KR100872934B1

KR100872934B1 - 가스 방전관

Info

Publication number: KR100872934B1
Application number: KR1020037006483A
Authority: KR
Inventors: 카와이코지; 이토요시노부
Original assignee: 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2008-12-08
Also published as: CN100495638C; EP1341210A4; US20040041523A1; WO2002041359A1; AU1429402A; KR20030059248A; CN1475025A; EP1341210B1; EP1341210A1; AU2002214294B2; US6956326B2

Abstract

본 발명의 가스 방전관에서는, 음극과 양극 사이의 열전자의 통과 경로 내에 배치된 2개 이상의 도전성 개구 부재와, 상기 도전성 개구 부재 사이를 전기적으로 절연하는 절연체를 구비하고 있어, 고휘도의 발광을 행할 수 있다. 특히, 열전자 통과 경로 후단 측의 도전성 개구 부재의 개구 면적을 적합하게 설정함으로써, 그 발광 시의 시동성을 높일 수 있다.

방전로 제한부, 전기 절연부, 개구 면적, 광 출사창, 깔때기형 부분, 도전성 개구 부재.

Description

가스 방전관{Gas discharge tube}

본 발명은 특히, 분광기나 크로마토그래피 등의 광원으로서 이용하기 위한 가스 방전관에 관한 것이다.

종래, 이러한 분야의 기술로서, 일본 특개평 6-310101호 공보가 있다. 이 공보에 기재된 가스(중수소) 방전관은 양극과 음극의 방전로 상에 2장의 금속 격벽을 배치시키고, 각 금속 격벽에 작은 구멍을 형성시켜, 이 작은 구멍에 의해 방전로를 협착시키고 있다. 그 결과, 방전로 상의 작은 구멍에 의해 고휘도의 광을 얻는 것이 가능해진다. 또한, 금속 격벽을 3장 이상으로 하면 더욱 높은 휘도가 얻어지고, 작은 구멍을 작게 할수록 고휘도의 광을 얻을 수 있다.

본 발명의 가스 방전관에서는, 음극과 양극 사이의 열전자 통과 경로 내에 배치된 2개 이상의 도전성 개구 부재와, 상기 도전성 개구 부재 사이를 전기적으로 절연하는 절연체를 구비하고 있다. 즉, 이들 도전성 개구 부재는 독립 전위를 줄 수 있으며, 이러한 구성을 이용하면, 발광의 시동성을 높일 수 있음과 동시에 고휘도의 발광을 행할 수 있다. 즉, 특히, 열전자 통과 경로 후단 측의 도전성 개구 부재의 개구 면적을 적합하게 설정함으로써, 이들 특성은 현저하게 향상한다.

도 1은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 1 실시형태를 도시하는 단면도.

도 2는 도 1에 도시한 가스 방전관의 단면도.

도 3은 양극부의 주요부 확대 단면도.

도 4는 도 1의 I-I선을 따르는 단면도.

도 5는 제 2 방전로 제한부를 도시하는 평면도.

도 6은 방전로 제한부의 주요부 확대 단면도.

도 7은 도 1의 II-II선을 따르는 단면도.

도 8은 도 1의 III-III선을 따르는 단면도.

도 9는 양극부의 다른 고정 방법을 도시하는 단면도.

도 10은 제 2 방전로 제한부의 다른 고정 방법을 도시하는 단면도.

도 11은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 2 실시형태를 도시하는 단면도.

도 12는 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 3 실시형태를 도시하는 단면도.

도 13은 도 12에 도시한 가스 방전관의 단면도.

도 14는 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 4 실시형태를 도시하는 단면도.

도 15는 도 14에 도시한 가스 방전관의 단면도.

도 16은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 5 실시형태를 도시하는 단면도.

도 17은 도 16에 도시한 가스 방전관의 단면도.

도 18은 도 17에 도시한 가스 방전관의 주요부 확대 단면도.

도 19는 도 18의 평면도.

도 20은 리벳(rivet)에 의한 고정 방법의 다른 예를 도시하는 단면도.

도 21은 리벳에 의한 고정 방법의 또 다른 예를 도시하는 단면도.

도 22는 리벳에 의한 고정 방법의 또 다른 예를 도시하는 단면도.

도 23은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 6 실시형태를 도시하는 단면도.

도 24는 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 7 실시형태를 도시하는 단면도.

도 25는 도 24에 도시한 가스 방전관의 단면도.

도 26은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 8 실시형태를 도시하는 단면도.

도 27은 도 26에 도시한 가스 방전관의 단면도.

도 28은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 9 실시형태를 도시하는 단면도.

도 29는 도 28에 도시한 가스 방전관의 단면도.

도 30은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 10 실시형태를 도시하는 단면도.

도 31은 도 30의 IV-IV선을 따르는 단면도.

도 32는 도 30의 V-V선을 따르는 단면도.

도 33은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 11 실시형태를 도시하는 단면도.

도 34는 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 12 실시형태를 도시하는 단면도.

도 35는 도 34의 VI-VI선을 따르는 단면도.

도 36은 도 35에 도시한 가스 방전관의 주요부 확대 단면도.

도 37은 리벳에 의한 고정 방법의 다른 예를 도시하는 단면도.

도 38은 리벳에 의한 고정 방법의 또 다른 예를 도시하는 단면도.

도 39는 리벳에 의한 고정 방법의 또 다른 예를 도시하는 단면도.

도 40은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 13 실시형태를 도시하는 단면도.

도 41은 도 40의 VII-VII선을 따르는 단면도.

도 42는 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 14 실시형태를 도시하는 단면도.

도 43은 도 42의 VIII-VIII선을 따르는 단면도.

도 44는 본 발명에 따른 가스 방전관에 적용시키는 제 1 구동 회로를 도시하는 도면.

도 45는 본 발명에 따른 가스 방전관에 적용시키는 제 2 구동 회로를 도시하는 도면.

도 46은 본 발명에 따른 가스 방전관에 적용시키는 제 3 구동 회로를 도시하는 도면.

도 47은 본 발명에 따른 가스 방전관에 적용시키는 제 4 구동 회로를 도시하는 도면.

도 48은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 15 실시형태를 도시하는 단면도.

도 49는 도 48에 도시한 가스 방전관의 단면도.

도 50은 양극부의 주요부 확대 단면도.

도 51은 도 48의 I-I선을 따르는 단면도.

도 52는 제 2 방전로 제한부를 도시하는 평면도.

도 53은 방전로 제한부의 주요부 확대 단면도.

도 54는 도 48의 II-II선을 따르는 단면도.

도 55는 도 48의 III-III선을 따르는 단면도.

도 56은 양극부의 다른 고정 방법을 도시하는 단면도.

도 57은 제 2 방전로 제한부의 다른 고정 방법을 도시하는 단면도.

도 58은 도 53의 방전로 제한부의 다른 변형예를 도시하는 주요부 확대 단면도.

도 59는 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 16 실시형태를 도시하는 단면도.

도 60은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 17 실시형태를 도시하는 단면도.

도 61은 도 59에 도시한 가스 방전관의 단면도.

도 62는 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 18 실시형태를 도시하는 단면도.

도 63은 도 61에 도시한 가스 방전관의 단면도.

도 64는 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 19 실시형태를 도시하는 단면도.

도 65는 도 63에 도시한 가스 방전관의 단면도.

도 66은 도 64에 도시한 가스 방전관의 주요부 확대 단면도.

도 67은 도 65의 평면도.

도 68은 리벳에 의한 고정 방법의 다른 예를 도시하는 단면도.

도 69는 리벳에 의한 고정 방법의 또 다른 예를 도시하는 단면도.

도 70은 리벳에 의한 고정 방법의 또 다른 예를 도시하는 단면도.

도 71은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 20 실시형태를 도시하는 단면도.

도 72는 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 21 실시형태를 도시하는 단면도.

도 73은 도 71에 도시한 가스 방전관의 단면도.

도 74는 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 22 실시형태를 도시하는 단면도.

도 75는 도 73에 도시한 가스 방전관의 단면도.

도 76은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 23 실시형태를 도시하는 단면도.

도 77은 도 75에 도시한 가스 방전관의 단면도.

도 78은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 24 실시형태를 도시하는 단면도.

도 79는 도 77의 IV-IV선을 따르는 단면도.

도 80은 도 77의 V-V선을 따르는 단면도.

도 81은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 25 실시형태를 도시하는 단면도.

도 82는 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 26 실시형태를 도시하는 단면도.

도 83은 도 81의 VI-VI선을 따르는 단면도.

도 84는 도 82에 도시한 가스 방전관의 주요부 확대 단면도.

도 85는 리벳에 의한 고정 방법의 다른 예를 도시하는 단면도.

도 86은 리벳에 의한 고정 방법의 또 다른 예를 도시하는 단면도.

도 87은 리벳에 의한 고정 방법의 또 다른 예를 도시하는 단면도.

도 88은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 27 실시형태를 도시하는 단면도.

도 89는 도 87의 VII-VII선을 따르는 단면도.

도 90은 본 발명에 따른 가스 방전관의 제 28 실시형태를 도시하는 단면도.

도 91은 도 89의 VIII-VIII선을 따르는 단면도.

이하, 도면과 함께 본 발명에 의한 가스 방전관의 적합한 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 동일 요소에는 동일 부호를 사용하여 중복 설명은 생략한다.

[제 1 실시형태]

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(1)은 헤드 온(head on)형의 중수소 램프로, 이 방전관(1)은 중수소 가스가 수백 Pa 정도 봉입된 유리제 밀봉 용기(2)를 가지며, 이 밀봉 용기(2)는 원통형 측관(3)과, 이 측관(3)의 한 측을 밀봉하는 광 출사창(4)과, 측관(3)의 다른 측을 밀봉하는 스템(5)으로 이루어진다. 그리고, 이 밀봉 용기(2) 내에는 발광부 조립체(6)가 수용되어 있다.

이 발광부 조립체(6)는 전기 절연성 세라믹스로 이루어지는 원판형 전기 절연부(제 1 지지부; 7)를 갖고 있다. 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 이 전기 절연부(7) 상에는 양극판(양극부; 8)을 배치시키고 있다. 이 양극판(8)의 원형 본체부(8a)는 전기 절연부(7)로부터 이격되고, 본체부(8a)로부터 연장된 2개의 리드부(8b)는 스템(5)에 세워 설치되어 관축(G) 방향으로 연장되는 양극용 스템 핀(제 1 스템 핀; 9A)의 선단 부분에 각각 전기적으로 접속시키고 있다. 또한, 전기 절연부(7)에 설치한 볼록부(7a)의 상면과 후술하는 제 2 지지부(10)의 뒷면에서 본체 부(8a)를 끼워 고정시켜도 된다(도 9 참조).

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 발광부 조립체(6)는 전기 절연성 세라믹스로 이루어지는 원판형 전기 절연부(제 2 지지부; 10)를 갖고 있다. 이 제 2 지지부(10)는 제 1 지지부(7) 상에 포개지도록 하여 설치되어, 제 1 지지부(7)와 동일 직경으로 형성되어 있다. 이 제 2 지지부(10)의 중앙에는 원형 방전 개구(11)가 형성되고, 이 방전 개구(11)는 양극판(8)의 본체부(8a)가 밀려나오도록 형성되어 있다(도 4 참조). 그리고, 제 2 지지부(10)의 상면에 원판형 금속제 방전로 제한판(제 2 방전로 제한부; 12)을 접촉시킴으로써, 양극판(8)의 본체부(8a)와 방전로 제한판(12)을 대면시키고 있다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 방전로 제한판(12)의 중앙에는 방전로를 협착시키기 위한 직경 0.2mm의 작은 구멍(제 2 개구; 13)이 형성되어 있다. 또한, 방전로 제한판(12)에는 2개의 리드부(12a)가 설치되고, 각 리드부(12a)는 스템(5)에 세워 설치시킨 방전로 제한판용 스템 핀(제 4 스템 핀; 9B)의 선단 부분에 각각 전기적으로 접속시키고 있다.

도 1, 도 2 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 발광부 조립체(6)는 전기 절연성 세라믹스로 이루어지는 원판형 전기 절연부(제 3 지지부; 14)를 갖고 있다. 이 제 3 지지부(14)는 제 2 지지부(10) 상에 포개지도록 하여 설치되어, 제 2 지지부(10)와 동일 직경으로 형성되어 있다. 그리고, 제 3 지지부(14)의 하면과 제 2 지지부(10)의 상면에 제 2 방전로 제한판(12)을 끼워 고정시킨다. 또한, 제 2 방전로 제한판(12)은 제 2 지지부(10)의 상면에 형성한 오목부(10a) 내에 수용시켜, 제 2 방전로 제한판(12)의 착좌성을 향상시켜도 된다.(도 10 참조).

이러한 구성은 가스 방전관(1)의 조립 작업성을 고려한 것으로, 밀봉 용기(2) 내에서 제 2 방전로 제한판(12)을 확실하게 고정시키도록 한 것이다. 또한, 램프 동작 중에 있어서, 제 2 방전로 제한판(12)이 고온이 되었을 때의 열 팽창에 의한 이동을 방지할 수 있다.

이 제 3 지지부(14)의 중앙에는 도전성 금속(예를 들면, 몰리브덴, 텅스텐, 혹은 이들로 이루어지는 합금)으로 이루어지는 제 1 방전로 제한부(16)를 장전하기 위한 장전구(17)가 형성되어 있다. 이 방전로 제한부(16)에는 방전로를 협착하기 위해, 제 2 개구(13)보다 큰 직경의 제 1 개구(18)가 형성되며, 이 제 1 개구(18)는 제 2 개구(13)와 동일한 관축(G) 상에 위치한다.

