CN1989589A - 气体放电管 - Google Patents

Abstract

本发明为一种气体放电管(100)，其包括：封入了气体的密封容器(1)；配置在该密封容器(1)内的阳极部(4)；在密封容器(1)内相对阳极部(4)隔离配置，并在与该阳极部(4)之间发生放电的阴极部(7)；配置在阳极部(4)与阴极部(7)之间使放电通道变得狭窄的导电性放电通道限制部(6)，通过还包括由陶瓷所构成且在包围阴极部(7)的同时至少在电子射出侧有开口(8d)的阴极部罩(8)，由该阴极部罩(8)提高阴极部(7)的保温效果，且容易维持阴极部(7)的温度，减少电力消耗。

Description

气体放电管

技术领域

本发明涉及一种气体放电管，特别是涉及一种作为分光器和色谱仪等的光源使用的重氢灯一类的气体放电管。

背景技术

在现有技术中，公知的气体放电管具有封装有气体(重氢气体)的密封容器，配置在该密封容器内的阳极部、在密封容器内相对阳极部隔离配置并与在该阳极部之间发生放电的阴极部、配置在阳极部与阴极部之间使放电通道狭窄的导电性放电通道限制部。在这种气体放电管，如以下的专利文献1，2所述，阴极部构成为在起着加热器功能的线圈(灯丝线圈)上涂布热电子放射物质。另外，在专利文献1的技术中，被具有电子放射用开口的金属制的电极包围覆盖，另外，在专利文献2中，被金属制的前盖和具有电子放射窗的放电整流板包围。

专利文献1：日本特开平7-288106号公报

专利文献2：日本特开2002-151008号公报

在这里，这些文献所记载的阴极部，应该从阴极部适当地放射电子，需要由电源加热线圈并升温到规定的温度。但是，在上述日本专利文献1，2中，因为放热阴极部的温度相应地下降，所以需要对抗该放热的消耗电的电源，电源比较大型化，而不能实现含该电源的气体放电管的小型化，从而存在不能实现适用该气体放电管的，例如分光器等装置的小型化的问题。

发明内容

本发明就是为了解决这样的问题而完成的，目的是提供一种可实现电源的消耗低，并可实现小型化的气体放电管。

本发明的气体放电管，其特征在于，包括：封入了气体的密封容器；配置在该密封容器内的阳极部；在密封容器内相对阳极部隔离配置，并在与该阳极部之间发生放电的阴极部；在阳极部和阴极部之间配置，使形成在二者之间的放电通道变得狭窄的导电性放电通道限制部，还包括：包围阴极部的同时至少在电子放射侧具有开口的陶瓷制的阴极部盖。

根据这样的气体放电管，由于阴极部由保温性优异的陶瓷构成，且被至少在电子放射侧具有开口的阴极部盖包围，所以由该阴极部盖提高了阴极部的保温效果，容易维持阴极部的温度，电力消耗下降。

在这里，作为阴极部盖具体可以举出，具有上述开口形成为缝切口(slit)状，并且与阴极部盖一体化的陶瓷制的缝切口(slit)板部的结构。这样，通过使阴极部盖整体成为陶瓷，并使开口成为必要的最小限度，可以更加提高阴极部的保温效果，进一步降低电力消耗。

另外，阴极部盖以使阴极部可以放射电子的方式覆盖该阴极部的同时，以使具有阳极部以及放电通道限制部的组装体，在阳极部和阴极部之间可以放电的方式覆盖该组装体，并由陶瓷形成为一体。所以放电通道限制部没有多余的露出，也不需要用于提高放电效率的部件，减少了部件数量。

另外，放电通道限制部被夹着固定在覆盖阴极部盖的上述组装体的部分，和由陶瓷构成并设有连通放电通道的开口的放电通道限制部固定板之间，由此可以以少量的部件就容易地固定放电通道限制部。

另外，本发明的气体放电管，其特征在于，包括：封入了气体的密封容器；配置在该密封容器内的阳极部；在密封容器内相对阳极部隔离配置，且在与该阳极部之间发生放电的阴极部；配置在阳极部与阴极部之间，使形成在二者之间的放电通道变得狭窄的导电性放电通道限制部；还包括：包围阴极部的同时至少在电子放射侧具有开口的阴极部盖，和相应于该阴极部的开口而形成有缝切口状的开口的陶瓷制的缝切口板部。

