JP2000149867A - 放電ランプ - Google Patents
放電ランプInfo
- Publication number
- JP2000149867A JP2000149867A JP11316906A JP31690699A JP2000149867A JP 2000149867 A JP2000149867 A JP 2000149867A JP 11316906 A JP11316906 A JP 11316906A JP 31690699 A JP31690699 A JP 31690699A JP 2000149867 A JP2000149867 A JP 2000149867A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc tube
- tube
- glass
- lamp
- outer tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
- H01J61/18—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/30—Vessels; Containers
- H01J61/302—Vessels; Containers characterised by the material of the vessel
Landscapes
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水銀が存在しない放電ランプを提供する。
【解決手段】 放電ランプが希ガスと金属バリウムとを
含む発光管を有し、この発光管がイットリア、酸化ガド
リニウム、酸化テルビウムの材料群から選択された材料
で作られている。
含む発光管を有し、この発光管がイットリア、酸化ガド
リニウム、酸化テルビウムの材料群から選択された材料
で作られている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は放電ランプ、特に無
水銀形蛍光ランプに関する。
水銀形蛍光ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】蛍光ランプのような放電ランプは周知で
あり、一般に希ガスと水銀が封入されている発光管を有
している。この放電ランプは広く利用され、一般に良好
に機能するが、放電ランプ内における水銀の存在は環境
上および安全上の問題を生ずる。水銀は有毒な重金属で
あり、そのランプの廃棄処理に危険が伴う。それを安全
に廃棄処理する経費はランプのコストに加算され、その
結果ランプが高価となる。
あり、一般に希ガスと水銀が封入されている発光管を有
している。この放電ランプは広く利用され、一般に良好
に機能するが、放電ランプ内における水銀の存在は環境
上および安全上の問題を生ずる。水銀は有毒な重金属で
あり、そのランプの廃棄処理に危険が伴う。それを安全
に廃棄処理する経費はランプのコストに加算され、その
結果ランプが高価となる。
【０００３】従って、水銀を含まないが少なくとも伝統
的な水銀ランプと同じように機能する放電ランプを作る
ことは、環境上、その製造過程における安全上、および
コスト低減に関して有利であると考えられる。
的な水銀ランプと同じように機能する放電ランプを作る
ことは、環境上、その製造過程における安全上、および
コスト低減に関して有利であると考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、発光
管の構成要素に水銀が存在していないような放電ランプ
を提供することにある。
管の構成要素に水銀が存在していないような放電ランプ
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明に基
づいて、発光管がイットリア、酸化ガドリニウム、酸化
テルビウムの材料群から選択された材料で作られ、この
発光管の中に希ガスを含む封入ガスが封入され、発光管
の中に金属バリウムが入れられ、発光管の両端が発光管
取付け架台に支持され、発光管および発光管取付け架台
がガラス製外管内に配置され、このガラス製外管がラン
プ口金で密封されていることを特徴とする放電ランプに
よって解決される。
づいて、発光管がイットリア、酸化ガドリニウム、酸化
テルビウムの材料群から選択された材料で作られ、この
発光管の中に希ガスを含む封入ガスが封入され、発光管
の中に金属バリウムが入れられ、発光管の両端が発光管
取付け架台に支持され、発光管および発光管取付け架台
がガラス製外管内に配置され、このガラス製外管がラン
プ口金で密封されていることを特徴とする放電ランプに
よって解決される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下図に示した実施例を参照し
て、本発明に基づく放電ランプの部品の新たな種々の構
成および組合せについて詳細に説明するが、この実施例
は単なる一例に過ぎず、本発明はこれに限定されない。
本発明の原理および特徴は、発明の範囲を逸脱すること
なしに多くの実施態様で実施できる。
て、本発明に基づく放電ランプの部品の新たな種々の構
成および組合せについて詳細に説明するが、この実施例
は単なる一例に過ぎず、本発明はこれに限定されない。
本発明の原理および特徴は、発明の範囲を逸脱すること
なしに多くの実施態様で実施できる。
