JPS581963A - 低圧水銀蒸気放電灯 - Google Patents
低圧水銀蒸気放電灯Info
- Publication number
- JPS581963A JPS581963A JP9924381A JP9924381A JPS581963A JP S581963 A JPS581963 A JP S581963A JP 9924381 A JP9924381 A JP 9924381A JP 9924381 A JP9924381 A JP 9924381A JP S581963 A JPS581963 A JP S581963A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- magnetic field
- electrons
- fluorescent lamp
- discharge lamp
- 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.)
- Pending
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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
- H01J61/70—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
- H01J61/72—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a main light-emitting filling of easily vaporisable metal vapour, e.g. mercury
Landscapes
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えばけい光ランプのような低圧水銀蒸気放
電灯（以下、低圧放電灯と略称する）に関する。
電灯（以下、低圧放電灯と略称する）に関する。
従来の低圧放電灯の一種であるけい光ランプは、第１図
に示すように、ガラス管ｌの内面にけい光体２を塗布し
、ガラス管１両端部にはステ五８が封着され、リード纏
４によりて支持されたフィラメント器に電子放射性物質
を塗布して電極が形成される。ガラス管１の両端部には
３本の口金ピン６を有する口Ｉｋ７を真備している。プ
ラス管ｌ内の放電空間８内には排気・真空工程後に水銀
粒と所定量のアルゴンガス等の希ガスが対人されている
。
に示すように、ガラス管ｌの内面にけい光体２を塗布し
、ガラス管１両端部にはステ五８が封着され、リード纏
４によりて支持されたフィラメント器に電子放射性物質
を塗布して電極が形成される。ガラス管１の両端部には
３本の口金ピン６を有する口Ｉｋ７を真備している。プ
ラス管ｌ内の放電空間８内には排気・真空工程後に水銀
粒と所定量のアルゴンガス等の希ガスが対人されている
。
ふかる従来のけい光フンデの動作を説明すると、管内の
加速電子が水銀原子に衝突して、水銀原子が励起され、
この励起状態にある水銀原子が安定な基底状１１Ｋｍ！
る時に、主として２６４畳の紫外線を放射する。この紫
外線が螢光体Ｋ１１ｌ射され、螢光体が励起され、スト
ークスの法則により可視光線が放射され、けい光ランプ
が発光する。
加速電子が水銀原子に衝突して、水銀原子が励起され、
この励起状態にある水銀原子が安定な基底状１１Ｋｍ！
る時に、主として２６４畳の紫外線を放射する。この紫
外線が螢光体Ｋ１１ｌ射され、螢光体が励起され、スト
ークスの法則により可視光線が放射され、けい光ランプ
が発光する。
Ｅ記のことをＷＫ詳しく説明すると、管内にある電子の
内、４．８−・マ以上の適度をもつ電子が水銀原子に衝
突すゐと、水銀原子は６３ ｐｌなる励起レベルに励起
され、１ｓＦルベルにある励起水Ｉａ原子が基底状１１
に戻る時に２６４電の紫外線光子を放出する。４．８９
・マ以下Ｏ遣度の電子が水銀原子Ｅｌｆ！Ｉｌｌ！シて