根据这样的气体放电管，由于阴极部至少在阴极部的电子放射侧设置的开口形成为缝切口状，同时被具有陶瓷制的缝切口板部的阴极部盖包围，所以，由该阴极部盖提高了阴极部的保温效果，阴极部的温度容易维持，并且电力消耗下降。

根据这种气体放电管可以实现电源的低耗电，并可以实现含电源的气体放电管的小型化。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的气体放电管的纵向截面图。

图2是图1中的发光部组装体的分解立体图。

图3是表示本发明的其他的实施方式的气体放电管的纵截面图。

图4是表示本发明的又一实施方式的气体放电管的纵截面图。

符号说明

1密封容器；4阳极部；5放电通道限制部固定板；5x放电通道限制部固定板的开口；6放电通道限制部；6e放电通道狭窄开口；7阴极部；8、18、28阴极部盖；8a阳极侧覆盖部(覆盖组装体的部分)；8b、28b阴极侧覆盖部；8c缝切口板部；8d缝切口；8e阳极侧覆盖部的开口；100气体放电管。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的最佳实施方式进行详细说明。

为了易于理解，对各个附图中相同的构成元素尽可能标注相同的参考记号，并省略重复说明。

图1是表示本发明的实施方式的气体放电管的纵向截面图。图2是图1中的发光部组装体的分解立体图。气体放电管100为所谓端窗型重氢灯，作为分光器和色谱仪等的光源使用。如图1所示，该气体放电管100包括玻璃制的密封容器1，和收容在该密封容器1内的发光部组装体2。

密封容器1是具有圆筒状的侧管部1a，和封住该侧管部1a的下端侧的杆部1b，和封住上端侧的光射出窗1c的构成。在该密封容器1内封入有数百Pa左右压力的重氢气体。在杆部1b上，沿着规定的圆周上形成有多个(本实施方式为9个)开口，各开口分别被各个导电性的杆销9a、9b～9i(参照图2)通过并封住、固定。

收容在密封容器1内的发光部组装体2用于发生紫外线，如图1以及图2所示，从下面开始按顺序具有底座部3、阳极部4、放电通道限制部固定板5、放电通道限制部6以及阴极部7，还具有覆盖它们的阴极部盖8。

如图2所示，底座部3由电绝缘性陶瓷构成，且被构成为的圆板形状。在该底座部3上沿着圆周边缘形成有多个开口，上述杆销9a～9i分别通过各个开口。在该底座部3的上面形成有可收容并配置阳极部4的，形状为与该阳极部4的形状对应的浅凹部3a。

阳极部4为导电性的薄板，包括略呈圆板状的本体部分4a，和从该本体部分4a的周围边缘的两处在半径方向上水平延伸的一对延伸部分4b、4c，如图1所示，以其上面与底座部3的上面成为一个面的方式，被收容在底座部3的凹部3a中。如图2所示，该阳极部4在其延伸部分4b、4c上分别具有开口4d、4e，杆销9c、9d通过该开口4d、4e并与其前端部电连接。

放电通道限制部固定板5由陶瓷构成并且略呈扇形，其被载置成与底座部3以及阳极部4的大致中央部分重叠。在该放电通道限制部固定板5上，在其大致中央处，设有可以通过形成在阳极部4与阴极部7之间的放电通道，并且使阳极部4的本体部分4a露出的开口5x。在含放电通道限制部固定板5的开口5x的宽度窄的一侧(图示右侧)的上面，形成有可以收容配置放电通道限制部6且形状为与该放电通道限制部6的形状对应的浅凹部5a，在其宽度宽的一侧(图示左侧)的上面，形成有用于立着设置阴极部7的凸部5b。在放电通道限制部固定极5的凹部5a的窄宽度侧的位置上设有开口5c，杆销9e通过该开口5c。另外，在放电通道限制部固定板5的凸部5b上分别设有一对开口5d、5e，杆销9a、9b分别通过该开口5d、5e。

