JPH0412593Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、水冷管壁安定型稀ガス放電管に関す
るものである。

〔従来技術とその問題点〕

ヤグレーザー励起用のクリプトンアークランプ
や環境試験用のキセノンアークランプなどは、大
出力のものが要求されるため、バルブの管壁負荷
は、200〜300W／cm²程度の大きなものとなる。従
つて、バルブの外周にジヤケツトを設け、これに
冷却水を流してバルブを水冷する水冷管壁安定型
稀ガス放電管が使用されている。また、この水冷
管壁安定型稀ガス放電管において、陰極は円柱状
の陰極胴部とその先端に取付けられた円錐状の陰
極チツプからなつているが、陰極胴部は絞り込ま
れたバルブによつて保持されている。これは、電
極の振動によつて封着部が破損するのを防止し、
更には、陰極の先端に発生した熱をバルブに伝達
して封着部を高温にしないためである。このよう
に、バルブを水冷するとともにこのバルブが陰極
に接触しているため、陰極の冷却能は大きくなつ
ている。

ところで、この陰極チツプは、ポーラスタング
ステンにバリウム・カルシウム、アルミネートを
含浸させた含浸陰極もしくはトリウムを含有した
トリエーテイツドタングステン陰極が使用されて
いる。これらの陰極は熱陰極であり、熱電子を放
出させるには十分に高温にする必要がある。例え
ば、前記の含浸陰極では先端の温度を約1500℃程
度、トリエーテイツドタングステン陰極では約
2700℃程度に昇温する必要がある。しかるに陰極
の先端は円錐状であるとともに前述のとおり冷却
能が大きいために、温度上昇が不十分になりやす
い。このため、エミツシヨン不良となつてスパツ
タリングが発生し、蒸発したタングステンが陰極
前面のバルブに付着するが、これによつてバルブ
が黒化すると光量がこれに吸収されて減衰してし
まう。そして、従来の水冷管壁安定型稀ガス放電
管では、100時間程度点滅するとバルブが黒化し
てランプ寿命が終わつてしまう問題点があつた。

〔考案の目的〕

そこで本考案は、陰極チツプの先端の温度が上
昇しやすく、エミツシヨンが良好に行われてバル
ブの黒化が抑制され、寿命の長い水冷管壁安定型
稀ガス放電管を提供することを目的とするもので
ある。

〔考案の構成〕

本考案の構成は、バルブの外表面が水冷され、
その内部に稀ガスが充填されるとともに両端部に
陰極と陽極が対向配置された水冷管壁安定型稀ガ
ス放電管であつて、この陰極は、バルブの内面に
よつて保持される陰極胴部と、先端が円錐状の陰
極チツプと、この陰極チツプより小径であつて陰
極胴部と陰極チツプとを接続する接続部とよりな
り、陰極チツプの長さをｌ、外径をｄ、バルブの
内径をＤとするとき、ｄ／Ｄ＜２／３、ｌ／ｄ＞
１なる関係を満足することを特徴とするものであ
る。

〔実施例〕

以下に図面に示す実施例に基いて本考案を具体
的に説明する。

図面は、ヤグレーザー励起用に使用される定格
が例えば6KWの水冷管壁安定型稀ガス放電管を
示す。バルブ１は内径Ｄが４〜６mmの石英ガラス
管であり、その内部にクリプトンやキセノンなど
の稀ガスが封入されているが、その両端部が絞り
込まれて陽極２および陰極３の陰極胴部４を保持
している。バルブ１の外周には、図示略のジヤケ
ツトが設けられ、これに冷却水を通してバルブ１
を冷却するようになつている。陽極２および陰極
３は対向しており、その距離（アーク長）は50〜
100mmである。そして、両電極２，３の後端には
リード棒７が接続され、封着部８で封着されて外
部に伸びている。

陰極チツプ５はトリウムを含有したタングステ
ンよりなるが、基端側は外径ｄが２〜３mmの円柱
状であり、その先端は円錐状をなし、アーク放電
がその先端から発生するようになつている。ここ
で、陰極チツプ５の外径ｄとバルブ１の内径Ｄは
ｄ／Ｄ＜２／３の関係を満足している。即ち、バ
ルブ１の内壁と陰極チツプ５の間隔は上記の関係
を満たす範囲で大きくなつている。これは陰極チ
ツプ５よりの輻射熱が水冷されているバルブ１に
到達しにくくして陰極チツプ５の熱が逃散するの
を抑制しており、ｄ／Ｄが２／３より大きいとそ
の効果は十分ではない。陰極チツプ５と陰極胴部
４は接続部６で接続されているが、接続部６の外
径は陰極チツプ５の外径より小さく、そのほヾ70
％程度である。これは、陰極チツプ５の熱が陰極
胴部４、更にはバルブ１に伝導しにくくし、陰極
チツプ５の先端を高温に保持するためである。そ
して、陰極チツプ５の長さｌは外径ｄより長くな
つている。これは、陰極チツプ５が短くなるとそ
の後端縁から外周を通つて陽極２との間でアーク
が発生し、このアークは陰極チツプ５の近傍でバ
ルブ１に接近している。このため、この接近して
いる石英部分にダメージを与え、ランプ破損を起
こす。

しかして、かかる構成の水冷管壁安定型稀ガス
放電管に通電すると、両電極２，３間でアーク放
電が発生し、強力な光を放射する。このとき、前
述のとおり、陰極チツプ５が外径の小さい接続部
６で陰極胴部４に接続され、また、バルブ１の内
壁との間隔も大きくなつているので、陰極チツプ
５の先端の温度は十分に高温になる。従つて、エ
ミツシヨンが良好であり、スパツターが発生しに
くくなつてバルブ１の黒化が抑制されるため、
600時間も点灯することが可能となり、従来のも
のに比べて寿命が著しく長くなることが確認でき
た。また、陰極チツプ５の長さｌが外径ｄより大
きいのでアーク放電は両電極２，３の先端間で正
常に行われる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案の水冷管壁安定型
稀ガス放電管は、その陰極が、バルブの内面によ
つて保持される陰極胴部と、先端が円錐状の陰極
チツプと、この陰極チツプより小径であつて陰極
胴部と陰極チツプとを接続する接続部とよりな
り、陰極チツプの長さをｌ、外径をｄ、バルブの
内径をＤとするとき、ｄ／Ｄ＜２／３、ｌ／ｄ＞
１なる関係を満足するようにしたので、陰極チツ
プの先端の温度が上昇しやすく、エミツシヨンが
良好に行われてバルブの黒化が抑制され、寿命の
長い水冷管壁安定型稀ガス放電管とすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案実施例の断面図である。 １……バルブ、２……陽極、３……陰極、４…
…陰極胴部、５……陰極チツプ、６……接続部、
７……リード棒、８……封着部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 バルブの外表面が水冷され、その内部に稀ガス
   が充填されるとともに、その両端部に陰極と陽極
   が対向配置された水冷管壁安定型稀ガス放電管に
   おいて、 前記陰極は、バルブの内面によつて保持される
   陰極胴部と、先端が円錐状の陰極チツプと、この
   陰極チツプより小径であつて陰極胴部と陰極チツ
   プとを接続する接続部とよりなり、陰極チツプの
   長さをｌ、外径をｄ、バルブの内径をＤとすると
   き、ｄ／Ｄ＜２／３、ｌ／ｄ＞１なる関係を満足
   することを特徴とする水冷管壁安定型稀ガス放電
   管。