JPH04220941A - 高圧無電極放電ランプの保護用金属ハロゲン化物薄膜 - Google Patents
高圧無電極放電ランプの保護用金属ハロゲン化物薄膜Info
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- JPH04220941A JPH04220941A JP3060964A JP6096491A JPH04220941A JP H04220941 A JPH04220941 A JP H04220941A JP 3060964 A JP3060964 A JP 3060964A JP 6096491 A JP6096491 A JP 6096491A JP H04220941 A JPH04220941 A JP H04220941A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
- 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
- H01J65/048—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 an excitation coil
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/30—Vessels; Containers
- H01J61/35—Vessels; Containers provided with coatings on the walls thereof; Selection of materials for the coatings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的にいって無電極
高光度放電ランプに関する。更に詳しくは、本発明は、
内部に形成されるプラズマア―ク放電による侵食から無
電極高光度放電ランプのア―ク管を保護し、ランプの有
効な寿命を延ばす装置に関する。
高光度放電ランプに関する。更に詳しくは、本発明は、
内部に形成されるプラズマア―ク放電による侵食から無
電極高光度放電ランプのア―ク管を保護し、ランプの有
効な寿命を延ばす装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高光度放電（ＨＩＤ）ランプにおいては
、水銀またはナトリウム蒸気のような中圧ないし高圧の
イオン化可能ガスはこのガス内を無線周波（ＲＦ）電流
が通過することによって一般に生ずる励起時に可視放射
線を放出する。ＨＩＤランプの１つのクラスには無電極
ランプがあり、この無電極ランプは金属ハロゲン化物と
不活性緩衝ガスとを組み合わせた高圧ガス状ランプ充填
物内にソレノイド状の電界を設定することによってア―
ク放電を発生する。特に、ランプ充填物すなわち放電プ
ラズマは、充填物が封入されているア―ク管を取り囲ん
でいる励起コイルにＲＦ電流を流すことによって励起さ
れる。ア―ク管および励起コイルの組立体は本質的にＲ
Ｆエネルギをプラズマに供給する変成器として作用する
。すなわち、励起コイルは一次コイルとして作用し、プ
ラズマは１巻の二次側として機能する。励起コイル内の
ＲＦ電流は変化する磁界を発生し、またそれ自身で完全
に閉じる電界、すなわちソレノイド状の電界をプラズマ
内に形成する。この電界の結果として電流が流れ、ア―
ク管内にトロイド状のア―ク放電が発生する。
、水銀またはナトリウム蒸気のような中圧ないし高圧の
イオン化可能ガスはこのガス内を無線周波（ＲＦ）電流
が通過することによって一般に生ずる励起時に可視放射
線を放出する。ＨＩＤランプの１つのクラスには無電極
ランプがあり、この無電極ランプは金属ハロゲン化物と
