JPS63213240A - 放電灯の排気不良検出方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、蛍光ランプ、希ガス放電灯、キセノングロ
ー放電灯など放電灯の排気不良検出方法に関する。

（従来の技術） 放電灯、例えば蛍光ランプは排気した後希ガスと水銀蒸
気を封入するが、シーリングの不良などによって空気が
混入する場合がある。そしてランプに空気が混入すると
不良品として排除しなければならない。このため従来は
高周波電界を発生するテスラーコイルをランプに当てて
放電を起させ、そのときの放電色を目視によって観察し
て空気が混入しているか否か、すなわち排気不良になっ
ているか否かを判断していた。

しかしテスラーコイルを使用して放電するものでは空気
の混入量が少ない場合放電色による判別が困難となる問
題がある。例として良品の場合の可視域のスペクトル分
布を第５図に示し、不良品の場合の可視域のスペクトル
分布を第６図及び第７図に示すが、良品と不良品とでス
ペクトル分布の差がほとんど無（、良品と不良品とを放
電色で判別することは不可能である。

このため特開昭５９−１２）７３２号公報に見られるよ
うに放電発光部の長さを受光素子によってモニターして
排気の不良を判別する方法が知られている。

しかしこの方法では封入された希ガス圧が変動した場合
誤差が生じ、その結果誤った判別をしてしまう問題があ
る。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の排気不良判別方法は、封入空気量が少
ない場合や封入ガス圧が変動した場合正確な排気不良検
出ができない問題があった。

この発明はこのような点に爲みて為されたもので、封入
空気量が少ない場合や封入ガス圧が変動した場合でも正
確な排気不良検出ができる放電灯の排気不良検出方法を
提供しようとするものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段と作用）この発明は、排
気して所望のガスを封入した放電灯を放電させ、その放
電スペクトルのうち、不純ガスの紫外光と封入ガスの発
光との比によって排気不良を検出するようにしている。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

なお、この実施例は放電灯として蛍光ランプを使用した
ものについて述べる。

第１図において１は被検査用の環状蛍光ランプで、この
蛍光ランプ１の排気側（排気管チップ側）の内部電極１
ａに比較的近い外側管壁に外部電極２を添設している。

そして前記内部電極１ａと外部１ｔｆｆ１２とをネオン
トランス３に接続し、その電極間で放電（図中斜線で示
す部分）を発生させるようにしている。なお、このとき
の放電電圧は約８．５ＫＶで５０８２点灯である。

この放電によって発生した光をケース４に開けられた孔
弓からケース内に入射させている。前記ケース４内には
ハーフミラ−６，７、干渉フィルター８．９、全面反射
ミラー１０，１１、光電子増倍管１２、電圧増幅器１３
及びチョッパー機構１４が収納されており、前記孔５か
ら入射された光をハーフミラ−６、干渉フィルター８を
順次透過させて反射ミラー１０に当てている。前記干渉
フィルター８として波長３６５　ｎｉｌ近傍の光のみを
通すものを使用している。前記反射ミラー１０は光を直
角に曲げてハーフミラ−７に反射させ光電子増倍管１２
に入射させている。

一方、ハーフミラ−６によって反射され直角に曲げられ
た光は反射ミラー１１によってさらに直角に曲げられ、
干渉フィルター９、ハーフミラ−７を順次透過奄せて光
電子増倍管１２に入射させている。前記干渉フィルター
９として波長３３７ｎ１近傍の光のみを通すものを使用
している。

前記光電子増倍管１２は入射された光ｊを電気量に変換
するもので、その出力を電圧増幅器１３で増幅してケー
ス４の外部に設けられたインターフェース１５に供給し
ている。このインターフ工−ス１５はまた前記チョッパ
ー機構１４に駆動信号を供給している。

前記チョッパー機構１４は前記ハーフミラ−６から前記
反射ミラー１１へ向かう光及び前記反射ミラー１０から
前記ハーフミラ−７へ向かう光をチョッピング制御し、
これらの光を交互に前記光増倍管１２に入射させている
。

