JP3458757B2 - 誘電体バリア放電ランプ装置 - Google Patents
誘電体バリア放電ランプ装置Info
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J61/52—Cooling arrangements; Heating arrangements; Means for circulating gas or vapour within the discharge space
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- H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
- H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
- H01J65/046—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by using capacitive means around the vessel
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、誘電体バリア放電
ランプ装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、金属、ガラス、その他の材料より
なる被処理体に波長２００ｎｍ以下の真空紫外線を照射
することにより、当該真空紫外線およびこれにより生成
されるオゾンの作用によって被処理体を処理する技術、
例えば被処理体の表面に付着した有機汚染物質を除去す
る洗浄処理技術や、被処理体の表面に酸化膜を形成する
酸化膜形成処理技術が開発され、実用化されている。 【０００３】このような紫外線処理を行うためのランプ
としては、従来、水銀の共鳴線である波長１８５ｎｍの
真空紫外線を放出する低圧水銀ランプが使用されていた
が、最近においては、一部が誘電体により構成された放
電容器内に、適宜のエキシマ発光用ガスが充填され、当
該放電容器内において誘電体バリア放電（別名「オゾナ
イザ放電」あるいは「無声放電」。電気学会発行改定新
版「放電ハンドブック」平成１年６月再版７刷発行第２
６３頁参照。）を発生させることにより、エキシマが生
成されてエキシマ光が放出される誘電体バリア放電ラン
プが開発されている。 【０００４】例えば、特開平１−１４４５６０号公報に
は、少なくとも一部が誘電体である石英ガラスにより構
成された中空円筒状の放電空間にエキシマ発光用ガスが
充填されてなる誘電体バリア放電ランプが記載されてい
る。 【０００５】このような誘電体バリア放電ランプは、ラ
ンプへの入力電力（発光面積に対する入力電力）を上昇
させるとランプの発光効率が減少するという問題を有す
る。これは、入力電力が上昇するとランプ内のガス温度
も上昇するので、その結果として、発光効率が低下する
ものと考えられる。 【０００６】さらに、かかるガス温度の上昇によって、
石英ガラスの透過率も減少するという問題を有する。例
えば、波長１７２ｎｍの透過率は２５℃のときには約８
５％であるのに対し、１００℃のときは約８３％、３０
０℃のときは約７３％となる。また、点灯時間とともに
透過率が減衰する割合も温度が高い方が大きいため、早
く光出力を低下させてしまうという問題もある。 【０００７】また、ランプの温度上昇によって石英ガラ
スの絶縁破壊電圧が低下してしまうのでランプ自身が破
損、リークする可能性もある。用途によっては、光出力
を上げるために、入力電力を高くすることが要求される
場合も多く、このような意味からもガス温度、すなわち
ランプ自身を冷却する必要がある。 【０００８】図３は、冷却機構を備えた従来の誘電体バ
リア放電ランプ装置の説明図である。放電ランプ１は内
側管２と外側管３を同軸に配置した二重管構造をなし、
内側管２と外側管３の間に中空円筒状の放電空間４が形
成されている。内側管２と外側管３は、少なくとも一部
を誘電体で構成する。例えば、内側管２および外側管３