이 제 1 개구(18)는 관축(G) 방향으로 연장하여 양호한 아크 볼을 만들어내기 위한 깔때기형 부분(18a)을 가지며, 이 깔때기형 부분(18a)은 광 출사창(4)으로부터 양극부(8)를 향하여 직경 축소시키고 있다. 구체적으로, 광 출사창(4) 측에서는 직경 3.2mm로 형성되고, 양극부(8) 측에서는, 제 2 개구(13)보다 큰 개구 면적을 갖도록 직경 1mm 정도로 형성되어 있다. 이렇게 하여, 방전로는 제 1 개구(18)와 제 2 개구(13)의 협동 작용에 의해 협착한다.

제 3 지지부(14)의 상면에 도전판(19)을 접촉 배치시키고, 이 도전판(19)에 형성한 개구(19a)는 장전구(17)에 합치시킴으로써, 제 1 방전로 제한부(16)의 장전을 가능하게 한다. 또한, 도전판(19)에는 2개의 리드부(19b)가 설치되고, 각 리드부(19b)는 스템(5)에 세워 설치시킨 방전로 제한판용 스템 핀(제 3 스템 핀; 9C)의 선단 부분에 각각 전기적으로 접속시키고 있다(도 2 및 도 7 참조). 그리고, 도전판(19)에는 제 1 방전로 제한부(16)에 설치된 플랜지부(16a)를 접촉 배치시켜, 도전판(19)에 플랜지부(16a)를 용접함으로써, 도전판(19)과 제 1 방전로 제한부(16)의 일체화를 도모하고 있다.

여기서, 제 1 방전로 제한부(16)와 제 2 방전로 제한부(12)는 전기적으로 절연하기 위해 공간부(G)로 이격되어 있다. 더욱이, 이 절연을 확실하게 하기 위해, 제 1 방전로 제한부(16)와 제 3 지지부(14)를 이격시키고 있다. 이것은 램프 동작 중에 있어서, 제 1 방전로 제한부(16) 및 제 2 방전로 제한부(12)가 고온이 되면, 스퍼터물 및 증발물이 방전로 제한부(16) 및 제 2 방전로 제한부(12)로부터 발생하지만, 이 때의 금속 증발물을 장전구(17)의 벽면에 적극적으로 부착시키는 것이다. 즉, 제 1 방전로 제한부(16)와 제 3 지지부(14)를 이격시킴으로써, 금속 증발물의 부착 면적을 증대시키고, 따라서 제 1 방전로 제한부(16)와 제 2 방전로 제한부(12)를 단락시키기 어렵게 하고 있다.

또한, 깔때기형 부분(18a)의 벽면을 경면(거울면)으로 가공한다. 이 경우, 이 벽면은 텅스텐, 몰리브덴, 팔라듐, 니켈, 티타늄, 금, 은 또는 백금 등의 소재 단체(혹은 합금)에 연마 가공함으로써 경면으로 완성하여도 되며, 또는 상기 소재 단체 혹은 합금을 모재로 하거나 혹은 세라믹을 모재로 하여, 도금 처리, 증착 처리 등에 의해 상기 소재에 코딩을 실시하여 경면 완성으로 하여도 된다. 이로써, 아크 볼에 의한 발광을 깔때기형 부분(18a)의 경면에서 반사시켜, 광 출사창(4)을 향하여 광을 집광시킴으로써, 광의 휘도 업을 도모할 수 있다.

도 1 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 발광부 조립체(6)에는 광 출사창(4) 측으로부터 광로에서 벗어난 위치에 음극부(20)가 배치되며, 이 음극부(20)의 양단은, 스템(5)에 세워 설치시켜 각 지지부(7, 10, 14)를 관통시킨 음극부용 스템 핀(제 2 스템 핀; 9D)의 선단 부분에 각각 전기적으로 접속시키고 있다. 이 음극부(20)에서는 열전자가 발생하지만, 구체적으로 이 음극부(20)는 광 출사창(4)에 대하여 평행하게 연장하여 열전자를 발생시키는 텅스텐제 코일부(20a)를 갖고 있다.

더욱이, 이 음극부(20)는 캡형 금속제 프론트 커버(21) 내에 수용되어 있다. 이 프론트 커버(21)는 이것에 설치된 폴(pawl) 부재(21a)를 제 3 지지부(14)에 설치된 슬릿 구멍(23) 내에 집어넣은 후에 굴곡함으로써 고정된다. 또한, 프론트 커버(21)에는 광 출사창(4)에 대면하는 부분에 원형 광 통과구(21b)가 형성되어 있다.

더욱이, 프론트 커버(21) 내에 있어서, 음극부(20)와 제 1 방전로 제한부(16) 사이에는 광로에서 벗어난 위치에 방전 정류판(22)이 설치되어 있다. 이 방전 정류판(22)의 전자 방출창(22a)은 열전자를 통과시키기 위한 구형 개구로서 형성되어 있다. 그리고, 방전 정류판(22)에 설치한 레그 부재(22b)는 제 3 지지부(14)의 상면에 설치시켜, 레그 부재(22b)로부터 지지부(14)를 향하여 리벳(24)을 박아넣음으로써 방전 정류판(22)은 고정된다(도 7 참조). 이와 같이, 프론트 커버(21)와 방전 정류판(22)으로 음극부(20)를 포위시켜, 음극부(20)로부터 나오는 스퍼터물 혹은 증발물을 광 출사창(4)에 부착시키지 않도록 하고 있다.

이러한 구성의 발광부 조립체(6)는 밀봉 용기(2) 내에 설치되지만, 이 밀봉 용기(2) 내를 수백 Pa의 중수소 가스로 채우고자 하는 필요성에서, 밀봉 용기(2)의 스템(5) 중앙에는 유리제 배기관(26)이 일체 형성되어 있다. 이 배기관(26)은 조립 최종 공정에 있어서, 밀봉 용기(2) 내의 공기를 일단 뽑아, 소정압의 중수소 가스를 적절하게 충전시킨 후에 융착에 의해 밀봉되는 것이다. 또한, 가스 방전관(1)의 다른 예로서, 헬륨, 네온 등의 희귀 가스를 봉입시키는 경우도 있다.

더욱이, 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 스템(5)에 세워 설치시킨 8개의 스템 핀(9A 내지 9D)은 스템(5)과 지지부(7) 사이에서 노출하지 않도록 세라믹스제 전기 절연 튜브(27A 내지 27D)로 포위되어, 스템 핀(9A 내지 9D)간의 방전을 방지하고 있다. 또한, 튜브(27A, 27B, 27C)의 선단은 제 1 지지부(7)를 아래로부터 지지하도록 하면 측으로부터 들어가고, 튜브(27D)는 제 3 지지부(14)를 아래로부터 지지하도록 하면 측으로부터 들어가 있다. 이렇게 하여, 발광부 조립체(6)는 각 튜브(27A 내지 27D)에 의해서도 보존되어, 램프의 내진성 향상에 기여한다.

이러한 가스 방전관(1)은 고휘도화를 촉진시키기 위한 구조로, 램프 시동 시의 전압을 현저하게 높이지 않아도 시동성을 양호하게 유지하면서 제 1 및 제 2 방전로 제한부(16, 12)의 개구(18, 13)의 한층 더한 소면적화를 용이하게 추진시킬 수 있다. 더욱이, 가스 방전관(1)은 8개의 스템 핀(9A 내지 9D)을 스템(5)에 세워 설치시키고 있기 때문에, 발광부 조립체(6) 내의 각 부품으로의 급전을 가능하게 함과 동시에, 발광부 조립체(6)의 보존을 용이하게 하여, 밀봉 용기(2) 내에 있어서 발광부 조립체(6)의 플로팅 구조가 용이하게 만들어지게 된다.

다음으로, 상술한 헤드온형 중수소 방전관(1)의 동작에 대해서 설명한다.

우선, 방전 전의 20초 정도 동안에 외부 전원으로부터 스템 핀(9D)을 통해 10W 전후의 전력을 음극부(20)에 공급하여, 음극부(20)의 코일부(20a)를 예열시킨다. 그 후, 음극부(20)와 양극판(8) 사이에 160V 정도의 전압을 인가하여, 아크 방전 준비를 갖춘다.

그 준비가 갖추어진 후, 외부 전원으로부터 제 2 방전로 제한판(12)에 스템 핀(9B)을 통해 350V 정도의 트리거 전압을 인가한다. 또한, 제 1 방전로 제한부(16)는 무급전 상태가 계속 유지된다. 그렇게 하면, 음극부(20)와 제 2 방전로 제한판(12)간 및 음극부(20)와 양극부(8) 사이에 방전이 순차 발생한다. 이러한 단계적인 방전을 적극적으로 만들어냄으로써, 가령 직경 0.2mm의 개구(18)에 의해 방전로를 협착시키는 경우라도, 음극부(20)와 양극부(8) 사이에 확실한 시동 방전이 발생하게 된다.

이러한 시동 방전이 발생하면, 음극부(20)와 양극부(8) 사이에서 아크 방전이 유지되어, 방전로를 협착한 개구(13, 18) 내에서 각각 아크 볼이 발생한다. 그리고, 이 아크 볼로부터 추출되는 자외선은 극히 휘도가 높은 광으로서 광 출사창(4)을 투과하여 외부로 방출된다. 실험에 의하면, 직경 1mm의 개구를 가진 종래의 중수소 램프와, 상술한 중수소 램프(1)는 휘도가 6배 가까이 높아지는 것이 확인되었다.

또한, 상술한 동작 설명에 있어서, 제 1 스템 핀(9C)은 발광부 조립체(6)를 보존하기 위해 이용되는 것으로, 제 1 방전로 제한부(16)에의 급전을 행하기 위해 이용되지 않는다. 그렇지만, 램프 시동 시에 있어서 제 1 스템 핀(9C)으로 외부에서 급전하여도 된다. 이 경우, 제 2 방전로 제한판(12)에는 제 1 방전로 제한부(16)보다 높은 전압이 인가된다. 예를 들면, 제 2 방전로 제한부(12)에 120V를 인가한 경우, 제 1 방전로 제한부(16)에는 100V가 인가된다. 이와 같이, 제 1 방전로 제한부(16)와 제 2 방전로 제한부(12)에 다른 전압을 인가하는 것은 제 1 방전로 제한부(16)와 제 2 방전로 제한부(12) 사이에 전계를 발생시켜, 제 1 방전로 제한부(16) 근방에서 제 2 방전로 제한부(12)로의 전자 이동을 적극적으로 행하게 하는 경우에 유리하다.

즉, 상기 가스 방전관에서는, 음극(20)과 양극(8) 사이의 열전자의 통과 경로 내에 배치된 2개 이상의 도전성 개구 부재(16, 12)와, 도전성 개구 부재(16, 12) 사이를 전기적으로 절연하는 절연체(14)를 구비하고 있다. 이들 도전성 개구 부재(16, 12)는 독립 전위를 줄 수 있어, 이러한 구성을 사용하면, 발광의 시동성을 높일 수 있음과 동시에 고휘도의 발광을 행할 수 있다. 즉, 특히, 열전자 통과 경로 후단 측의 도전성 개구 부재의 개구 면적을 적합하게 설정함으로써, 이들 특성은 현저하게 향상한다.

다음으로, 가스 방전관의 다른 실시형태에 대해서 설명하지만, 그 설명은 제 1 실시형태와 실질적으로 다른 것에 그치며, 제 1 실시형태와 동일 또는 동등한 구성 부분은 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

[제 2 실시형태]

도 11에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(30)에 있어서, 제 1 지지부(7)와 제 2 지지부(10) 및 제 3 지지부(14)는 관축(G) 방향으로 박힌 금속제 리벳(31)에 의해 일체화가 도모되고 있다. 그리고, 이 가스 방전관(30)은 제 1 스템 핀(9C)을 채용하지 않고, 스템(5)으로부터 제 1 스템 핀(9C)을 돌출시키지 않는 구조를 갖기 때문에, 스템(5)으로부터 돌출된 스템 핀의 개수는 6개가 된다. 따라서, 스템 핀의 돌출 개수에 의해, 제 1 방전로 제한부(16)에의 급전/무급전을 램프 교환 시에 간단히 식별할 수 있다. 스템 핀수의 감소는 램프 동작 시에 있어서, 스템 핀의 융착 부분에 발생하는 열 팽창에 대한 강도를 늘릴 수 있다.

[제 3 실시형태]

도 12 및 도 13에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(33)에 있어서, 제 2 지지부(10)와 제 3 지지부(14)에서 제 2 방전로 제한판(12)을 끼워 고정시키지 않고, 제 2 방전로 제한판(12)은 스템 핀(9B)의 선단에 용접시키는 것 만으로, 제 2 지지부(10) 상에 설치시키고 있다. 이로써, 제 1 방전로 제한부(16) 및 제 2 방전로 제한판(12)의 방열을 증가시켜, 제 1 방전로 제한부(16) 및 제 2 방전로 제한판(12)의 스퍼터물 및 증발물을 감소시킬 수 있어, 램프 특성을 장기간에 걸쳐 안정되게 유지시킬 수 있다.