前記インターフェース１５はＡ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換
器を備え、前記電圧増幅器１３から入力されるアナログ
信号をデジタル信号に変換してマイクロプロセッサ１６
に供給するとともに、そのマイクロプロセッサ１６から
のデジタルなチョッパ制御データをアナログ信号に変換
して前記チョッパー機１１１１４に供給している。

前記マイクロプロセッサ１６は波長３６５　ｎｌ近傍の
光と波長３３７ｎｌ近傍の光に対応した信号のレベル比
をとり、その結果をＣＲＴディスプレイ装置１８に表示
させるようにしている。また前記マイクロプロセッサ１
６は信号のレベル比によって排気不良を判断したときに
は外部に排除信号Ｒｅを出力するようにしている。

このような構成の本実施例においては、ネオントランス
３により内部電極１ａと外部電極２との間に高圧を印加
することによって蛍光ランプ１に高い電子温度を持つ放
電を発生させる。これにより空気中の窒素の紫外光を発
光するレベルの電子衝突断面積が＾速の電子に対して大
きくなり、窒素の発光する割合いは大きくなる。しかし
て蛍光ランプ１の放電によって発生した光は孔５がらケ
ース４内に入射され、ハーフミラ−６によって２つに分
離される。その一方は干渉フィルター８によって波長３
６５　ｒｖ近傍の光、すなわち水銀のスペクトル光のみ
が取出され、反射ミラー１ｏ及びハーフミラ−７を介し
て光電子増倍管１２に入射される。

またもう一方は反射ミラー１１を介して干渉フィルター
９に入射され、その干渉フィルター９によって波長３３
７ｎｓ近傍の光、すなわち窒素のスペクトル光のみが取
出され、ハーフミラ−７を介して光電子増倍管１２に入
射される。

この光電子増倍管１２への水銀のスペクトル光及び窒素
のスペクトル光の入射はチョッパー機構１４によって交
互に行われる。しかして光電子増倍管１２から水銀のス
ペクトル光と窒素のスペクトル光に対応した電気信号が
交互に出力され、電圧増幅器１３で増幅されてインター
フェース１５に入力される。こうしてマイクロプロセッ
サ１６は水銀の電気信号と窒素の電気信号とを交互に取
込みその信号比、すなわち水銀のスペクトル光と窒素の
スペクトル光とのレベル比を算出する。そしてその結果
をＣＲＴディスプレイ装置１８に表示する。このとき比
が排気不良の短冊に入っていれば排除信号Ｒｅを出力す
る。

第２図は排気良好の蛍光ランプの紫外領域での放電スペ
クトル分布を示し、第３図及び第４図は排気不良の蛍光
ランプの紫外領域での放電スペクトル分布を示すが、こ
のスペクトル分布からも分るように排気良好の場合と排
気不良の場合とで波長３６５　ｒｖの水銀のスペクトル
光と波長３３７　ｎ１１の窒素のスペクトル光とのレベ
ル比は変化する。

すなわち、排気不良の場合は窒素のスペクトル光のレベ
ルは大きくなり、従って水銀のスペクトル光とのレベル
比は小さくなる。実験によれば３０Ｗクラスの環状蛍光
ランプの場合、波長３６５　ｎｌの水銀光に対して波長
３３７ｎ■の窒素光の比が１０％を越えたとき排気不良
として排除信号Ｒｅを出力すればかなりの精度で排気の
良否判別ができた。

このように蛍光ランプ１の放電光から波長３６５　ｎｌ
の水銀のスペクトル光と波長３３７ｒｖの窒素のスペク
トル光を取出し、その光のレベル比によって排気の良否
を検出しているので、外光に影響されることなく、また
蛍光体の種類にも影響されることなく、さらに封入ガス
量の変動にも影響されることなく排気の良否判別が正確
にできる。

また空気の混入量が少ない場合でも感度よく排気の良否
判別ができる。

また蛍光ランプ１は排気管のチップ部分のクラックから
空気が混入するケースが多いが、この実施例では蛍光ラ
ンプ１の放電をランプの排気側の内部型ｉ１ａと外部電
極２との間で行なっているので、不良排気をより確実に
検出できる。

