JP2002050316A - 希ガス低圧放電ランプと、希ガス低圧放電ランプを製造する方法と、ガス放電ランプの適用法 - Google Patents
希ガス低圧放電ランプと、希ガス低圧放電ランプを製造する方法と、ガス放電ランプの適用法Info
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Abstract
成する希ガス低圧放電ランプの利点を利用することを可
能にさせるランプと、特に美容目的及び治療目的に好適
なこのようなランプを製造する方法とを提供することを
目的とする。 【解決手段】 特に美容目的又は治療目的のために紫外
線光を発生する希ガス低圧放電ランプは放電容器を有
し、この放電容器が、希ガスで充填され、UV光に少な
くとも部分的に透き通って見え、所望のスペクトル範囲
を利用するよう放電容器中で生成される励起放射線によ
って励起されることによりUV光を放射する蛍光体で少
なくとも部分的にコーティングされる。
Description
ンプと、希ガス低圧放電ランプを製造する方法と、ガス
放電ランプの様々な適用法、特に、美容目的又は治療目
的とに関する。
れら放電ランプは、例えば、LCDディスプレイのバッ
クグラウンド照明の機能を担う。更に、WO98/19
327は、ある治療目的のために厳密に制限されたスペ
クトル線で光を生成するキセノンランプを開示する。し
かしながら、このランプは、幅広い適用範囲には、特に
日光浴室中の日焼け用ランプとしては適切でない。
2つの蛍光体を具備する水銀低圧ガス放電ランプであ
り、他方で蛍光体を具備しない高圧水銀蒸気ランプであ
る。夫々のタイプのランプは、主にUV−A範囲で出射
する。一方で蛍光体を具備するランプの場合に蛍光体の
成分を用いてUV−Aスペクトルを調節することが有利
的に可能であり、他方で各ランプは非常に毒性がある水
銀を不都合に含む、つまり、非常に注意して廃棄されな
ければならない。
特に、皮膚の色及び日焼け効果の永続性は、皮膚が赤く
なること(紅斑)と即座の及び遅延された色素の形成と
が夫々放射されたUV光の波長に強く依存することを示
すため、UV源のスペクトルの電力分配に主に依存す
る。従って、ランプのスペクトルを所望の方法で変更す
るよう追加のUV−B蛍光体が幾つかのランプのタイプ
に追加される。ランプのスペクトルは、UV−B/UV
−A、UV−A1/UV−A2、紅斑B/紅斑Aの比を
用いて通常識別される。量は、UV−A1=340乃至
400ナノメートル(nm)、UV−A2=320乃至
340nm、紅斑B=280乃至320nm、紅斑A=
320乃至400nm、UV−B=280乃至320n
m内の波長範囲内で通常変化される。
LAP)及びBaSi2O5(BSP)の混合に基づく
ランプが最近開発された。これらのランプは、太陽の紅
斑効果スペクトルと非常に類似する紅斑効果スペクトル
を示す。
したが、水銀プラズマの使用と直接的に関係する不利な
点がまだ幾つかある。従って、例えば、水銀プラズマの
幾つかのスペクトル線はUV範囲(297,312.
