KR100268706B1 - 유전체 배리어 방전램프 - Google Patents

Abstract

외형이 대략 원통형상인 방전용기(1)에 유전체 배리어 방전에 의해 엑시머분자를 형성하는 방전용가스가 충전되고, 상기 방전용기(1)의 적어도 일부는 유전체 배리어 방전을 하기 위한 유전체로서, 상기 유전체의 적어도 일부에는 상기 엑시머분자로부터 방사된 광에 대해 광투과성이고, 또 상기 광투과성 부분의 적어도 일부에 망상 전극(4)이 설치된 유전체 베리어 방전 램프에 있어서, 상기 망상 전극(4)은 축방향으로 신축성을 갖는 원통 형상의 이음매 없는 망형상의 전극으로 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

유전체 배리어 방전램프{DIELECTRIC BARRIER DISCHARGE LAMP}

본 발명은 유전체 배리어 방전에 의해 엑시머분자를 형성하고, 상기 엑시머분자로부터 방사되는 광을 이용하는, 소위 유전체 배리어 방전램프에 관한 것으로서, 예를들면 광화학 반응용 자외선 광원으로 사용되는 것이다.

본 발명에 관련된 기술로는 예를들면, 일본국 공개특허공보 헤이세이2-7353호, 혹은 미국특허9,837,484호가 있으며, 거기에는 방전용기에 엑시머분자를 형성하는 방전용가스를 충전하고, 유전체 배리어 방전(별도의 명칭: 오조나이저 방전 혹은 무성방전. 전기학회발행 개정신판 「방전핸드북」 헤이세이1년 6월 재판 7쇄 발행 제263쪽 참조)에 의해 엑시머분자를 형성시키고, 상기 엑시머분자로부터 방사되는 광을 취출하는 방사기, 즉 유전체 배리어 방전램프에 대해 기재되어 있다.

그리고, 상기 문헌중에는 방전용기는 원통형상이고 방전용기의 적어도 일부는 상기 유전체 배리어 방전의 유전체를 겸하고 있으며, 상기 유전체중 적어도 일부는 상기 엑시머분자로부터 방사되는 광에 대해 광투과성이고, 상기 광투과성 유전체중 적어도 일부에 망형상의 전극이 배설된 유전체 배리어 방전램프구조가 기재되어 있다.

또, 다른 구조로서, 그 외형이 대략 원통형상으로서 외측관과 내측관을 동축으로 배치하고, 이 외측관과 내측관 사이에 방전공간을 가지면서 내측관의 내측은 중공으로 한 전체적으로 중공원통형 방전용기를 가진 유전체 배리어 방전램프도 존재한다.

이들 유전체 배리어 방전램프는 종래의 저압수은 방전램프나 고압 아크 방전램프에는 없는 각종 특징, 예를들면 그 중심파장이 172㎚, 222㎚, 308㎚라는 단파장의 자외선을 방사하고, 또한, 선스펙트럼에 가까운 단일파장의 광을 선택적으로 고효율로 발생하는 특징을 가지고 있다.

또, 종래의 저압수은램프나 고압아크 방전램프와는 전혀 다른 구조의 램프임에도 불구하고, 광의 이용효율이나 램프의 지지방법에 대해 충분한 검토도 이루어지지 않았다.

그래서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광의 이용효율이 높은 유전체 배리어 방전램프를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 유전체 배리어 방전램프에 관한 실시예의 설명도.

도 2는 본 발명에 따른 유전체 배리어 방전램프의 망형상 전극의 설명도.

* 도면의 주요 부분의 기호의 설명

1 : 방전용기 2 : 내측관

3 : 외측관 4 : 망전극

5 : 전극 6 : 게터

상기 제1의 과제를 해결하기 위해 본 발명의 유전체 배리어 방전램프는 다음과 같이 구성된다.

외형이 대략 원통형상인 방전용기에 유전체 배리어 방전에 의해 엑시머분자를 형성하는 방전용가스가 충전되고, 상기 방전용기의 적어도 일부는 유전체 배리어 방전을 하기 위한 유전체로서, 상기 유전체의 적어도 일부에는 상기 엑시머분자로부터 방사된 광에 대해 광투과성이고, 또 상기 광투과성 부분의 적어도 일부에 망상 전극이 설치된 유전체 베리어 방전 램프에 있어서, 상기 망상 전극은 축방향으로 신축성을 갖는 원통 형상의 이음매 없는 망형상의 전극으로 형성된다.

