JPS5943320A - 高輝度紫外線光源 - Google Patents

高輝度紫外線光源

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JPS5943320A
JPS5943320A JP15390382A JP15390382A JPS5943320A JP S5943320 A JPS5943320 A JP S5943320A JP 15390382 A JP15390382 A JP 15390382A JP 15390382 A JP15390382 A JP 15390382A JP S5943320 A JPS5943320 A JP S5943320A
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JP
Japan
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lamp
light source
current
ultraviolet light
source
Prior art date
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Pending
Application number
JP15390382A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Yasuda
誠 安田
Hisashi Miyashita
宮下 恒
Seiichi Murayama
村山 精一
Yoji Arai
新井 要次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/288Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps

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  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は理化学機器に用いられる、紫外域において高い
放射輝度を持つ高輝度紫外線光源の高輝度化、長寿命化
に関する。
〔従来技術〕
理化学機器に用いられる紫外線光源としては、現在、重
水素放電ランプ、キセノンショートアークランプ等があ
る。ところで、これら理化学機器の検出限界は光源の光
強度に依存する。最近、極微量の分析が必要になってく
るにともない、高い放射輝度を持ち、かつ、長寿命の紫
外線光源が要求されてきている。
上述の重水素改或ランプは一般的11C30W程1規の
ものが用いられているが、放射輝1にが低く、極微量分
析は困難であった。そこで、特殊な重水素ランプとして
入力電力の大きなラングも作られ−こいるが、入力電力
を増やすためにランプ形状が大きくなム水冷しなければ
ならない等の欠点がある。これに対しで、キセノンショ
ー トアークラングは放射輝度は高いものの、光強1w
の安定性が非常に悪く、また寿命が150時間程1wと
非常に短かいという欠点かある。
このだめ、これらのランプに代る放射輝度の商い紫外線
光源として特開昭52−45391月公報に1siJ示
されたタンタルのハロゲン化物全封入したメタルハライ
ドランプがある。このわhのメタルハライドランプの寿
命は、一般に、発光αの温度に大きく依’l;u、温度
が高い程寿命は短くなる。タンタルのハロケン比物金封
入したメタルハライドランプに於ても、IIk射輝度金
旨くするために入カ市、力を増すと発光・庁の温度も−
J−= rl、 L、その結果寿命が短くなるという欠
点がある。また、人カ直カをあ1り大きくすると発光管
の温度が上がり過き゛、ついには軟化するため、これに
より放射輝度の上限が(天められてぃた。したがって、
溶液試料に紫外毘ケ照射(〜でその螢光をdlll定す
る螢光分光分析31等に用いるにはまだ光強度が不足し
ていた。
〔発明の目的〕
しまたがって、本発明の目的は、紫外域での放射輝度が
高く、かつ、寿命の長い高輝IK清外線光源金提供する
ことにある。
〔発明の概要〕
上MLN的を達成するために木艷明においては、−・対
のよCば極全備えた発光・にを内に所定HH,の水銀、
タンタルのハロゲン化物および希ガス全1寸人してなる
ラング部さ、上記ランプ部に放fにまりの発光全利用す
るため1(部分な一流が流れでいる期間と放itを維持
するために必砦な微小電流が流れでいる期間との両方?
交互Vζ供給することが+jJ能な電源部とによって高
輝度紫外線)’L tltl弓;溝成さルCいることを
特徴と(2ている。
かかる本発明の特徴的・を構成によって、平均人力’t
4E力を増やすことなく放射輝%1が高く、かっ、長寿
命の紫外線光源金4是供することが可能と72−)た。
〔発明の実施例〕
以下、$:、発明全図をjt]いて詳細に述べる。
はじめに、木兄ψJの原TlI4!につい−C,ボベる
本発明者等は2つのタングステン主?+4:極全備えた
石英製発光N内にT a I!l my/′/77/′
、 11 g 619/cyl 。
Ar25torr を封入したメタルハライドランプを
製作(−1その放射輝IW全測定した。第1図はその直
θIL点灯(定電流)での測スQ結果ケ示(〜だもので
あZ)。1?〈j中、曲線aはHg2の分子9.亀にょ
る225”23 Q n Illの放射輝度、曲線すは
′1゛aI11の分子発光6′こよる320〜325n
n〕の放射輝度、曲I¥i!IICはHgの原子発光が
主である280〜285nmの放射輝I随を、管壁負荷
に対して7JeL、たものである。ここで、管壁負荷と
すよ測光部分の放電で消費される市力金その部分の発光
管の内表面債で削った値と犀h4される。一般的にはメ
タルハライドランプの光強j炒に」、管壁負荷に比例す
ると古える。ところが、卯1図に/J’: t、た7L
うにタンタルの・・1]ゲン化物金封入t−、たメタル
ハラ・fトランプでIJ管壁負荷の増力II VC対し
、て1に、対輝度が急激に増大するという特徴4・+、
r 7)ている。また、水銀およびタンタルのハロゲ〉
化物の飽和蒸気圧が大きいため、管壁負f府の小さい時
にもすべて萎気の形で発光管内に存在している。これら
の特徴のため、タンタルのノ\ロゲン化物を封入したメ
タルハライドランプケ十分な′電流が流れている期間と
微小電流が流れている期間とが繰り返し存在すZ)よう
に点灯することによシ、他のメタルハライドランプでは
実現できないような高輝度な紫外線光源を提供すること
がijl能である。すなわち、理化学機器における法外
線光源としては、光源の光強度が変調されていても良く
、そのピークの光強度の強いものが安水されており、本
発明によシ実現が可能である。本発明による紫外線光源
に供給する電流の波形の一例を第2図に示した。この時
の繰り返し周波数はたとえば1.00〜100OH2程
度である。本祐明による紫外線光源に用いる封入物、す
