JPS63264859A - 光放射電子管 - Google Patents
光放射電子管Info
- Publication number
- JPS63264859A JPS63264859A JP30614787A JP30614787A JPS63264859A JP S63264859 A JPS63264859 A JP S63264859A JP 30614787 A JP30614787 A JP 30614787A JP 30614787 A JP30614787 A JP 30614787A JP S63264859 A JPS63264859 A JP S63264859A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- anode
- electrons
- distance
- energy
- 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
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (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】
【技術分野1
本発明は低圧ガスを封入した管内にアノード及びカソー
ドを設けたいわゆる電子ビーム方式の光放射電子管に関
するものである。
ドを設けたいわゆる電子ビーム方式の光放射電子管に関
するものである。
[背景技術]
近年第8図に示すように、管体1内に水銀蒸気のような
低圧(敗−a Hg )の励起発光性ガス2を封入し、
熱電子放出型のカソード3と電子透過性のアノード4と
を管体1内に設け、カソード3、アン−14間で電子を
加速して、アノード4の背後の空間Aへ電子を拡散させ
、電子とガス原子との衝突により励起発光を行ない、放
射された紫外線を管体1の管壁に塗布された蛍光物質に
より可視・光に変換するようにした方式の蛍光ランプが
、特開昭57−130364号等で提案されている。
低圧(敗−a Hg )の励起発光性ガス2を封入し、
熱電子放出型のカソード3と電子透過性のアノード4と
を管体1内に設け、カソード3、アン−14間で電子を
加速して、アノード4の背後の空間Aへ電子を拡散させ
、電子とガス原子との衝突により励起発光を行ない、放
射された紫外線を管体1の管壁に塗布された蛍光物質に
より可視・光に変換するようにした方式の蛍光ランプが
、特開昭57−130364号等で提案されている。
図中、5はカソード加熱用電源、6は電子加速用電源で
ある。この方式によれば電流−電圧特性が正であるため
に安定器等の限流要素が不要となり、u量でフンバクト
な、α灯装置が実現できるという利、αがある。
ある。この方式によれば電流−電圧特性が正であるため
に安定器等の限流要素が不要となり、u量でフンバクト
な、α灯装置が実現できるという利、αがある。
ところで一般の蛍光ランプにおける管内の電子のエネル
ギは、第9図(a)に示すように分布しており、この中
で実際に励起発光に寄与している電子は約6〜10eV
のエネルギを持つ電子のみである。これに対して第8図
の方式による蛍光ランプは、カソード3、アノード4間
に一定電圧を印加することにより、同図(b)のような
形の電子のエネルギ分布を与えて、励起発光効率を高め
ることを意図しており、従ってこの電子に励起発光に適
したエネルギ6〜10eVを与えるためには、カソード
3.7ノ一ド4間に6〜IOV程度の低い電圧を印加す
ればよいことになる。
ギは、第9図(a)に示すように分布しており、この中
で実際に励起発光に寄与している電子は約6〜10eV
のエネルギを持つ電子のみである。これに対して第8図
の方式による蛍光ランプは、カソード3、アノード4間
に一定電圧を印加することにより、同図(b)のような
形の電子のエネルギ分布を与えて、励起発光効率を高め
ることを意図しており、従ってこの電子に励起発光に適
したエネルギ6〜10eVを与えるためには、カソード
3.7ノ一ド4間に6〜IOV程度の低い電圧を印加す
ればよいことになる。
しかし実際には、カソード3.7ノ一ド4間電圧をこの
ように低くすると、カソード3の前面に空間電荷がM積
され、第9図(c)に示すようにカソード3の近傍に負
の電位が生じて、熱電子が効率良く放出されなくなる。
ように低くすると、カソード3の前面に空間電荷がM積
され、第9図(c)に示すようにカソード3の近傍に負
の電位が生じて、熱電子が効率良く放出されなくなる。
そのためIJS8図の方式では、数10ボルト以上の電
圧をアノード4に与えて電子を加速する必要があり、結
局、電子のエネルギは励起発光の最適値(約6〜1oe
V)よりも逼かに大きくなって、これがランプの発光効
率を低下させてしまうという問題があった。
圧をアノード4に与えて電子を加速する必要があり、結
局、電子のエネルギは励起発光の最適値(約6〜1oe
