JPS60235353A - Electrodeless discharge lamp - Google Patents

Electrodeless discharge lamp

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JPS60235353A
JPS60235353A JP9137084A JP9137084A JPS60235353A JP S60235353 A JPS60235353 A JP S60235353A JP 9137084 A JP9137084 A JP 9137084A JP 9137084 A JP9137084 A JP 9137084A JP S60235353 A JPS60235353 A JP S60235353A
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JP
Japan
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gram atom
gram
lamp
discharge lamp
electrodeless discharge
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Pending
Application number
JP9137084A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Shoda
勲 正田
Hitoshi Kodama
児玉 仁史
Kazuo Umagome
馬込 一男
Kazushi Onuki
大貫 一志
Hiroshi Ito
弘 伊藤
Kenji Yoshizawa
憲治 吉沢
Koji Komura
小村 宏次
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS60235353A publication Critical patent/JPS60235353A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
    • H01J65/042Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
    • H01J65/044Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by a separate microwave unit

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain white light with high color rendering and high luminous efficacy by specifying the charged volume of mercury, thallium, sodium, indium, rare gas and halogen in the inside of a luminescent tube and specifying the load of a tube wall and the air speed of cooling air for a lamp. CONSTITUTION:A luminescent tube 2 is formed by transparent quartz glass and is charged with mercury of 1.4X10<-5> gram atom - 4.24X10<-5> gram atom thallium of 1X10<-7> gram atom - 4X10<-7> gram atom, sodium of 2.3X10<-7> gram atom - 1.4X10<-6> gram atom, indium of 1.1X10<-7> gram atom - 1.85X10<-6> gram atom, halogen of 9.3X10<-7> gram atom - 8.45X10<-6> gram atom and rare gas for starting of 20Torr-150Torr per content 1cm<3> of the luminescent tube in the inside. And while mictowave inputs per surface area 1cm<2> of the inner wall of the luminescent tube are set to the range of 6W-60W, the lamp is forcedly to cooled by cooling air.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、マイクロ波エネルギーによる放電を利用して
光源装置等に用いられる無電極放電ランプに関し、特に
照明用の光源としての白色光を得ることができる無電極
放電ランプに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an electrodeless discharge lamp used in a light source device etc. by utilizing discharge caused by microwave energy, and in particular to obtaining white light as a light source for illumination. This invention relates to an electrodeless discharge lamp that can be used.

〔従来技術〕[Prior art]

最近、マイクロ波を用いて放電、発光させる無電極放電
ランプを備えるマイクロ波光源装置が提案されており、
特に、照明用として高演色性を有する白色光源用の無電
極放電ランプを備えた光源装置の研究が行われている。
Recently, a microwave light source device equipped with an electrodeless discharge lamp that discharges and emits light using microwaves has been proposed.
In particular, research is being carried out on light source devices equipped with electrodeless discharge lamps for use as white light sources with high color rendering properties for illumination purposes.

