JPH11354073A - フラッシュランプ及びフラッシュランプ用トリガプローブ電極 - Google Patents
フラッシュランプ及びフラッシュランプ用トリガプローブ電極Info
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- JPH11354073A JPH11354073A JP15596198A JP15596198A JPH11354073A JP H11354073 A JPH11354073 A JP H11354073A JP 15596198 A JP15596198 A JP 15596198A JP 15596198 A JP15596198 A JP 15596198A JP H11354073 A JPH11354073 A JP H11354073A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光出力の安定性を改善したフラッシュラン
プ、及びフラッシュランプ用トリガプローブ電極を提供
することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、不活性ガスを封入した密閉容
器Ｈ内に設けられる陽極９と陰極８との間の放電を制御
するフラッシュランプ用トリガプローブ電極１２，１３
において、陽極９と陰極８との間に配置されるべき先端
部２０を有する電極基材１８と、電極基材１８の先端部
２０に被覆されダイヤモンドを主成分として含有するダ
イヤモンド薄膜２１とを備える構成である。この場合、
フラッシュランプ１の密閉容器Ｈ内で陰極８と陽極９と
の間に先端部２０が配置された状態でトリガ電圧パルス
の印加により放電が起こる際に、ダイヤモンドの高い電
子放出能により、放電がダイヤモンド薄膜２１の表面上
のごく制限された位置で起こる。
プ、及びフラッシュランプ用トリガプローブ電極を提供
することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、不活性ガスを封入した密閉容
器Ｈ内に設けられる陽極９と陰極８との間の放電を制御
するフラッシュランプ用トリガプローブ電極１２，１３
において、陽極９と陰極８との間に配置されるべき先端
部２０を有する電極基材１８と、電極基材１８の先端部
２０に被覆されダイヤモンドを主成分として含有するダ
イヤモンド薄膜２１とを備える構成である。この場合、
フラッシュランプ１の密閉容器Ｈ内で陰極８と陽極９と
の間に先端部２０が配置された状態でトリガ電圧パルス
の印加により放電が起こる際に、ダイヤモンドの高い電
子放出能により、放電がダイヤモンド薄膜２１の表面上
のごく制限された位置で起こる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、分光分析、発光分
析などの光源、ストロボ用光源又は高画像処理用光源な
どに利用されるフラッシュランプ及びフラッシュランプ
の放電を制御するフラッシュランプ用トリガプローブ電
極に関する。
析などの光源、ストロボ用光源又は高画像処理用光源な
どに利用されるフラッシュランプ及びフラッシュランプ
の放電を制御するフラッシュランプ用トリガプローブ電
極に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、分光分析機器、発光分析機器
などの光源として、また、ストロボ用光源、又は高画像
処理用光源としてフラッシュランプが利用されている。
このようなフラッシュランプとして、例えば特開昭６０
−１５１９５３号公報に記載されるものがある。このフ
ラッシュランプにおいては、不活性ガスを封入した密閉
容器内に陽極と陰極とが互いに向き合って配置され、ま
た、密閉容器内にはモリブデンやタングステンなどの高
融点金属からなる針状のトリガプローブ電極が設けら
れ、その先端部が陽極と陰極との間に配置されている。
更に、密閉容器内には、トリガプローブ電極とともに陽
極と陰極との間の放電を制御するスパーカ電極が設けら
れている。そして、陽極と陰極との間に適当な電圧を印
加した状態でトリガプローブ電極及びスパーカ電極にト
リガ電圧が印加されると、陰極と陽極との間にアーク放
電が生成され、その放電に伴って密閉容器の外部にパル
ス光が放射される。
などの光源として、また、ストロボ用光源、又は高画像
処理用光源としてフラッシュランプが利用されている。
このようなフラッシュランプとして、例えば特開昭６０
−１５１９５３号公報に記載されるものがある。このフ
ラッシュランプにおいては、不活性ガスを封入した密閉
容器内に陽極と陰極とが互いに向き合って配置され、ま
た、密閉容器内にはモリブデンやタングステンなどの高
融点金属からなる針状のトリガプローブ電極が設けら
れ、その先端部が陽極と陰極との間に配置されている。
更に、密閉容器内には、トリガプローブ電極とともに陽
