JPH0622110B2 - 放電灯 - Google Patents
放電灯Info
- Publication number
- JPH0622110B2 JPH0622110B2 JP59024323A JP2432384A JPH0622110B2 JP H0622110 B2 JPH0622110 B2 JP H0622110B2 JP 59024323 A JP59024323 A JP 59024323A JP 2432384 A JP2432384 A JP 2432384A JP H0622110 B2 JPH0622110 B2 JP H0622110B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- neon
- discharge
- gas
- pressure
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/30—Vessels; Containers
- H01J61/34—Double-wall vessels or containers
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は２重管構造の放電灯のうち、とくに高負荷用に
設計された放電灯に関するものである。
設計された放電灯に関するものである。
理化学機器、たとえば液体クロマトグラフィの蛍光検出
器用の紫外線光源としては、従来、重水素ランプやキセ
ノンショートアークランプなどが用いられている。理化
学機器の検出限界は上記各光源の輝度に依存し、極微量
の分析には高い放射輝度を有し、かつ安定な放電を継続
して行う光源が要求される。重水素放電ランプは一般に
30Ｗ程度のものが用いられているが、紫外線放射輝度が
低く極微量の分析が困難であった。このため特殊な重水
素放電ランプとして入力電力が大きなランプも作られて
いるが、入力電力を増すために形状が大きくなり、また
水冷を行う必要があるなどの欠点があった。さらにキセ
ノンショートアークランプは紫外線放射輝度が高いが、
光強度の安定性が悪く、寿命が150時間程度と短い欠点
があった。上記の各ランプに代る紫外線放射輝度が高い
光源としてタンタルのハロゲン化物を封入したメタルハ
ライドランプがあるが、この用途に用いるメタルハライ
ドランプは高負荷設計されたものであり、そのため発光
管の温度が約1000℃と高く、上記ランプの製作時に誤っ
て混入した僅かな不純物や、あるいは電極の微小な曲が
りなどがあると、使用中に発光管がふくらむという欠点
があった。
器用の紫外線光源としては、従来、重水素ランプやキセ
ノンショートアークランプなどが用いられている。理化
学機器の検出限界は上記各光源の輝度に依存し、極微量
の分析には高い放射輝度を有し、かつ安定な放電を継続
して行う光源が要求される。重水素放電ランプは一般に
30Ｗ程度のものが用いられているが、紫外線放射輝度が
低く極微量の分析が困難であった。このため特殊な重水
素放電ランプとして入力電力が大きなランプも作られて
いるが、入力電力を増すために形状が大きくなり、また
水冷を行う必要があるなどの欠点があった。さらにキセ
ノンショートアークランプは紫外線放射輝度が高いが、
光強度の安定性が悪く、寿命が150時間程度と短い欠点
があった。上記の各ランプに代る紫外線放射輝度が高い
光源としてタンタルのハロゲン化物を封入したメタルハ
ライドランプがあるが、この用途に用いるメタルハライ
ドランプは高負荷設計されたものであり、そのため発光
管の温度が約1000℃と高く、上記ランプの製作時に誤っ
て混入した僅かな不純物や、あるいは電極の微小な曲が
りなどがあると、使用中に発光管がふくらむという欠点
があった。
本発明は放射輝度が高く、かつ信頼性が高い２重管構造
の放電灯を得ることを目的とする。
の放電灯を得ることを目的とする。
上記の目的を達成するために本発明による放電灯は、内
管と、該内管を内蔵する外管とからなる２重管構造の放
電灯において、上記外管内に圧力100Torrを越えるネオ
ン、または80圧力パーセント以上のネオンと放電抑制ガ
スとの混合ガスを封入し、上記内管の温度上昇を抑制す
るとともに外管内に発生する放電を阻止したものであ
る。
管と、該内管を内蔵する外管とからなる２重管構造の放
電灯において、上記外管内に圧力100Torrを越えるネオ
ン、または80圧力パーセント以上のネオンと放電抑制ガ
スとの混合ガスを封入し、上記内管の温度上昇を抑制す
るとともに外管内に発生する放電を阻止したものであ
る。
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。第１図
は本発明による放電灯の一実施例を示す構成図、第２図
は上記実施例の外管に封入した混合ガスにおけるネオン
分圧と耐電圧との関係を示す図である。第１図に示す実
施例は高輝度紫外線放電灯を示し、肉厚1.7mm、内径４m
mの無水石英で形成した紫外線を透過する発光管１を内
管とし、上記発光管１の上下にタングステンからなる主
電極２、２′を互いに10mm隔てて封止し、上記主電極
２、２′はモリブデン箔３、３′を介してモリブデン製
リード線４、４′にそれぞれ接続されている。発光管１
の内部には水銀および沃化タんタルと始動用の希ガスと
してキセノンガスを封入し、少なくとも一部が紫外線を
透過する外管５の中に固定バンド６、６′で固定されて
いる。
は本発明による放電灯の一実施例を示す構成図、第２図
