JPS63202842A - 金属蒸気放電灯 - Google Patents
金属蒸気放電灯Info
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- JPS63202842A JPS63202842A JP3512587A JP3512587A JPS63202842A JP S63202842 A JPS63202842 A JP S63202842A JP 3512587 A JP3512587 A JP 3512587A JP 3512587 A JP3512587 A JP 3512587A JP S63202842 A JPS63202842 A JP S63202842A
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- arc tube
- getter
- discharge lamp
- tube
- hydrogen
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Links
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Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は石英を発光管とした金属蒸気放電灯であって、
始動や光束劣化を改善したものに関する。
始動や光束劣化を改善したものに関する。
(従来の技術)
石英を発光管としたメタルハライドランプ等の金属蒸気
放電灯は近年種々の用途に用いられている。このような
金属蒸気放電灯は、第6図のように、電極6.6′を具
備した石英発光管1がマウント枠線2,2′により保持
され、ステム4を通じて電気的に口金7に接続されてい
る。そして、この発光管1は、真空にした。あるいは不
活性ガスを封入した外管3内に設置されている。
放電灯は近年種々の用途に用いられている。このような
金属蒸気放電灯は、第6図のように、電極6.6′を具
備した石英発光管1がマウント枠線2,2′により保持
され、ステム4を通じて電気的に口金7に接続されてい
る。そして、この発光管1は、真空にした。あるいは不
活性ガスを封入した外管3内に設置されている。
(発明が解決しようとする問題点)
このような構造の発光管1では、その温度は700〜9
00℃に達するので、外管3内の不純ガスが発光管1内
に入ったり、発光管1自体のガス放出によって発光管1
内に不純ガス、特に、水素(H2)が入り、これが始動
に悪影響を及ぼしたり光束劣化の原因となっていた。
00℃に達するので、外管3内の不純ガスが発光管1内
に入ったり、発光管1自体のガス放出によって発光管1
内に不純ガス、特に、水素(H2)が入り、これが始動
に悪影響を及ぼしたり光束劣化の原因となっていた。
これを、改善するため、例えば発光管1の両端にジルコ
ニウム(zl)ゲッターを付設しておき、点灯中に水素
(H2)を徐々にとるような構造が提案されている(実
公昭54−34474号公報参照)。しかしながら、こ
のような構造では、点灯中、長い時間をかけて除々に水
素(H2)ガスを吸着させる(例えば、1000時間)
ため、一時に大量のガスが存在してしまうような高管壁
負荷形のランプでは、不純ガス(H2)が発光管1内に
残留し、これが始動を極端に悪くしたり(例えば、点灯
しない。)極端に光束を劣化させたりする欠点があった
。
ニウム(zl)ゲッターを付設しておき、点灯中に水素
(H2)を徐々にとるような構造が提案されている(実
公昭54−34474号公報参照)。しかしながら、こ
のような構造では、点灯中、長い時間をかけて除々に水
素(H2)ガスを吸着させる(例えば、1000時間)
ため、一時に大量のガスが存在してしまうような高管壁
負荷形のランプでは、不純ガス(H2)が発光管1内に
残留し、これが始動を極端に悪くしたり(例えば、点灯
しない。)極端に光束を劣化させたりする欠点があった
。
第7図は不純ガス特に水素(H2)の発光管!内の残留
量を点灯時間でプロットしたものである。水素(H2)
ガスは、 H2+ e −+ H” + H+ eの形で水素分子
を分解して電子のエネルギーを奪ったり、また、ペニン
グガス中では始動に効果のある準安定状態の原子を破壊
(励起する)したりすることによって、グロー放電に悪
影響を及ぼし、最終的には始動に悪影響を及ぼす。この