は、波長１７２ｎｍの光を透過する石英ガラスよりな
る。 【０００９】内側管２の内面には略円筒状の電極５が密
着配置される。この内側電極５は、アルミニウム板を曲
げて作った半円筒を２個組み合わせたものである。外側
管３の外面には光を透過する外側電極６が配置されてい
る。この外側電極６は、紫外線を透過するように網状電
極で構成されている。内側電極５と外側電極６は図示略
の交流電源に接続される。放電空間４には、放電用ガス
として希ガス、もしくは、希ガスとハロゲンの混合ガス
が封入される。 【００１０】誘電体バリア放電ランプ１の軸方向の端部
１Ａ、１Ｂには、この端部１Ａ、１Ｂに当接するように
中心に貫通孔７Ａを有するリング状のガスケット７が配
置されている。このガスケット７は、貫通孔７Ａの直径
が内側管２よって形成される内部空間Ｐの直径と略同じ
径を有するものである。 【００１１】継手機構８は、内部に前述したガスケット
７を有するものであり、この継手機構８を回転させるこ
とにより、ガスケット７を誘電体バリア放電ランプ１の
端部１Ａ、１Ｂに押圧して、ガスケット７と端部１Ａ、
１Ｂを密着させるものである。そして、継手機構８の内
部は、ガスケット７の貫通孔７Ａに連通する貫通孔８Ａ
が形成されている。 【００１２】継手機構８は、Ｏリング１０を介してケー
シング９に保持されている。このケーシング９は、内部
に前述した継手機構８の貫通孔８Ａに連通する冷却流体
流通孔９Ａ形成されている。 【００１３】つまり、内側管２によって形成された内部
空間Ｐは、ガスケット７の貫通孔７Ａと継手機構８の貫
通孔８Ａとケーシング９の冷却流体流通孔９Ａとに連通
した構造になっているので、図３中矢印で示すように、
ケーシング９の一方の冷却流体流通孔９Ａから送出され
た冷却流体が、継手機構８の貫通孔８Ａとガスケット７
の貫通孔７Ａを通り、内側管２によって形成された内部
空間Ｐに流れ込み、誘電体バリア放電ランプ１を内側管
２から冷却するものである。 【００１４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誘電体
バリア放電ランプ１は、放電空間４を形成するために内
側管２および外側管３を端部で溶着する構造であるの
で、ガスケット７と対向する端部１Ａ、１Ｂに凸凹が発
生してしまい、この部分の平滑度が低く、ガスケット７
を端部１Ａ、１Ｂに押圧して密着させる際、押圧力が弱
い場合、ガスケット７と端部１Ａ、１Ｂとの間に隙間が
できることがあり、この隙間から冷却流体が漏れる恐れ
があり、冷却流体が漏れると誘電体バリア放電ランプ１
を冷却できなくなるという問題があった。 【００１５】また、誘電体バリア放電ランプ１からは真
空紫外線が放射されており、誘電体バリア放電ランプ１
の端部１Ａ、１Ｂに密着したガスケット７に、端部１
Ａ、１Ｂを透過した真空紫外線が直接照射されるので、
真空紫外線によってガスケット７が劣化するという問題
があった。さらにガスケット７の劣化が進行するとガス
ケット７と端部１Ａ、１Ｂとの間に隙間が発生し、この
隙間から冷却流体が漏れる恐れがあり、冷却流体が漏れ
ると誘電体バリア放電ランプ１を冷却できなくなるとい
う問題があった。 【００１６】本発明は、以上のような事情に基づいてな
されたものであって、その目的は、誘電体バリア放電ラ
ンプを冷却するための冷却流体の漏れを確実に防止で
き、誘電体バリア放電ランプを確実に冷却できる誘電体
バリア放電ランプ装置を提供することにある。 【００１７】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の誘電体バリア放電ランプ装置は、
外形が概略円筒状であり外面に外側電極が配置された外
側管と内面に内側電極が配置された内側管とを同軸に配
置することによって形成された中空円筒状の放電空間を
有する誘電体バリア放電ランプと、該誘電体バリア放電
ランプの内側管によって形成された空間に誘電体バリア
放電ランプを冷却するための冷却流体が流れる誘電体バ
リア放電ランプ装置において、前記内側管は、放電空間
外に伸び出して円筒状の延長管部を有しており、該延長
