JPS61179056A - マイクロ波放電光源装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明はマイクロ波放電を利用した光源装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

第５図は例えば特開昭５０−５４１７２号公報に示され
た従来のマイクロ波放電光源装置の一部を切り欠いて内
部を示す側面図であり１図において。

（３１は矩形の導波管、Ｑっけ円筒形の空胴壁、　　（
９１）は金属メツシュで空胴壁ｔｔａと金属メツシュ（
９１）とでマイクロ波空胴（４）を構成している。（６
２）は円筒形の無電極放電灯、　　（５２１）、（６２
２）は無電極放電灯（６２）の両端から突き出した支持
用突起、　　（６３）は支持用突起（６２１）、（６２
２）を引っかけて無電極放電灯（６２）を支える支持体
、（至）は矩形の導波管（３）から円筒形のマイクロ波
空胴（４）への矩形−円筒変換区間、　　（５５）は内
部がテーパ状にくりぬかれた終端部で２ランジ（５５１
）を有し空胴壁＠りの端に設けられた空胴壁フランジ（
４２１］Ｃ固定されている。

次に動作について説明する。導波管（３）を伝搬してき
たマイクロ波は矩形−円筒変換区間を経てマイクロ波空
胴（４）へ入射する。このマイクロ波にょジ無電極放電
灯（６２）内のガスが放電し、管壁が熱せられ放電灯内
添加物である水銀等の金属が蒸発してガス化し、金属ガ
スの放電へ移行して金属の種類に応じた特定のスペクト
ルを持つ光が発生する。この光を有効に利用するため、
空胴壁（６）の内面は反射面となっており、前面はマイ
クロ波は透過させないが光は透過させる金属メツシュ（
９１）で覆って光を空胴（４）の外部に放射するように
している。一方、マイクロ波は円筒形の無電極放電灯（
６２）と空胴壁ｔ４２および金属メツシュ（９１）の間
を伝搬しながら無電極放電灯（６２）中の放電エネルギ
ーとなって吸収される。吸収されず、残ったマイクロ波
はテーパ状の終端部（至）で吸収あるいは反射される。

ここで、金属メツシュ（９１）は１例えば線径０．２８
ｍの銅線をピッチェ２龍で網んだものや、線径０．０２
５朋のタングステン線をピッチ０６５朋〜０．５１ｍに
して網んだものが用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のマイクロ波放電光源装置は以上のように構成ちれ
ているので、金属メツシュ（９１）の素線と素線とが交
差する部分では電気的接触抵抗があり。

この金属メツシュ（９１）を流れるマイクロ波の表面電
流によるジュール損失が大きく、無電極放電灯（６２）
の放電へのエネルギー効率を低下させる。又。

結果として、金属メツシュ（９１）が発熱するため。

過加熱されたり、又素線の接触部でスパークが起こって
破れるなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、マイクロ波エネルギーが無電極放電灯の放電
へ変換される効率が高く、金属メツシュが破れる恐れの
ないマイクロ波放電光源装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るマイクロ波放電光源装置は、マイクロ波
を遮断し、光を通過させる部材として。

メツシュ状に穿設した金属薄板を用いたものである。

〔作用〕

この発明における金属メツシュ板は、素線の交差する点
は電気的に接触抵抗なくつながっているため、マイクロ
波の表面電流によ多接触抵抗でマイクロ波が損失するこ
とがない。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明するＯ 第１図はこの発明の一実施例によるマイクロ波放電光源
装置を示す断面構成図、第２図は第１図のｍ−ＨＩＶＩ
ＩＪＶｃ沿った断面図でるる。図において。

１１＋はマイクロ波発振器で、マグネトロン、（２）は
マグネトロンアンテナ、（３）はマイクロ波発振器（１
）で発振されたマイクロ波を導く導波管、（４１はこの
導波管（３）に給電口（５）を通じて接続され、少なく
とも一面にマイクロ波を遮断し、光を通過させる部材（
９）を有するマイクロ波空胴、　１４１）はマイクロ波
空胴（４）を構成する回転対称形の空胴壁である。なお
光の通過部材（９）は金属薄板をメツシュ状に穿設した
もので形成されている。（６）は空胴（４）内に配設さ
れ。

