JPS6332214B2 - - Google Patents

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JPS6332214B2
JPS6332214B2 JP7486880A JP7486880A JPS6332214B2 JP S6332214 B2 JPS6332214 B2 JP S6332214B2 JP 7486880 A JP7486880 A JP 7486880A JP 7486880 A JP7486880 A JP 7486880A JP S6332214 B2 JPS6332214 B2 JP S6332214B2
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JP
Japan
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mercury
wavelength
emission
intensity
glow
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Expired
Application number
JP7486880A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS573345A (en
Inventor
Takafumi Shiraishi
Akihiro Inoe
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication of JPS573345A publication Critical patent/JPS573345A/ja
Publication of JPS6332214B2 publication Critical patent/JPS6332214B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/42Measurement or testing during manufacture

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は水銀蒸気放電灯の排気状態の良否を非
破壊的で迅速かつ的確に検出できる検査方法に関
する。 水銀蒸気放電灯たとえば殺菌灯や水銀ランプ用
発光管の排気工程において、熱処理や電極の熱電
子放射物質の活性化処理の不足あるいは排気不良
などによつてランプ内に微量の不純ガスが残留す
ることがあり、また封止不良により外気が徐々に
侵入する場合もある。これらの結果として、ラン
プ本来の正常な動作や性能が損なわれ、始動不
良、放電不安定、発光不良、早期黒化、短寿命な
どの悪影響もたらす。不純ガスの存在量が多けれ
ば点灯不能になる。 以上の理由から、水銀蒸気放電灯の製造工程で
は、不純ガス残存を理由とする不良品を発見して
除去するため、高周波発振装置がテスラコイルな
どを用いて造成した高周波電場をランプに印加
し、ランプから発生するグロー放電発光の強さや
色あいを肉眼で観察し、正常品との比較によつて
排気状態の良否を判別する方法が一般に行なわれ
ている。この検査方法は作業者の勘と熟練とに依
存し、個人差が大きい。このため、この検査方法
と併せて、最終工程で始動電圧試験を行ない、上
記グロー検査で見逃された軽度の排気不良品の検
出を行なつている。このように、二重に検査を行
なうことは多くの労力と時間とを要し、資材の無
駄も生じる。 本発明はこのような従来技術の欠点を除き、グ
ロー発光の肉眼観察による判別では困難もしくは
不可能な軽度の排気不良品まで検出判別できる高
精度を備え、生産工程における高速自動検査にも
応用できる検査方法を提供するものである。 排気不良品の要因となる不純ガスはほとんどの
場合空気で、このほかにも炭酸ガスや水素などに
起因する例も若干ある。本発明者は、先に、水銀
蒸気放電灯のグロー発光に含まれる低圧空気(窒
素)の特有のグロー放電スペクトルを対象に、こ
れを光電的に高感度で検出する手段で排気の良否
を判定する方法を研究開発し、特願昭53―101893
号として提案した。 本発明者はこの提案の延長として、同程度の簡
便さで、しかもより軽度の排気不良品まで精度よ
く検出できる方法の開発を目標に、ランプ内の不
純ガスの例として空気の残存量の異なる水銀蒸気
放電灯を試料としてグロー発光スペクトル分布を
精査し、分光分布の推移を調べた結果、本発明の
根拠となる以下の現象を発見した。 まず、第1図に殺菌ランプのグロースペクトル
と低圧窒素のグロースペクトルとを併記する。図
は横軸に波長をnmの単位でとり、縦軸に光強度
をそれぞれスペクトルごとに相対値でとり、Aは
殺菌ランプのグロースペクトル、Bは低圧窒素の
グロースペクトルを示す。この図から、殺菌ラン
プのスペクトルAは低圧水銀蒸気放電特有の水銀
スペクトルだけからなり、その相対分光分布は通
常の点灯状態における陽光柱部の発光スペクトル
分布と似ている。また窒素のスペクトルBは線ス