V)よりも逼かに大きくなって、これがランプの発光効
率を低下させてしまうという問題があった。
[発明の目的]
本発明は上記の問題点に鑑み為されたものであり、その
目的とするところは、限流要素が不要で、しかも、発光
効率の高い光放射電子管を提供するにある。
目的とするところは、限流要素が不要で、しかも、発光
効率の高い光放射電子管を提供するにある。
[発明の開示1
(構 成)
本発明による光放射電子管は、低圧の励起発光性〃ス2
を封入した透光性管体1内に熱電子放出型のカソード3
とアノード4とを電子の平均自由行程よりやや短い距離
だけ離間させて対向配置し、カソード3とその背後の管
壁との距離りを電子の平均自由行程λより充分大きく形
成した。直に特徴を有するものであり、カソード3、ア
ノード4間には従来例と同様に高い電圧を与えて、カソ
ード3.7ノ一ド4間の負の空間電荷効果を除去すると
共に、この電圧による高エネルギ電子で〃ス原子を電離
させ、発生したイオンによりカソードの背後空間Sに空
間電位の比較的低い頭載を形成し、その低い空間電位に
よりカソード3から低いエネルギの電子を放出させ、平
均的な電子エネルギを低下させて発光効率を高めたもの
である。
を封入した透光性管体1内に熱電子放出型のカソード3
とアノード4とを電子の平均自由行程よりやや短い距離
だけ離間させて対向配置し、カソード3とその背後の管
壁との距離りを電子の平均自由行程λより充分大きく形
成した。直に特徴を有するものであり、カソード3、ア
ノード4間には従来例と同様に高い電圧を与えて、カソ
ード3.7ノ一ド4間の負の空間電荷効果を除去すると
共に、この電圧による高エネルギ電子で〃ス原子を電離
させ、発生したイオンによりカソードの背後空間Sに空
間電位の比較的低い頭載を形成し、その低い空間電位に
よりカソード3から低いエネルギの電子を放出させ、平
均的な電子エネルギを低下させて発光効率を高めたもの
である。
(実施例1)
!@1図は本発明の一実施例を示したもので、1は内面
に蛍光物質が塗布されたガラス製管体であり、低圧の水
銀蒸気(及び肴ガス)のような励起発光性がス°2が封
入されている。管体1内には熱電子放出型のカソード3
が配置され、このカソード3から電子の平均自由行程λ
以内の距#!l(例えば、10 2Torrにおいて1
cm)だけ離間してリング状のアノード4が配設され
ており、カソード3、アノード4間には数10ボルトの
電圧Vaが印加され、またカソード3とその背後の管壁
との距離りは電子の平均自由行程人より充分大きく(例
えば、10 2Torrにおいて10cm)形成されて
いる。すなわも、 !≦λ〈L l二カソード3.7ノ一ド4間距離 L:カソード3と管壁との電離 入:電子の平均自由行程 としたものである。なお、図中5はカソード加熱用電源
、6は電子加速用電源である。
に蛍光物質が塗布されたガラス製管体であり、低圧の水
銀蒸気(及び肴ガス)のような励起発光性がス°2が封
入されている。管体1内には熱電子放出型のカソード3
が配置され、このカソード3から電子の平均自由行程λ
以内の距#!l(例えば、10 2Torrにおいて1
cm)だけ離間してリング状のアノード4が配設され
ており、カソード3、アノード4間には数10ボルトの
電圧Vaが印加され、またカソード3とその背後の管壁
との距離りは電子の平均自由行程人より充分大きく(例
えば、10 2Torrにおいて10cm)形成されて
いる。すなわも、 !≦λ〈L l二カソード3.7ノ一ド4間距離 L:カソード3と管壁との電離 入:電子の平均自由行程 としたものである。なお、図中5はカソード加熱用電源
、6は電子加速用電源である。
$2図は第1図実施例の動作を示すもので、同UIJ(
、)に示すように、カソード3からアノード4に向かっ
て放出された熱電子eは、アノード4の近傍で高エネル
ギを得て〃ス原子を電離し、その結果化じたイオンΦが
カソード3に引っ張られて加速され、カソード3の背後
の空間Sへ移動する。
、)に示すように、カソード3からアノード4に向かっ
て放出された熱電子eは、アノード4の近傍で高エネル
ギを得て〃ス原子を電離し、その結果化じたイオンΦが
カソード3に引っ張られて加速され、カソード3の背後
の空間Sへ移動する。
このときイオンの一部はカソード3に捕捉されるが、カ
ソード3の面積が小さいために大部分は通過する。その
結果管体1の内部は、同図(b)に示すような電位分布
となる。すなわちカソード3の背後の空間Sはカソード
3に対してプラス電位となり、゛従ってカソード3から
この背後空間Sに向かって熱電子が放出されることにな
る。この空間の電位Vsは比較的低く、電子エネルギは
空間の1位Vsによって決まるので、背後空間Sへ放出
される電子のエネルギはアノード4に向かう電子のエネ
ルギよりも低くなり、結局管全体の電子の平均エネルギ
を低下させて、発光効率を向上することができるもので
