くなった縁部を有する短い円筒体、すなわち「ピ
ルボックス」の形状であってもよい。
【００１１】アーク管１４にはほぼトロイド状の形状を
有するアーク放電をランプ動作中に生じる充填物が入れ
てある。適切な含有物は１９８９年３月７日に発行され
た米国特許第４，８１０，９３８号に記載されている。
この特許の充填物は白色温度において良好な演色性およ
び高い効率を示す可視放射線を発生するように重量比で
組み合わせられたハロゲン化ナトリウム、ハロゲン化セ
リウムおよびキセノンを有している。例えば、この特許
によるこのような充填物は、約５００トルの分圧のキセ
ノンと組み合わせて同じ重量比のヨウ化ナトリウムおよ
び塩化セリウムを含んでもよい。他の適当な充填物は、
１９９０年１１月２０日に発行された米国特許第４，９
７２，１２０号に記載されている。この特許における充
填物はハロゲン化ランタン、ハロゲン化ナトリウム、ハ
ロゲン化セリウムおよびキセノンを組み合わせたもので
あり、また緩衝ガスとしてクリプトンを有している。例
えば、充填物はヨウ化ランタン、ヨウ化ナトリウム、ヨ
ウ化セリウムおよび２５０トルの分圧のキセノンを含む
ものである。
有するアーク放電をランプ動作中に生じる充填物が入れ
てある。適切な含有物は１９８９年３月７日に発行され
た米国特許第４，８１０，９３８号に記載されている。
この特許の充填物は白色温度において良好な演色性およ
び高い効率を示す可視放射線を発生するように重量比で
組み合わせられたハロゲン化ナトリウム、ハロゲン化セ
リウムおよびキセノンを有している。例えば、この特許
によるこのような充填物は、約５００トルの分圧のキセ
ノンと組み合わせて同じ重量比のヨウ化ナトリウムおよ
び塩化セリウムを含んでもよい。他の適当な充填物は、
１９９０年１１月２０日に発行された米国特許第４，９
７２，１２０号に記載されている。この特許における充
填物はハロゲン化ランタン、ハロゲン化ナトリウム、ハ
ロゲン化セリウムおよびキセノンを組み合わせたもので
あり、また緩衝ガスとしてクリプトンを有している。例
えば、充填物はヨウ化ランタン、ヨウ化ナトリウム、ヨ
ウ化セリウムおよび２５０トルの分圧のキセノンを含む
ものである。
【００１２】図１に示すように、ＲＦ電力はＲＦ安定器
１８から励起コイル１６を介してＨＩＤランプに供給さ
れる。励起コイル１６は１９９０年３月１４日に出願さ
れた米国特許出願第４９３，２６６号に記載されている
ような構造を有する２巻きのコイルを有している。この
ようなコイル構造の結果、非常に高い効率となるととも
に、ランプからの光に対する妨害は最小となっている。
この出願の励起コイルの全体の形状はほぼ台形と同じ面
に設けられているが、台形と交差していないコイルの中
心線の周りで両側が対称な台形を回転させることによっ
て形成される面を有している。しかしながら、１９８９
年３月１４日に発行された米国特許第４，８１２，７０
２号に記載されているような他の適当なコイル形状を本
発明の起動装置とともに使用してもよい。特に、この特
許はコイルの中心線の各側においてほぼＶ字形の断面を
有するように構成された６巻きのコイルについて記載し
ている。更に他の適当な励起コイルは例えばソレノイド
形状のものである。
１８から励起コイル１６を介してＨＩＤランプに供給さ
れる。励起コイル１６は１９９０年３月１４日に出願さ
れた米国特許出願第４９３，２６６号に記載されている
ような構造を有する２巻きのコイルを有している。この
ようなコイル構造の結果、非常に高い効率となるととも
に、ランプからの光に対する妨害は最小となっている。
この出願の励起コイルの全体の形状はほぼ台形と同じ面
に設けられているが、台形と交差していないコイルの中
心線の周りで両側が対称な台形を回転させることによっ
て形成される面を有している。しかしながら、１９８９
年３月１４日に発行された米国特許第４，８１２，７０
２号に記載されているような他の適当なコイル形状を本
発明の起動装置とともに使用してもよい。特に、この特
許はコイルの中心線の各側においてほぼＶ字形の断面を
有するように構成された６巻きのコイルについて記載し
ている。更に他の適当な励起コイルは例えばソレノイド
形状のものである。
【００１３】動作においては、コイル１６内にＲＦ電流
が流れる結果、時間的に変化する磁界が発生し、この磁
界はアーク管１４内にそれ自身で完全に閉じる電界を発
生する。このソレノイド状電界の結果アーク管１４内の
充填物を通って電流が流れ、内部にトロイド状のアーク
放電２０が発生する。ＲＦ安定器１８用の適当な動作周
波数は０．１ないし３００メガヘルツ（ＭＨｚ）の範囲
にあり、典型的な動作周波数は６．７８ＭＨｚおよび１
３．５６ＭＨｚである。
