JPH07211294A

JPH07211294A - 重水素放電管および光学分析装置

Info

Publication number: JPH07211294A
Application number: JP111194A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Fukuda; 剛福田; Makoto Yasuda; 誠安田; Yoji Arai; 要次新井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-01-11
Filing date: 1994-01-11
Publication date: 1995-08-11

Abstract

(57)【要約】【構成】重水素放電管において、光透過窓５を有する放
電容器６内の電極囲い４内に、小孔３によって分けられ
た電極囲いで囲まれた空間のうち、光取り出し方向と反
対側の空間内に、可視光発光体１０，１０′を備え、ま
た、重水素放電管を光学分析装置の光源として構成す
る。【効果】簡単な構造の放電管で、重水素または水素の放
電発光による紫外線と可視光発光体の放射による可視光
を合わせて容易に取り出すことができるため、紫外域か
ら可視域にかけた広波長域の発光スペクトルを持った放
電管が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分光光度計や液体クロ
マトグラフの吸収検出器などの科学計測器等で光源とし
て用いられる重水素放電管および、重水素放電管を用い
る光学分析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の重水素放電管の断面図で
ある。従来、重水素放電管は、特開昭59−215654号公報
に記載のようになっていた。すなわち光透過窓５を有す
る放電容器６内に陰極１，陽極２および電極囲い４が設
けられており、電極囲い４は、陰極１と陽極２をそれぞ
れ取り巻くような構造をしており、陽極２の前面には放
電を狭窄するため直径が約１mmの小孔３が設けられてい
る。小孔３と光透過窓５との間の電極囲い４の一部分は
光を取り出すことができるように開放されている。陰極
１を囲んでいる隔壁にもスリット７が設けられている。
放電容器６内には重水素ガスが数百Ｐａ封入されてい
る。また、電極囲い４の後方にはタングステンランプが
設けてあり、タングステンランプのフィラメント１３か
らの発光は凸レンズ１４により小孔３に集光するように
なっている。凸レンズ１４はタングステンランプの一部
であり一体になった構造をしている。更に、凸レンズ１
４の方向と反対方向に鏡面１５が構成されている複雑な
構造の集光系になっている。

【０００３】始動時、陰極１に約１０Ｖ印加して加熱
し、陽極２に放電開始に必要な高電圧を印加して始動さ
せる。点灯時は陰極１の電圧を約４Ｖに落とし、放電電
流は約３００ｍＡとする。この時、放電は陰極１からス
リット７，小孔３を経て、陽極２の間で発生する。タン
グステンランプのフィラメント１３には約１０Ｖ印加し
て白熱させる。小孔３による狭窄放電によって発生した
紫外線は、光透過窓５から取り出される。発光スペクト
ルの短波長側の端は主に光透過窓５の透過率の立上りに
よって決まっている。例えば、溶融石英を用いた場合
は、１８０ｎｍ付近から立上り、２００〜２２０ｎｍ付
近で最大となる。それより長波長側では重水素ガスの放
電発光だけでは徐々に弱くなっていく。そのため、可視
域の光を強くするため放電管内にタングステンランプを
用いていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の重水素放電管の
構造は前述のように、重水素放電管内に凸レンズを有す
るタングステンランプおよび、鏡面を使っての集光のた
め、放電管内の構造も複雑になり、高価になっていた。

【０００５】また、従来の放電管を光源として設置した
従来の光学分析装置では、光軸調節をする場合に、小
孔，タングステンランプのフィラメントおよび凸レン
ズ，鏡面の全てを同時に光軸上に調節する必要が有り、
光軸調節が難しく、またタングステンランプを白熱させ
る電源も必要であり分析装置の構造が非常に複雑で大き
くなるという欠点があった。

【０００６】本発明の目的は、可視域にも強い発光スペ
クトルを持ち、放電管内の構造が簡単で、紫外域および
可視域の両方で用いることのできる広波長域重水素放電
管を提供することにある。

