JPS60167251A - Metal halide lamp - Google Patents
Metal halide lampInfo
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- JPS60167251A JPS60167251A JP567985A JP567985A JPS60167251A JP S60167251 A JPS60167251 A JP S60167251A JP 567985 A JP567985 A JP 567985A JP 567985 A JP567985 A JP 567985A JP S60167251 A JPS60167251 A JP S60167251A
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- halide
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- sodium
- metal halide
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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
- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
- H01J61/125—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having an halogenide as principal component
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の利用分野〕
本発明は赤外域発光に特徴を有するメタルハライドラン
プの改良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an improvement of a metal halide lamp characterized by emission in the infrared region.
(発明の背景〕
通常、メタルハライドランプは特公昭44−30313
号公報に記載されているように照明分野に使用されてい
る。(Background of the invention) Usually, metal halide lamps are
It is used in the lighting field as described in the publication.
本発明者等はこのランプ、特に、赤外域で発光するメタ
ルハライドランプを光学的な文字読取りとか図形認識の
ための光源として用いることを試みた。The present inventors have attempted to use this lamp, particularly a metal halide lamp that emits light in the infrared region, as a light source for optical character reading or figure recognition.
そこで、このような赤外域(波長800〜900nm)
で発光するメタルハライドランプとして発光管にHg、
希ガスの他にハロゲン化金屑として沃化セシウムを用い
たランプを作製してみた。ところが、この沃化セシウム
はアーク中で、セシウムと沃素とに分解するが、セシウ
ムの電離電圧が低いために、セシウム原子は電離してし
まい、赤外域(800〜900nm)に発光する中性セ
シウム原子が少なくなる。そのため、このようなランプ
の赤外域での発光強度は入力を増しても、さほど大きく
ならないという問題があり、何らかの対策が望まれてい
た。Therefore, in the infrared region (wavelength 800 to 900 nm)
Hg in the arc tube as a metal halide lamp that emits light with
In addition to rare gases, I tried to fabricate a lamp using cesium iodide as gold halide. However, this cesium iodide decomposes into cesium and iodine in the arc, but because the ionization voltage of cesium is low, the cesium atoms are ionized and become neutral cesium that emits in the infrared region (800-900 nm). There are fewer atoms. Therefore, there is a problem in that the emission intensity of such a lamp in the infrared region does not increase significantly even if the input is increased, and some kind of countermeasure has been desired.
従って1本発明の目的は赤外域での発光強度が十分に大
きなメタルハライドランプを提供することにある。Therefore, one object of the present invention is to provide a metal halide lamp that has a sufficiently large emission intensity in the infrared region.
上記目的を達成するため、本発明においては、封入ハロ
ゲン化金属としてハロゲン化セシウムの他にハロゲン化
ナトリウムを加え、これらの封入量を規定してメタルハ
ライドランプを構成したことを特徴としている。In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a metal halide lamp is constructed by adding sodium halide in addition to cesium halide as the metal halide to be sealed, and specifying the amount of these to be filled.
かかる本発明の特徴的な構成によって、赤外域での発光
強度が非常に大きなメタルハライドランプを得ることが
できた。With this characteristic configuration of the present invention, a metal halide lamp with extremely high emission intensity in the infrared region could be obtained.
はじめに、本発明の原理について述べる。 First, the principle of the present invention will be described.
本発明においては、沃化セシウムと沃化ナトリウムとを
封入することにより、沃化ナトリウム、沃化セシウムと
もに、アーク中でそれぞれの原子に分解するが、ナトリ
ウム原子はセシウム原子と比較すると電離電圧が高いた
めにほとんど電離せず、そのため、中性ナトリウム原子
の高次スペクトルを、赤外域(820nm)に効率よく
発光させることができるようにしだものでる。In the present invention, by enclosing cesium iodide and sodium iodide, both sodium iodide and cesium iodide decompose into their respective atoms in the arc, but the ionization voltage of sodium atoms is lower than that of cesium atoms. Because of its high temperature, it hardly ionizes, which makes it possible to efficiently emit the higher-order spectrum of neutral sodium atoms in the infrared region (820 nm).
ハロゲン化ナトリウムの最適封入量は発光管の内容積1
cm”当り2〜12mgであり、ハロゲン化セシウムの
最適封入量は同じく少なくとも0.4mg、望ましくは
0.4〜2.4mgである。The optimal amount of sodium halide is the inner volume of the arc tube 1
2 to 12 mg/cm", and the optimum loading amount of cesium halide is likewise at least 0.4 mg, preferably 0.4 to 2.4 mg.