極と陰極との間の放電を制御するスパーカ電極が設けら
れている。そして、陽極と陰極との間に適当な電圧を印
加した状態でトリガプローブ電極及びスパーカ電極にト
リガ電圧が印加されると、陰極と陽極との間にアーク放
電が生成され、その放電に伴って密閉容器の外部にパル
ス光が放射される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来からあるフラッシュランプにおいては、高い再現
性が要求される分析機器や、精密なタイミングでの発光
が要求される分析機器に用いられる場合、フラッシュ毎
に放射される光出力の安定性が十分とは言えず、上記の
分析機器などにおいて要求される０．８〜１％ｐ−ｐレ
ベルの高度な光出力安定性を達成することができなかっ
た。
た従来からあるフラッシュランプにおいては、高い再現
性が要求される分析機器や、精密なタイミングでの発光
が要求される分析機器に用いられる場合、フラッシュ毎
に放射される光出力の安定性が十分とは言えず、上記の
分析機器などにおいて要求される０．８〜１％ｐ−ｐレ
ベルの高度な光出力安定性を達成することができなかっ
た。
【０００４】そこで、本発明は、上記事情に鑑み、光出
力の安定性を改善したフラッシュランプ及びフラッシュ
ランプ用トリガプローブ電極を提供することを目的とす
る。
力の安定性を改善したフラッシュランプ及びフラッシュ
ランプ用トリガプローブ電極を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、フラッシ
ュランプの光出力安定性を改善すべく鋭意検討した結
果、フラッシュランプの光出力の不安定性の原因が、陽
極と陰極との間のアーク放電の経路が一定せず変動する
ことにあり、更にこの放電経路の変動が、タングステン
やモリブデンからなるトリガプローブ電極の表面におけ
る放電位置の変動に起因することを見い出し、本発明を
完成させた。
ュランプの光出力安定性を改善すべく鋭意検討した結
果、フラッシュランプの光出力の不安定性の原因が、陽
極と陰極との間のアーク放電の経路が一定せず変動する
ことにあり、更にこの放電経路の変動が、タングステン
やモリブデンからなるトリガプローブ電極の表面におけ
る放電位置の変動に起因することを見い出し、本発明を
完成させた。
【０００６】すなわち、本発明は、不活性ガスを封入し
た密閉容器内に設けられる陽極と陰極との間の放電を制
御するフラッシュランプ用トリガプローブ電極におい
て、陽極と陰極との間に配置されるべき先端部を有する
電極基材と、電極基材の先端部に被覆されダイヤモンド
を主成分として含有するダイヤモンド薄膜とを備えるこ
とを特徴とする。ここで、「ダイヤモンド薄膜」とは、
ダイヤモンドのみで構成される膜も含むものとする。
た密閉容器内に設けられる陽極と陰極との間の放電を制
御するフラッシュランプ用トリガプローブ電極におい
て、陽極と陰極との間に配置されるべき先端部を有する
電極基材と、電極基材の先端部に被覆されダイヤモンド
を主成分として含有するダイヤモンド薄膜とを備えるこ
とを特徴とする。ここで、「ダイヤモンド薄膜」とは、
ダイヤモンドのみで構成される膜も含むものとする。
【０００７】本発明によるフラッシュランプ用トリガプ
ローブ電極によれば、フラッシュランプの密閉容器内で
陰極と陽極との間に先端部が配置された状態でトリガ電
圧パルスの印加によって放電が起こる際に、ダイヤモン
ドの高い電子放出能により、放電がダイヤモンド薄膜の
表面上のごく制限された領域で起こる。
ローブ電極によれば、フラッシュランプの密閉容器内で
陰極と陽極との間に先端部が配置された状態でトリガ電
圧パルスの印加によって放電が起こる際に、ダイヤモン
ドの高い電子放出能により、放電がダイヤモンド薄膜の
表面上のごく制限された領域で起こる。
【０００８】また、本発明によるフラッシュランプ用ト
リガプローブ電極においては、電極基材の先端部が円錐
状となっていることが好ましい。この場合、電極基材の
先端部を円錐状とすることでダイヤモンド薄膜が円錐状
となり、その頂点で放電が起こりやすくなり、放電がよ
り制限された領域で起こることとなる。
リガプローブ電極においては、電極基材の先端部が円錐
状となっていることが好ましい。この場合、電極基材の
先端部を円錐状とすることでダイヤモンド薄膜が円錐状
となり、その頂点で放電が起こりやすくなり、放電がよ
り制限された領域で起こることとなる。
【０００９】また、本発明によるフラッシュランプ用ト
リガプローブ電極において、ダイヤモンド薄膜にはＩＩ
Ｉ族及びＶ族の元素からなる群より選択される少なくと
も１つの元素がドープされていることが好ましい。この
場合、ダイヤモンド薄膜は半導体化されて電気伝導性が
向上し、電子放出効率が向上する。
リガプローブ電極において、ダイヤモンド薄膜にはＩＩ
Ｉ族及びＶ族の元素からなる群より選択される少なくと
も１つの元素がドープされていることが好ましい。この
