JPH0735358Y2 - マイクロ波無電極放電管装置 - Google Patents
マイクロ波無電極放電管装置Info
- Publication number
- JPH0735358Y2 JPH0735358Y2 JP7616589U JP7616589U JPH0735358Y2 JP H0735358 Y2 JPH0735358 Y2 JP H0735358Y2 JP 7616589 U JP7616589 U JP 7616589U JP 7616589 U JP7616589 U JP 7616589U JP H0735358 Y2 JPH0735358 Y2 JP H0735358Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge tube
- electrodeless discharge
- microwave
- microwaves
- cavity
- Prior art date
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、棒状の無電極放電管をマイクロ波でプラズマ
放電させて紫外線を放射させ、物体に照射して物体と紫
外線を反応させるマイクロ波無電極放電管装置、特にそ
の無電極放電管を均一にプラズマ放電させる手段に関す
る。
放電させて紫外線を放射させ、物体に照射して物体と紫
外線を反応させるマイクロ波無電極放電管装置、特にそ
の無電極放電管を均一にプラズマ放電させる手段に関す
る。
第７図（ａ），（ｂ）は従来のこの種マイクロ波無電極
放電管装置の一例の構成を示す。
放電管装置の一例の構成を示す。
同図において１は電源部、２はアプリケータ部、３はマ
グネトロン、４は導波管、５はマイクロ波結合部、６は
無電極放電管、７はメッシュ、８はコールドミラー、９
はブロア、10はダクト、11はヒータトランス、12は励起
用バルブである。
グネトロン、４は導波管、５はマイクロ波結合部、６は
無電極放電管、７はメッシュ、８はコールドミラー、９
はブロア、10はダクト、11はヒータトランス、12は励起
用バルブである。
マグネトロン３で発生したマイクロ波は、それぞれ導波
管４によって伝送され、マイクロ波結合部５を介して無
電極放電管６（以下放電管と記す）に供給される。
管４によって伝送され、マイクロ波結合部５を介して無
電極放電管６（以下放電管と記す）に供給される。
この放電管６のプラズマ放電の際発生する紫外線は、直
接またはコールドミラー８で反射され、メッシュ７を透
過して、物体に照射される。
接またはコールドミラー８で反射され、メッシュ７を透
過して、物体に照射される。
マグネトロン３、放電管６及びコールドミラー８は、ダ
クト10を経てブロア９から送られてくる冷却風で冷却さ
れる。励起用バルブ12は、放電管６の発光が安定するま
での時間を短縮する役目をする。
クト10を経てブロア９から送られてくる冷却風で冷却さ
れる。励起用バルブ12は、放電管６の発光が安定するま
での時間を短縮する役目をする。
第８図（ａ），（ｂ），（ｃ）は第７図（ａ），（ｂ）
に示す装置の発光部の詳細な構造を示す図で、（ｂ）が
発光部の平面図、（ｃ）が側面図、（ａ）が（ｂ）のAA
断面図である。
に示す装置の発光部の詳細な構造を示す図で、（ｂ）が
発光部の平面図、（ｃ）が側面図、（ａ）が（ｂ）のAA
断面図である。
図において4,5,6,7,8は第７図（ａ），（ｂ）の同一符
号と同一部分を示し、51,52はそれぞれマイクロ波結合
部５のアンテナ部、支持部、13は箱形状の空胴、14は空
胴側壁を構成する挿入金属板、15はコールドミラー８の
支持具、16はメッシュ７を固定するためのタップ板、17
はマイクロ波結合部５を通し、このマイクロ波結合部５
によって導波管４内と空胴13内を結合する結合孔、18,1
9はそれぞれコールドミラー８、空胴13の壁に設けた冷
却風を通す通風孔、20は空胴13の側壁に設けた通風孔で
ある。
号と同一部分を示し、51,52はそれぞれマイクロ波結合
部５のアンテナ部、支持部、13は箱形状の空胴、14は空
胴側壁を構成する挿入金属板、15はコールドミラー８の
支持具、16はメッシュ７を固定するためのタップ板、17
はマイクロ波結合部５を通し、このマイクロ波結合部５
によって導波管４内と空胴13内を結合する結合孔、18,1
9はそれぞれコールドミラー８、空胴13の壁に設けた冷
却風を通す通風孔、20は空胴13の側壁に設けた通風孔で
ある。
マイクロ波はアンテナ部51により放電管６に供給され、
この放電管６内にプラズマが発生し、紫外線を放射す
る。
この放電管６内にプラズマが発生し、紫外線を放射す
る。
第９図に示すように、アンテナ部51を放電管６にほぼ平
行に配置することにより、効率よくマイクロ波を放電管
に吸収させることができる。アンテナ部51を伝わるマイ
クロ波により磁界21が形成され、この磁界21が放電管６
