JPH0584633B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0584633B2 JPH0584633B2 JP21174587A JP21174587A JPH0584633B2 JP H0584633 B2 JPH0584633 B2 JP H0584633B2 JP 21174587 A JP21174587 A JP 21174587A JP 21174587 A JP21174587 A JP 21174587A JP H0584633 B2 JPH0584633 B2 JP H0584633B2
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- JP
- Japan
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- cathode
- light
- electrons
- tube
- voltage
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Links
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- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
本発明は、管内に封入した光放射気体を電子と
の衝突により励起させ、光を管外へ放射する光放
射電子管に関する。
の衝突により励起させ、光を管外へ放射する光放
射電子管に関する。
この種の光放射電子管の従来例としては、たと
えば特開昭57−130364号に開示されたようなもの
がある。 斯る光放射電子管は、第４図に示すように、管
体１内に陰極２と陽極３とを対向させて配設した
ものであり、管体１内を完全な真空にするのでは
なく、たとえば水銀蒸気が数mTorr程度存在す
る低真空としてある。そして、陰極２と陽極３と
の間に電界を印加し、陰極２より放射された電子
をこの電界により加速すると共に、陽極３をメツ
シユ状あるいは格子状にすることによつて電子の
大半を陽極３を通過させ、陽極３の背後空間５で
電子を水銀蒸気の如き紫外線放射気体に衝突さ
せ、衝突により水銀を励起して紫外線を放射さ
せ、この紫外線放射を管体１の内面に塗布せる蛍
光体（紫外線励起型）に当て、所望の可視光変換
を行わせるのである。なお、同図において、６は
直流電源である。 ところで、このような光放射電子管において
は、空間中に正イオンを生成して負の空間電荷を
除去しなければ電子は陰極２から空間へ放出され
ない。そのため、実際には20ボルト以上の陽極電
圧を印加しなければならない。しかし、この場合
に電離に必要なのは約11ボルトであり、実際には
20ボルト以上の電圧が必要なのは始動時において
負の空間電荷の中で陰極２から電子を引き出し、
かつ電離を引き起こすのに十分な速度を電子が持
つためには20ボルト以上必要だからである。即
ち、陰極２の周辺には熱電子により負の空間電荷
が存在しており、陰極２からこの空間内へ電子を
引き出して電離を生じさせるには、より大きな電
界強度が必要になるからである。しかし、光放射
電子管が一旦点灯すると、20ボルト以上もの電圧
は必要なく、しかも点灯電圧が必要以上に高くな
ると陰極２からエミツタ物質が飛散する割合も大
きくなり、寿命も短くなるという問題がある。従
つて、始動電圧を低下させれば電子のエネルギー
を小さくでき、より効率が向上すると共に寿命も
長くなる。他方、一度点灯させた後、電圧を低下
させれば、エミツタ物質の飛散を防げるが、この
方法では電流（即ち、電子数）を多く得ることが
できず、発光量が少ないという欠点がある。 従つて、望まれることは、電流（電子数）を低
下させることなく、電圧を低くすることである。
えば特開昭57−130364号に開示されたようなもの
がある。 斯る光放射電子管は、第４図に示すように、管
体１内に陰極２と陽極３とを対向させて配設した
ものであり、管体１内を完全な真空にするのでは
なく、たとえば水銀蒸気が数mTorr程度存在す
る低真空としてある。そして、陰極２と陽極３と
の間に電界を印加し、陰極２より放射された電子
をこの電界により加速すると共に、陽極３をメツ
シユ状あるいは格子状にすることによつて電子の
大半を陽極３を通過させ、陽極３の背後空間５で
電子を水銀蒸気の如き紫外線放射気体に衝突さ
せ、衝突により水銀を励起して紫外線を放射さ
せ、この紫外線放射を管体１の内面に塗布せる蛍
光体（紫外線励起型）に当て、所望の可視光変換
を行わせるのである。なお、同図において、６は
直流電源である。 ところで、このような光放射電子管において
は、空間中に正イオンを生成して負の空間電荷を
除去しなければ電子は陰極２から空間へ放出され
ない。そのため、実際には20ボルト以上の陽極電
圧を印加しなければならない。しかし、この場合
に電離に必要なのは約11ボルトであり、実際には
20ボルト以上の電圧が必要なのは始動時において
負の空間電荷の中で陰極２から電子を引き出し、
かつ電離を引き起こすのに十分な速度を電子が持
つためには20ボルト以上必要だからである。即
ち、陰極２の周辺には熱電子により負の空間電荷
が存在しており、陰極２からこの空間内へ電子を
引き出して電離を生じさせるには、より大きな電
界強度が必要になるからである。しかし、光放射