場合、ダイヤモンド薄膜は半導体化されて電気伝導性が
向上し、電子放出効率が向上する。
【００１０】更に、本発明によるフラッシュランプ用ト
リガプローブ電極において、電極基材は、モリブデン及
び／又はタングステンからなることが好ましい。この場
合、電極基材がモリブデン及び／又はタングステンなど
の高融点金属からなることでトリガプローブ電極が放電
時の高温に十分に耐えることができる。
リガプローブ電極において、電極基材は、モリブデン及
び／又はタングステンからなることが好ましい。この場
合、電極基材がモリブデン及び／又はタングステンなど
の高融点金属からなることでトリガプローブ電極が放電
時の高温に十分に耐えることができる。
【００１１】また、本発明によるフラッシュランプは、
不活性ガスを封入した密閉容器と、密閉容器内に設けら
れる陽極及び陰極と、密閉容器内に設けられ陽極と陰極
との間の放電を制御する上記のトリガプローブ電極と、
陰極又は陽極に接続されトリガプローブ電極とともに陽
極と陰極との間の放電を制御するスパーカ電極とを備え
ることを特徴とする。
不活性ガスを封入した密閉容器と、密閉容器内に設けら
れる陽極及び陰極と、密閉容器内に設けられ陽極と陰極
との間の放電を制御する上記のトリガプローブ電極と、
陰極又は陽極に接続されトリガプローブ電極とともに陽
極と陰極との間の放電を制御するスパーカ電極とを備え
ることを特徴とする。
【００１２】本発明のフラッシュランプによれば、トリ
ガプローブ電極にトリガ電圧パルスの印加により放電が
起こる際に、ダイヤモンドのもつ高い電子放出能によ
り、放電がダイヤモンド薄膜の表面上のごく制限された
領域で起こる。従って、密閉容器の外側に放射される光
出力の安定性が向上する。
ガプローブ電極にトリガ電圧パルスの印加により放電が
起こる際に、ダイヤモンドのもつ高い電子放出能によ
り、放電がダイヤモンド薄膜の表面上のごく制限された
領域で起こる。従って、密閉容器の外側に放射される光
出力の安定性が向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるフ
ラッシュランプの好適な実施形態について詳細に説明す
る。
ラッシュランプの好適な実施形態について詳細に説明す
る。
【００１４】図１は、本発明に係るフラッシュランプの
外観を示す平面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う
断面図である。これら図面に示すフラッシュランプ１
は、円筒状のガラス製バルブ２を有し、このバルブ２の
一端は投光窓４となっており、バルブ２の他端は基部６
となっており、基部６には、５本のガラス製ステム３
０，３１，３２，３３，３４が貫通している。また、ガ
ラス製バルブ２の内部には、不活性ガスの一例としてキ
セノンガスが、基部６を貫通する排気パイプ（図示せ
ず）を通して導入され、この排気パイプを溶着させるこ
とでバルブ２内に封入され、このようにして、フラッシ
ュランプ１の密閉型容器Ｈが構成されている。
外観を示す平面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う
断面図である。これら図面に示すフラッシュランプ１
は、円筒状のガラス製バルブ２を有し、このバルブ２の
一端は投光窓４となっており、バルブ２の他端は基部６
となっており、基部６には、５本のガラス製ステム３
０，３１，３２，３３，３４が貫通している。また、ガ
ラス製バルブ２の内部には、不活性ガスの一例としてキ
セノンガスが、基部６を貫通する排気パイプ（図示せ
ず）を通して導入され、この排気パイプを溶着させるこ
とでバルブ２内に封入され、このようにして、フラッシ
ュランプ１の密閉型容器Ｈが構成されている。
【００１５】この容器Ｈ内には、アーク放電を引き起こ
す陰極８と陽極９とが配置され、これら電極８，９はス
テムピン１０，１１を介してステム３０，３１に固定さ
れている。また、容器Ｈ内には、スパーカ電極１６が配
置され、このスパーカ電極１６は、ステムピン１７を介
してステム３２に固定され、同時に陰極８に電気的に接
続されている。更に、容器Ｈ内には、２本の同一構成の
トリガプローブ電極１２，１３が配置され、これら電極
１２，１３は、ステムピン１４，１５を介してステム３
３，３４に固定されている。
す陰極８と陽極９とが配置され、これら電極８，９はス
テムピン１０，１１を介してステム３０，３１に固定さ
れている。また、容器Ｈ内には、スパーカ電極１６が配
置され、このスパーカ電極１６は、ステムピン１７を介
してステム３２に固定され、同時に陰極８に電気的に接
続されている。更に、容器Ｈ内には、２本の同一構成の
トリガプローブ電極１２，１３が配置され、これら電極
１２，１３は、ステムピン１４，１５を介してステム３
３，３４に固定されている。
【００１６】そこで、ステムピン１０，１１を介して、