内に電界22を誘起し、プラズマを発生させる。プラズマ
は電導体に近いため、その中をマイクロ波が伝搬する。
行に配置することにより、効率よくマイクロ波を放電管
に吸収させることができる。アンテナ部51を伝わるマイ
クロ波により磁界21が形成され、この磁界21が放電管６
内に電界22を誘起し、プラズマを発生させる。プラズマ
は電導体に近いため、その中をマイクロ波が伝搬する。
従来の上記のような構造の発光部では、マイクロ波の強
度がアンテナ部付近で強く、放電管６の中央部では弱く
なり、放電管６両端部では紫外線発光が強く、中央部で
は両端部に比べプラズマが十分励起されず紫外線発光が
弱いという問題があった。
度がアンテナ部付近で強く、放電管６の中央部では弱く
なり、放電管６両端部では紫外線発光が強く、中央部で
は両端部に比べプラズマが十分励起されず紫外線発光が
弱いという問題があった。
本考案は上記の問題を解消するためになされたもので、
放電管が中央部においても両端部と同等な強度で紫外線
を発光しうる装置を提供することを目的とする。
放電管が中央部においても両端部と同等な強度で紫外線
を発光しうる装置を提供することを目的とする。
本考案のマイクロ波無電極放電管装置は、上記目的達成
のために、マイクロ波の導入される空胴の壁内面の放電
管の中央部に対向する部分に、放電管との間隔をそれぞ
れアンテナ部が平行に配設された放電管の両端部に対向
する部分より狭くする突起部を設けたものである。
のために、マイクロ波の導入される空胴の壁内面の放電
管の中央部に対向する部分に、放電管との間隔をそれぞ
れアンテナ部が平行に配設された放電管の両端部に対向
する部分より狭くする突起部を設けたものである。
また上記目的を達成するための別の手段として、同上放
電管の中央部の近傍、かつ同上放電管と平行に無給電素
子を設けたものである。
電管の中央部の近傍、かつ同上放電管と平行に無給電素
子を設けたものである。
第１図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は本考案の一実
施例を示す図で第８図と同様の図を表わす。
施例を示す図で第８図と同様の図を表わす。
図において第８図と同一の符号は同一または相当する部
分を示し、23は空胴13の壁内面の放電管６の中央部に対
向する部分に設けた突起部（リッジ）、24は突起部23に
設けた通風孔、25は突起部23を固定するためのねじであ
る。
分を示し、23は空胴13の壁内面の放電管６の中央部に対
向する部分に設けた突起部（リッジ）、24は突起部23に
設けた通風孔、25は突起部23を固定するためのねじであ
る。
放電管６と空胴13の壁内面と間隔は、突起部23を設ける
ことにより狭くなるため、放電管６と突起部23間の電界
が強くなり、放電管６内の励起プラズマが増大し、放電
管６中央部の紫外線発光強度が改善される。
ことにより狭くなるため、放電管６と突起部23間の電界
が強くなり、放電管６内の励起プラズマが増大し、放電
管６中央部の紫外線発光強度が改善される。
第２図に紫外線量の実測データの一例を示す。同図
（ｃ）に示すような放電管６において、全長が250mmの
放電管を中心部ｃから左右に各60mmの間隔でA,B,C,D,E
の各位置にて、長軸と直角方向の紫外線量分布を測定し
た。同図（ａ）は突起部23なしのもの、同図（ｂ）に突
起部23付のものであり、波形のピーク値の比較により突
起部23の効果を知ることができる。
（ｃ）に示すような放電管６において、全長が250mmの
放電管を中心部ｃから左右に各60mmの間隔でA,B,C,D,E
の各位置にて、長軸と直角方向の紫外線量分布を測定し
た。同図（ａ）は突起部23なしのもの、同図（ｂ）に突
起部23付のものであり、波形のピーク値の比較により突
起部23の効果を知ることができる。
同図（ａ）においては、中心位置Ｃにおけるピーク値は
両端部（A,E）のピーク値に対する比が約0.76と低くな
っているのに対し、同図（ｂ）においては対応する比は
約1.4であり紫外線発光が放電管６の中央部で逆に強く
なっている。
両端部（A,E）のピーク値に対する比が約0.76と低くな
っているのに対し、同図（ｂ）においては対応する比は
約1.4であり紫外線発光が放電管６の中央部で逆に強く
なっている。
また同図（ｂ）の波形は同図（ａ）の波形よりシャープ
になっており、これは放電管６内で、狭い部分において
強いプラズマが発生していることを示している。線光線
に近くなるので紫外線を集中的に照射する場合に有利で
ある。
になっており、これは放電管６内で、狭い部分において
強いプラズマが発生していることを示している。線光線
に近くなるので紫外線を集中的に照射する場合に有利で
ある。
第３図に突起部23の形状の例を示す。
同図（ａ）はコーナ部を面取りすることにより、コーナ
部への過度の電界集中を避け、放電管破損を防止する効
果をもたせたもの、同図（ｂ）は面取りの代わりにコー
ナ部にＲを付けたもの、同図（ｃ）は突起部23上面を曲