不活性緩衝ガスとを組み合わせた高圧ガス状ランプ充填
物内にソレノイド状の電界を設定することによってア―
ク放電を発生する。特に、ランプ充填物すなわち放電プ
ラズマは、充填物が封入されているア―ク管を取り囲ん
でいる励起コイルにＲＦ電流を流すことによって励起さ
れる。ア―ク管および励起コイルの組立体は本質的にＲ
Ｆエネルギをプラズマに供給する変成器として作用する
。すなわち、励起コイルは一次コイルとして作用し、プ
ラズマは１巻の二次側として機能する。励起コイル内の
ＲＦ電流は変化する磁界を発生し、またそれ自身で完全
に閉じる電界、すなわちソレノイド状の電界をプラズマ
内に形成する。この電界の結果として電流が流れ、ア―
ク管内にトロイド状のア―ク放電が発生する。
【０００３】無電極ＨＩＤランプは一般に汎用照明基準
による良好な演色性および高い効率を有している。しか
しながら、このようなランプの寿命は高光度ア―ク放電
に最も近いア―ク管の部分の侵食により制限される。ア
―ク管の侵食はア―ク放電からの放射線および強烈なイ
オン衝撃によって生ずる化学的反応に起因する。例えば
、ジョン・Ｆ・ウェイマス（Ｊｏｈｎ Ｆ．Ｗａｙｍｏ
ｕｔｈ ）の著書「エレクトリック・ディスチャ―ジ・
ランプス（ＥｌｅｃｔｒｉｃＤｉｓｃｈａｒｇｅ Ｌａ
ｍｐｓ）」（Ｍ．Ｉ．Ｔ．プレス、１９７１年）第２６
６−２７７頁に説明されているように、ヨウ化ナトリウ
ムの充填物を含有するＨＩＤランプにおいて、ヨウ化ナ
トリウムはア―ク放電によって正のナトリウムイオンと
負のヨウ化イオンに分離される。正のナトリウムイオン
はア―ク放電の電界によってア―ク管の壁の方に駆動さ
れる。壁に到着する前にヨウ化イオンと再結合しないナ
トリウムイオンは壁において化学的に反応したり、また
は壁を通過して失われる。これによりア―ク管の表面が
劣化するばかりでなく、ますます多くのナトリウム原子
が失われ、光出力が低下する。更に、ア―ク管内に遊離
したヨウ素が増強され、ア―クが不安定となって、最終
的にはア―クが消滅する。
による良好な演色性および高い効率を有している。しか
しながら、このようなランプの寿命は高光度ア―ク放電
に最も近いア―ク管の部分の侵食により制限される。ア
―ク管の侵食はア―ク放電からの放射線および強烈なイ
オン衝撃によって生ずる化学的反応に起因する。例えば
、ジョン・Ｆ・ウェイマス（Ｊｏｈｎ Ｆ．Ｗａｙｍｏ
ｕｔｈ ）の著書「エレクトリック・ディスチャ―ジ・
ランプス（ＥｌｅｃｔｒｉｃＤｉｓｃｈａｒｇｅ Ｌａ
ｍｐｓ）」（Ｍ．Ｉ．Ｔ．プレス、１９７１年）第２６
６−２７７頁に説明されているように、ヨウ化ナトリウ
ムの充填物を含有するＨＩＤランプにおいて、ヨウ化ナ
トリウムはア―ク放電によって正のナトリウムイオンと
負のヨウ化イオンに分離される。正のナトリウムイオン
はア―ク放電の電界によってア―ク管の壁の方に駆動さ
れる。壁に到着する前にヨウ化イオンと再結合しないナ
トリウムイオンは壁において化学的に反応したり、また
は壁を通過して失われる。これによりア―ク管の表面が
劣化するばかりでなく、ますます多くのナトリウム原子
が失われ、光出力が低下する。更に、ア―ク管内に遊離
したヨウ素が増強され、ア―クが不安定となって、最終
的にはア―クが消滅する。
【０００４】
【発明の目的】従って、本発明の目的は、ランプの有効
な寿命を延ばすように内部のア―ク放電による侵食から
ア―ク管を保護する装置を有する新規で改良された無電
極ＨＩＤランプを提供することにある。
な寿命を延ばすように内部のア―ク放電による侵食から
ア―ク管を保護する装置を有する新規で改良された無電
極ＨＩＤランプを提供することにある。
【０００５】本発明の他の目的は、ランプ動作中プラズ
マア―ク放電に最も近いア―ク管の表面を覆う無電極Ｈ