【０００７】図１には、封入ガスが封入された発光管
（放電管）１０を有する放電ランプが概略的に示されて
いる。この発光管１０は好適にはイットリア（Ｙ
２Ｏ３）で作られているが、あるいはまた酸化ガドリニ
ウムあるいは酸化テルビウムで作られる。これらの材料
はすべてバリウムとの反応に対する抵抗力があることが
実証されている。そのような発光管は１９７９年９月４
日発行の米国特許第４１６６８３１号明細書に記載され
ている。発光管材料に例えばアルミナあるいはランタン
を添加することによって焼結性が改善される。低い酸素
分圧の雰囲気内で約２１００°Ｃで焼結することによっ
て、加工中に発光管は、高密度（理論密度の約９５％以
上）および高い透明度（総透過性の少なくとも約８５
％）になる。発光管の代表的な総透過性の値は約９５％
である。その発光管の寸法および形状は所望の用途に合
わされるが、得られた好適な特別形状は、直径約６．４
ｍｍ、両端間の距離約５１．９ｍｍの円筒形をしてい
る。
（放電管）１０を有する放電ランプが概略的に示されて
いる。この発光管１０は好適にはイットリア（Ｙ
２Ｏ３）で作られているが、あるいはまた酸化ガドリニ
ウムあるいは酸化テルビウムで作られる。これらの材料
はすべてバリウムとの反応に対する抵抗力があることが
実証されている。そのような発光管は１９７９年９月４
日発行の米国特許第４１６６８３１号明細書に記載され
ている。発光管材料に例えばアルミナあるいはランタン
を添加することによって焼結性が改善される。低い酸素
分圧の雰囲気内で約２１００°Ｃで焼結することによっ
て、加工中に発光管は、高密度（理論密度の約９５％以
上）および高い透明度（総透過性の少なくとも約８５
％）になる。発光管の代表的な総透過性の値は約９５％
である。その発光管の寸法および形状は所望の用途に合
わされるが、得られた好適な特別形状は、直径約６．４
ｍｍ、両端間の距離約５１．９ｍｍの円筒形をしてい
る。
【０００８】発光管１０は封入ガスが封入され、この封
入ガスは希ガスを含んでいるが、また５〜２０ｍｇの金
属バリウムも含んでいる。希ガスはネオンあるいはキセ
ノンなどであり、１〜１００トルの圧力範囲にある。発
光管１０内に更に、色をバランスするために金属ナトリ
ウム及び／又はカルシウム及び／又はストロンチウムの
ような添加物が入れられる。バリウムが後述する白色光
を発生するのと同じように放射することは既に見出され
ている。
入ガスは希ガスを含んでいるが、また５〜２０ｍｇの金
属バリウムも含んでいる。希ガスはネオンあるいはキセ
ノンなどであり、１〜１００トルの圧力範囲にある。発
光管１０内に更に、色をバランスするために金属ナトリ
ウム及び／又はカルシウム及び／又はストロンチウムの
ような添加物が入れられる。バリウムが後述する白色光
を発生するのと同じように放射することは既に見出され
ている。
【０００９】導電性の発光管取付け架台１２が発光管１
０をそれ自体公知のようにして支持している。発光管取
付け架台１２はステンレス鋼、ニッケル、モリブデンな
どのような剛性材料で作られている。発光管取付け架台
１２は上側横棒１４と下側横棒１６を有している。発光
管取付け架台１２にはガラス製外管２０と接触する複数
のばね状部材１８が固定されている。
０をそれ自体公知のようにして支持している。発光管取
付け架台１２はステンレス鋼、ニッケル、モリブデンな
どのような剛性材料で作られている。発光管取付け架台
１２は上側横棒１４と下側横棒１６を有している。発光
管取付け架台１２にはガラス製外管２０と接触する複数
のばね状部材１８が固定されている。
【００１０】ガラス製外管２０はランプ口金２２に固定
されている。このランプ口金２２は代表的には、ねじ込
みソケット（図示せず）に挿入されるニッケルめっきさ
れた黄銅製ねじ込み形口金である。ガラス製ステム２４
が外管２０の中に突出し、これを密封している。リード
２６、２８がステム２４を貫通して延び、その中に密封
して保持され、ガラス製外管２０の外からその内部への
電気接続部を形成している。
されている。このランプ口金２２は代表的には、ねじ込
みソケット（図示せず）に挿入されるニッケルめっきさ
れた黄銅製ねじ込み形口金である。ガラス製ステム２４
が外管２０の中に突出し、これを密封している。リード
２６、２８がステム２４を貫通して延び、その中に密封
して保持され、ガラス製外管２０の外からその内部への
電気接続部を形成している。
【００１１】発光管取付け架台１２は一方のリード２６
に固定されている。一対のゲッタ３０、３２が発光管取
付け架台１２に取り付けられている。このゲッタ３０は
外管内にある酸素を吸収して真空外管２０の完全性を保
証する働きをする。
に固定されている。一対のゲッタ３０、３２が発光管取
付け架台１２に取り付けられている。このゲッタ３０は
外管内にある酸素を吸収して真空外管２０の完全性を保
証する働きをする。
【００１２】発光管１０は両端にそれぞれ電極３４、３
６を有している。一方の電極３４は発光管取付け架台１
２の横棒１４に固定されて支持され、他方の電極３６は
他方の横棒１６で絶縁支持され、ステム２４を貫通して
延びるリード２８に電気接続されている。電極３４、３
６は好適にはタングステンで作られ、電極作動温度を低
下させるためにエミッタで被覆されている。一例におい
てそのエミッタは、高圧ナトリウムランプで使用されて
いる種類のバリウム・カルシウム・タングステン化合物