[제 4 실시형태]

도 14 및 도 15에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(35)에 있어서, 제 2 방 전로 제한판(12A)을 전기 절연부(제 3 지지부; 14)의 뒷면에 접촉 배치시키고, 금속제 리벳(36)에 의해, 제 2 방전로 제한판(12A)을 전기 절연부(14)에 고정시키고 있다. 이로써, 전기 절연부(14)와 제 2 방전로 제한판(12A)의 일체화를 도모하고 있다. 그리고, 조립 작업 시에 있어서, 리벳(36)을 스템 핀(9B)의 선단에 전기적으로 접속시킨다. 이렇게 구성함으로써, 세라믹스제 제 2 지지부(10)를 생략할 수 있어, 지지부를 3개에서 2개로 줄일 수 있다. 또한, 제 2 방전로 제한판(12A) 및 양극판(8)의 방열을 증가시켜, 제 2 방전로 제한판(12A) 및 양극판(8)의 스퍼터물 및 증발물을 감소시킬 수 있어, 램프 특성을 장기간에 걸쳐 안정되게 유지시킬 수 있다.

[제 5 실시형태]

도 16, 도 17 및 도 18에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(37)에 있어서, 원판형 제 2 방전로 제한부(38)와 원판형 제 3 방전로 제한부(39) 사이에 원판형 세라믹스제 스페이서(40)를 통해 전기적 절연을 도모하고 있다. 그리고, 스페이서(40)는 금속제 리벳(41)에 의해 제 2 지지부(10)에 고정된다. 또한, 제 2 방전로 제한부(38)와 제 3 방전로 제한부(39) 및 스페이서(40)는 제 2 지지부와 제 3 지지부(14)로 끼워 고정된다.

더욱이, 도 16 및 도 19에 도시하는 바와 같이, 제 2 방전로 제한부(38)와 제 3 방전로 제한부(39)에 다른 전위를 인가하기 위해, 제 2 방전로 제한부(38)는 스템(5)에 세워 설치시킨 제 4 스템 핀(9B)의 선단에 리드부(38a)를 통해 전기적으 로 접속되고 있다. 이에 대하여, 제 3 방전로 제한부(39)는 스템(5)에 세워 설치시킨 제 5 스템 핀(9E)의 선단 부분에 리드부(39a)를 통해 전기적으로 접속되고 있다. 또한, 부호(27E)는 스템 핀(9E)을 보호하는 전기 절연성 튜브이다. 또한, 제 3 방전로 제한부(39)에는 제 2 방전로 제한부(38)보다 높은 전압이 인가된다. 예를 들면, 제 3 방전로 제한부(39)에 140V를 인가한 경우, 제 2 방전로 제한부(38)에는 120V 인가된다. 이와 같이, 제 2 방전로 제한부(38)와 제 3 방전로 제한부(39)에 다른 전압을 인가하는 것은 제 2 방전로 제한부(38)와 제 3 방전로 제한부(39)간에 전계를 발생시켜, 제 2 방전로 제한부(38) 근방에서 제 3 방전로 제한부(39)로의 전자 이동을 적극적으로 행하게 하는 경우에 유리하다.

그리고, 제 3 방전로 제한부(39)의 중앙에는 방전로를 협착하기 위한 제 3 개구(42)가 형성되어 있다. 이 제 3 개구(42)는 제 2 방전로 제한부(38)의 제 2 개구(13)와 동일 직경이어도 되고, 다른 직경이어도 된다. 예를 들면, 제 2 개구(13)가 0.3mm인 경우, 제 3 개구(42)를 0.1mm로 형성시키면, 방전로의 한층 더한 협착을 가능하게 하여, 한층 더한 고휘도화가 달성된다.

또한, 램프 동작 중에 있어서, 리벳(41)이 고온이 되면 스퍼터물 및 증발물이 리벳(41)의 헤드 부분부터 발생한다. 그래서, 도 20에 도시하는 바와 같이, 리벳(41)의 끝 부분을 제 2 지지부(10)에 설치한 오목부(43) 내에 수용시킴으로써, 금속 증발물의 부착 면적을 증대시켜, 리벳(41)을 개재시킨 제 2 방전로 제한부(38)와 제 3 방전로 제한부(39)의 단락을 발생시키기 어렵게 하고 있다. 또한, 도 21에 도시하는 바와 같이, 제 2 지지부(10)에는 리벳(41)의 헤드 부분의 수 용 부피 증대를 도모한 오목부(44)가 형성되어 있다. 또한, 도 22에 도시하는 바와 같이, 제 2 지지부(10)에는 리벳(41)의 헤드 부분의 수용 부피의 한층 더한 증대를 도모한 오목부(45)가 형성되어, 이 오목부(45)의 벽면은 헤드 부분으로부터 이격시키는 부분을 최대로 한 것이다.

[제 6 실시형태]

도 23에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(47)에 있어서, 제 1 지지부(7)와 제 2 지지부(10)와 제 3 지지부(14)는 관축(G) 방향으로 박힌 금속제 리벳(48)에 의해 일체화가 도모되고 있다. 그리고, 이 가스 방전관(47)은 제 1 스템 핀(9C)을 채용하지 않고, 스템(5)으로부터 제 1 스템 핀(9C)을 돌출시키고 있지 않다. 그 결과, 제 1 방전로 제한부(16)에의 확실한 무급 전화가 가능해져, 스템 핀수 감소는 램프 동작 시에 스템 핀의 융착 부분에 발생하는 열 팽창에 대한 강도를 늘릴 수 있다. 또한, 도 17에 도시한 가스 방전관(37)의 구성과 실질적으로 공통되는 부분에는 동일 부호를 붙여, 그 설명은 생략하고 있다.

[제 7 실시형태]

도 24 및 도 25에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(50)에 있어서, 제 2 방전로 제한판(51)을 전기 절연부(제 3 지지부; 14)의 뒷면에 접촉 배치시켜, 금속제 리벳(52)에 의해 제 2 방전로 제한부(51)를 전기 절연부(14)에 고정시키고 있다. 이로써, 전기 절연부(14)와 제 2 방전로 제한판(51)의 일체화를 도모하고 있다. 더욱이, 제 2 지지부(10)의 상면에 제 3 방전로 제한부(53)를 접촉 배치시켜, 공간을 통해 제 2 방전로 제한부(51)와 제 3 방전로 제한부(53)를 이격시킨다. 또한, 제 2 방전로 제한부(51)는 리벳(52)을 통해 제 4 스템 핀(9B)에 전기적으로 접속시키고, 제 3 방전로 제한부(53)는 스템(5)에 세워 설치시킨 제 5 스템 핀(9E)의 선단 부분에 전기적으로 접속시키고 있다.

[제 8 실시형태]

도 26 및 도 27에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(55)에 있어서, 제 2 지지부(10)와 제 3 지지부(14)에 원판형 세라믹스제 스페이서(56)를 끼우고 있다. 이 스페이서(56)의 상면에는 제 2 방전로 제한부(38)를 접촉 배치시키고, 이 뒷면에는 제 3 방전로 제한부(39)를 접촉 배치시켜, 제 3 방전로 제한부(39)를 스페이서(56)와 제 2 지지부(10)에서 끼워 고정시키고 있다. 이렇게 구성하면, 스페이서(56)를 리벳 등으로 제 2 지지부(10)에 고정시킬 필요가 없다.

[제 9 실시형태]

도 28 및 도 29에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(58)에 있어서, 제 2 지지부(10)와 제 3 지지부(14)에 원판형 세라믹스제 스페이서(59)를 끼우고 있다. 그리고, 이 스페이서(59)의 상면에는 제 2 방전로 제한부(38)를 접촉 배치시키고, 제 2 지지부(10)의 상면에 제 3 방전로 제한부(39)를 접촉 배치시키고 있다. 그 결과, 공간과 스페이서(59)를 통해 제 2 방전로 제한부(38)와 제 3 방전로 제한부(39)를 이격시켜 스페이서(59)를 리벳 등으로 제 2 지지부(10)에 고정시킬 필요가 없다.

[제 10 실시형태]

도 30 및 도 31에 도시하는 가스 방전관(60)은 사이드 온형 중수소 램프로, 이 방전관(60)은 중수소 가스가 수백 Pa 정도 봉입된 유리제 밀봉 용기(62)를 갖고 있다. 이 밀봉 용기(62)는 한쪽 끝 측을 밀봉한 원통형 측관(63)과, 이 측관(63)의 다른쪽 끝 측을 밀봉하는 스템(65)으로 이루어지며, 측관(63)의 일부가 광 출사창(64)으로서 이용되고 있다. 그리고, 이 밀봉 용기(62) 내에는 발광부 조립체(66)가 수용되어 있다.

이 발광부 조립체(66)는 전기 절연성 세라믹스로 이루어지는 전기 절연부(제 1 지지부; 67)를 갖고 있다. 이 전기 절연부(67)의 전면에 형성한 오목부(67a) 내에 양극판(양극부; 68)을 수용시키고 있다. 이 양극판(68)의 배면에는 스템(65)에 세워 설치시켜 관축(G) 방향으로 연장하는 양극용 스템 핀(제 1 스템 핀; 9A)의 선단 부분이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제 1 지지부(67)에는 제 1 스템 핀(9A)을 관통시킨 세라믹스제 장전부(69)가 감입된다.

더욱이, 발광부 조립체(66)는 전기 절연성 세라믹스로 이루어지는 전기 절연부(제 2 지지부; 70)를 갖고 있다. 이 제 2 지지부(70)는 관축(G)에 대하여 수직인 방향에 있어서, 제 1 지지부(67)에 포개지도록 하여 고정되어 있다. 또한, 제 1 지지부(67)의 전면과 제 2 지지부(70)의 배면에서 판형 제 2 방전로 제한부(72) 를 끼워 고정시켜, 제 2 방전로 제한부(72)와 양극판(68)을 대면시키고 있다.

이 제 2 방전로 제한부(72)의 중앙에는 방전로를 협착시키기 위한 직경 0.2mm의 작은 구멍(제 2 개구; 73)이 형성되어 있다. 또한, 방전로 제한판(72)에는 좌우에 2개의 리드부(72a)가 설치되며, 각 리드부(72a)는 스템(65)에 세워 설치시킨 방전로 제한판용 스템 핀(제 4 스템 핀; 9B)의 선단 부분에 각각 전기적으로 접속되고 있다.

제 2 지지부(70)에는 도전성 금속(예를 들면, 몰리브덴, 텅스텐 혹은 이들로 이루어지는 합금)으로 이루어지는 제 1 방전로 제한부(76)를 측방으로부터 장전하기 위해, 관축(G)에 대하여 수직 방향으로 연장하는 장전구(77)가 형성되어 있다. 이 제 1 방전로 제한부(76)에는 방전로를 협착하기 위해, 제 2 개구(73)보다 큰 직경의 제 1 개구(78)가 형성되며, 이 제 1 개구(78)는 제 2 개구(73)와 동일한 관축(G) 상에 위치한다.

이 제 1 개구(78)는 관축(G)에 대하여 수직인 방향으로 연장하여 양호한 아크 볼을 만들어내기 위한 깔때기형 부분(78a)을 가지며, 이 깔때기형 부분(78a)은 광 출사창(64)에서 양극부(68)를 향하여 직경 축소시키고 있다. 구체적으로, 광 출사창(64) 측에서는 직경 3.2mm로 형성되고, 양극부(68) 측에서는, 제 2 개구(73)보다 큰 개구 면적을 갖도록 직경 1mm 정도로 형성되어 있다. 이렇게 하여, 방전로는 제 1 개구(78)와 제 2 개구(73)의 협동 작용에 의해 협착시킨다.

제 2 지지부(70)의 전면에 도전판(79)을 접촉 배치시켜, 이 도전판(79)은 제 1 및 제 2 지지부(67, 70)를 관통하는 리벳(75)에 의해 고정시키고 있다(도 32 참 조). 또한, 이 도전판(79)에 형성한 개구는 장전구(77)에 합치시킴으로써, 제 1 방전로 제한부(76) 장전을 가능하게 한다. 또한, 도전판(79)은 제 1 지지부(67) 및 제 2 지지부(70)의 표면을 따라 후방까지 연장함과 동시에, 스템(65)에 세워 설치시켜 제 1 지지부(67)를 관통시킨 방전로 제한판용 스템 핀(제 3 스템 핀; 9C)의 선단 부분에 전기적으로 접속되고 있다. 그리고, 도전판(79)에는 제 1 방전로 제한부(76)에 설치된 플랜지부(76a)를 접촉 배치시키고, 도전판(79)에 플랜지부(76a)를 용접시킴으로써, 도전판(79)과 제 1 방전로 제한부(76)의 일체화를 도모하고 있다.

여기서, 제 1 방전로 제한부(76)와 제 2 방전로 제한부(72)는 전기적으로 절연하기 위해 공간부(G)를 갖고 이격되어 있다. 더욱이, 이 절연을 확실하게 하기 위해, 제 1 방전로 제한부(76)와 제 2 지지부(70)를 이격시키고 있다. 이것은 램프 동작 중에 있어서, 제 1 방전로 제한부(76) 및 제 2 방전로 제한부(72)가 고온이 되면, 스퍼터물 및 증발물이 제 1 방전로 제한부(76) 및 제 2 방전로 제한부(72)로부터 발생하지만, 이 때의 금속 증발물을 장전구(77)의 벽면에 적극적으로 부착시키는 것이다. 즉, 제 1 방전로 제한부(76)와 제 2 지지부(70)를 이격시킴으로써, 금속 증발물의 부착 면적을 증대시키며, 이로써, 제 1 방전로 제한부(76)와 제 2 방전로 제한부(72)를 단락시키기 어렵게 하고 있다.