【０００７】また、本発明の他の目的は構造が簡単で安
価な、紫外域および可視域の両方の分析を行うことがで
きる光学分析装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的は、小孔によっ
て分けられた電極囲いで囲まれた空間のうち、光取り出
し方向と反対側の空間内に、可視光発光体を備え、重水
素または水素の放電発光と可視光発光体の発光とを重ね
て利用することによって達成される。

【０００９】また、他の目的は、前記広波長域重水素放
電管を光源とすることによって達成される。

【００１０】

【作用】可視光発光体によって放射した可視光は、小孔
を通って光取り出し方向に取り出され、小孔によって発
光する重水素または水素の放電発光による紫外線と重な
って放射される。小孔によって分けられた電極囲いで囲
まれた空間のうち、光取り出し方向と反対側の空間内
に、可視光発光体を備えたことによって、簡単な構造
で、安価な放電管で紫外域から可視域にかけた広波長域
の発光スペクトルを持った広波長域重水素放電管が実現
できる。

【００１１】また可視光発光体を陽極と兼用したことに
より、更に簡単な構造にすることができる。

【００１２】また広波長域重水素放電管を光源とするこ
とにより、光学分析装置の光軸調節が容易となり、使い
勝手の良い光学分析装置とすることができる。

【００１３】

【実施例】図１(ａ)は、本発明の一実施例である重水素
放電管の放電発光部を示す中心部の断面図である。光透
過窓５を有する放電容器６内に電極囲い４が設けられて
おり、重水素ガスが数百Ｐａ封入されている。電極囲い
４は陰極１，可視光発光体１０を取り巻くような構造を
している。可視光発光体１０は陽極を兼用するコイル状
の構造になっている。可視光発光体１０の両端からはリ
ード線（図示略）が外部に導かれている。陽極を兼用し
ている可視光発光体１０と光透過窓５との間の隔壁には
放電を狭窄するための小孔３が設けられている。小孔３
の直径は例えば１mmであり、小孔３の後方にあるコイル
状の可視光発光体１０は、例えば、炭素やタングステン
またはモリブデンのような融点の高い物質からなってい
る。

【００１４】図１(ｂ)は本発明の一実施例である重水素
放電管の点灯回路図である。始動時、陰極加熱用電源１
６により陰極１を加熱後、スイッチＳを閉じ、放電始動
用電源１７により高電圧を陽極を兼用している可視光発
光体１０に印加し、アーク放電を発生させた後、スイッ
チＳを開いて放電始動用電源１７から放電維持用電源１
８に切り替える。

【００１５】本実施例の重水素放電管に点灯回路により
アーク放電を開始させ、次に、可視光発光体１０を電源
１９により高温に白熱させた。その結果、小孔３で重水
素ガスの放電発光による強力な紫外線が発生し、また、
コイル状の可視光発光体１０の熱放射により可視光が放
射され、これらが合わさって小孔３を介し光透過窓５に
より前方に放射される。従って、紫外域から可視域にか
けた広波長域の発光スペクトルが得られる。また、電極
囲い４内の構造は可視光発光体１０が陽極を兼用してい
るため構造が簡単であり、紫外線と可視光を効率良く光
透過窓５により放射することができる。

【００１６】本発明の他の実施例を図２に示す。この実
施例では可視光発光体１０′はコイル状の構造ではある
が、陽極２は平板状の構造になっており、別々に配置し
てある。従って、重水素ガスの放電発光は陰極１から小
孔３を介し陽極２間で行い、可視光発光体１０′は単一
で白熱させた。