が流れる結果、時間的に変化する磁界が発生し、この磁
界はアーク管１４内にそれ自身で完全に閉じる電界を発
生する。このソレノイド状電界の結果アーク管１４内の
充填物を通って電流が流れ、内部にトロイド状のアーク
放電２０が発生する。ＲＦ安定器１８用の適当な動作周
波数は０．１ないし３００メガヘルツ（ＭＨｚ）の範囲
にあり、典型的な動作周波数は６．７８ＭＨｚおよび１
３．５６ＭＨｚである。
【００１４】図１を参照すると、ガスプローブ起動装置
１２は起動電極３０を有し、この起動電極３０はアーク
管１４の外壁に取り付けられ、ガスを入れた起動チャン
バ３４に連結されている。特に、起動電極３０はチャン
バ３４の周りに設けられるととともに、そこに接触して
示されている。しかしながら、他の適当な構成（図示せ
ず）として、電極をチャンバに近接した状態でチャンバ
の外部にまたはチャンバの内部に設けることができる。
１２は起動電極３０を有し、この起動電極３０はアーク
管１４の外壁に取り付けられ、ガスを入れた起動チャン
バ３４に連結されている。特に、起動電極３０はチャン
バ３４の周りに設けられるととともに、そこに接触して
示されている。しかしながら、他の適当な構成（図示せ
ず）として、電極をチャンバに近接した状態でチャンバ
の外部にまたはチャンバの内部に設けることができる。
【００１５】起動チャンバ３４内のガスは例えばネオ
ン、クリプトン、キセノン、アルゴン、ヘリウムまたは
これらの混合したものを約０．５ないし５００トルの範
囲の圧力の状態で有してもよい。圧力の好ましい範囲は
約５ないし４０トルである。チャンバ３４内のガスは起
動を容易にするためにアーク管の充填物の圧力に比較し
て比較的低い圧力であることが好ましい。例えば、適当
なアーク管の充填物の圧力は約２００トルであり、チャ
ンバ３４内のガスの圧力は約２０トルである。
ン、クリプトン、キセノン、アルゴン、ヘリウムまたは
これらの混合したものを約０．５ないし５００トルの範
囲の圧力の状態で有してもよい。圧力の好ましい範囲は
約５ないし４０トルである。チャンバ３４内のガスは起
動を容易にするためにアーク管の充填物の圧力に比較し
て比較的低い圧力であることが好ましい。例えば、適当
なアーク管の充填物の圧力は約２００トルであり、チャ
ンバ３４内のガスの圧力は約２０トルである。
【００１６】ランプ１０を起動するために、起動電圧が
起動回路４０を介して電極３０に供給され、これにより
チャンバ３４内のガスは絶縁破壊すなわちイオン化し、
導電状態になる。起動チャンバ内の放電はチャンバ３４
内のガスの圧力によってグロー放電またはアーク放電の
いずれかとして特徴付けることができる。上述したガス
圧力範囲の低い側においては、放電はグロー放電として
特徴付けられ、高い側においてはアーク放電として特徴
付けられそうである。しかしながら、グロー放電とアー
ク放電を区別する一般的に受け入れられている定義はな
い。例えば、Ｎ．Ｍ．ハーシュ(Hirsh) およびＨ．Ｊ．
オスカム(Oskam) 、アカデミックプレス(Academic Pres
s)、ニューヨーク、１９７８年によって編集された「ガ
シアス・エレクトロニクス」ｖｏｌ．Ｉ、ｐｐ．１９−
２０に記載の「直流および低周波数におけるグロー放電
(Glow Discharges at DC and Low Frequencies) 」と題
するジョンＨ．インゴルド(John H.Ingold) の論文に記
載されているように、１つの定義は電極に関連する現象
に基づき、他の定義は電子および粒子の温度に基づいて
いる。
起動回路４０を介して電極３０に供給され、これにより
チャンバ３４内のガスは絶縁破壊すなわちイオン化し、
導電状態になる。起動チャンバ内の放電はチャンバ３４
内のガスの圧力によってグロー放電またはアーク放電の
いずれかとして特徴付けることができる。上述したガス
圧力範囲の低い側においては、放電はグロー放電として
特徴付けられ、高い側においてはアーク放電として特徴
付けられそうである。しかしながら、グロー放電とアー
ク放電を区別する一般的に受け入れられている定義はな
い。例えば、Ｎ．Ｍ．ハーシュ(Hirsh) およびＨ．Ｊ．
オスカム(Oskam) 、アカデミックプレス(Academic Pres
s)、ニューヨーク、１９７８年によって編集された「ガ
シアス・エレクトロニクス」ｖｏｌ．Ｉ、ｐｐ．１９−
２０に記載の「直流および低周波数におけるグロー放電
(Glow Discharges at DC and Low Frequencies) 」と題
するジョンＨ．インゴルド(John H.Ingold) の論文に記
載されているように、１つの定義は電極に関連する現象
に基づき、他の定義は電子および粒子の温度に基づいて