또한, 깔때기형 부분(78a)의 벽면을 경면에 가공한다. 이 경우, 이 벽면은 텅스텐, 몰리브덴, 팔라듐, 니켈, 티타늄, 금, 은 또는 백금 등의 소재 단체(혹은 합금)에 연마 가공함으로써 경면에 완성하여도 되며, 또는 상기 소재 단체 혹은 합 금을 모재로 하거나 혹은 세라믹을 모재로 하여, 도금 처리, 증착 처리 등에 의해 상기 소재에 코팅을 실시하여 경면 완성으로 하여도 된다. 이로써, 아크 볼에 의한 발광을 깔때기형 부분(78a)의 경면에서 반사시켜, 광 출사창(64)을 향하여 광을 집광시킴으로써, 광의 휘도 업을 도모할 수 있다.

발광부 조립체(66)에는 광 출사창(64) 측에서 광로에서 벗어난 위치에 음극부(80)가 배치되며, 음극부(80)의 양단은 스템(65)에 세워 설치시킨 음극부용 스템 핀(제 2 스템 핀; 9D)의 선단 부분에 도시하지 않은 접속 핀을 통해 각각 전기적으로 접속시키고 있다. 이 음극부(80)에서는 열전자가 발생하지만, 구체적으로 이 음극부(80)는 관축(G) 방향으로 연장하여 열전자를 발생시키는 텅스텐제 코일부를 갖고 있다.

더욱이, 이 음극부(80)는 캡형 금속제 프론트 커버(81) 내에 수용되어 있다. 이 프론트 커버(81)는 이것에 설치된 폴 부재(81a)를 제 1 지지부(67)에 설치된 슬릿 구멍(도시하지 않음) 내에 꽂아넣은 후에 굴곡함으로써 고정된다. 또한, 프론트 커버(81)에는 광 출사창(64)에 대면하는 부분에 구형 광 통과구(81b)가 형성되어 있다.

더욱이, 프론트 커버(81) 내에 있어서, 음극부(80)와 제 1 방전로 제한부(76) 사이에는 광로에서 벗어난 위치에 방전 정류판(82)이 설치되어 있다. 이 방전 정류판(82)의 전자 방출창(82a)은 열전자를 통과시키기 위한 구형 개구로서 형성되어 있다.

그리고, 방전 정류판(82)은 이것에 설치한 폴 부재(82b)를 제 1 지지부(67) 에 설치된 슬릿 구멍(도시하지 않음) 내에 꽂아넣은 후에 굴곡함으로써 고정된다. 이와 같이, 프론트 커버(81)와 방전 정류판(82)에서 음극부(80)를 포위시켜, 음극부(80)로부터 나오는 스퍼터물 혹은 증발물을 광 출사창(64)에 부착시키지 않도록 하고 있다.

이러한 구성의 발광부 조립체(66)는 밀봉 용기(62) 내에 설치되지만, 이 밀봉 용기(62) 내를 수백 Pa의 중수소 가스로 채울 필요성에서, 밀봉 용기(62)에는 유리제 배기관(86)이 일체 형성되어 있다. 이 배기관(86)은 조립 최종 공정에 있어서, 밀봉 용기(62) 내의 공기를 일단 뽑아내고, 소정압의 중수소 가스를 적절하게 충전시킨 후에 융착에 의해 봉지되는 것이다. 또한, 스템(65)에 세워 설치시킨 스템 핀(9A 내지 9D) 모두를 세라믹스제 전기 절연 튜브로 보호하여도 되지만, 적어도 스템 핀(9A, 9B)을 튜브(87A, 87B)로 포위시킨다.

이렇게 구성시킨 사이드 온형 중수소 램프(60)의 동작 원리는 상술한 헤드 온형 중수소 램프(1)와 동일하기 때문에, 그 설명은 생략한다. 또한, 제 1 스템 핀(9C)은 발광부 조립체(66)를 보존하기 위해 이용되는 것으로, 제 1 방전로 제한부(76)에의 급전을 행하기 위해 이용되지 않는다. 그렇지만, 램프 시동 시에 있어서 제 1 스템 핀(9C)에 외부로부터 급전하여도 된다.

이 경우, 제 2 방전로 제한판(72)에는 제 1 방전로 제한부(76)보다 높은 전압이 인가된다. 예를 들면, 제 2 방전로 제한부(72)에 120V를 인가한 경우, 제 1 방전로 제한부(76)에는 100V가 인가된다. 이와 같이, 제 1 방전로 제한부(76)와 제 2 방전로 제한부(72)에 다른 전압을 인가하는 것은 제 1 방전로 제한부(76)와 제 2 방전로 제한판(72) 사이에 전계를 발생시켜 제 1 방전로 제한부(76) 근방에서 제 2 방전로 제한판(72)으로의 전자 이동을 적극적으로 행하게 하는 경우에 유리하다.

다음으로, 사이드 온형 가스 방전관의 다른 실시형태에 대해서 설명하지만, 그 설명은 제 10 실시형태와 실질적으로 다른 것에 머물러, 제 10 실시형태와 동일 또는 동등한 구성 부분은 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

[제 11 실시형태]

도 33에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(88)에 있어서, 제 1 방전로 제한부(76)에의 무급전 상태를 달성시키기 위해, 도전판(79)을 제 1 스템 핀(9C)에 접속시키지 않는다. 이렇게 함으로써, 제 1 방전로 제한부(76)는 외부 전원과 전기적으로 비접속 상태가 된다.

[제 12 실시형태]

도 34, 도 35 및 도 36에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(89)에 있어서, 제 2 방전로 제한부(72)의 뒷면에 전기 절연성 세라믹스제 스페이서(90)를 배치시키고, 이 스페이서(90)의 뒷면에 제 3 방전로 제한부(91)를 배치시킨다. 또한, 스페이서(90)와 전기 절연판(92) 사이에 제 3 방전로 제한부(91)를 개재하여, 리벳(93)에 의해, 제 2 방전로 제한부(72)와 제 3 방전로 제한부(91)의 일체화가 도모되고 있다. 그리고, 제 1 지지부(67)의 전면과 제 2 지지부(70)의 배면에서 판형 제 2 방전로 제한부(72)를 끼워 고정시키고 있다.

더욱이, 제 3 방전로 제한부(91)의 중앙에는 방전로를 협착하기 위한 제 3 개구(94)가 형성되어 있다. 이 제 3 개구(94)는 제 2 방전로 제한부(72)의 제 2 개구(73)와 동일 직경이어도 되고, 다른 직경이어도 된다. 예를 들면, 제 2 개구(73)가 0.3mm인 경우, 제 3 개구(91)를 0.1mm로 형성시키면, 방전로의 한층 더한 협착을 가능하게 하여, 한층 더한 고휘도화가 달성된다.

또한, 램프 동작 중에 있어서, 리벳(93)이 고온이 되면 스퍼터물이 리벳(93)의 헤드 부분으로부터 발생한다. 그래서, 도 37에 도시하는 바와 같이, 전기 절연판(92)에 장벽(92a)을 돌출시켜, 리벳(93)으로부터 발생하는 금속 증발물이 제 3 방전로 제한부(91)에 부착시키기 어렵게 하여, 리벳(93)을 개재시킨 제 2 방전로 제한부(72)와 제 3 방전로 제한부(91)의 단락을 발생시키기 어렵게 하고 있다. 또한, 도 38에 도시하는 바와 같이, 전기 절연판(92)의 표면에 절단부(92b)를 설치하여, 금속 증발물의 부착 면적의 확대화를 도모하고 있다. 마찬가지로, 도 39에 도시하는 바와 같이, 전기 절연판(92)의 뒷면에 절단부(92c)를 설치하여, 금속 증발물의 부착 면적의 확대화를 도모하고 있다.

[제 13 실시형태]

도 40, 도 41에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(95)에 있어서, 제 1 방전로 제한부(76)에의 무급전 상태를 달성시키기 위해, 도전판(79)을 제 1 스템 핀(9C)에 접속시키지 않는다. 이렇게 함으로써, 제 1 방전로 제한부(76)는 외부 전원과 전기적으로 비접속 상태가 된다. 그리고, 제 1 지지부(67)와 제 2 지지부(70)는 광 출사 방향으로 박힌 금속제 리벳(96)에 의해 일체화가 도모되고 있다.

[제 14 실시형태]

도 42 및 도 43에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(97)에 있어서, 제 2 방전로 제한부(72)와 제 3 방전로 제한부(91)에 다른 전위를 인가하기 위해, 제 2 방전로 제한부(72)는 스템(65)에 세워 설치시킨 제 4 스템 핀(9B)의 선단에 전기적으로 접속시키고 있다. 이에 대하여, 제 3 방전로 제한부(91)는 스템(65)에 세워 설치시킨 제 5 스템 핀(9E)의 선단 부분에 전기적으로 접속시키고 있다. 또한, 부호 87E 는 스템 핀(9E)을 보호하는 전기 절연성 튜브이다.

다음으로, 상술한 가스 방전관을 동작시키기 위한 여러 가지 회로에 대해서, 도면에 근거하여 설명한다. 또한, 도 44 내지 도 47에 있어서, 부호 C1, C2는 음극부(S)용 단자, 부호 C3은 양극부, 부호 C4는 제 2 방전로 제한부, 부호 C5는 제 3 방전로 제한부, 부호 1은 주전원, 부호 2는 트리거 전원, 부호 3은 음극 가열용 전원, 부호 4는 사이리스터(thyristor)이다. 또한, 제 1 방전로 제한부는 무급전 상태로 되어 있기 때문에 회로 상에는 나타나지 않는다.

도 44에 도시하는 제 1 구동 회로에 대해서 설명한다. 우선, 단자 C1과 단자 C2 사이에 전원(3)으로부터 전압 10W 전후의 전력을 공급하여 음극부(S)를 가열시켜, 트리거 전원(2)에 의해 콘덴서(A)를 충전한다. 그 후, 주전원(1)에 의해 단 자(C1)와 양극부(C3) 사이에 160V 인가한다. 그리고, 음극부(S)가 충분히 가열된 시기를 가늠하여, 스위치(B)를 바꾸어, 콘덴서(A)로부터의 급전에 의해, C1과 C3 사이에 전압 350V를 인가하고, 단자 C1과 C4 사이에 전압 350V를 인가하며, C1과 C5 사이에 전압 350V를 인가한다.

이 때, 음극부(S)와 제 2 방전로 제한부(C4) 사이에 방전이 발생하여, 음극부(S)와 제 2 방전로 제한부(C4) 사이의 전압이 저하한다. 이 전압 저하에 의해, 제 2 방전로 제한부(C4)와 제 3 방전로 제한부(C5)의 전위차가 증대하여, 제 2 방전로 제한부(C4) 근방에 존재하는 하전 입자가 제 3 방전로 제한부(C5)로 이동한다. 그 결과, 음극부(S)와 제 3 방전로 제한부(C5) 사이에 방전이 발생하여, 음극부(S)와 제 3 방전로 제한부(C5) 사이의 전압이 저하한다. 또한, 음극부(S)와 제 2 방전로 제한부(C4) 사이의 방전은 계속하고 있다.

이 전압 저하에 의해, 제 3 방전로 제한부(C5)와 양극부(C3)의 전위차가 증대하여, 제 3 방전로 제한부(C5) 근방에 존재하는 하전 입자가 양극부(C3)로 이동한다. 그 결과, 음극부(S)와 양극부(C3) 사이에 시동 방전이 발생하게 된다. 또한, 음극부(S)와 제 2 및 제 3 방전로 제한부(C4, C5) 사이의 방전은 계속되고 있다. 그리고, 이 시동 방전에서 기인하여, 음극부(S)와 양극부(C3) 사이의 방전이 주 전원(1)에 의해 유지할 수 있게 되어, 램프가 계속 점등한다. 또한, 콘덴서(A)의 방전이 완료한 시점에서, 시동 방전은 종료한다.

도 45에 도시하는 제 2 구동 회로에 대해서 설명한다. 우선, 단자(C1)와 단자(C2)간에 전원(3)으로부터 전압 10W 전후의 전력을 급전하여 음극부(S)를 가열시 켜, 트리거 전원(2)에 의해 콘덴서(A)를 충전한다. 그 후, 주전원(1)에 의해 단자(C1)와 양극부(C3)간에 160V 인가한다. 그리고, 음극부(S)가 충분히 가열된 시기를 가늠하여, 스위치(B)를 바꾸어, 콘덴서(A)로부터의 급전에 의해, C1과 C3 사이에 전압 350V를 인가하고, C1과 C4 사이에 전압 350V를 인가하며, C1과 C5 사이에 전압 350V를 인가한다.

이 때, 음극부(S)와 제 2 방전로 제한부(C4) 사이에 방전이 발생하여, 음극부(S)와 제 2 방전로 제한부(C4) 사이의 전압이 저하한다. 그리고, 릴레이 스위치(R1)와 제 2 방전로 제한부(C4) 사이에 설치한 전류 검지부에 의해, 음극부(S)와 제 2 방전로 제한부(C4) 사이의 통전이 검지되면, 릴레이 스위치(R1)를 열어, 음극부(S)와 제 2 방전로 제한부(C4) 사이의 방전을 종료시킨다.

그 후, 제 2 방전로 제한부(C4) 근방에 존재하는 하전 입자가 제 3 방전로 제한부(C5)로 이동한다. 그 결과, 음극부(S)와 제 2 방전로 제한부(C5) 사이에 방전이 발생하여, 음극부(S)와 제 3 방전로 제한부(C5) 사이의 전압이 저하한다. 그리고, 릴레이 스위치(R2)와 제 3 방전로 제한부(C5) 사이에 설치한 전류 검지부에 의해, 음극부(S)와 제 3 방전로 제한부(C5) 사이의 통전이 검지되면, 릴레이 스위치(R2)를 열어, 음극부(S)와 제 3 방전로 제한부(C5) 사이의 방전을 종료시킨다.