ような水素(H2)ガスは、始動開始直後、アーク放電
初期の不安定時に、特に交流点灯の場合、電流体止期間
において悪影響を及ぼし、半サイクル毎の極性変化時に
再点弧エネルギーを増加させるという形で再点弧電圧を
上昇させる。従って、始動初期の再点弧電圧VPは水素
(H2〉ガスの川の大小を判別するパラメーターとなり
得る。この意味で、第7図の縦軸に再点弧電圧Vp
(V)をとっている。
量を点灯時間でプロットしたものである。水素(H2)
ガスは、 H2+ e −+ H” + H+ eの形で水素分子
を分解して電子のエネルギーを奪ったり、また、ペニン
グガス中では始動に効果のある準安定状態の原子を破壊
(励起する)したりすることによって、グロー放電に悪
影響を及ぼし、最終的には始動に悪影響を及ぼす。この
ような水素(H2)ガスは、始動開始直後、アーク放電
初期の不安定時に、特に交流点灯の場合、電流体止期間
において悪影響を及ぼし、半サイクル毎の極性変化時に
再点弧エネルギーを増加させるという形で再点弧電圧を
上昇させる。従って、始動初期の再点弧電圧VPは水素
(H2〉ガスの川の大小を判別するパラメーターとなり
得る。この意味で、第7図の縦軸に再点弧電圧Vp
(V)をとっている。
第7図から明らかなように、管壁負荷が、15W/ct
n’のランプでは200時間で、再点弧電圧は33Vに
達している。再点弧電圧は点灯時間とともに減少してい
るので、水素(H2)ガスは点灯時間とともに外管3内
のゲッターに吸収されていることを示している。200
時間の時点で、不純ガスが大量に発生していると、たと
え、その後、不純ガスが減少しても、後の点灯状態に影
!することが第8図及び第9図により示される。
n’のランプでは200時間で、再点弧電圧は33Vに
達している。再点弧電圧は点灯時間とともに減少してい
るので、水素(H2)ガスは点灯時間とともに外管3内
のゲッターに吸収されていることを示している。200
時間の時点で、不純ガスが大量に発生していると、たと
え、その後、不純ガスが減少しても、後の点灯状態に影
!することが第8図及び第9図により示される。
第8図は、再点弧電圧vp(すなわち不純ガス量)と始
動時間t、(see)の関係をプロットしたものであり
、明らかに不純ガスが多いほど始動時間t、は遅くなる
ことが分る。ここで、始動時間t、、とは2000Vの
パルス電圧をrf+10μsecで発光管1の両端に印
加した瞬間からアーク放電に転移するまでの時間を示し
、ここでは400Wのメタルタライドランプ試作品(種
々の管径、柿々の管壁負荷を有する。)を水銀ランプの
400W用安定器で180Vの交流電源に前記パルスを
重畳させている。(○印は発光管外径20 mIn、Δ
印は151YIII+、X印は12IIIII+を示し
、図では゛栓径Rとしてそれぞれ10 mm、 7.5
cm。
動時間t、(see)の関係をプロットしたものであり
、明らかに不純ガスが多いほど始動時間t、は遅くなる
ことが分る。ここで、始動時間t、、とは2000Vの
パルス電圧をrf+10μsecで発光管1の両端に印
加した瞬間からアーク放電に転移するまでの時間を示し
、ここでは400Wのメタルタライドランプ試作品(種
々の管径、柿々の管壁負荷を有する。)を水銀ランプの
400W用安定器で180Vの交流電源に前記パルスを
重畳させている。(○印は発光管外径20 mIn、Δ
印は151YIII+、X印は12IIIII+を示し
、図では゛栓径Rとしてそれぞれ10 mm、 7.5
cm。
61TllI+と書き入れである。)
第9図は、200時間での始動時間t3と3000時間
後の光束維持率の関係を示しており、t、>15sec
では光束維持率は75%を急激に下回っており、光束劣
化が明らかに認められる。これは、不純ガスにより、始
動時、グロー放電の時間が長くなるため、その間電極が
スパッタし、これが原因で発光管1が黒化してひき起こ
されるのである。
後の光束維持率の関係を示しており、t、>15sec
では光束維持率は75%を急激に下回っており、光束劣
化が明らかに認められる。これは、不純ガスにより、始
動時、グロー放電の時間が長くなるため、その間電極が
スパッタし、これが原因で発光管1が黒化してひき起こ
されるのである。
さて、第10図は、種々の管壁負荷ωeを有するランプ
の200時間での始動時間t、、をプロットしたもので
あるが、管壁負荷ωeが15W/Cm1以上になると、