である。
６を有している。一方の電極３４は発光管取付け架台１
２の横棒１４に固定されて支持され、他方の電極３６は
他方の横棒１６で絶縁支持され、ステム２４を貫通して
延びるリード２８に電気接続されている。電極３４、３
６は好適にはタングステンで作られ、電極作動温度を低
下させるためにエミッタで被覆されている。一例におい
てそのエミッタは、高圧ナトリウムランプで使用されて
いる種類のバリウム・カルシウム・タングステン化合物
である。
【００１３】発光管１０の先端と発光管１０の中央との
温度差を減少させるために、断熱終端シールあるいはテ
ープ３８が、発光管１０の両端に電極３４、３６の近く
に巻き付けられている。このテープ３８は約６．０ｍｍ
の軸線方向長さ（即ちテープ幅）を有している。
温度差を減少させるために、断熱終端シールあるいはテ
ープ３８が、発光管１０の両端に電極３４、３６の近く
に巻き付けられている。このテープ３８は約６．０ｍｍ
の軸線方向長さ（即ちテープ幅）を有している。
【００１４】ガラス製外管２０は真空引きされ、内側面
にリン層４０が被覆されている。
にリン層４０が被覆されている。
【００１５】点灯中、リード２６、２８を介して電圧が
印加され、それにより、発光管１０の一端において電極
３６と発光管取付け架台１２と電極３４とによって、発
光管１０内の希ガスがイオン化され、これが発光管１０
を急速に加熱する。ランプの色はまず始めは希ガス分光
放射で支配されるが、発光管１０が加熱されると、バリ
ウムが放射を開始する。ランプはバリウム原子分光放射
およびイオン分光放射により波長が４５５、４９３、５
５３、６１４、６５０ｎｍ（ナノメートル）の白色光を
発すると仮定する。発光管１０がイットリアを添加され
たアルミナで作られ、１０ｍｇのバリウムが入れられ、
３３トルの圧力でキセノンが封入され、２．５Ａの電流
が印加され、発光管１０の中央温度が９００°Ｃとなっ
ている場合のこのランプにおける代表的なスペクトルが
図３に示されている。
印加され、それにより、発光管１０の一端において電極
３６と発光管取付け架台１２と電極３４とによって、発
光管１０内の希ガスがイオン化され、これが発光管１０
を急速に加熱する。ランプの色はまず始めは希ガス分光
放射で支配されるが、発光管１０が加熱されると、バリ
ウムが放射を開始する。ランプはバリウム原子分光放射
およびイオン分光放射により波長が４５５、４９３、５
５３、６１４、６５０ｎｍ（ナノメートル）の白色光を
発すると仮定する。発光管１０がイットリアを添加され
たアルミナで作られ、１０ｍｇのバリウムが入れられ、
３３トルの圧力でキセノンが封入され、２．５Ａの電流
が印加され、発光管１０の中央温度が９００°Ｃとなっ
ている場合のこのランプにおける代表的なスペクトルが
図３に示されている。
【００１６】外管の内側面にリン層４０を備えた実施例
において、中性バリウム原子からの近紫外線放射がその
リン層４０を刺激し、このリン層４０がランプの発光色
を改善する。
において、中性バリウム原子からの近紫外線放射がその
リン層４０を刺激し、このリン層４０がランプの発光色
を改善する。
【００１７】発光管１０内に飽和蒸気が存在しているの
で、ランプは電気泳動を防止するために、即ち発光管の
一端あるいは他端へのあらゆる活性イオンの移動を防止
するために、交流電流で点灯されねばならない。従って
交流電圧源および安定器インピーダンスアセンブリが必
要とされる。図２には、ランプを点灯するために使用さ
れる開閉装置付き直流回路が示されている。直流電源５
０の出力端は安定器インピーダンス５４を介してＨ形ブ
リッジ式開閉回路５２に接続されている。この開閉回路
５２は開閉装置５６を含み、その切換頻度はクロック５
８で決められる。安定器インピーダンス５４で維持され
る小電圧は、スイッチ機構を過渡状態から保護する働き
をする。
で、ランプは電気泳動を防止するために、即ち発光管の
一端あるいは他端へのあらゆる活性イオンの移動を防止
するために、交流電流で点灯されねばならない。従って
交流電圧源および安定器インピーダンスアセンブリが必
要とされる。図２には、ランプを点灯するために使用さ
れる開閉装置付き直流回路が示されている。直流電源５
０の出力端は安定器インピーダンス５４を介してＨ形ブ
リッジ式開閉回路５２に接続されている。この開閉回路
５２は開閉装置５６を含み、その切換頻度はクロック５
８で決められる。安定器インピーダンス５４で維持され
る小電圧は、スイッチ機構を過渡状態から保護する働き
をする。
【００１８】なお本発明は上述の図示した実施例に限定
されるものではなく、特許請求の範囲内における種々の
変更および等価的形態も本発明に含まれる。例えばねじ
込み形口金が図示され説明されているが、当該技術者に
おいて、別の形式の口金を利用し、瞬間点灯ランプに容
易に利用することができることは明らかである。
されるものではなく、特許請求の範囲内における種々の
変更および等価的形態も本発明に含まれる。例えばねじ
込み形口金が図示され説明されているが、当該技術者に
おいて、別の形式の口金を利用し、瞬間点灯ランプに容
易に利用することができることは明らかである。
【図１】本発明に基づく放電ランプ（バリウムランプ）
の実施例の概略断面図。
の実施例の概略断面図。
【図２】本発明に基づく放電ランプの点灯回路図。
【図３】バリウムランプにおける種々の波長のバリウム