ペクトルが密接した様相のバンドスペクトルから
なつている。 しかして、管内に不純ガスが残存する殺菌ラン
プにおいては、不純ガス量が少ない場合、その量
に対応してまずグロースペクトルにおける水銀輝
線相互の強度の相対関係に顕著な変化が認めら
れ、不純ガス残存量の増加とともに水銀輝線強度
が減少するが、波長254nmの水銀共鳴線に比較し
て他の水銀輝線の減少の割合いが格段に大きい。
そして、不純ガス残存の影響は先ず共鳴線に対す
る他の水銀輝線の発光強度の減少の形で鋭敏に反
映し、両者の強度比を増大させる。そして、不純
ガスの残存量がさらに増大すると、水銀のグロー
発光がさらに弱く、不安定となり、しかも不純ガ
スに起因するスペクトルがこれに重畳して出現す
る。 第2図は不純ガスとして空気の残存量が異なる
同種の殺菌ランプの4試験品をとり、同程度の強
さの高周波電場を印加して発生するグロースペク
トル分布を測定したデータを基に、主要水銀輝線
におけるグロースペクトルの分光発光強度の空気
混入による影響をヒストグラフで示したものであ
る。図は横軸に波長をnmの単位でとり、縦軸に
発光強度をとつたもので、特に波長254nmの輝線
については高さを1/20縮小して示した。測定波長
は254〜600nmの範囲内の各水銀輝線とした。試
験ランプは次のとおりである。 (イ) 不純ガスが存在しない良品で、図では〇印で
示す。 (ロ) 不純ガスがわずかに残存しているもので、グ
ロー検査では良品とされ、始動電圧検査で発見
されたもので、図では□印で示す。 (ハ) 不純ガスの残存量が上述の(ロ)よりやや多いも
ので、グロー検査で熟練した作業者がかろうじ
て発見できる限度のもので、図では△印で示
す。 (ニ) 不純ガスの残存量がさらに多いもので、グロ
ー発光が弱く、発光色も正常品と異なり、普通
の作業者でも視観によつて容易に不良品である
と判別できるもので、図では×印で示す。 本発明者は第2図に示された上述の現象に注目
し、グロースペクトルにおける波長254nmの水銀
共鳴線と他の水銀輝線との発光強度比は軽度の排
気不良品判別の重要な鍵になると考えた。後者の
水銀輝線としては、発光強度が比較的大きく、そ
の近傍に強い不純ガスのスペクトルが存在せず、
市販で容易に入手できる光学フイルタと光電検知
器との組合わせで発光強度を測定できるものが望
ましく、これらを勘案すると波長405nm、波長
436nm、波長546nmおよび波長1014nmの4個の
水銀輝線が適当である。 第3図は第2図のデータを換算したもので、上
述の4種の試験ランプについて、波長254nmの水
銀共鳴線の強度を100としたときの405nm、
436nmおよび546nmの波長の各水銀輝線の相対強
度が不純ガスの残存量に対応して変化する状態を
示したものである。この図から明らかなように、
グロースペクトルにおける波長254nmの共鳴線の
強度を基準に評価した上記3個の水銀輝線の相対
強度が不純ガス残存量の増加に対応して大きな変
化を示しており、各輝線とも推移偏向は近似して
いる。 つぎに、第3図のデータを基に、水銀共鳴線強
度を100とする各水銀輝線の相対強度と従来のグ
ロー検査法および始動電圧検査法による試験結果
とを比較対比して、次表に示す結果を得た。
【表】 る。
この表からも、共鳴線を基準とする水銀輝線強
度の強度比が良く他の検査方法による結果と対応
していることが理解できる。したがつて、この強
度比を算出し、所定の値よりも大きいか小さいか
により、排気程度の良否が判別できる。たとえ
ば、上記実験例では405nmの強度比については
1.00を所定値として良否判別することができる。
同様に、436nmの強度比についてはたとえば3.00
を所定値とし、546nmについてたとえば2.00を所
定値とすることができる。もちろん上記強度比の
逆数をとつても上述の判定ができる。 さらに、実験によれば、波長1014nmの水銀輝
線についても前述した3個の水銀輝線と同様な結
果を示し、排気程度の良否の判定に利用できるこ
とが判明した。 本発明は以上詳述した発見ならびに解析に基づ
いてなされたもので、波長254nmの水銀共鳴線強
度と、波長405nm、波長436nm、波長546nmおよ
び波長1014nmの各水銀輝線の少なくともいずれ
か1つの水銀輝線を含むスペクトルの放射強度と
の強度比を所定値と比較し、その大小によつて上
記ランプの排気状態の良否を判定することを特徴
とする水銀蒸気放電灯の排気状態の検査方法であ
る。 つぎに、この検査方法を実施する測定装置の一
例を第4図によつて概説する。1は測定すべき水
銀蒸気放電灯、2はこのランプ1にアーク放電を
生起させる高周波電源装置、3aはこのランプに
対向した波長254nmの水銀共鳴線検知用の第1の
検知器、3bはこの第1の検知器3aと並設され
てランプ1のほぼ同一部位に対向する上述した水
銀輝線検知用の第2の検知器、4a,4bはこれ
ら両検知器3a,3bのそれぞれの出力端に接続
した第1および第2の主増幅器、5a,5bはこ
れら主増幅器4a,4bにそれぞれ接続してそれ