なわら、水銀およびタンタルのハロゲン化物はすべて蒸
気のノ13で(↑宥′目、7ているため、放射輝度は発
光管の温度に依1′J: 1. ζ−おらず、電流波形
の変化に十分追1))tすることが1]1能である。し
たがって、本発明による紫外線゛)、源では平均入力重
力を小さくすることができろ、”)(″、発光管の温度
を低くすることができ寿命のJ(いh:d京が実、IJ
Aできる。ま/こ、)1′、吏+1ノ旦のピーク扉(・
D =Il: 、;片に大きい紫外υ;I )Y; ’
J’:”、となる。
C入kc、木鏑明の一実I′11ti l”l ft)
第二3図にユり説明する。同図に」、〜いて、fi乾で
f1々成されろ紫外線ゲt、り11、’!ずろシめ’f
; ′i? 1 ノ2 ケ所におイーt 夕7クス7−
7 JEif、4i依2 、2 ’が封1ト、され”℃
いる。ε−のタングステン主′1・(L(向2,2′は
モリブデン箭3.3′を介(−でモリブデンでできたリ
ード、NN4,4’に+g続さftテいZ)、1発)を
管1の中には水銀お上びqつ化タンタルの封入−5およ
びA[ガスが封入されている。この゛T自光管1は少な
くとも一部が紫外線ケ透夏尚する外管6の中に固定バン
ド7.7′で固定さ!シている。外管61)科iJE、
空に排気されており、これ9(lより外気の雄2ダf全
仰((<シ、安)J!な故山;がイffら力、でいる。
ブ、:4壮発生器]、 OI:j、たとえvJr第2図
に小しだような波形の11尤流を発生し、これk :n
、力増幅器11で増幅(7、ランプに(↓(給しでbろ
。高rよ用ボ生器12よりのルj+ TIN、川はラン
グ始動時にスイッチ134:閉じることVCよりランプ
に印加される。
本実hrli f+lJでは、常に主゛tに極間で放1
14.が行なわれており、始動したあとでは高電圧を必
要としない。
さらに、本発明の110の実施例全第4図に示した。
ここで、第3図と同一の符号を付したものけ回じ機能金
持つものであり、ここでに1、それらの説6明を省略す
る。第4図では、さらにタングステンでできた補助電極
20がモリブデン箭21を介1〜でモリブデンでできた
リード線22に接続されでいる。
発光管1は第3図と同様に、放’ji’f、 f安定に
するだめ、少なくとも一部が紫外線透過窓となっている
外管中に固定してもよい。定電圧発生器23からの′N
i:圧は、バラスト26金介[7て補助電極20と主電
極2′との間に加えられる。バラスト26は放′「イ電
流を微小にするように構成されており、たとえばui&
の大きい抵抗が用いられる。同時に定4(圧発生器23
からのIK EJgはスイッチング回路24およびバラ
スト25を介して主成% 2 、 2 ’ との間に加
えられる。バラスト25は放電市、流を大きくするよう
に構成されており、たとえは値の小さい抵抗が用いられ
る。スイッチング回路24け、本発明の効果をあげるた
め閉じている期間が囲いでいる期間よシ短かくなるよう
に動作し、繰り返し周波数はたとえば数百f(Zである
。スイッチング回路24が聞込ている時は、補助′電極
20と主電極2′との間で放電が行なわれている。(7
たがって、この期間は主電極2.2′間よりの紫外光は
得られない。スイッチング回路24が閉じると、補助電
極20と主電極2′との間の放電は主成極2.2′の間
の放電に移行し、この期間は主電極2.2′間よシ放射
輝度の高い紫外光が得られる。
第5図に本発明のさらに他の実に!4例を示した。
ここで第3図と同一の符号を付したものは同じ機能を持
つものであり、ここではそれらの説明を省略する。第5
図ではさらにタングステンでできた補助電極30がモリ
ブデン箭31を介してモリブデンでできたリード線32
に接続されている。発光管1は第3図と同様に、放if
f安定にするため、少なくとも一部が紫外線透過窓とな
っている外管中に固定してもよい。交流電源40の出力
の一端は主i1tM 2 ’に、他の一端はトライアッ
ク41およびバラスト42を介して主成極2に接続され
ている。主電極2は抵抗33を介して補助電極30に接
続されている。トライアック41はトリガ発生回路43
によシ制飼されている。本実施例の動作を第6図(a)
〜(d)を用いて説明する。時刻’l  +’2 + 
’3  (以下繰り返えされるンにおいてトリガ発生回
路43よシトリガが与えられ、トライアック41が導通
状態となるので、トライアック41の出力電圧(P点と
補助電極30との間の電圧)は第6図(a)のようにな
る。図中、破線は交流電源40の出力電圧を示したもの
であり、トライアック41の導通後は一致している。バ
ラスト42が抵抗でできてbるとすると、時刻t1での
P点の゛電圧がただちに主電極2と補助電極3oに印加
される。はじめに補助電極3oと主−極2′との間で放
電が開始されるが、補助電極3oは抵抗33を介して接
続されているため、この部分での電圧降下が生じ、すみ
やかに主′を極2,2′間の放電に移行する。主覗極2
,2′間の重圧(ランプ電圧)および主電極2,2′を
流れる電流(ランプ電流ンを第6図(b)、 (C)K
示した。この上うにして、タンタルのハロゲン化・+7
Ji封入したメタルハライドランプにおいて、゛ト均人
力准カタ′小さくり、、fcまま、量大的に人[(i流
金流すことが町61−となり、この期間に尚いrjk射
輝I5含:1与ることができる。第61図(d)vまこ
の時の)し強度の変化金星しでいる。この実施例でンよ
、時刻1.におけ6143力旧道圧全適当な喰とするこ
とにより、谷ナイクルごとに丙点灯しており、放屯を維
持するだめの微小なcU流を必要としていない。
〔発明の効果〕
以上述べた妬く、本発明の紫外線光源によれば量大的し
こ非常に高い放射輝度が14!もれる。したがって、本
発明の系外、腺光源と理化学機器に用いることンこより
面感1圧な分析が可能となる。また、本発明によれば人
力++を力を小さくしたまま放射輝度を高くすることが
できるので、発光′Hの温1糺を、上げることがなくノ
子命の長い紫外1iJN光源が得られる。
【図面の簡単な説明】
、刊1図は本発明の詳細な説明すうための図であり、相
対放射綽1圧とa壁負萌との関係C〜示すグラフ、第2
図は本発明によるランプに流す[1イ流彼形の一例を示
す図、第3図、第4図および第5図はそれぞれ本箔門の
実施例金示す図、第6図(ロ)〜((りは第5図のμ施
’Aを説明するための図である。 l・・・発光管、2,2′・・・主屯]献3,3’ 、
20゜31・・・モリブデン箔、4.4’ 、22.:
32・・・リード線、5・・・封人助、6・・・外9,
7.7’・・・固定バンド、10・・・イ、]号宅生器
、工1・・・増幅器、12・・・高′1に圧発生僅、1
3・・・スイッチ、23・・・定市11ミ発生器、24
・・・スイッチング回路、25,26゜42・・・バラ
スト、40・・・交流成源、41・・・トライ゛−区〜
;°゛ 冨  1  図 前型ψ荷(W/c−4) 烹 2 図 吟閾 第 3  図 / 高 4  図 第 5 図 z °不    乙     図 、、 1′;

