KR860002152B1 - A lamp - Google Patents

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KR860002152B1
KR860002152B1 KR8201428A KR820001428A KR860002152B1 KR 860002152 B1 KR860002152 B1 KR 860002152B1 KR 8201428 A KR8201428 A KR 8201428A KR 820001428 A KR820001428 A KR 820001428A KR 860002152 B1 KR860002152 B1 KR 860002152B1
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electrodeless discharge
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이사오 쇼오다
히또시 고마마
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가다야마 니하찌로오
미쯔비시 덴끼 가부시기가이샤
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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Abstract

Electrodeless discharge lamp for use in a HF electromagnetic field, emitting light rich in near UV, comprises an envelope of light transmitting envelope, contg. sealed within it a fill of rare gas, Hg, halogen and a metal of (I) Fe, Ni, Co and/or Pd or (II) Dy, Ho, Tm and/or Sc. In the first embodiment (I), the amt.; Hg is 5-55 micromole/cm3 lamp vol.; the amt. of halogen is 0.15-6.2 micromole/ cm3; and the total amt. of metal is 0.05-0.6 micromole/cm3. In the second embodiment(II), the amt. of Hg is 17.6-53 micromole/cm3; and the amt. of total metal is 0.13-0.39 (esp. 0.25)micromole/cm3. The amt. of halogen ats. is pref. not less than 3 times the amt. of metal.

Description

무전극램프Induction lamp

제1도는 본원 출원인이 앞서 제안함 마이크로파 방전 광원 장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a microwave discharge light source device previously proposed by the present applicant.

제2도는 본원 발명이 적용된 무전극방전 램프의 단면도.2 is a cross-sectional view of an electrodeless discharge lamp to which the present invention is applied.

제3도는 본원 발명에 앞서 이루어진 제안예이며, 무전극방전 등내에 수은 및 아르곤가스 외에 철과 요오드와 브롬을 봉입했을 경우 브롬의 봉입비에 대한 시동시간 TS, 350nm~450nm 범위의 상대광출력을 나타낸 특성곡선도.Figure 3 is a proposal example made before the present invention, when the iron, iodine and bromine in addition to mercury and argon gas in the electrodeless discharge lamp, the start time TS for the loading ratio of bromine, relative light output in the range of 350nm to 450nm Characteristic curves shown.

제4도 및 제5도는 제1의 발명의 실시예를 나타낸 것으로, 봉입금속을 변화시켰을 때의 광출력(상대치)의 변화를 나타낸 특성도.4 and 5 show an embodiment of the first invention, and show characteristic changes in light output (relative value) when the encapsulation metal is changed.

제6도 및 제7도는 제2의 발명의 실시예를 나타낸 것으로, 봉입금속을 변화시켰을 때의 광출력(상대치)의 변화를 타나낸 특성도.6 and 7 show an embodiment of the second invention, and show characteristics of light output (relative value) when the encapsulation metal is changed.

본원 발명은 마이크로파(micro wave)방전광원장치에 사용되는 무전극 방전램프에 관한 것으로서, 특히 근자외선(近紫外線) 방사효율을 향상시킨 무전극 방전램프에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrodeless discharge lamp for use in a microwave discharge light source device, and more particularly, to an electrodeless discharge lamp having improved near ultraviolet radiation efficiency.

종래, 사진제판용 광원 등의 광화학반응을 광원으로 사용되는 근자외선 광원은 일반적으로 발광관 양끝에 한쌍의 주방전전극을 갖는 고압금속증기 방전램프이며, 근자외선 근처의 방사효율을 향상시키기 위해 칼륨이나 철 등의 할로겐화물을 첨가한 메탈할 라이드램프가 주류였다. 이 종류의 메탈할라이드램프는 램프를 점등하고 나서 광출력이 안정상태에 달하기 까지의 시간(이하 안정시간이라고 함)이 3분 정도를 요하며, 안정시간이 지나치게 길다고 하는 결점을 가지고 있다. 예를 들면 사진제판 등의 노광에 사용할 경우, 그 노광 시간이 1분 정도 또는 다음 노광작업을 하기 위한 준비시간이 1분 정도의 반복작업이므로 램프의 안정시간이 길기 때문에 노광시간때만 램프를 점등시킬 수는 없으며, 램프를 항상 점등에 두고, 셔터 등을 사용하여 노광시간에만 셔터를 열어 노광작업을 하는 방법이 제공되고 있었다. 이와 같은 방법은 전력절약의 관점에서도 불합리한 것으로 안정시간이 짧은 이른바, 순간 안전형의 광원이 요망되고 있었다. 또 상기 종래의 메탈할라이드램프는 고부하이며, 전국의 소모에 의하여 발광관 내벽이 더러워지는 것 등으로 인해 램프의 수명이 약 1,000시간으로 짧다고 하는 결점을 지니고 있었다.Conventionally, a near-ultraviolet light source, which uses photochemical reactions such as a photolithography light source as a light source, is a high-pressure metal vapor discharge lamp having a pair of discharging electrodes at both ends of a light emitting tube, and in order to improve radiation efficiency near near ultraviolet light, The metal halide lamp which added halides, such as iron and iron, was the mainstream. This type of metal halide lamp requires about three minutes from the time that the lamp is turned on until the light output reaches a stable state (hereinafter, referred to as settling time), and has a drawback that the settling time is too long. For example, when used for exposure to photolithography, the lamp is turned on only during the exposure time because the exposure time is about 1 minute or the preparation time for the next exposure is about 1 minute. There has been provided a method in which the lamp is always turned on and the exposure is performed by opening the shutter only at the exposure time using a shutter or the like. Such a method is unreasonable in terms of power saving, and a so-called instantaneous safety light source having a short settling time has been desired. In addition, the conventional metal halide lamp has a high load, and the lamp has a short life of about 1,000 hours due to the contamination of the inner wall of the light emitting tube due to consumption of the whole country.

한편, 근래 본원 출원인은 방전을 이용한 광원장치로서 그주파방전, 특히 고주파에 마이크로파를 사용한 광원장치를 제안하고 있다. 이 광원장치는 상기 종래의 전극을 갖는 방전램프에서는 램프의 수명이 전극소모 등에 의해 결정되고 있었던 것에 반하여, 마이크로파를 사용한 광원장치에서는 램프를 무전극으로 할 수 있기 때문에, 램프수명을 길게 할 수 있다고 하는 특징이 있다. 또 전극에 의한 열손실이 없고, 방전의 임피이던스가 점등 직후와 안정상태에서 차이가 작기 때문에 점등 직후부터 전력주입이 용이하며, 또한 방전이 램프관 벽쪽에 치우치고 있기 때문에 안정시간을 단축할 수 있다고 하는 특징을 가지고 있다. 이와 같은 특징을 갖고 있는 마이크로파 방전 광원장치는 제1도에 나타낸 바와 같은 구성을 가지고 있다. 제1도에 있어서 (1)은 마그네트론(magnetron), (2)는 마그네트론안테나, (3)은 도파관, (4)는 빛의 반사면을 겸한 공동벽면(空胴壁面)(5)과 공동벽면(5)의 앞면에 설치된 빛은 투과하지만 마이크로파는 투과하지 않는 메시(mesh)판 (11)으로 둘러싸인 공동이며, (6)은 공동 벽면(5)에 설치된 마이크로파 급전구, (7)은 공동(4)내에 배설된 무전극방전램프, (8)은 마그네트론(1)과 무전극 방전램프를 냉각하기 위한 냉각펜, (9)는 냉각팬(8)의 냉각풍을 마그네트론을 통해서 도파관(3)내에 인도하기 위한 송풍관이며, (10)은 냉각풍을 도파관(3)내에 넣기 위한 도파관(3)에 뚫린 통풍구이고, (11)은 마그네트론(1)이나 도파관(3)등을 덮는 메시판이다.On the other hand, the present applicant has recently proposed a light source device using a discharge as a light source device using a discharge, in particular a microwave at a high frequency. In the light source device having the conventional electrode, the lamp life is determined by the electrode consumption or the like, whereas in the light source device using microwaves, the lamp can be used as an electrodeless electrode, so that the lamp life can be extended. There is a characteristic. In addition, since there is no heat loss by the electrode, and the impedance of discharge is small between the lighting and the stable state, the electric power is easy to be injected immediately after the lighting, and since the discharge is biased toward the lamp tube wall, the stable time can be shortened. Has characteristics. The microwave discharge light source device having such a feature has a configuration as shown in FIG. In FIG. 1, (1) is a magnetron, (2) is a magnetron antenna, (3) is a waveguide, and (4) is a cavity wall surface 5 and a cavity wall surface serving as a reflection surface of light. (5) is a cavity surrounded by a mesh plate (11) that transmits light but does not transmit microwaves, (6) is a microwave feeder installed on the cavity wall (5), (7) is a cavity ( (4) The electrodeless discharge lamp disposed in (8) is a cooling pen for cooling the magnetron (1) and the electrodeless discharge lamp, (9) the cooling air of the cooling fan (8) through the magnetron and the waveguide (3). An air duct for guiding the inside of the tube, (10) is a vent hole drilled through the wave guide (3) for introducing cooling air into the wave guide (3), and (11) is a mesh plate covering the magnetron (1), the wave guide (3), and the like.