ある。なお、第1図構成による本実施例の発光効率は、
第8図構成による従来例の発光効率の約3倍になってい
る。
ソード3の面積が小さいために大部分は通過する。その
結果管体1の内部は、同図(b)に示すような電位分布
となる。すなわちカソード3の背後の空間Sはカソード
3に対してプラス電位となり、゛従ってカソード3から
この背後空間Sに向かって熱電子が放出されることにな
る。この空間の電位Vsは比較的低く、電子エネルギは
空間の1位Vsによって決まるので、背後空間Sへ放出
される電子のエネルギはアノード4に向かう電子のエネ
ルギよりも低くなり、結局管全体の電子の平均エネルギ
を低下させて、発光効率を向上することができるもので
ある。なお、第1図構成による本実施例の発光効率は、
第8図構成による従来例の発光効率の約3倍になってい
る。
(実施例2)
第3図は他の実施例を示すもので、熱電子放出型のカソ
ード3を円筒状(あるいは球状)に形成し、並列接続さ
れた複数のカソード3を球状のアノード4の周囲に配設
したものであり、1.L、λ間の寸法関係は第1図実施
例と同じである。この構造によれば、ランプ形状を球形
にし、コンパクトなランプを設計することができる。
ード3を円筒状(あるいは球状)に形成し、並列接続さ
れた複数のカソード3を球状のアノード4の周囲に配設
したものであり、1.L、λ間の寸法関係は第1図実施
例と同じである。この構造によれば、ランプ形状を球形
にし、コンパクトなランプを設計することができる。
(実施例3)
第4図はさらに他の実施例を示すもので、リング状のア
ノード4の背後に、電子の平均自由行程λよりやや短い
距離12だけ離間させて熱電子放出型の@2のカソード
7を配設し、この第2のカソード7の電位■2を電離を
引き起こすのに十分な電圧にし、カソード3の電位V1
を電位■2に対して低くしたものである6すなわち、 1+=lt≦^くL 1、:第1カソード3とアノード4の距離12:第2カ
ソード7とアノード4の距離L:第1カソード3と管壁
との距離 λ:電子の平均自由行程 第5図は第4図の構成による動作を示したもので、同図
(a)に示すように、両力ソード3,7がらアノード4
に向かって放出された電子eは高いエネルギを持ってい
るために、アノード4の付近で多量のイオン■を発生さ
せる。これらのイオンは主として第1のカソード3に引
っ張られ、その大部分が背後空間Sに拡散する。勿論イ
オンは第2のカソード7にも引っ張られるが、第2のカ
ソード7はその背後の空間が狭いので、結局、第1のカ
ソード3に引き寄せられることになる。このイオンのた
めに背後空間Sの電位Vsは、同図(b)に示すように
正になり、その結果、第1のカソード3から背後空間S
に向かって電子が放出され、ここで低圧ガスの励起発光
が行なわれることになる。
ノード4の背後に、電子の平均自由行程λよりやや短い
距離12だけ離間させて熱電子放出型の@2のカソード
7を配設し、この第2のカソード7の電位■2を電離を
引き起こすのに十分な電圧にし、カソード3の電位V1
を電位■2に対して低くしたものである6すなわち、 1+=lt≦^くL 1、:第1カソード3とアノード4の距離12:第2カ
ソード7とアノード4の距離L:第1カソード3と管壁
との距離 λ:電子の平均自由行程 第5図は第4図の構成による動作を示したもので、同図
(a)に示すように、両力ソード3,7がらアノード4
に向かって放出された電子eは高いエネルギを持ってい
るために、アノード4の付近で多量のイオン■を発生さ
せる。これらのイオンは主として第1のカソード3に引
っ張られ、その大部分が背後空間Sに拡散する。勿論イ
オンは第2のカソード7にも引っ張られるが、第2のカ
ソード7はその背後の空間が狭いので、結局、第1のカ
ソード3に引き寄せられることになる。このイオンのた
めに背後空間Sの電位Vsは、同図(b)に示すように
正になり、その結果、第1のカソード3から背後空間S
に向かって電子が放出され、ここで低圧ガスの励起発光
が行なわれることになる。
なお、8は第2のカン−ドアの加熱用電源、9は第2の
カソード7に印加される電子加速用電源である。
カソード7に印加される電子加速用電源である。
第4図の構成によれば、背後空間Sにおける電子は(V
s−V2+V、)ボルトの電圧によってエネルギを得る
ので、第1図実施例の場合よりもさらに電子エネルギを
低下させることができるものであり、実測によると、第
8図の従来例では電子温度が約5万度であるのに対し、
第4図では約2万度であり、発光効率を約4倍に向上す
ることができた。
s−V2+V、)ボルトの電圧によってエネルギを得る
ので、第1図実施例の場合よりもさらに電子エネルギを
低下させることができるものであり、実測によると、第
8図の従来例では電子温度が約5万度であるのに対し、
第4図では約2万度であり、発光効率を約4倍に向上す
ることができた。
(実施例4)
fj46図はさらに他の実施例を示すもので、第1図実