放电通道限制部6为导电性的薄板，包括略呈圆板状的本体部分6a，和从该本体部分6a的周围边缘在半径方向上水平延伸的延伸部分6b，如图1所示，以其上面与放电通道限制部固定板5的上面成一个面的方式，被收容在放电通道限制部固定板5的凹部5a中。如图2所示，该放电通道限制部6在其延伸部分6b上具有开口6c，杆销9e通过该开口6c并与其前端部电连接。

另外，在放电通道限制部6上，如图1以及图2所示，在与放电通道限制部固定板5的开口5x同轴的位置，形成有电弧球(arc ball)成形用的凹部6d。该凹部6d收容由放电产生的电弧球，为了有效地采光，形成为向着光射出窗1c变宽的杯状。在该放电通道限制部6的凹部6d的底面，设有直径为0.5mm左右的小直径的放电通道狭窄开口6e，由此，可在凹部6d内制作出扁平球状的电弧球。

阴极部7是在起着加热器功能的线圈(灯丝线圈)上涂布热电子放射物质，例如氧化钡等而构成的。如图2所示，该阴极部7的线圈的两端部，通过放电通道限制部固定板5的凸部5b上的开口5d、5e并垂直地设置着，与通过该开口5d、5e的杆销9a、9b电连接。

如图1以及图2所示，阴极部罩8为圆筒状，包括：覆盖阳极部4和放电通道限制部6等组装体的阳极侧覆盖部8a，和覆盖阴极部7的阴极侧覆盖部8b，该阴极侧覆盖部8b是在该阳极侧覆盖部8a的阴极部7侧的上部，使阳极侧覆盖部8a内的空间连通的方式连着设置并向上方突出，形状为在将与阳极侧覆盖部8a同轴同径的圆筒，在不含轴线的位置沿轴线方向垂直切断时形成的较小的部分的形状，该阳极侧覆盖部8a以及阴极侧覆盖部8b由陶瓷形成为一体。

阴极部罩8的阴极侧覆盖部8b，在放电通道狭窄开口6e的轴心侧(阴极部7的电子放射侧)的缝切口板部8c上，具有用于射出电子的缝切口8d。另一方面，阳极侧覆盖部8a，在与放电通道限制部同定板5的开口5x、放电通道限制部6的放电通道狭窄开口6e同轴的位置，具有用于连通上述放电通道的开口8e。该开口8e的大小设定为，可以提高放电效率且使放电通道限制部6适当地露出(减少不必要的露出)。另外，如图2所示，阳极侧覆盖部8a分别具有开口8f～8i，在位于阳极部4、放电通道限制部固定板5的外侧的上方并延伸露出的其余的杆销9f～9i，分别通过该8f～8i并且其前端部分别被固定连接。由此，阴极部罩8被固定的同时，在该阴极部罩8和底座部3之间，阳极部4、放电通道限制部固定板5、以及放电通道限制部6被重叠夹着固定。

下面，对具有这样的构成的气体放电管100的工作进行说明。首先，在放电前20秒左右，由阴极用外部电源(未图示)通过杆销9a、9b向阴极部7供给10W左右的电，对构成阴极部7的线圈进行预热。然后，在阴极部7和阳极部4之间由主放电用外部电源(未图示)通过杆销9c、9d施加160V左右的电压，做好电弧放电的准备。

然后，由触发用外部电源(未图示)在放电通道限制部6和阳极部4之间通过杆销9e、9c、9d施加规定的电压，例如施加350V左右的电压。这样，就在阴极部7和放电通道限制部6之间以及在阴极部7和阳极部4之间依次发生放电，在阴极部7与阳极部4之间发生起动放电。发生起动放电的话，在阴极部7与阳极部4之间维持电弧放电(主放电)，在放电通道限制部6的凹部6d内发生电弧球。由此，由该电弧球出来的紫外线，以极高的亮度的光透过光射出窗1c放射到外部。另外，在放电时，通过阴极侧覆盖部8b防止从阴极部7出来的飞溅物或蒸发物附着在光射出窗1c。

在这种气体放电管100中，由于阴极部7由具有优异保温性的陶瓷所构成，且只有电子放射用的缝切口8d由被设置为必要最小限度的开口的阴极部罩8的阴极侧覆盖部8b所包围，所以该阴极侧覆盖部8b使阴极部7的保温效果显著提高。因此，容易维持阴极部7的温度，电力消耗下降，结果可以实现含电源的气体放电管100的小型化。