陰極８と陰極９との間に所定の電圧を印加し、ステムピ
ン１４，１５，１７を介して、トリガプローブ電極１
２，１３及びスパーカ電極１６にトリガ電圧パルスを印
加すると、トリガプローブ電極１２，１３に放電が発生
し、この放電に伴って陰極８と陽極９との間にアークの
主放電が発生する。
陰極８と陰極９との間に所定の電圧を印加し、ステムピ
ン１４，１５，１７を介して、トリガプローブ電極１
２，１３及びスパーカ電極１６にトリガ電圧パルスを印
加すると、トリガプローブ電極１２，１３に放電が発生
し、この放電に伴って陰極８と陽極９との間にアークの
主放電が発生する。
【００１７】図３は、本発明に係るトリガプローブ電極
１２を示す一部拡大側面図である。図３に示すように、
トリガプローブ電極１２は針状の電極基材１８を有して
いる。電極基材１８は、好ましくはモリブデン又はタン
グステンが用いられる。このように電極基材１８として
モリブデン又はタングステンなどを用いることで、トリ
ガプローブ電極１２，１３がアーク放電時の高温に十分
に耐えることができる。なお、電極基材１８の直径は、
通常は０．２〜０．５ｍｍである。
１２を示す一部拡大側面図である。図３に示すように、
トリガプローブ電極１２は針状の電極基材１８を有して
いる。電極基材１８は、好ましくはモリブデン又はタン
グステンが用いられる。このように電極基材１８として
モリブデン又はタングステンなどを用いることで、トリ
ガプローブ電極１２，１３がアーク放電時の高温に十分
に耐えることができる。なお、電極基材１８の直径は、
通常は０．２〜０．５ｍｍである。
【００１８】また、電極基材１８の先端部２０には、ダ
イヤモンド薄膜２１が被覆されている。ダイヤモンド薄
膜２１は、ダイヤモンドを主成分として含有するもので
ある。ダイヤモンドを主成分とするのは、ダイヤモンド
が電極基材１８を構成するタングステンなどよりも高い
電子放出能を有するからである。ここで、ダイヤモンド
薄膜２１中のダイヤモンドの含有率は、好ましくは５０
〜１００重量％である。
イヤモンド薄膜２１が被覆されている。ダイヤモンド薄
膜２１は、ダイヤモンドを主成分として含有するもので
ある。ダイヤモンドを主成分とするのは、ダイヤモンド
が電極基材１８を構成するタングステンなどよりも高い
電子放出能を有するからである。ここで、ダイヤモンド
薄膜２１中のダイヤモンドの含有率は、好ましくは５０
〜１００重量％である。
【００１９】また、ダイヤモンド薄膜２１には、他の成
分としてＩＩＩ族の元素がドープされている。ＩＩＩ族
の元素としては、ホウ素、ガリウムなどが挙げられる。
このようにダイヤモンド薄膜２１にＩＩＩ族の元素がド
ープされると、ダイヤモンド薄膜２１は半導体化されて
電気伝導性が向上し、電子放出効率がより向上するよう
になる。また、ダイヤモンド薄膜２１にＩＩＩ族の元素
がドープされることで、ダイヤモンド薄膜２１の結晶性
も向上する。また、ダイヤモンド薄膜２１中のＩＩＩ族
元素の濃度は、通常は１０16〜１０21ｃｍ-3であり、好
ましくは１０19〜１０21ｃｍ-3である。更に、電極基材
１８は、その先端部２０が円錐状となっている。このよ
うに先端部２０を円錐状とすることで、ダイヤモンド薄
膜２１も円錐状となり、ダイヤモンド薄膜２１の頂点で
放電が起こりやすくなり、放電がより制限された領域内
で起こるようになる。
分としてＩＩＩ族の元素がドープされている。ＩＩＩ族
の元素としては、ホウ素、ガリウムなどが挙げられる。
このようにダイヤモンド薄膜２１にＩＩＩ族の元素がド
ープされると、ダイヤモンド薄膜２１は半導体化されて
電気伝導性が向上し、電子放出効率がより向上するよう
になる。また、ダイヤモンド薄膜２１にＩＩＩ族の元素
がドープされることで、ダイヤモンド薄膜２１の結晶性
も向上する。また、ダイヤモンド薄膜２１中のＩＩＩ族
元素の濃度は、通常は１０16〜１０21ｃｍ-3であり、好
ましくは１０19〜１０21ｃｍ-3である。更に、電極基材
１８は、その先端部２０が円錐状となっている。このよ
うに先端部２０を円錐状とすることで、ダイヤモンド薄
膜２１も円錐状となり、ダイヤモンド薄膜２１の頂点で
放電が起こりやすくなり、放電がより制限された領域内
で起こるようになる。
【００２０】なお、ダイヤモンド薄膜２１の厚さは、通
常は０．１〜２０μｍであり、より好ましくは３〜１０
μｍである。また、ダイヤモンド薄膜２１が形成される
領域は、電極基材１８の先端部２０の頂点から２〜５ｍ
ｍの領域である。
常は０．１〜２０μｍであり、より好ましくは３〜１０
μｍである。また、ダイヤモンド薄膜２１が形成される
領域は、電極基材１８の先端部２０の頂点から２〜５ｍ
ｍの領域である。
【００２１】ここで、電極基材１８の先端部２０の表面
にダイヤモンド薄膜２１を被覆する方法について説明す
る。
にダイヤモンド薄膜２１を被覆する方法について説明す
る。
【００２２】まず、電極基材１８を反応チャンバ内に設