施例のアノード4の代わりに、熱電子放出物質よりなる
アノード10を設けたものであり、換言すれば第2のカ
ソードをアノードとしで使用したものである。なお各部
の寸法関係は第1図実施例と同じである。
施例のアノード4の代わりに、熱電子放出物質よりなる
アノード10を設けたものであり、換言すれば第2のカ
ソードをアノードとしで使用したものである。なお各部
の寸法関係は第1図実施例と同じである。
第7図は第6図の構成による動作を示したもので、同図
(a)に示すように、カソード3からアノード10に向
かって放出された電子eがガス原子を電離させ、発生し
たイオン■は低電位のカソード3に引っ張られて加速さ
れ、カソード3を通過して背後空間Sに移動し、ここで
正の空間電荷を形成する。この空間の正電位Vsは、同
図(b)に示すように比較的低いので、カソード3及び
アノード10から放出された熱電子が空間Sに流入し、
ここで励起発光を行う。
(a)に示すように、カソード3からアノード10に向
かって放出された電子eがガス原子を電離させ、発生し
たイオン■は低電位のカソード3に引っ張られて加速さ
れ、カソード3を通過して背後空間Sに移動し、ここで
正の空間電荷を形成する。この空間の正電位Vsは、同
図(b)に示すように比較的低いので、カソード3及び
アノード10から放出された熱電子が空間Sに流入し、
ここで励起発光を行う。
第6図の構成によれば、アノード10から放出される熱
電子には高エネルギのものを全く含まないので、第4図
実施例の場合よりも平均の電子エネルギを低下させるこ
とができるものである。
電子には高エネルギのものを全く含まないので、第4図
実施例の場合よりも平均の電子エネルギを低下させるこ
とができるものである。
[発明の効果]
上述のように本発明においては、低圧の励起発光性ガス
を封入した透光性管体内にアノードと熱電子放出型のカ
ソードとを電子の平均自由行程よりやや短い距離だけ離
間させて対向配置し、カソードとその背後の管壁との距
離を電子の平均自由行程より充分大きく形成したもので
あるから、アンードカソード間には従来例と同様に高い
電圧を与えてカソードアノード間の負の空間電荷効果を
除去することができ、しかもこの電圧により形成された
高エネルギ電子でガス原子を電離させ、発生したイオン
によりカソードの背後空間に電位の比較的低い頭載を形
成して、この背後空間に吸引される電子に励起発光に適
したエネルギを与えることができるものであり、限流要
素を不要にした電子ビーム式光放射電子管の発光効率を
著しく向上し得るという効果がある。
を封入した透光性管体内にアノードと熱電子放出型のカ
ソードとを電子の平均自由行程よりやや短い距離だけ離
間させて対向配置し、カソードとその背後の管壁との距
離を電子の平均自由行程より充分大きく形成したもので
あるから、アンードカソード間には従来例と同様に高い
電圧を与えてカソードアノード間の負の空間電荷効果を
除去することができ、しかもこの電圧により形成された
高エネルギ電子でガス原子を電離させ、発生したイオン
によりカソードの背後空間に電位の比較的低い頭載を形
成して、この背後空間に吸引される電子に励起発光に適
したエネルギを与えることができるものであり、限流要
素を不要にした電子ビーム式光放射電子管の発光効率を
著しく向上し得るという効果がある。
@1図は本発明の一実施例を示す概略構成斜視図、第2
図(a)(b)は同上の動作説明図、第3図(a)は他
の実施例の概略植成を示す斜視図、第3図(b)は同上
の上面図、第4図はさらに他の実施例の概略構成図、第
5図(a)(b)は同上の動作説明図、第6図はさらに
他の実施例の概略構成図、第7図(、)(b)は同上の
動作説明図、第8図は従来例の概略構成図、第9図(a
)(b)(c)は同上の動作説明図である。 1・・・管体、2・・・封入ガス、3・・・カソード、
4・・・アノード、5・・・カソード加熱用電源、6・
・・電子加速m電源、7・・・第2のカソード、8・・
・第2のカソード加熱用電源、9・・・第2の電子加速
用電源、10・・・熱電子放出物質よりなるアノード。 代理人 弁理士 石 1)艮 七 3・・・カソード 第2図 (b) 第4図 第5図 第6図 第7図
図(a)(b)は同上の動作説明図、第3図(a)は他
の実施例の概略植成を示す斜視図、第3図(b)は同上
の上面図、第4図はさらに他の実施例の概略構成図、第
5図(a)(b)は同上の動作説明図、第6図はさらに
他の実施例の概略構成図、第7図(、)(b)は同上の
動作説明図、第8図は従来例の概略構成図、第9図(a
)(b)(c)は同上の動作説明図である。 1・・・管体、2・・・封入ガス、3・・・カソード、
4・・・アノード、5・・・カソード加熱用電源、6・
・・電子加速m電源、7・・・第2のカソード、8・・
・第2のカソード加熱用電源、9・・・第2の電子加速