いる。
【００１７】起動チャンバ３４内に放電電流が発生した
結果、充分に高い起動電圧がアーク管１４の内面に容量
的に供給され、内部の高圧ガス状充填物が電離し、これ
によりアーク放電２０が開始する。アーク放電が一度開
始すると、起動電圧は起動電極３０から取り除かれる
か、またはその大きさがかなり低い値に低減し、チャン
バ３４内の放電電流は消える。すなわち、チャンバ３４
内に含まれるガスは実質的に非導通状態になり、起動電
極３０とアーク管４０との間に高インピーダンス路が形
成される。従って、アーク管はそうでない場合に起動電
極とアーク管との間に流れることのある容量性結合電流
からランプ動作中保護される。
結果、充分に高い起動電圧がアーク管１４の内面に容量
的に供給され、内部の高圧ガス状充填物が電離し、これ
によりアーク放電２０が開始する。アーク放電が一度開
始すると、起動電圧は起動電極３０から取り除かれる
か、またはその大きさがかなり低い値に低減し、チャン
バ３４内の放電電流は消える。すなわち、チャンバ３４
内に含まれるガスは実質的に非導通状態になり、起動電
極３０とアーク管４０との間に高インピーダンス路が形
成される。従って、アーク管はそうでない場合に起動電
極とアーク管との間に流れることのある容量性結合電流
からランプ動作中保護される。
【００１８】しかしながら、不都合なことに、ランプ動
作の間、ガス状不純物が起動チャンバ３４の壁から脱離
し、起動チャンバ内のガス状充填物を汚染する。この汚
染は起動チャンバ内における放電の色および形状の変化
をみることによってわかる。このようなガス状不純物は
例えば水蒸気、水素、一酸化炭素、二酸化炭素および酸
素を含む。このようなガス状不純物の存在が増大するに
従って、起動チャンバ内においてガス放電を開始させる
のに必要な電圧もまた増大する。この結果、ランプを動
作した時間が長くなるにつれて、ランプ起動の容易さお
よび信頼性は低下する。従って、本発明によれば、起動
チャンバの充填物からガス状不純物を取り除くゲッタ手
段が起動チャンバ３４内に使用される。このようにし
て、起動チャンバの充填物にガス状不純物が形成される
ことを避け、ランプの寿命中容易にかつ高い信頼性をも
って起動を続けることができる。
作の間、ガス状不純物が起動チャンバ３４の壁から脱離
し、起動チャンバ内のガス状充填物を汚染する。この汚
染は起動チャンバ内における放電の色および形状の変化
をみることによってわかる。このようなガス状不純物は
例えば水蒸気、水素、一酸化炭素、二酸化炭素および酸
素を含む。このようなガス状不純物の存在が増大するに
従って、起動チャンバ内においてガス放電を開始させる
のに必要な電圧もまた増大する。この結果、ランプを動
作した時間が長くなるにつれて、ランプ起動の容易さお
よび信頼性は低下する。従って、本発明によれば、起動
チャンバの充填物からガス状不純物を取り除くゲッタ手
段が起動チャンバ３４内に使用される。このようにし
て、起動チャンバの充填物にガス状不純物が形成される
ことを避け、ランプの寿命中容易にかつ高い信頼性をも
って起動を続けることができる。
【００１９】起動補助ゲッタ手段の好適実施例が図１に
示されており、これは起動チャンバ３４内に設けられる
とともに、例えば、焼結粉末状の能動的なゲッタ材料が
表面上に設けられた金属薄片５０を有している。一例と
して、金属薄片はほぼＵ字形を有して示され、その最も
大きな横方向の寸法は起動チャンバの内径よりも大き
い。都合のよいことに、図１に示すように構成されるゲ
ッタは摩擦によって所定位置に保持され、機械的支持装
置を更に必要としない。
示されており、これは起動チャンバ３４内に設けられる
とともに、例えば、焼結粉末状の能動的なゲッタ材料が
表面上に設けられた金属薄片５０を有している。一例と
して、金属薄片はほぼＵ字形を有して示され、その最も
大きな横方向の寸法は起動チャンバの内径よりも大き
い。都合のよいことに、図１に示すように構成されるゲ
ッタは摩擦によって所定位置に保持され、機械的支持装
置を更に必要としない。
【００２０】適当な金属はニッケル、鉄、鋼およびステ
レンス鋼である。適当なゲッタ材料は次に示す組合せ：
ジルコニウム−アルミニウム、ジルコニウム−鉄および
ジルコニウム−ニッケルである。他の適当なゲッタ材料
は、バリウム、ジルコニウム、セリウムおよびチタニウ
ムである。ゲッタは好ましくは特定のゲッタ材料に対す
る最適な動作温度になる起動チャンバ内の場所に設けら
れる。都合のよいことに、ガスプローブ起動装置の温度
は例えばアーク管に最も近い約７００゜Ｃからアーク管
に最も遠い約３００゜Ｃの範囲に及んでいるので、広い
範囲のゲッタ材料に対する最適な温度を形成することが
