JPH081799B2 - 高圧放電ランプ - Google Patents
高圧放電ランプInfo
- Publication number
- JPH081799B2 JPH081799B2 JP58242111A JP24211183A JPH081799B2 JP H081799 B2 JPH081799 B2 JP H081799B2 JP 58242111 A JP58242111 A JP 58242111A JP 24211183 A JP24211183 A JP 24211183A JP H081799 B2 JPH081799 B2 JP H081799B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure discharge
- discharge lamp
- high pressure
- ceramic capacitor
- thermistor
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/56—One or more circuit elements structurally associated with the lamp
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 この発明は、メタルハライドランプ、高圧ナトリウム
ランプ等の高圧放電ランプの改良に関し、特に、外球の
内部に発光管と共に始動装置を内蔵した高圧放電ランプ
の改良に関する。
ランプ等の高圧放電ランプの改良に関し、特に、外球の
内部に発光管と共に始動装置を内蔵した高圧放電ランプ
の改良に関する。
ロ．従来技術 メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプ等の高
圧放電ランプは一般に始動電圧が高く通常の商用電源電
圧で始動させるのは困難である。そこで、例えば半導体
素子やその他の電子部品を用いた始動装置により高圧パ
ルス電圧を発生させ、これを電源電圧と共にランプに印
加して始動させるようにしている。
圧放電ランプは一般に始動電圧が高く通常の商用電源電
圧で始動させるのは困難である。そこで、例えば半導体
素子やその他の電子部品を用いた始動装置により高圧パ
ルス電圧を発生させ、これを電源電圧と共にランプに印
加して始動させるようにしている。
第１図は、かかる高圧放電ランプの一例を示す。
第１図において１は外球で、この中に両端に一対の主
電極2a、2bを設けた発光管３と、主電極2a、2b間に並列
接続された非線形特性を有するコンデンサー４とが収納
されている。
電極2a、2bを設けた発光管３と、主電極2a、2b間に並列
接続された非線形特性を有するコンデンサー４とが収納
されている。
このコンデンサー４は例えば強誘電性セラミツクコン
デンサーなどであつて、第２図に示すように電圧Ｖの印
加とともに充電々流が流れ電荷量Ｑも増加するが、電圧
Ｖが一定値Vs（これを飽和電圧と称する）に達すると電
荷量Ｑが飽和して充電々流が急激に流れなくなる非線形
特性を有するものである。前記のように構成されている
高圧放電ランプの主電極2a、2bに誘導性リアクタンスで
構成される安定器５を介して交流電源６を接続すると、
電源電圧がコンデンサー４、及び主電極2a、2b間に印加
されコンデンサー４が充電される。そして、コンデンサ
ー４に印加される電圧が飽和電圧VSに達すると電荷量Ｑ
が飽和し急激に充電電流が流れなくなり、安定器５に流
れていた電流も同様に流れなくなるため、安定器巻線中
にL di/dt（Ｌは安定器５のインダクタンス）の大きさ
の高圧パルス電圧が発生する。このパルス電圧は、電源
電圧に重畳されて主電極2a、2b間に印加され、主電極2
a、2b間に主放電が発生する。このようにして高圧放電
ランプは始動する。
デンサーなどであつて、第２図に示すように電圧Ｖの印
加とともに充電々流が流れ電荷量Ｑも増加するが、電圧
Ｖが一定値Vs（これを飽和電圧と称する）に達すると電
荷量Ｑが飽和して充電々流が急激に流れなくなる非線形
特性を有するものである。前記のように構成されている
高圧放電ランプの主電極2a、2bに誘導性リアクタンスで