ＩＤランプのア―ク管用の保護用金属ハロゲン化物薄膜
を作ることにある。
マア―ク放電に最も近いア―ク管の表面を覆う無電極Ｈ
ＩＤランプのア―ク管用の保護用金属ハロゲン化物薄膜
を作ることにある。
【０００６】本発明の更に他の目的は、金属ハロゲン化
物の凝縮物による保護薄膜が形成されるように無電極Ｈ
ＩＤランプ内のプラズマア―ク放電に最も近いア―ク管
の壁の部分をア―ク管の残りの部分よりも低い温度に維
持することにある。
物の凝縮物による保護薄膜が形成されるように無電極Ｈ
ＩＤランプ内のプラズマア―ク放電に最も近いア―ク管
の壁の部分をア―ク管の残りの部分よりも低い温度に維
持することにある。
【０００７】
【発明の概要】本発明の前述したおよび他の目的は、内
部の高光度ア―ク放電による侵食からア―ク管の表面を
保護し、ランプの有効な寿命を延ばす熱的手段を有する
新規で改良された無電極ＨＩＤランプにおいて達成され
ている。好ましいア―ク管の構造は丸い縁部を有する短
い円筒体、すなわち「丸薬容器」形のものである。ア―
ク管の充填物はランプ動作中にア―ク管内に金属ハロゲ
ン化物の凝縮物を形成するのに充分な量の金属ハロゲン
化物と不活性緩衝ガスである。本発明によれば、熱的手
段は金属ハロゲン化物の凝縮物が保護薄膜を形成するよ
うにプラズマア―ク放電に最も近いア―ク管の部分をア
―ク管の残りの部分よりも低い温度に維持するように動
作する。本発明の第１の好適実施例においては、熱的手
段は熱をア―ク管内に反射するようにア―ク管の底部に
設けられた熱遮蔽体を有する。第２の好適実施例は凝縮
物がア―ク管の底部に集まることを防止するようにア―
ク管の底部を凹面形にする。更に、所望により、熱遮蔽
体をア―ク管の凹面形の底部に設けてもよい。更に第３
の好適実施例においては、ア―ク管に充分接近して励起
コイルを設けてア―ク管の側壁が励起コイルへの伝導に
よって充分冷却されるようにすることによって保護用金
属ハロゲン化物薄膜を形成する。励起コイルはア―ク管
よりもはるかに低い温度で動作し、またヒ―トシンクへ
の伝導によって冷却される。最後に、第４の好適実施例
はア―ク管を取り囲んでいる光透過性の外側エンベロ―
プを有している。
部の高光度ア―ク放電による侵食からア―ク管の表面を
保護し、ランプの有効な寿命を延ばす熱的手段を有する
新規で改良された無電極ＨＩＤランプにおいて達成され
ている。好ましいア―ク管の構造は丸い縁部を有する短
い円筒体、すなわち「丸薬容器」形のものである。ア―
ク管の充填物はランプ動作中にア―ク管内に金属ハロゲ
ン化物の凝縮物を形成するのに充分な量の金属ハロゲン
化物と不活性緩衝ガスである。本発明によれば、熱的手
段は金属ハロゲン化物の凝縮物が保護薄膜を形成するよ
うにプラズマア―ク放電に最も近いア―ク管の部分をア
―ク管の残りの部分よりも低い温度に維持するように動
作する。本発明の第１の好適実施例においては、熱的手
段は熱をア―ク管内に反射するようにア―ク管の底部に
設けられた熱遮蔽体を有する。第２の好適実施例は凝縮
物がア―ク管の底部に集まることを防止するようにア―
ク管の底部を凹面形にする。更に、所望により、熱遮蔽
体をア―ク管の凹面形の底部に設けてもよい。更に第３
の好適実施例においては、ア―ク管に充分接近して励起
コイルを設けてア―ク管の側壁が励起コイルへの伝導に
よって充分冷却されるようにすることによって保護用金
属ハロゲン化物薄膜を形成する。励起コイルはア―ク管
よりもはるかに低い温度で動作し、またヒ―トシンクへ
の伝導によって冷却される。最後に、第４の好適実施例
はア―ク管を取り囲んでいる光透過性の外側エンベロ―
プを有している。
【０００８】本発明の特徴および利点は添付図面を参照
した本発明の次に示す詳細な説明から一層明らかになる
であろう。
