JPS61200693A - マイクロ波放電光源装置 - Google Patents

マイクロ波放電光源装置

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JPS61200693A
JPS61200693A JP3936985A JP3936985A JPS61200693A JP S61200693 A JPS61200693 A JP S61200693A JP 3936985 A JP3936985 A JP 3936985A JP 3936985 A JP3936985 A JP 3936985A JP S61200693 A JPS61200693 A JP S61200693A
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JP
Japan
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microwave
resonant cavity
lamp
light source
microwave resonant
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Pending
Application number
JP3936985A
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English (en)
Inventor
憲治 吉沢
児玉 仁史
勲 正田
大貫 一志
馬込 一男
弘 伊藤
小村 宏次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野ゴ この発明はマイクロ波数t’を利用した光源装置。
とくにその効率の改善および構造の強化に関するもので
ある。
〔従来技術〕
従来、この種の装置として第6図に示すものがある。
第6図は従来のマイクロ波数電光源装置ヲ示す断面構成
図であ夛1図において、(1)はマイクロ波発振器であ
るマグネトロン、121[マグネトロンアンテナ、(3
)は導波管、(5)はマイクロ波共振空胴で。
導波管(3)の端部に接続された空胴壁(61と球形の
金属メツシュよシなる光透過性部材(7)とから構成さ
れる。(8)は空胴壁(6)に設けられた給電口で、導
波管(3)よりマイクロ波共振空胴(5)内にマイクロ
波全給電するためのものである。(91はマイクロ波共
振空胴(5)内に配設された球形の無電極ランプである
この装置の動作は以下のようである。マグネトロン(1
1で発振されたマイクロ波はマグネトロンアンテナ(2
)から導波管(3)ヲ通シ、給電口(8)からマイクロ
波共振空胴(5)内に放射される。このマイクロ波によ
り、ランプ(9)内のガスが放電励起され9発光し光は
金属メツシュ(7)ヲ通して外方へ放射される。
放射された光は光反射板(図示を省略)等で反射され、
被照射面へ照射される。以上のマイクロ波放電光源装置
においてはランプ(9)からの光は、そのほとんどが金
属メツシュ(7)から直接外部へ放射されるから、マイ
クロ波共振空胴i51外部の光反射板で効率的に光を反
射でき、光制御が容易である。
又、光反射板がマイクロ波共振空胴151の外に設けら
れるのでマイクロ波共振空胴i51のマイクロ波特性に
影響を及ぼさずにこの光反射板の設計ができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような従来の装置では、金属メツシ
ュに金属細線を網んだメツシュを用いれば、細線(素線
)の交差部での電気的な接触抵抗によるマイクロ波損失
によ多金属メツシュが加熱され破れる危険があると共に
、ランプへの電力注入効率が悪く1発光動車が悪いとい
う欠点があった。又、とのようなメツシュは機械的に弱
く、外力が加わった場合空胴が変形してマイクロ波の共
振条件が保てなくなってマイクロ波電力が空胴内に入射
し難くなシランプの放電への電力が下がる恐れもあった
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、メツシュを構成する互いに交差す
る素線は、その交差する箇所において一体的かつ接触抵
抵なく電気的に結合したものである。
〔作用〕
この発明におけるマイクロ波放電光源装置における空胴
は一体的かつ接触抵抗なく電気的に結合したメツシュで
構成されているのでマイクロ波損失が少なく9機械的に
も変形し難い。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
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である。図において、(4)は通
風口、(5)は円筒形のマイクロ波共振空胴で少なくと
も壁面の一部に光透過性部材(71を有する。光透過性
部材(7)は電気的に連続した金属メyシュよシなシ、
ランプ(91の一点から光透過性部材(7)側に張った
立体角の和が2πステラジアン以上となる。(8)は金
属よシなる空胴壁(6)の導波管(3)と接続されてい
る部分にあけられ、マイクロ波を導波管(3;からマイ
クロ波共振空胴(5)中へ給電するための給電口、(9
)はランプで中に希ガスや水銀等が封入され1石英ガラ
スのような透光体でできてbる。(9っけランプ(9)
の外壁から伸びたランプ支持部でやはシ石英ガラスのよ
うな誘電体であフ。
ランプ止めネジQ(lでランプ(9)ヲ空胴壁(6)K
固定している。αυはマイクロ波共振空胴(5)から放
射された光を反射する光反射板、 <12はマグネトロ
ン(1)やランプ(9)t−冷却する冷却ファン、a3
は全体を覆う箱体である。
この装置の動作は次のようである。マグネトロン(1)
で発振されたマイクロ波はマグネトロンアンテナ(2)
から導波管(3)へ伝搬モードとして励振される。この
マイクロ波は給電口(8)ヲ通じて空胴壁(61と金属
メツシュ(7)とで囲まれたマイクロ波共振空胴f51
へ給電される。
このマイクロ波によってランプ(9)中の希ガスが放電
しこのエネルギーでランプ壁が加熱され、封入された水
銀等が蒸発、ガス化して放電は水銀等の金属ガスの放電
が主となシ、ガスの種類に応じたスペクトルで発光する
金属メツシュ(7)はマイクロ波に対しては金属と同様
9反射するように作用し、光はメツシュ開口部から透過
するようになっている。すなわち、マイクロ波には不透
明体として光には透明体とじて働く。したがって、ラン
プ(9)からの光はマイクロ波共振空胴(5)から外へ
放射され、光反射板aυで反射される。光反射板αυは
光の用途によシ種々の形状に設計される。光反射板へυ
はマイクロ波共振空胴(5)の外にあるため、マイクロ
波特性に影蕃せず光学設計が単独で行なえる。
ここに用いたマイクロ波の給電法は低次の共振モードを
励振するのに向いておシ、低次の共振モードはマイクロ
波共振空胴(5)の寸法を小さくできる。
第2図(1)はこの発明の一実施例に係る円筒のマイク
ロ波共振空胴のモードパターンを示す縦断面図、第2図
(b)は第2図(a)OB−B線に沿った横断面図であ
る。第2図(a)では、導波管(3)内での伝搬モード
からマイクロ波共振空胴(5)の共振モードへの結合を
詳しく描いている。図において、実線および小円Eは電
気力線すなわち電界を示し。点線Hに磁力線すなわち磁
界を示す。導波管(3)中のモードは方形’rg1(1
モードであシ、マイクロ波共振空胴(5)中のモードは
円筒の1111モード、すなわちどの方向にも電磁界の
山が1つあるモードで励振されている。このモードは図
でわかるように、導波’i+3)中とマイクロ波共振空
胴(5)中の電界および磁界の向きが一致し、結合が容
易である。ランプ(9)が放電した時は、マイクロ波共
振空胴(5)中のモードは図に示したものと若干異なる
と考えられるがほぼ近いモードになっている。したがっ
てやはり結合が容易である。実際には、マイクロ波共振
空胴(5)は、ランプ(9)が水銀等の金属ガスの放電
が定常になった状態で共振するように設計される。
放電開始から定常になるまでは、ランプ(9)のマイク
ロ波定数は金属ガスの蒸発につれて変化する。
このため、定常になるまでは共振条件からはずれた状態
になっているが、この状態でも導波管(3)の途中に、
あるいはマイクロ波共振空胴(5)の中に条件全時間的
に変化させる機構を何ら設けなくても金属を蒸発させる
のに必要なマイクロ波エネルギーは導波管(3)からマ
イクロ波共振空胴(5)中へ、さらにはランプ(9)の
放電に供給され得る。これは。
共振条件からはずれてはいるが、マイクロ波共振空胴(
5)が小さいため、比較的強いマイクロ波電磁界ができ
るからである。放電初期からランプ(9)にエネルギー
を供給できるから、金属の蒸発も速く。
短い時間で定常に達する。すなわち0発光の立上少時間
が短い。−例として、導波管(3)に断面形状が95m
mX54閣の方形のものを用い、マイクロ波共振空胴(
5)に直径8(Im高さ90職の円筒空胴を。
ランプ(9)に直径30薗の球形で* Ar so t
orr T()100m9t−封入したものを用いた結
果1周波数2450MHz 、電力800Wのマイクロ
波を用いて定常に達するまで約5秒、導波管とマイクロ
波共振空胴の整合状態は定常時で、マイクロ波の電力反
射系数がQ、 1以下となった。
ここで用いた金属メツシュよりなる光透過性部材(7)
は第3図のようにステンレス厚み0.1 mの薄板をエ
ツチングによシ格子状にしたもので、格子のピッチWp
 t mm m線巾Ws 0.1 +mOものを用いた
金属細線を網んだメツシュが線と線は接触によってつな
がシ、電気的に接触抵抗を介しておシネ連続であるのに
比較してこの金属メツシュは電気的に連続しているため
マイクロ波共振空胴(51の内壁金泥れるマイクロ波の
′壁面電流による損失が少ないから、金属メツシュがマ
イクロ波によって加熱され難く、ランプ(9)の放電へ
の電力も多くなってよシ効率が良い。
又、メツシュ素線の交差部が一体になっておシ。
機械的に堅固で、立体構造に構成されたメツシュの空胴
が取り付は時に外力により変形したシ、ランプの放電時
にランプからの熱により変形してランプの放電への電力
が下がる恐れも少ない。ランプの放電への電力が多いこ
とは、放電初期からランプにエネルギーを多く供給でき
ることも意味し。
よシ短い時制で放電が定常に達することになる。
金属メツシュ(7)はエツチングによるものでなくても
、金属薄板全レーザ加工等で穴あけしたものでもよく、
その他金属薄板を実質的にくシ抜いたものであれば同様
の性能が得られる。又、第4図(、)に示すような金属
細線を網んだものや、網状樹脂等に第4図(b)の断面
図で示すように金属メッキや金属蒸着し、素線(71〕
全金属薄膜層(71って被いその表面を電気的に連続に
したものでもマイクロ波の損失が小さくなシ効率力″ζ
良く機械的にも堅固でエツチングによるメツシュと同様
の効果を奏する。
この発明の他の実施例として、角形のマイクロ波共振空
胴によるものを示す。第5図はこの発明の他の実施例K
fflるマイクロ波共振空胴のモードパターンを示す横
断面図である。縦断面の電磁界モードは第2図(a)に
示すものに類似している。このモードは方形の露111
と呼ばれるモードで、やはシ導波管(3;からマイクロ
波共振空胴(5)へのマイクロ波結合が容易に行なわれ
る。この場合も、第2図の説明で用すたと同じ導波管(
3)とランプ(9)ヲ用込横断面形状が一辺80閣の正
方形で高さ80mの角形マイクロ波共振空胴(5)t−
用いた結果1周波数2450 MHz 、  を力80
0wのマイクロ波を用いて定常に達するまで約5秒、マ
イクロ波の電力反射系数0.1程度となった。
このように、給電口(8)に平行なマイクロ波共振空胴
(5)の断面形状の最大寸法を小さくシ、第2図(b)
、第5図で示したように、横断面で低次であるモードを
用いることで、マイクロ波共振空胴(5)の外部に設け
た光反射板0υの有効部分を大きくできる。よって光反
射板αυの設計の自由度が増し、光の利用効率も良くな
る。ここで、給電口(8)に平行なマイクロ波共振空胴
(51の断面形状において、その最大寸法でもマイクロ
波の波長の1//2以下にるれば励振が難しくなり、マ
イクロ波々長の2倍以上になれば上記利点が生かせない
。即ち、光反射板fit)の設計自由度に制限をうける
。又、この範囲で励振できるモードを用いれば上記二側
と大差ない性能が得られる。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、光透過性部材を1表面
が導電性を帯びたメツシュで構成するとともに、このメ
ツシュを構成する互いに交差する素@Fi、その交差す
る箇所において一体的かつ接触抵抗なく電気的に結合さ
れたものとしたので。
ランプが効率良く放電し、空胴が機械的に堅固なマイク
ロ波数電光暉装置が得られる効果がある。
【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
装置を示す断面構成図、第2図(1)はこの発明の一実
施例に係るマイクロ波共振空胴のモードパターンを示す
縦断面図、第2図(b)は第2図(a)のB−B線に沿
った横断面図、第3図はこの発明による金属メツシュの
拡大図、第4図(、)は金属メッキ前の網状材料金示す
図、第4図(b)は第4図(a)の網状材料に金属メッ
キした材料の断面図、第5図はこの発明の他の実施例に
係るマイクロ波共振空胴のモードパターンを示す横断面
図、第6図は従来のマイクロ波数電光源装ffi會示す
゛断面構成図である。 (3]は導波管、15)はマイクロ波共振空胴、(7)
は光透過部材、(8)は給電口、(9)はランプ、αD
は光反射板。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)導波管から給電口を通してマイクロ波が給電され
    、壁面の大半が光透過性部材で形成されるマイクロ波共
    振空胴、このマイクロ波共振空胴内に配設されたランプ
    、このランプがこのランプの一点から上記光透過性部材
    側に張つた立体角の和が2πステラジアン以上となる位
    置に配設されたものにおいて、上記光透過性部材を表面
    が導電性を帯びたメッシュで構成するとともに、このメ
    ッシュを構成する互いに交差する素線は、その交差する
    箇所において一体的かつ接触抵抗なく電気的に結合され
    ていることを特徴とするマイクロ波放電光源装置。
  2. (2)マイクロ波共振空胴は円筒TE_1_1_1モー
    ドで励振され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。
  3. (3)マイクロ波共振空胴は方形TE_1_1_1モー
    ドで励振され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。
  4. (4)給電口に平行なマイクロ波共振空胴の断面形状の
    最大寸法をマイクロ波波長の1/2〜2倍としたことを
    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。
JP3936985A 1985-02-28 1985-02-28 マイクロ波放電光源装置 Pending JPS61200693A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012527720A (ja) * 2009-05-20 2012-11-08 セラビジョン・リミテッド 半透明のプラズマのルツボ

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS581511A (ja) * 1981-06-28 1983-01-06 山口 直樹 木材剥皮装置
JPS58194242A (ja) * 1982-05-07 1983-11-12 Mitsubishi Electric Corp マイクロ波放電光源装置
JPS596032A (ja) * 1982-06-30 1984-01-13 株式会社島津製作所 パルスドツプラ−血流速測定装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS581511A (ja) * 1981-06-28 1983-01-06 山口 直樹 木材剥皮装置
JPS58194242A (ja) * 1982-05-07 1983-11-12 Mitsubishi Electric Corp マイクロ波放電光源装置
JPS596032A (ja) * 1982-06-30 1984-01-13 株式会社島津製作所 パルスドツプラ−血流速測定装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012527720A (ja) * 2009-05-20 2012-11-08 セラビジョン・リミテッド 半透明のプラズマのルツボ

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