構成される安定器５を介して交流電源６を接続すると、
電源電圧がコンデンサー４、及び主電極2a、2b間に印加
されコンデンサー４が充電される。そして、コンデンサ
ー４に印加される電圧が飽和電圧VSに達すると電荷量Ｑ
が飽和し急激に充電電流が流れなくなり、安定器５に流
れていた電流も同様に流れなくなるため、安定器巻線中
にL di/dt（Ｌは安定器５のインダクタンス）の大きさ
の高圧パルス電圧が発生する。このパルス電圧は、電源
電圧に重畳されて主電極2a、2b間に印加され、主電極2
a、2b間に主放電が発生する。このようにして高圧放電
ランプは始動する。
このような構成においては、ランプが始動した後はラ
ンプ電圧のピーク値がコンデンサー４の飽和電圧以下と
なりパルス電圧の発生は停止するが、ランプ電圧が上昇
してランプ電圧のピーク値がコンデンサー４の飽和電圧
に達すると再び上記の動作によりパルス電圧が発生して
しまうことがある。そこで、このような欠点を除去する
ために第３図に示すように、コンデンサー４と直列にバ
イメタルスイツチ７を接続しておき、ランプが始動した
後は発光管からの熱によりコンデンサー４の回路を開放
するように構成したものも提案されている。
ンプ電圧のピーク値がコンデンサー４の飽和電圧以下と
なりパルス電圧の発生は停止するが、ランプ電圧が上昇
してランプ電圧のピーク値がコンデンサー４の飽和電圧
に達すると再び上記の動作によりパルス電圧が発生して
しまうことがある。そこで、このような欠点を除去する
ために第３図に示すように、コンデンサー４と直列にバ
イメタルスイツチ７を接続しておき、ランプが始動した
後は発光管からの熱によりコンデンサー４の回路を開放
するように構成したものも提案されている。
しかしながらバイメタルスイツチ７は機構上接点圧の
調整が難しく開放温度にバラツキが生じ、やすいという
難点がある。又、動作の確実性を期すため比較的低温で
バイメタルスイツチを開放するように調整すると、高圧
放電ランプの再始動時間が長くなり使用上問題となる。
調整が難しく開放温度にバラツキが生じ、やすいという
難点がある。又、動作の確実性を期すため比較的低温で
バイメタルスイツチを開放するように調整すると、高圧
放電ランプの再始動時間が長くなり使用上問題となる。
さらに大きな問題は、バイメタルスイツチの開閉接点
がしばしば融着しやすいという点である。この傾向は始
動装置にコンデンサーを使用した場合に特に著しい。そ
して、バイメタルスイツチの開閉接点が融着すると次の
ような問題が生ずる。すなわち、始動装置のコンデンサ
ーとして例えばチタン酸バリウム系の強誘電性スラミツ
クコンデンサーを用いた場合、高圧放電ランプの点灯中
セラミツクコンデンサー自体の温度も発光管の幅射熱を
受けて上昇する。一般にチタン酸バリウム系のセラミツ
クコンデンサーのキユリー点は120℃以下で、種々の添
加物にもよるが約80℃位が一般的である。そしてその比
誘電率は第５図（ａ）のＡ曲線で示すように、キユリー
点温度Tcpを超えると急激に低下し、コンデンサーは強
誘電性から常誘電性となり、非線形特性は直線性となり
パルス電圧の発生は停止する。のみならず、コンデンサ
ーの耐電圧特性も第５図（ａ）のＢ曲線で示すように著
しく低下してしまう。かかる状態でコンデンサーにラン
プ電圧を印加し続けると数百時間でコンデンサーは絶縁
不良を起して破損してしまう。
がしばしば融着しやすいという点である。この傾向は始
動装置にコンデンサーを使用した場合に特に著しい。そ
して、バイメタルスイツチの開閉接点が融着すると次の
ような問題が生ずる。すなわち、始動装置のコンデンサ
ーとして例えばチタン酸バリウム系の強誘電性スラミツ
クコンデンサーを用いた場合、高圧放電ランプの点灯中
セラミツクコンデンサー自体の温度も発光管の幅射熱を
受けて上昇する。一般にチタン酸バリウム系のセラミツ
クコンデンサーのキユリー点は120℃以下で、種々の添
加物にもよるが約80℃位が一般的である。そしてその比
誘電率は第５図（ａ）のＡ曲線で示すように、キユリー
点温度Tcpを超えると急激に低下し、コンデンサーは強
誘電性から常誘電性となり、非線形特性は直線性となり
パルス電圧の発生は停止する。のみならず、コンデンサ