した本発明の次に示す詳細な説明から一層明らかになる
であろう。
【０００９】
【詳しい説明】図１は本発明のＨＩＤランプを示し、こ
のランプはロッド１２によって支持されたア―ク管１０
を有している。ロッド１２はア―ク管１０をその底部に
おいて支持するように示されているが、代わりにア―ク
管を図２および図３に示すように所望により上部におい
て支持してもよい。図示のように、ア―ク管１０の好ま
しい構造は丸い縁部を有する短い円筒体、すなわち「丸
薬容器」形のものである。米国特許第４，８１０，９３
８号に記載されているように、このような構造はより近
い等温動作を促進し、熱損失を低減し、効率を増大する
。ア―ク管は融解石英のような高温ガラスまたは多結晶
アルミナのような光学的に透明なセラミックで形成され
ることが好ましい。
のランプはロッド１２によって支持されたア―ク管１０
を有している。ロッド１２はア―ク管１０をその底部に
おいて支持するように示されているが、代わりにア―ク
管を図２および図３に示すように所望により上部におい
て支持してもよい。図示のように、ア―ク管１０の好ま
しい構造は丸い縁部を有する短い円筒体、すなわち「丸
薬容器」形のものである。米国特許第４，８１０，９３
８号に記載されているように、このような構造はより近
い等温動作を促進し、熱損失を低減し、効率を増大する
。ア―ク管は融解石英のような高温ガラスまたは多結晶
アルミナのような光学的に透明なセラミックで形成され
ることが好ましい。
【００１０】電力はア―ク管１０の周りに設けられ、無
線周波（ＲＦ）電源１６に接続されている励起コイル１
４によってＨＩＤランプに供給される。動作においては
、コイル１４内のＲＦ電流によって変化する磁界が発生
し、この磁界によってア―ク管１０内にそれ自身上で完
全に閉じる電界が発生する。このソレノイド上の電界の
結果としてア―ク管１０内に充填物を通って電流が流れ
、ア―ク管１０内にトロイド状のア―ク放電１７が発生
する。ＲＦ電源用の適当な動作周波数は１メガヘルツな
いし３０メガヘルツの範囲のものであり、典型的な動作
周波数は１３．５６メガヘルツである。
線周波（ＲＦ）電源１６に接続されている励起コイル１
４によってＨＩＤランプに供給される。動作においては
、コイル１４内のＲＦ電流によって変化する磁界が発生
し、この磁界によってア―ク管１０内にそれ自身上で完
全に閉じる電界が発生する。このソレノイド上の電界の
結果としてア―ク管１０内に充填物を通って電流が流れ
、ア―ク管１０内にトロイド状のア―ク放電１７が発生
する。ＲＦ電源用の適当な動作周波数は１メガヘルツな
いし３０メガヘルツの範囲のものであり、典型的な動作
周波数は１３．５６メガヘルツである。
【００１１】効率的なランプ動作のためには、励起コイ
ルは放電プラズマに充分結合しなければならないのみな
らず、低い抵抗および小さい大きさを有していなければ
ならない。実際のコイル構造はコイルによる光の妨害を
実行可能な限り避け、そして光出力を最大にしている。 一例として、コイル１４はコイルの中心線の各側でほぼ
Ｖ字形の横断面を有するように構成されている４巻を有
するものとして示されている。６巻を有する同様なコイ
ル構造は米国特許第４，８１２，７０２号に記載されて
いる。
ルは放電プラズマに充分結合しなければならないのみな
らず、低い抵抗および小さい大きさを有していなければ
ならない。実際のコイル構造はコイルによる光の妨害を
実行可能な限り避け、そして光出力を最大にしている。 一例として、コイル１４はコイルの中心線の各側でほぼ
Ｖ字形の横断面を有するように構成されている４巻を有
するものとして示されている。６巻を有する同様なコイ
ル構造は米国特許第４，８１２，７０２号に記載されて
いる。
【００１２】一般には、ＨＩＤランプの励起コイルはコ