も水銀原子の内部状、１ｌｉＫ変化は生じず電子はエネ
ルギーを失なって損失となる。従って、一般にけい光ラ
ンプの発光効率を向上させるには４１９電マ以上の高遣
電子が多いはど有利である。
内、４．８−・マ以上の適度をもつ電子が水銀原子に衝
突すゐと、水銀原子は６３ ｐｌなる励起レベルに励起
され、１ｓＦルベルにある励起水Ｉａ原子が基底状１１
に戻る時に２６４電の紫外線光子を放出する。４．８９
・マ以下Ｏ遣度の電子が水銀原子Ｅｌｆ！Ｉｌｌ！シて
も水銀原子の内部状、１ｌｉＫ変化は生じず電子はエネ
ルギーを失なって損失となる。従って、一般にけい光ラ
ンプの発光効率を向上させるには４１９電マ以上の高遣
電子が多いはど有利である。
一般に、低圧放電灯においては、管内の電荷は管１１に
拡散して行つて、管壁でイオンと再結合して失われ、こ
の失われ九電荷を補償するために１管内で１０４１・Ｖ
以上のエネルギーを持つ高速電子の一部と水銀原子が衝
突して水銀を電離し、新しく電荷を生み出している。こ
のようＫして新しく生み出された電子はエネルギー（速
度）が小さく、また、衝突した高速電子もその速度を失
う。これらの速度の低下し良電子が再び電界により加速
されて高速電子になる。−従って、管壁に到達した電子
は発光には何の寄与屯せず、全くの損失になるものであ
る。
拡散して行つて、管壁でイオンと再結合して失われ、こ
の失われ九電荷を補償するために１管内で１０４１・Ｖ
以上のエネルギーを持つ高速電子の一部と水銀原子が衝
突して水銀を電離し、新しく電荷を生み出している。こ
のようＫして新しく生み出された電子はエネルギー（速
度）が小さく、また、衝突した高速電子もその速度を失
う。これらの速度の低下し良電子が再び電界により加速
されて高速電子になる。−従って、管壁に到達した電子
は発光には何の寄与屯せず、全くの損失になるものであ
る。
本発明はかかる点に鑑みなされえものであ抄、その目的
とするとζろは、管壁で失われる高速電子を管内に閉じ
込め、水銀原子の励起に役立てることにより、ランプの
発光効率を肉卜せしめた低圧放電灯を提供するにある。
とするとζろは、管壁で失われる高速電子を管内に閉じ
込め、水銀原子の励起に役立てることにより、ランプの
発光効率を肉卜せしめた低圧放電灯を提供するにある。
以下、本発明を第２図及び第８図に示す実施例に基づき
説明する。
説明する。
第雪図に示すものは、従来例で示しえけい光ランプのガ
ラス管１の外壁にコイルｍを巻回し、該コイルｍの両端
に交流電ｊｌ［ｌ］を接続するととくより、コイル脆に
電流を流し管軸方向に磁界を発生させたものであり ｓ
ｌ ｓ図に示すものはガラス管１０両端近１１にそれ
ぞれ環状の永久磁石から成る磁界発生＠ｔｔ、ｔｓを、
図示の如く対向する側の極性が＾極性に′ｊｋるように
配置したものである。
ラス管１の外壁にコイルｍを巻回し、該コイルｍの両端
に交流電ｊｌ［ｌ］を接続するととくより、コイル脆に
電流を流し管軸方向に磁界を発生させたものであり ｓ
ｌ ｓ図に示すものはガラス管１０両端近１１にそれ
ぞれ環状の永久磁石から成る磁界発生＠ｔｔ、ｔｓを、
図示の如く対向する側の極性が＾極性に′ｊｋるように
配置したものである。
かかる構成をとることにより、けい光ランプの管軸方肉
番【は磁界が発生する。すなわち、けい光ランプに印加
される電界に平行な肉１に磁界が印加されるととＫなり
、けい光ランプを周知の方法で点灯すると、管内の電子
線磁力線のまわ争を円運動すると共に、印加電界方向へ
も運動するため、管内電子０３Ｆ絢自由行程よりも、磁
力線のまわりの円運動半径（ラーマ半ｓｉ）が十分く小
さ叶れば、管内電子は磁力線に沿って螺線運動をするよ
うになる。
番【は磁界が発生する。すなわち、けい光ランプに印加
される電界に平行な肉１に磁界が印加されるととＫなり
、けい光ランプを周知の方法で点灯すると、管内の電子
線磁力線のまわ争を円運動すると共に、印加電界方向へ
も運動するため、管内電子０３Ｆ絢自由行程よりも、磁
力線のまわりの円運動半径（ラーマ半ｓｉ）が十分く小