この理由は、ハロゲン化ナトリウムの封入量が2m g
/ c m 3未満になるとナトリウム蒸気圧が十分
に高くならず、その結果、可視域の発光が強くなるもの
の赤外域の発光が小さくなり好ましくない。The reason for this is that the amount of sodium halide enclosed is 2 mg
If it is less than /cm3, the sodium vapor pressure will not be sufficiently high, and as a result, the luminescence in the visible region will be strong, but the luminescence in the infrared region will be small, which is not preferable.
そして、この封入量が12mg/cm3を超えると、点
灯中、封入ナトリウムのうちの未蒸発のナトリウムが液
状となって管内壁面をおおうようになり、その結果、ラ
ンプの寿命特性に著しく悪影響を及ぼすので好ましくな
い。If this amount exceeds 12 mg/cm3, the unevaporated sodium in the filled sodium will become liquid and cover the inner wall of the tube during lighting, which will have a significant negative impact on the lamp life characteristics. So I don't like it.
また、ハロゲン化セシウムの封入量が0.4mg/cm
3未満となるとアーク中で電離したセシウム原子が壁方
向へ拡散するためにアーク中心部でのセシウム原子が不
足し、アーク電流を有効にまかなえなくなり、その結果
、赤外域へ発光する励起ナトリウム原子も電離されて赤
外域でのナトリウムの発光が抑制されるため好ましくな
い。そして。In addition, the amount of cesium halide enclosed is 0.4 mg/cm
If the value is less than 3, cesium atoms ionized in the arc will diffuse toward the wall, resulting in a shortage of cesium atoms at the center of the arc, making it impossible to effectively cover the arc current.As a result, excited sodium atoms that emit light in the infrared region will also It is not preferable because it is ionized and the luminescence of sodium in the infrared region is suppressed. and.
この封入量が2.4mg/am3を超えても赤外域での
発光強度は既に飽和状態にあるため効果がなくなり、高
価なハロゲンセシウムが無駄になる。Even if the enclosed amount exceeds 2.4 mg/am3, the emission intensity in the infrared region is already saturated, so there is no effect, and the expensive cesium halide is wasted.
次に、本発明を実施例により詳細に説明する。Next, the present invention will be explained in detail using examples.
第1図は本発明によるメタルハライドランプの発光管を
示したものである。図において、石英製発光管1の両端
には電極2,3が気密に封入されている。発光管1の中
には水銀、希ガスが適量封入されており、さらに、封入
ハロゲン化金属4として沃化ナトリウムが8mg/cm
3、沃化セシウムが1.4mg/cm”封入されている
。FIG. 1 shows an arc tube of a metal halide lamp according to the present invention. In the figure, electrodes 2 and 3 are hermetically sealed at both ends of a quartz arc tube 1. Appropriate amounts of mercury and rare gas are sealed in the arc tube 1, and 8 mg/cm of sodium iodide is added as the sealed metal halide 4.
3. 1.4mg/cm" of cesium iodide is enclosed.
今、比較のため、石英製発光管1内に、始動用希ガスと
、水銀のほかに、発光管1の内容積1c m 3当り8
mgの沃化ナトリウムのみを封入したランプをつくり、
その赤外域発光スペクトルを測定した。その結果を第2
図の曲線A(実線)で示す。また、沃化ナトリウムの代
わりに、沃化セシウムのみを1.4mg/cm3封入し
たランプの発光スペクトルを同図の曲線B(破線)で示
す。これらのハロゲン化アルカリ金属単体のランプに対
して、上述した本発明によるランプの発光スペクトルは
、第3図の曲線Cに示すごとくである。第3図の曲線C
は第2図の曲線A、Bと比較してこのいずれよりその赤
外域での出力は増大していることがわかる。これは封入
した沃化ナトリウムと沃化セシウムとがアーク中で分解
し、そのうち、電離電圧の低いセシウム原子は大半が電
離し、赤外域(800〜900nm)に発光する中性原
子が減る反面、ナトリウム原子はほとんど電離せず、そ
のため、中性ナトリウム原子の高次スペクトルを、赤外
域(820nm)に効率よく発光するためである。した
がって、沃化セシウムの封入量をさらに増し、ランプの
入力を増して発光管1の壁面温度を上昇させると、セシ
ウム原子密度を高めることができ、ナトリウムによる赤
外域発光と同時に、セシウムによる赤外域発光をも増大
させることが可能である。しかし、あまり入力を増すと
、必然的にランプの管壁負荷が高くなり、寿命が著しく
短くなるので好ましくない。このため、通常、管壁負荷
としては10−15 W/cm2←こ設計するのがよい
。Now, for comparison, in addition to the starting rare gas and mercury, the quartz arc tube 1 contains 8 ml of gas per 1 cm3 of internal volume of the arc tube 1.