ーの耐電圧特性も第５図（ａ）のＢ曲線で示すように著
しく低下してしまう。かかる状態でコンデンサーにラン
プ電圧を印加し続けると数百時間でコンデンサーは絶縁
不良を起して破損してしまう。
ハ．発明の目的 本発明は以上のような点に鑑みてなされたものであ
り、始動装置を構成するコンデンサーの破壊を防止して
動作を確実ならしめた高圧放電ランプを提供することを
目的とする。
り、始動装置を構成するコンデンサーの破壊を防止して
動作を確実ならしめた高圧放電ランプを提供することを
目的とする。
ニ．発明の構成及び作用 第４図に本発明に係る高圧放電ランプの回路例を示
す。これは、一対の電極1a、1bを有する発光管２を安定
器３を介して交流電源４に接続するとともに、発光管２
と並列に非線形特性を有するセラミツクコンデンサー５
と一定の温度−抵抗特性を有する正特性サーミスター６
との直列回路を接続したものである。７は外球を示す。
この構成で、前記セラミツクコンデンサー５は、例え
ば、チタン酸バリウム（BaTiO3）に数モル％のジルコニ
ウム酸バリウム（BaZrO3）とチタン酸ストロンチウム
（SrTiO3）と微量の希土類酸化物と二酸化マンガン（Mn
O2）を添加し、バインダーとともに混練後、造粒し円板
状にプレス成形したものを気中で焼成した基体に、銀膜
電極とリード端子を付設したものが適当である。また、
正特性サーミスター６は例えばチタン酸バリウム（BaTi
O3）にスズ酸バリウム（BaSnO3）を固溶化し、それに微
量の希土類酸化物を添加することによつて基体を半導体
化し、さらに二酸化マンガン（MnO2）を微量添加するこ
とによつて、その基体のキユリー点温度付近に大きな抵
抗変化をもたらせたものが適当である。これはスズ酸バ
リウム（BaSnO3）の添加量を変えることによりキユーリ
ー点を移動させ、抵抗−温度特性を変えることができ
る。この抵抗−温度特性の一例を第５図（ｂ）に示す。
この場合、正特性サーミスター６の抵抗変化の立ち上り
点Tsは、前記セラミツクコンデンサー５のキユーリー点
Tcp以下となるようにしておく。なお、正特性サーミス
ター６は、下記の式すなわち、 で表わせられる半導体であるため、高圧放電ランプの外
球内の高温雰囲気中に設置すると酸素が欠乏して導体と
なり、所定の作用を行わなくなる。そこで基体全体を低
融点ガラスでパツシベーシヨンすることによつて基体内
の酸素の移動を防ぐことにしておく必要がある。
す。これは、一対の電極1a、1bを有する発光管２を安定
器３を介して交流電源４に接続するとともに、発光管２
と並列に非線形特性を有するセラミツクコンデンサー５
と一定の温度−抵抗特性を有する正特性サーミスター６
との直列回路を接続したものである。７は外球を示す。
この構成で、前記セラミツクコンデンサー５は、例え
ば、チタン酸バリウム（BaTiO3）に数モル％のジルコニ
ウム酸バリウム（BaZrO3）とチタン酸ストロンチウム
（SrTiO3）と微量の希土類酸化物と二酸化マンガン（Mn
O2）を添加し、バインダーとともに混練後、造粒し円板
状にプレス成形したものを気中で焼成した基体に、銀膜
電極とリード端子を付設したものが適当である。また、
正特性サーミスター６は例えばチタン酸バリウム（BaTi
O3）にスズ酸バリウム（BaSnO3）を固溶化し、それに微
量の希土類酸化物を添加することによつて基体を半導体
化し、さらに二酸化マンガン（MnO2）を微量添加するこ
とによつて、その基体のキユリー点温度付近に大きな抵
抗変化をもたらせたものが適当である。これはスズ酸バ
リウム（BaSnO3）の添加量を変えることによりキユーリ
ー点を移動させ、抵抗−温度特性を変えることができ
る。この抵抗−温度特性の一例を第５図（ｂ）に示す。
この場合、正特性サーミスター６の抵抗変化の立ち上り
点Tsは、前記セラミツクコンデンサー５のキユーリー点
Tcp以下となるようにしておく。なお、正特性サーミス
ター６は、下記の式すなわち、 で表わせられる半導体であるため、高圧放電ランプの外
球内の高温雰囲気中に設置すると酸素が欠乏して導体と
なり、所定の作用を行わなくなる。そこで基体全体を低
融点ガラスでパツシベーシヨンすることによつて基体内
の酸素の移動を防ぐことにしておく必要がある。