さ叶れば、管内電子は磁力線に沿って螺線運動をするよ
うになる。
従って、磁界がなければ管壁へ到達する電子も、管軸方
崗Ｋｌｌ界が印加されると、その軌道が修正され管内に
留まるようにな秒、けい光ランプの発光に有効なｔＳＳ
・マ以上の速度を持−り高速電子も管内に閉じ込めるこ
とができるようにな抄、高速電子が管壁て失われて発光
に寄卑しなくなる損失を防ぐことができるように凍り、
けい光ランプの発光効率を向上することがで１石。
崗Ｋｌｌ界が印加されると、その軌道が修正され管内に
留まるようにな秒、けい光ランプの発光に有効なｔＳＳ
・マ以上の速度を持−り高速電子も管内に閉じ込めるこ
とができるようにな抄、高速電子が管壁て失われて発光
に寄卑しなくなる損失を防ぐことができるように凍り、
けい光ランプの発光効率を向上することがで１石。
なお、上記実施例におい工は印加され本磁界が放電空間
の略全域に亘る構成で説明したが、本発明はこれに限定
されることはなく、例えば陰極近傍にのみ印加しても同
等の効果を奏し、また、管内に封入する希ガスの一圧力
が低い程、封入希ガスの原子量が小さい程あるいはガラ
ス管１の管径が大きい程、発光効率が向上することが確
かめられえ。以下、その説明をする。
の略全域に亘る構成で説明したが、本発明はこれに限定
されることはなく、例えば陰極近傍にのみ印加しても同
等の効果を奏し、また、管内に封入する希ガスの一圧力
が低い程、封入希ガスの原子量が小さい程あるいはガラ
ス管１の管径が大きい程、発光効率が向上することが確
かめられえ。以下、その説明をする。
一般に、けい光ランプの陰極前１１ｆＫは空間電荷層が
形成されるために、高電界が発生している。
形成されるために、高電界が発生している。
従って、陰極から放出された電子は仁の高電界により加
速されるため、陰極近傍の高速電子の存在量は、陽光柱
内の高速電子の存在量よりも非常に多い。しかし、上述
のようにこの高速電子の一部社管壁に拡散してゆき、管
ｉを介してイオンと再結合して失われる。管壁へ到達し
良電子は発光には何の寄与もせず全くの損失Ｋｎる。そ
こで、管内で特に高速電子が多数存在する陰極近傍に１
管内番〔印加される電界と平行の方向に磁界を印加し、
電界と同方向の磁力線のまわ秒に電子を螺線運動させ、
管壁へ失われる高速電子を管内に閉じ込め、陽光柱に退
勢込んで水銀原子と衝突する機会を増やし、発光に有効
に使用することによ抄発光効率を著しく向上させること
がで龜る。
速されるため、陰極近傍の高速電子の存在量は、陽光柱
内の高速電子の存在量よりも非常に多い。しかし、上述
のようにこの高速電子の一部社管壁に拡散してゆき、管
ｉを介してイオンと再結合して失われる。管壁へ到達し
良電子は発光には何の寄与もせず全くの損失Ｋｎる。そ
こで、管内で特に高速電子が多数存在する陰極近傍に１
管内番〔印加される電界と平行の方向に磁界を印加し、
電界と同方向の磁力線のまわ秒に電子を螺線運動させ、
管壁へ失われる高速電子を管内に閉じ込め、陽光柱に退
勢込んで水銀原子と衝突する機会を増やし、発光に有効
に使用することによ抄発光効率を著しく向上させること
がで龜る。
次にガス圧について述べると、一般に、管内に封入する
希ガスの圧力が低くなると、□管内電子の平拘自自行程
は大きくなるため、管壁へ到達する電子の数が増加する
。そこで、電子の平拘自由−程よりもラーマ半径が小さ
くなるよう々大きさの磁界を印加すると、封入希ガス圧
力の低いけい光フンデ程、発光効率は高くなる。例えば
、管１ｉａＲ層のアルゴンガス封入ランプにおいて、
２００ガウスの磁界を印加すると、磁界を印加しない場
合に比べて発光効率は とな艷、封入ガス圧力が低い程発光効率の向上率は大き
くなる。
希ガスの圧力が低くなると、□管内電子の平拘自自行程
は大きくなるため、管壁へ到達する電子の数が増加する
。そこで、電子の平拘自由−程よりもラーマ半径が小さ
くなるよう々大きさの磁界を印加すると、封入希ガス圧
力の低いけい光フンデ程、発光効率は高くなる。例えば