tヨは15secを越え問題となることが分る。
の200時間での始動時間t、、をプロットしたもので
あるが、管壁負荷ωeが15W/Cm1以上になると、
tヨは15secを越え問題となることが分る。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、管
壁負荷ωCがt5/c+n″以上の金属蒸気放電灯であ
って、不純ガスをすみやかに除去することができ、従っ
て、早期に特性が劣化しないものを提供することを目的
とする。
壁負荷ωCがt5/c+n″以上の金属蒸気放電灯であ
って、不純ガスをすみやかに除去することができ、従っ
て、早期に特性が劣化しないものを提供することを目的
とする。
(問題点を解決するための手段〕
この発明に係る金属蒸気放電灯は、外管内に石英よりな
る一対の電極と管壁負荷が15W/cm″以上の発光管
を有する金属蒸気放電灯において、発光管の軸を中心軸
としたときの高さが電極間距離であり、半径がR+3及
びR+1cm(ただし、Rは発光管の半径)である2つ
の円筒の間の空間に、水素ゲッターを取り付け、かつ、
この水素ゲッターを発光管のいずれかの電極と同電位に
したものである。
る一対の電極と管壁負荷が15W/cm″以上の発光管
を有する金属蒸気放電灯において、発光管の軸を中心軸
としたときの高さが電極間距離であり、半径がR+3及
びR+1cm(ただし、Rは発光管の半径)である2つ
の円筒の間の空間に、水素ゲッターを取り付け、かつ、
この水素ゲッターを発光管のいずれかの電極と同電位に
したものである。
上述したような構造にするとにより、水素(H2)ガス
は水素ゲッターにすみやかに吸収される。
は水素ゲッターにすみやかに吸収される。
(発明の実施例)
第1図は本発明の一実施例を示したものであり、前述の
第6図と異なるところは枠線2にZ。
第6図と異なるところは枠線2にZ。
ゲッター5を取り付けているところである。
しかしながら、このゲッター5の取り付は範囲は特定の
範囲に限定される。この範囲は次の要領で1.を測定す
ることによって設定されたものである。
範囲に限定される。この範囲は次の要領で1.を測定す
ることによって設定されたものである。
すなわち、16〜18W/crn’の管壁負荷を有し、
管外径か12〜20mm(半径R=6〜10mm)の発
光管を有する400Wのデクスブロシウム(Dy)−タ
リウム(TJ2)iのメタルハライドランプを基本とし
て第1図に示すようなランプとし、ゲッター5の位置(
発光管外表面を0とする距11dで示す。)を径方向に
ふらしたもの、及び軸方向にふらしたもの(電極間をX
、中央部をO,アーク長をLとする。)を種々試作し、
200時間のtlを測定した結果に基づいて設定したも
のである。
管外径か12〜20mm(半径R=6〜10mm)の発
光管を有する400Wのデクスブロシウム(Dy)−タ
リウム(TJ2)iのメタルハライドランプを基本とし
て第1図に示すようなランプとし、ゲッター5の位置(
発光管外表面を0とする距11dで示す。)を径方向に
ふらしたもの、及び軸方向にふらしたもの(電極間をX
、中央部をO,アーク長をLとする。)を種々試作し、
200時間のtlを測定した結果に基づいて設定したも
のである。
測定結果を第3図、及び第4図に示す。これから径方向
位置d(発光管外表面を0)として1cmと3cm、つ
まり、中心軸から起算するとR+l Cmより遠く、R
+ 3 Cl1lより近くないと効果がない(ts <
t 5sec)ことが分る。また、軸方向位置(単位し
)に関しては、 の範囲にないと効果がないことが分る。すなわち、ゲッ
ター5の取り付は範囲は、第2図に示すように、高さが
しであり、半径がR+3C−及びR+ 1 elmの2
つの円筒E、、E、の間の空間にする必要があることが
分る。もう一つ重要なことは、このゲッター5ば電気的
に絶縁すると効果がなくなることである。これは第3図
、第7図では・印で示しである。
位置d(発光管外表面を0)として1cmと3cm、つ
まり、中心軸から起算するとR+l Cmより遠く、R
+ 3 Cl1lより近くないと効果がない(ts <
t 5sec)ことが分る。また、軸方向位置(単位し
)に関しては、 の範囲にないと効果がないことが分る。すなわち、ゲッ
ター5の取り付は範囲は、第2図に示すように、高さが
しであり、半径がR+3C−及びR+ 1 elmの2