管部の端部外周面が、冷却流体が流れる導管に接続され
た継手機構に密着保持されており、前記継手機構は、金
属部材よりなるボディと、Ｏリングと、フェルールと、
金属部材よりなる袋ナットとよりなり、前記誘電体バリ
ア放電ランプの入力電力（Ｗ）と、前記継手機構に最も
近い前記誘電体バリア放電ランプの放電空間を形成して
いる端部と当該継手機構の最短離間距離（ｍｍ）との関
係が、０．２ｍｍ／Ｗ以上であることを特徴とする。 【００１８】 【発明の実施の形態】図１は、本発明の誘電体バリアラ
ンプ装置の説明図である。誘電体バリア放電ランプ１
は、波長１７２ｎｍの光を透過する誘電体である石英ガ
ラスよりなる内側管２と外側管３を同軸に配置した二重
管構造をなし、内側管２と外側管３の端部を溶着するこ
とにより中空円筒状の放電空間４が形成されている。 【００１９】数値例を上げると、内側管２によって形成
される内部空間Ｐの直径は１２〜１５ｍｍ、内側管２の
厚みは１ｍｍであり、外側管３の外径は２４〜２７ｍ
ｍ、外側管３の厚みは１ｍｍである。また、中空円筒状
の放電空間４の長手方向の長さは２６０ｍｍであり、こ
の放電空間４内に希ガスとしてキセノンが３０００〜５
０００Ｐａ封入されている。 【００２０】内側管２の一部は、内側管２と外側管３に
よって形成された放電空間４より外部に伸び出して円筒
状の延長管部２Ａを形成している。つまり、延長管部２
Ａの中空空間２Ｐは、内部空間Ｐに連通している。な
お、延長管部２Ａは、内側管２の一部によって形成され
ているが、誘電体バリア放電ランプ１の軸方向の端部１
Ａもしくは１Ｂに内部空間Ｐに連通する中空空間を有す
るように内側管２とは別体で溶着形成してもよい。 【００２１】内側管２の内面には略円筒状の電極５が密
着配置される。この内側電極５は、厚さ０．５ｍｍのア
ルミニウム板を曲げて作った半円筒を２個組み合わせた
ものである。外側管３の外面には光を透過する外側電極
６が配置されている。この外側電極６は、紫外線を透過
するように網状電極で構成されている。内側電極５と外
側電極６は図示略の交流電源に接続される。 【００２２】そして、延長管部２Ａの端部２Ａ１には、
冷却流体が流れる導管１１に接続された継手機構８が取
り付けられており、具体的には、端部２Ａ１の外周面を
継手機構８によって密着保持するものである。なお、図
１においては、図中右方向の他方の延長管部２Ａに取り
付けられている継手機構８は、省略している。また、こ
こで言う導管１１とは、図示していないが誘電体バリア
放電ランプ１を収容するケーシングの一部が突出したも
のや、あるいは、ケーシング内に配設された冷却流体が
流入する流入管や冷却流体が流出する流出管のことであ
る。 【００２３】図２は、延長管部２Ａと継手機構８の関係
を説明する一部拡大断面図である。継手機構８は、ステ
ンレス製のボディ８１と、フッ素樹脂よりなるＯリング
８２と、鉄―ニッケル合金製のフェルール８３およびス
テンレス製の袋ナット８４よりなるものである。この継
手機構８により、冷却流体が流れ込む導管１１と延長管
部２Ａをつなぐものである。 【００２４】図２を用いて詳細に説明すると、延長管部
２Ａと継手機構８との接続方法は、袋ナット８４を予め
延長管部２Ａに嵌挿しておき、その後、袋ナット８４の
前方に位置するようにフェルール８３を延長管部２Ａに
嵌挿し、更に、フェルール８３の前方に位置するととも
に延長管部２Ａの外周面の全域に接触するようにＯリン
グ８２を嵌め込み、その後、延長管部２Ａの端部２Ａ１
に一方の端部に導管１１が接続されたボディ８１を嵌め
込み、この状態で、袋ナット８４をボディ８１に押し付
けながら回転させることにより、袋ナット８４のネジ溝
とボディー８１のネジ溝が螺合し、Ｏリング８２が変形
してボディ８１とフェルール８３との間で密着して、延
長管部２Ａの端部２Ａ１外周面を気密に保持することが
できるものである。 【００２５】つまり、内側管２によって形成せれた内部
空間Ｐに連通した延長管部２Ａの平滑度が高い外周面を
継手機構８によって密着保持する構造であるため、誘電
体バリア放電ランプ１を冷却するため冷却流体の漏れを