置し、電極基材１８の温度を６００〜１０００℃に設定
する。次いで、反応チャンバ内に原料ガス(水素希釈の
メタン０．５〜１０％、ジボラン０．５〜１００ｐｐ
ｍ、原料ガスの圧力１０Ｔｏｒｒ〜１ａｔｍ）を導入
し、反応チャンバ内にマイクロ波を照射する。このよう
にして、マイクロ波により混合ガスのプラズマが発生
し、電極基材１８の表面にＩＩＩ族の元素をドープした
ダイヤモンド薄膜２１が被覆される。
置し、電極基材１８の温度を６００〜１０００℃に設定
する。次いで、反応チャンバ内に原料ガス(水素希釈の
メタン０．５〜１０％、ジボラン０．５〜１００ｐｐ
ｍ、原料ガスの圧力１０Ｔｏｒｒ〜１ａｔｍ）を導入
し、反応チャンバ内にマイクロ波を照射する。このよう
にして、マイクロ波により混合ガスのプラズマが発生
し、電極基材１８の表面にＩＩＩ族の元素をドープした
ダイヤモンド薄膜２１が被覆される。
【００２３】以上のような構成をもったフラッシュラン
プ１によれば、電極基材１８の先端部２０にダイヤモン
ド薄膜２１が被覆されることで、トリガプローブ電極１
２，１３で放電が起こる際に、ダイヤモンドのもつ高い
電子放出能によって、放電がダイヤモンド薄膜２１の表
面上の様々な位置で起こらずごく制限された領域内、す
なわち電極基材１８の先端部２０の頂点付近で起こる。
この結果、トリガプローブ電極１２，１３の表面におけ
る放電位置が固定され、陰極８と陽極９との間のアーク
放電経路の変動が十分に防止される。従って、フラッシ
ュランプ１から放射される光出力が安定し、０．８〜１
％ｐ−ｐレベルの光出力安定性をも達成することが可能
となる。
プ１によれば、電極基材１８の先端部２０にダイヤモン
ド薄膜２１が被覆されることで、トリガプローブ電極１
２，１３で放電が起こる際に、ダイヤモンドのもつ高い
電子放出能によって、放電がダイヤモンド薄膜２１の表
面上の様々な位置で起こらずごく制限された領域内、す
なわち電極基材１８の先端部２０の頂点付近で起こる。
この結果、トリガプローブ電極１２，１３の表面におけ
る放電位置が固定され、陰極８と陽極９との間のアーク
放電経路の変動が十分に防止される。従って、フラッシ
ュランプ１から放射される光出力が安定し、０．８〜１
％ｐ−ｐレベルの光出力安定性をも達成することが可能
となる。
【００２４】なお、本発明は、前述した実施形態に限定
されるものではない。例えば、ダイヤモンド薄膜２１に
は、ＩＩＩ族の元素に代えて、Ｖ族の元素が含有されて
もよい。ここで、Ｖ族の元素としては、窒素、リン、砒
素などが挙げられる。また、ダイヤモンド薄膜２１にお
けるＶ族の元素の濃度は、ＩＩＩ族の元素の場合と同様
に１０18〜１０22ｃｍ-3である。この場合でも、ダイヤ
モンド薄膜２１は半導体化されて電気伝導性が向上し、
電子放出効率がより向上するようになる。また、ダイヤ
モンド薄膜２１に不純物がドープされることで、ダイヤ
モンド薄膜２１の結晶性も向上する。
されるものではない。例えば、ダイヤモンド薄膜２１に
は、ＩＩＩ族の元素に代えて、Ｖ族の元素が含有されて
もよい。ここで、Ｖ族の元素としては、窒素、リン、砒
素などが挙げられる。また、ダイヤモンド薄膜２１にお
けるＶ族の元素の濃度は、ＩＩＩ族の元素の場合と同様
に１０18〜１０22ｃｍ-3である。この場合でも、ダイヤ
モンド薄膜２１は半導体化されて電気伝導性が向上し、
電子放出効率がより向上するようになる。また、ダイヤ
モンド薄膜２１に不純物がドープされることで、ダイヤ
モンド薄膜２１の結晶性も向上する。
【００２５】また、ダイヤモンド薄膜２１は、ダイヤモ
ンドのみで構成されてもよい。
ンドのみで構成されてもよい。
【００２６】更に、トリガプローブ電極は、２本に限定
されず、陰極８と陽極９との間の距離に応じて適宜その
本数を変えることができる（例えば１〜５本）。
されず、陰極８と陽極９との間の距離に応じて適宜その
本数を変えることができる（例えば１〜５本）。
【００２７】以下、実施例により本発明の内容を具体的
に説明する。
に説明する。
【００２８】
【実施例】（実施例１）まず、トリガプローブ電極１２
を以下のようにして作製した。すなわち、まず、プレス
成形により、直径０．５ｍｍ、長さ１８ｍｍのタングス
テンからなる針状の電極基材１８を作製した。その後、
この電極基材１８の表面に対してダイヤモンド粉末を用
いてバフ研磨し、電極基材１８の表面を粗面化した。
を以下のようにして作製した。すなわち、まず、プレス
成形により、直径０．５ｍｍ、長さ１８ｍｍのタングス
テンからなる針状の電極基材１８を作製した。その後、
この電極基材１８の表面に対してダイヤモンド粉末を用
いてバフ研磨し、電極基材１８の表面を粗面化した。
【００２９】次に、この粗面化した電極基材１８を反応
チャンバ内に設置し、電極基材１８の温度を８５０℃に
設定して、反応容器内に原料ガス(水素希釈のメタン
０．５％、ジボラン５ｐｐｍ、原料ガスの圧力１００Ｔ