5,及び,365nm)にあり、幾つかは可視範囲(4
05,435,546,及び,579nm)にある。こ
れら可視な水銀蒸気線の存在は、消費者によって望まれ
ない青色を帯びた現われをこれらランプの光に対して与
える。更にUV範囲の水銀蒸気線は、蛍光体を手段とし
てUVスペクトルの自由な調節可能性と干渉し、このよ
うなランプの特定パラメータの計算において考慮される
べきである。
定性である。従って、例えば、ある蛍光体、例えば、B
SPとの水銀の相互作用は、ランプの寿命の間にUV効
果を強く減少させるUV吸収層もたらす。更に、所望の
UV光はランプの始まり挙動のために即座に利用できな
い。最後に、ランプの幾何学は管の形状に限定され、そ
れにより、例えば、日焼け用の寝いすのようなより広い
表面積にわたって適切な光分布を得るために、互いと隣
り合わせに配置されるランプの分野が使用される。幾つ
かのランプが互いと隣り合わせに配置されるにも関わら
ず、完全に一様な光分布は決して得られない。
スペクトル範囲のUV光を生成する希ガス低圧放電ラン
プの利点を利用することを可能にさせる、冒頭段落にお
いて述べた種類のランプと、特に美容目的及び治療目的
に好適なこのようなランプを製造する方法とを提供する
ことを目的とする。
填され、UV光に対して少なくとも部分的に透き通って
見える放電容器を含む希ガス低圧放電ランプを手段とし
て実現され、この放電容器は、放電容器中で発生される
励起光によって励起されるときUV光を放射する蛍光体
で少なくとも部分的にコーティングされる。
イプの光が始動の直後に利用でき得る点であり、水銀蒸
気放電ランプでは水銀が最初に蒸発されるべきである。
ランプの更なる利点は、通常動作の20,000時間以
上といったその非常に長い使用可能な寿命である。更
に、ランプは、有毒な水銀を含まないため環境にも好意
的である。
け出射するキセノン又はネオンのような希ガスは、UV
及び/又は可視範囲において更なるプラズマ輝線を有し
ない290乃至400nmの範囲における広帯域の出射
を含むUV源が日焼け目的のために望ましいため、放電
容器中で使用され得る。これら2つのガスの混合物を使
用することも有用である。生成された短い波長は、一つ
の蛍光体又は幾つかの蛍光体の混合によって適切なUV
−A及び/又はUV−B光に変化されてもよい。これ
は、どのプラズマ線も可視範囲中に無く、それによりラ
ンプによって放射される光がユーザによって好ましくな
いと認識されないといった利点を有する。
少なくとも部分的にガラス、好ましくは、312.6n
mの波長の光に対して20乃至70%の透過率を有する
ガラスから形成される。
れる蛍光体又は蛍光体の混合物にだけ依存するランプの
製造を有利的に可能にさせる。蛍光体又は幾つかの蛍光
体の組み合わせ即ち混合物が使用されるとき特に有利で
あることが分かり、このとき、放電容器中で発生される
励起光によって励起されることにより放射される光の1
%未満が290nmより下の波長を有し、放射された光
の1%乃至10%が290乃至320nmの波長を有
し、放射された光の5%未満が400nmより上の波長
を有する。
はBaSi2O5:Pb(略してBSP)、CeMgA
l11O19(CAM)、LaPO4:Ce(LA
P)、SrB4O7:Eu(SBE)、及び、(Sr,
Ba)MgSi2O7:Pb(SMS)のような蛍光体
の組み合わせの使用を可能にさせる。これらの蛍光体
は、特に希ガス放電ランプが主に出射される140乃至
190nmの範囲にあるVUVによって励起されるとき
高い効果を有し、比較的小さい幅を夫々有する各出射帯
域はUV−A及び/又はUV−B範囲にあり、出射は、
例えば、日焼け効果が特に高い一つの範囲に集中され得
る。UV−B蛍光体例えば、LAPとUV−A蛍光体、
例えば、BSPの組み合わせの使用は、所与の所望のス
ペクトルの所望の近似が実現されるようランプの特定パ
ラメータを調節することが可能となる。
好ましい方向に放射されるべきであるため、放電容器中
で生成される高エネルギーUV光が放電容器のある部分
にまで案内され得るようにUV光反射層、特にMgO及
び/又はAl2O3を有する層が、放電容器の部分上に
設けられてもよく、このある部分においてランプが非常
に高い効果、従って、高い日焼け電力を有するよう低エ
ネルギーUV光に変換されるべきである。
に管の形状でなくてはならない一方で、本発明によるラ
ンプは、特に日焼け用ランプの場合に、例えば、湾曲又
は平坦でもよい、ランプの幾何学の完全に新しく、自由
な設計を有利的に可能にさせる。それにより、放電容器
をランプによって照射されるべき表面の輪郭に適合させ
ることが可能となる。
の対応する製造工程を提案する。本願では、特に、適用
されるべき蛍光体の懸濁液が用意され、放電容器の内側
に設けられてもよい。これに対する適切な工程は、2乃
至6mg/cm2の範囲内にあるコーティングの重さが
有利とされるフラッシュ又はシールコーティング工程で
あることが好ましい。その後、例えば、バインダの焼出
し又はベーキングアウトを通じて懸濁液が固定され、放
電容器が密閉され給気される。
容器並びにこのような放電容器のための製造方法を提案
する。
促進させる又は美容目的若しくは治療目的のためのUV
光照射装置において特に適用されてもよい。本発明は、
蛍光体が200nmより下の波長を有する光によって励
起される日焼け用ランプとしてガス放電ランプを使用す
ることに関わる。それ自体が日焼け目的に適切でなく、
皮膚と直接的に接触すると実際に有害な放射線の使用
は、驚くことに蛍光体によって放射される光におけるよ
り柔軟な選択、それにより放射線スペクトルの適切且つ
最適な適合を可能にさせる。
は、本発明を制限しない単なる例としてだけ全て提供さ
れ、添付の図面を参照して本発明によるランプの幾つか
の実施例及び本発明による方法の以下の実施例の説明か
ら明らかとなる。
ンプ10は、全体として誘電型障壁層を有して示され、
ランプの出射最大値がUV−A範囲にある。ランプは、
本実施例では管状でありキセノンで充填される気密性の
放電容器12を有する。放電容器12は、その内側全体
にわたり発光層14を具備し、この発光層はUV−A範
囲(320−400nm)において出射する少なくとも
1つの発光材料を有する。UV−B範囲(280−32
0nm)において出射する追加の発光材料がUB−B/
UV−A比を調節するために加えられてもよい。
わゆるITO電極(ITO=インジウム酸化スズ=Sn
O2:In)が放電容器12の外側上に設けられ、上記
ITO電極は透き通って見えるといった利点を有する。
従って構成されるいわゆるDBD(誘電型障壁放電)ラ
ンプは、高い電力密度及び20,000時間でもよい長
い動作寿命を有する。
キセノンで充填されるとき中心が172nmにある狭い
発光帯域を覆い、低輝度な幾つかの線だけが約828n
mにおける赤外線領域において出射される。ランプのU
V発光スペクトルはUV−A及びUV−B蛍光体の選択
に有利的に依存する。更に、このようなランプは数ミリ
秒内でVUV範囲(140乃至190nm)における1
00%の電力出力を提供する。
限定されないため、図2及び図3に示されるように平坦
な又は湾曲した幾何学を有するランプを製造することも
可能である。従ってこのランプのタイプは例えば、非常
に一様な光分布を有する例えば、日焼けの寝椅子を製造
することを可能にさせる。
2)、及び、湾曲したDBDランプ30(図3)を夫々
示す。2つのランプ夫々は、希ガスで充填され内側、即
ち、所望の放射線方向の領域において、所望であればラ
ンプの動作中に放電容器中で生成される高エネルギーU
V光を低エエルギーUV光に変換するために蛍光体又は
蛍光体の組み合わせ24及び34で部分的にコーティン
グされる対応する放電容器22及び32を有する。
電容器の外側に設けられる。
射器28及び38が所望の放射線方向に対向する放電容
器の側上で2つのランプ夫々に設けられる。このような
UV反射器は、様々な方法で実現されてもよく、対応す
る適用法に適すように、例えば、放電容器上をコーティ
ングすることを通じて又は別のUV反射鏡の形態で最適
化されてもよい。
の透過率T312.6nmを有する標準ガラスにBSP
蛍光体を含む単一コンポーネントのDBDランプの製造
の例を以下に示す。
チルの懸濁液が用意される。懸濁液は、シールコーティ
ング工程において1ミリメートルの厚さの標準ガラスの
ランプ管の形態で放電容器の内側上に設けられ、2乃至
6mg/cm2の蛍光体層の典型的なコーディングの重
さに対して312.6nmの波長を有する光の35%の
光透過率をもたらす。
温度とする加熱サイクルで焼出される。ガラス管は、密
閉されキセノンで充填される。キセノンのガス圧力は2
00乃至300ミリバーの間にあるべきである。Al電
極は、接着又は浸漬を通じてランプの外側に設けられ
る。
V)及び25キロヘルツ(kHz)の方形波AC電圧で
動作され得る。このようなランプの発光スペクトルが図
4に示される一方で、図5、図6、及び、図7は、標準
ガラスにSBE蛍光体を含む単一コンポーネントのDB
Dランプの発光スペクトル(図5)、SMS蛍光体を含
むキセノンガス放電ランプ(図6)、放電容器上に40
%のLAP及び60%のBSP蛍光体が設けられるキセ
ノンガス放電ランプ(図7)を示す。これらのランプを
製造する方法は、上述の方法に全て対応する。
めの本発明による管状のDBD(誘電型障壁放電)ラン
プの実施例の断面図である。