다음에 이 마이크로파 광원장치의 동작에 대해서 설명한다. 마그네트론(1)에 의해서 발생된 마이크로파는 마그네트론안테나(2)에서 도파관(3)내에 방사된다. 이 마이크로파는 도파관내를 전파하여 급전구(6)를 통해서 공동(4)안에 방치되며, 공동(4)내에서 마이크로파의 전자계를 형성한다. 이 마이크로파 전자계에 의해, 먼저 무전극 램프(7)내에 봉입된 시동용 희(稀)가스(enert gas)가 방전하며, 램프벽이 가열되고, 그때까지 램프 내벽에 부착하고 있던 다른 봉입 금속이 증발히서 금속증기 방전주체로 한 방전으로 되어 안전상태로 된다. 이때 봉입금속의 종류에 따라서 그 금속특유의 발광스펙트럼을 갖는 발광이 생긴다. 이 발광을 광원으로서 이용하는 것으로, 무전극 방전램프(7)로 부터의 빛을 유효하게 이용하기 위해 상술한 바와 같이 공동벽(5)을 광반사로서 사용하며, 앞면은 빛은 투과하고 마이크로파는 투과하지 않는 금속메시판(11)으로 구성되며, 빛을 앞쪽으로 방사시킨다. 한편, 마그네트론(1) 및 램프(7)는 냉각의 필요성이 있기 때문에 냉각팬(8)에 의해 마그네트론(1)을 냉각하며, 다시 이 냉각풍은 송풍관(9), 송풍구(10), 도파관(3)내, 급전구(6)를 통해서 공동(4)내로 인도되며, 무전극 램프(7)를 냉각한 다음 메시판(11)으로 부터 배출된다.Next, the operation of the microwave light source device will be described. Microwaves generated by the magnetron 1 are radiated in the waveguide 3 at the magnetron antenna 2. This microwave propagates in the waveguide and is left in the cavity 4 through the feed port 6, and forms the electromagnetic field of the microwave in the cavity 4. The microwave electromagnetic field first discharges the starting energet gas encapsulated in the electrodeless lamp 7, heats the lamp wall, and evaporates the other encapsulated metal that has been attached to the lamp inner wall until then. It is discharged by the heat source of metal steam discharge and is in a safe state. At this time, light emission having a light emission spectrum peculiar to the metal is generated depending on the type of the encapsulated metal. By using this light emission as a light source, in order to effectively use the light from the electrodeless discharge lamp 7, as described above, the cavity wall 5 is used as the light reflection, and the front side transmits light and the microwaves transmit. It is not composed of a metal mesh plate 11, and radiates light forward. On the other hand, since the magnetron 1 and the lamp 7 need to be cooled, the magnetron 1 is cooled by the cooling fan 8, and the cooling wind is again carried out by the air blower 9, the air blower 10, and the waveguide ( 3) guided into the cavity (4) through the feeder (6), cools the electrodeless lamp (7) and is then discharged from the mesh plate (11).

그러나, 이와 같은 마이크로파 광원장치일지라도, 시동시간이 15초 정도를 요하며, 사진제판용 광원장치로서 사용하기 위해서는 시동시간이 지나치게 길어 반드시 만족스러운 것이라고는 할 수 없었다. 그래서, 시동시간을 단축하고자, 다음과 같은 구성의 무전극 방전램프가 본원 출원인에 의해 제안되고 있다.However, even in such a microwave light source device, the startup time is about 15 seconds, and the startup time is too long to be used as the photolithography light source device, which is not necessarily satisfactory. Therefore, in order to shorten the startup time, an electrodeless discharge lamp having the following configuration has been proposed by the present applicant.

즉, 제2도는 앞서 제안되어 있는 무전극램프의 구조를 나타낸 확대단면도이며, 제2도에 있어서, (7)은 공모양의 투광성석영재의 내경 약 30mm, 살두께 약 5mm의 발광관이며, 그 내용적은 약 14.1㎤이고 양옆에 한쌍의 봉모양 돌출부(12), (13)가 설치되어 있고, 적당한 램프지지부재(도시생략)를 사용하여 이 돌출부(12), (13)를 제1도에 나타낸 마이크로파 공동(4)내의 소정 개소에 위치시킨다. 이 램프(7) 내부에 수은, 희가스 이외에 발광금속 및 2종류 이상의 할로겐 등이 방전될 수 있는 매체(도시생략)가 봉입된다. 이 제2도에 나타낸 무전극방전등(7)의 방전원리는 상술한 바와 같지만, 그 상세한 점에 대해 다시 기술한다. 발광금속으로서 철을 사용했을 때의 것을 예로들어 설명한다. 그리고 이때에 사용한 마이크로파 광원장치는 마그네트론(1), 마이크로파의 주파수가 2,450(MHz), 마이크로파출력이 700(W)의 것이며, 공동벽(5)은 거의 반의 공모양을 한 알루미늄 재로 구성되고, 벽면은 반사면을 이루고 있다. 또 앞면의 금속메시(11)는 광투과율이 약 85%의 에칭방법에 의해 만들어진 스테인레스제의 메시판이다.That is, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of the electrodeless lamp proposed above, and in FIG. 2, reference numeral 7 denotes a light emitting tube having an inner diameter of about 30 mm and a thickness of about 5 mm of the ball-shaped translucent quartz material. The inner volume is about 14.1 cm 3, and a pair of rod-shaped protrusions 12 and 13 are provided on both sides, and the protrusions 12 and 13 are placed in FIG. 1 using a suitable lamp support member (not shown). It is located in a predetermined position in the microwave cavity 4 shown. The lamp 7 is filled with a medium (not shown) capable of discharging a light emitting metal, two or more kinds of halogens, and the like, in addition to mercury and rare gas. The discharge principle of the electrodeless discharge lamp 7 shown in FIG. 2 is as described above, but the details thereof will be described again. An example when iron is used as the light emitting metal will be described. The microwave light source device used at this time is a magnetron (1), the frequency of the microwave is 2,450 (MHz), the microwave output is 700 (W), the cavity wall (5) is composed of almost half ball-shaped aluminum material, the wall surface Has a reflective surface. The front metal mesh 11 is a stainless steel mesh plate made by an etching method with a light transmittance of about 85%.

실험 (1)Experiment (1)

상기 무전극램프(7)내의 수은을 100mg, 요오드화 수은을 3mg, 철을 0.3mg, 희가스로 아르곤을 60토르(torr)봉입한 것에 있어서, 상기 마이크로파 광원장치로 점등하여, 350nm~450nm 파장영역의 광출력 및 시동시간(여기서는 방전등을 점등하고 나서 광출력이 안정상태의 80%에 달하는 시간을 시동시간이라고 정의함)을 측정했다.In the electrodeless lamp 7, 100 mg of mercury, 3 mg of mercury iodide, 0.3 mg of iron, and 60 torr of argon were contained in a rare gas. The light output and startup time (in this case, the time at which the light output reaches 80% of the steady state after the discharge lamp is turned on is defined as the startup time).