電子管が一旦点灯すると、20ボルト以上もの電圧
は必要なく、しかも点灯電圧が必要以上に高くな
ると陰極２からエミツタ物質が飛散する割合も大
きくなり、寿命も短くなるという問題がある。従
つて、始動電圧を低下させれば電子のエネルギー
を小さくでき、より効率が向上すると共に寿命も
長くなる。他方、一度点灯させた後、電圧を低下
させれば、エミツタ物質の飛散を防げるが、この
方法では電流（即ち、電子数）を多く得ることが
できず、発光量が少ないという欠点がある。 従つて、望まれることは、電流（電子数）を低
下させることなく、電圧を低くすることである。
本発明は叙上のような技術的背景に鑑みて為さ
れたものであり、その目的とするところは点灯開
始電圧を低下させると共に低い電圧において多く
の電子を放出することのできる光放射電子管を提
供することにある。
れたものであり、その目的とするところは点灯開
始電圧を低下させると共に低い電圧において多く
の電子を放出することのできる光放射電子管を提
供することにある。
本発明の光放射電子管は、内部に低圧の光放射
気体が封入され、光放射に対して透光性を有する
管体１と、該管体１内に配設された陰極２と、該
陰極２からの距離が電子の平均自由工程にほぼ等
しいかそれよりも短い位置に配設された電子通過
性の陽極３とより成る光放射電子において、上記
陰極２の近傍に微弱放電用の補助電極４を配設し
たことを特徴とするものである。しかして、補助
電圧４により微弱放電を発生させることにより強
制的に電離を起こさせ、陰極２の周辺に十分な量
の正イオンを生成させることができ、低い電圧に
より十分な電子を放出させることができるのであ
る。 以下本発明の実施例を添付図に基いて詳述す
る。所望の光放射（ここにいう光放射とは、紫外
線放射及び赤外線放射を含む。）に対して透光性
を有する材料、例えば透明ガラスにより気密に形
成された略球状の管体１の内部には、熱電子放射
型の陰極２と、リング状、メツシユ状、格子状な
どの電子通過性の陽極３とが互いに電子の平均自
由工程とほぼ等しい間隔を隔てて配設され、ベー
ス７に固定されている。また、陰極２の近傍（数
mm〜数cmの距離）には補助電極４が配設されてい
る。この気密性の管体１の内部には、希ガス及び
蒸気化水銀のごとく電子の衝突により励起発光し
うる低圧の光放射気体が封入されており、管体１
の内面には必要に応じて蛍光体が被着されてい
る。第１図にはこの光放射電子管の空間的な配置
を示してあり、第２図は電気回路の構成を示して
ある。第２図において、電源８は陰極２を加熱す
るためのものであり、電源９は10数ボルトの電源
であつて陽極３に正電位を与えるものであり、電
源１０は数100ボルトの電源であつて数100kΩな
いし数MΩの抵抗１１を介して補助電極４に接続
されている。 しかして、この光放射電子管は次のように動作
する。まず、数100ボルトの電源１０により陰極
２と補助電極４との間に微弱放電が発生する。こ
の微弱放電は、抵抗１１の抵抗値が大きいために
数100μAのオーダーであり、この系で消費される
電力は0.1ワツト以下と小さい。しかし、この微
弱放電により陰極２の周辺には十分な量の正イオ
ンが存在し、負の空間電荷が存在せず、10数ボル
トの低圧の電源９で十分な数の電子を陰極２から
引き出すことができ、かつ空間全体を電離できる
ものである。そして、陰極２から引き出された電
子は光放射気体の分子と衝突して紫外線を放射
し、管体１内面の蛍光灯を発光させるのである。 第３図には補助電圧を設けた光放射電子管の場
合と補助電極を設けていない光放射電子管の場合
との、陽極電流を示すグラフを掲げてある。この
グラフの横軸は陽極−陰極間の電圧であり、縦軸
は陽極電流であり、イは補助電極を設けた場合、
ロは補助電極の無い場合である。このグラフから
分かるように、補助電極４を使用することにより
点灯開始電圧を10数ボルトに低下させることがで
きると共に、同じ電圧に対して陽極電極は10％近
く上昇している。
気体が封入され、光放射に対して透光性を有する
管体１と、該管体１内に配設された陰極２と、該
陰極２からの距離が電子の平均自由工程にほぼ等
しいかそれよりも短い位置に配設された電子通過
性の陽極３とより成る光放射電子において、上記
陰極２の近傍に微弱放電用の補助電極４を配設し
たことを特徴とするものである。しかして、補助
電圧４により微弱放電を発生させることにより強
制的に電離を起こさせ、陰極２の周辺に十分な量
の正イオンを生成させることができ、低い電圧に
より十分な電子を放出させることができるのであ
る。 以下本発明の実施例を添付図に基いて詳述す
る。所望の光放射（ここにいう光放射とは、紫外
線放射及び赤外線放射を含む。）に対して透光性
を有する材料、例えば透明ガラスにより気密に形
成された略球状の管体１の内部には、熱電子放射
型の陰極２と、リング状、メツシユ状、格子状な
どの電子通過性の陽極３とが互いに電子の平均自
由工程とほぼ等しい間隔を隔てて配設され、ベー
ス７に固定されている。また、陰極２の近傍（数
mm〜数cmの距離）には補助電極４が配設されてい
る。この気密性の管体１の内部には、希ガス及び
蒸気化水銀のごとく電子の衝突により励起発光し
うる低圧の光放射気体が封入されており、管体１
の内面には必要に応じて蛍光体が被着されてい
る。第１図にはこの光放射電子管の空間的な配置
を示してあり、第２図は電気回路の構成を示して
ある。第２図において、電源８は陰極２を加熱す
