JPS61131357A - 低圧金属蒸気放電灯 - Google Patents
低圧金属蒸気放電灯Info
- Publication number
- JPS61131357A JPS61131357A JP25112784A JP25112784A JPS61131357A JP S61131357 A JPS61131357 A JP S61131357A JP 25112784 A JP25112784 A JP 25112784A JP 25112784 A JP25112784 A JP 25112784A JP S61131357 A JPS61131357 A JP S61131357A
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- mercury
- vapor pressure
- tube
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- 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
- H01J61/02—Details
- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
- H01J61/18—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent
- H01J61/20—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent mercury vapour
Landscapes
- Discharge Lamp (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は発光管内に電′Ｎｉ電圧の比が１．７以上ある
発光金属と希ガスとを封入してなる低圧金属蒸気放電灯
に関する。
発光金属と希ガスとを封入してなる低圧金属蒸気放電灯
に関する。
（発明の技術的背景とその問題点）
従来、発光管内に希ガスとセシウム金属あるいはヘリウ
ムと水銀の混合気体を封入した低圧金属−蒸気放電灯は
、特公昭５０−８８６２号公報に示されるように、局！
的に正の電流・電圧特性を有する箇所が存在するため、
この正の特性を示す領域を利用すれば、小形のバラスト
もしくはバラストレスで点灯できることが知られている
。
ムと水銀の混合気体を封入した低圧金属−蒸気放電灯は
、特公昭５０−８８６２号公報に示されるように、局！
的に正の電流・電圧特性を有する箇所が存在するため、
この正の特性を示す領域を利用すれば、小形のバラスト
もしくはバラストレスで点灯できることが知られている
。
ところが、この種の低圧金属蒸気放電灯では、点灯中発
光管の最冷部温度が上昇すると、管内金属蒸気圧が増大
してランプ電流が大きくなり、このため、益々発光管の
最冷部温度が上昇し、これに伴い金属蒸気圧も上昇する
という悪循環を繰返す不具合があり、何等かの手段によ
り金属蒸気圧を一定に保つ必要があった。
光管の最冷部温度が上昇すると、管内金属蒸気圧が増大
してランプ電流が大きくなり、このため、益々発光管の
最冷部温度が上昇し、これに伴い金属蒸気圧も上昇する
という悪循環を繰返す不具合があり、何等かの手段によ
り金属蒸気圧を一定に保つ必要があった。
すなわち、発光管内に電離電圧の比が１．７ＸＸ上の発
光金属と希ガス、例えば水銀とヘリウムを封入した放電
灯を点灯し、この放電灯の電圧・電流特性を調べると、
第６図に示したように、まず、電離電圧の低い水銀蒸気
が電離を開始し、この水銀蒸気の電離が完了すると、今
度は電離がヘリウム側に移行するような特性を示す。こ
の場合、ランプ点灯に伴って発光管温度が上昇すると、
その分水銀の蒸発量が多くなるので、発光管の濃度上昇
に追従して水銀の電離完了点Ａがランプ電流を増す方向
に移行するようになる。この結果、益々ランプ電流が増
加し、温度変化に伴う光出力の変動が大きくなって、安
定した点灯が得られな（なるのである。
光金属と希ガス、例えば水銀とヘリウムを封入した放電
灯を点灯し、この放電灯の電圧・電流特性を調べると、
第６図に示したように、まず、電離電圧の低い水銀蒸気
が電離を開始し、この水銀蒸気の電離が完了すると、今