실험(2)Experiment (2)

(1)에 있어서, 요오드화 수은을 2mg, 브롬화 수은은 1mg으로 했을 때의 광출력 및 시동시간을 측정했다.In (1), the light output and start-up time when the mercuric iodide was 2 mg and the mercury bromide were 1 mg were measured.

실험 (3)Experiment (3)

(1)에 있어서 요오드화 수은 1mg, 브롬화 수은 2mg으로 했을 때의 광출력 및 시동시간을 측정했다.In (1), the light output and start-up time at 1 mg of mercury iodide and 2 mg of mercury bromide were measured.

실험 (4)Experiment (4)

(1)에 있어서 브롬화 수은을 3mg로 했을 때의 광출력 및 시동시간을 측정했다.In (1), the light output and start-up time when the mercury bromide was 3 mg were measured.

측정결과를 제3도에 나타낸다. 제3도에서 가로축은 봉입되는 요오드의 양, 브롬의 양을 각기 mI, mBr그램원자로 하고, 브롬 봉입비

Figure kpo00001
를 취하며, 세로축은 시동시간 TS(실선) 및 상대 광출력 P(파선)을 나타낸다. 제3도에 명배한 바와 같이 요오드 또는 브롬을 단독으로 봉입했을 경우의 시동시간은 각기 13.5(초), 16.2(초)이며, 요오드와 브롬을 봉입했을 경우는 시동시간이 단축되고 R이 10-77.5% 범위에서 선택하면 10초 이하로 할 수 있다. 이와 같이 할로겐 원소를 단독이 아니고 두 종류를 병용함으로써 시동시간을 단축할 수 있는 이유는 발광금속의 할로겐화물의 증기압이 최소한 두 종류의 금속할로겐화물의 증기압의 합이 되므로, 방전 등의 관벽온도가 안정상태에 달했을 때 보다도 낮은 온도의 시점에서 적정한 금혹할로겐화물의 증기압을 얻을 수 있기 때문이다.The measurement results are shown in FIG. Claim 3 and also a horizontal axis, each m I, m Br gram atoms the amount of amount, bromine of iodine to be introduced in, bromine inclusion ratio
Figure kpo00001
The vertical axis represents the starting time T S (solid line) and the relative light output P (dashed line). As noted in Fig. 3, the starting time when iodine or bromine is added alone is 13.5 (second) and 16.2 (second), respectively. When iodine and bromine are charged, the starting time is shortened and R is 10-. If you select in the range of 77.5%, it can be 10 seconds or less. The reason why the start time can be shortened by using two types of halogen elements alone is that the vapor pressure of the halides of the light emitting metal is the sum of the vapor pressures of at least two metal halides. This is because an appropriate vapor pressure of the halogenated halide can be obtained at a lower temperature than when the steady state is reached.

제3도에서 광출력을 보면, 철의 할로겐화물의 경우, 요오드와 브롬을 봉입하면, 양자를 단독으로 봉입했을 경우보다도 350~450nm 범위의 방사의 광출력 P는 증대하고 있다는 것을 알 수 있다. 또 수은만을 봉입했을 경우의 광출력은 31.0이며, 철의 할로겐화물의 광출력은 3.2배 정도로 된다.The light output in FIG. 3 shows that in the case of the halide of iron, when the iodine and the bromine are encapsulated, the light output P of the emission in the range of 350 to 450 nm is increased as compared with the case where both are encapsulated alone. When only mercury is encapsulated, the light output is 31.0, and the light output of iron halides is about 3.2 times.

그리고 이 실시예에 있어서는 발광금속으로서 철, 할로겐으로 하여 브롬과 요오드를 사용한 예에 대해서 기술했지만, 이 밖에 요오드와 염소, 브롬과 염소, 요오드와 브롬과 염소를 봉입했을 경우도 시동시간을 단축시키는 효과가 확인되었다. 그리고 발광금속으로서 철 이외의 다른 금속의 경우도 원리적으로 시동시간을 단축할 수 있다고 생각된다.In this embodiment, the examples in which bromine and iodine are used as iron and halogen as light emitting metals have been described. However, when iodine and chlorine, bromine and chlorine, iodine and bromine and chlorine are encapsulated, the start time is shortened. The effect was confirmed. In addition, in the case of a metal other than iron as the light emitting metal, it is considered that the starting time can be shortened in principle.

그리고 또, 이들 실시예에 있어서 공모양의 방전등을 사용하였으나, 원통형이나 타원체형의 방전등에 적용해도 공모양의 것과 동등한 효과를 발휘한다고 생각된다.In addition, although the ball-shaped discharge lamp was used in these Examples, it is thought that the same effect as that of a ball-shape is exhibited even if it is applied to a cylindrical or ellipsoidal discharge lamp.

이와 같이 한 종류의 할로겐을 봉입한 종래의 것보다도 발광금속의 할로겐화물의 증기압을 높일 수 있고 시동시간을 짧게 하는 효과를 거둔다. 그러나, 이 종류의 무전극 방전램프에 있어서, 상술한 바와 같은 제안 에에 의한 것일지라도, 특정의 파장, 예를들면 350~450nm의 파장에 대해서는 광출력이 반드시 충분하다고 할 수 없으며, 특히 수은, 아르곤에다가 갈륨(gallium)과 할로겐을 봉입한 것에서는 근자외선용 광원장치로서는 특히 350~450nm 범위의 광출력은 반드시 만족스러운 것은 아니었다.In this way, the vapor pressure of the halide of the light emitting metal can be increased and the startup time can be shortened compared with the conventional one in which one type of halogen is encapsulated. However, in this type of electrodeless discharge lamp, the light output is not necessarily sufficient for a specific wavelength, for example, a wavelength of 350 to 450 nm, even if it is based on the proposal as described above, in particular mercury and argon. In addition to the addition of gallium and halogen, the light output for the near-ultraviolet light source, especially in the 350-450nm range, was not necessarily satisfactory.

본원 발명의 목적은 특히 350~450nm 범위의 파장역에 강한 빛을 방사하도록 하며, 마이크로파를 이용한 근자외선 광원 장치에 적합한 금속할로겐화물이 든 무전극 방전램프를 제공하는 것이다. 그리고, 이와 같은 점을 감안하여 이루어진 본원의 발명에 대해 다음에 설명한다.It is an object of the present invention to provide an electrodeless discharge lamp containing metal halides, which is particularly suitable for emitting near-ultraviolet light source devices using microwaves, which emits strong light in the wavelength range of 350 to 450 nm. In addition, the invention of the present application made in view of such a point will be described next.