は上記実施例の外管に封入した混合ガスにおけるネオン
分圧と耐電圧との関係を示す図である。第１図に示す実
施例は高輝度紫外線放電灯を示し、肉厚1.7mm、内径４m
mの無水石英で形成した紫外線を透過する発光管１を内
管とし、上記発光管１の上下にタングステンからなる主
電極２、２′を互いに10mm隔てて封止し、上記主電極
２、２′はモリブデン箔３、３′を介してモリブデン製
リード線４、４′にそれぞれ接続されている。発光管１
の内部には水銀および沃化タんタルと始動用の希ガスと
してキセノンガスを封入し、少なくとも一部が紫外線を
透過する外管５の中に固定バンド６、６′で固定されて
いる。
上記高輝度紫外線放電灯の外管５内に各種のガスを封入
して点灯し、発光管１の壁温を測定した値を第１表に示
す。第１表中の圧力は室温における値を示す。
して点灯し、発光管１の壁温を測定した値を第１表に示
す。第１表中の圧力は室温における値を示す。
ランプ入力が60Ｗのときネオン以外のガスを外管５内に
封入すると、発光管１の壁温はおおむね970℃程度とな
り、真空の場合より若干低下するがガスによる発光管１
の冷却効果は少ない。しかし、ネオンまたはネオンを主
成分とする混合ガスを外管５内に封入した場合には発光
管１の壁温がおよそ910℃程度となり、真空の場合より
約10パーセント低くなって発光管１の冷却効果が大きく
なる。これはネオンの熱伝導率が他のガスに較べて大き
いからであり、上記ガスの封入圧力が0.1〜１気圧まで
の間では発光管１の冷却効果が同一であった。なお熱伝
導率が高いガスとしては、ネオンの他に水素やヘリウム
が知られている。しかし水素の場合は外管５内に封入し
た水素が発光管１内に極めて浸透しやすく、そのため放
電灯の始動電圧が高くなるという欠点があり、ヘリウム
の場合には拡散力が強く消失してしまうという欠点があ
り使用できない。なおネオンの場合は、外管５内に封入
したネオンの圧力が低いとリード線４、４′間で放電を
生じ易いので、封入圧力を少なくとも0.1気圧以上とす
る必要があるが、ランプ個々にはそれぞればらつきがあ
るため、このばらつきを約３０％として考慮すると上記
０．１気圧は１００Ｔorrに相当する。したがって、上
記のようにネオンを外管５内に封入したとき、リード線
間の放電を防ぐためには封入圧力が１００Ｔorrを越え
る必要がある。
封入すると、発光管１の壁温はおおむね970℃程度とな
り、真空の場合より若干低下するがガスによる発光管１
の冷却効果は少ない。しかし、ネオンまたはネオンを主
成分とする混合ガスを外管５内に封入した場合には発光
管１の壁温がおよそ910℃程度となり、真空の場合より
約10パーセント低くなって発光管１の冷却効果が大きく
なる。これはネオンの熱伝導率が他のガスに較べて大き
いからであり、上記ガスの封入圧力が0.1〜１気圧まで
の間では発光管１の冷却効果が同一であった。なお熱伝
導率が高いガスとしては、ネオンの他に水素やヘリウム
が知られている。しかし水素の場合は外管５内に封入し
た水素が発光管１内に極めて浸透しやすく、そのため放
電灯の始動電圧が高くなるという欠点があり、ヘリウム
の場合には拡散力が強く消失してしまうという欠点があ
り使用できない。なおネオンの場合は、外管５内に封入
したネオンの圧力が低いとリード線４、４′間で放電を
生じ易いので、封入圧力を少なくとも0.1気圧以上とす
る必要があるが、ランプ個々にはそれぞればらつきがあ
るため、このばらつきを約３０％として考慮すると上記
０．１気圧は１００Ｔorrに相当する。したがって、上
記のようにネオンを外管５内に封入したとき、リード線
間の放電を防ぐためには封入圧力が１００Ｔorrを越え
る必要がある。
ネオンおよびネオンに対する混合比率を種々変えたネオ
ン−炭酸ガス、ネオン−六弗化硫黄の混合ガスを、上記
高輝度紫外線放電管の外管５内にそれぞれ１気圧封入
し、実施例における距離４mm隔てたリード線４、４′相
互間の耐電圧を測定した結果を第２図に示す。ネオンだ
けを封入した場合に比して上記混合ガスを封入した場合
は明らかに耐電圧が増し、炭酸ガスや六弗化硫黄は放電
抑制ガスとして作用する。なお上記炭酸ガスや六弗化硫
黄以外の放電抑制ガスとしては、窒素、フロロカーボ
ン、フロロクロロカーボンを挙げることができる。リー
ド線４、４′間の耐電圧は放電灯の始動電圧より高くす
る必要があり、通常は1000Ｖ以上が要求される。ただし
ネオンとアルゴンの混合ガスを発光管内に封入したり、
補助電極を備えた低電圧始動用放電電灯は始動電圧が20
0Ｖ以下であるから上記耐電圧は200Ｖをこえる必要があ
る。この場合、外管にネオンを封入し、外管内のネオン
の圧力が50Torrのときの耐電圧は200Ｖであるが、ネオ
ンの圧力が100Torrおよび200Torrになると耐電圧はそれ
ぞれ240Ｖおよび300Ｖになる。したがって外管内にネオ
ンを約100Torr封入することによって、耐電圧を始動電
圧よりも十分高くすることが可能である。上記の低電圧
始動用放電灯以外の放電灯、特に本実施例に示すような
高輝度放電灯では比較的始動電圧が低くても、各放電灯
ごとのばらつきを考慮して安全を見込むと、第２図に示
すように放電抑制効果が顕著に現われる0.1圧力パーセ
ント以上の放電抑制ガスを含むことが必要で、さらに放
電抑制の効果を確実に得るためには、作業性を考え、実
用上放電抑制ガスを１圧力パーセント以上含むことが望
ましい。また窒素、フロロカーボン、フロロクロロカー
ボンをネオンに混合したガスでも、上記第２図とほぼ同