【００１７】本発明の他の実施例を図３に示す。コイル
状からなる可視光発光体１０′は可視光を透過するガラ
ス管１２で収納し、コイルの端部に陽極２を接続し、も
う一方のコイルの端部には外部に取り出すリード線１１
を接続してある。この構造によって、陰極１，陽極２間
で放電させるとコイルを通して放電電流が流れるため放
電電流によってコイル状の可視光発光体１０′を白熱さ
せることができる。そのため、コイル状の可視光発光体
１０′の発光と重水素ガスの放電発光を合わせて小孔３
より光透過窓５により取り出す事ができる。従って、紫
外域から可視域にかけた広波長域の発光スペクトルが得
られる。この実施例は特に可視光発光体の電源を別途用
意する必要がなく、簡単な点灯回路で済むという特長も
ある。広波長域の発光スペクトルとなることは図１(ａ)
の実施例および図２の実施例とまったく同様である。

【００１８】実施例では可視光発光体１０または１０′
はコイル状をしているが、この場合、例えば、１０Ｖ，
０.５Ａといった回路として制御しやすい電圧電流特性
を持つという特長がある。

【００１９】可視光発光体１０および１０′はリボン状
の構造でもそれぞれの実施例と同様な効果が得られる。
リボン状とした場合、可視光が均一に放射されるので光
軸調節が容易になる。

【００２０】本発明の一実施例である重水素放電管を用
いた分析装置の一実施例を図５に示す。図５は液体クロ
マトグラフの吸収検出器の主要部分を示す図である。重
水素放電管１００よりの光は凹面ミラー１２１によって
分光器２００の入口スリット１２２上に結像され、凹面
回折格子１２３によって分光される。出口スリット１２
４を通り、フローセル１２５で吸収を受けた後、光検出
器１２６で電気信号Ｓに変換され、信号処理回路１１２
に入力されて信号処理される。重水素放電管１００は点
灯回路１１１により駆動され、通常は３００ｍＡの定電
流駆動である。この実施例では図１(ａ)または図３で示
した重水素放電管が用いられている。このため、本実施
例では、光軸調節が容易になりタングステンランプを白
熱させる電源が不要であり信頼性が高く使い勝手の良い
装置が実現できる。また、分光光度計等にも全く同様の
装置が実現できる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構造で、紫外域
から可視域にかけた広波長域の発光スペクトルを持つ放
電管が実現できる。このため、紫外域および可視域の両
方で使われる分光光度計や液体クロマトグラフの吸収検
出器などの科学計測器において、簡単な構造で、安価な
放電管で光源部を構成することができる。また簡単な光
学系で光軸調節が容易で、また点灯回路も一種類で済
み、装置の信頼性が向上し、安価な科学計測器を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の可視光発光体を有する広波
長域重水素放電管の断面図およびその点灯回路を示す
図。

【図２】本発明の他の実施例の重水素放電管の断面図。

【図３】本発明の他の実施例の重水素放電管の断面図。

【図４】従来の重水素放電管の断面図。

【図５】本発明の一実施例である光学分析装置の説明
図。

【符号の説明】１…陰極、２…陽極、３…小孔、４…電極囲い、５…光
透過窓、１０，１０′…可視光発光体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重水素または水素を封入した管内に、陰極
と陽極とを囲み、前記陰極から前記陽極に至る放電路を
形成する電極囲いを設け、前記電極囲いの一部に前記放
電路を狭窄する小孔を設けた重水素放電管において、前
記小孔によって分けられた電極囲いで囲まれた空間のう
ち、光取り出し方向と反対側の空間内に可視光発光体を
設置して、前記可視光発光体からの可視光が小孔を通っ
て取り出されるように構成し、重水素または水素の放電
発光と前記可視光発光体の放射による発光とを重ねて利
用することを特徴とする重水素放電管。
【請求項２】請求項１において、前記可視光発光体を陽
極と兼用した重水素放電管。
【請求項３】請求項１または２において、前記可視光発
光体の形状はコイル状である重水素放電管。
【請求項４】請求項１または２において、前記可視光発
光体の形状はリボン状である重水素放電管。
【請求項５】請求項１，２，３または４において、前記
可視光発光体の材質はタングステン，炭素，モリブデン
の中から選ばれた少なくとも一種である重水素放電管。
【請求項６】請求項１，２，３または４において、重水
素放電管を用いた光学分析装置。