つの円筒E、、E、の間の空間にする必要があることが
分る。もう一つ重要なことは、このゲッター5ば電気的
に絶縁すると効果がなくなることである。これは第3図
、第7図では・印で示しである。
また、第3図及び第4図の結果は、第5図によって次の
ように説明ができる。図において、11はアーク、12
は発光管1の管壁、2は枠線を示している。ここで、不
純ガスである水素(H2)は点灯時アーク中で分解し、
Hとなり、そのうちの大部分はHゝ (イオン)となっ
て存在する。発光管i内から光、特に紫外線UVが放出
され、これがゲッター5にあたると、光電効果によって
ゲッター5より電子が放出される。この際、交流点灯に
おいては、ゲッター5が負の時、その電子は発光管1の
外表面に集まりその外表面を負に帯電させる。従って、
発光管1中のアークで、H” (イオン)になった水
素(H2)は発光管1の内表面から電子の造る電界によ
り発光管1の外へと透過する。透過したH” (イオ
ン)は負電位を帯びているゲッター5に吸収され、非可
逆反応により外には出てこない。このプロセスでは、電
界にて水素(H2)を発光管1の外に追いやり、これを
ゲッター5に吸収させるので、極めて短時間に効果があ
られれる。
ように説明ができる。図において、11はアーク、12
は発光管1の管壁、2は枠線を示している。ここで、不
純ガスである水素(H2)は点灯時アーク中で分解し、
Hとなり、そのうちの大部分はHゝ (イオン)となっ
て存在する。発光管i内から光、特に紫外線UVが放出
され、これがゲッター5にあたると、光電効果によって
ゲッター5より電子が放出される。この際、交流点灯に
おいては、ゲッター5が負の時、その電子は発光管1の
外表面に集まりその外表面を負に帯電させる。従って、
発光管1中のアークで、H” (イオン)になった水
素(H2)は発光管1の内表面から電子の造る電界によ
り発光管1の外へと透過する。透過したH” (イオ
ン)は負電位を帯びているゲッター5に吸収され、非可
逆反応により外には出てこない。このプロセスでは、電
界にて水素(H2)を発光管1の外に追いやり、これを
ゲッター5に吸収させるので、極めて短時間に効果があ
られれる。
以上の説明により、ゲッター5の取付範囲を限定した理
由は極めて明解になる。すなわち、上述した2つの円筒
E3.E、間の空間に入っていることは、光電効果を効
果的に行うための条件であり、とりわけゲッター5がア
ーク長4内にあること、及び余り遠くないこと(R+3
e″″以内)の条件は、光UVの作用が関係している。
由は極めて明解になる。すなわち、上述した2つの円筒
E3.E、間の空間に入っていることは、光電効果を効
果的に行うための条件であり、とりわけゲッター5がア
ーク長4内にあること、及び余り遠くないこと(R+3
e″″以内)の条件は、光UVの作用が関係している。
ゲッター5の径方向位置がR+1c″″以下になると、
ゲッター膜自体が熱により破壊されるようである。また
、ゲッタ−5自体の熱蒸発もあり光束劣化を招いている
。このような効果は、1000ワツトのメタルハライド
ランプ等地のワットのものにおいても見られた。また、
5c−Nllのような封入物の場合でも同様である。
ゲッター膜自体が熱により破壊されるようである。また
、ゲッタ−5自体の熱蒸発もあり光束劣化を招いている
。このような効果は、1000ワツトのメタルハライド
ランプ等地のワットのものにおいても見られた。また、
5c−Nllのような封入物の場合でも同様である。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によれば、水素ゲッターの
位置を特定することにより、極めて容易に不純ガスを除
去でき、放電灯の特性を劣化されることのない高負荷形
の金属蒸気放電灯が得られる効果がある。
位置を特定することにより、極めて容易に不純ガスを除
去でき、放電灯の特性を劣化されることのない高負荷形
の金属蒸気放電灯が得られる効果がある。
第1図は本発明お実施例による金属蒸気放電灯の側面図
、第2図は第1図における水素ゲッターの取付位置を説
明するための要部斜視図、第3図は水素ゲッターの径方
向位置と始動時間との関係を示すグラフ、第4図は水素
ゲッターの軸方向位置と始動時間t、との関係を示すグ
ラフ、第5図は第1図の放電灯の動作原理を説明するた
めの図、第6図は従来の金属蒸気放電灯の側面図、第7