、管１ｉａＲ層のアルゴンガス封入ランプにおいて、
２００ガウスの磁界を印加すると、磁界を印加しない場
合に比べて発光効率は とな艷、封入ガス圧力が低い程発光効率の向上率は大き
くなる。
また、一般に管内に封入する希ガスの原子量が小さくな
ると管内電子の移動度が大きくなり、電子の平均自由行
程が長くなり、管壁へ拡散して到達する電子の数が増加
する。そこで平均自由行程よりもラーマ半径が小さくな
ｌるような大きさの磁界を印加すると、封入希ガスの原
子量が小さい程、発光効率は高くなる０例えば、管径３
２１１１で封入希ガス圧力Ｉ Ｔｏｒｒのランプに２０
０ガウスの磁界を印加するとネオン（原子量： ２Ｇ、
１８ ）、アルゴン（原子量： ８９９５ ）、クリプ
トン（原子量： ８８ＪＯ）に対して となり、封入希ガスの原子量が小さい程発光効率０向上
率は大きく７６・ ：１１！に管径について
は、第４図１ｂ）に糸すように管内に印加される電界と
平行方向に磁界を印加すると、磁力線のまわりに電子が
螺纏運動をするのであるが、この時のラーマ半径と管径
との関係におりて、ラーマ半径の方が大きければ電子は
管内に閉じ込めきれずに管壁に到達してしまい、管壁で
再結合して失われてしまうために、磁界印加の効果が発
揮できない。従って、管径は大きい程、管内に電子を閉
じ込めるのが＃＃易にな妙、水銀と衝突する機会が増え
て発光効率が向トする。
ると管内電子の移動度が大きくなり、電子の平均自由行
程が長くなり、管壁へ拡散して到達する電子の数が増加
する。そこで平均自由行程よりもラーマ半径が小さくな
ｌるような大きさの磁界を印加すると、封入希ガスの原
子量が小さい程、発光効率は高くなる０例えば、管径３
２１１１で封入希ガス圧力Ｉ Ｔｏｒｒのランプに２０
０ガウスの磁界を印加するとネオン（原子量： ２Ｇ、
１８ ）、アルゴン（原子量： ８９９５ ）、クリプ
トン（原子量： ８８ＪＯ）に対して となり、封入希ガスの原子量が小さい程発光効率０向上
率は大きく７６・ ：１１！に管径について
は、第４図１ｂ）に糸すように管内に印加される電界と
平行方向に磁界を印加すると、磁力線のまわりに電子が
螺纏運動をするのであるが、この時のラーマ半径と管径
との関係におりて、ラーマ半径の方が大きければ電子は
管内に閉じ込めきれずに管壁に到達してしまい、管壁で
再結合して失われてしまうために、磁界印加の効果が発
揮できない。従って、管径は大きい程、管内に電子を閉
じ込めるのが＃＃易にな妙、水銀と衝突する機会が増え
て発光効率が向トする。
以・ヒ、けい光ランプで説明した本発明は、けい光ラン
プ以外の低圧放電灯に適用できることは明白である。
プ以外の低圧放電灯に適用できることは明白である。
本発明はＦ記のように、ランプ管軸方向に磁界を印加す
ることによ妙、管壁へ到達して失われる高速電子を管内
に閉じ込め、水銀原子との習突の機会を増やして、発光
に有効に使用することにより、発光効率を１しく向Ｅせ
しめた低圧放電灯を抛供できた。
ることによ妙、管壁へ到達して失われる高速電子を管内
に閉じ込め、水銀原子との習突の機会を増やして、発光
に有効に使用することにより、発光効率を１しく向Ｅせ
しめた低圧放電灯を抛供できた。
第１図は従来のけい光ランプを示す一部断面の正面図、
第２図及び第１図はそれぞれ本発明の一実施例を模式的
に示す図、第４図（ａ） 、 （ｂ）は磁界印加の効果
を説明するための模式図である。 特許出願人 松下電工株式会社 代場人弁増士 竹元 敏 丸 （ほか２名） ３４７ 笥４ｖ （Ｑ＞ （ｂ＋ こ界ｒＪＬ−祿ゴ甲すＩ」 手続補正書坊式） １、事件の表示 昭和５６年 特許−第９９２４３号 ２、発明の名称 低圧水銀蒸気放電灯 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地
名 称（５８３）松下電工株式会社 代表者 神 前 善 −４、代
理人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地