確実に防止することができ、誘電体バリア放電ランプ１
を確実に冷却することができる。 【００２６】また、延長管部２Ａの端部２Ａ１外周面に
密着して冷却流体の漏れを防止するためのフッ素樹脂製
のＯリング８２は、ステンレス製の袋ナット８４と鉄―
ニッケル製のフェルール８３とステンレス製のボディ８
１によって囲まれているので、このＯリング８２には直
接真空紫外線が照射されず、真空紫外線によるＯリング
８２の劣化を防止することができ、長時間にわたり誘電
体バリア放電ランプ１を冷却するため冷却流体の漏れを
防止することができる。 【００２７】さらに、図１に示すように、継手機構８
は、最も継手機構８に近い誘電体バリア放電ランプ１の
放電空間４を形成している端部１ＡよりＬで示すように
１０ｍｍ空間を隔てて延長管部２Ａの端部に配置されて
いる。このように、継手機構８が、最も継手機構８に近
い誘電体バリア放電ランプ１の放電空間４を形成してい
る端部１Ａより間隔を隔てて配置されている理由は、以
下のような理由からである。 【００２８】（１）継手機構８を構成している袋ナット
８４やボディ８１は金属部材であり、継手機構８を放電
空間４に近づけると外側電極６と袋ナット８４やボディ
８１との間で放電が起こり、誘電体バリア放電ランプ１
の不点灯や所期のランプ特性が得られなくなる。 （２）延長管部２Ａが内側管２の一部よりなる場合、延
長管部２Ａは石英ガラスからなり、石英ガラスは真空紫
外線を透過する性質を有しており、放電空間４で発生し
た真空紫外線が放電空間４を形成している端部１Ａに繋
がる延長管部２Ａの部材内部を伝わり、延長管部２Ａの
端部２Ａ１外周面に密着しているＯリング８２に若干の
真空紫外線が照射されＯリング８２が劣化する。 （３）継手機構８を構成している袋ナット８４とボディ
８１とフェルール８３は機械的に嵌合されているので、
それぞれの部材間において若干隙間ができる場合があ
り、この隙間を通して真空紫外線が回り込み、Ｏリング
８２に若干の真空紫外線が照射されＯリングが劣化す
る。 【００２９】このような理由から、継手機構８が、最も
継手機構８に近い誘電体バリア放電ランプ１の放電空間
４を形成している端部１Ａよりある一定の間隔を隔てて
配置されている。具体的には、放電空間４を形成してい
る端部１Ａと継手機構８との最短離間距離が、誘電体バ
リア放電ランプの入力電力との関係において、０．２ｍ
ｍ／Ｗ以上となるようにする必要がある。０．２ｍｍ／
Ｗ以下の場合、放電空間４を形成している端部１Ａと継
手機構８とが接近し過ぎることになり、上述した問題が
発生する恐れが高くなる。 【００３０】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の誘電体バ
リア放電ランプ装置によれば、外形が概略円筒状である
外側管と内側管とを同軸に配置することによって形成さ
れた中空円筒状の放電空間を有する誘電体バリア放電ラ
ンプの内側管が、放電空間外に伸び出し、延長管部とな
っており、この延長管部の端部外周面が、冷却流体が流
れる導管に接続された継手機構に密着保持されているの
で、誘電体バリア放電ランプを冷却するため冷却流体の
漏れを確実に防止することができ、誘電体バリア放電ラ
ンプを確実に冷却することができる。
ランプ装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、金属、ガラス、その他の材料より
なる被処理体に波長２００ｎｍ以下の真空紫外線を照射
することにより、当該真空紫外線およびこれにより生成
されるオゾンの作用によって被処理体を処理する技術、
例えば被処理体の表面に付着した有機汚染物質を除去す
る洗浄処理技術や、被処理体の表面に酸化膜を形成する
酸化膜形成処理技術が開発され、実用化されている。 【０００３】このような紫外線処理を行うためのランプ
としては、従来、水銀の共鳴線である波長１８５ｎｍの
真空紫外線を放出する低圧水銀ランプが使用されていた
が、最近においては、一部が誘電体により構成された放
電容器内に、適宜のエキシマ発光用ガスが充填され、当