面にすることにより、紫外線集光度の改善を計ったもの
である。また、突起部23上面をめっき又は鏡面仕上など
で反射板とすると、乱反射によるロスが小さくなる。
部への過度の電界集中を避け、放電管破損を防止する効
果をもたせたもの、同図（ｂ）は面取りの代わりにコー
ナ部にＲを付けたもの、同図（ｃ）は突起部23上面を曲
面にすることにより、紫外線集光度の改善を計ったもの
である。また、突起部23上面をめっき又は鏡面仕上など
で反射板とすると、乱反射によるロスが小さくなる。
第４図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本考案の他の実施例を
示す。
示す。
放電管６の中央部に対向する部分の突起部23のほかに、
放電管６の両端部に対向する部分にも突起部23aを設け
た例で、突起部23,23aの高さを変えることにより、放電
管６の長軸方向の紫外線強度分布を制御することができ
る。
放電管６の両端部に対向する部分にも突起部23aを設け
た例で、突起部23,23aの高さを変えることにより、放電
管６の長軸方向の紫外線強度分布を制御することができ
る。
第５図に第１図、第４図のものと一部構成の異なる本考
案の別の実施例を示す。同図においては、通風孔など一
部省略して示したが第１図、第４図と同一の符号は同一
または相等する部分を示す、第５図において、26は金属
導体で作られた無給電素子であり、放電管６の長手方向
中央部に沿ってそれと平行に設けられ、その脚部は空胴
壁内面に固定される。無給電素子26の位置、形状、寸法
の最適値は実験的に求められるが、一例を挙げると同図
のような位置、形状の場合、その長手方向の長さを約1/
2λ（λ：マイクロ波の自由空間波長）としたもので前
述の突起物23を設けた実施例の場合と同様に放電管の中
央部付近の紫外線発光強度を高めることができる。
案の別の実施例を示す。同図においては、通風孔など一
部省略して示したが第１図、第４図と同一の符号は同一
または相等する部分を示す、第５図において、26は金属
導体で作られた無給電素子であり、放電管６の長手方向
中央部に沿ってそれと平行に設けられ、その脚部は空胴
壁内面に固定される。無給電素子26の位置、形状、寸法
の最適値は実験的に求められるが、一例を挙げると同図
のような位置、形状の場合、その長手方向の長さを約1/
2λ（λ：マイクロ波の自由空間波長）としたもので前
述の突起物23を設けた実施例の場合と同様に放電管の中
央部付近の紫外線発光強度を高めることができる。
この場合、無給電素子26はアンテナ系における補助アン
テナのように導波器として機能するものと考えられる。
なお無給電素子26の形状は第５図のものに限定されるも
のではない。たとえば第６図（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ）に示すような形状のものに設計することができ
る。これらの形状のものは第５図の場合よりも全長を短
く設計できるので装置を小型化しようとする場合などに
有効である。また第５図の実施例では無給電素子26は放
電管６をはさんで一対設けているが、必ずしもその必要
はなく単一であっても効果を生じる。
テナのように導波器として機能するものと考えられる。
なお無給電素子26の形状は第５図のものに限定されるも
のではない。たとえば第６図（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ）に示すような形状のものに設計することができ
る。これらの形状のものは第５図の場合よりも全長を短
く設計できるので装置を小型化しようとする場合などに
有効である。また第５図の実施例では無給電素子26は放
電管６をはさんで一対設けているが、必ずしもその必要
はなく単一であっても効果を生じる。
以上説明したように、本考案によれば、アンテナ部から
遠い放電管中央部からも強い紫外線発光が得られるとと
もに、放電管長軸方向の紫外線量分布および焦点への集
光度を変えることが可能であり、目的に応じて最適の紫
外線照射条件を得ることができ、実用上の効果大であ
る。
遠い放電管中央部からも強い紫外線発光が得られるとと
もに、放電管長軸方向の紫外線量分布および焦点への集
光度を変えることが可能であり、目的に応じて最適の紫
外線照射条件を得ることができ、実用上の効果大であ
る。
第１図は本考案の一実施例を示す説明図、第２図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は従来構造のものおよび本考案
のものの紫外線量の実測データを示す説明図、第３図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は各突起物の形状の実施例を示
す図、第４図、第５図は各々本考案の別の実施例を示す
説明図、第６図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は各無