以上のように構成されたランプにおいて交流電源４を
投入すると、電源電圧が発光管２の主電極1a、1b間に印
加されるとともに、導通又は非常に低抵抗状態にある正
特性サーミスター６を介してセラミツクコンデンサー５
にも印加されるこれによりセラミツクコンデンサー５に
充電々流が流れ、交流電源電圧のピーク値がセラミツク
コンデンサーの飽和電圧に達すると電荷量が飽和し、急
激に充電々流が流れなくなり、安定器３に流れていた電
流も同様に流れなくなる。このとき安定器の巻線中に高
圧パルス電圧が発生し、これが交流電源電圧に重畳され
て発光管２の主電極1a、1b間に印加されるためランプは
始動する。このようにして高圧放電ランプが始動した
後、ランプ電圧が上昇するとともに発光管２からの熱幅
射が大きくなり、セラミツクコンデンサー５のキユーリ
ー点Tcpより低い温度で正特性サーミスター６の抵抗値
が急上昇しセラミツクコンデンサー５への給電が止ま
り、パルス電圧の発生を防ぐと同時に、セラミツクコン
デンサー５の絶縁破壊を防ぐ。このようにして高圧放電
ランプが安定点灯状態に達して外球７内が高温となり、
セラミツクコンデンサー５が高温雰囲気中に晒されるよ
うになつた時には、正特性サーミスター６が高抵抗値を
維持しており、セラミツクコンデンサー５に電圧が印加
されることはない。したがつてセラミツクコンデンサー
５に対する電圧印加時間も短くなつて同セラミツクコン
デンサー５の劣化を抑制することができる。
投入すると、電源電圧が発光管２の主電極1a、1b間に印
加されるとともに、導通又は非常に低抵抗状態にある正
特性サーミスター６を介してセラミツクコンデンサー５
にも印加されるこれによりセラミツクコンデンサー５に
充電々流が流れ、交流電源電圧のピーク値がセラミツク
コンデンサーの飽和電圧に達すると電荷量が飽和し、急
激に充電々流が流れなくなり、安定器３に流れていた電
流も同様に流れなくなる。このとき安定器の巻線中に高
圧パルス電圧が発生し、これが交流電源電圧に重畳され
て発光管２の主電極1a、1b間に印加されるためランプは
始動する。このようにして高圧放電ランプが始動した
後、ランプ電圧が上昇するとともに発光管２からの熱幅
射が大きくなり、セラミツクコンデンサー５のキユーリ
ー点Tcpより低い温度で正特性サーミスター６の抵抗値
が急上昇しセラミツクコンデンサー５への給電が止ま
り、パルス電圧の発生を防ぐと同時に、セラミツクコン
デンサー５の絶縁破壊を防ぐ。このようにして高圧放電
ランプが安定点灯状態に達して外球７内が高温となり、
セラミツクコンデンサー５が高温雰囲気中に晒されるよ
うになつた時には、正特性サーミスター６が高抵抗値を
維持しており、セラミツクコンデンサー５に電圧が印加
されることはない。したがつてセラミツクコンデンサー
５に対する電圧印加時間も短くなつて同セラミツクコン
デンサー５の劣化を抑制することができる。
なお、本発明に係る高圧放電ランプは第４図に示す回
路構成に限らず第６図に示すように、半導体スイツチ８
とセラミツクコンデンサー５を直列に接続したものや、
第７図に示すように、半導体スイツチ８とダイオード９
を並列に接続し、その一端にセラミツクコンデンサー５
接続してなる始動装置を発光管２と並列に接続したもの
でもよい。
路構成に限らず第６図に示すように、半導体スイツチ８
とセラミツクコンデンサー５を直列に接続したものや、
第７図に示すように、半導体スイツチ８とダイオード９
を並列に接続し、その一端にセラミツクコンデンサー５
接続してなる始動装置を発光管２と並列に接続したもの
でもよい。
また、セラミツクコンデンサー５、半導体スイツチ
８、ダイオード９、正特性サーミスター６等は外球７内
に限らず口金（図示せず）内に収納してもよい。
８、ダイオード９、正特性サーミスター６等は外球７内
に限らず口金（図示せず）内に収納してもよい。
ただし、上記した各素子を外球７内又は口金内に収納
することにより、安定器３として安価な水銀ランプ用安
定器の使用が可能となり、設備全体を安価に構成するこ
とができる。
することにより、安定器３として安価な水銀ランプ用安
定器の使用が可能となり、設備全体を安価に構成するこ
とができる。
ホ．発明の効果 以上述べたように本発明に係る高圧放電ランプは、非