그 후, 제 3 방전로 제한부(C5) 근방에 존재하는 하전 입자가 양극부(C3)로 이동한다. 그 결과, 음극부(S)와 양극부(C3) 사이에 시동 방전이 발생하게 된다. 그리고, 이 시동 방전에서 기인하여, 음극부(S)와 양극부(C3) 사이의 방전이 주전원(1)에 의해 유지할 수 있게 되어, 램프가 계속 점등한다.

도 46에 도시하는 제 3 구동 회로에 대해서 설명한다. 우선, 단자(C1)와 단자(C2)간에 전원(3)으로부터 전압 10W 전후의 전력을 공급하여 음극부(S)를 가열시킨다. 그 후, 주전원(1)에 의해 콘덴서(A)를 충전하여, 단자(C1)와 양극부(C3) 사이에 160V를 인가하여, 저항(P1), 저항(P2) 및 저항(P3)에 의해 전위 경사를 형성한다. 그리고, 음극부(S)가 충분히 가열된 시기를 가늠하여, 스위치(B)를 ON으로 함으로써, 콘덴서(A)로부터 전하를 방출시킴과 동시에 펄스 트랜스(T)에 의해 고전압 펄스를 발생시킨다.

이 펄스 전압은 각 바이패스 콘덴서(Q1 내지 Q3)를 통해 제 2 방전로 제한부(C4), 제 3 방전로 제한부(C5) 및 양극부(C3)에 각각 인가된다. 그리고, 음극부(S)와 제 2 방전로 제한부(C4) 사이, 제 2 방전로 제한부(C4)와 제 3 방전로 제한부(C5) 사이, 및 제 3 방전로 제한부(C5)와 양극부(C3) 사이에 시동 방전이 발생한다. 그리고, 이 시동 방전에서 기인하여, 음극부(S)와 양극부(C3) 사이의 방전이 주전원(1)에 의해 유지할 수 있게 되어, 램프가 계속 점등한다. 또한, 주전원(1)과 양극부(C3) 사이에 설치된 전류 검지부에 의해, 음극부(S)와 양극부(C3) 사이의 방전 형성 확인을 한 후, 릴레이 스위치(R1)를 개방 상태로 하여, 시동 방전을 종료시킨다.

도 47에 도시하는 제 4 구동 회로에 대해서 설명한다. 우선, 단자(C1)와 단자(C2)간에 전원(3)으로부터 10W 전후의 전력을 공급하여 음극부(S)를 가열시켜, 트리거 전원(2)에 의해 콘덴서(A)를 충전한다. 그 후, 주전원(1)에 의해 단자(C1)와 양극부(C3) 사이에 160V 인가한다. 그리고, 음극부(S)가 충분히 가열된 시기를 가늠하여, 스위치(B)를 바꾸어, C1과 C3 사이에 전압 350V를 인가하고, 단자(C1)와 사이리스터(4) 사이에 전압 350V를 인가한다. 그리고, 트리거 전압 발생에 의해, 사이리스터(4)가 통전 상태가 되어, C1과 C4 사이에 전압 350V를 인가하고, C1과 C5 사이에 전압 350V를 인가한다.

이 때, 콘덴서(A)에 충전한 전하에 의해, 음극부(S)와 제 2 방전로 제한부(C4) 사이에 방전이 발생하여, 음극부(S)와 제 2 방전로 제한부(C4) 사이의 전압이 저하한다. 이 전압 저하에 의해, 제 2 방전로 제한부(C4)와 제 3 방전로 제한부(C5)의 전위차가 증대하여, 제 2 방전로 제한부(C4) 근방에 존재하는 하전 입자가 제 3 방전로 제한부(C5)로 이동한다. 그 결과, 음극부(S)와 제 3 방전로 제한부(C5) 사이에 방전이 발생하여, 음극부(S)와 제 3 방전로 제한부(C5) 사이의 전압이 저하한다. 또한, 음극부(S)와 제 2 방전로 제한부(C4) 사이의 방전은 계속되고 있다.

이 전압 저하에 의해, 제 3 방전로 제한부(C5)와 양극부(C3)의 전위차가 증대하여, 제 3 방전로 제한부(C5) 근방에 존재하는 하전 입자가 양극부(C3)로 이동한다. 그 결과, 음극부(S)와 양극부(C3) 사이에 시동 방전이 발생하게 된다. 또한, 음극부(S)와 제 2 및 제 3 방전로 제한부(C4, C5) 사이의 방전은 계속되고 있다. 그리고, 이 시동 방전에서 기인하여, 음극부(S)와 양극부(C3) 사이의 방전이 주 전원(1)에 의해 유지할 수 있게 되어, 램프가 계속 점등한다. 또한, C1과 C4 사이 및 C1과 C5 사이의 각각의 방전 전류치의 합계가 사이리스터(4)를 절연 상태로 하는 전류치 이하가 된 시점에서, C1과 C4 사이 및 C1과 C5 사이의 각각의 시동 방전이 종료한다.

본 발명에 따른 가스 방전관은 상술한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 상술한 제 3 방전로 제한부(39, 53, 91)는 복수 매로 구성되어도 된다.

상술한 종래의 가스 방전관에는 다음과 같은 과제가 존재하고 있다. 즉, 각 금속 격벽에는 전압이 인가되어 있지 않으며, 각 금속 격벽의 작은 구멍은 방전로를 간단하게 협착하기 위해 이용되고 있다. 따라서, 확실하게 방전로를 협착함으로써 휘도를 업시킬 수 있지만, 이 공보에도 기재되어 있는 바와 같이, 작은 구멍을 작게 할수록, 방전 시동 전압을 현저하게 높게 하여야만 하여, 작은 구멍의 직경이나 금속 격벽의 매(枚) 수가 현저한 제한을 받게 된다.

상술한 방전관은 고휘도화를 실현하면서 시동성을 양호하게 한 가스 방전관이다. 상술한 가스 방전관은 밀봉 용기 내에 가스를 봉입하여, 밀봉 용기 내에 배치한 양극부와 음극부 사이에서 방전을 발생시킴으로써, 밀봉 용기의 광 출사창으로부터 외부를 향하여 소정의 광을 방출시키는 가스 방전관에 있어서, 양극부와 음극부 사이의 방전로 도중에 배치시켜, 방전로를 협착하는 제 1 개구를 가진 제 1 방전로 제한부와, 방전 제한부와 양극부 사이의 방전로 도중에 배치시켜, 제 1 개구보다 작은 개구 면적에서 방전로를 협착하는 제 2 개구를 가짐과 동시에, 외부 전원에 전기적으로 접속시키는 제 2 방전로 제한부와, 제 1 방전로 제한부와 제 2 방전로 제한부 사이에 배치시키는 전기 절연부를 구비하고 있다.

고휘도의 광을 만들어낼 경우, 단지 방전로 협착용 개구 부분을 작게 하면 된다는 뜻이 아니라, 작게 하면 할수록, 램프 시동 시의 방전이 일어나기 어려워진 다. 그리고, 램프의 시동성을 높이기 위해서는, 음극부와 양극부 사이에 현저하게 큰 전위차를 발생시킬 필요가 있고, 그 결과로서, 램프의 수명이 짧아지는 것이 실험으로 확인되고 있다. 그래서, 본 발명의 가스 방전관에서는, 고휘도의 광을 얻기 위해, 제 2 방전로 제한부의 제 2 개구는 제 1 개구보다 작은 개구 면적에서 형성시켜, 개구 면적을 단계적으로 좁히도록 하고 있다. 더욱이, 방전로를 협착시켜도 램프의 시동성을 양호하게 하기 위해, 제 2 방전로 제한부에 외부로부터 소정의 전압을 인가시킨다. 이로써, 음극부와 제 2 방전로 제한부 사이에 있어서, 제 1 개구를 통과하는 적극적인 시동 방전이 만들어지기 때문에, 제 1 및 제 2 개구 내를 시동 시의 방전이 통과하기 쉬워져, 음극부와 양극부 사이의 방전이 빠르게 개시되게 된다. 이렇게 구성함으로써, 고휘도화를 촉진시키기 위해, 램프 시동 시의 전압을 현저하게 높이지 않아도 시동성을 양호하게 유지하면서 방전로 제한부의 개구의 한층 더한 소면적화를 용이하게 추진시킬 수 있다.

또한, 제 1 방전로 제한부는 외부 전원과 전기적으로 비접속 상태이면 적합하다. 이러한 구성을 채용한 경우, 전기 도입용 핀 수를 적게 하는 것을 가능하게 한다.

또한, 제 1 방전로 제한부를 외부 전원과 전기적으로 접속시킬 경우, 제 2 방전로 제한부에는 제 1 방전로 제한부보다 높은 전압을 인가하면 적합하다. 이러한 구성을 채용한 경우, 음극부와 양극부 사이의 전위차에 따르도록, 제 1 방전로 제한부와 제 2 방전로 제한부 사이에 적정한 방전 시동 전압을 인가할 수 있어, 매끄럽게 시동 방전을 발생시킬 수 있다.

또한, 제 1 방전로 제한부의 제 1 개구는 광 출사창으로부터 양극부를 향하여 직경 축소시킨 깔때기형 부분을 가지면 적합하다. 이 깔때기형 부분에 의해, 제 1 개구에 방전이 수렴하기 쉬워져, 아크 볼을 이 부분에 확실하게 발생시킬 수 있고, 아크 볼의 확대를 적정하게 방지할 수 있다.

또한, 제 2 방전로 제한부를 전기 절연성 지지부에 접촉 배치시키면 적합하다. 이러한 구성을 채용한 경우, 밀봉 용기 내에 있어서 제 2 방전로 제한부를 안정된 상태에서 배치시킬 수 있다.

또한, 제 2 방전로 제한부를 전기 절연부와 지지부 사이에서 끼워 고정시키면 적합하다. 이러한 구성은 가스 방전관의 조립 작업성을 고려한 가운데, 밀봉 용기 내에서 제 2 방전로 제한부를 확실하게 고정시키도록 한 것이다. 또한, 램프 동작 중에, 제 2 방전로 제한부가 고온이 되었을 때에 일어나는 열 팽창에 의한 제 2 방전로 제한부의 이동을 방지시킬 수 있다.

또한, 제 2 방전로 제한부와 양극부 사이의 방전로 도중에 배치시켜, 방전로를 협착하는 제 3 개구를 가진 제 3 방전로 제한부를 더욱 구비하면 적합하다. 이것은 각 방전로 제한부의 각 개구의 협동 작용에 의해, 방전로의 단계적인 조임을 가능하게 하는 것으로, 한층 더한 휘도 업과 한층 더한 시동성 업을 도모할 수 있다.

또한, 제 2 방전로 제한부와 제 3 방전로 제한부 사이에 전기 절연부를 배치시키면 적합하다. 이러한 구성을 채용한 경우, 제 2 방전로 제한부와 제 3 방전로 제한부에 각각 다른 전압으로 할 수 있어, 시동성을 양호하게 하는 것이다.

또한, 제 3 방전로 제한부를 외부 전원과 전기적으로 접속시킬 경우, 제 3 방전로 제한부에는 제 2 방전로 제한부보다 높은 전압을 인가하면 적합하다. 이러한 구성을 채용한 경우, 음극부와 양극부 사이의 전위차에 따르도록 제 2 방전로 제한부와 제 3 방전로 제한부 사이에 적정한 방전 시동 전압을 인가할 수 있어, 매끄럽게 시동 방전을 발생시킬 수 있다.

또한, 제 3 방전로 제한부를 전기 절연성 지지부에 접촉 배치하면 적합하다. 이러한 구성을 채용한 경우, 밀봉 용기 내에서 제 3 방전로 제한부를 안정된 상태에서 배치시킬 수 있다.

또한, 제 3 방전로 제한부를 전기 절연부와 지지부 사이에서 끼워 고정하면 적합하다. 이러한 구성은 가스 방전관의 조립 작업성을 고려한 가운데, 밀봉 용기 내에서 제 3 방전로 제한부를 확실하게 고정시키도록 한 것이다. 또한, 램프 동작 중에 있어서, 제 3 방전로 제한부가 고온이 되었을 때에 일어나는 열 팽창에 의한 제 3 방전로 제한부의 이동을 방지시킬 수 있다.

또한, 고휘도화를 실현하면서 시동성을 양호하게 한 가스 방전관은 제 2 개구를 크게 함으로써도 실현할 수 있다.

즉, 이러한 가스 방전관은 밀봉 용기 내에 가스를 봉입하여, 밀봉 용기 내에 배치한 양극부와 음극부 사이에서 방전을 발생시킴으로써, 밀봉 용기의 광 출사창으로부터 외부를 향하여 소정의 광을 방출시키는 가스 방전관에 있어서, 양극부와 음극부 사이의 방전로 도중에 배치시켜, 방전로를 협착하는 제 1 개구를 가진 제 1 방전로 제한부와, 방전 제한부와 양극부 사이의 방전로 도중에 배치시켜, 제 1 개 구의 면적 이상의 개구 면적에서 방전로를 협착하는 제 2 개구를 가짐과 동시에, 외부 전원에 전기적으로 접속시키는 제 2 방전로 제한부와, 제 1 방전로 제한부와 제 2 방전로 제한부 사이에 배치시키는 전기 절연부를 구비한 것을 특징으로 한다.