マイクロ波により放電する球形の無電極放電灯。

（７）はファン、（８）は通気孔、ａＯは箱体である。

この装置では回転対称形の空胴壁μυを共振器として使
用するため、径の小さい球状の放電灯にもマイクロ波を
注入でき、放電灯が球形であるため、光源を点光源で近
似できるので空胴壁値υの反射面の形状をこの実施例の
ように回転対称形とし、この形状を適宜設定することに
より円形の面域内で所望の照度分布が得られる。

また無電極放電灯（６）は球形であるので、空胴内のマ
イクロ波電磁界分布の変化の少ない位置に置くことがで
きるので管内の放電むらの解消、ひいては発光むらを解
消することができる。

第３図はこの発明の他の実施例に係るマイクロ波空胴部
分をメツシュ状金属薄板の側からみた斜視図で、空胴壁
（６）を角錐台形としたものである。

このようにすると、角形の面域内で所望の照度分布が得
られる。共振空胴の場合、空胴内のマイクロ波電磁界分
布は１回転対称形の空胴では円形モードまたは円筒そ−
ドに近似したモードとなり。

角錐台形の空胴では角形モードに近似したモードとなる
ので、空胴の大きさはこのような例から近似的に決定す
ることができる。

以上、第１図及び第３図に示す実施例において。

メツシュ板（９）は例えば０．１ｊＩ′Ｉ＋１厚ステン
レス板のような薄い金属薄板をエツチングによって第４
図のようにメツシュ状にしたものを用いている。空胴壁
ｔ＜Ｕ、＋４つやメツシュ板（９）の内面には空胴内の
マイクロ波電磁界に対応して表面電流が流れる。この表
面電流は金属表面を流れるため、金属の表面抵抗に比例
してジュール発熱し、これが損失となる。

又、金属と金属が接触している部分をまたがって流れる
場合、この接触抵抗によって発熱する。しかしながら上
記実施例のメツシュ板（９）は一枚の金属薄板よりでき
ており、接触抵抗を有する部分がないため、接触抵抗に
よって発熱する恐れはない。

ゆえに、この金属メツシュ板（９）によってマイクロ波
エネルギーが損失するのは金属の表面抵抗によるものだ
けであって、第５図の従来例に示した金属線を網んだ金
属メツシュが接触抵抗による損失も有するのに比較して
全損失は少ない。したがって、無電極放電灯（６）の放
電へ変換されるマイクロ波エネルギーを多くでき、又、
金属メツシュ板（９）が過加熱されて破れることもない
。さらに、素線と素線が接触している部分がないため、
素線と素線の間でスパークを起こして破れることもない
。

なお上記実施例では金属メツシュ板（９）を薄い金属板
をエツチングによってメツシュ状にしたものを用いたが
、別の加工方法で薄い金属板を穿設してメツシュ状にし
たものを用いても同じ効果を奏するのはいうまでもない
。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればマイクロ波を遮断し、
光を通過させる部材としてメツシュ状に穿設した金属薄
板を用いたので、マイクロ波エネルギーが無電極放電灯
の放電へ変換される効率が高（、マイクロ波を遮断し光
を通過させる部材が畿れる恐れがなり、シかも一枚板で
できているため空胴壁への設置も簡単に行なえるものが
得られる効果がらる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるマイクロ波放電光源
装置の構成を示す断面構成図、第２図は第１図のａ−ａ
線に沿った断面図、第３図はこの発明の他の実施例に係
るマイクロ波空胴部分をメツシュ板側からみた斜視図、
第４図は第１図及び第３図に示す金属メツシュ板の一部
を拡大して示す拡大平面図、並びに第５図は従来のマイ
クロ波放電光源装置の一部を切欠いて内部を示す側面図
である。 図において、（１）はマイクロ波発振器、（３１は導波
管、（４）はマイクロ波空胴、（５）は給電口、（６）
は無電極放電灯、（９）はメツシュ状金属薄板である。 なお１図中、同一符号は同−又は相当部分を示すＯ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロ波発振器、このマイクロ波発振器より発
   振されたマイクロ波を導く導波管、この導波管に給電口
   を通じて接続され、少なくとも一面にマイクロ波を遮断
   し、光を通過させる部材を有するマイクロ波空胴、及び
   この空胴内に配設され、上記マイクロ波により放電する
   無電極放電灯からなるマイクロ波放電光源装置において
   、上記マイクロ波を遮断し、光を通過させる部材は金属
   薄板をメッシュ状に穿設したものであることを特徴とす
   るマイクロ波放電光源装置。
2. （２）光を通過させる部材は金属薄板をエッチングによ
   りメッシュ状にしたものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のマイクロ波放電光源装置。