또한, 상기 망상 전극은 하나의 금속선으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 원통 형상의 방전 용기에 대하여, 방전 용기의 축방향으로 신축성을 갖는 이음매 없는 원통 형상의 망형상 전극을 외부 전극으로서 구성하였다. 제조 수단으로서는, 이 망형상 전극중에 방전용기를 삽입한 뒤 망형상 전극을 축방향으로 끌어당기면 상기 망형상 전극의 반경이 수축되어 유전체(방전용기)에 완전히 밀착한다. 이에 의하여 유전체(방전용기)와 망형상 전극의 사이에 원하지 않는 간격이 생기지 않는다. 그 결과, 필요이상의 방전이 발생하지도 않는다. 결국, 필요이상의 방전에 의해 램프 주변에서의 유해한 화합물도 발생되지 않아 방전이 안정해져서 광출력이 안정되므로 발광효율이 더욱 상승한다.

요컨대, 망형상 전극은 봉합선부가 존재하지 않으므로, 원하지 않는 중복도 발생하지 않는다. 상기 망형상 전극은 대략 원통형상인 유전체의 표면에서 충분히 균일하고, 그 결과 공간적으로 균일한 방전이 발생되어 방전이 안정해지므로 광출력이 안정한 유전체 배리어 방전램프를 얻을 수 있다.

본 발명의 제 1 실시예를 도 1에 도시하였다.

방전용기(1)는 합성석영유리로 만든 내측관(2)과 외측관(3)을 동축으로 배치해서 중공 원통형상으로 형성한다. 구체적으로는, 예를들면 전체길이 약150mm, 내측관의 외경 14mm, 외측관의 내경 약 25mm, 두께 1mm로 구성된다.

내측관(2)은 그 외표면에 광반사판을 겸한 알루미늄전극(5)이 배치되며, 방전용기(1)의 일단에는 발륨게터(6)가 배설되어 있다. 이 전극(5)은 증착에 의해 형성되며, 두께는 예를들면 0.005mm이다.

외측관(3)은 유전체 배리어 방전의 유전체와 광취출 윈도우를 겸용하고 있으며, 외부면에는 망형상전극(4)이 배설되어 있다.

망형상전극(4)은 제2도에 그 일부를 도시한 바와 같이, 하나의 금속선(23)으로 이음매없는 원통형상으로 짠 것으로서, 원통의 원주방향(22a)(22b)에 루우프를 반복적으로 형성한 구조이다. 그리고, 예를들면 금속선은 소선직경 0.1mm의 모넬로서 커다란 메쉬(24) 및 작은 매쉬(25)의 면적은 각각 약 2 및 1평방미리미터이다. 이 원통형상의 금속망속에 방전용기(1)를 삽입하고, 램프의 축방향으로 잡아당김으로서 외측관(3)의 외측에 밀착된 망향상전극(4)이 형성된다.

이와 같은 구성에 의해 망형상전극(4)은 외측관(3)에 틈새없이 밀착된다. 원통형상 망형상전극의 외경은, 예를들면 약 27.4mm이다.

방전용기(1)의 방전공간(7)에는 방전용가스로서 크세논가스를, 예를들면 300Torr 봉입한다. 또, 예를 들면 주파수 20kHz의 전원(8)으로 램프 1cm당 2와트의 전력으로 방전시켰더니, 파장 172㎚와 그 부근의 자외선이 고효율로 방사되었다. 방전공간(7)의 갭은 예를 들면 5.5mm이다.

본 발명에 의하면 광의 이용효율이 높은 유전체 베리어 방전 램프를 제공할 수 있다.

Claims (2)

1. 외형이 대략 원통형상인 방전용기에 유전체 배리어 방전에 의해 엑시머분자를 형성하는 방전용가스가 충전되고, 상기 방전용기의 적어도 일부는 유전체 배리어 방전을 하기 위한 유전체로서, 상기 유전체의 적어도 일부에는 상기 엑시머분자로부터 방사된 광에 대해 광투과성이고, 또 상기 광투과성 부분의 적어도 일부에 망상 전극이 설치된 유전체 베리어 방전 램프에 있어서, 상기 망상 전극은 축방향으로 신축성을 갖는 원통 형상의 이음매 없는 망형상의 전극으로 형성된 유전체 베리어 방전 램프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 망상 전극은 하나의 금속선으로 구성된 유전체 베리어 방전 램프.