例えば、特開昭55−39190号公報には、無電極放
電ランプ内に水銀及び希有ガスに加えて、希土類金属の
ハロゲン化物を封入したものが提案されている。即ち、
この公報中には、アルゴンAr、水銀Hg、沃化ジスプ
ロシウムDYI3 、 法化ホルシウムHol3、臭化
水銀HgB r2 、沃化セシウムCsIを封入し、若
しくはAr−Hg−NdI3−DyI3− Cs Iを
封入し、若しくはAr−Hg−Pr−DyI3−HgI
2−CsI−HgBr2を封入し、若しくはAr−Ar
−Hg−Yb−CsC1−1Hを封入して成る無電極放
電ランプがそれぞれ示されている。そして、この無電極
放電ランプによれば、白色光源としての特性を有し、高
周波で点灯すると、スペクトルパワー分布に示されるよ
うに分子発光の連続体の輻射が従来の右型極ランプより
も多くなり、良好な演色性が得られている。また、Hg
−5cc13−Cs I−A rを封入した無電極放電
ランプにおいても分子発光の連続体の輻射が観測されて
いる。しかし、この提案されている無電極放電ランプに
おいては、マイクロ波電方弓ンプ〜の供給量やその発光
効率及び演色性評価指数等か不明であり、実用化の点で
問題がある。
For example, JP-A-55-39190 proposes an electrodeless discharge lamp in which a rare earth metal halide is sealed in addition to mercury and a rare gas. That is,
In this publication, argon Ar, mercury Hg, dysprosium iodide DYI3, holsium halide Hol3, mercury bromide HgBr2, cesium iodide CsI are enclosed, or Ar-Hg-NdI3-DyI3-Cs I is enclosed. , or Ar-Hg-Pr-DyI3-HgI
Encapsulating 2-CsI-HgBr2 or Ar-Ar
-Hg-Yb-CsC1-1H electrodeless discharge lamps are respectively shown. According to this electrodeless discharge lamp, it has the characteristics of a white light source, and when lit at high frequency, the radiation of the molecular emission continuum is greater than that of the conventional right-hand polar lamp, as shown in the spectral power distribution. Therefore, good color rendering properties are obtained. Also, Hg
-5cc13-Cs I-Ar Continuum radiation has also been observed in an electrodeless discharge lamp containing -5cc13-Cs I-A r. However, in this proposed electrodeless discharge lamp, the supply amount of the microwave electric lamp, its luminous efficiency, color rendering index, etc. are unknown, and there are problems in terms of practical use.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、マイクロ波電磁界内で点灯されるメタルハラ
イドを添加、封入した無電極放電ランプにおいて、ラン
プの大きさ、メタルハライドの種類とその添加量、ラン
プへの供給電力、ランプを冷却するための冷却風量等に
ついて検討したもので、照明用の白色光を放射する無電
極放電ランプを提供することを目的とする。
The present invention relates to an electrodeless discharge lamp containing and adding metal halide that is operated in a microwave electromagnetic field, and the present invention relates to the size of the lamp, the type and amount of metal halide added, the power supplied to the lamp, and the characteristics for cooling the lamp. The purpose of this study is to provide an electrodeless discharge lamp that emits white light for illumination.

即ち、本発明はマイクロ波により放電、発光する無電極
放電ランプにおける発光管を透光性石英ガラスから形成
し、その内部に容積tcm3当たり、1.4X10−ゝ
グラム原子乃至4.24XlO−5グラム原子の水銀と
、t x t o−”グラム原子乃至4X10− グラ
ム原子のタリク・ムと、2.3XtOグラム原子乃至t
 、 4 X t o(グラム原子のナトリウムと、1
.lXl0”グラム原子乃至1.85X10’グラム原
子のインジウムと、9 、3X I O”−” グラム
原子乃至8 、45X 10’グラム原子のハロゲンと
、20torr乃至150t o rrの始動用希有ガ
スとを封入し、かつ発を冷却風により強制冷却した、こ
とを特徴とする。
That is, the present invention forms an arc tube in an electrodeless discharge lamp that discharges and emits light by microwaves from transparent quartz glass, and contains 1.4X10-g atoms to 4.24XlO-5 grams per volume tcm3 inside the arc tube. Atomic mercury and t x t o-'' gram atom to 4
, 4 X t o (gram atom of sodium and 1
.. Filled with indium from 1X10'' to 1.85X10' gram atoms, halogen from 9,3X IO''-'' to 8,45X 10' gram atoms, and rare gas for starting from 20 torr to 150 torr. The invention is characterized in that the heat source is forcibly cooled by cooling air.

木発明者等は、有電極型の従来のメタルハライドランプ
に用いられているハロゲン化金属を発光管内に封入した
ところ、封入金属に対応するスペクトル放射強度が有電
極型のメタルハライドランプスペクトル分布と異ってい
ることを見い出した。そこで、メタルハライドの種類及
び封入量、ランプへの電力供給量、ランプ発光管の大き
さ等を以下に述べるように検討し、特定したところ、無
電極放電ランプにおいて有電極型メタルハライドランプ
よりも良好な特性が得られた。
When the inventors sealed a metal halide used in a conventional electrode-type metal halide lamp into an arc tube, they found that the spectral radiation intensity corresponding to the enclosed metal was different from the spectral distribution of an electrode-type metal halide lamp. I found out that Therefore, we investigated the type and amount of metal halide, the amount of power supplied to the lamp, the size of the lamp arc tube, etc. as described below, and determined that an electrodeless discharge lamp is better than an electrode-type metal halide lamp. Characteristics were obtained.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

次に、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。
Next, specific embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第1図には無電極放電ランプlが示され、この無電極放
電ランプ1は球形の透光性石英ガラスから成る内径30
mm、肉厚的1.0mmの発光管2と、この発光管2の
下部から伸長して突出する支持棒3とを含んでいる。発
光管2内には、後述する所定量の水銀、タリウム、ナト
リウム、インジウム及びハロゲンが封入されている。尚
、封入に際しては、タリウム及びナトリウムはそれぞれ
ハロゲノ化タリウム及びハロゲン化ナリウム、例えば、
沃化タリウムや沃化ナトリウムNaIの形で、又インジ
ウムは金属インジウムとこの量と反応して足る量のハロ
ゲン化水銀の形で封入される。
FIG. 1 shows an electrodeless discharge lamp 1 made of spherical transparent quartz glass with an inner diameter of 30 mm.
It includes an arc tube 2 with a wall thickness of 1.0 mm, and a support rod 3 extending and protruding from the bottom of the arc tube 2. Inside the arc tube 2, predetermined amounts of mercury, thallium, sodium, indium, and halogen, which will be described later, are sealed. In addition, when encapsulating thallium and sodium, thallium halide and sodium halide, for example,
Indium is encapsulated in the form of thallium iodide and sodium iodide NaI, and in the form of a sufficient amount of mercury halide which reacts with metallic indium.

第2図には上記無電極放電ランプlが組み込まれている
マイクロ波光源装置が示されている。即ち、このマイク
ロ波光源装置はケーシング4の下方に配設されているマ
グネトロン5を備える。このマグネトロン5には発生さ
せたマイクロ波をマグネトロンアンテナ5aを介して放
射するための導波管6が接続されている。導波管6の上
端開口には給電口フランジ7に設けられている給電口8
が整列し、給電口8上方にはマイクロ波空洞9が形成さ
れている。そして、このマイクロ波空洞9内には無電極
放電ランプlが配設されており、その支持棒3の下端部
は給電口フランジ7に一体的に形成した受部7aに挿入
され、かつナツト部材10により締付けられて前記受部
7aに支持されている。従って、マグネトロン5にて発
生したマイクロ波がマグネトロンアンテナ5aにより導
波管6内に放射されると、このマイクロ波は導波管6内
を伝播し、更に給電口8からマイクロ波空洞9に放射さ
れるので、主として無電極放電ランプlに供給される。
FIG. 2 shows a microwave light source device incorporating the electrodeless discharge lamp 1 described above. That is, this microwave light source device includes a magnetron 5 disposed below a casing 4. A waveguide 6 is connected to the magnetron 5 for radiating generated microwaves via a magnetron antenna 5a. A power feed port 8 provided in a power feed port flange 7 is provided at the upper end opening of the waveguide 6.
are aligned, and a microwave cavity 9 is formed above the power feeding port 8. An electrodeless discharge lamp l is disposed within this microwave cavity 9, and the lower end of the support rod 3 is inserted into a receiving portion 7a integrally formed with the power supply port flange 7, and a nut member is inserted into the receiving portion 7a. 10 and supported by the receiving portion 7a. Therefore, when the microwave generated by the magnetron 5 is radiated into the waveguide 6 by the magnetron antenna 5a, this microwave propagates inside the waveguide 6 and is further radiated from the feed port 8 to the microwave cavity 9. Therefore, it is mainly supplied to the electrodeless discharge lamp l.

よって、無電極放電ランプ1が放電、発光する。ところ
で、マイクロ波空洞9はステンレス製のメツシュから成
り、光は90%透過させるが、マイクロ波は反射して殆
ど透過させない。尚、マイクロ波空洞9の周囲には凹面
状の光度用板11が配され、この光反射板11により無
電極放電ランプlから放射された光が有効に利用されて
いる。
Therefore, the electrodeless discharge lamp 1 discharges and emits light. By the way, the microwave cavity 9 is made of a mesh made of stainless steel, and allows 90% of light to pass therethrough, but reflects the microwave and hardly allows it to pass therethrough. A concave luminous intensity plate 11 is arranged around the microwave cavity 9, and the light emitted from the electrodeless discharge lamp 1 is effectively utilized by this light reflecting plate 11.

マグネトロン5の下方には該マグネトロン5を冷却する
ためのファン12が配され、又導波管6の壁面側には無
電極放電ランプ1を冷却するためのファン13が配され
ている。この冷却ファン13の冷却風は導波管6に設け
た複数の孔6aを介して導波管6内に案内され、給電口
8より無電極数′1[ランプ1に吹き付けられ、これに
よりランプlが冷却される。
A fan 12 for cooling the magnetron 5 is arranged below the magnetron 5, and a fan 13 for cooling the electrodeless discharge lamp 1 is arranged on the wall side of the waveguide 6. The cooling air from this cooling fan 13 is guided into the waveguide 6 through a plurality of holes 6a provided in the waveguide 6, and is blown from the power supply port 8 onto the electrodeless lamp 1. l is cooled.

このような構成のマイクロ波光源装置におい、て、無電
極放電ランプlを上述したように点灯させ、該無電極放
電ランプ1に与えるマイクロ波電力及び冷却ファン13
からのランプ冷却風量を変化させ、ランプ発光効率η(
文m / W )を調べたところ、第3図に示す結果が
得られた。
In the microwave light source device having such a configuration, the electrodeless discharge lamp 1 is turned on as described above, and the microwave power supplied to the electrodeless discharge lamp 1 and the cooling fan 13 are
By changing the lamp cooling air volume from
When the sentence m/W) was investigated, the results shown in FIG. 3 were obtained.

ところで、上記無電極放電ランプ1の発光管2内には、
グラム原子/crn’の水銀、グラム分子/c m”の
沃化タリウム、グラム分子/crn’の沃化ナトリウム
、グラム原子/cm’のインジウム金属及び始動用の希
有カスであるアルゴンガスが常温で60torrの圧力
のもとで封入されている。そして、ファン13からの冷
却風の発光管2周面における風速は発光管2の内壁面積
1cm’当たりのマイクロ波電力W e (W / c
 rn’) 、即ち管壁負荷と発光効率η(l m /
 W)との関係でパラメータとして調べた。
By the way, inside the arc tube 2 of the electrodeless discharge lamp 1,
Mercury at gram atom/crn', thallium iodide at gram molecule/cm', sodium iodide at gram molecule/crn', indium metal at gram atom/cm', and argon gas as a rare starting gas at room temperature. It is sealed under a pressure of 60 torr.The velocity of the cooling air from the fan 13 on the circumferential surface of the arc tube 2 is the microwave power W e (W/c) per 1 cm' of the inner wall area of the arc tube 2.
rn'), that is, tube wall load and luminous efficiency η(l m /
W) was investigated as a parameter.

−さて、図中、曲線(イ)においては、冷却風の風速0
 / S e Cの場合の管壁負荷Weと発光効率ηの
関係が示され、又曲線(ロ)、(ハ)、(ニ)、(ホ)
においては冷却風の風速が1m/sec、5m/see
、ion/sec及び20m/secの場合の管壁負荷
Weと発光効率ηの関係が示されている。曲線(イ)か
ら明らかなように、管壁負荷We即ち、ランプ1へのマ
イクロ波入力を6 W / c rn’より増加させる
と、ランプ発光効率ηは徐々に増大し、最大値を経た蒔
点でこんどは徐々に低下し、管壁負荷Weが20 W 
/ cゴ程度になると放電が不安定となる。そして、管
壁負荷Weが6W/crn’未満ではランプの管壁負荷
が低すぎて水銀が凝集し、正常な放電が得られなくなり
、又同時にナトリウムの発光が少なくなり白色光が得ら
れなかった。また、曲線(ロ)、(ハ)、(ニ)、(ホ
)においても管壁負荷Weが増大するとランプ発光効率
ηは(イ)の曲線と同様な曲線を描くが最大発光効率η
は約95文m/Wであった。そして、特に(ニ)と(ホ
)の曲線が接近したが、これはランプ冷却風の速度を増
大してもランプ冷却効果が飽和してしまうことを示して
いる。従って、風速を20m/sec以上に大きくして
も冷却効果は殆ど変化しないことが判る。
- Now, in the diagram, in curve (a), the cooling air speed is 0.
The relationship between the tube wall load We and the luminous efficiency η in the case of / S e C is shown, and the curves (B), (C), (D), (E)
The cooling air speed is 1m/sec, 5m/see
, ion/sec and 20 m/sec, the relationship between the tube wall load We and the luminous efficiency η is shown. As is clear from the curve (A), when the tube wall load We, that is, the microwave input to the lamp 1 is increased from 6 W/crn', the lamp luminous efficiency η gradually increases, and after reaching the maximum value, At this point, the pipe wall load We gradually decreases to 20 W.
When it reaches the level of /c, the discharge becomes unstable. When the tube wall load We is less than 6 W/crn', the tube wall load of the lamp is too low and mercury aggregates, making it impossible to obtain a normal discharge, and at the same time, the emission of sodium decreases, making it impossible to obtain white light. . Also, in curves (b), (c), (d), and (e), when the tube wall load We increases, the lamp luminous efficiency η traces a curve similar to the curve (a), but the maximum luminous efficiency η
was approximately 95 sentences m/W. In particular, the curves (D) and (E) are close to each other, which indicates that even if the speed of the lamp cooling air is increased, the lamp cooling effect is saturated. Therefore, it can be seen that even if the wind speed is increased to 20 m/sec or more, the cooling effect hardly changes.

次に、無電極放電ランプ1の発光管2内へ封入すべきハ
ロゲン化物等の封入物について検討したところ、発光管
2の容積fern”当たりにおいては、水銀量について
は1 、4 X 10ツグラム原子/crn”乃至4 
、24 X 10−’グラム原子/cm−が適当で、1
.4X10’未満ではランプが破壊し、4 、24 X
 I O−5を越えると放電が不安定になり実用的でな
い。タリウムの封入量についてはlXl0− グラム原
子/crn”乃至4 X 10−7 グラム原子/ c
 m’が適当で、l X 10−7未満ではタリウムの
原子スペクトルの緑の輝線が弱く、光色が白色ではなく
、紫色になり、4 X 10−”を越えると黄色に近い
色になってしまい、やはり白色光ではなくなる。ナトリ
ウムの封入量については2.3X 10−”グラム原子
/crn”乃至1.4X10’ グラム原子/ c m
”が適当で、2.3X10”未満ではナトリウムの58
8nmの輝線スペクトルに広がりがなぐ、演色性が悪化
し、1.4X10’ を越えると放電が不安定になって
実用的でなくなる。インジウムの封入量については1.
lX10−7グラム原子/cm’乃至1 、85 X 
10−’ グラム原子/Cm”が適当であり1.1X1
0− 未満ではインジウムの発光が少なく、光色が黄色
味になり白色光が得られず、l 、 85 X I O
−’ を越えると放電が不安定となり、やはり実用的で
なくなる。
Next, we examined the substances to be filled into the arc tube 2 of the electrodeless discharge lamp 1, such as halides, and found that the amount of mercury is 1.4 x 10 gram atoms per volume of the arc tube 2. /crn”~4
, 24
.. If it is less than 4X10', the lamp will be destroyed;
If it exceeds IO-5, the discharge becomes unstable and is not practical. The amount of thallium enclosed is lXl0- gram atom/crn" to 4 X 10-7 gram atom/c
If m' is appropriate, if it is less than 1 x 10-7, the green emission line in the atomic spectrum of thallium will be weak and the light color will not be white but purple, and if it exceeds 4 x 10-'', it will become a color close to yellow. The amount of sodium enclosed is between 2.3X 10-"gram atom/crn" and 1.4X10' gram atom/cm.
” is appropriate, and if it is less than 2.3
The bright line spectrum at 8 nm is not broadened, the color rendering properties are deteriorated, and if it exceeds 1.4 x 10', the discharge becomes unstable, making it impractical. Regarding the amount of indium enclosed, 1.
lX10-7 gram atoms/cm' to 1,85
10-' gram atom/Cm" is suitable and 1.1X1
If it is less than 0-, indium emits less light and the light color becomes yellowish, making it impossible to obtain white light.
If it exceeds -', the discharge becomes unstable and it becomes impractical.