用電源、10・・・熱電子放出物質よりなるアノード。 代理人 弁理士 石 1)艮 七 3・・・カソード 第2図 (b) 第4図 第5図 第6図 第7図
Claims (4)
- (1)低圧の励起発光性ガスを封入した透光性管体内に
アノードと熱電子放出型のカソードとを電子の平均自由
行程よりやや短い距離だけ離間させて対向配置し、カソ
ードとその背後の管壁との距離を電子の平均自由行程よ
り充分大きく形成して成る光放射電子管。 - (2)カソードを中心としてそれを囲むようにカソード
を配設して成る特許請求の範囲第1項記載の光放射電子
管。 - (3)アノードを電子透過性に形成すると共に、アノー
ドの背後に電子の平均自由行程よりやや短い距離だけ離
間させて熱電子放出型の第2のカソードを配設し、第2
のカソードの電位を第1のカソードの電位よりも低くし
て成る特許請求の範囲第1項記載の光放射電子管。 - (4)アノードを熱電子放出物質にて形成して成る特許
請求の範囲第1項記載の光放射電子管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30614787A JPS63264859A (ja) | 1986-12-05 | 1987-12-03 | 光放射電子管 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61-290685 | 1986-12-05 | ||
JP29068586 | 1986-12-05 | ||
JP30614787A JPS63264859A (ja) | 1986-12-05 | 1987-12-03 | 光放射電子管 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63264859A true JPS63264859A (ja) | 1988-11-01 |
Family
ID=26558178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30614787A Pending JPS63264859A (ja) | 1986-12-05 | 1987-12-03 | 光放射電子管 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63264859A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58145055A (ja) * | 1982-01-04 | 1983-08-29 | ジーティーイー・プロダクツ・コーポレイション | デユアルカソ−ドビ−ム・モ−ドけい光ランプ |
-
1987
- 1987-12-03 JP JP30614787A patent/JPS63264859A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58145055A (ja) * | 1982-01-04 | 1983-08-29 | ジーティーイー・プロダクツ・コーポレイション | デユアルカソ−ドビ−ム・モ−ドけい光ランプ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS63264859A (ja) | 光放射電子管 | |
JPS6212059A (ja) | 光放射電子管 | |
JPS62163252A (ja) | 光放射電子管 | |
JPH01102847A (ja) | 光放射電子管点灯装置 | |
JPS61284050A (ja) | 光放射電子管 | |
JPH0582705B2 (ja) | ||
JPS6212058A (ja) | 光放射電子管 | |
JPH0220800Y2 (ja) | ||
JPS61284051A (ja) | 光放射電子管 | |
JPH0685314B2 (ja) | 光放射電子管 | |
JPH0584633B2 (ja) | ||
JPS62276744A (ja) | 光放射電子管 | |
JPS61190851A (ja) | 光放射電子管 | |
JPH0424819B2 (ja) | ||
JPS62276745A (ja) | 光放射電子管 | |
JPS62276748A (ja) | 光放射電子管 | |
JPS6122560A (ja) | 光放射電子管 | |
JPS62276750A (ja) | 光放射電子管 | |
JPH06111787A (ja) | 紫外線放射電子管 | |
JPS6119049A (ja) | 光放射電子管 | |
JPS6119050A (ja) | 光放射電子管 | |
JPH0638331B2 (ja) | 低圧放電ランプ | |
JPS6122559A (ja) | 光放射電子管 | |
JPS581963A (ja) | 低圧水銀蒸気放電灯 | |
JPS601750A (ja) | 光放射電子管 |