該放電容器内において誘電体バリア放電（別名「オゾナ
イザ放電」あるいは「無声放電」。電気学会発行改定新
版「放電ハンドブック」平成１年６月再版７刷発行第２
６３頁参照。）を発生させることにより、エキシマが生
成されてエキシマ光が放出される誘電体バリア放電ラン
プが開発されている。 【０００４】例えば、特開平１−１４４５６０号公報に
は、少なくとも一部が誘電体である石英ガラスにより構
成された中空円筒状の放電空間にエキシマ発光用ガスが
充填されてなる誘電体バリア放電ランプが記載されてい
る。 【０００５】このような誘電体バリア放電ランプは、ラ
ンプへの入力電力（発光面積に対する入力電力）を上昇
させるとランプの発光効率が減少するという問題を有す
る。これは、入力電力が上昇するとランプ内のガス温度
も上昇するので、その結果として、発光効率が低下する
ものと考えられる。 【０００６】さらに、かかるガス温度の上昇によって、
石英ガラスの透過率も減少するという問題を有する。例
えば、波長１７２ｎｍの透過率は２５℃のときには約８
５％であるのに対し、１００℃のときは約８３％、３０
０℃のときは約７３％となる。また、点灯時間とともに
透過率が減衰する割合も温度が高い方が大きいため、早
く光出力を低下させてしまうという問題もある。 【０００７】また、ランプの温度上昇によって石英ガラ
スの絶縁破壊電圧が低下してしまうのでランプ自身が破
損、リークする可能性もある。用途によっては、光出力
を上げるために、入力電力を高くすることが要求される
場合も多く、このような意味からもガス温度、すなわち
ランプ自身を冷却する必要がある。 【０００８】図３は、冷却機構を備えた従来の誘電体バ
リア放電ランプ装置の説明図である。放電ランプ１は内
側管２と外側管３を同軸に配置した二重管構造をなし、
内側管２と外側管３の間に中空円筒状の放電空間４が形
成されている。内側管２と外側管３は、少なくとも一部
を誘電体で構成する。例えば、内側管２および外側管３
は、波長１７２ｎｍの光を透過する石英ガラスよりな
る。 【０００９】内側管２の内面には略円筒状の電極５が密
着配置される。この内側電極５は、アルミニウム板を曲
げて作った半円筒を２個組み合わせたものである。外側
管３の外面には光を透過する外側電極６が配置されてい
る。この外側電極６は、紫外線を透過するように網状電
極で構成されている。内側電極５と外側電極６は図示略
の交流電源に接続される。放電空間４には、放電用ガス
として希ガス、もしくは、希ガスとハロゲンの混合ガス
が封入される。 【００１０】誘電体バリア放電ランプ１の軸方向の端部
１Ａ、１Ｂには、この端部１Ａ、１Ｂに当接するように
中心に貫通孔７Ａを有するリング状のガスケット７が配
置されている。このガスケット７は、貫通孔７Ａの直径
が内側管２よって形成される内部空間Ｐの直径と略同じ
径を有するものである。 【００１１】継手機構８は、内部に前述したガスケット
７を有するものであり、この継手機構８を回転させるこ
とにより、ガスケット７を誘電体バリア放電ランプ１の
端部１Ａ、１Ｂに押圧して、ガスケット７と端部１Ａ、
１Ｂを密着させるものである。そして、継手機構８の内
部は、ガスケット７の貫通孔７Ａに連通する貫通孔８Ａ
が形成されている。 【００１２】継手機構８は、Ｏリング１０を介してケー
シング９に保持されている。このケーシング９は、内部
に前述した継手機構８の貫通孔８Ａに連通する冷却流体
流通孔９Ａ形成されている。 【００１３】つまり、内側管２によって形成された内部
空間Ｐは、ガスケット７の貫通孔７Ａと継手機構８の貫
通孔８Ａとケーシング９の冷却流体流通孔９Ａとに連通
した構造になっているので、図３中矢印で示すように、
ケーシング９の一方の冷却流体流通孔９Ａから送出され
た冷却流体が、継手機構８の貫通孔８Ａとガスケット７
の貫通孔７Ａを通り、内側管２によって形成された内部
空間Ｐに流れ込み、誘電体バリア放電ランプ１を内側管
２から冷却するものである。 【００１４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誘電体