の平坦なDBDランプの断面図である。
の湾曲したDBDランプの断面図である。
ポーネントのDBDランプの発光スペクトルを示す図で
ある。
ポーネントのDBDランプの発光スペクトルを示す図で
ある。
の発光スペクトルを示す図である。
合物を含むキセノンガス放電ランプの発光スペクトルを
示す図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 希ガスで充填され少なくとも部分的にU
V光に透き通って見える放電容器を有し、特に美容目的
又は治療目的のために、紫外線を発生する希ガス低圧放
電ランプであって、 上記放電容器は、上記放電容器中で生成されるUV励起
放射線によって励起されるとき上記UV光を放射する蛍
光体で少なくとも部分的にコーティングされることを特
徴とするランプ。 - 【請求項2】 上記放電容器中で生成される上記励起放
射線は、VUV範囲に波長を有することを特徴とする請
求項1記載のランプ。 - 【請求項3】 上記放電容器は、キセノン又はネオンで
充填されることを特徴とする請求項1又は2記載のラン
プ。 - 【請求項4】 上記放電容器は、少なくとも部分的にガ
ラス、好ましくは、312.6ナノメートルの光に対し
て20乃至70%の透過率を有するガラスから成ること
を特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の
ランプ。 - 【請求項5】 上記蛍光体は、上記放電容器中で生成さ
れる励起放射線の励起の下で放射される上記光の1%未
満が290ナノメートルより下の波長を有することを特
徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一項記載のラン
プ。 - 【請求項6】 上記蛍光体は、上記放電容器中で生成さ
れる励起放射線を用いて励起されることにより放射され
る上記光の1%乃至10%が290乃至320ナノメー
トルの波長を有するように形成されることを特徴とする
請求項1乃至5のうちいずれか一項記載のランプ。 - 【請求項7】 上記蛍光体は、上記放電容器中で生成さ
れる励起放射線によって励起されることにより放射され
る上記光の5%未満が400ナノメートルより上の波長
を有するように形成されることを特徴とする請求項1乃
至6のうちいずれか一項記載のランプ。 - 【請求項8】 上記蛍光体は、BaSi2O5:Pb
(BSP)、CeMgAl11O19(CAM)、La
PO4:Ce(LAP)、SrB4O7:Eu(SB
E)、及び、(Sr,Ba)MgSi2O7:Pb(S
MS)の発光材料の群から選択される、少なくとも一つ
の発光材料、好ましくは発光材料の組み合わせを有する
ことを特徴とする請求項1乃至7のうちずれか一項記載
のランプ。 - 【請求項9】 UV光反射層、好ましくはMgO及び/
又はAl2O3を有する層が上記放電容器の一部に設け
られることを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか
一項記載のランプ。 - 【請求項10】 上記放電容器は管形状でないことを特
徴とする請求項1乃至9のうちいずれか一項記載のラン
プ。 - 【請求項11】 上記放電容器の3つの寸法のうち2つ
の寸法、特に上記放電容器の長さ及び幅は、残りの1つ
の寸法、特に上記放電容器の厚さよりも実質的に大きい
ことを特徴とする請求項10記載のランプ。 - 【請求項12】 上記放電容器は該ランプで照射される
べき表面の輪郭に適合されることを特徴とする請求項1
0又は11記載のランプ。 - 【請求項13】 希ガスで充填され、少なくとも部分的
にUV光に透き通って見える放電容器を有し、特に美容
目的又は治療目的のために、紫外線光を発生する希ガス
低圧放電ランプを製造する方法であって、 上記放電容器は、上記放電容器中で生成される励起放射
線によって励起されるときUV光を放射する蛍光体で少
なくとも部分的にコーティングされることを特徴とする
方法。 - 【請求項14】 供給されるべき蛍光体の懸濁液がニト
ロセルローズをバインダとして酢酸ブチルを基に用意さ
れ、 1平方センチメートル当たり2乃至6ミリグラムのコー
ティングの重さを有するようにフラッシュコーティング
工程を用いて上記放電容器の内側に上記懸濁液が設けら
れ、 上の温度が500乃至600℃の加熱サイクルにおいて
上記バインダが焼出され、 上記放電容器が密閉され、200乃至300ミリバーの
圧力で希ガス特にキセノン又はネオンで充填され、 電極が上記放電容器の外側に設けられることを特徴とす
る請求項13記載の方法。
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