様の結果が得られた。
ン−炭酸ガス、ネオン−六弗化硫黄の混合ガスを、上記
高輝度紫外線放電管の外管５内にそれぞれ１気圧封入
し、実施例における距離４mm隔てたリード線４、４′相
互間の耐電圧を測定した結果を第２図に示す。ネオンだ
けを封入した場合に比して上記混合ガスを封入した場合
は明らかに耐電圧が増し、炭酸ガスや六弗化硫黄は放電
抑制ガスとして作用する。なお上記炭酸ガスや六弗化硫
黄以外の放電抑制ガスとしては、窒素、フロロカーボ
ン、フロロクロロカーボンを挙げることができる。リー
ド線４、４′間の耐電圧は放電灯の始動電圧より高くす
る必要があり、通常は1000Ｖ以上が要求される。ただし
ネオンとアルゴンの混合ガスを発光管内に封入したり、
補助電極を備えた低電圧始動用放電電灯は始動電圧が20
0Ｖ以下であるから上記耐電圧は200Ｖをこえる必要があ
る。この場合、外管にネオンを封入し、外管内のネオン
の圧力が50Torrのときの耐電圧は200Ｖであるが、ネオ
ンの圧力が100Torrおよび200Torrになると耐電圧はそれ
ぞれ240Ｖおよび300Ｖになる。したがって外管内にネオ
ンを約100Torr封入することによって、耐電圧を始動電
圧よりも十分高くすることが可能である。上記の低電圧
始動用放電灯以外の放電灯、特に本実施例に示すような
高輝度放電灯では比較的始動電圧が低くても、各放電灯
ごとのばらつきを考慮して安全を見込むと、第２図に示
すように放電抑制効果が顕著に現われる0.1圧力パーセ
ント以上の放電抑制ガスを含むことが必要で、さらに放
電抑制の効果を確実に得るためには、作業性を考え、実
用上放電抑制ガスを１圧力パーセント以上含むことが望
ましい。また窒素、フロロカーボン、フロロクロロカー
ボンをネオンに混合したガスでも、上記第２図とほぼ同
様の結果が得られた。
しかし、ネオンに混合する放電抑制ガスの成分が20圧力
パーセントをこえると、上記混合ガスの熱伝導率が低く
なり、発光管１の冷却効果が損われるから、混合ガスに
おける放電抑制ガスの成分は20圧力パーセント以下にす
る必要がある。ネオンに混合する上記放電抑制ガスの割
合が10圧力パーセント以下では、前記第１表に示すよう
にネオン単独の場合とほぼ同程度の冷却効果が得られ
る。すなわち、ネオンを放電灯の外管５内に封入するこ
とによって発光管１の壁温の上昇を抑制できるが、上記
ネオンに放電抑制ガスを0.1〜20圧力パーセント混合す
ることにより、リード線４、４′間の耐電圧を増し、発
光管１の温度上昇を抑制し放電灯のランプ負荷を高め高
輝度化することが可能になるとともに、使用中に発光管
１がふくらんだり、外管５中で放電したりすることな
く、信頼性が高い放電灯を得ることができ、さらにネオ
ンに混合する放電抑制ガスの割合を１圧力パーセント以
上とすれば、外管５内のリード線４、４′間の放電を実
用上においても確実に阻止することができる。その上限
を10圧力パーセントとすることにより、発光管１の壁温
をネオン単独封入の場合とほぼ同程度まで低下させるこ
とができるから、ネオンに混合する上記放電抑制ガスの
割合は１〜10圧力パーセントとすることがより好まし
い。
パーセントをこえると、上記混合ガスの熱伝導率が低く
なり、発光管１の冷却効果が損われるから、混合ガスに
おける放電抑制ガスの成分は20圧力パーセント以下にす
る必要がある。ネオンに混合する上記放電抑制ガスの割
合が10圧力パーセント以下では、前記第１表に示すよう
にネオン単独の場合とほぼ同程度の冷却効果が得られ
る。すなわち、ネオンを放電灯の外管５内に封入するこ
とによって発光管１の壁温の上昇を抑制できるが、上記
ネオンに放電抑制ガスを0.1〜20圧力パーセント混合す
ることにより、リード線４、４′間の耐電圧を増し、発
光管１の温度上昇を抑制し放電灯のランプ負荷を高め高
輝度化することが可能になるとともに、使用中に発光管
１がふくらんだり、外管５中で放電したりすることな
く、信頼性が高い放電灯を得ることができ、さらにネオ
ンに混合する放電抑制ガスの割合を１圧力パーセント以
上とすれば、外管５内のリード線４、４′間の放電を実
用上においても確実に阻止することができる。その上限
を10圧力パーセントとすることにより、発光管１の壁温
をネオン単独封入の場合とほぼ同程度まで低下させるこ
とができるから、ネオンに混合する上記放電抑制ガスの
割合は１〜10圧力パーセントとすることがより好まし
い。
本実施例では高輝度紫外線放電灯としてのメタルハライ
ドランプについて記したが、水銀ランプや高圧ナトリウ
ムランプ、あるいは２重管構造の小形蛍光ランプにおい
ても、圧力100Torrを越えるネオン、または80圧力パー
セント以上のネオンと放電抑制ガスとの混合ガスを外管
内に封入することによって、発光管の冷却効果が得ら
れ、これによって上記各放電灯の小形化あるいは高輝度
化が可能となり、かつ外管内で放電が発生するのを阻止
することができる。
ドランプについて記したが、水銀ランプや高圧ナトリウ
ムランプ、あるいは２重管構造の小形蛍光ランプにおい
ても、圧力100Torrを越えるネオン、または80圧力パー
セント以上のネオンと放電抑制ガスとの混合ガスを外管
内に封入することによって、発光管の冷却効果が得ら
れ、これによって上記各放電灯の小形化あるいは高輝度
化が可能となり、かつ外管内で放電が発生するのを阻止
することができる。
上記のように本発明による放電灯は、内管と、該内管を
内蔵する外管とからなる放電灯において、上記外管内に
圧力100Torrを越えるネオン、または80圧力パーセン以