イル損失を制限するためにランプ動作の間余分な熱を励
起コイルから除去するヒ―トシンクに接続されている。 すなわち、励起コイルの温度が上昇するに従って、コイ
ル抵抗が増大し、この結果コイル損失が大きくなる。無
電極ＨＩＤランプの励起コイルを冷却する適当なヒ―ト
シンクは、米国特許第４，９１０，４３９号に記載され
ているようにＲＦ電源１６に接続されたフィン形ヒ―ト
シンク１９を有する。
イル損失を制限するためにランプ動作の間余分な熱を励
起コイルから除去するヒ―トシンクに接続されている。 すなわち、励起コイルの温度が上昇するに従って、コイ
ル抵抗が増大し、この結果コイル損失が大きくなる。無
電極ＨＩＤランプの励起コイルを冷却する適当なヒ―ト
シンクは、米国特許第４，９１０，４３９号に記載され
ているようにＲＦ電源１６に接続されたフィン形ヒ―ト
シンク１９を有する。
【００１３】ア―ク管１０によって封入された充填物は
ア―ク放電の熱い中心部からア―ク管の壁部へのエネル
ギの移動を化学的に制限するに充分な値の緩衝ガスおよ
び１つ以上の金属ハロゲン化物を組み合わせたものであ
る。適切な金属ハロゲン化物はヨウ化ナトリウム、ヨウ
化スカンジウム、ヨウ化タリウム、ヨウ化リチウム、ヨ
ウ化インジウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化ランタンおよび塩
化セリウムである。キセノンまたはクリプトンのような
不活性ガスが適当な緩衝ガスである。更に詳しくは、Ｈ
ＩＤランプの適切な充填物は前述した米国特許第４，８
１０，９３８号に記載されているように白色温度におい
て良好な演色性および高い効率を呈する可視放射線を発
生するように組み合わせられたハロゲン化ナトリウム、
ハロゲン化セリウムおよびキセノンを有している。例え
ば、上記米国特許による適切な充填物は約５００トルの
分圧のキセノンと組み合わせて、等しい重量割合のヨウ
化ナトリウムおよび塩化セリウムを有している。別の適
切な充填物は特願平２−１１７０２７号に記載されてい
る。この特許出願に記載の充填物はハロゲン化ランタン
、ハロゲン化ナトリウム、ハロゲン化セリウムおよび緩
衝ガスとしてキセノンまたはクリプトンを組み合わせた
ものである。例えば、上記特許出願の充填物はヨウ化ラ
ンタン、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化セリウムおよび２５
０トルの分圧のキセノンを組み合わせたものである。
ア―ク放電の熱い中心部からア―ク管の壁部へのエネル
ギの移動を化学的に制限するに充分な値の緩衝ガスおよ
び１つ以上の金属ハロゲン化物を組み合わせたものであ
る。適切な金属ハロゲン化物はヨウ化ナトリウム、ヨウ
化スカンジウム、ヨウ化タリウム、ヨウ化リチウム、ヨ
ウ化インジウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化ランタンおよび塩
化セリウムである。キセノンまたはクリプトンのような
不活性ガスが適当な緩衝ガスである。更に詳しくは、Ｈ
ＩＤランプの適切な充填物は前述した米国特許第４，８
１０，９３８号に記載されているように白色温度におい
て良好な演色性および高い効率を呈する可視放射線を発
生するように組み合わせられたハロゲン化ナトリウム、
ハロゲン化セリウムおよびキセノンを有している。例え
ば、上記米国特許による適切な充填物は約５００トルの
分圧のキセノンと組み合わせて、等しい重量割合のヨウ
化ナトリウムおよび塩化セリウムを有している。別の適
切な充填物は特願平２−１１７０２７号に記載されてい
る。この特許出願に記載の充填物はハロゲン化ランタン
、ハロゲン化ナトリウム、ハロゲン化セリウムおよび緩
衝ガスとしてキセノンまたはクリプトンを組み合わせた