給電素子の実施例を示す図、第７図は従来のマイクロ波
無電極放電管装置の一例の構成を示す説明図、第８図は
第７図の発光部の詳細な構造を示す説明図、第９図はア
ンテナ部の動作を示す説明図である。 ４……導波管、５……マイクロ波結合部、51……アンテ
ナ部、52……支持部、６……無電極放電管、７……メッ
シュ、８……コールドミラー、13……空胴、14……挿入
金属板、23,23a……突起部、26……無給電素子。
（ａ），（ｂ），（ｃ）は従来構造のものおよび本考案
のものの紫外線量の実測データを示す説明図、第３図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は各突起物の形状の実施例を示
す図、第４図、第５図は各々本考案の別の実施例を示す
説明図、第６図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は各無
給電素子の実施例を示す図、第７図は従来のマイクロ波
無電極放電管装置の一例の構成を示す説明図、第８図は
第７図の発光部の詳細な構造を示す説明図、第９図はア
ンテナ部の動作を示す説明図である。 ４……導波管、５……マイクロ波結合部、51……アンテ
ナ部、52……支持部、６……無電極放電管、７……メッ
シュ、８……コールドミラー、13……空胴、14……挿入
金属板、23,23a……突起部、26……無給電素子。
Claims (2)
- 【請求項１】一方の開放した面にマイクロ波を遮断し紫
外線を透過するメッシュが取付けられた箱形状の空胴内
にマイクロ波の励起によってプラズマ放電を起こす棒状
の無電極放電管が上記空胴の長手方向に配設され、マイ
クロ波が上記無電極放電管の両端部にそれぞれ平行に配
設された一対のマイクロ波結合部のアンテナ部を介して
上記無電極放電管に供給され、上記空胴の開放した面か
ら紫外線が放射されるマイクロ波無電極放電管装置にお
いて、 上記空胴の壁内面の上記無電極放電管の中央部に対向す
る部分に、上記無電極放電管との間隔を上記一対のマイ
クロ波結合部のそれぞれのアンテナ部が平行に配設され
た上記両端部に対向する部分より狭くする突起部を設け
たことを特徴とするマイクロ波無電極放電管装置。 - 【請求項２】一方の開放した面にマイクロ波を遮断し紫
外線を透過するメッシュが取付けられた箱形状の空胴内
にマイクロ波の励起によってプラズマ放電を起こす棒状
の無電極放電管が上記空胴の長手方向に配設され、マイ
クロ波が上記無電極放電管の両端部にそれぞれ平行に配
設された一対のマイクロ波結合部のアンテナ部を介して
上記無電極放電管に供給され、上記空胴の開放した面か
ら紫外線が放射されるマイクロ波無電極放電管装置にお
いて、 上記無電極放電管の中央部の近傍に、かつ上記無電極放
電管と平行に無給電素子を設けたことを特徴とするマイ
クロ波無電極放電管装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7616589U JPH0735358Y2 (ja) | 1988-11-25 | 1989-06-30 | マイクロ波無電極放電管装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63-152421 | 1988-11-25 | ||
| JP15242188 | 1988-11-25 | ||
| JP7616589U JPH0735358Y2 (ja) | 1988-11-25 | 1989-06-30 | マイクロ波無電極放電管装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02129604U JPH02129604U (ja) | 1990-10-25 |
| JPH0735358Y2 true JPH0735358Y2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=31718480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7616589U Expired - Fee Related JPH0735358Y2 (ja) | 1988-11-25 | 1989-06-30 | マイクロ波無電極放電管装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0735358Y2 (ja) |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP7616589U patent/JPH0735358Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02129604U (ja) | 1990-10-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |