JPS61224258A - Microwave discharging light source device - Google Patents
Microwave discharging light source deviceInfo
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- JPS61224258A JPS61224258A JP6346085A JP6346085A JPS61224258A JP S61224258 A JPS61224258 A JP S61224258A JP 6346085 A JP6346085 A JP 6346085A JP 6346085 A JP6346085 A JP 6346085A JP S61224258 A JPS61224258 A JP S61224258A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
- H01J65/04—Lamps 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
- H01J65/042—Lamps 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
- H01J65/044—Lamps 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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Abstract
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により無電極ランプに放電プラズマ
を発生させて発光させるマイクロ波放電光源装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a microwave discharge light source device that uses microwaves to generate discharge plasma in an electrodeless lamp to emit light.
有電極ランプは、電極材料の蒸発に起因するランプ発光
管の黒化を生じるのでランプ寿命が短いという欠点をも
ち、また、特に高圧放電灯の場合はランプ点灯初期から
ランプの光出力が安定するまでの立ちあがり時間が長く
、かつランプ再始動時間も長いなどの不具合がある。Electrode lamps have the disadvantage of short lamp life due to blackening of the lamp arc tube due to evaporation of the electrode material.Also, especially in the case of high-pressure discharge lamps, the light output of the lamp is stable from the beginning of lamp operation. There are problems such as a long startup time and a long lamp restart time.
このような欠点を解消する光源として、近時、マイクロ
波により放電プラズマを発生させて発光させる無電極ラ
ンプを用いたマイクロ波放電光源装置が開発されつつあ
る。As a light source that overcomes these drawbacks, a microwave discharge light source device using an electrodeless lamp that generates discharge plasma using microwaves to emit light has recently been developed.
従来のマイクロ波放電光源装置は、マイクロ波発振器よ
多発生されたマイクロ波を、ケーブルや導波管などの伝
送手段によってアンテナに導ひくようにし、このアンテ
ナに無電極ランプを被冠して構成されていた。ろるいは
またマイクロ波発振器により発生されたマイク白波を、
導波管を介して空胴共振器に導き、との空胴共振器内に
無電極ランプを設置するような構成を有していた。A conventional microwave discharge light source device is constructed by guiding the microwaves generated by a microwave oscillator to an antenna using a transmission means such as a cable or waveguide, and covering this antenna with an electrodeless lamp. It had been. Rorui also uses microphone white waves generated by a microwave oscillator,
It had a structure in which the lamp was guided to a cavity resonator via a waveguide, and an electrodeless lamp was installed inside the cavity resonator.
このような構成のマイクロ波放電光源装置は、マイクロ
波発振器で発振されたマイクロ波をケーブルや導波管に
よってアンテナあるいは空胴共振器まで伝送してマイク
ロ波を無電極ランプに照射し、これにより無電極ランプ
内に封入した金属蒸気や封入がス等の封入物質が励起さ
れてプラズマ放電し、よって発光するようになっている
。A microwave discharge light source device with such a configuration transmits microwaves oscillated by a microwave oscillator to an antenna or cavity resonator via a cable or waveguide, and irradiates the electrodeless lamp with the microwaves. The substance enclosed in the electrodeless lamp, such as metal vapor or gas, is excited to generate a plasma discharge, thereby emitting light.
しかしながら、上記アンテナあるいは空胴共振器だけを
用いて無電極ランプにマイクロ波を照射しようとする場
合、ランプ表面近傍に形成されるプラズマによって反射
ロスが発生し、マイクロ波強度を高めてもランプに入る
マイクロ波入力が飽和に達し、それ以上・母ワーが入ら
なくなってしまう。このためマイクロ波入力に対する光
変換効率が飽和状態となり、ある一定収上に発光強度を
高めることができなくなる不具合がある。However, when attempting to irradiate an electrodeless lamp with microwaves using only the antenna or cavity resonator described above, reflection loss occurs due to the plasma formed near the lamp surface, and even if the microwave intensity is increased, the lamp cannot be irradiated with microwaves. The input microwave input reaches saturation and no more power can be input. For this reason, the light conversion efficiency with respect to the microwave input becomes saturated, and there is a problem that the emission intensity cannot be increased within a certain amount of yield.
本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、そ
の目的とするところは、無電極ランプに入るマイクロ波
入力を増強させて発光出力を向上させることができるマ
イクロ波放電光源装置を提供しようとするものである。The present invention was made based on the above circumstances, and its purpose is to provide a microwave discharge light source device that can enhance the microwave input into the electrodeless lamp and improve the light emission output. It is something to do.
本発明は上記目的を達成するだめ、空胴共振器内に無電
極ランプを設置してマイクロ波をこのランプの外側から
照射するとともに、このランプの内側にアンテナを設け
、このアンテナを通じてマイクロ波を照射するようにし
たものであり、アンテナからのマイクロ波入力経路と空
胴共振器からのマイクロ波入力経路とを同時に併用して
ランプに入るマイクロ波の入力を増すようにしたことを
特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention installs an electrodeless lamp inside a cavity resonator, irradiates microwaves from the outside of this lamp, and also installs an antenna inside this lamp, and irradiates microwaves through this antenna. The microwave input path from the antenna and the microwave input path from the cavity resonator are used simultaneously to increase the input of microwaves entering the lamp. .
以下本発明について、第1図に示す一実施例にもとづき
説明する。The present invention will be explained below based on an embodiment shown in FIG.
図においてIは空胴共振器であり、一端が開口された回
転放物形をなしている。この空胴共振器!内には無電極
ランプ2が収容されている。In the figure, I denotes a cavity resonator, which is in the shape of a paraboloid of revolution with one end open. This cavity resonator! An electrodeless lamp 2 is housed inside.
無電極ランプ2は、釣鐘形の内側ガラスチューブ3と同
じく釣鐘形の外側がラスチューブ4とを互に気密に接合
し、これら両ガラスチューブ3.4間に放電空間を形成
している。この放電空間にはマイクロ波によって励起さ
れて発光される放電媒体、たとえば水銀とアルゴンなど
の希ガスが封入されている。In the electrodeless lamp 2, a bell-shaped inner glass tube 3 and a bell-shaped outer glass tube 4 are hermetically joined to each other, and a discharge space is formed between these glass tubes 3 and 4. This discharge space is filled with a discharge medium that emits light when excited by microwaves, such as mercury and a rare gas such as argon.
上記無電極ランフ°2は、固定具5により、絶縁体から
なる支持板6に取着されており、この支持板6は上記空
胴共振器Iの頂部(図示では底部)に固定されている。The electrodeless lamp °2 is attached to a support plate 6 made of an insulator by a fixture 5, and this support plate 6 is fixed to the top (bottom in the illustration) of the cavity resonator I. .
7はアンテナであシ、金属導体によって形成されている
。このアンテナ7は上記支持板6の中央部を貫通してこ
の支持板6に固定されている。アンテナ7の一端は空胴
共振器I内に延びており、この突出端は上記無電極ラン
プ2によって被冠されている。7 is an antenna, which is formed of a metal conductor. The antenna 7 passes through the center of the support plate 6 and is fixed to the support plate 6. One end of the antenna 7 extends into the cavity I, and this projecting end is crowned by the electrodeless lamp 2.
また上記アンテナ7の他端は、アン7す側導波管8内に
導びかれている。アンテナ側導波管8は、上記支持板6
に連結されており、支持板6の下面が臨まされる開口部
9を備えている。The other end of the antenna 7 is guided into an antenna 7 side waveguide 8. The antenna side waveguide 8 is connected to the support plate 6
The support plate 6 has an opening 9 through which the lower surface of the support plate 6 is exposed.
IOは共振器側導波管である。この共振器側導波管IO
は共振器1の側面に開口した開口部rzと連通されてい
る。IO is a resonator side waveguide. This resonator side waveguide IO
is in communication with an opening rz opened on the side surface of the resonator 1.
12はマイクロ波発振器、すなわちマグネトロンであシ
、このマグネトロン12は金属ガスケット13を介して
発振器側導波管I4に取り付けられている。マグネトロ
ンI20マイクロ波発振部15は、発振器側導波管14
に導入されている。なお、16はマグネトロン電源を示
すO
上記発振器側導波管14には分岐導波管17が接続され
ている。分岐導波管17の一方17mはアンテナ側導波
管8に接続されているとともに、他方17bは共振器側
導波管10に接続されている。12 is a microwave oscillator, that is, a magnetron, and this magnetron 12 is attached to the oscillator side waveguide I4 via a metal gasket 13. The magnetron I20 microwave oscillation section 15 includes an oscillator side waveguide 14
has been introduced. Note that 16 indicates a magnetron power source. A branch waveguide 17 is connected to the oscillator side waveguide 14. One side 17m of the branch waveguide 17 is connected to the antenna side waveguide 8, and the other side 17b is connected to the resonator side waveguide 10.
なお、18は空胴共振器Iの開口部に設置されて光の通
過を許すが、マイク導波の漏洩を防止する金網である。Note that 18 is a wire mesh installed at the opening of the cavity resonator I to allow light to pass through, but to prevent leakage of the microphone waveguide.
このような構成による実施例の作用について説明する。The operation of the embodiment with such a configuration will be explained.
マグネトロン120マイクロ波発振器Z5から発振され
たマイクロ波は、分岐導波管17によってアンテナ側導
波管8側と共振器側導波管10側に分岐されてそれぞれ
これら導波管8゜10に伝送される。The microwave oscillated from the magnetron 120 microwave oscillator Z5 is branched by the branch waveguide 17 into the antenna side waveguide 8 side and the resonator side waveguide 10 side, and is transmitted to these waveguides 8°10, respectively. be done.
アンテナ側溝波管g側に伝送されたマイクロ波はアンテ
ナ7に達し、このアンテナ7を通じて無電極ランf2の
内側面に放射される。The microwave transmitted to the side of the antenna gutter wave tube g reaches the antenna 7, and is radiated through the antenna 7 to the inner surface of the electrodeless run f2.
また、共振器側導波管10側に伝送されたマイクロ波は
、開口部11を通じて空胴共振器!内に伝送され、無電
極ランプ2の外表面に照射される。Furthermore, the microwave transmitted to the resonator-side waveguide 10 passes through the opening 11 to the cavity resonator! The light is transmitted inside and irradiated onto the outer surface of the electrodeless lamp 2.
無電極ランフ″2は、内側および外側から同時にマイク
ロ波が照射されるので、放電空間内に封入されている水
銀や希がスが励起されてプラズマ放電し、この放電によ
って紫外線が発生してランf2の外に放射される。Since the electrodeless lamp "2" is irradiated with microwaves simultaneously from the inside and outside, the mercury and rare gas sealed in the discharge space are excited and produce plasma discharge, and this discharge generates ultraviolet rays, causing the lamp to emit light. It is radiated out of f2.
しかして、このようなランプ2はランプ2の内側面およ
び外側面からマイクロ波が入力されるので、全入力が増
し、よって発光強度が増す。Since microwaves are input to such a lamp 2 from the inner and outer surfaces of the lamp 2, the total input increases, and therefore the emission intensity increases.
すなわち、同一のマイクロ波入力に対しアンテナ7だけ
あるいは空胴共振器Iだけを使用していた従来の場合は
、ランプ2の内側あるいは外側からランf2に入るマイ
クロ波i4’ワーに、反射にもとづく飽和が生じて限界
が発生するものであったが、上記実施例によるとアンテ
ナ7によりランフ°2の内側からランプ2に入るノ?ワ
ーと空胴共振器1によりランf2の外側から入力される
マイクロ波パワーとに分散されるので、ランプの内側面
あるいは外側面における反射にもとづく飽和現搬は発生
し難くなシランノ2に入る全マイクロ波入力が増大され
る。In other words, in the conventional case where only the antenna 7 or only the cavity resonator I was used for the same microwave input, the microwave i4' entering the run f2 from inside or outside the lamp 2 is However, according to the above embodiment, the antenna 7 enters the lamp 2 from the inside of the lamp 2 degrees. Since the microwave power input from the outside of the run f2 is dispersed by the cavity resonator 1, saturation propagation due to reflection on the inner or outer surface of the lamp is unlikely to occur. Microwave input is increased.
またマグネトロン12から出力されるマイクロ波エネル
ギーは、上記アンテナ側および共振器側に振シ分けられ
て上述のようにランプ2に入力されるから、アンテナあ
るいは空胴共振器だけの場合に比べて、マグネトロン出
力に対する光変換効率が向上する。Furthermore, the microwave energy output from the magnetron 12 is distributed to the antenna side and the resonator side and input to the lamp 2 as described above, so compared to the case where only the antenna or cavity resonator is used, The light conversion efficiency for magnetron output is improved.
特に本実施例の場合、単一のマグネトロ712を使用し
、このマグネトロン12から発振されるマイクロ波を分
岐導波管17によって分岐するようにしたから、構成が
簡単で、高価なマグネトロンが1個ですむとともに、マ
イクロ波入力に対する光変換効率が良くなるので発光効
率が向上する。In particular, in the case of this embodiment, a single magnetron 712 is used and the microwaves oscillated from this magnetron 12 are branched by the branching waveguide 17, so the configuration is simple and the expensive magnetron is replaced with one. In addition, the light conversion efficiency for microwave input is improved, and the luminous efficiency is improved.
なお、本発明は第2図に示す他の実施例のように構成し
てもよい。すなわち、第2図に示す他の実施例は、アン
テナ側導波管8と、共振器側導波管10に、それぞれ別
個のマグネトロン20.30からマイクロ波を伝送する
ようにしたものである。Note that the present invention may be configured as another embodiment shown in FIG. That is, in the other embodiment shown in FIG. 2, microwaves are transmitted to the antenna side waveguide 8 and the resonator side waveguide 10 from separate magnetrons 20 and 30, respectively.
このようにしてもラン762に入力されるマイクロ波・
ンワーが、アンテナ単独あるいは空胴共振器単独の場合
よりも増大されるので発光出力が向上する。Even in this case, the microwave input to the run 762
Since the energy is increased compared to the antenna alone or the cavity resonator alone, the light emission output is improved.
また上記各実施例では、アンテナ7に導波管8を通じて
マイクロ波を伝送するようにしたが、本発明はこれに限
らず、ケーブルなどによりアンテナにマイクロ波を伝え
るようにしてもよい。Further, in each of the above embodiments, microwaves are transmitted to the antenna 7 through the waveguide 8, but the present invention is not limited to this, and the microwaves may be transmitted to the antenna using a cable or the like.
さらにマイクロ波・97−の分枝の仕方は半分ずつに限
らず任意の配分で分枝できる。Furthermore, the method of branching the microwave 97- is not limited to half and half, but can be branched in any distribution.
以上説明した通9本発明によると、無電極ランプに対し
て、アンテナを介してマイクロ波を伝送する経路とは別
に、導波管を介してマイクロ波を伝送する経路を設け、
これら両経路を通じて無電極ランプにマイクロ波を供給
するので、ランプに対する入力を増強させることができ
、発光出力を高めることができる。According to the above-described nine aspects of the present invention, an electrodeless lamp is provided with a path for transmitting microwaves through a waveguide, in addition to a path for transmitting microwaves through an antenna,
Since microwaves are supplied to the electrodeless lamp through both of these paths, the input to the lamp can be increased and the light emission output can be increased.
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は本発
明の他の実施例を示す構成図である。
I・・・空胴共振器、2・・・無電極ランプ、7・・・
アンテナ、8・・・アンテナ側導波管、IO・・・共振
器側溝波管、12,20.30・・・マグネトロン、1
7・・・分岐導波管。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. I... Cavity resonator, 2... Electrodeless lamp, 7...
Antenna, 8...Antenna side waveguide, IO...Resonator side groove wave tube, 12,20.30...Magnetron, 1
7... Branch waveguide.
Claims (2)
る無電極ランプと、上記ランプにより被冠され、このラ
ンプにランプの内側からマイクロ波を照射する金属導体
よりなるアンテナと、上記ランプを内部に収容し、この
ランプにランプの外側からマイクロ波を照射する空胴共
振器と、上記アンテナおよび空胴共振器にマイクロ波を
供給するマイクロ波発振器及び導波管とを具備したこと
を特徴とするマイクロ波放電光源装置。(1) An electrodeless lamp that emits light when an enclosed substance is excited by microwaves; an antenna made of a metal conductor that is covered by the lamp and irradiates the lamp with microwaves from inside the lamp; A cavity resonator that houses the lamp and irradiates the lamp with microwaves from outside the lamp, and a microwave oscillator and a waveguide that supply microwaves to the antenna and the cavity resonator. Microwave discharge light source device.
この発振器より発振されたマイクロ波を導波管で分岐し
て上記アンテナおよび空胴共振器にそれぞれ供給するこ
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。(2) The above microwave oscillator uses a single oscillator,
The microwave discharge light source device according to claim 1, wherein the microwave oscillated by the oscillator is branched by a waveguide and supplied to the antenna and the cavity resonator, respectively.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6346085A JPS61224258A (en) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | Microwave discharging light source device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6346085A JPS61224258A (en) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | Microwave discharging light source device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61224258A true JPS61224258A (en) | 1986-10-04 |
Family
ID=13229869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6346085A Pending JPS61224258A (en) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | Microwave discharging light source device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61224258A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010056394A (en) * | 1999-12-15 | 2001-07-04 | 구자홍 | Multi-activating system for electrodeless lamp |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP6346085A patent/JPS61224258A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010056394A (en) * | 1999-12-15 | 2001-07-04 | 구자홍 | Multi-activating system for electrodeless lamp |
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