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 工、一対の主「d極を有した殆光肯内に所定端の水銀、
    タンタルのハロゲン化物および希ガスt 封入してなる
    ランプ部と、上記ランプ部に改?こよりの発光を利用す
    るために十分子X、t(t、流が流れている期間と放は
    を維持するために必要な微小電流が流れている期間との
    両方を文カーに供給することが[万能な電源部とを備え
    てなることを特徴とする高輝度紫外線光源。 2、上記電源部がパルス信号発生器と増幅器とからなる
    ことを特徴とする第1項の高輝IW紫外1線光源。 3、上記電源部が尾ル圧発生器とスイッチング回路とか
    らなること全特徴とする第1項の高輝1尾紫外線光源。 4、上記rは源部が交流遡源と、トライブックと、」二
    記トライアックを制量するためのトリガ発生回路とから
    なること全特徴とする第1項の高輝度紫外線光源。
JP15390382A 1982-09-06 1982-09-06 高輝度紫外線光源 Pending JPS5943320A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61160027A (ja) * 1984-11-19 1986-07-19 インストルメンタチオン ラボラトリ− ソチエタ ペル アツイオ−ニ 分析用スペクトロホトメ−タ
JP2007179842A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Harison Toshiba Lighting Corp ショートアーク形水銀ランプ点灯装置、紫外線照射装置および紫外線照射方法

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