度は電離がヘリウム側に移行するような特性を示す。こ
の場合、ランプ点灯に伴って発光管温度が上昇すると、
その分水銀の蒸発量が多くなるので、発光管の濃度上昇
に追従して水銀の電離完了点Ａがランプ電流を増す方向
に移行するようになる。この結果、益々ランプ電流が増
加し、温度変化に伴う光出力の変動が大きくなって、安
定した点灯が得られな（なるのである。
本発明はこのような事情にもとづいてなされたもので、
発光管温度が上昇した場合でも、管内金属蒸気圧の増大
を抑えることにより、ランプ電流の増大を抑制して安定
した点灯を維持できる低圧金属蒸気放電灯の提供を目的
とする。
発光管温度が上昇した場合でも、管内金属蒸気圧の増大
を抑えることにより、ランプ電流の増大を抑制して安定
した点灯を維持できる低圧金属蒸気放電灯の提供を目的
とする。
（発明の概Ｈ）
すなわち、上記目的を達成する本発明の低圧金属蒸気放
電灯は、発光金属がこの発光金属よりも蒸気圧の低い金
属との合金の形で発光管内に封入され、温度上昇に対し
てその発光金属の蒸気圧が一時的に低下する特性を有す
るように形成されており、この特性を利用して定常点灯
時での管内金属蒸気圧を制御するようにしたことを特徴
とする。
電灯は、発光金属がこの発光金属よりも蒸気圧の低い金
属との合金の形で発光管内に封入され、温度上昇に対し
てその発光金属の蒸気圧が一時的に低下する特性を有す
るように形成されており、この特性を利用して定常点灯
時での管内金属蒸気圧を制御するようにしたことを特徴
とする。
（発明の実施例）
以下本発明の一実施例を、低圧水銀蒸気放電灯に適用し
た第１図ないし第４図にもとづいて説明する。
た第１図ないし第４図にもとづいて説明する。
この低圧水銀蒸気放電灯は、軟質ガラスからなる直管形
の発光管１の両端部に、陽極２ａと予熱陰極２ｂを封着
するとともに、この発光管１内に電離電圧の比が１．７
以上ある二種類の封入物質、つまり希ガスとしてのヘリ
ウムと発光金属としての水銀（ＨにＪ）を封入したもの
で、この発光管１の内面にはけい光体被ｌＩ３が被着さ
れている。そして、本実施例の場合、上記水銀はこの水
銀よりも蒸気圧の低いビスマス（Ｂ１）とインジウム（
Ｉｎ）との合金として、つまりアマルガム４の形で陽極
２ａｌｌの細管５内に封入されており、このアマルガム
４は定常点灯時での管内水銀蒸気圧をＩｌｌ ａｌｌす
る金属物質として機能するようになっている。
の発光管１の両端部に、陽極２ａと予熱陰極２ｂを封着
するとともに、この発光管１内に電離電圧の比が１．７
以上ある二種類の封入物質、つまり希ガスとしてのヘリ
ウムと発光金属としての水銀（ＨにＪ）を封入したもの
で、この発光管１の内面にはけい光体被ｌＩ３が被着さ
れている。そして、本実施例の場合、上記水銀はこの水
銀よりも蒸気圧の低いビスマス（Ｂ１）とインジウム（
Ｉｎ）との合金として、つまりアマルガム４の形で陽極
２ａｌｌの細管５内に封入されており、このアマルガム
４は定常点灯時での管内水銀蒸気圧をＩｌｌ ａｌｌす
る金属物質として機能するようになっている。
すなわち、上記アマルガム４は第３図に示した如き蒸気
圧特性を有しており、例えば水銀の含有率が０．７５％
の場合ｌには、発光管１の濃度が約９０℃に達した時に
、水銀蒸気圧がその最適値である約７Ｘ１０″！Ｔｏｒ
ｒまで増加し、この後、ここ（Ｘｓ点）を頂点として減
少し始める。そして、発光管１の温度が約１０５℃にま
で上昇した時点で、約１．２ｘ１０４Ｔｏｒｒにまで低
下シ、その後はＩ！度の上昇に追従して再び増大する特
性を示す。なお、このように水銀蒸気圧が一時的に低下
する温度範囲ｌは、第３図からも明らかなようにアマル
ガム４の水銀含有率が多くなるほど狭くなり、アマルガ
ム４の蒸気圧特性そのものが左側にずれて純水銀が示す
蒸気圧曲線Ｐに近づいてくる。
圧特性を有しており、例えば水銀の含有率が０．７５％
の場合ｌには、発光管１の濃度が約９０℃に達した時に
、水銀蒸気圧がその最適値である約７Ｘ１０″！Ｔｏｒ
ｒまで増加し、この後、ここ（Ｘｓ点）を頂点として減
少し始める。そして、発光管１の温度が約１０５℃にま
で上昇した時点で、約１．２ｘ１０４Ｔｏｒｒにまで低
下シ、その後はＩ！度の上昇に追従して再び増大する特
性を示す。なお、このように水銀蒸気圧が一時的に低下
する温度範囲ｌは、第３図からも明らかなようにアマル
ガム４の水銀含有率が多くなるほど狭くなり、アマルガ
ム４の蒸気圧特性そのものが左側にずれて純水銀が示す
蒸気圧曲線Ｐに近づいてくる。
ところで、このような構成の低圧水銀蒸気放電灯は、そ
の両極２ａ、 ２ｂが例えば第２図に示した如き回路６
を介して交流電源７に接続されている。
の両極２ａ、 ２ｂが例えば第２図に示した如き回路６
を介して交流電源７に接続されている。
すなわち、上記両極２ａ、 ２ｂの一端は小形のチョー
クコイル８および整流ブリッジ回路９を介して交流電源
１に接続されており、このａｍブリッジ回路９と陽極２
ａとの間には、リップルを小さく抑えるため平滑用コン
デンサ１０が介装されている。また、両極２ａ、 ２ｂ
の他端間には、点灯管１）を介してパルストランス１２
の一次巻＠１３が接続されており、このパルストランス
１２の二次巻１）４は発光管１の管壁に添設した近接導
体１５に接続されている。したがって、整流ブリッジ回
路９から出力された直流電圧が両極２ａ、 ２ｂに印加
されると、点灯管１）がグロー放電を開始して陽極２ａ
および予熱陰極２ｂに予熱電流が流れる。その後、点灯
管１）のバイメタルが開いた時、パルストランス１２に
高圧パルスが生じ、これが発光！！１の管壁に印加され
る。この結果、発光管１内にグロー放電が生起され、直
流点灯が開始される。そして、この始動時の電圧・電流
特性は第４図中Ａ点で示される。
クコイル８および整流ブリッジ回路９を介して交流電源
１に接続されており、このａｍブリッジ回路９と陽極２
ａとの間には、リップルを小さく抑えるため平滑用コン
デンサ１０が介装されている。また、両極２ａ、 ２ｂ
の他端間には、点灯管１）を介してパルストランス１２
の一次巻＠１３が接続されており、このパルストランス
１２の二次巻１）４は発光管１の管壁に添設した近接導
体１５に接続されている。したがって、整流ブリッジ回
路９から出力された直流電圧が両極２ａ、 ２ｂに印加
されると、点灯管１）がグロー放電を開始して陽極２ａ
および予熱陰極２ｂに予熱電流が流れる。その後、点灯
管１）のバイメタルが開いた時、パルストランス１２に
高圧パルスが生じ、これが発光！！１の管壁に印加され
る。この結果、発光管１内にグロー放電が生起され、直
流点灯が開始される。そして、この始動時の電圧・電流
特性は第４図中Ａ点で示される。
ところで、点灯開始に伴って、発光管１の管壁温度が上
昇すると、細管５内のアマルガム４の温度も徐々に上昇
し、この温度に対応した量の水銀が発光管１内に放出さ
れ始める。この水銀の放出により、管内水銀蒸気圧は徐
々に上昇し、本実施例の場合、アマルガム４の温度が９
０℃近辺に達した時には、最適値である約７×１０°１
Ｔｏｒｒ付近（第３図中Ｘ１点）となり、この時の電圧
・電流特性は上記１４図ではＢ点に相当する。そして、
発光管１の温度がそのまま保たれれば、このＢ点で安定
点灯が行なわれる。
昇すると、細管５内のアマルガム４の温度も徐々に上昇
し、この温度に対応した量の水銀が発光管１内に放出さ
れ始める。この水銀の放出により、管内水銀蒸気圧は徐
々に上昇し、本実施例の場合、アマルガム４の温度が９
０℃近辺に達した時には、最適値である約７×１０°１
Ｔｏｒｒ付近（第３図中Ｘ１点）となり、この時の電圧
・電流特性は上記１４図ではＢ点に相当する。そして、
発光管１の温度がそのまま保たれれば、このＢ点で安定
点灯が行なわれる。
一方、点灯に伴う発熱によって発光管１の温度がこれ以
上に高くなると、上記のようにアマルガム４はＸ１点を
頂点として蒸気圧が減少する特性を有するので、このア
ナルガム４の温度上昇に応じて発光管１内に放出された
余分な浮遊水銀がアマルガム４に吸収され、この結果、
発光管１内の水銀蒸気圧は温度上昇にも拘らず、逆に減
少する方向に制御される。
上に高くなると、上記のようにアマルガム４はＸ１点を
頂点として蒸気圧が減少する特性を有するので、このア
ナルガム４の温度上昇に応じて発光管１内に放出された
余分な浮遊水銀がアマルガム４に吸収され、この結果、
発光管１内の水銀蒸気圧は温度上昇にも拘らず、逆に減
少する方向に制御される。
このように管内水銀蒸気圧がある値のもとにおいて、そ
れ以上の水銀蒸気圧の上昇が抑えられると、第４因に示
したように、電流・電圧の安定動作点が上記Ｂ点からＡ
点方向へ逆戻りしてこれら画点の間の０点に移り、その
分、ランプ電流が低下するようになる。このようにラン
プ電流が低下すると、ランプ電力も低下するので、発光
管１ひいてはアマルガム設置部の温度も低くなる。した
がって、定常点灯中の発光管１の温度上昇によってラン
プ電流が増大しようとしても、管内水銀蒸気圧はアマル
ガム４の存在によって、その最適値である約７Ｘ１０′
３ＴＯｒｒ近辺に制御されることになり、安定した点灯
を維持することが可能となる。
れ以上の水銀蒸気圧の上昇が抑えられると、第４因に示
したように、電流・電圧の安定動作点が上記Ｂ点からＡ
点方向へ逆戻りしてこれら画点の間の０点に移り、その
分、ランプ電流が低下するようになる。このようにラン
プ電流が低下すると、ランプ電力も低下するので、発光
管１ひいてはアマルガム設置部の温度も低くなる。した
がって、定常点灯中の発光管１の温度上昇によってラン
プ電流が増大しようとしても、管内水銀蒸気圧はアマル
ガム４の存在によって、その最適値である約７Ｘ１０′
３ＴＯｒｒ近辺に制御されることになり、安定した点灯
を維持することが可能となる。
また、本実施例では低圧水銀蒸気放電灯を直流点灯させ
ているので、発光管１に印加させる高電圧は始動時に１
回だけで済み、始動回路を簡略化することができる。
ているので、発光管１に印加させる高電圧は始動時に１
回だけで済み、始動回路を簡略化することができる。
なお、このように低圧水銀蒸気放電灯を直流点灯させる
と、発光管１内の水銀原子が＋イオン化するので、管内
の水銀蒸気の多（が予熱陰極２ｂ側に引き寄せられてし
まい、時間の経過とともに陽極２ａ側が暗くなるカタホ
リシス現象が発生する。
と、発光管１内の水銀原子が＋イオン化するので、管内
の水銀蒸気の多（が予熱陰極２ｂ側に引き寄せられてし
まい、時間の経過とともに陽極２ａ側が暗くなるカタホ
リシス現象が発生する。
しかるに、本実施例のようにアマルガム４をｍｔｉ２ａ
側に設置すれば、点灯中、陽極２ａ側の水銀蒸気圧が低
下し始めると、この減少分に見合った量の水銀がアマル
ガム４から放出されるので、陽極２ａ側の水銀不足が解
消され、上記力タホリシス減少を防止することができる
。
側に設置すれば、点灯中、陽極２ａ側の水銀蒸気圧が低
下し始めると、この減少分に見合った量の水銀がアマル
ガム４から放出されるので、陽極２ａ側の水銀不足が解
消され、上記力タホリシス減少を防止することができる
。
なお、上述した実施例では、発光管内に水銀を封入した
低圧水銀蒸気放電灯について説明したが、この水銀の代
わりに例えばセシウム（Ｃｓ）、カリウム（Ｋ）、ナト
リウム（Ｎａ）等の主に赤色光または赤外線を発生させ
る発光金属を封入しても良い。
低圧水銀蒸気放電灯について説明したが、この水銀の代
わりに例えばセシウム（Ｃｓ）、カリウム（Ｋ）、ナト
リウム（Ｎａ）等の主に赤色光または赤外線を発生させ
る発光金属を封入しても良い。
また、本発明に係る低圧金属蒸気放電灯は直流点灯させ
るものに限らず、交流点灯させても良く、この場合には
始動時において半サイクル毎に高電圧を発光管１に印加
させる必要が生じるので、例えば第５図に示したように
、両極２ａ、 ２ｂの一端と交流電源７との間にチョー
クコイル８を接続するとともに、両極２ａ、 ２ｂの他
端間に非線形コンデンサ３３を接続した点灯回路を用い
れば良い。
るものに限らず、交流点灯させても良く、この場合には
始動時において半サイクル毎に高電圧を発光管１に印加
させる必要が生じるので、例えば第５図に示したように
、両極２ａ、 ２ｂの一端と交流電源７との間にチョー
クコイル８を接続するとともに、両極２ａ、 ２ｂの他
端間に非線形コンデンサ３３を接続した点灯回路を用い
れば良い。
以上詳述した本発明によれば、定常点灯時に発光管温度
が上昇した場合においても、管内水銀蒸気圧が一時的に
減少する特性を得ることができ、このため、電流・電圧
の安定動作点が逆戻りし、その分、ランプ電流が低下す
るので、効率良く安定した点灯を維持することが可能と
なる。
が上昇した場合においても、管内水銀蒸気圧が一時的に
減少する特性を得ることができ、このため、電流・電圧
の安定動作点が逆戻りし、その分、ランプ電流が低下す
るので、効率良く安定した点灯を維持することが可能と
なる。
第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示し、第１図
は低圧水銀蒸気放電灯の断面図、第２図は点灯回路図、
１３図および第４図は夫々特性図、第５図本発明の変形
例を示す点灯回路図、第６図は従来の低圧水銀蒸気放電
灯の電流・電圧特性を示す特性図である。 １・・・発光管、２ａ、 ２ｂ・・・電極（陽極、予熱
陰極）、４・・・発光金属（アマルガム）。 出願人代理人 弁理士−鈴 江 武 彦第３ｗＪ 第４図 ランフ宅流 第５図 ｂ 第６図 ランプ電ｊた
は低圧水銀蒸気放電灯の断面図、第２図は点灯回路図、
１３図および第４図は夫々特性図、第５図本発明の変形
例を示す点灯回路図、第６図は従来の低圧水銀蒸気放電
灯の電流・電圧特性を示す特性図である。 １・・・発光管、２ａ、 ２ｂ・・・電極（陽極、予熱
陰極）、４・・・発光金属（アマルガム）。 出願人代理人 弁理士−鈴 江 武 彦第３ｗＪ 第４図 ランフ宅流 第５図 ｂ 第６図 ランプ電ｊた
Claims (2)
- （１）両端に電極を有した発光管内に、電離電圧の比が
１．７以上ある発光金属と希ガスとを封入してなる低圧
金属蒸気放電灯において、 上記発光金属は、この発光金属よりも蒸気圧の低い金属
との合金の形で発光管内に封入し、温度上昇に対して上
記発光金属の蒸気圧が一時的に低下する特性を有してな
ることを特徴とする低圧金属蒸気放電灯。 - （２）上記電極間に直流電圧を印加して直流点灯させる
に当り、その陽極となる電極側に上記発光金属を配置し
たことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の低
圧金属蒸気放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25112784A JPS61131357A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | 低圧金属蒸気放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25112784A JPS61131357A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | 低圧金属蒸気放電灯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61131357A true JPS61131357A (ja) | 1986-06-19 |
Family
ID=17218070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25112784A Pending JPS61131357A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | 低圧金属蒸気放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61131357A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49128944A (ja) * | 1973-04-10 | 1974-12-10 | ||
| JPS5818859A (ja) * | 1981-07-28 | 1983-02-03 | Toshiba Corp | けい光ランプ |
| JPS5821067U (ja) * | 1981-08-04 | 1983-02-09 | 鈴木 利津子 | 蛇口栓 |
-
1984
- 1984-11-28 JP JP25112784A patent/JPS61131357A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49128944A (ja) * | 1973-04-10 | 1974-12-10 | ||
| JPS5818859A (ja) * | 1981-07-28 | 1983-02-03 | Toshiba Corp | けい光ランプ |
| JPS5821067U (ja) * | 1981-08-04 | 1983-02-09 | 鈴木 利津子 | 蛇口栓 |
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