るためのものであり、電源９は10数ボルトの電源
であつて陽極３に正電位を与えるものであり、電
源１０は数100ボルトの電源であつて数100kΩな
いし数MΩの抵抗１１を介して補助電極４に接続
されている。 しかして、この光放射電子管は次のように動作
する。まず、数100ボルトの電源１０により陰極
２と補助電極４との間に微弱放電が発生する。こ
の微弱放電は、抵抗１１の抵抗値が大きいために
数100μAのオーダーであり、この系で消費される
電力は0.1ワツト以下と小さい。しかし、この微
弱放電により陰極２の周辺には十分な量の正イオ
ンが存在し、負の空間電荷が存在せず、10数ボル
トの低圧の電源９で十分な数の電子を陰極２から
引き出すことができ、かつ空間全体を電離できる
ものである。そして、陰極２から引き出された電
子は光放射気体の分子と衝突して紫外線を放射
し、管体１内面の蛍光灯を発光させるのである。 第３図には補助電圧を設けた光放射電子管の場
合と補助電極を設けていない光放射電子管の場合
との、陽極電流を示すグラフを掲げてある。この
グラフの横軸は陽極−陰極間の電圧であり、縦軸
は陽極電流であり、イは補助電極を設けた場合、
ロは補助電極の無い場合である。このグラフから
分かるように、補助電極４を使用することにより
点灯開始電圧を10数ボルトに低下させることがで
きると共に、同じ電圧に対して陽極電極は10％近
く上昇している。
本発明は叙述のごとく補助電極により微弱放電
を発生させることにより強制的に電離を起こさ
せ、陰極の周辺に十分な量の正イオンを生成させ
ることができ、低い電圧により十分な電子を放出
させることができるのである。したがつて、低い
電圧で点灯できるので効率が良く、陰極からエミ
ツタ物質が飛散する割合も少なくなり、寿命も長
くなるという利点がある。また、十分な数の電子
数を放出させることができるので、大きな発光量
も得られるのである。
を発生させることにより強制的に電離を起こさ
せ、陰極の周辺に十分な量の正イオンを生成させ
ることができ、低い電圧により十分な電子を放出
させることができるのである。したがつて、低い
電圧で点灯できるので効率が良く、陰極からエミ
ツタ物質が飛散する割合も少なくなり、寿命も長
くなるという利点がある。また、十分な数の電子
数を放出させることができるので、大きな発光量
も得られるのである。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２
図は同上の電気回路図、第３図は補助電極を持つ
光放射電子管（本発明）と補助電極を持たない光
放射電子管の陽極電流を示すグラフ、第４図は従
来例の概略図である。 １……管体、２……陰極、３……陽極、４……
補助電極。
図は同上の電気回路図、第３図は補助電極を持つ
光放射電子管（本発明）と補助電極を持たない光
放射電子管の陽極電流を示すグラフ、第４図は従
来例の概略図である。 １……管体、２……陰極、３……陽極、４……
補助電極。
Claims (1)
- １ 内部に低圧の光放射気体が封入され、光放射
に対して透光性を有する管体と、該管体内に配設
された陰極と、該陰極からの距離が電子の平均自
由工程にほぼ等しいかそれよりも短い位置に配設
された電子通過性の陽極とより成る光放射電子管
において、上記陰極の近傍に微弱放電用の補助電
極を配設したことを特徴とする光放射電子管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21174587A JPS6454659A (en) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | Luminous radiation electron tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21174587A JPS6454659A (en) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | Luminous radiation electron tube |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6454659A JPS6454659A (en) | 1989-03-02 |
| JPH0584633B2 true JPH0584633B2 (ja) | 1993-12-02 |
Family
ID=16610883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21174587A Granted JPS6454659A (en) | 1987-08-26 | 1987-08-26 | Luminous radiation electron tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6454659A (ja) |
-
1987
- 1987-08-26 JP JP21174587A patent/JPS6454659A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6454659A (en) | 1989-03-02 |
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