上のネオンと放電抑制ガスとの混合ガスを封入すること
により、内管の温度上昇を抑制してランプ負荷を高める
とともに、使用中に内管がふくらんだり、あるいは外管
内で放電したりするのを阻止できるため、小形で放射輝
度が高く、かつ信頼性が高い放電灯を得ることができ
る。
内蔵する外管とからなる放電灯において、上記外管内に
圧力100Torrを越えるネオン、または80圧力パーセン以
上のネオンと放電抑制ガスとの混合ガスを封入すること
により、内管の温度上昇を抑制してランプ負荷を高める
とともに、使用中に内管がふくらんだり、あるいは外管
内で放電したりするのを阻止できるため、小形で放射輝
度が高く、かつ信頼性が高い放電灯を得ることができ
る。
第１図は本発明による放電灯の一実施例を示す構造図、
第２図は上記実施例の外管に封入した混合ガスにおける
ネオン分圧と耐電圧との関係を示す図である。 １……内管（発光管） ５……外管
第２図は上記実施例の外管に封入した混合ガスにおける
ネオン分圧と耐電圧との関係を示す図である。 １……内管（発光管） ５……外管
フロントページの続き (72)発明者 新井 要次 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所那珂工場内 (56)参考文献 特開 昭57−84557（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−157851（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−143772（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】内管と、該内管を内蔵する外管とからなる
放電灯において、上記外管内に圧力１００Ｔorrを越え
るネオン、または８０圧力パーセント以上のネオンと放
電抑制ガスとの混合ガスを封入したことを特徴とする放
電灯。 - 【請求項２】上記放電抑制ガスは圧力パーセントがそれ
ぞれ０．１〜２０である窒素、炭酸ガス、六弗化硫黄、
フロロカーボン、フロロクロロカーボンのうちのいずれ
か、またはこれらの混合ガスよりなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載した放電灯。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59024323A JPH0622110B2 (ja) | 1984-02-14 | 1984-02-14 | 放電灯 |
| US06/699,687 US4622485A (en) | 1984-02-14 | 1985-02-11 | Discharge lamp with neon gas in outer tube |
| DE19853504931 DE3504931A1 (de) | 1984-02-14 | 1985-02-13 | Entladungslampe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59024323A JPH0622110B2 (ja) | 1984-02-14 | 1984-02-14 | 放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60170152A JPS60170152A (ja) | 1985-09-03 |
| JPH0622110B2 true JPH0622110B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=12134968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59024323A Expired - Lifetime JPH0622110B2 (ja) | 1984-02-14 | 1984-02-14 | 放電灯 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4622485A (ja) |
| JP (1) | JPH0622110B2 (ja) |
| DE (1) | DE3504931A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5140216A (en) * | 1988-05-27 | 1992-08-18 | Darr David W | Explosion proof lamp with liquid extinguishant |
| US4939408A (en) * | 1988-06-29 | 1990-07-03 | North American Philips Corp. | High pressure sodium discharge reflector lamp |
| US4963791A (en) * | 1988-06-29 | 1990-10-16 | North American Philips Corp. | High pressure sodium discharge tube support structure |
| US5798611A (en) * | 1990-10-25 | 1998-08-25 | Fusion Lighting, Inc. | Lamp having controllable spectrum |