먼저, 제1의 발명에 대해 설명하면, 제1의 발명에서는 자외선 광원으로서 사용할 수 있는 발광금속으로서 희토류원소를 사용한 무전극 방전램프에 대해서 여러가지 검토를 한 결과의 것으로서, 그 구성은 마이크로파 전자계내에서 점등하는 공모양의 무전극 방전 램프에 있어서, 램프내용적에 대해 0.5×10-5그램원자/㎤ 내지 5.5×10-5그램원자/㎤의 수은과, 1.5×10-7그램원자/㎤ 내지 6.2×10-6그램원자/㎤의 할로겐과, 디스프로슘(dysprosium),홀뮴(holmium), 톨륨(thulium) 및 스칸듐(scandium)중 한 종류 이상을 0.5×10-7그램원자/㎤ 내지6.0×10-7그램원자와 시동용 희가스를 봉입한 것을 특징으로 하는 것이다. 즉 내경30(mm), 살두계 0.5(mm), 내용적이 약 14.1(㎤)의 공모양의 무전극 방전램프내에 시동용 희가스로서 아르곤가스를 100(torr)와 버퍼가스로서 수은을 100(mg)을 봉입하여, 이것을 일정하게 하고, 디스프로슘 대요오드와 수은의 비가 그램분자비 1대 1.5가 되도록 요오드화 수은을 봉입하고 디스프로슘 봉입량을 변화시켰을 때의 355(mm)~425(mm)의 파장역에 방사되는 광출력을 상대치로 나타낸 것이다. 도면에서 명백한 바와 같이 디스프로슘 봉입량을 증가시켜 가면 광출력은 최초 급격히 증대하여, 봉입량이 0.25×10-6그램원자/㎤ 정도에서 최대치를 나타내며, 그 이후는 다소 감소한다. 이것으로부터 디스프로습 봉입량은 0.05×10-6그램원자/㎤ 내지 0.6×10-6그램원자/㎤가 적량이며, 이 범위보다 많거나 또는 적어도 현저한 광출력의 향상을 볼 수 없다.First, the first invention will be described. In the first invention, the electrodeless discharge lamp using the rare earth element as a light emitting metal that can be used as an ultraviolet light source is the result of various studies. In a ball-shaped electrodeless discharge lamp to be lit, mercury having 0.5 × 10 −5 gram atoms / cm 3 to 5.5 × 10 −5 gram atoms / cm 3 and 1.5 × 10 −7 gram atoms / cm 3 to 6.2 to the lamp contents × 10 -6 gram atoms / ㎤ halogen and, dysprosium (dysprosium), holmium (holmium), one kind or more of tolryum (thulium) and scandium (scandium) 0.5 × 10 -7 gram atom / ㎤ to 6.0 × 10 - It is characterized by containing 7 grams of atoms and rare gas for starting. That is, in a ball-shaped discharge lamp having an inner diameter of 30 (mm), a fleshy brown (0.5) and an inner volume of about 14.1 (cm 3), argon gas is 100 (torr) as a starting gas and mercury is 100 (mg) as a buffer gas. ), And this is made constant, and the wavelength range of 355 (mm)-425 (mm) when mercuric iodide was enclosed and the amount of dysprosium was changed so that the ratio of dysprosium iodine and mercury might be 1.5 to a gram molecular weight. This is a relative value of the light output emitted by As apparent from the figure, as the amount of dysprosium encapsulation is increased, the light output initially increases drastically, and the amount of encapsulation reaches a maximum at about 0.25 × 10 −6 gram atoms / cm 3, and thereafter decreases slightly. From this, the amount of dispromote encapsulation is 0.05 × 10 -6 gram atoms / cm 3 to 0.6 × 10 -6 gram atoms / cm 3, which is more than this range or at least notable improvement in light output is not seen.

제4도는 내경 30(mm), 살두께 0.5(mm), 내용적이 14.1(㎤)의 공모양의 석영제 램프내에 시동용 희가스로서 아르곤 100(torr), 발광금속으로서의 디스프로슘은 0.26×10-6그램원자/㎤와 0.39×10-6그램원자/㎤의 요오드화 수은을 봉입하여 이들을 일정하게 하고, 수은의 봉입량을 바꾸었을때의 광출력(상대치)을 나타내는 도면이며, 수은봉입량을 증가시켜 가면 처음에는 급격히 광출력이 증대하며, 수은봉입량이 5×10-5그램원자/㎤ 정도에서 포화하고 그 이후는 일정해진다. 봉입하는 수은량은 0.5×10-5그램원자/㎤ 내지 5.5×10-5그램원자/㎤의 범위가 실용상 적당하다. 그 이유는 봉입수은량이 0.5×10-5그램원자/㎤ 미만에서는 광출력의 향상이 작으며, 또 5.5×10-5그램원자/㎤ 를 넘으면 발광에 줄무늬모양의 얼룩을 나타내며, 흔들려서 불안정해지기 때문이다.The fourth turning inner diameter 30 (mm), flesh thickness 0.5 (mm), as a noble gas argon 100 for start-up in the quartz lamps of the ball-shaped information have 14.1 (㎤) (torr), dysprosium serving as the light emitting metal is 0.26 × 10 -6 The figure shows the light output (relative value) when the gram atoms / cm 3 and 0.39 × 10 −6 gram atoms / cm 3 of mercuric iodide are kept constant, and the amount of mercury is changed. In this case, the light output suddenly increases at first, and the amount of mercury is saturated at about 5 × 10 −5 gram atoms / cm 3 and then becomes constant thereafter. The amount of mercury encapsulated is practically suitable in the range of 0.5 x 10 -5 gram atoms / cm 3 to 5.5 x 10 -5 gram atoms / cm 3. The reason for this is that when the amount of mercury contained is less than 0.5 × 10 -5 gram atoms / cm 3, the light output is small, and when it exceeds 5.5 × 10 -5 gram atoms / cm 3, the light emission shows streaks of light emission and becomes unstable by shaking. Because.

또 요오드의 봉입량에 대해서는 실질적으로는 유효한 양의 요오드화 디스프로슘(DyI3)을 형성하기 위해서 충분한 양 이상을 필요로 하며, 최대봉입량으로는 요오드화 수은으로서 봉입했을 경우, 1.4mg/㎤ 즉 6.2×10-6그램원자/㎤까지 봉입할 수 있다. 그 이유는 요오드의 봉입량이 6.2×10-6그램원자/㎤를 넘으면 접등중 램프의 발광에 결함이 생겨, 방전이 흔들려서 불안정해지기 때문이다. 따라서, 요오드봉입량은 최저의 요오드화 디스프로슘(DyI3) 0.5×10-7그램원자/㎤를 형성하는데 필요한 1.5×10-7그램원자/㎤ 내지 6.2×10-6그램원자/㎤의 범위가 아니면 안된다. 또 요오드의 양은 유효한 요오드화 디스포로슘(DyI3)이 형성되면 디스프로슘의 봉입량과의 균형으로, 디스프로슘에 대해 과잉이거나 부족되거나 상관없다. 실시예 1로서 내경 30mm, 살두께 0.5mm, 내용적 14.1㎤의 투광성 석영의 램프에나 같은 재질의 직경 3mm, 길이 10mm의 돌출부를 양끝에 설치한 램프내에 0.6(mg)의 디스프로슘과 4(mg)의 요오드화 수은 118(mg)의 수은 및 100(torr)의 아르곤가스를 봉입한 램프로 했을 경우, 안정시의 광출력(상대치) 186 임의단위를 얻는다. 이것은 수은만을 봉입했을 경우의 약 3.72배이다. 또 광출력이 안정시의 80%에 달하기까지의 시간을 안정시간으로 하고, 이 안정시간은 22.0(초)였다.In addition, the amount of iodine encapsulated is required to be a sufficient amount to form a substantially effective amount of dysprosium iodide (DyI 3 ), and the maximum amount of encapsulation is 1.4 mg / cm 3 or 6.2 × when encapsulated as mercury iodide. It can contain up to 10 -6 gram atoms / cm 3. The reason for this is that when the amount of iodine encapsulated exceeds 6.2 x 10 -6 gram atoms / cm 3, the light emission of the lamp during contacting will be defective, and the discharge will be shaken and unstable. Thus, the amount of iodine encapsulated is not in the range of 1.5 × 10 −7 gram atoms / cm 3 to 6.2 × 10 −6 gram atoms / cm 3 required to form the lowest dysprosium iodide (DyI 3 ) 0.5 × 10 −7 gram atoms / cm 3. Can not be done. In addition, the amount of iodine may be excessive or insufficient with respect to dysprosium in balance with the loading amount of dysprosium when an effective disodium iodide (DyI 3 ) is formed. Example 1 0.6 mm (mg) of dysprosium and 4 (mg) in a lamp having a diameter of 30 mm, a thickness of 0.5 mm, and an internal volume of 14.1 cm 3, or a lamp having a diameter of 3 mm and a length of 10 mm at both ends thereof. When using a lamp in which mercury iodide of 118 (mg) of mercury and 100 (torr) of argon gas was encapsulated, a stable light output (relative value) of 186 was obtained. This is about 3.72 times that of mercury only. The time until the light output reached 80% of the stability was taken as the stabilization time, which was 22.0 (seconds).

실시예 2로서 실시예 1에 사용한 램프를 사용하여, 램프내에 0.3(mg)의 스칸듐과 4(mg)의 요오드화 수은과 118(mg)의 수은과 100(torr)의 아르곤가스를 봉입했을 경우, 광출력은 152 임의단위로 되며, 수은만 3.04배가 얻어지며, 또 안정시간은 20.0(초)였다.When using the lamp used in Example 1 as Example 2, 0.3 (mg) scandium, 4 (mg) mercury iodide, 118 (mg) mercury and 100 (torr) argon gas were charged in the lamp. The light output was 152 arbitrary units, only mercury obtained 3.04 times, and the settling time was 20.0 (seconds).