고휘도의 광을 만들어낼 경우, 단지 방전로 협착용 방전 제한부를 복수 단 설치하면 된다는 뜻이 아니라, 방전로 제한부를 많게 함으로써, 램프 시동 시의 방전이 일어나기 어려우며, 또한, 개구를 작게 함으로써도, 램프 시동 시의 방전은 일어나기 어려워진다. 더욱이, 램프의 시동성을 높이기 위해서는, 음극부와 양극부 사이에 현저하게 큰 전위차를 발생시킬 필요가 있고, 그 결과로서, 램프의 수명이 짧아지는 것이 실험으로 확인되고 있다. 그래서, 본 발명의 가스 방전관에서는, 고휘도의 광을 얻기 위해, 제 1 개구와 제 2 개구의 협동 작용에 의해 방전로의 협착을 도모할 수 있다. 더욱이, 방전로를 협착시켜도 램프의 시동성을 양호하게 유지하기 위해, 제 2 방전로 제한부에 외부로부터 소정의 전압을 인가한다. 이로써, 제 1 개구를 통과하는 적극적인 시동 방전이 만들어진다. 더욱이, 제 2 개구의 면적은 제 1 개구와 동일하거나 혹은 제 1 개구보다 큰 면적이기 때문에, 제 2 개구에서 램프 시동 시에 있어서의 방전은 제한받지 않는다. 이로써 제 1 및 제 2 개구 내를 시동 시의 방전이 통과하기 쉬워지고, 음극부와 양극부 사이의 방전이 빠르게 개시되게 된다. 이렇게 구성함으로써, 램프 시동 시의 전압을 현저하게 높이지 않아도 시동성이 양호하게 유지됨과 동시에, 방전로 제한부를 많게 하여 고휘도화를 촉진할 수 있다.

이하, 이러한 타입의 가스 방전관에 대해서 설명한다.

[제 15 실시형태]

도 48 및 도 49에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(1)은 헤드 온형 중수소 램프이다. 도 50 및 도 51에 도시하는 바와 같이, 이 전기 절연부(7) 상에는 양극판(양극부; 8)을 배치시키고 있다. 또한, 전기 절연부(7)에 설치한 볼록부(7a)의 상면과 후술하는 제 2 지지부(10)의 뒷면에서 본체부(8a)를 끼워 고정시켜도 된다(도 56 참조). 도 48 및 도 49에 도시하는 바와 같이, 발광부 조립체(6)는 전기 절연성 세라믹스로 이루어지는 원판형 전기 절연부(제 2 지지부; 10)를 갖고 있다. 제 2 지지부(10)의 상면에 원판형 금속제 방전로 제한판(제 2 방전로 제한부; 12)을 접촉시킴으로써, 양극판(8)의 본체부(8a)와 방전로 제한판(12)을 대면시키고 있다.

도 52에 도시하는 바와 같이, 방전로 제한판(12)의 중앙에는 방전로를 협착시키기 위한 직경 0.5mm의 작은 구멍(제 2 개구; 13)이 형성되어 있다. 또한, 방전로 제한판(12)에는 2개의 리드부(12a)가 설치되고, 각 리드부(12a)는 스템(5)에 세워 설치시킨 방전로 제한판용 스템 핀(제 4 스템 핀; 9B)의 선단 부분에 각각 전기적으로 접속되고 있다.

도 48, 도 49 및 도 53에 도시하는 바와 같이, 발광부 조립체(6)는 전기 절연성 세라믹스로 이루어지는 원판형 전기 절연부(제 3 지지부; 14)를 갖고 있다. 이 제 3 지지부(14)는 제 2 지지부(10) 상에 포개지도록 하여 설치되며, 제 2 지지부(10)와 동일 직경으로 형성되어 있다. 그리고, 제 3 지지부(14)의 하면과 제 2 지지부(10)의 상면에서 제 2 방전로 제한판(12)을 끼워 고정시킨다.

또한, 제 2 방전로 제한판(12)은 제 2 지지부(10)의 상면에 형성한 오목부(10a) 내에 수용시켜, 제 2 방전로 제한판(12)의 착좌성을 향상시켜도 된다(도 57 참조). 이 제 3 지지부(14)의 중앙에는 도전성 금속(예를 들면, 몰리브덴, 텅스텐, 혹은 이들로 이루어지는 합금)으로 이루어지는 제 1 방전로 제한부(16)를 장전하기 위한 장전구(17)가 형성되어 있다. 이 방전로 제한부(16)에는 방전로를 협착하기 위해, 제 2 개구(13)와 동일 직경인 제 1 개구(18)가 형성되며, 이 제 1 개구(18)는 제 2 개구(13)와 동일한 관축(G) 상에 위치한다.

이 제 1 개구(18)는 관축(G) 방향으로 연장하여 양호한 아크 볼을 만들어내기 위한 깔때기형 부분(18a)을 가지며, 이 깔때기형 부분(18a)은 광 출사창(4)으로부터 양극부(8)를 향하여 직경 축소되고 있다. 구체적으로, 광 출사창(4) 측에서는 직경 3.2mm로 형성되고, 양극부(8) 측에서는, 제 2 개구(13)와 동일한 직경인 개구 면적을 갖도록 직경 0.5mm로 형성되어 있다.

이렇게 하여, 방전로는 제 1 개구(18)와 제 2 개구(13)의 협동 작용에 의해 협착되지만, 제 2 개구(13)는 제 1 개구(18)와 동일 직경이기 때문에, 제 2 개구(13)에서 램프 시동 시의 방전은 제한받지 않는다. 그 때문에, 고휘도화를 촉진시키기 위해, 방전 제한부 수를 늘린 경우에 있어서도, 램프 시동 시에 있어서의 방전이 제한받지 않는다.

제 3 지지부(14)의 상면에 도전판(19)을 접촉 배치시켜, 이 도전판(19)에 형성한 개구(19a)는 장전구(17)에 합치시킴으로써, 제 1 방전로 제한부(16)의 장전을 가능하게 한다. 또한, 도전판(19)에는 2개의 리드부(19b)가 설치되고, 각 리드부(19b)는 스템(5)에 세워 설치시킨 방전로 제한판용 스템 핀(제 3 스템 핀; 9C)의 선단 부분에 각각 전기적으로 접속시키고 있다(도 49 및 도 54 참조). 그리고, 도전판(19)에는 제 1 방전로 제한부(16)에 설치된 플랜지부(16a)를 접촉 배치시켜, 도전판(19)에 플랜지부(16a)를 용접함으로써, 도전판(19)과 제 1 방전로 제한부(16)의 일체화를 도모하고 있다.

여기서, 제 1 방전로 제한부(16)와 제 2 방전로 제한부(12)는 전기적으로 절연하기 위해 공간부(G)에 의해 이격시키고 있다. 더욱이, 이 절연을 확실하게 하기 위해, 제 1 방전로 제한부(16)와 제 3 지지부(14)를 이격시키고 있다. 이것은 램프 동작 중에 있어서, 제 1 방전로 제한부(16) 및 제 2 방전로 제한부(12)가 고온이 되면, 스퍼터물 및 증발물이 제 1 방전로 제한부(16) 및 제 2 방전로 제한부(12)로부터 발생하지만, 이 때의 금속 증발물을 장전구(17)의 벽면에 적극적으로 부착시키는 것이다. 즉, 제 1 방전로 제한부(16)와 제 3 지지부(14)를 이격시킴으로써, 금속 증발물의 부착 면적을 증대시켜, 이로써, 제 1 방전로 제한부(16)와 제 2 방전로 제한부(12)를 단락시키기 어렵게 하고 있다.

도 48 및 도 55에 도시하는 바와 같이, 발광부 조립체(6)에는 광 출사창(4) 측에서 광로에서 벗어난 위치에 음극부(20)가 배치되며, 이 음극부(20)의 양단은 스템(5)에 세워 설치시켜 각 지지부(7, 10, 14)를 관통시킨 음극부용 스템 핀(제 2 스템 핀; 9D)의 선단 부분에 각각 전기적으로 접속시키고 있다.

상술한 타입의 가스 방전관(1)은 고휘도화를 촉진시키기 위한 구조로, 램프 시동 시의 전압을 현저하게 높이지 않아도 시동성을 양호하게 유지하면서, 방전로 제한부를 많게 하여 고휘도화를 촉진할 수 있다.

또한, 가스 방전관(1)의 다른 양태로서, 도 58에 도시하는 바와 같이, 제 2 개구(13)가 직경 1mm로, 제 2 개구(13) 바로 근처에 위치하는 제 1 개구(18)의 개구 면적에 비하여, 제 2 개구(18)의 개구 면적이 큰 경우라도, 광량의 한층 더한 증가가 가능하다.

이 헤드 온형 중수소 방전관(1)의 동작은 상술한 것의 동작과 동일하지만, 상세 설명하면, 우선, 방전 전의 20초 정도 동안에 외부 전원으로부터 스템 핀(9D)을 통해 10W 전후의 전력을 음극부(20)에 공급하여, 음극부(20)의 코일부(20a)를 예열시킨다. 그 후, 음극부(20)와 양극판(8) 사이에 160V 정도의 전압을 인가하여, 아크 방전 준비를 갖춘다.

그 준비가 갖추어진 후, 외부 전원으로부터 제 2 방전로 제한판(12)에 스템 핀(9B)을 통해 350V 정도의 트리거 전압을 인가한다. 또한, 제 1 방전로 제한부(16)는 무급전 상태가 계속 유지된다. 그렇게 하면, 음극부(20)와 제 2 방전로 제한판(12) 사이 및 음극부(20)와 양극부(8) 사이에 방전이 순차 발생한다. 이와 같이, 단계적인 방전을 적극적으로 만들어냄으로써, 2개의 방전로 제한부(12, 16)에서 방전로를 협착시켜도 음극부(20)와 양극부(8) 사이에는 확실한 시동 방전이 발생한다.

이러한 시동 방전이 발생하면, 음극부(20)와 양극부(8) 사이에서 아크 방전이 유지되어, 방전로를 협착한 개구(13, 18) 내에서 각각 아크 볼이 발생한다. 그 리고, 이 아크 볼로부터 추출되는 자외선은 극히 휘도가 높은 광으로서 광 출사창(4)을 투과하여 외부로 방출된다. 실험에 의하면, 직경 1mm의 개구를 가진 종래의 중수소 램프와, 도 48 이후에 도시한 중수소 램프(1)는 휘도가 3배 가까이 높아지는 것이 확인되었다.

[제 16 실시형태]

도 59에 도시하는 바와 같이, 도 48 이후에 도시한 타입의 가스 방전관(30)에 있어서, 제 1 지지부(7)와 제 2 지지부(10)와 제 3 지지부(14)는 관축(G) 방향으로 박힌 금속제 리벳(31)에 의해 일체화가 도모되고 있다. 그리고, 이 가스 방전관(30)은 제 1 스템 핀(9C)을 채용하지 않고, 스템(5)으로부터 제 1 스템 핀(9C)을 돌출시키지 않는 구조를 갖기 때문에, 스템(5)으로부터 돌출시킨 스템 핀의 개수는 6개가 된다. 따라서, 스템 핀의 돌출 개수에 의해, 제 1 방전로 제한부(16)에의 급전/무급전을 램프 교환 시에 간단히 식별할 수 있다. 스템 핀수의 감소는 램프 동작 시에 있어서, 스템 핀의 융착 부분에 발생하는 열 팽창에 대한 강도를 늘릴 수 있다.

[제 17 실시형태]

도 60 및 도 61에 도시하는 바와 같이, 도 48 이후에 도시한 타입의 가스 방전관(33)에 있어서, 제 2 지지부(10)와 제 3 지지부(14)에서 제 2 방전로 제한판(12)을 끼워 고정시키지 않고, 제 2 방전로 제한판(12)은 스템 핀(9B)의 선 단에 용접시키는 것 만으로, 제 2 지지부(10) 상에 설치되고 있다. 이로써, 제 1 방전로 제한부(16) 및 제 2 방전로 제한판(12)의 방열을 증가시켜, 제 1 방전로 제한부(16) 및 제 2 방전로 제한판(12)의 스퍼터물 및 증발물을 감소시킬 수 있어, 램프의 특성을 장기간에 걸쳐 안정되게 유지시킬 수 있다.

[제 18 실시형태]

도 62 및 도 63에 도시하는 바와 같이, 도 48 이후에 도시한 타입의 가스 방전관(35)에 있어서, 제 2 방전로 제한판(12A)을 전기 절연부(제 3 지지부; 14)의 뒷면에 접촉 배치시켜, 금속제 리벳(36)에 의해 제 2 방전로 제한판(12A)을 전기 절연부(14)에 고정시키고 있다. 이로써, 전기 절연부(14)와 제 2 방전로 제한판(12A)의 일체화를 도모하고 있다. 그리고, 조립 작업 시에 있어서, 리벳(36)을 스템 핀(9B)의 선단에 전기적으로 접속시킨다. 이렇게 구성함으로써, 세라믹스제 제 2 지지부(10)를 생략할 수 있어, 지지부를 3개에서 2개로 줄일 수 있다. 또한, 제 2 방전로 제한판(12A) 및 양극판(8)의 방열을 증가시켜, 제 2 방전로 제한판(12A) 및 양극판(8)의 스퍼터물 및 증발물을 감소시킬 수 있어, 램프 특성을 장기간에 걸쳐 안정되게 유지시킬 수 있다.