できる。例 ２つのランプＡおよびＢがサエズ ゲッタズ(Saes Gett
ers)Ｓ．ｐ．Ａ．によって作られたタイプＳｔ１０１の
ような金属薄片上に焼結されたジルコニウム−チタニウ
ム粉末からなるゲッタを使用して形成された。ゲッタ薄
片は各辺が約９ｍｍの長さの矩形に切断され、Ｕ字形に
曲げられ、図１に示した適当な位置で起動補助チャンバ
内に挿入された。ゲッタはランプ動作の間約４００゜Ｃ
の温度に達した。
レンス鋼である。適当なゲッタ材料は次に示す組合せ：
ジルコニウム−アルミニウム、ジルコニウム−鉄および
ジルコニウム−ニッケルである。他の適当なゲッタ材料
は、バリウム、ジルコニウム、セリウムおよびチタニウ
ムである。ゲッタは好ましくは特定のゲッタ材料に対す
る最適な動作温度になる起動チャンバ内の場所に設けら
れる。都合のよいことに、ガスプローブ起動装置の温度
は例えばアーク管に最も近い約７００゜Ｃからアーク管
に最も遠い約３００゜Ｃの範囲に及んでいるので、広い
範囲のゲッタ材料に対する最適な温度を形成することが
できる。例 ２つのランプＡおよびＢがサエズ ゲッタズ(Saes Gett
ers)Ｓ．ｐ．Ａ．によって作られたタイプＳｔ１０１の
ような金属薄片上に焼結されたジルコニウム−チタニウ
ム粉末からなるゲッタを使用して形成された。ゲッタ薄
片は各辺が約９ｍｍの長さの矩形に切断され、Ｕ字形に
曲げられ、図１に示した適当な位置で起動補助チャンバ
内に挿入された。ゲッタはランプ動作の間約４００゜Ｃ
の温度に達した。
【００２１】改良されたガスプローブ起動装置を組み立
てるには、ゲッタを起動プローブ内に挿入した後、起動
チャンバを排気する（例えば、真空ポンプに接続するこ
とによって）。それから、ゲッタを例えばオーブンでの
焼成（ベーキング）または誘導加熱により活性化する。
最後に、起動チャンバを起動ガスで充填し、それから密
封する。
てるには、ゲッタを起動プローブ内に挿入した後、起動
チャンバを排気する（例えば、真空ポンプに接続するこ
とによって）。それから、ゲッタを例えばオーブンでの
焼成（ベーキング）または誘導加熱により活性化する。
最後に、起動チャンバを起動ガスで充填し、それから密
封する。
【００２２】本発明の好適実施例について示し説明した
が、このような実施例は単なる一例として設けられたも
のであることは明らかであろう。本技術分野に専門知識
を有する者にとっては本発明から逸脱することなく、多
くの変更、変形および置き換えを行うことができるであ
ろう。従って、本発明は特許請求の範囲の精神および範
囲によって制限されるものである。
が、このような実施例は単なる一例として設けられたも
のであることは明らかであろう。本技術分野に専門知識
を有する者にとっては本発明から逸脱することなく、多
くの変更、変形および置き換えを行うことができるであ
ろう。従って、本発明は特許請求の範囲の精神および範
囲によって制限されるものである。
【図１】本発明による改良型ガスプローブ起動装置を使
用した無電極ＨＩＤランプの簡略側面図である。
用した無電極ＨＩＤランプの簡略側面図である。
【図２】図１の起動補助用ゲッタの斜視図である。
１０ 無電極ＨＩＤランプ １２ ガスプローブ起動装置 １４ アーク管 １５ エンベロープ １６ 励起コイル １８ 無線周波安定器 ２０ アーク放電 ３０ 起動電極 ３４ 起動チャンバ ４０ 起動回路 ５０ 金属薄片
Claims (10)
- 【請求項１】 アーク管の回りに設けられ、該アーク管
内に入れられたイオン化し得る充填物内にアーク放電を
励起させる励起コイルを有する無電極高光度放電ランプ
用のガスプローブ起動装置であって、 内部にガス状充填物を入れた壁を有し、前記アーク管の
外壁に取り付けられている起動チャンバと、 前記アーク管に取り付けられた部分とは反対側の前記起
動チャンバの部分に近接して設けられ、前記起動チャン
バの内部に起動電圧を供給する起動電極と、 前記起動チャンバ内に設けられ、該起動チャンバ内の充
填物からガス状不純物を除去するゲッタ手段と、 前記起動電圧を前記起動電極に供給して、前記アーク管
内にアーク放電を開始させるために前記起動チャンバ内
に放電を開始させ、該アーク放電が開始した後で前記起
動電圧を実質的に漏洩電流が前記起動チャンバと前記ア
ーク管との間に流れないようなレベルまで低減する手段
と、 を有するガスプローブ起動装置。 - 【請求項２】 前記ゲッタ手段はゲッタ材料が配置され
た金属薄片を有している請求項１記載の起動装置。 - 【請求項３】 前記ゲッタ材料はジルコニウムとアルミ
ニウムを組み合わせたものである請求項２記載の起動装
置。 - 【請求項４】 前記ゲッタ材料はジルコニウムと鉄を組