여기서 발명자들이 행한 일련의 실험 결과를 표 1에 나타낸다.Table 1 shows the results of a series of experiments performed by the inventors.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00002
Figure kpo00002

표 1에 있어서, *디스프로슘의 봉입량을 그램원자/㎤로 나타냄.In Table 1, * encapsulated amount of dysprosium is expressed in gram atoms / cm 3.

** 요오드화 수은의 봉입량중의 요오드분을 그램원자/㎤로 나타냄.** Iodine fraction in the amount of mercury iodide encapsulated is expressed in gram atoms / cm 3.

*** 수은봉입량.*** Mercury loading.

**** 요오드화 수은중의 수은분을 포함한 총수은 봉입량.**** Total amount of mercury, including mercury in iodide.

* 총수은 봉입량을 그램원자/㎤로 나타냄.* Total mercury is expressed in gram atoms / cm 3.

** 동형 램프에 수은만을 봉입했을 때의 광출력에 대한 비를 나타냄.** Shows the ratio of light output when only mercury is contained in a homogeneous lamp.

*** 요오드화 디스프로슘(DyI3)을 봉입해서 얻어지는 최대 광출력치의 비를%로 나타냄.*** The ratio of the maximum light output obtained by encapsulating dysprosium iodide (DyI 3 ) in%.

표1에 표시된 실험에 대해, 여기서 약간의 설명을 하면, 실험 A~D는 디스프롬슘의 봉입량 및 그 디스프로슘을 요오드화 디스프로슘(DyI3)을 생성하는데 필요한 양의 요오드화 수은을 봉입했을 때의 광출려과 시동시간을 나타낸다. 요오드화 디스프로슘 봉입량이 1.3×10-7몰/㎤ 내지 3.9×10-7몰/㎤의 범위에서는 디스프로슘의 요오드화물을 봉입해서 얻어지는 최대치의 약 70% 이상의 광출력이 얻어진다.For the experiments shown in Table 1, a little explanation here, Experiments A to D show the amount of loading of dysprosium and the light extraction when the dysprosium contains the amount of mercury iodide that is required to produce dysprosium iodide (DyI 3 ). Display and start time. In the range of 1.3x10 <-7> mol / cm <3> thru | or 3.9x10 <-7> mol / cm <3> loading of the dysprosium iodide, light output of about 70% or more of the maximum obtained by encapsulating iodide of dysprosium is obtained.

실험 D~H 디스프로슘과 요오드화 수은의 봉입량을 일정하게 하고, 수은량을 바꾸었을 때의 것이며, 봉입량이 1.76×10-5그램원자/㎤ 내지 5.66×10-5그램원자/㎤의 범위에서는 약 80%이상의 광출력이 얻어진다.Experimental D-H This is a case where the loading amount of dysprosium and mercury iodide is fixed and the amount of mercury is changed, and the loading amount is about 1.76 × 10 −5 gram atoms / cm 3 to 5.66 × 10 −5 gram atoms / cm 3 More than 80% light output is obtained.

실험 D와 실험 I~K는 디스프로슘 총수은 봉입량을 일정한 것과 과잉 요오드량을 바꾸었을 때의 것을 나타낸다. 광출력은 요오드화 디스프로슘(DyI3)을 봉입해서 얻어지는 최대치의 80% 이상의 광출력이 얻어지지만, 실험 I의 요오드화 디스프로슘(DyI3)이 얻어지는 것보다도 적은 요오드화 수은을 봉입했을 때, 즉 디스프로슘이 과잉일 경우는 점등중, 요오드가 과잉으로 봉입되어 있는 것에 비해, 약간 짧은 시간으로 램프의 석영관이 투명성을 상실하므로, 과잉 요오드가 되도록 봉입하는 편이 바람직하다.Experiment D and experiments I-K show that the amount of dysprosium total mercury loading is constant, and the amount of excess iodine is changed. The light output is 80% or more of the maximum value obtained by encapsulating dysprosium iodide (DyI 3 ), but when less mercury iodide is contained than that obtained in the experiment I, dysprosium iodide (DyI 3 ), that is, dysprosium is excessive In this case, since the quartz tube of the lamp loses transparency for a short time while the iodine is excessively encapsulated during lighting, it is preferable to encapsulate the excess iodine.

이상 설명한 바와 같이 이 무전극 방전램프에 의하면, 파장 350(mm) 내지 450(mm) 범위로 방사하는 광출력을 증대시킬 수 있고, 더구나 안정시간을 짧게 할 수 있다. 또 랜프가 무전극이기 때문에, 동작중의 광출력의 감쇠도 적고 수명이 긴 램프를 제공할 수 있다.As described above, according to the electrodeless discharge lamp, the light output radiating in the wavelength range of 350 (mm) to 450 (mm) can be increased, and the settling time can be shortened. In addition, since the lamp is an electrodeless lamp, it is possible to provide a lamp having a long lifetime with low attenuation of the light output during operation.

그리고 이상의 설명에 있어서, 디스프로슘 및 스칸듐에 대해서 설명했지만, 발광금속으로서 홀뮴, 툴륨 등의 희토류금속을 사용할 수 있다.In the above description, although dysprosium and scandium have been described, rare earth metals such as holmium and thulium can be used as the light emitting metal.

다음에 제2의 발명에 대해 설명한다.Next, the second invention will be described.

제2의 발명은 자외선 광원으로서 사용할 수 있는 무전극 방전램프에 대해 여러가지 검토의 결과 생긴 것으로서, 그 발명의 구성은 마이크로파 전자계내에서 점등하는 무전극 방전램프에 있어서, 램프내용적에 대해 0.7×10-5그램원자/㎤ 내지 5.5×10-5그램원자/㎤ 의 수은과 0.2×10-6그램원자/㎤ 내지 6.2×10-6그램원자/㎤의 할로겐과 철, 니켈, 코발트 및 팔라듐중 한종류 이상을 총량에서 0.1×10-6그램원자/㎤ 내지 2.3×10-6그램원자/㎤와 시동용 희가스를 봉입한 것을 특징으로 하는 것이다. 즉, 공모양 램프내에 시동용 희가스로서 아르곤가스 100(torr)와 버퍼가스로서 수은 120(mg)(4.2×10-5그램원자/㎤) 봉입하고 다시 철의 요오드화물 FeI2를 봉입하여(철과 요오드화 수은의 형태로 봉입해도 된다). 요오드화 철의 봉입량을 변화시켰을 때의 355~425nm의 파장역의 자외선의 광출력(상대치)을 나타내는 것이다. 그리고 본원 출원인이 앞서 제안한 금속으로서 갈륨의 봉입한 램프의 자외선의 대출력은 65이다. 이 도면에서 명백한 바와 같이 요오드화 철(FeI2)의 양을 증가시켜 가면 광출력(상대치)은 최초에는 급격히 증대하며 0.5×10-6내지 1×10-6몰/㎤ 사이에 최대치를 얻고, 그 후 감소되어 간다. 요오드화 철(FeI2)의 봉입량은 0.1×10-6몰/㎤ 내지 2.3×10-6몰/㎤의 범위가 실용상 유효하다. 그 이유는 요오드화 철의 봉입량이 0.1×10-6몰/㎤ 미만에서는 칭량(稱量)의 정밀도나 제조중의 불균일성 때문에 정밀도좋게 봉입하는 것이 어려우며, 광출력의 불균일성이 크고 제조가 어렵다. 또, 2.3×10-6몰/㎤ 를 초과하면 방전이 불안정해서, 발광이 줄무늬모양을 띠고 흔들리므로 바란직스럽게 못하기 때문이다.The second invention is the result of various studies on an electrodeless discharge lamp that can be used as an ultraviolet light source, and the configuration of the invention is 0.7 x 10 - for an electrodeless discharge lamp that is lit in a microwave electromagnetic field. Mercury from 5 gram atoms / cm 3 to 5.5 × 10 −5 gram atoms / cm 3 and 0.2 × 10 −6 gram atoms / cm 3 to 6.2 × 10 −6 gram atoms / cm 3 halogen and one of iron, nickel, cobalt and palladium The above is characterized by encapsulating 0.1 × 10 −6 gram atoms / cm 3 to 2.3 × 10 −6 gram atoms / cm 3 and starting rare gas in the total amount. In other words, 100 (torr) of argon gas as a starting gas and 120 (mg) of mercury (4.2 x 10 -5 gram atoms / cm3) were charged in a ball lamp, and iron iodide FeI 2 was again enclosed (iron And mercury iodide). It shows the light output (relative value) of the ultraviolet-ray in the wavelength range of 355-425 nm when the amount of encapsulation of iron iodide is changed. And the large power of the ultraviolet ray of the lamp enclosed with gallium as the metal which the applicant of this application proposed previously is 65. As evident in this figure, if the amount of iron iodide (FeI 2 ) is increased, the light output (relative value) is initially increased rapidly, obtaining a maximum between 0.5 × 10 −6 and 1 × 10 −6 mol / cm 3, Then decreases. The amount of the iron iodide (FeI 2 ) encapsulated is practically effective in the range of 0.1 × 10 −6 mol / cm 3 to 2.3 × 10 −6 mol / cm 3. The reason for this is that when the amount of iron iodide encapsulated is less than 0.1 × 10 −6 mol / cm 3, it is difficult to encapsulate with high precision due to the accuracy of weighing and the nonuniformity during manufacturing, and the light output nonuniformity is large and difficult to manufacture. It is also because the discharge is unstable if it exceeds 2.3 × 10 −6 mol / cm 3, and the light emission streaks and streaks, which is not desirable.