６、補正の対象 ′、ｉｓ ４ ｒ’１ （Ｇ） （ｂ） 手続補正書 １、事件の表示 昭和５６年 特許願 第 ９９２４３号２、発明の名称 低圧水銀蒸気放電灯 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地
名 称（５８３）松下電工株式会社 代表者 神 前 善 −４、代
理人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地
６、補正の対象 別紙（補正の内容） （１）明細書の第７頁第１９行目の「平行方向に磁界を
」とあるのを「平行方向で紙面の裏から表方向の磁界Ｂ
を」と訂正する。 （２）明細書の第９頁第１行目の「模式図である、」を
［模式図で、（ａ）は磁界を印加しなし）場合、（ｂ）
は磁界を印加した場合である。」と訂正する。 以上
第２図及び第１図はそれぞれ本発明の一実施例を模式的
に示す図、第４図（ａ） 、 （ｂ）は磁界印加の効果
を説明するための模式図である。 特許出願人 松下電工株式会社 代場人弁増士 竹元 敏 丸 （ほか２名） ３４７ 笥４ｖ （Ｑ＞ （ｂ＋ こ界ｒＪＬ−祿ゴ甲すＩ」 手続補正書坊式） １、事件の表示 昭和５６年 特許−第９９２４３号 ２、発明の名称 低圧水銀蒸気放電灯 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地
名 称（５８３）松下電工株式会社 代表者 神 前 善 −４、代
理人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地
６、補正の対象 ′、ｉｓ ４ ｒ’１ （Ｇ） （ｂ） 手続補正書 １、事件の表示 昭和５６年 特許願 第 ９９２４３号２、発明の名称 低圧水銀蒸気放電灯 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地
名 称（５８３）松下電工株式会社 代表者 神 前 善 −４、代
理人 住 所 大阪府門真市大字門真１０４８番地
６、補正の対象 別紙（補正の内容） （１）明細書の第７頁第１９行目の「平行方向に磁界を
」とあるのを「平行方向で紙面の裏から表方向の磁界Ｂ
を」と訂正する。 （２）明細書の第９頁第１行目の「模式図である、」を
［模式図で、（ａ）は磁界を印加しなし）場合、（ｂ）
は磁界を印加した場合である。」と訂正する。 以上
Claims (1)
- ＋１） 管内の少なくとも陰極近ＩＩＫ、印加電界と
平行せる磁界を印加して成る低圧水銀蒸気放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9924381A JPS581963A (ja) | 1981-06-25 | 1981-06-25 | 低圧水銀蒸気放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9924381A JPS581963A (ja) | 1981-06-25 | 1981-06-25 | 低圧水銀蒸気放電灯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS581963A true JPS581963A (ja) | 1983-01-07 |
Family
ID=14242249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9924381A Pending JPS581963A (ja) | 1981-06-25 | 1981-06-25 | 低圧水銀蒸気放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS581963A (ja) |
-
1981
- 1981-06-25 JP JP9924381A patent/JPS581963A/ja active Pending
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