み合わせたものである請求項２記載の起動装置。 - 【請求項５】 前記ゲッタ材料はジルコニウムとニッケ
ルを組み合わせたものである請求項２記載の起動装置。 - 【請求項６】 前記ゲッタ材料はバリウム、ジルコニウ
ム、セリウム、チタニウムおよびこれらを混合したもの
からなるグループから選択されたものである請求項２記
載の起動装置。 - 【請求項７】 前記起動チャンバ内のガスはネオン、ア
ルゴン、クリプトン、キセノン、ヘリウムおよびこれら
の混合物からなるグループから選択された希ガスである
請求項１記載の起動装置。 - 【請求項８】 前記起動チャンバ内のガスは約０．５な
いし５００トルの範囲の圧力で入れられている請求項１
記載の起動装置。 - 【請求項９】 前記起動チャンバ内のガスは約５ないし
４０トルの範囲の圧力で入れられている請求項１記載の
起動装置。 - 【請求項１０】 前記起動チャンバ内のガスは前記充填
物の圧力に比較して比較的低い圧力である請求項１記載
の起動装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US705846 | 1991-05-28 | ||
| US07/705,846 US5157306A (en) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | Gas probe starter for an electrodeless high intensity discharge lamp |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05182639A true JPH05182639A (ja) | 1993-07-23 |
| JPH0679473B2 JPH0679473B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=24835199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4134078A Expired - Lifetime JPH0679473B2 (ja) | 1991-05-28 | 1992-05-27 | 無電極高光度放電ランプ用ガスプローブ起動装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5157306A (ja) |
| EP (1) | EP0516376A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0679473B2 (ja) |
| CA (1) | CA2068150A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0528489B1 (en) * | 1991-08-14 | 1995-12-20 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Electrodeless discharge lamp |
| US5519285A (en) * | 1992-12-15 | 1996-05-21 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Electrodeless discharge lamp |
| US5373216A (en) * | 1992-12-21 | 1994-12-13 | General Electric Company | Electrodeless arc tube with stabilized condensate location |
| EP0607960B2 (en) * | 1993-01-20 | 2001-05-16 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Dielectric barrier discharge lamp |
| US5838108A (en) * | 1996-08-14 | 1998-11-17 | Fusion Uv Systems, Inc. | Method and apparatus for starting difficult to start electrodeless lamps using a field emission source |
| AU7547298A (en) * | 1997-05-15 | 1998-12-08 | Saes Getters S.P.A. | Getter devices for halogen lamps and process for their production |