제5도는 내경 30(mm), 살두께 0.5mm, 내용적이 14.1㎤의 공모양의 석영제 램프내에 시동용 희가스로서 아르곤 100(torr), 발광금속으로서 철을 063×10-6그램원자/㎤와 0.62×10-6몰/㎤의 요오드화 수은을 봉입하여 이들을 일정하게 하고, 수은의 봉입량을 바꾸었을 때에 광출력(상대치)을 나타낸 도면이며, 수은의 봉입량을 증가시켜 가면 처음에는 급격히 광출력이 증대하며, 수은봉입량이 2.5×10-5그램원자/㎤ 정도에서 최대 고출력을 나타내며, 그 이후 서서히 광출력이 감소한다. 봉입하는 수은량은 0.7×10-5그램원자/㎤ 내지 5.5×10-5그램원자/㎤의 범위가 실용상 적당하다. 그 이유는 봉입수은량이 0.7×10-5그램원자/㎤ 미만에서는 광출력의 향상은 적으며, 또 5.5×10-5그램원자/㎤를 초과하면 발광에 줄무늬모양의 얼룩을 나타내며, 흔들려서 불안정해지기 때문이다.FIG. 5 shows a ball-shaped quartz lamp having an inner diameter of 30 (mm), a thickness of 0.5 mm and an inner volume of 14.1 cm 3, argon 100 (torr) as a starting rare gas and iron as a light emitting metal 063 × 10 -6 gram atoms / cm 3 Is a diagram showing the light output (relative value) when the mercury iodide of 0.62 x 10 -6 mol / cm3 is encapsulated and made constant, and the amount of mercury is changed. The light output is increased, and the mercury loading shows the maximum high power at about 2.5 × 10 −5 gram atoms / cm 3, and then the light output gradually decreases. The amount of mercury encapsulated is practically suitable in the range of 0.7 × 10 −5 gram atoms / cm 3 to 5.5 × 10 −5 gram atoms / cm 3. The reason for this is that when the amount of mercury contained is less than 0.7 × 10 -5 gram atoms / cm 3, the light output is small, and when it exceeds 5.5 × 10 -5 gram atoms / cm 3, the light emission shows streaks in the light emission and is unstable due to shaking. For losing.

또, 내경 30mm, 살두께 0.5mm, 내용적이 약 14.1cm의 석영제 공모양의 램프내 철을 0.63×10-6그램원자/㎤, 요오드화 수은을 0.62×10-6몰/㎤를 봉입하고, 아르곤봉입 압력을 상온에서 1, 5, 10, 40, 100, 200, 300(torr)로 변화시켰을 경우, 아르곤 봉입 압력이 1(torr)의 경우 램프가 점등해서 안전상태에 도달하기 전에 중도에서 꺼지는 일이 생겨, 300(torr)에서는 램프가 점등 개시하지 않았다. 따라서, 아르곤봉입압력은 10 내지 200(torr)의 범위가 적당하다.0.63 × 10 -6 gram atoms / cm 3 of mercury iodide and 0.62 × 10 -6 mol / cm 3 of iron in a quartz ball-shaped lamp having an inner diameter of 30 mm, a thickness of 0.5 mm, and an inner volume of about 14.1 cm, When argon encapsulation pressure is changed to 1, 5, 10, 40, 100, 200, 300 (torr) at room temperature, when argon encapsulation pressure is 1 (torr) Something happened, and the lamp did not start lighting at 300 (torr). Therefore, argon encapsulation pressure is appropriately in the range of 10 to 200 (torr).

또한 요오드의 봉입량에 대해서는 실직적으로 유효한 양의 요오드화 철을 형성하기 위해 충분한 양을 필요로 하며, 최대 봉입량에서는 요오드화 수은으로서 봉입했을 경우 1.4mg/㎤ 즉 6.2×10-5그램원자/㎤까지 봉입할 수 있다. 그 이유는 요오드이 봉입량이 6.2×10-6그램원자/㎤를 초과하면 점등중램프의 발광에 얼룩이 생겨, 방전이 흔들려서 불안정해지기 때문이다. 따라서, 요오드봉입량은 최저의 요오드화 철 0.1×10-6그램원자/㎤를 형성하는데 필요한 0.2×10-6그램원자/㎤ 내지 6.2×10-6그램원자/㎤의 범위가 아니면 안된다.In addition, the amount of iodine encapsulated is sufficient to form a practically effective amount of iron iodide, and the maximum amount of encapsulated 1.4 mg / cm 3 or 6.2 × 10 -5 gram atoms / cm 3 when encapsulated as mercuric iodide I can enclose it. The reason for this is that when the amount of iodine contained exceeds 6.2 x 10 -6 gram atoms / cm 3, the luminescence of the lit lamp will be uneven and the discharge will be unstable and unstable. Therefore, the amount of iodine encapsulation must be in the range of 0.2 × 10 −6 gram atoms / cm 3 to 6.2 × 10 −6 gram atoms / cm 3 required to form the lowest iron iodide 0.1 × 10 −6 gram atoms / cm 3.

실시예 1로서 내경 30mm, 살두께 0.5mm, 내용적 14.1㎤의 투광성 석영의 램프이며, 같은 재질의 직경 3mm, 길이 10mm의 돌출부를 양끝에 설치한 램프내에, 0.5mg의 철, 4mg의 요오드화 수은, 118mg의 수은과 100(torr)의 아르곤가스를 봉입한 램프로 했을 경우, 안정시의 광출력(상대치) 206 임의의 단위를 얻었다. 이것은 수은만을 봉입했을 경우의 약 4.1배이다. 또 광출력이 안정시의 80%에 달하기까지의 시간을 안정시간으로 하고, 이 안정시간은 17.0초였다.Example 1 is a lamp made of light transmissive quartz having an inner diameter of 30 mm, a flesh thickness of 0.5 mm, and an internal volume of 14.1 cm 3, and having 0.5 mm of iron and 4 mg of mercuric iodide in a lamp having projections of 3 mm in diameter and 10 mm in length of the same material. When using a lamp in which 118 mg of mercury and 100 (torr) of argon gas were enclosed, an arbitrary unit of stable light output (relative value) 206 was obtained. This is about 4.1 times that of mercury only. The time until the light output reached 80% of the rest was taken as the stabilization time, which was 17.0 seconds.