ｏｒｒ）を導入した。そして、反応チャンバ内にマイク
ロ波を照射したところ、電極基材１８の先端部２０の頂
点から５ｍｍの領域にわたって多結晶ダイヤモンド薄膜
２１が形成された。数時間経過後には、電極基材１８の
表面に厚さ１０μｍ、硼素の濃度が１０21ｃｍ-3程度で
あるダイヤモンド薄膜２１が被覆され、トリガプローブ
電極１２が得られた。また、上記と同様にしてトリガプ
ローブ電極１３も作製した。
チャンバ内に設置し、電極基材１８の温度を８５０℃に
設定して、反応容器内に原料ガス(水素希釈のメタン
０．５％、ジボラン５ｐｐｍ、原料ガスの圧力１００Ｔ
ｏｒｒ）を導入した。そして、反応チャンバ内にマイク
ロ波を照射したところ、電極基材１８の先端部２０の頂
点から５ｍｍの領域にわたって多結晶ダイヤモンド薄膜
２１が形成された。数時間経過後には、電極基材１８の
表面に厚さ１０μｍ、硼素の濃度が１０21ｃｍ-3程度で
あるダイヤモンド薄膜２１が被覆され、トリガプローブ
電極１２が得られた。また、上記と同様にしてトリガプ
ローブ電極１３も作製した。
【００３０】一方、外径２８ｍｍ、内径２６ｍｍ、長さ
３０ｍｍの円筒状のガラス製バルブ２の内部に、陰極８
と陽極９とを互いに向き合わせて配置し、これら両電極
間の距離を３．０ｍｍとした。
３０ｍｍの円筒状のガラス製バルブ２の内部に、陰極８
と陽極９とを互いに向き合わせて配置し、これら両電極
間の距離を３．０ｍｍとした。
【００３１】続いて、得られたトリガプローブ電極１
２，１３をバルブ２内に配置し、電極１２，１３の先端
部２０が両電極間の距離を３等分するようにした。次い
で、排気パイプを通して真空ポンプにより真空引きし、
バルブ２内にキセノンガスを導入してバルブ２内の圧力
を１気圧程度とし、その後、排気パイプの先端を溶着さ
せてキセノンガスをバルブ２内に封入した。
２，１３をバルブ２内に配置し、電極１２，１３の先端
部２０が両電極間の距離を３等分するようにした。次い
で、排気パイプを通して真空ポンプにより真空引きし、
バルブ２内にキセノンガスを導入してバルブ２内の圧力
を１気圧程度とし、その後、排気パイプの先端を溶着さ
せてキセノンガスをバルブ２内に封入した。
【００３２】このようにして得られたフラッシュランプ
１について以下のようにして点灯試験を行った。
１について以下のようにして点灯試験を行った。
【００３３】すなわち、陰極８と陽極９に直流電圧１０
００Ｖを印加し、トリガプローブ電極１２，１３及びス
パーカ電極１６にそれぞれ１パルスあたりの入力エネル
ギー０．１ジュール、点灯周期１００Ｈｚのトリガ電圧
パルスを印加した。そして、この状態で光束安定度Ｓを
フラッシュランプの寿命期間（１０9パルス）にわたっ
て測定した。
００Ｖを印加し、トリガプローブ電極１２，１３及びス
パーカ電極１６にそれぞれ１パルスあたりの入力エネル
ギー０．１ジュール、点灯周期１００Ｈｚのトリガ電圧
パルスを印加した。そして、この状態で光束安定度Ｓを
フラッシュランプの寿命期間（１０9パルス）にわたっ
て測定した。
【００３４】ここで、光束安定度Ｓとは、フラッシュラ
ンプから出射される光強度のゆらぎを表すパラメータで
あり、以下のようにして算出した。すなわち、まず、ア
ークをレンズを通して、矩形スリットが形成された衝立
てに投影した。衝立ては、矩形スリットがアーク投影像
の中心にくるように配置し、このスリットを通過する光
強度を１０分間にわたってシリコンフォトダイオードで
測定した。そして、この測定結果から以下の式： Ｓ＝[（Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ）／Ｉｍａｘ]×１００
（％） を用いて光束安定度Ｓを計算した。なお、Ｉｍａｘは最
大光強度であり、Ｉｍｉｎは最小光強度である。また、
矩形スリットの大きさは、幅０．２ｍｍ、長さ３ｍｍと
した。
ンプから出射される光強度のゆらぎを表すパラメータで
あり、以下のようにして算出した。すなわち、まず、ア
ークをレンズを通して、矩形スリットが形成された衝立
てに投影した。衝立ては、矩形スリットがアーク投影像
の中心にくるように配置し、このスリットを通過する光
強度を１０分間にわたってシリコンフォトダイオードで
測定した。そして、この測定結果から以下の式： Ｓ＝[（Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ）／Ｉｍａｘ]×１００
（％） を用いて光束安定度Ｓを計算した。なお、Ｉｍａｘは最
大光強度であり、Ｉｍｉｎは最小光強度である。また、
矩形スリットの大きさは、幅０．２ｍｍ、長さ３ｍｍと
した。
【００３５】上記の点灯試験の結果を図４に示す。図４
に示すように、光束安定度Ｓは１．０％ｐ−ｐレベル以
下であり、極めて高い光出力安定性が得られることが分
かった。
に示すように、光束安定度Ｓは１．０％ｐ−ｐレベル以
下であり、極めて高い光出力安定性が得られることが分