さらにこの排気不良検出方法は排気不良検出を自動的に
行なうので、蛍光ランプの製造ラインに組み入れること
が容易にでき、検査効率の向上、検査精度の向上を図る
ことができる。

なお、前記実施例では比較する窒素のスペクトル光とし
て波長３３７ｎｍの光を使用したが、必ずしもこれに限
定されるものではなく、第２図〜第４図のスペクトル分
布からも分るように波長３５８　ｎ１ｌｌのスペクトル
光を使用してもよい。

また前記実施例では蛍光ランプの放電を内部電極と外部
電極との間で行なわせるものについて述べたが必ずしも
これに限定されるものではなく、外部電極をもう１つ設
けて外部電極間で行なわせてもよく、また外部電極を使
用せずに内部電極間で行なわせてもよい。

また前記実施例では水銀のスペクトル光と比較する不純
ガスのスペクトル光として窒素のスペクトル光を使用し
たが必ずしもこれに限定されるものではなく、酸素等の
不純ガスのスペクトル光であってもよい。

さらに前記実施例はこの発明を蛍光ランプの排気不良検
出に適用したものについて述べたが必ずしもこれに限定
されるものではなく、希ガス放電灯やキセノングロー放
電灯など他の放電灯の排気不良検出にも適用できるもの
である。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、封入空気量が少
ない場合や封入ガス圧が変動した場合でも正確な排気不
良検出ができる放電灯の排気不良検出方法を提供できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略構成図、第２図
〜第４図は同実施例における水銀と窒素の紫外光のスペ
クトル分布を示すもので、第２図は排気良品のスペクト
ル分布図、第３図及び第４図は排気不良品のスペクトル
分布図、第５図〜第７図は従来のテスラーコイルで放電
させたときのスペクトル分布を示すもので、第５図は排
気良品のスペクトル分布図、第６図及び第７図は排気不
良品のスペクトル分布図である。 １・・・環状蛍光ランプ、１ａ・・・内部電極、２・・
・外部電極、８．９・・・干渉フィルター、１６・・・
マイクロプロセッサ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）排気して所望のガスを封入した放電灯を放電させ
   、その放電スペクトルのうち、不純ガスの紫外光と封入
   ガスの発光との比によつて排気不良を検出することを特
   徴とする放電灯の排気不良検出方法。
2. （２）放電灯は蛍光ランプであることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載の放電灯の排気不良検出方法
   。
3. （３）不純ガスの紫外光は窒素ガスの紫外光であること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項
   記載の放電灯の排気不良検出方法。
4. （４）窒素ガスの紫外光として、波長３３７ｎｍ近傍又
   は波長３５８ｎｍ近傍を使用することを特徴とする特許
   請求の範囲第（３）項記載の放電灯の排気不良検出方法
   。
5. （５）封入ガスの発光は水銀の発光であることを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項、第（２）項、第（３）
   項又は第（４）項記載の放電灯の排気不良検出方法。
6. （６）水銀の発光として、波長３６５ｎｍ近傍の紫外光
   を使用することを特徴とする特許請求の範囲第（５）項
   記載の放電灯の排気不良検出方法。
7. （７）放電灯の放電は放電灯の内部電極と添設される外
   部電極とで行なわせることを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項、第（２）項、第（３）項、第（４）項、第
   （５）項又は第（６）項記載の放電灯の排気不良検出方
   法。
8. （８）放電灯の内部電極は排気側の電極を使用したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第（７）項記載の放電灯の
   排気不良検出方法。
9. （９）放電灯の放電は放電灯の内部電極間で行なわせる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項、第（２）
   項、第（３）項、第（４）項、第（５）項又は第（６）
   項記載の放電灯の排気不良検出方法。
10. （１０）放電灯の放電は添設される外部電極間で行なわ
    せることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項、第（
    ２）項、第（３）項、第（４）項、第（５）項又は第（
    ６）項記載の放電灯の排気不良検出方法。