실시예 2로서 실시예 1에 사용한 램프를 사성하여, 램프내에 1.0mg의 팔라듐(palladum)과 4mg의 요오드화 수은은 118mg의 수은과 100(torr)의 아르곤가스를 봉입했을 경우, 광출력은 103 임의의 단위로 되어 수은만 2.1배가 얻어지고, 또 안정시간은 19.0초였다.When the lamp used in Example 1 was burned as Example 2 and 1.0 mg of palladium and 4 mg of mercuric iodide were charged with 118 mg of mercury and 100 (torr) of argon gas, the light output was 103 arbitrary. Only 2.1 times of mercury was obtained in units of and the settling time was 19.0 seconds.

여기서, 발명자들이 실시한 일련의 실험에 대해 표 2에 나타낸다.Here, Table 2 shows a series of experiments carried out by the inventors.

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00003
Figure kpo00003

표 2에 있어서, * 철의 봉입량을 그램원자/㎤로 나타냄.In Table 2, the * loading amount of iron is expressed in gram atoms / cm 3.

** 요오드화 수은의 봉입량중의 요오드분을 그램원자/㎤ 로 나타냄.** The iodine component in the amount of mercury iodide encapsulated is expressed in gram atoms / cm 3.

*** 수은봉입량.*** Mercury loading.

**** 요오드화 수은중의 수은분을 포함한 총수은 봉입량.**** Total amount of mercury, including mercury in iodide.

* 총수은 봉입량을 그램원자/㎤로 타나냄.* Total mercury loading is expressed in gram atoms / cm 3.

** 동형 램프에 수은만을 봉입했을 때의 광출력에 대한 비를 나타냄.** Shows the ratio of light output when only mercury is contained in a homogeneous lamp.

*** 요오드화 은을 봉입해서 얻어지는 최대 광출력치의 비를%로 나타냄.*** The ratio of the maximum light output value obtained by encapsulating silver iodide in%.

여기서, 상기 표 2에 표시되는 실험에 대해 약간의 설명을 가하면, 상술한 실시예 1 및 실험 A~D는 철의 봉입량을 바꾸고, 요오드화 철(FeI2)에 거의 충분한 요오드를 요오드화 수은(HgI2)의 형태로 봉입한 것으로서(램프를 점등시키면, 요오드화 수은의 요오드화 철이 반응해서 요오드화 철이 생성됨), 요오드화 철로서 3.8×10-7몰/㎤ 내지 19.1×10-7몰/㎤의 범위를 봉입했을 경우, 요오드화 철을 봉입해서 얻어지는 광출력의 최고치(실시예 14)의 거의 90% 이상의 광출력을 얻을 수 있다.Here, with a little explanation for the experiment shown in Table 2, Example 1 and Experiments A to D described above change the amount of iron encapsulation, and almost enough iodine to iron iodide (FeI 2 ) is added to mercury iodide (HgI). (2 ) When the lamp is turned on (when the lamp is turned on, the iron iodide of mercury iodide reacts to produce iron iodide), the iron iodide is enclosed in a range of 3.8 × 10 −7 mol / cm 3 to 19.1 × 10 −7 mol / cm 3 When it does, the light output of about 90% or more of the highest value (Example 14) of the light output obtained by encapsulating iron iodide can be obtained.

상술한 실시예 I 및 실험 E~H는 천의 봉입량을 일정하게 하고, 요오드화 수은의 양을 변화시켜, 봉입한 철에 대해, 요오드화 철로 되는데 부족한 요오드의 봉입량에서 요오드화 철로 되기보다도 과잉의 요오드의 향으로 한 것으로서, 과잉 요오드량이 20×10-7그램원자/㎤ 이하에서 최고 광출력의 거의 90% 이상의 광출력이 얻어졌다. 또 요오드화 철로 되기보다는 부족한 요오드량으로는 봉입 요오드량에 대해서 얻어지는 요오드화 철이 생기고, 철의 금속이 과잉분으로 되어, 생성되는 요오드화 철의 양에 따른 광출력이 얻어지는 철이 과잉일 경우는 요오드가 과잉으로 봉입되어 있는 것을 비교하여, 다소 짧은 점등시간으로 램프를 형성하고 있는 석영관의 내벽이 투명성을 잃어버리는 경향이 있다. 따라서 과잉 요오드량은 0.2×10-7그램원자/㎤ 내지 20×10-7그램원자/㎤ 정도가 바람직하다.Example I and Experiment E-H mentioned above make the amount of cloth constant, change the amount of mercury iodide, and the excess amount of iodine rather than iron iodide in the amount of iodine which is insufficient to become iron iodide with respect to iron encapsulated As the scent of, the light output of almost 90% or more of the maximum light output was obtained at an amount of excess iodine of 20 × 10 −7 gram atoms / cm 3 or less. In addition, when the amount of iodine that is insufficient, rather than iron iodide, is obtained, iron iodide obtained with respect to the amount of iodine encapsulated, the metal of iron becomes excess, and the amount of iron iodide produced is excessive. In comparison with the encapsulation, the inner wall of the quartz tube forming the lamp with a rather short lighting time tends to lose transparency. Therefore, the amount of excess iodine is preferably about 0.2 × 10 −7 gram atoms / cm 3 to about 20 × 10 −7 gram atoms / cm 3.

실험 I~K는 봉입물의 철과 요오드화 수은량을 일정하게 하고, 수은의 봉입량을 변화시킨 것이며, 1.76×10-5내지 4.13×10-5그램원자/㎤ 정도의 범위에서 요오드화 철을 봉입해서 얻어지는 최대 광출력의 약 90%이상이 광출력이 얻어진다.In experiments I to K, the amount of iron and mercury iodide in the inclusion was made constant and the amount of mercury encapsulated was changed, and the iron iodide was encapsulated in a range of about 1.76 × 10 −5 to 4.13 × 10 −5 gram atoms / cm 3. About 90% or more of the maximum light output obtained is obtained.

상술한 실시예 I 및 실험 L~P는 철 및 요오드화 수은과 수은의 봉입량을 일정하게 하고, 아르곤압력을 변화시킨 것으로서, 20~150(torr)의 범위에서는 요오드화 철을 봉입해서 얻어지는 최고의 광출력치 및 그 이상의 광출력치 및 그 95% 이상의 광출력이 얻어졌다. 실험 L의 경우는 램프를 점등하고 나서 안정되기까지 사이에 중도에서 꺼질듯한 경향이 있었다. 실시예 18의 경우는 다소 점등하기 어려운 경향이 있고, 30~130(torr) 정도의 아르곤을 봉입하는 것이 바람직하다.Examples I and Experiments L to P described above were made of iron and mercury iodide and mercury, and the argon pressure was varied. In the range of 20 to 150 (torr), the highest light output obtained by encapsulating iron iodide Values and higher light output and 95% or more light output were obtained. In the case of Experiment L, there was a tendency to turn off midway from the time of turning on the lamp to stabilization. In the case of Example 18, it tends to be a little hard to light, and it is preferable to enclose about 30-130 (torr) argon.

이상 설명한 바와 같이 이 무전극 방전램프의 파장 350nm~450nm 범위에 방사하는 광출력을 증대시킬 수 있고, 더우기 안정시간을 짧게 할 수 있다. 또 램프가 무전극이 기때문에 동작중 광출력의 감쇠도 적으며 수명이 긴 램프를 제공할 수 있다.As described above, the light output emitted in the wavelength range of 350 nm to 450 nm of the electrodeless discharge lamp can be increased, and further, the settling time can be shortened. In addition, since the lamp is an electrodeless, the light output of the operation is less attenuated and can provide a long-life lamp.

그리고 이상의 설명에 있어서, 봉입금속으로서 철 및 팔라듐에 대해서 설명하였지만, 이 이외의 발광금속으로서 철그룹의 니킬, 코발트도 사용할 수 있음을 확인하고 있다.In the above description, iron and palladium have been described as encapsulation metals, but it has been confirmed that nickel and cobalt of iron groups can also be used as light emitting metals other than this.