線形特性を有するセラミツクコンデンサーとランプの点
灯による熱で高抵抗となる正特性サーミスターを直列接
続してなる始動装置を外球又は口金に収納するととも
に、前記正特性サーミスターの抵抗変化の立ち上り点を
前記セラミツクコンデンサーのキユーリー点以下に選定
したので、始動に際して高圧パルス電圧を確実に発生さ
せることができるだけでなく、ランプの点灯中はセラミ
ツクコンデンサーによるパルス電圧発生動作を確実に停
止させて、セラミツクコンデンサーの劣化を防止でき
る。また、不必要な高周波雑音の発生や発光管の主電極
の早期劣化を防止することもできるという効果がある。
線形特性を有するセラミツクコンデンサーとランプの点
灯による熱で高抵抗となる正特性サーミスターを直列接
続してなる始動装置を外球又は口金に収納するととも
に、前記正特性サーミスターの抵抗変化の立ち上り点を
前記セラミツクコンデンサーのキユーリー点以下に選定
したので、始動に際して高圧パルス電圧を確実に発生さ
せることができるだけでなく、ランプの点灯中はセラミ
ツクコンデンサーによるパルス電圧発生動作を確実に停
止させて、セラミツクコンデンサーの劣化を防止でき
る。また、不必要な高周波雑音の発生や発光管の主電極
の早期劣化を防止することもできるという効果がある。
第１図及び第３図は従来の高圧放電ランプの回路図、第
２図は同ランプに使用されるコンデンサーの電圧−電荷
特性図、第４図は本発明に係る高圧放電ランプの回路
例、第５図（ａ）は同ランプに使用するセラミツクコン
デンサーの温度−比誘電率特性図、第５図（ｂ）は同ラ
ンプに使用する正特性サーミスターの温度−抵抗特性
図、第６図及び第７図は本発明に係る高圧放電ランプの
他の回路例である。 第４図乃至第７図において、1a・1b……主電極、２……
発光管、３……安定器、４……交流電源、５……セラミ
ツクコンデンサー、６……正特性サーミスター、７……
外球、８……半導体スイツチ、９……ダイオード。
２図は同ランプに使用されるコンデンサーの電圧−電荷
特性図、第４図は本発明に係る高圧放電ランプの回路
例、第５図（ａ）は同ランプに使用するセラミツクコン
デンサーの温度−比誘電率特性図、第５図（ｂ）は同ラ
ンプに使用する正特性サーミスターの温度−抵抗特性
図、第６図及び第７図は本発明に係る高圧放電ランプの
他の回路例である。 第４図乃至第７図において、1a・1b……主電極、２……
発光管、３……安定器、４……交流電源、５……セラミ
ツクコンデンサー、６……正特性サーミスター、７……
外球、８……半導体スイツチ、９……ダイオード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩沢 厚雄 埼玉県行田市壱里山町１の１ 岩崎電気株 式会社埼玉製作所内 (56)参考文献 特開 昭58−169893（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−35298（ＪＰ，Ｕ)
Claims (5)
- 【請求項１】一対の主電極（1a）（1b）を封着した発光
管（２）、及び電圧非線形特性を有する強誘電性セラミ
ックコンデンサー（５）と熱で導通抵抗が大きくなる正
特性サーミスター（６）との直列回路を含む該発光管に
並列に接続された始動パルス発生回路とからなり、前記
パルス発生回路は外球（７）または口金の内部に収容さ
れており、そして前記正特性サーミスター（６）の抵抗
変化の立ち上がり点温度（Ts）が前記セラミックコンデ
ンサー（５）のキューリー点温度（Tcp）より低く設定
され、それにより発光管の点灯時の熱で前記コンデンサ
ーが加熱されて常誘電性となる前に、前記サーミスター
が発光管の点灯時の熱で加熱され高抵抗となるようにさ
れていることを特徴とする高圧放電ランプ。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の高圧放電ラ
ンプにおいて、前記サーミスターは低融点ガラスでパッ
シベーションされていることを特徴とする高圧放電ラン
プ。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載の高圧放電ラ
ンプにおいて、前記サーミスターはチタン酸バリウムに