らの出力を対数的に増幅する第1および第2の対
数増幅器、6はこれら両対数増幅器5a,5b各
出力を入力とする差動増幅器、7はこの差動増幅
器6の出力を基準値発生器8の出力と比較してラ
ンプ1の良否を判定する比較増幅器、9はこの比
較増幅器8の出力によつてランプ1の良否を表示
する表示器、10は差動増幅器6の出力を直接表
示するメータである。 上記両検知器3a,3bはいずれも集光レンズ
11a,11b、光学フイルタ12a,12b、
光電変換素子13a,13bおよび前置増幅器1
4a,14bを組合わせたもので、第1の受光器
3aのフイルタ12aは波長254nmの水銀共鳴線
をピークとして選択透過するものを使用してお
り、第2の受光器3bのフイルム12bは上述し
た4個の水銀輝線のうちいずれか1個または複数
個を選択透過するものを使用している。特に第2
の受光器3bのフイルタ12bとして波長400〜
550nmの領域の光を選択透過するものを用いれ
ば、405nm、436nmおよび546nmの各水銀輝線の
合計強度を測定することができ、しかもこの領域
には窒素の強い発光バンドが存在しないので、測
定精度が著しく向上する。 また、波長405nm、波長436nm、波長546nmの
各スペクトル線ごとに波長254nmのスペクトル線
との強度比を検出し、この各強度比を各所定値と
大小比較し、それぞれの判定結果から総合的に良
否判別をすることもできる。 窒素以外の不純ガスについても、同様に、その
残存量に対応してグロースペクトルの水銀輝線強
度比の推移が認められるので、本発明方法は他の
不純ガスの残存による不良も検出できる。 さらに、高圧水銀ランプ用発光管のグロー放電
による発光スペクトルは前述の第1図示の水銀輝
線と同様な輝線を有し、これら輝線は不純ガスの
混入によつて殺菌ランプと同様に変化するので本
発明を適用できる。 このように、本発明の水銀蒸気放電灯の排気状
態の検査方法は、ランプ内にグロー放電を生起さ
せ、この放電による発光のうち水銀共鳴線強度
と、他の水銀輝線強度とを比較し、その強度比と
所定値との大小によつてランプの排気状態の良否
を判定するので、従来の検査方法に比較して検査
精度が高く、検査が正確で、個々のランプにおけ
るグロー発光の強さの違いが生じてもその影響を
避けることができ、個人差がない利点がある。ま
た、検査を自動化することができ、生産工程にお
ける流れに組込むこともできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は水銀と窒素とのグロー発光スペクトル
を対比して示すグラフ、第2図は不純ガス残存量
の異なる殺菌ランプについてグロー発光スペクト
ル中の主要水銀輝線強度と不純ガス残存量との相
関を示すグラフ、第3図は第2図中特に重要な輝
線について共鳴線を基準とする強度比で示すグラ
フ、第4図は本発明を実施する装置の一例のブロ
ツク図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 水銀蒸気放電灯内にグロー放電を生起させ、
    この放電の発光のうち波長254nmの水銀共鳴線強
    度と、波長405nm、波長436nm、波長546nmおよ
    び波長1014nmの各水銀輝線の少なくともいずれ
    か1つの水銀輝線を含むスペクトルの放射強度と
    の強度比を所定値と比較し、その大小によつて上
    記ランプの排気状態の良否を判定することを特徴
    とする水銀蒸気放電灯の排気状態の検査方法。
JP7486880A 1980-06-05 1980-06-05 Testing of exhaustion in mercury vapor discharge lamp Granted JPS573345A (en)

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JPS573345A JPS573345A (en) 1982-01-08
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JPS62193056A (ja) * 1986-02-20 1987-08-24 東芝ライテック株式会社 白熱電球の自動選別装置
JPS6237868A (ja) * 1985-07-31 1987-02-18 東芝ライテック株式会社 白熱電球の自動選別装置
EP0466922B1 (en) * 1990-02-01 1994-08-24 Oriental Yeast Co., Ltd. Production of yeast extract
DE4018792C2 (de) * 1990-06-12 1994-03-10 Vector Related Physics Consult Verfahren zur Herstellung einer Gasentladungslichtquelle sowie Gasentladungsröhre

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