Claims (21)

(정정) 마이크로파 전자계내에서 점등되는 재질이 석영으로 형성되고, 형상이 공모양의 무전극 방전램프에 있어서, 램프내용적에 대하여 0.5×10-5그램원자/㎤ 내지 5.5×10-5그램원자/㎤의 수은과, 1.5×10-7그램원자/㎤ 내지 6.2×10-6그램원자/㎤의 할로겐과, 디스프로슘, 홀륨, 툴륨 및 스칸듐중 한종류 이사의 첨가 금속을 총량으로 0.5×10-7그램원자/㎤ 내지 6×10-7그램원자/㎤와, 시동용 희가스를 봉입한 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) In a non-electrode discharge lamp in which a material to be lit in a microwave electromagnetic field is formed in a shape of a ball and a ball-shaped electrode, 0.5 × 10 -5 gram atoms / cm 3 to 5.5 × 10 -5 gram atoms / 0.5 x 10 -7 total amount of cm 3 mercury, 1.5 x 10 -7 gram atoms / cm 3 to 6.2 x 10 -6 gram atoms / cm 3 halogen, and additive metals of one type of dysprosium, holmium, thulium and scandium An electrodeless discharge lamp comprising gram atoms / cm 3 to 6 × 10 −7 gram atoms / cm 3 and rare gas for starting. (정정) 제1항에 있어서, 램프내용적에 대하여 수은을 1.76×10-5그램원자/㎤ 내지 5.3×10-5그램원자/㎤, 또한 첨가 금속을 총량으로 1.3×10-7그램원자/㎤ 내지 3.9×10-7그램원자/㎤를 봉입한 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) The method according to claim 1, wherein mercury is 1.76 × 10 −5 gram atoms / cm 3 to 5.3 × 10 −5 gram atoms / cm 3 with respect to the lamp content, and 1.3 × 10 −7 gram atoms / cm 3 in total amount of the added metal. To 3.9 × 10 −7 gram atoms / cm 3. (정정) 제1항에 있어서, 램프내용적에 대하여 수은을 1.76×10-5그램원자/㎤ 내지 5.3×10-5그램원자/㎤, 또한 첨가 금속을 총량으로 2.5×10-7그램원자/㎤ 봉입한 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) The method according to claim 1, wherein mercury is 1.76 × 10 −5 gram atoms / cm 3 to 5.3 × 10 −5 gram atoms / cm 3 with respect to the lamp content, and 2.5 × 10 −7 gram atoms / cm 3 in total amount of the added metal. An electrodeless discharge lamp, characterized in that sealed. (정정) 제3항에 있어서, 그램원자/㎤의 단위의 수치로 할로겐은 첨가금속의 총량의 3배 이상 봉입한 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) The electrodeless discharge lamp according to claim 3, wherein the halogen is encapsulated at least three times the total amount of the added metal in a numerical value in units of gram atoms / cm 3. (정정) 제3항에 있어서, 그램원자/㎤의 단위의 수치로 할로겐은 첨가금속의 총량 이상 봉입한 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) The electrodeless discharge lamp according to claim 3, wherein halogen is encapsulated in the amount of gram atoms / cm 3 or more in the total amount of the additive metal. (정정) 제3항에 있어서, 할로겐은 요오드인 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) The electrodeless discharge lamp according to claim 3, wherein the halogen is iodine. (정정) 제3항에 있어서, 희가스는 아르곤인 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) The electrodeless discharge lamp according to claim 3, wherein the rare gas is argon. (삭제)(delete) (삭제)(delete) (정정) 마이크로파 전자계내에서 점등되는 재질이 석영으로 형성되고, 형상이 공모양의 무전극 방전램프에 있어서, 내부에 시동용 희가스에 더해서, 램프내용적에 대하여 0.7×10-5그램원자/㎤ 내지 5.5×10-5그램원자/㎤의 수은과, 0.2×10-6그램원자/㎤ 내지 6.2×10-6그램원자/㎤의 할로겐과, 철, 니켈, 코발트 및 팔라듐중 한종류 이상의 첨가 금속을 총량으로 0.1×10-6그램원자/㎤ 내지 2.3×10-6그램원자/㎤ 봉입한 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) In a non-electrode discharge lamp whose material is lit in a microwave electromagnetic field and whose shape is ball-shaped, in addition to the rare gas for starting inside, from 0.7 x 10 -5 gram atoms / cm 3 to the lamp contents Mercury of 5.5 x 10 -5 gram atoms / cm 3, halogen of 0.2 x 10 -6 gram atoms / cm 3 to 6.2 x 10 -6 gram atoms / cm 3, and one or more additional metals of iron, nickel, cobalt and palladium An electrodeless discharge lamp comprising 0.1 x 10 -6 gram atoms / cm 3 to 2.3 x 10 -6 gram atoms / cm 3 encapsulated in total amount. (정정) 제10항에 있어서, 램프내용적에 대하여 수은을 1.76×10-6그램원자/㎤ 내지 4.13×10-5그램원자/㎤, 또한 첨가 금속을 총량으로 3.8×10-7그램원자/㎤ 내지 1.91×10-6그램원자/㎤ 봉입한 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) The method according to claim 10, wherein mercury is 1.76 × 10 −6 gram atoms / cm 3 to 4.13 × 10 −5 gram atoms / cm 3 with respect to the lamp content, and 3.8 × 10 −7 gram atoms / cm 3 in total amount of the added metal. To 1.91 x 10 -6 gram atoms / cm 3 encapsulated electrodeless discharge lamp. (정정) 제10하에 있어서, 램프내용적에 대하여 수은을 2.5×10-5그램원자/㎤, 할로겐을 0.2×10-6그램원자/㎤ 내지 6.2×10-6그램원자/㎤, 또한 첨가 금속을 총량으로 0.5×10-6그램원자/㎤ 내지 1.0×10-6그램원자/㎤ 봉입한 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) Under 10, mercury is 2.5 × 10 -5 gram atoms / cm 3, and halogen is 0.2 × 10 -6 gram atoms / cm 3 to 6.2 × 10 -6 gram atoms / cm 3 with respect to the lamp content. An electrodeless discharge lamp comprising a total amount of 0.5 x 10 -6 gram atoms / cm 3 to 1.0 x 10 -6 gram atoms / cm 3 encapsulated. (정정) 제10항 내지 제12항중 어느 한항에 있어서, 희가스를 10토르 내지 200토르 봉입한 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) The electrodeless discharge lamp according to any one of claims 10 to 12, wherein rare gas is encapsulated in 10 to 200 torr. (정정) 제10항 내지 제12항중 어느 한항에 있어서, 희가스를 20토르 내지 150토르 봉입한 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) The electrodeless discharge lamp according to any one of claims 10 to 12, wherein a rare gas is sealed in an amount of 20 to 150 torr. (정정) 제10항 내지 제12항중 어느 한항에 있어서, 희가스를 30토르 내지 130토르 봉입한 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) The electrodeless discharge lamp according to any one of claims 10 to 12, wherein rare gas is sealed in 30 to 130 torr. (정정) 제10항 내지 제12항중 어느 한항에 있어서, 그램원자/㎤의 단위의 수치로 할로겐을 첨가금속의 총량의 2배 이상 봉입한 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) The electrodeless discharge lamp according to any one of claims 10 to 12, wherein halogen is encapsulated at least twice the total amount of the added metal in a value of a unit of gram atoms / cm 3. (정정) 제10항 내지 제12항중 어느 한항에 있어서, 할로겐은 요오드인 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) The electrodeless discharge lamp according to any one of claims 10 to 12, wherein halogen is iodine. (정정) 제10항 내지 제12항중 어느 한항에 있어서, 희가스른 아르곤인 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) The electrodeless discharge lamp according to any one of claims 10 to 12, which is rare gaseous argon. (삭제)(delete) (삭제)(delete) (정정) 제16항에 있어서, 그램원자/㎤ 단위의 수치로 할로겐을 첨가금속의 총량의 2배 이상이며 또한 과잉량이 0.2×10-7그램원자/㎤ 내지 20×10-7그램원자/㎤ 로 되도록 봉입한 것을 특징으로 하는 무전극 방전램프.(Correction) The method according to claim 16, wherein the halogen is added at a numerical value in gram atoms / cm 3 and at least twice the total amount of the additive metal, and the excess amount is 0.2 × 10 -7 gram atoms / cm 3 to 20 × 10 -7 gram atoms / cm 3 An electrodeless discharge lamp, characterized in that sealed to be.
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