スズ酸バリウムを固容化し、それに微量の希土類酸化物
を添加することによって半導体化し、更に二酸化マンガ
ンを微量添加することによって形成されたものであるこ
とを特徴とする高圧放電ランプ。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項に記載の高圧放電ラ
ンプにおいて、前記始動パルス発生回路は該直列回路に
直列な半導体スイッチ（８）を含むことを特徴とする高
圧放電ランプ。 - 【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載の高圧放電ラ
ンプにおいて、前記始動パルス発生回路は該半導体スイ
ッチ（８）に並列なダイオード（９）を含むことを特徴
とする高圧放電ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58242111A JPH081799B2 (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 高圧放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58242111A JPH081799B2 (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 高圧放電ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60136152A JPS60136152A (ja) | 1985-07-19 |
| JPH081799B2 true JPH081799B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=17084458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58242111A Expired - Lifetime JPH081799B2 (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 高圧放電ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH081799B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4647819A (en) * | 1985-01-16 | 1987-03-03 | Gte Products Corporation | Metal vapor lamp starting and operating apparatus |
| JP2814833B2 (ja) * | 1992-04-10 | 1998-10-27 | 岩崎電気株式会社 | 始動器内蔵形高圧蒸気放電灯 |
| CN1378411A (zh) * | 2001-03-29 | 2002-11-06 | 马士科技有限公司 | 无闪烁荧光灯启辉器 |
| JP2010003414A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Iwasaki Electric Co Ltd | メタルハライドランプ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5835298U (ja) * | 1981-09-01 | 1983-03-08 | 三菱電機株式会社 | 高圧放電ランプ点灯装置 |
| JPS58169893A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-06 | 東芝ライテック株式会社 | 放電灯点灯装置 |
-
1983
- 1983-12-23 JP JP58242111A patent/JPH081799B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60136152A (ja) | 1985-07-19 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |