JPS604539B2

JPS604539B2 - ガス放電ランプ

Info

Publication number: JPS604539B2
Application number: JP49143565A
Authority: JP
Inventors: エフラフイアンドラカ−ロ−
Original assignee: Perkin Elmer Corp
Current assignee: Applied Biosystems Inc
Priority date: 1973-12-17
Filing date: 1974-12-16
Publication date: 1985-02-05
Also published as: DE2458360A1; GB1491897A; JPS5094783A; DE2458360C2; US3878419A; CA1033336A

Description

【発明の詳細な説明】ガス放電ランプは久しい以前から周知であり、多数の種
々の目的に使用される。

この場合、ランプの特殊な構造および形態は、程度に差
はあってもそれぞれの使用目的に依存するが、一般にす
べてのランプに共通なのは、ガス状物質（ガスまたは蒸
気）を含有しかついわゆるプラズマ空間を形成する密封
された透明または半透明の管球を有することである。さ
らにランプは、ガス状物質を励起しプラズマをつくって
発光させるため、電気ヱネルギを供給する装置を備えて
いる。電気ェネルギ供給装置はいよいよ管球内に互いに
間隔を置いて配置された２つの電極を有し、これに動作
電圧が加えられる。またはランプに無線周波数の電気ェ
ネルギを供給することもでき、この場合無線周波数ェネ
ルギはランプとＩＪアクタンス結合されているので、電
極そのものは不要である。本発明は殊に、金属蒸気、た
とえば水銀蒸気が充填されていて、非常に正確かつ臨界
的に、動作環境に対する（動作の間ランプの発光部分を
形成する）プラズマの特別な形態および位置、従って照
射物体に対する正確な動作位置が重要である状況におい
て使用されるランプに関する。

この種のランプは多くの場合、たとえば西ドイツ国特許
公開公報第２４１０９２４号に記載された、半導体装置
を製造するための感光板露光装置において必要である。
この装置においては、その発光プラズマが動作環境に対
して極めて精密に位置定めされていなければならない湾
曲した形態の水銀蒸気ランプを必要とする。本発明の目
的は、プラズマを非常に高い精度で必要な動作位置にも
たらすことができかつランプを迅速かつ容易に他のラン
プに交換することができ、この場合新しいランプがさき
のランプに対して変った動作位置をとることもないガス
放電ランプを提供することである。

この目的は、イオン化可能物質で充填され、湾曲した形
態を有する毛管状プラズマ空間と、プラズマ空間を仕切
る光線透過性の管球とを有し、プラズマ空間内にはプラ
ズマ励起装置が設けられ、管球にはランプを保持装置に
固定しうる固定部村が取付けられているガス放電ランプ
から出発し、本発明により管球は一端に固定口金のみを
有し、該口金は対称に分布されかつその軸線に対して平
行に延びる少なくとも３つの平らな外面、即ち軸線を通
る平面の同じ側にある２つの外面および上記平面の他の
側にある第３の外面を有し、固定口金は同軸の孔を有し
、管球の一端には軸万向および半径方向の寸法が該孔よ
りも小さい円柱状突出部があって、該突出部は上記孔内
に、管球が固定口金の２つの外面に対し正確に調整され
た位置を占めるような位置関係に強固に固定されている
ことによって達成される。

上記プラズマ励起装置は有利に、プラズマ空間内に配置
された２つの電極からなり、固定口金に面している電極
は固定口金と導軍接続され〜他方の電極は高度にフレキ
シブルな導線と導電接続されている。

次に、図面につき本発明を実施例で詳述する。

第１図に本発明の説明のための例として示されたランプ
１０は、既述せる西ドイツ国特許公開公報第２４１０９
２４号による装置において光源として使用できるような
弓形の形状を有する水銀ランプである。このランプ１０
は、ガラスまたは他の放射線透過性材料からなる管球１
２を有する。この場合、管球１２の湾曲した中央部分が
、使用可能な放射線の主要部を発し、図示の例ではこの
中央部分は約１４側の曲率半径を有する８５ｏの弧で延
びている。しかし、本発明に関しては、湾曲した部分の
長さも湾曲の深さも重要ではなく、これらの大きさはた
んにランプのそれぞれの使用目的に対し臨界的であるに
すぎない。管球１２内には、毛管状寸法のプラズマ空間
、つまり記載の実施例では２側の直径を有するプラズマ
空間が存在する。

管球１２はその両端がそれぞれ中実で、管球の主要部よ
りも若干小さい直径を有する円筒形突出部１６なし、し
は１８になる。プラズマ空間１４は突出部１６ないいま
１８の直前に終り、その両端にそれぞれ電極２０ないい
ま２２を備えている。もちろんこれらの両電極は、電気
ェネルギが無線周波数結合により供給される場合には存
在せず、この場合には無電極ガス放電ランプにつき公知
であるような他の相応するェネルギ供給装置が設けられ
ている。これについてはたとえば米国特許出願第３３７
０６ぴ号または下記の文献「即ちジャーナル・オブ・リ
サーチ・オブ・ザ・ナショナル・ビユロー・オブ・スタ
ンダーズ誌第４年萱、（１９５０年５月）におけるメジ
ャースおよびオリバー（Ｍｅｇ鉾ｒｓ＆Ｏｌｉｖｅ
ｒ）の報文「水銀１９８のランプおよび波長」（Ｒｅｓ
ｅａｒｃｈＰａｐｅｒＲＰ２０９１）ないしはザ・レビ
ュー。オブ・サイヱンテフィツク・ィンストルメンッ誌
第３２登第１２号（１９６１年１２月）第１３５６〜１
３５８頁におけるブリュワー（Ｒ．○．Ｂｒｅｗｅｒ）
の報文「高輝度低ノイズのルビジウム光源」参照。電極
２川ま図示されてない導線２４もこより高たわみ性の導
線２４に結合されており、該導線はその一端が突出部１
６に機械的に固定され、その自由端がたとえばバナナプ
ラグ２６のような接続部材を有する。

導線２４のたわみ性および導電率は図示の例では、該導
線が管状の縄組された銀素線から製造されていることに
よって確保されている。相対している管球１２の突出部
１８は剛体の固定口金２８を備え、その形状は、管球１
２々よびそれとともにプラズマ空間１４が動作位置で幾
何学的に明白な位置および空間的定位を得るように定め
られている。

図示の例では、固定口金２８は長方形の縦断面および六
角形の横断面を有する角柱の形を有する。この角柱は同
じの軸孔３０を備え、この孔はその一端が、外面が角柱
および孔の共通の軸に対して正確に垂直に延びる面３２
によって閉じられている。ランプ１０の組立のためには
、管球１２の突出部１８を固定口金２８の孔３０中へ押
込む。

孔３０の直径および長さは、突出部１８がすべての方向
（従って縦、横および成角方向）へ孔３０内で十分な空
隙を有するように定められている。この方法で、ランプ
組立ての間取付型板、隊合い型または他の調整装置を用
いて固定口金２８の外面に対する管球１２（および殊に
外管１２の湾曲部分）の位置を正確に調整することが可
能であり、孔３０中へ差込まれた突出部１８が障害物に
なることもない。調整後、孔３０をはんだ３４または他
の充填用コンパウンドで封止し、その結果固定口金２８
に対する管球１２の調整された位置および空間的定位は
持続的に固定される。電極を備えるランプ１０の図示の
実施例においては、固定口金２８は銅または真鈴のよう
な導電性材料からなり、電極２２と電気的に結合されて
いる。

ランプに無線周波数ェネルギを供給する場合、固定口金
２８は有利に非導電性材料からなる。動作のためにはラ
ンプ１０の固定口金２８を、固定口金に適合されていて
、固定口金の外面の位置を定める基準面を有する保持装
置に差込む。

これによって、固定口金２８に対する管球１２の正確な
位置および空間的定位のため、管球１２（それとともに
、プラズマ空間１４中に電気ェネルギを供給する場合に
形成する）発光プラズマも動作環境およびそれとともに
照射物体に対する正確な位置および空間的定位が得られ
、なおなんらかの調整作業を必要となることもない。さ
らに、製造工程における固定口金２８に対する管球１２
の位置および空間的定位はすべてのランプに対し正確に
等しく調節されるので、たとえば修理の目的でランプの
交換も簡単に可能であり、新しいランプがさきのランプ
に対して異なる位置をとりかつ新しく調整しなければな
らないこともない。第２図および第３図には、第１図に
よるランプ１０の動作のための適当な保持装置を形成す
る固定ブロック３６が示されている。

しかしこの場合、第２図および第３図には若干異なる構
造の固定口金２８′が示されている。この固定口金２８
′は第１図のような完全な六角形の角柱ではなく、十分
に円筒形の外面を有しかっこの円筒形外面の両端にのみ
六角形のフランジ２９および３１を備えている。しかし
、保持装置中への固定口金の差込みに関する両フランジ
２９および３１の機能は、完全に六角形の角柱の機能に
等しいので、第２図および第３図に示されたランプ保持
装置においては固定口金２８および２８′を同機に使用
することができる。固定ブロック３６はその収容部が固
定口金２８ないしは２８′に適合され、固定ブロック中
で固定口金は正確に定められた位置をとるようになって
いる。

この目的のために、固定ブロック３６中には２つの平ら
な基準面３８および４０が設けられ、これらの面は互い
に６びの角をなし、従って規則的な六角形の隣接する２
つの外面間の角の正確に１′２である角をなす。従って
、これらの両基準面３８および４川ま固定口金２８′の
六角形フランジの隣接せずかつ平行でない２つの外面４
２および４４（ないしは固定口金２８の相応する面）に
対して補助形的である。従って、固定ブロック３６に固
定口金２８ないしは２８′を差込む場合には、双方の外
面４２および４４が基準面３８および４０に接し、これ
によって固定口金は正確に定められた位置をとる。

この位置は、外面４２および４４に関し同様に隣接せず
かつ平行でない、固定口金の第３の外面４８に作用する
縦付け装置４６により回転および移動に対して安全にさ
れている。固定口金２８′（ないいま２８）の軸万向の
位置は、固定口金の端面３２が接する止め板５川こよっ
て確保されている。緒付け装置４６は締付け板６２を有
し、これはその１つの縦緑の範囲内で固定口金２８′（
ないいま２８）の外面４８上に載っている。

相対する綿付け板５２の外面は、基準面３８および４川
こ対して平行に延びかつ固定ブロック３６から若干突出
し、固定口金を差込んだ場合でも外面４８が固定ブロッ
ク３６を越えて上方へ突出するリブ５４に支えられてい
る。これによって、締付け板５２は常に固定口金２８′
（ないしは２８）の外面４８上に平らに載ることが確保
されている仏競付け板５２を固く総付けるのは、緒付け
板５２中の図示されてない孔を通って延びかつ固定ブロ
ック３６のねじ孔中へねじ込まれているボルト５６を用
いて行なわれる。締付け板５２を固定口金２８′（ない
しは２８）に押しつける、締付け板５２の上側に存在す
るボルト５６の頭５８は、手によるランプ１０を差込み
および場合により交換するのが工具なしに行なえるよう
にするため、有利に比較的大きい直径の刻み目付き頭で
ある。縦付け板５２の下側と固定ブロック３６との間で
ボルト６６の軸部のまわり‘こはなお１つのつるまきば
ね６０が配置されており、譲はねは第２図および第３図
に示された締付け板５２の位置において圧縮されており
かつボルト５６をゆるめる際に固定口金２８′（ないし
は２８）からの稀付け板５２の容易な取外しを確保する
。上記から、ランプ軍０を固定ブロック３６中へ差込む
のは非常に簡単なことであることは明らかである。

たんに固定口金２８なし、しは２８′を固定ブロック３
６中へ差込んで、固定口金の両外面４２および４４が固
定ブロックの両基準面３８および４０に接し、固定口金
の端面３２が固定ブロックの止め板５０！こ接するよう
にすればよい。これによって、動作環境に対する発光プ
ラズマ領域の正確な位置は既に完全に確保されており、
締付け板５２およびボルト５６を用いてこの位置を固定
することが必要であるだけで「ランプの精密調節また
は調整のためのなんらかの作業はもはや必要でない。固
定ブロック３６は「電極を備えるランプの場合、固定口
金２８ないし２８′およびその中に含まれている導線に
より電極２２への電流供給を配慮する。

他方の電極２ＱＧよ高たわみ性の導線２４により回路に
接続される。この場合、導線２４の高いたわみ性は、ラ
ンプ１８の自由端に対して、ランプを変形させ、その正
確な位置から転向させうる応力が伝達されないことを保
証する。第４図には、ランプの固定口金の別の実施例２
８″が示されている。

この固定口金２８″は実際に口金２８′と同じ形態を有
するが「これとは管球１２の突出部１８が充填用コン
パウンド‘こよらないで、多数の調節ねじ（そのうち「
ねじ６２，６４，６６，６８および７８が図示されてい
る）によって保持される点で相違する。これら調節ねじ
のうち、ねじ６２，６４，６６および６Ｍま一対で互い
に相対して口金２８″の六角形のフランジ２９′および
３１′を通って延びている。４つのねじの相応する図示
されてない粗は、第４図の図面に対して垂直な平面内に
配置されている。

これら双方の調節ねじの組が孔３０内での突出部１８の
位置の正確な横および角の調節を可能にする。鞠方向の
調節は、口金２８″の端面３２′を通って延びる別の調
節ねじ７０を用いて行なわれる。調節ねじを用い、充填
用コンパウンドの使用下に、固定口金２８″に対する外
管１２の正確な位置および空間的定位が達成され、持続
的に維持される。さらに、第４図は固定ブロック３６中
で固定口金２８″を固く縦付ける若干変更せる形を表わ
す。若干変った稀付け板５２′が設けられており、この
ものは、口金２８″の円筒形中心部に載るが、双方の六
角形末端フランジ２９′および３１′上に綴らないよう
に寸法定めされかつ配置されている。作用においては綿
付け板５２′は締付け板５２と相違しない。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発
明によるガス放電ランプの拡大断面図であり、第２図は
第１図によるランプの固定口金に比して軽度に変更され
ている固定口金が差込まれている保持装置の縦断面図で
あり、第３図は第２図の３−３面による断面図であり、
第４図はガス放電ランプ用固定口金の他の実施例の縦断
面図である。貴０・…・・ランプ、１２…・・・管球、１４・・・・
・・プラズマ空間、竃６７貴８・…・・突出部、２０
，２２・・・…電極、２４……導線、２８，２８′…・
・・固定口金「３６……固定ブロック、３８，４８…
・・・基準面、４６……締付け装置、５２，５２′・・
・・・・締付け板、５６……ボルト、６２，６４，６６
，６８，７８・・・・・０調節ねじ。繁１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

１イオン化可能物質で充填され、湾曲した形態を有す
る毛管状プラズマ空間と、プラズマ空間を仕切る光線透
過性の管球とを有し、プラズマ空間内にはプラズマ励起
装置が設けられ、管球にはランプを保持装置に固定しう
る固定部材が取付けられているガス放電ランプにおいて
、管球は一端に固定口金２８，２８′，２８″のみを有
し、該口金は対称に分布されかつその軸線に対して平行
に延びる少なくとも３つの平らな外面、即ち軸線を通る
平面の同じ側にある２つの外面４２，４４および上記平
面の他の側にある第３の外面４８を有し、固定口金２８
，２８′，２８″は同軸の孔３０を有し、管球１２の一
端には軸方向および半径方向の寸法が該孔３０よりも小
さい円柱状突出部１８があつて、該突出部１８は孔３０
内に、管球１２が固定口金２８，２８′，２８″の２つ
の外面４２，４４に対し正確に調整された位置を占める
ような位置関係に強固に固定されていることを特徴とす
るガス放電ランプ。