図は点灯時間と再点弧電圧との関係を示すグラフ、第8
図は再点弧電圧と始動時間との関係を示すグラフ、第9
図は200時間での始動時間と3000時間後の光束維
持率との関係を示すグラフ、第10図は管壁負荷と始動
時間との関係を示すグラフである。 l・・・・・・発光管 2・・・・−枠線 3・・・・・・外管 5・・・・・・水素ゲッター 6.6’ −−−−−・電極 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
、第2図は第1図における水素ゲッターの取付位置を説
明するための要部斜視図、第3図は水素ゲッターの径方
向位置と始動時間との関係を示すグラフ、第4図は水素
ゲッターの軸方向位置と始動時間t、との関係を示すグ
ラフ、第5図は第1図の放電灯の動作原理を説明するた
めの図、第6図は従来の金属蒸気放電灯の側面図、第7
図は点灯時間と再点弧電圧との関係を示すグラフ、第8
図は再点弧電圧と始動時間との関係を示すグラフ、第9
図は200時間での始動時間と3000時間後の光束維
持率との関係を示すグラフ、第10図は管壁負荷と始動
時間との関係を示すグラフである。 l・・・・・・発光管 2・・・・−枠線 3・・・・・・外管 5・・・・・・水素ゲッター 6.6’ −−−−−・電極 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 外管内に石英よりなる一対の電極と管壁負荷が15W/
cm^2以上の発光管を有する金属蒸気放電灯において
、発光管の軸を中心軸としたときの高さが電極間距離で
あり、半径がR+3及びR+1cm(ただし、Rは発光
管の半径)である2つの円筒の間の空間に、水素ゲッタ
ーを取り付け、かつ、この水素ゲッターは発光管のいず
れかの電極と同電位になっていることを特徴とする金属
蒸気放電灯。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3512587A JPS63202842A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | 金属蒸気放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3512587A JPS63202842A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | 金属蒸気放電灯 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63202842A true JPS63202842A (ja) | 1988-08-22 |
Family
ID=12433213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3512587A Pending JPS63202842A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | 金属蒸気放電灯 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63202842A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02117241A (ja) * | 1988-10-27 | 1990-05-01 | Mitsubishi Electric Corp | データ交換装置 |
WO2022254903A1 (ja) * | 2021-05-31 | 2022-12-08 | 株式会社鷺宮製作所 | エレクトレットデバイス |
-
1987
- 1987-02-18 JP JP3512587A patent/JPS63202842A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02117241A (ja) * | 1988-10-27 | 1990-05-01 | Mitsubishi Electric Corp | データ交換装置 |
WO2022254903A1 (ja) * | 2021-05-31 | 2022-12-08 | 株式会社鷺宮製作所 | エレクトレットデバイス |
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