另外，由于阴极部罩8以如下方式由陶瓷形成为一体，该方式为：其***侧覆盖部8b以使阴极部7可以放射电子的方式覆盖阴极部7，同时，其阳极侧覆盖部8a以使具有阳极部4以及放电通道限制部6的组装体可以放射电子的方式覆盖该组装体。所以不必过多地露出放电通道限制部6，不需要用于提高放电效率的部件(相当于本实施方式的阳极侧覆盖部8a的上部的其他部件)。由此，实现了部件数量的减少和成本的降低。

另外，由于放电通道限制部6被夹着固定在覆盖阴极部罩8的上述组装体的部分的阳极侧覆盖部8a的上壁部，和设有连通放电通道的开口5x的放电通道限制部固定板5之间，所以可以使用少量的部件就可容易固定放电通道限制部6，进一步实现低成本。

上面，基于其实施方式对本发明进行了具体说明，但本发明并不限定于上述实施方式，例如，在上述实施方式中，将阴极部罩8的阴极侧覆盖部8b的开口成为必要的最小限度，只在构成阴极侧覆盖部8b的缝切口板部8c上设置作为开口的缝切口8d，其保温效果比上述实施方式多少有些降低，但也可以在阴极侧覆盖部8b的上壁部、与周围壁部的缝切口8d相反侧的部分、周围壁部的侧部等处设置其他开口(不是电子射出用的开口)。另外，也可以如图3所示的阴极部罩18那样在阴极侧覆盖部8b上没有缝切口板部8c，该缝切口板部8c的部分为全开口。

另外，如图4所示具有：包围阴极部7的同时至少在电子射出侧有开口(也可以除了电子射出侧之外具有其他开口)的阴极部罩28，该阴极部罩28的阴极侧覆盖部28b，也可以在阴极部7的电子射出侧，作为开口设有放射电子的缝切口8d，同时具有由陶瓷构成的缝切口板部8c，其他的部分由例如金属等构成其他部件28f，可以是与缝切口板部8c接合的构成。即，也可以只是阴极侧覆盖部28b的缝切口板部8c由陶瓷构成。即使是这样的结构，保温效果虽然比上述实施方式降低，但仍然可以得到与现有技术相比得到提高的保温效果。

产业上的可利用性

本发明的气体放电管适用于作为分光器和色谱仪等的光源使用的重氢灯等的构成。

Claims (5)

1.一种气体放电管，其特征在于，

包括：

封入了气体的密封容器；

配置在该密封容器内的阳极部；

在所述密封容器内相对所述阳极部隔离配置，并在与该阳极部之间发生放电的阴极部；

配置在所述阳极部与所述阴极部之间，使形成在二者之间的放电通道变得狭窄的导电性放电通道限制部，

还包括：包围所述阴极部的同时至少在电子射出侧具有开口的陶瓷制的阴极部罩。

2.如权利要求1所述的气体放电管，其特征在于，

所述阴极部罩的所述开口形成为缝切口状的同时，还包括与所述阴极罩成为一体的陶瓷制的缝切口板部。

3.如权利要求1或2所述的气体放电管，其特征在于，

所述阴极部罩由陶瓷形成为一体，以使所述阴极部可以放射电子的方式覆盖该阴极部，同时使具有所述阳极部以及所述放电通道限制部的组装体，在所述阳极部和所述阴极部之间可以放电的方式覆盖该组装体。

4.如权利要求3所述的气体放电管，其特征在于，

所述放电通道限制部被夹持并固定在覆盖所述阴极部罩的所述组装体的部分，和由陶瓷构成的设有连通所述放电通道的开口的放电通道限制部固定板之间。

5.一种气体放电管，其特征在于，

包括：

封入了气体的密封容器；

配置在该密封容器内的阳极部；

在所述密封容器内相对所述阳极部隔离配置，并在与该阳极部之间发生放电的阴极部；

配置在所述阳极部与所述阴极部之间，使形成在二者之间的放电通道变得狭窄的导电性放电通道限制部，

还包括：包围所述阴极部的同时至少在电子射出侧具有开口的阴极罩，和相应于所述阴极部的开口而形成有缝切口状的开口的陶瓷制的缝切口板部。

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