放射強さを示した線図。
放射強さを示した線図。
１０ 発光管（放電管） １２ 発光管取付け架台 ２０ ガラス製外管 ２２ 口金
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード エイ スネルグローブ アメリカ合衆国 01923 マサチュセッツ ダンヴァース コルゲイト ストリート 10
Claims (3)
- 【請求項１】 発光管がイットリア、酸化ガドリニウ
ム、酸化テルビウムの材料群から選択された材料で作ら
れ、この発光管の中に希ガスを含む封入ガスが封入さ
れ、発光管の中に金属バリウムが入れられ、発光管の両
端が発光管取付け架台に支持され、発光管および発光管
取付け架台がガラス製外管内に配置され、このガラス製
外管が真空引きされ、ガラス製外管がランプ口金で密封
されていることを特徴とする放電ランプ。 - 【請求項２】 発光管内に少なくともナトリウム、カル
シウムおよびストロンチウムのいずれかで成る添加物が
入れられていることを特徴とする請求項１記載の放電ラ
ンプ。 - 【請求項３】 発光管が、バリウム・カルシウム・タン
グステン化合物を持つエミッタ合成物で被覆された一対
の電極を含んでいることを特徴とする請求項１記載の放
電ランプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US18969698A | 1998-11-10 | 1998-11-10 | |
| US09/189696 | 1998-11-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000149867A true JP2000149867A (ja) | 2000-05-30 |
Family
ID=22698403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11316906A Pending JP2000149867A (ja) | 1998-11-10 | 1999-11-08 | 放電ランプ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1001451B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000149867A (ja) |
| AT (1) | ATE247331T1 (ja) |
| CA (1) | CA2274199A1 (ja) |
| DE (1) | DE69910329T2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3622217A (en) * | 1969-06-30 | 1971-11-23 | Xerox Corp | Light producing system |
| DE2422411A1 (de) * | 1974-05-09 | 1975-12-11 | Philips Patentverwaltung | Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe |
| US4166831A (en) * | 1977-07-11 | 1979-09-04 | Gte Laboratories Incorporated | Transparent yttria ceramics and method for producing same |
| CA1311012C (en) * | 1988-05-13 | 1992-12-01 | Richard A. Snellgrove | Arc tube and high pressure discharge lamp including same |
-
1999
- 1999-06-09 CA CA002274199A patent/CA2274199A1/en not_active Abandoned
- 1999-10-21 DE DE69910329T patent/DE69910329T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-21 EP EP99121066A patent/EP1001451B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-21 AT AT99121066T patent/ATE247331T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-11-08 JP JP11316906A patent/JP2000149867A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69910329D1 (de) | 2003-09-18 |
| CA2274199A1 (en) | 2000-05-10 |
| EP1001451A1 (en) | 2000-05-17 |
| ATE247331T1 (de) | 2003-08-15 |
| EP1001451B1 (en) | 2003-08-13 |
| DE69910329T2 (de) | 2004-02-26 |
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