[제 19 실시형태]

도 64, 도 65 및 도 66에 도시하는 바와 같이, 도 48 이후에 도시한 타입의 가스 방전관(37)에 있어서, 원판형 제 2 방전로 제한부(38)와 원판형 제 3 방전로 제한부(39) 사이에 원판형 세라믹스제 스페이서(40)를 통해 전기적 절연을 도모하고 있다. 그리고, 스페이서(40)는 금속제 리벳(41)에 의해 제 2 지지부(10)에 고정된다. 또한, 제 2 방전로 제한부(38)와 제 3 방전로 제한부(39) 및 스페이서(40)는 제 2 지지부와 제 3 지지부(14)에서 끼워 고정된다.

더욱이, 도 64 및 도 67에 도시하는 바와 같이, 제 2 방전로 제한부(38)와 제 3 방전로 제한부(39)에 다른 전위를 인가하기 위해, 제 2 방전로 제한부(38)는 스템(5)에 세워 설치시킨 제 4 스템 핀(9B)의 선단에 리드부(38a)를 통해 전기적으로 접속시키고 있다. 이에 대하여, 제 3 방전로 제한부(39)는 스템(5)에 세워 설치시킨 제 5 스템 핀(9E)의 선단 부분에 리드부(39a)를 통해 전기적으로 접속시키고 있다. 또한, 부호(27E)는 스템 핀(9E)을 보호하는 전기 절연성 튜브이다.

또한, 제 3 방전로 제한부(39)에는 제 2 방전로 제한부(38)보다 높은 전압이 인가된다. 예를 들면, 제 3 방전로 제한부(39)에 140V를 인가한 경우, 제 2 방전로 제한부(38)에는 120V 인가된다. 이와 같이, 제 2 방전로 제한부(38)와 제 3 방전로 제한부(39)에 다른 전압을 인가하는 것은 제 2 방전로 제한부(38)와 제 3 방전로 제한부(39) 사이에 전계를 발생시켜, 제 2 방전로 제한부(38) 근방에서 제 3 방전로 제한부(39)에의 전자 이동을 적극적으로 행하게 하는 경우에 유리하다.

그리고, 제 3 방전로 제한부(39)의 중앙에는 방전로를 협착하기 위한 제 3 개구(42)가 형성되어 있다. 이로써, 제 3 방전로 제한부(39)의 제 3 개구(42) 내에서 아크 볼이 발생하여, 한층 더한 고휘도화가 달성된다. 또한, 이 제 3 개구(42)는 제 2 방전로 제한부(38)의 제 2 개구(13)와 동일 직경이어도 되고, 다 른 직경이어도 된다.

또한, 램프 동작 중에 있어서, 리벳(41)이 고온이 되면 스퍼터물 및 증발물이 리벳(41)의 헤드 부분으로부터 발생한다. 그래서, 도 68에 도시하는 바와 같이, 리벳(41)의 끝 부분을 제 2 지지부(10)에 설치한 오목부(43) 내에 수용시킴으로써, 금속 증발물의 부착 면적을 증대시켜, 리벳(41)을 개재시킨 제 2 방전로 제한부(38)와 제 3 방전로 제한부(39)의 단락을 발생시키기 어렵게 하고 있다. 또한, 도 69에 도시하는 바와 같이, 제 2 지지부(10)에는 리벳(41)의 헤드 부분의 수용 부피 증대를 도모한 오목부(44)가 형성되어 있다. 또한, 도 70에 도시하는 바와 같이, 제 2 지지부(10)에는 리벳(41)의 헤드 부분의 수용 부피의 한층 더한 증대를 도모한 오목부(45)가 형성되며, 이 오목부(45)의 벽면은 헤드 부분으로부터 이격시키는 부분을 최대로 한 것이다.

[제 20 실시형태]

도 71에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(47)에 있어서, 제 1 지지부(7)와 제 2 지지부(10)와 제 3 지지부(14)는 관축(G) 방향으로 박힌 금속제 리벳(48)에 의해 일체화가 도모되고 있다. 그리고, 이 가스 방전관(47)은 제 1 스템 핀(9C)을 채용하지 않고, 스템(5)으로부터 제 1 스템 핀(9C)을 돌출시키고 있지 않다. 그 결과, 제 1 방전로 제한부(16)에의 확실한 무급 전화가 가능해져, 스템 핀수 감소는 램프 동작 시에 스템 핀의 융착 부분에 발생하는 열 팽창에 대한 강도를 늘릴 수 있다. 또한, 도 65에 도시한 가스 방전관(37)의 구성과 실질적으로 공통되는 부분에는 동일 부호를 붙여, 그 설명은 생략하고 있다.

[제 21 실시형태]

도 72 및 도 73에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(50)에 있어서, 제 2 방전로 제한판(51)을 전기 절연부(제 3 지지부; 14)의 뒷면에 접촉 배치시켜, 금속제 리벳(52)에 의해 제 2 방전로 제한부(51)를 전기 절연부(14)에 고정시키고 있다. 이로써, 전기 절연부(14)와 제 2 방전로 제한판(51)의 일체화를 도모하고 있다. 더욱이, 제 2 지지부(10)의 상면에 제 3 방전로 제한부(53)를 접촉 배치시켜, 공간을 통해 제 2 방전로 제한부(51)와 제 3 방전로 제한부(53)를 이격시킨다. 또한, 제 2 방전로 제한부(51)는 리벳(52)을 통해 제 4 스템 핀(9B)에 전기적으로 접속시키고, 제 3 방전로 제한부(53)는 스템(5)에 세워 설치시킨 제 5 스템 핀(9E)의 선단 부분에 전기적으로 접속시키고 있다.

[제 22 실시형태]

도 74 및 도 75에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(55)에 있어서, 제 2 지지부(10)와 제 3 지지부(14)에서 원판형 세라믹스제 스페이서(56)를 끼우고 있다. 이 스페이서(56)의 상면에는 제 2 방전로 제한부(38)를 접촉 배치시키고, 이 뒷면에는 제 3 방전로 제한부(39)를 접촉 배치시켜, 제 3 방전로 제한부(39)를 스페이서(56)와 제 2 지지부(10)로 끼워 고정시키고 있다. 이렇게 구성하면, 스페이서(56)를 리벳 등으로 제 2 지지부(10)에 고정시킬 필요가 없다.

[제 23 실시형태]

도 76 및 도 77에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(58)에 있어서, 제 2 지지부(10)와 제 3 지지부(14)에서, 원판형 세라믹스제 스페이서(59)를 끼우고 있다. 그리고, 이 스페이서(59)의 상면에는 제 2 방전로 제한부(38)를 접촉 배치시키고, 제 2 지지부(10)의 상면에 제 3 방전로 제한부(39)를 접촉 배치시키고 있다. 그 결과, 공간과 스페이서(59)를 통해 제 2 방전로 제한부(38)와 제 3 방전로 제한부(39)를 이격시켜, 스페이서(59)를 리벳 등으로 제 2 지지부(10)에 고정시킬 필요가 없다.

[제 24 실시형태]

도 78 및 도 79에 도시하는 가스 방전관(60)은 사이드 온형 중수소 램프로, 이 방전관(60)은 중수소 가스가 수백 Pa 정도 봉입된 유리제 밀봉 용기(62)를 갖고 있다. 이 밀봉 용기(62)는 한쪽 끝 측을 봉지한 원통형 측관(63)과, 이 측관(63)의 다른쪽 끝 측을 봉지하는 스템(65)으로 이루어지며, 측관(63)의 일부가 광 출사창(64)으로서 이용되고 있다. 그리고, 이 밀봉 용기(62) 내에는 발광부 조립체(66)가 수용되어 있다.

더욱이, 발광부 조립체(66)는 전기 절연성 세라믹스로 이루어지는 전기 절연부(제 2 지지부; 70)를 갖고 있다. 이 제 2 지지부(70)는 관축(G)에 대하여 수직인 방향에 있어서, 제 1 지지부(67)에 포개지도록 하여 고정되어 있다. 또한, 제 1 지지부(67)의 전면과 제 2 지지부(70)의 배면에서 판형 제 2 방전로 제한부(72)를 끼워 고정시켜, 제 2 방전로 제한부(72)와 양극판(68)을 대면시키고 있다.

이 제 2 방전로 제한부(72)의 중앙에는 방전로를 협착시키기 위한 직경 0.5mm의 작은 구멍(제 2 개구; 73)이 형성되어 있다. 또한, 방전로 제한판(72)에는 좌우에 2개의 리드부(72a)가 설치되며, 각 리드부(72a)는 스템(65)에 세워 설치시킨 방전로 제한판용 스템 핀(제 4 스템 핀; 9B)의 선단 부분에 각각 전기적으로 접속시키고 있다.

제 2 지지부(70)에는 도전성 금속(예를 들면, 몰리브덴, 텅스텐, 혹은 이들로 이루어지는 합금)으로 이루어지는 제 1 방전로 제한부(76)를 측쪽으로부터 장전하기 위해, 관축(G)에 대하여 수직 방향으로 연장하는 장전구(77)가 형성되어 있다. 이 제 1 방전로 제한부(76)에는 방전로를 협착하기 위해, 제 2 개구(73)와 동일 직경인 제 1 개구(78)가 형성되며, 이 제 1 개구(78)는 제 2 개구(73)와 동일한 관축(G) 상에 위치한다.

이 제 1 개구(78)는 관축(G)에 대하여 수직인 방향에 연장하여 양호한 아크 볼을 만들어내기 위한 깔때기형 부분(78a)을 가지며, 이 깔때기형 부분(78a)은 광 출사창(64)으로부터 양극부(68)를 향하여 직경 축소되고 있다. 구체적으로, 광 출사창(64) 측에서는 직경 3.2mm로 형성되며, 양극부(68) 측에서는, 제 2 개구(73)와 동일한 개구 면적을 갖도록 직경 0.5mm로 형성되어 있다. 이렇게 하여, 방전로는 제 1 개구(78)와 제 2 개구(73)의 협동 작용에 의해 협착시킨다.

제 2 지지부(70)의 전면에 도전판(79)을 접촉 배치시켜, 이 도전판(79)은 제 1 및 제 2 지지부(67, 70)를 관통하는 리벳(75)에 의해 고정시키고 있다(도 80 참조). 또한, 이 도전판(79)에 형성한 개구는 장전구(77)에 합치시킴으로써, 제 1 방전로 제한부(76)의 장전을 가능하게 한다. 또한, 도전판(79)은 제 1 지지부(67) 및 제 2 지지부(70)의 표면을 따라 후방까지 연장함과 동시에, 스템(65)에 세워 설치시켜 제 1 지지부(67)를 관통시킨 방전로 제한판용 스템 핀(제 3 스템 핀; 9C)의 선단 부분에 전기적으로 접속시키고 있다. 그리고, 도전판(79)에는 제 1 방전로 제한부(76)에 설치된 플랜지부(76a)를 접촉 배치시켜, 도전판(79)에 플랜지부(76a)를 용접시킴으로써, 도전판(79)과 제 1 방전로 제한부(76)의 일체화를 도모하고 있다.

여기서, 제 1 방전로 제한부(76)와 제 2 방전로 제한부(72)는 전기적으로 절연하기 위해 공간부(G)로써 이격시키고 있다. 더욱이, 이 절연을 확실하게 하기 위해, 제 1 방전로 제한부(76)와 제 2 지지부(70)를 이격시키고 있다. 이것은 램프 동작 중에 있어서, 제 1 방전로 제한부(76) 및 제 2 방전로 제한부(72)가 고온이 되면, 스퍼터물 및 증발물이 제 1 방전로 제한부(76) 및 제 2 방전로 제한부(72)로부터 발생하지만, 이 때의 금속 증발물을 장전구(77)의 벽면에 적극적으로 부착시키는 것이다. 즉, 제 1 방전로 제한부(76)와 제 2 지지부(70)를 이격시킴으로써, 금속 증발물의 부착 면적을 증대시키고, 이로써, 제 1 방전로 제한부(76)와 제 2 방전로 제한부(72)를 단락시키기 어렵게 하고 있다.

또한, 깔때기형 부분(78a)의 벽면을 경면으로 가공한다. 이 경우, 이 벽면은 텅스텐, 몰리브덴, 팔라듐, 니켈, 티타늄, 금, 은 또는 백금 등의 소재 단체(혹은 합금)에 연마 가공함으로써 경면으로 완성하여도 되며, 또는 상기 소재 단체 혹은 합금을 모재로 하거나 혹은 세라믹을 모재로 하여 도금 처리, 증착 처리 등에 의해 상기 소재에 코딩을 실시하여 경면 완성으로 하여도 된다. 이로써, 아크 볼에 의한 발광을 깔때기형 부분(78a)의 경면에서 반사시켜, 광 출사창(64)을 향하여 광을 집광시킴으로써, 광의 휘도 업을 도모할 수 있다.

발광부 조립체(66)에는 광 출사창(64) 측으로부터 광로에서 벗어난 위치에 음극부(80)가 배치되며, 음극부(80)의 양단은 스템(65)에 세워 설치시킨 음극부용 스템 핀(제 2 스템 핀; 9D)의 선단 부분에, 도시하지 않은 접속 핀을 통해 각각 전기적으로 접속시키고 있다. 이 음극부(80)에서는 열전자가 발생하지만, 구체적으로 이 음극부(80)는 관축(G) 방향을 연장하여 열전자를 발생시키는 텅스텐제 코일부를 갖고 있다.

더욱이, 이 음극부(80)는 캡형 금속제 프론트 커버(81) 내에 수용되어 있다. 이 프론트 커버(81)는 이것에 설치된 폴 부재(81a)를 제 1 지지부(67)에 설치된 슬릿 구멍(도시하지 않음) 내에 꽂아넣은 후에 굴곡함으로써 고정된다. 또한, 프론 트 커버(81)에는 광 출사창(64)에 대면하는 부분에 구형 광 통과구(81b)가 형성되어 있다.