バリア放電ランプ１は、放電空間４を形成するために内
側管２および外側管３を端部で溶着する構造であるの
で、ガスケット７と対向する端部１Ａ、１Ｂに凸凹が発
生してしまい、この部分の平滑度が低く、ガスケット７
を端部１Ａ、１Ｂに押圧して密着させる際、押圧力が弱
い場合、ガスケット７と端部１Ａ、１Ｂとの間に隙間が
できることがあり、この隙間から冷却流体が漏れる恐れ
があり、冷却流体が漏れると誘電体バリア放電ランプ１
を冷却できなくなるという問題があった。 【００１５】また、誘電体バリア放電ランプ１からは真
空紫外線が放射されており、誘電体バリア放電ランプ１
の端部１Ａ、１Ｂに密着したガスケット７に、端部１
Ａ、１Ｂを透過した真空紫外線が直接照射されるので、
真空紫外線によってガスケット７が劣化するという問題
があった。さらにガスケット７の劣化が進行するとガス
ケット７と端部１Ａ、１Ｂとの間に隙間が発生し、この
隙間から冷却流体が漏れる恐れがあり、冷却流体が漏れ
ると誘電体バリア放電ランプ１を冷却できなくなるとい
う問題があった。 【００１６】本発明は、以上のような事情に基づいてな
されたものであって、その目的は、誘電体バリア放電ラ
ンプを冷却するための冷却流体の漏れを確実に防止で
き、誘電体バリア放電ランプを確実に冷却できる誘電体
バリア放電ランプ装置を提供することにある。 【００１７】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の誘電体バリア放電ランプ装置は、
外形が概略円筒状であり外面に外側電極が配置された外
側管と内面に内側電極が配置された内側管とを同軸に配
置することによって形成された中空円筒状の放電空間を
有する誘電体バリア放電ランプと、該誘電体バリア放電
ランプの内側管によって形成された空間に誘電体バリア
放電ランプを冷却するための冷却流体が流れる誘電体バ
リア放電ランプ装置において、前記内側管は、放電空間
外に伸び出して円筒状の延長管部を有しており、該延長
管部の端部外周面が、冷却流体が流れる導管に接続され
た継手機構に密着保持されており、前記継手機構は、金
属部材よりなるボディと、Ｏリングと、フェルールと、
金属部材よりなる袋ナットとよりなり、前記誘電体バリ
ア放電ランプの入力電力（Ｗ）と、前記継手機構に最も
近い前記誘電体バリア放電ランプの放電空間を形成して
いる端部と当該継手機構の最短離間距離（ｍｍ）との関
係が、０．２ｍｍ／Ｗ以上であることを特徴とする。 【００１８】 【発明の実施の形態】図１は、本発明の誘電体バリアラ
ンプ装置の説明図である。誘電体バリア放電ランプ１
は、波長１７２ｎｍの光を透過する誘電体である石英ガ
ラスよりなる内側管２と外側管３を同軸に配置した二重
管構造をなし、内側管２と外側管３の端部を溶着するこ
とにより中空円筒状の放電空間４が形成されている。 【００１９】数値例を上げると、内側管２によって形成
される内部空間Ｐの直径は１２〜１５ｍｍ、内側管２の
厚みは１ｍｍであり、外側管３の外径は２４〜２７ｍ
ｍ、外側管３の厚みは１ｍｍである。また、中空円筒状
の放電空間４の長手方向の長さは２６０ｍｍであり、こ
の放電空間４内に希ガスとしてキセノンが３０００〜５
０００Ｐａ封入されている。 【００２０】内側管２の一部は、内側管２と外側管３に
よって形成された放電空間４より外部に伸び出して円筒
状の延長管部２Ａを形成している。つまり、延長管部２
Ａの中空空間２Ｐは、内部空間Ｐに連通している。な
お、延長管部２Ａは、内側管２の一部によって形成され
ているが、誘電体バリア放電ランプ１の軸方向の端部１
Ａもしくは１Ｂに内部空間Ｐに連通する中空空間を有す
るように内側管２とは別体で溶着形成してもよい。 【００２１】内側管２の内面には略円筒状の電極５が密
着配置される。この内側電極５は、厚さ０．５ｍｍのア
ルミニウム板を曲げて作った半円筒を２個組み合わせた
ものである。外側管３の外面には光を透過する外側電極
６が配置されている。この外側電極６は、紫外線を透過
するように網状電極で構成されている。内側電極５と外