| US5134336A (en) * | 1991-05-13 | 1992-07-28 | Gte Products Corporation | Fluorescent lamp having double-bore inner capillary tube |
| US5153479A (en) * | 1991-05-13 | 1992-10-06 | Gte Products Corporation | Miniature low-wattage neon light source |
| US5272406A (en) * | 1991-05-13 | 1993-12-21 | Gte Products Corporation | Miniature low-wattage neon light source |
| FR2810108B1 (fr) * | 2000-06-09 | 2004-04-02 | France Telecom | Ellipsometre spectroscopique a faible bruit |
| DE102005017505A1 (de) * | 2005-04-15 | 2006-10-19 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Reflektor-Hochdruckentladungslampe |
| JP4932185B2 (ja) * | 2005-06-30 | 2012-05-16 | 浜松ホトニクス株式会社 | ガス放電管、光源装置及び液体クロマトグラフ |
| US8030847B2 (en) * | 2007-03-12 | 2011-10-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Low power discharge lamp with high efficacy |
| WO2016111886A1 (en) * | 2015-01-06 | 2016-07-14 | Carrier Corporation | Ultraviolet emitter for use in a flame detector and a method of making the same |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE420764A (ja) * | 1936-03-27 | |||
| NL155398B (nl) * | 1970-04-24 | 1977-12-15 | Philips Nv | Hogedruk-natriumdampontladingslamp. |
| NL7011321A (ja) * | 1970-07-31 | 1972-02-02 | ||
| JPS5245391A (en) * | 1975-10-08 | 1977-04-09 | Hitachi Ltd | Ultraviolet continous spectral source |
| JPS5524355A (en) * | 1978-08-09 | 1980-02-21 | Mitsubishi Electric Corp | High voltage metal vapor discharge lamp |
| NL189888C (nl) * | 1979-03-28 | 1993-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | Metaaldampontladingslamp. |
| JPS55143772A (en) * | 1979-04-26 | 1980-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | Metal vapor discharge lamp |
| JPS55157851A (en) * | 1979-05-29 | 1980-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | Metal halide lamp |
| JPS5784557A (en) * | 1980-11-17 | 1982-05-26 | Mitsubishi Electric Corp | Metal vapor electric-discharge lamp |
-
1984
- 1984-02-14 JP JP59024323A patent/JPH0622110B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-02-11 US US06/699,687 patent/US4622485A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-02-13 DE DE19853504931 patent/DE3504931A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4622485A (en) | 1986-11-11 |
| DE3504931C2 (ja) | 1992-06-17 |
| JPS60170152A (ja) | 1985-09-03 |
| DE3504931A1 (de) | 1985-08-14 |
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