A lamp containing only mg of sodium iodide was made,
Its infrared emission spectrum was measured. The result is the second
This is shown by curve A (solid line) in the figure. Curve B (dashed line) in the figure shows the emission spectrum of a lamp in which only 1.4 mg/cm3 of cesium iodide was filled instead of sodium iodide. The emission spectrum of the above-mentioned lamp according to the present invention is as shown by curve C in FIG. 3 with respect to these lamps made of an alkali metal halide alone. Curve C in Figure 3
When compared with curves A and B in FIG. 2, it can be seen that the output in the infrared region has increased from both of them. This is because the enclosed sodium iodide and cesium iodide decompose in the arc, and most of the cesium atoms with low ionization voltage are ionized, and the number of neutral atoms that emit light in the infrared region (800 to 900 nm) is reduced. This is because sodium atoms hardly ionize, and therefore, the higher-order spectrum of neutral sodium atoms is efficiently emitted in the infrared region (820 nm). Therefore, by further increasing the amount of cesium iodide sealed and increasing the lamp input to raise the wall surface temperature of the arc tube 1, the cesium atom density can be increased, and at the same time the sodium emits light in the infrared region, the cesium emits light in the infrared region. It is also possible to increase luminescence. However, if the input power is increased too much, the load on the tube wall of the lamp will inevitably increase, which will significantly shorten the lamp life, which is not preferable. For this reason, it is usually best to design the tube wall load to be 10-15 W/cm2.
なお、上述した実施例においてはハロゲン元素として沃
素について述べたが、他の元素でもよいことはもちろん
である。さらに、封入するハロゲン化金属としてハロゲ
ン化ナトリウムとハロゲン化セシウムとの組合せについ
て述べたが、これらに加えて他のハロゲン化金属が封入
されてもよいことは言うまでもない。In addition, although iodine was described as a halogen element in the above-mentioned embodiment, it goes without saying that other elements may be used. Furthermore, although the combination of sodium halide and cesium halide has been described as the metal halide to be encapsulated, it goes without saying that other metal halides may be encapsulated in addition to these.
以上述べた如く、本発明によって赤外域において大きな
発光強度を有するメタルハライドランプが提供できるよ
うになり、文字、図形読取り用光源として最適となる。As described above, the present invention makes it possible to provide a metal halide lamp having a large emission intensity in the infrared region, which is ideal as a light source for reading characters and graphics.
第1図は本発明によるメタルハライドランプの発光管の
構成図、第2,3図は第1図に示した本発明によるメタ
ルハライドランプの効果を示すグラフである。
1・・・石英製発光管、2,3・・・電極、4・・・封
入ハロゲン化金属
第 1 図FIG. 1 is a block diagram of an arc tube of a metal halide lamp according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are graphs showing the effects of the metal halide lamp according to the present invention shown in FIG. 1... Quartz arc tube, 2, 3... Electrode, 4... Enclosed metal halide Figure 1
Claims (1)
希ガスの他に少なくともナトリウムおよびセシウムのハ
ロゲン化物が封入された発光管を有するランプにおいて
、上記ハロゲン化ナトリウムの封入量が上記発光管の内
容積1cm3当り2〜12mgであり、上記ハロゲン化
セシウムの封入量が上記発光管の内容積1 cm’当り
少なくとも0.4mgであることを特徴とするメタルハ
ライドランプ。1. Electrodes are sealed at both ends, and mercury is included as a filler.
In a lamp having an arc tube in which at least a halide of sodium and cesium is sealed in addition to a rare gas, the amount of the sodium halide enclosed is 2 to 12 mg per 1 cm3 of the internal volume of the arc tube, and A metal halide lamp characterized in that the amount of filling is at least 0.4 mg per 1 cm' of internal volume of the arc tube.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP567985A JPS60167251A (en) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | Metal halide lamp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP567985A JPS60167251A (en) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | Metal halide lamp |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60167251A true JPS60167251A (en) | 1985-08-30 |
Family
ID=11617778
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP567985A Pending JPS60167251A (en) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | Metal halide lamp |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60167251A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7352132B2 (en) | 2003-12-22 | 2008-04-01 | Harison Toshiba Lighting Corp. | Metal halide lamp and metal halide lamp lighting device with improved emission power maintenance ratio |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51122972A (en) * | 1975-04-18 | 1976-10-27 | Toshiba Corp | Metalic halide lamp |
-
1985
- 1985-01-18 JP JP567985A patent/JPS60167251A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51122972A (en) * | 1975-04-18 | 1976-10-27 | Toshiba Corp | Metalic halide lamp |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7352132B2 (en) | 2003-12-22 | 2008-04-01 | Harison Toshiba Lighting Corp. | Metal halide lamp and metal halide lamp lighting device with improved emission power maintenance ratio |
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