また、始動用封入ガスであるArガスについては常温で
20torr乃至150torrが適当であり、20t
orr未満ではランプが点灯直後に破壊し、150to
rrを越えるとランプが点灯しなくなる。
In addition, for the Ar gas that is the starting gas, it is appropriate to have 20 torr to 150 torr at room temperature, and 20 torr.
If it is less than orr, the lamp will be destroyed immediately after lighting, and 150 to
If it exceeds rr, the lamp will not light up.

更に、ハロゲンガスの種類と封入量については、そのフ
ッ素以外のハロゲン元素であるヨウ素、臭素及び塩素が
適当であり、これら王者混合で封入しても良い。特にヨ
ウ素と臭素との混合が良好な光特性が得られた。そして
、ハロゲンガスの封入量は、水銀及びアルゴンを除いた
封入金属とのハロゲン化物に成るのに充分足りる量に加
え−c過剰ハロゲンをo、txto”グラム原子/Cm
′乃至3×10− グラム原子/crn’封入する量、
即ち、9.3XlO”乃至7 、81 X 10−’ 
グラム原子/crn’が適当である。ここで、過剰ハロ
ゲンを封入する理由は、封入金属等に石英の失透現象を
少なくするためであり、これによりランプlの寿命を長
くすることができ、その封入量が00txto’グラム
原子/crrf未満ではその効果が少なく、また0、4
6XIO’を越えると始動が困難になる。
Furthermore, regarding the type and amount of halogen gas to be filled, iodine, bromine, and chlorine, which are halogen elements other than fluorine, are suitable, and a mixture of these may be used. In particular, good optical properties were obtained when iodine and bromine were mixed. The amount of halogen gas enclosed is sufficient to form a halide with the enclosed metals excluding mercury and argon, and excess halogen is o, txto'' gram atom/Cm.
' to 3 x 10-gram atoms/crn' amount to be enclosed,
That is, 9.3X1O'' to 7,81X10-'
Gram atoms/crn' is suitable. Here, the reason for filling excess halogen is to reduce the devitrification phenomenon of quartz in the metal, etc., which can extend the life of the lamp. If it is less than 0, the effect will be small;
If it exceeds 6XIO', starting becomes difficult.

第4図には第2図及び第3図で示す本発明の無電極放電
ランプlの発光スペクトル分布が示され、発光管2の内
径が約30mm、肉厚が約l。
FIG. 4 shows the emission spectrum distribution of the electrodeless discharge lamp 1 of the present invention shown in FIGS. 2 and 3, in which the arc tube 2 has an inner diameter of about 30 mm and a wall thickness of about 1.

Om m、冷却風の風速が約lOm/SeC、ランプ1
へのマイクロ波電力が850W、即ち、管壁負荷Weが
約30W/ctn”の各条件で点灯させた結果である。
Om m, cooling air speed is approximately 1Om/SeC, lamp 1
These are the results of lighting under conditions where the microwave power to the tube was 850 W, that is, the tube wall load We was approximately 30 W/ctn''.

この時の色温度は4300に、平均演色性評価数Raは
70が得られ、また全光束が80100umで、発光効
率η=94.2 (Jim/W)が得られた。
At this time, the color temperature was 4300, the average color rendering index Ra was 70, the total luminous flux was 80100 um, and the luminous efficiency η=94.2 (Jim/W) was obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、発光管内に水銀
、タリウム、ナトリウム、インジウム、希有ガス及びハ
ロゲン封入量を上述したように特定し、かつ管壁負荷及
びランプ冷却風の風速も上述したように特定することで
、高演色で発光効率の高い白色光を得ることができる無
電極放電ランプを提供することができる。
As explained above, according to the present invention, the amount of mercury, thallium, sodium, indium, rare gas, and halogen filled in the arc tube is specified as described above, and the tube wall load and the wind speed of the lamp cooling air are also specified as described above. By specifying as such, it is possible to provide an electrodeless discharge lamp that can obtain white light with high color rendering and high luminous efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の無電極放電ランプを示す断面図、第2
図は第1図の無電極放電ランプを組み込んだマイクロ波
放電光源装置の断面図、第3図は冷却風の風速をパラメ
ータとした場合の管壁負荷We=を発光効率η(交m 
/ W )との関係を示す特性図、第4図は本発明の無
電極放電ランプの発光スペクトル分布を示す図である。 1−−−−一無電極放電ランプ、2−−一−−発光管、
3−−−−一支持棒、 4−−−−−ケーシング、5−
−−−−マグネトロン、5a −−−−−−マグネトロ
ンアンテナ、6−−−−−導波管、7−−−−−給電ロ
フランジ、8−−−−一給電口、9−−−−一マイクロ
波空洞、to−−−−−ナツト部材、11−−一一一光
反射板、 12.13−−−−−ファン。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人大岩増雄 第1図 第3図 管”1 %、 fiWe(W/crtr)第2図 器研究所内
Fig. 1 is a sectional view showing the electrodeless discharge lamp of the present invention, Fig. 2 is a sectional view showing the electrodeless discharge lamp of the present invention;
The figure is a cross-sectional view of a microwave discharge light source device incorporating the electrodeless discharge lamp shown in Figure 1, and Figure 3 shows the luminous efficiency η (cross m
/W), and FIG. 4 is a diagram showing the emission spectrum distribution of the electrodeless discharge lamp of the present invention. 1----1-electrodeless discharge lamp, 2--1--discharge tube,
3-----One support rod, 4-----Casing, 5-
---- Magnetron, 5a ------- Magnetron antenna, 6------ Waveguide, 7--- Feeding loft flange, 8--- One feeding port, 9--- One Microwave cavity, to---nut member, 11---111 light reflector, 12.13---fan. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Agent Masuo Oiwa Figure 1 Figure 3 Tube “1%, fiWe (W/crtr) 2nd Figure Research Institute

Claims (1)

【特許請求の範囲】 マイクロ波エネルギーで放電、発光する発光管を有する
無電極放電ランプであって、前記発光管が透光性の石英
ガラスから成り、その内部に単位容積光たり少なくとも
、1.4X10 グラム原5 子乃至4.24X10 グラム原子の水銀と、IX 1
0’グラム原子乃至4XIO−7グラム原子のタリウム
と、2 、3 X 10’グラム原子乃至1 、、4X
 10−’グラム原子のナトリウムと、1゜I X 1
0’グラム原子乃至1.85X10−’グラム原子のイ
ンジウムと、9 、3 X 10”グラム原子乃至8.
45X10−’グラム原子のハロゲンと、20t o 
rr乃至150torrの始動用希有ガスとが封入され
、かつ前記発光管の内壁の単位表面積当たりのマイクロ
波入力が6W乃至60Wの範囲に設定されつつ冷却風に
て強制冷却したことを特徴とする無電極放電ランプ。
[Scope of Claims] An electrodeless discharge lamp having an arc tube that discharges and emits light using microwave energy, wherein the arc tube is made of transparent quartz glass, and has a unit volume of light or at least 1. 4X10 gram atoms of 5 atoms to 4.24X10 gram atoms of mercury and IX 1
0' gram atom to 4X IO-7 gram atom of thallium and 2,3 X 10' gram atom to 1, 4X
10-'gram atom of sodium and 1゜I X 1
Indium from 0' gram atoms to 1.85X10-' gram atoms and from 9.3 X 10'' grams atoms to 8.
45X10-'gram atoms of halogen and 20t o
A starting rare gas of rr to 150 torr is sealed, and the microwave input per unit surface area of the inner wall of the arc tube is set in the range of 6 W to 60 W, and forced cooling is performed with cooling air. Electrode discharge lamp.
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