| US6118226A (en) * | 1998-07-31 | 2000-09-12 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Electrodeless neon light module for vehicle lighting systems |
| CN1860580A (zh) * | 2003-09-30 | 2006-11-08 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 具有用于结合氧和水的试剂的低压气体放电灯 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3946272A (en) * | 1973-12-12 | 1976-03-23 | Young Robert A | Low power sealed optically thin resonance lamp |
| US4810938A (en) * | 1987-10-01 | 1989-03-07 | General Electric Company | High efficacy electrodeless high intensity discharge lamp |
| US4812702A (en) * | 1987-12-28 | 1989-03-14 | General Electric Company | Excitation coil for hid electrodeless discharge lamp |
| US4972120A (en) * | 1989-05-08 | 1990-11-20 | General Electric Company | High efficacy electrodeless high intensity discharge lamp |
| US4959584A (en) * | 1989-06-23 | 1990-09-25 | General Electric Company | Luminaire for an electrodeless high intensity discharge lamp |
| US4982140A (en) * | 1989-10-05 | 1991-01-01 | General Electric Company | Starting aid for an electrodeless high intensity discharge lamp |
| US5057750A (en) * | 1990-12-04 | 1991-10-15 | General Electric Company | Two-stage resonant starting circuit for an electrodeless high intensity discharge lamp |
| US5095249A (en) * | 1990-12-04 | 1992-03-10 | General Electric Company | Gas probe starter for an electrodeless high intensity discharge lamp |
-
1991
- 1991-05-28 US US07/705,846 patent/US5157306A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-05-07 CA CA002068150A patent/CA2068150A1/en not_active Abandoned
- 1992-05-27 EP EP19920304768 patent/EP0516376A3/en not_active Ceased
- 1992-05-27 JP JP4134078A patent/JPH0679473B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0516376A3 (en) | 1993-02-03 |
| US5157306A (en) | 1992-10-20 |
| EP0516376A2 (en) | 1992-12-02 |
| JPH0679473B2 (ja) | 1994-10-05 |
| CA2068150A1 (en) | 1992-11-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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