かった。
【００３６】（比較例１）トリガプローブ電極１２，１
３として、電極基材１８の先端部２０の表面にダイヤモ
ンド薄膜２１のないものを用いた以外は、実施例１と同
様にしてフラッシュランプ１を用意した。このフラッシ
ュランプ１について、実施例１と同様にして点灯試験を
行い、光束安定度Ｓを測定した。この点灯試験の結果を
図５に示す。図５に示すように、光束安定度Ｓは、２．
０〜３．０％ｐ−ｐレベル程度であり、光出力の安定性
が十分でないことが分かった。
３として、電極基材１８の先端部２０の表面にダイヤモ
ンド薄膜２１のないものを用いた以外は、実施例１と同
様にしてフラッシュランプ１を用意した。このフラッシ
ュランプ１について、実施例１と同様にして点灯試験を
行い、光束安定度Ｓを測定した。この点灯試験の結果を
図５に示す。図５に示すように、光束安定度Ｓは、２．
０〜３．０％ｐ−ｐレベル程度であり、光出力の安定性
が十分でないことが分かった。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によるフラッ
シュランプによれば、トリガプローブ電極で放電が起こ
るときに、ダイヤモンドのもつ高い電子放出能によっ
て、放電がダイヤモンド薄膜の表面上のごく制限された
位置で起こる。この結果、トリガプローブ電極の表面に
おける放電位置が固定され、陰極と陽極との間のアーク
放電経路の変動が十分に防止される。従って、フラッシ
ュランプから放射される光出力が安定することとなる。
シュランプによれば、トリガプローブ電極で放電が起こ
るときに、ダイヤモンドのもつ高い電子放出能によっ
て、放電がダイヤモンド薄膜の表面上のごく制限された
位置で起こる。この結果、トリガプローブ電極の表面に
おける放電位置が固定され、陰極と陽極との間のアーク
放電経路の変動が十分に防止される。従って、フラッシ
ュランプから放射される光出力が安定することとなる。
【図１】本発明に係るフラッシュランプの一実施形態を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】本発明に係るフラッシュランプ用トリガプロー
ブ電極の一実施形態を示す側面図である。
ブ電極の一実施形態を示す側面図である。
【図４】実施例１に係るフラッシュランプの光出力を時
間に対して示すグラフである。
間に対して示すグラフである。
【図５】比較例１に係るフラッシュランプの光出力を時
間に対して示すグラフである。
間に対して示すグラフである。
１…フラッシュランプ、８…陰極、９…陽極、１２，１
３…トリガプローブ電極、１６…スパーカ電極、１８…
電極基材、２０…先端部、２１…ダイヤモンド薄膜、Ｈ
…密閉型容器。
３…トリガプローブ電極、１６…スパーカ電極、１８…
電極基材、２０…先端部、２１…ダイヤモンド薄膜、Ｈ
…密閉型容器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横田 嘉宏 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 橘 武史 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 不活性ガスを封入した密閉容器内に設け
られる陽極と陰極との間の放電を制御するフラッシュラ
ンプ用トリガプローブ電極において、 前記陽極と前記陰極との間に配置されるべき先端部を有
する電極基材と、 前記電極基材の先端部に被覆されダイヤモンドを主成分
として含有するダイヤモンド薄膜と、を備えることを特
徴とするフラッシュランプ用トリガブローブ電極。 - 【請求項２】 前記電極基材の先端部が円錐状となって
いることを特徴とする請求項１に記載のフラッシュラン
プ用トリガプローブ電極。 - 【請求項３】 前記ダイヤモンド薄膜にはＩＩＩ族及び
Ｖ族の元素からなる群より選択される少なくとも１つの
元素がドープされていることを特徴とする請求項１又は
２に記載のフラッシュランプ用トリガプローブ電極。 - 【請求項４】 前記電極基材は、モリブデン及び／又は
タングステンからなることを特徴とする請求項１〜３の
いずれか一項に記載のフラッシュランプ用トリガプロー
ブ電極。 - 【請求項５】 不活性ガスを封入した密閉容器と、 前記密閉容器内に設けられる陽極及び陰極と、 前記密閉容器内に設けられ前記陽極と前記陰極との間の
放電を制御する請求項１〜４のいずれか一項に記載のフ
ラッシュランプ用トリガプローブ電極と、 前記陰極又は前記陽極に接続され前記トリガプローブ電
極とともに前記陽極と前記陰極との間の放電を制御する
スパーカ電極と、を備えることを特徴とするフラッシュ
ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15596198A JP3398596B2 (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | フラッシュランプ及びフラッシュランプ用トリガプローブ電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15596198A JP3398596B2 (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | フラッシュランプ及びフラッシュランプ用トリガプローブ電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11354073A true JPH11354073A (ja) | 1999-12-24 |
| JP3398596B2 JP3398596B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=15617326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15596198A Expired - Fee Related JP3398596B2 (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | フラッシュランプ及びフラッシュランプ用トリガプローブ電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3398596B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000056126A1 (fr) * | 1999-03-15 | 2000-09-21 | Hamamatsu Photonics K.K. | Lampe eclair au xenon, et douille et redresseur pour lampe eclair au xenon |
| EP1564774A1 (en) | 2004-02-10 | 2005-08-17 | NuFlare Technology, Inc. | High brightness thermionic cathode |
| JP2008047363A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Hamamatsu Photonics Kk | フラッシュランプ |
| JP2012043736A (ja) * | 2010-08-23 | 2012-03-01 | Hamamatsu Photonics Kk | フラッシュランプ |
| JP2013127921A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Ushio Inc | 一端封止型ショートアーク型フラッシュランプ |
-
1998
- 1998-06-04 JP JP15596198A patent/JP3398596B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000056126A1 (fr) * | 1999-03-15 | 2000-09-21 | Hamamatsu Photonics K.K. | Lampe eclair au xenon, et douille et redresseur pour lampe eclair au xenon |
| EP1564774A1 (en) | 2004-02-10 | 2005-08-17 | NuFlare Technology, Inc. | High brightness thermionic cathode |
| EP1564774B1 (en) * | 2004-02-10 | 2012-04-25 | NuFlare Technology, Inc. | High brightness thermionic cathode |
| JP2008047363A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Hamamatsu Photonics Kk | フラッシュランプ |
| JP2012043736A (ja) * | 2010-08-23 | 2012-03-01 | Hamamatsu Photonics Kk | フラッシュランプ |
| JP2013127921A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Ushio Inc | 一端封止型ショートアーク型フラッシュランプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3398596B2 (ja) | 2003-04-21 |
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