더욱이, 프론트 커버(81) 내에 있어서, 음극부(80)와 제 1 방전로 제한부(76) 사이에는, 광로에서 벗어난 위치에 방전 정류판(82)이 설치되어 있다. 이 방전 정류판(82)의 전자 방출창(82a)은 열전자를 통과시키기 위한 구형 개구로서 형성되어 있다. 그리고, 방전 정류판(82)은 이것에 설치한 폴 부재(82b)를 제 1 지지부(67)에 설치된 슬릿 구멍(도시하지 않음) 내에 꽂아넣은 후에 굴곡함으로써 고정된다. 이와 같이, 프론트 커버(81)와 방전 정류판(82)으로 음극부(80)를 포위시켜, 음극부(80)로부터 나오는 스퍼터물 혹은 증발물을 광 출사창(64)에 부착시키지 않도록 하고 있다.

이러한 구성의 발광부 조립체(66)는 밀봉 용기(62) 내에 설치되지만, 이 밀봉 용기(62) 내를 수백 Pa의 중수소 가스로 채울 필요성에서, 밀봉 용기(62)에는 유리제 배기관(86)이 일체 형성되어 있다. 이 배기관(86)은 조립 최종 공정에 있어서, 밀봉 용기(62) 내의 공기를 일단 뽑아, 소정압의 중수소 가스를 적절하게 충전시킨 후에 융착에 의해 봉지되는 것이다. 또한, 스템(65)에 세워 설치시킨 스템 핀(9A 내지 9D) 모두를 세라믹스제 전기 절연 튜브로 보호하여도 되지만, 적어도 스템 핀(9A, 9B)을 튜브(87A, 87B)로 포위시킨다.

이렇게 구성시킨 사이드 온형 중수소 램프(60)의 동작 원리는 상술한 헤드 온형 중수소 램프(1)와 동일하기 때문에, 그 설명은 생략한다. 또한, 제 1 스템 핀(9C)은 발광부 조립체(66)를 보존하기 위해 이용되는 것으로, 제 1 방전로 제한 부(76)에의 급전을 하기 위해 이용되지 않는다. 그렇지만, 램프 시동 시에 있어서 제 1 스템 핀(9C)에 외부로부터 급전하여도 된다. 이 경우, 제 2 방전로 제한판(72)에는 제 1 방전로 제한부(76)보다 높은 전압이 인가된다.

예를 들면, 제 2 방전로 제한부(72)에 140V를 인가한 경우, 제 1 방전로 제한부(76)에는 120V가 인가된다. 이와 같이, 제 1 방전로 제한부(76)와 제 2 방전로 제한부(72)에 다른 전압을 인가하는 것은 제 1 방전로 제한부(76)와 제 2 방전로 제한판(72) 사이에 전계를 발생시켜, 제 1 방전로 제한부(76) 근방에서 제 2 방전로 제한판(72)에의 전자 이동을 적극적으로 행하게 할 경우에 유리하다.

[제 25 실시형태]

도 81에 도시하는 바와 같이, 도 48 이후에 도시한 타입의 가스 방전관(88)에 있어서, 본 예에서는 사이드 온형이지만, 제 1 방전로 제한부(76)에의 무급전 상태를 달성시키기 위해, 도전판(79)을 제 1 스템 핀(9C)에 접속시키지 않는다. 이렇게 함으로써, 제 1 방전로 제한부(76)는 외부 전원과 전기적으로 비접속 상태가 된다.

[제 26 실시형태]

도 82, 도 83 및 도 84에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(89)에 있어서, 제 2 방전로 제한부(72)의 뒷면에 전기 절연성 세라믹스제 스페이서(90)를 배치시키고, 이 스페이서(90)의 뒷면에 제 3 방전로 제한부(91)를 배치시킨다. 또한, 스 페이서(90)와 전기 절연판(92)에 제 3 방전로 제한부(91)를 끼우고, 리벳(93)에 의해, 제 2 방전로 제한부(72)와 제 3 방전로 제한부(91)의 일체화가 도모되고 있다. 그리고, 제 1 지지부(67)의 전면과 제 2 지지부(70)의 배면에서 판형 제 2 방전로 제한부(72)를 끼워 고정시키고 있다.

더욱이, 제 3 방전로 제한부(91)의 중앙에는 방전로를 협착하기 위한 제 3 개구(94)가 형성되어 있다. 이로써, 제 3 방전로 제한부(91)의 개구(94) 내에서 아크 볼이 발생하여, 한층 더한 고휘도화가 달성된다. 이 제 3 개구(94)는 제 2 방전로 제한부(72)의 제 2 개구(73)와 동일 직경이어도 되고, 다른 직경이어도 된다.

또한, 램프 동작 중에 있어서, 리벳(93)이 고온이 되면 스퍼터물이 리벳(93)의 헤드 부분으로부터 발생한다. 그래서, 도 85에 도시하는 바와 같이, 전기 절연판(92)에 장벽(92a)을 돌출시켜, 리벳(93)으로부터 발생하는 금속 증발물이 제 3 방전로 제한부(91)에 부착시키기 어렵게 하여, 리벳(93)을 개재시킨 제 2 방전로 제한부(72)와 제 3 방전로 제한부(91)의 단락을 발생시키기 어렵게 하고 있다. 또한, 도 86에 도시하는 바와 같이, 전기 절연판(92)의 표면에 절단부(92b)를 설치하여, 금속 증발물의 부착 면적 확대화를 도모하고 있다. 마찬가지로, 도 87에 도시하는 바와 같이, 전기 절연판(92)의 뒷면에 절단부(92c)를 설치하여, 금속 증발물의 부착 면적의 확대화를 도모하고 있다.

[제 27 실시형태]

도 88, 도 89에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(95)에 있어서, 제 1 방전로 제한부(76)에의 무급전 상태를 달성시키기 위해, 도전판(79)을 제 1 스템 핀(9C)에 접속시키지 않는다. 이렇게 함으로써, 제 1 방전로 제한부(76)는 외부 전원과 전기적으로 비접속 상태가 된다. 그리고, 제 1 지지부(67)와 제 2 지지부(70)는 광 출사 방향으로 박힌 금속제 리벳(96)에 의해 일체화가 도모되고 있다.

[제 28 실시형태]

도 90 및 도 91에 도시하는 바와 같이, 가스 방전관(97)에 있어서, 제 2 방전로 제한부(72)와 제 3 방전로 제한부(91)에 다른 전위를 인가하기 위해, 제 2 방전로 제한부(72)는 스템(65)에 세워 설치시킨 제 4 스템 핀(9B)의 선단에 전기적으로 접속시키고 있다. 이에 대하여, 제 3 방전로 제한부(91)는 스템(65)에 세워 설치시킨 제 5 스템 핀(9E)의 선단 부분에 전기적으로 접속되고 있다. 또한, 부호(87E)는 스템 핀(9E)을 보호하는 전기 절연성 튜브이다.

상기 가스 방전관은 이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 다음과 같은 효과를 얻는다. 즉, 밀봉 용기 내에 가스를 봉입하여, 밀봉 용기 내에 배치한 양극부와 음극부 사이에서 방전을 발생시킴으로써, 밀봉 용기의 광 출사창으로부터 외부를 향하여 소정의 광을 방출시키는 가스 방전관에 있어서, 양극부와 음극부 사이의 방 전로 도중에 배치시켜, 방전로를 협착하는 제 1 개구를 가진 제 1 방전로 제한부와, 방전 제한부와 양극부 사이의 방전로 도중에 배치시켜, 제 1 개구의 면적 이상의 개구 면적에서 방전로를 협착하는 제 2 개구를 가짐과 동시에, 외부 전원에 전기적으로 접속시키는 제 2 방전로 제한부와, 제 1 방전로 제한부와 제 2 방전로 제한부 사이에 배치시키는 전기 절연부를 구비함으로써, 고휘도화를 실현하면서 시동성을 양호하게 한다.

또한, 도 48 이후에 도시한 가스 방전관을 동작시키기 위한 여러 가지 회로에 대해서는, 도 44 내지 도 47에 도시한 것과 동일하다.

본 발명은 가스 방전관에 이용할 수 있다.

Claims

밀봉 용기 내에 가스를 봉입하고, 상기 밀봉 용기 내에 배치한 양극부와 음극부 사이에서 방전을 발생시킴으로써, 상기 밀봉 용기의 광 출사창으로부터 외부를 향하여 소정의 광을 방출시키는 가스 방전관에 있어서,

상기 양극부와 상기 음극부 사이의 방전로 도중에 배치되어 상기 방전로를 협착하는 제 1 개구를 가진 제 1 방전로 제한부와,

상기 제 1 방전 제한부와 상기 양극부 사이의 방전로 도중에 배치되고 제 2 개구를 갖는 제 2 방전로 제한부, 및

상기 제 1 방전로 제한부와 상기 제 2 방전로 제한부 사이에 배치되는 제1 전기 절연부를 구비하며,

상기 제2 방전로 제한부의 외측 가장자리는 상기 제1 전기 절연부를 포함하는 절연체에 의해서 둘러싸여지는 것을 특징으로 하는 가스 방전관.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 방전로 제한부는 외부 전원에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 가스 방전관.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 개구는 상기 제 1 개구보다 작은 개구 면적으로 상기 방전로를 협착하는 것을 특징으로 하는 가스 방전관.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 개구는 상기 제 1 개구의 면적 이상의 개구 면적으로 상기 방전로를 협착하는 것을 특징으로 하는 가스 방전관.
제 2 항에 있어서, 상기 제 1 방전로 제한부는 상기 외부 전원과 전기적으로 비접속 상태인 것을 특징으로 하는 가스 방전관.
제 2 항에 있어서, 상기 제 1 방전로 제한부를 상기 외부 전원과 전기적으로 접속시킬 경우, 상기 제 2 방전로 제한부에는 상기 제 1 방전로 제한부보다 높은 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 가스 방전관.
제 2 항에 있어서, 상기 제 1 방전로 제한부의 상기 제 1 개구는 상기 광 출사창으로부터 상기 양극부를 향하여 직경을 축소시킨 깔때기형 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 가스 방전관.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 방전로 제한부를 제2 전기 절연부에 접촉 배치시킨 것을 특징으로 하는 가스 방전관.
제 8 항에 있어서, 상기 제 2 방전로 제한부를 상기 제1 전기 절연부와 상기 제2 전기 절연부 사이에 끼워 고정시킨 것을 특징으로 하는 가스 방전관.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 방전로 제한부와 상기 양극부 사이의 상기 방전로 도중에 배치되어, 상기 방전로를 협착하는 제 3 개구를 가진 제 3 방전로 제 한부를 부가로 구비한 것을 특징으로 하는 가스 방전관.
제 10 항에 있어서, 상기 제 2 방전로 제한부와 상기 제 3 방전로 제한부 사이에 제2 전기 절연부를 배치시킨 것을 특징으로 하는 가스 방전관.
제 10 항에 있어서, 상기 제 3 방전로 제한부를 외부 전원과 전기적으로 접속시킬 경우, 상기 제 3 방전로 제한부에는 상기 제 2 방전로 제한부보다 높은 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 가스 방전관.
제 10 항에 있어서, 상기 제 3 방전로 제한부를 제 3 전기 절연부에 접촉 배치시킨 것을 특징으로 하는 가스 방전관.
제 13 항에 있어서, 상기 제 3 방전로 제한부를 상기 제 1 전기 절연부와 상기 제 3 전기 절연부 사이에 끼워 고정시킨 것을 특징으로 하는 가스 방전관.
음극과 양극 사이의 열전자의 통과 경로 내에 배치된 2개 이상의 도전성 개구 부재와, 상기 도전성 개구 부재간을 전기적으로 절연하는 절연체를 구비하며, 상기 도전성 개구 부재들 중 하나의 외측 가장자리는 절연체에 의해서 감싸지는 것을 특징으로 하는 방전관.
음극과 양극 사이의 열전자 통과 경로내에 배치되는 제 1 및 제 2 도전성 개구 부재, 및

상기 제1 도전성 개구 부재와 상기 제2 도전성 개구 부재의 사이를 서로 전기적으로 절연하는 제1 절연체를 구비하며,

상기 제 2 도전성 개구 부재는 상기 제 1 도전성 개구 부재보다 양극에 가깝게 배치되고,

상기 제1 절연체를 포함하는 절연체는 상기 제 1 도전성 개구 부재를 통과하지 않는 열전자들이 상기 제 2 도전성 개구 부재로 진입하는 것을 방지하기 위해 상기 제 2 도전성 개구 부재의 외측 가장자리를 둘러싸는 방전관.
제 16 항에 있어서, 상기 제 2 도전성 개구 부재를 둘러싸는 상기 절연체는 세라믹으로 조성되는 방전관.
제 16 항에 있어서, 상기 제 2 도전성 개구 부재를 상기 절연체에 대해 고정하기 위한 리벳을 추가로 포함하는 방전관.
제1항에 있어서,

상기 제2 방전로 제한부는 외측을 향하여 상기 방전로로부터 떨어진 주변부를 구비하고 있으며,

상기 제1 전기 절연부를 포함하는 상기 절연체는 상기 제2 방전로 제한부의 주변부 보다 상기 방전로로부터 멀리 떨어진 절연부분을 구비하고 있으며,

상기 절연체는 상기 제2 방전로 제한부의 주변부를 우회하여 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 방전관.