側電極６は図示略の交流電源に接続される。 【００２２】そして、延長管部２Ａの端部２Ａ１には、
冷却流体が流れる導管１１に接続された継手機構８が取
り付けられており、具体的には、端部２Ａ１の外周面を
継手機構８によって密着保持するものである。なお、図
１においては、図中右方向の他方の延長管部２Ａに取り
付けられている継手機構８は、省略している。また、こ
こで言う導管１１とは、図示していないが誘電体バリア
放電ランプ１を収容するケーシングの一部が突出したも
のや、あるいは、ケーシング内に配設された冷却流体が
流入する流入管や冷却流体が流出する流出管のことであ
る。 【００２３】図２は、延長管部２Ａと継手機構８の関係
を説明する一部拡大断面図である。継手機構８は、ステ
ンレス製のボディ８１と、フッ素樹脂よりなるＯリング
８２と、鉄―ニッケル合金製のフェルール８３およびス
テンレス製の袋ナット８４よりなるものである。この継
手機構８により、冷却流体が流れ込む導管１１と延長管
部２Ａをつなぐものである。 【００２４】図２を用いて詳細に説明すると、延長管部
２Ａと継手機構８との接続方法は、袋ナット８４を予め
延長管部２Ａに嵌挿しておき、その後、袋ナット８４の
前方に位置するようにフェルール８３を延長管部２Ａに
嵌挿し、更に、フェルール８３の前方に位置するととも
に延長管部２Ａの外周面の全域に接触するようにＯリン
グ８２を嵌め込み、その後、延長管部２Ａの端部２Ａ１
に一方の端部に導管１１が接続されたボディ８１を嵌め
込み、この状態で、袋ナット８４をボディ８１に押し付
けながら回転させることにより、袋ナット８４のネジ溝
とボディー８１のネジ溝が螺合し、Ｏリング８２が変形
してボディ８１とフェルール８３との間で密着して、延
長管部２Ａの端部２Ａ１外周面を気密に保持することが
できるものである。 【００２５】つまり、内側管２によって形成せれた内部
空間Ｐに連通した延長管部２Ａの平滑度が高い外周面を
継手機構８によって密着保持する構造であるため、誘電
体バリア放電ランプ１を冷却するため冷却流体の漏れを
確実に防止することができ、誘電体バリア放電ランプ１
を確実に冷却することができる。 【００２６】また、延長管部２Ａの端部２Ａ１外周面に
密着して冷却流体の漏れを防止するためのフッ素樹脂製
のＯリング８２は、ステンレス製の袋ナット８４と鉄―
ニッケル製のフェルール８３とステンレス製のボディ８
１によって囲まれているので、このＯリング８２には直
接真空紫外線が照射されず、真空紫外線によるＯリング
８２の劣化を防止することができ、長時間にわたり誘電
体バリア放電ランプ１を冷却するため冷却流体の漏れを
防止することができる。 【００２７】さらに、図１に示すように、継手機構８
は、最も継手機構８に近い誘電体バリア放電ランプ１の
放電空間４を形成している端部１ＡよりＬで示すように
１０ｍｍ空間を隔てて延長管部２Ａの端部に配置されて
いる。このように、継手機構８が、最も継手機構８に近
い誘電体バリア放電ランプ１の放電空間４を形成してい
る端部１Ａより間隔を隔てて配置されている理由は、以
下のような理由からである。 【００２８】（１）継手機構８を構成している袋ナット
８４やボディ８１は金属部材であり、継手機構８を放電
空間４に近づけると外側電極６と袋ナット８４やボディ
８１との間で放電が起こり、誘電体バリア放電ランプ１
の不点灯や所期のランプ特性が得られなくなる。 （２）延長管部２Ａが内側管２の一部よりなる場合、延
長管部２Ａは石英ガラスからなり、石英ガラスは真空紫
外線を透過する性質を有しており、放電空間４で発生し
た真空紫外線が放電空間４を形成している端部１Ａに繋
がる延長管部２Ａの部材内部を伝わり、延長管部２Ａの
端部２Ａ１外周面に密着しているＯリング８２に若干の
真空紫外線が照射されＯリング８２が劣化する。 （３）継手機構８を構成している袋ナット８４とボディ
８１とフェルール８３は機械的に嵌合されているので、
それぞれの部材間において若干隙間ができる場合があ
り、この隙間を通して真空紫外線が回り込み、Ｏリング
８２に若干の真空紫外線が照射されＯリングが劣化す
る。 【００２９】このような理由から、継手機構８が、最も
