JP2005536024A - 無水銀ガス放電ランプの放電アークの拡散の増大 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、水銀を有するガス放電ランプの放電アークを示す。放電アークの各端部には、いわゆる焦点があることが分かる。放電アークは、これら2つの焦点間の中央部で最も高くなっている。
外側管の素材の外面にレーザビームを当てた。或いは又、放電容器を囲むように既に取付けた外側管にレーザビームを当てることもできる。レーザとしては、10600nm 程度の波長のCO2 レーザを使用した。ガラス表面を規定の構造にするためにレーザのビームの下流でスキャナを使用した。このスキャナは、処理すべき表面に応じてレーザビームを可変的に偏向させるものである。構造化表面の寸法が10mm2 になり且つ光の損失が50ルーメンより少なくなるようにレーザビームを適切にパルス動作させることにより、不均一な構造化配置部を設けた。構造化配置部を有する無水銀ガス放電ランプの、構造化配置部を有していないガス放電ランプと比較した放電アークの拡散の増加分は約dD0.9mmであった。
内側容器、即ち放電容器の外面にレーザビームを当てた。レーザとしては、10600nm 程度の波長のCO2 レーザを使用した。ガラス表面を規定された構造にするためにレーザビームの下流でスキャナを使用した。このスキャナは、処理すべき表面に応じてレーザビームを可変的に偏向させるものである。構造化表面の寸法が8mm2 になり且つ光の損失が30ルーメンより少なくなるようにレーザビームを適切にパルス動作させることにより、不均一な構造化配置部を形成した。構造化配置部を有する無水銀ガス放電ランプの、構造化配置部を有していないガス放電ランプと比較した放電アークの増加分は約dD0.7mmであった。
サンドブラスト処理により外側管に構造化配置部を設けた。その後、ファイヤポリッシング処理を行ない、放電アークの拡散の増加を約dD0.3mmとした。構造化表面の寸法は8mm2 であり、光の損失は20ルーメンより少なかった。
上述した実際例において用いた測定方法を以下に説明する。
光の損失(ルーメン)は、いわゆるウルブリッヒト(Ulbricht)の球光度計で測定した。このウルブリッヒトの球光度計は、内面に理想的な反射を行うペイント塗料を有する金属の球であり、この球の中心にあるランプホルダーに固定されたランプの光束を積分測定するためのものである。反射された光は、理想的な反射を行うスクリーンの後方に配置されたホトセルに入射するようになっている。このスクリーンは、ホトセルに光が直接入射しないようにしている。球は0.8mの直径のものを使用した。球光度計に電力計及び色彩計を接続した。本発明による無水銀ガス放電ランプの立上がり特性、即ちランプをスイッチオンした後の最初の5秒間にランプから放出される光量を、構造化処理を行っていない対応のランプの場合と比較して測定用PCにグラフ表示する。全ての試験結果は、断らない限り定常状態、すなわち定格電力で3分後に一定温度に達した後に行った測定に関するものである。
本発明による構造化配置部を有する無水銀放電ランプ、及び構造化配置部のない対応の無水銀ガス放電ランプの各場合に、2つの電極間の光中心距離の領域における放電アークの上側及び下側エッジにおいて最大相対光度の20%になる点の間の距離を測定することにより放電アークの拡散(mm)を測定した。これらの測定は、1996年4月15日に開催された国連経済委員会(UNECE)における第99規則、即ち動力車両の認可されたガス放電ランプユニットに使用するガス放電光源の認可に関する統一規定に従って行った。
=放電アークの拡散の増加分
“放電アークの拡散(本発明の構造化配置部有り)”とは、本発明による構造化処理を行った無水銀ガス放電ランプのアークの拡散(mm)の量を意味する。
“放電アークの拡散(本発明による構造化配置部なし)”とは、本発明による構造化処理を行っていない同様の構成の無水銀ガス放電ランプの放電アークの拡散(mm)の量を意味する。
本発明による構造化配置部を有する無水銀ガス放電ランプ、及び構造化配置部を有していない対応の無水銀ガス放電ランプのそれぞれに対して、光中心距離の領域において、電極の対称線に対する放電アークの最も明るい点の距離を測定することにより放電アークの曲率(mm)を測定した。これらの測定は、1996年4月15日に開催された国連経済委員会(UNECE)における第99規則、即ち動力車両の認可されたガス放電ランプユニットに使用するガス放電光源の認可に関する統一規定に従って行った。
=放電アークの曲率の減少分
“放電アークの曲率(本発明による構造化配置部有り)”とは、本発明による構造化配置部を有する無水銀ガス放電ランプの放電アークの曲率(mm)を意味し、
“放電アークの曲率(本発明による構造化配置部なし)”とは、本発明による構造化配置部を有していない同様の構成の無水銀ガス放電ランプの放電アークの曲率(mm)を意味する。
Claims (10)
- 内側容器及び外側管を有する無水銀ガス放電ランプにおいて、
これら内側容器及び外側管の双方又はいずれか一方が構造化配置部を有することを特徴とする無水銀ガス放電ランプ。 - 請求項1に記載の無水銀ガス放電ランプにおいて、
前記構造化配置部は、この構造化配置部を有する無水銀ガス放電ランプの放電アークの拡散が、構造化配置部を有していない対応のガス放電ランプに比べて、dD0.01mm〜dD1.5mmだけ増大するよう形成されていることを特徴とする無水銀ガス放電ランプ。 - 請求項1又は2に記載の無水銀ガス放電ランプにおいて、
前記構造化配置部は、この構造化配置部を有する無水銀ガス放電ランプの放電アークの曲率が、構造化配置部を有していない対応のガス放電ランプに比べて、dK0.01mm〜dK0.5mmだけ減少するよう形成されていることを特徴とする無水銀ガス放電ランプ。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の無水銀ガス放電ランプにおいて、
前記無水銀ガス放電ランプが、無水銀キセノン高圧ガス放電ランプとするのが好ましい無水銀高圧ガス放電ランプであることを特徴とする無水銀ガス放電ランプ。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の無水銀ガス放電ランプにおいて、
構造化配置部を有していないガス放電ランプと比較した、前記構造化配置部を有する無水銀ガス放電ランプの光の損失は、10ルーメン以上60ルーメン以下であるのが好ましく30ルーメン以上50ルーメン以下であるのがより好ましいが、5ルーメン以上90ルーメン以下であることを特徴とする無水銀ガス放電ランプ。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の無水銀ガス放電ランプにおいて、
前記内側容器及び前記外側管の双方又はいずれか一方は、ガラスとするのが好ましい、ガラス及びセラミック材料から成る群から選択した材料から形成されていることを特徴とする無水銀ガス放電ランプ。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の無水銀ガス放電ランプにおいて、
前記内側容器及び前記外側管の双方又はいずれか一方が、放電アーク側とは反対側の外面、放電アークに対向する側の内面、又は内側容器若しくは外側管の材料自体内、或いはこれらの任意の組み合わせに設けた構造化配置部を有することを特徴とする無水銀ガス放電ランプ。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の無水銀ガス放電ランプにおいて、
前記内側容器及び前記外側管の双方又はいずれか一方は、均一な構造化配置部及び不均一な構造化配置部の双方又はいずれか一方を有しており、当該構造化配置部は、レーザ処理、サンドブラスト処理、表面エッチング処理、表面スリッティング処理又は荒面仕上げ処理、或いはこれら処理の任意の組み合わせにより形成されているのが好ましく、場合によってはファイヤポリッシング処理により仕上げられていることを特徴とする無水銀ガス放電ランプ。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の無水銀ガス放電ランプにおいて、
前記構造化配置部が、放電アークの最も明るい点の上に配置されているのが好ましい2mm2 〜12mm2 の表面領域を被覆していることを特徴とする無水銀ガス放電ランプ。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の無水銀ガス放電ランプを、特に自動車における照明目的に使用する方法。
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