継手機構８に近い誘電体バリア放電ランプ１の放電空間
４を形成している端部１Ａよりある一定の間隔を隔てて
配置されている。具体的には、放電空間４を形成してい
る端部１Ａと継手機構８との最短離間距離が、誘電体バ
リア放電ランプの入力電力との関係において、０．２ｍ
ｍ／Ｗ以上となるようにする必要がある。０．２ｍｍ／
Ｗ以下の場合、放電空間４を形成している端部１Ａと継
手機構８とが接近し過ぎることになり、上述した問題が
発生する恐れが高くなる。 【００３０】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の誘電体バ
リア放電ランプ装置によれば、外形が概略円筒状である
外側管と内側管とを同軸に配置することによって形成さ
れた中空円筒状の放電空間を有する誘電体バリア放電ラ
ンプの内側管が、放電空間外に伸び出し、延長管部とな
っており、この延長管部の端部外周面が、冷却流体が流
れる導管に接続された継手機構に密着保持されているの
で、誘電体バリア放電ランプを冷却するため冷却流体の
漏れを確実に防止することができ、誘電体バリア放電ラ
ンプを確実に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の誘電体バリア放電ランプ装置の説明図
である。 【図２】本発明の誘電体バリア放電ランプ装置における
継手機構の拡大説明図である。 【図３】従来の誘電体バリア放電ランプ装置の説明図で
ある。 【符号の説明】 １ 誘電体バリア放電ランプ ２ 内側管 ２Ａ 延長管部 ３ 外側管 ４ 放電空間 ５ 内側電極 ６ 外側電極 ７ ガスケット ８ 継手機構 ８１ ボディ ８２ Ｏリング ８３ フェルール ８４ 袋ナット ９ ケーシング １０ Ｏリング １１ 導管
である。 【図２】本発明の誘電体バリア放電ランプ装置における
継手機構の拡大説明図である。 【図３】従来の誘電体バリア放電ランプ装置の説明図で
ある。 【符号の説明】 １ 誘電体バリア放電ランプ ２ 内側管 ２Ａ 延長管部 ３ 外側管 ４ 放電空間 ５ 内側電極 ６ 外側電極 ７ ガスケット ８ 継手機構 ８１ ボディ ８２ Ｏリング ８３ フェルール ８４ 袋ナット ９ ケーシング １０ Ｏリング １１ 導管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開2000−223078（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−274893（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−138014（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 65/00
H01J 61/52
G21K 5/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】外形が概略円筒状であり外面に外側電極が
配置された外側管と内面に内側電極が配置された内側管
とを同軸に配置することによって形成された中空円筒状
の放電空間を有する誘電体バリア放電ランプと、該誘電
体バリア放電ランプの内側管によって形成された空間に
誘電体バリア放電ランプを冷却するための冷却流体が流
れる誘電体バリア放電ランプ装置において、 前記内側管は、放電空間外に伸び出して円筒状の延長管
部を有しており、 該延長管部の端部外周面が、冷却流体が流れる導管に接
続された継手機構に密着保持されており、前記継手機構は、金属部材よりなるボディと、Ｏリング
と、フェルールと、金属部材よりなる袋ナットとよりな
り、 前記誘電体バリア放電ランプの入力電力（Ｗ）と、前記
継手機構に最も近い前記誘電体バリア放電ランプの放電
空間を形成している端部と当該継手機構の最短離間距離
（ｍｍ）との関係が、０．２ｍｍ／Ｗ以上であることを
特徴とする誘電体バリア放電ランプ装置。
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