ものである。例えば、上記特許出願の充填物はヨウ化ラ
ンタン、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化セリウムおよび２５
０トルの分圧のキセノンを組み合わせたものである。
【００１４】本発明によれば、ア―ク管の充填物はラン
プ動作中にア―ク管内に金属ハロゲン化物の凝縮物の溜
めを形成するに充分な量の金属ハロゲン化物を有してい
る。動作しているＨＩＤランプの金属ハロゲン化物の圧
力はア―ク管の最も冷たい部分に形成される溜めの温度
によって制御される。ＨＩＤア―ク管の典型的な温度は
８５０℃ないし１０００℃の範囲にある。従来のＨＩＤ
ランプにおいては、ア―ク管の最も冷たい部分はア―ク
管の上側部分が対流によって加熱されているのでア―ク
管の底部である。更に、ランプ動作中ア―ク放電に最も
近いア―ク管の壁の部分はア―ク放電の強烈な熱によっ
て加熱される。
プ動作中にア―ク管内に金属ハロゲン化物の凝縮物の溜
めを形成するに充分な量の金属ハロゲン化物を有してい
る。動作しているＨＩＤランプの金属ハロゲン化物の圧
力はア―ク管の最も冷たい部分に形成される溜めの温度
によって制御される。ＨＩＤア―ク管の典型的な温度は
８５０℃ないし１０００℃の範囲にある。従来のＨＩＤ
ランプにおいては、ア―ク管の最も冷たい部分はア―ク
管の上側部分が対流によって加熱されているのでア―ク
管の底部である。更に、ランプ動作中ア―ク放電に最も
近いア―ク管の壁の部分はア―ク放電の強烈な熱によっ
て加熱される。
【００１５】本発明によれば、ランプ動作中ア―ク管の
下側部分の温度が上昇し、かつ／またはア―ク管に最も
近いア―ク管の壁部の温度が低くなり、該壁部の温度は
下側部分の温度よりも小さくなる。この結果、金属ハロ
ゲン化物の凝縮物の溜めはア―ク放電に最も近いア―ク
管の壁の部分の内面上に薄膜を形成し、これにより放電
の強烈な熱によって生ずる損傷からア―ク管の壁を保護
し、ランプの有効な寿命を延ばしている。好適実施例に
よれば、金属ハロゲン化物保護薄膜がア―ク管１０の内
表面の全体の少なくとも３０％を覆うに充分な量の金属
ハロゲン化物が加えられている。
下側部分の温度が上昇し、かつ／またはア―ク管に最も
近いア―ク管の壁部の温度が低くなり、該壁部の温度は
下側部分の温度よりも小さくなる。この結果、金属ハロ
ゲン化物の凝縮物の溜めはア―ク放電に最も近いア―ク
管の壁の部分の内面上に薄膜を形成し、これにより放電
の強烈な熱によって生ずる損傷からア―ク管の壁を保護
し、ランプの有効な寿命を延ばしている。好適実施例に
よれば、金属ハロゲン化物保護薄膜がア―ク管１０の内
表面の全体の少なくとも３０％を覆うに充分な量の金属
ハロゲン化物が加えられている。
【００１６】ア―ク管の壁と同様に、金属ハロゲン化物
の薄膜はイオン衝撃およびア―ク放電からの放射線によ
って損傷を受ける。しかしながら、薄膜は蒸発、凝縮、
解離および再結合の過程によって放電領域とダイナミッ
クな平衡状態を維持する。この過程はア―ク放電によっ
て生ずる薄膜の損傷を補修する。
の薄膜はイオン衝撃およびア―ク放電からの放射線によ
って損傷を受ける。しかしながら、薄膜は蒸発、凝縮、
解離および再結合の過程によって放電領域とダイナミッ
クな平衡状態を維持する。この過程はア―ク放電によっ
て生ずる薄膜の損傷を補修する。
【００１７】図１に示すように、熱遮蔽体１８を使用す
ることにより、ア―ク管１０の下側部分の温度を上昇さ
せて、金属ハロゲン化物の凝縮物がア―ク管の側壁の内
面上に保護薄膜２０を形成している。適切な熱遮蔽体は
アルミナ、シリカまたはマグネシアのような白い粉末の
コ―ティングである。このようなコ―ティングは熱をア
―ク管内に逆反射するように機能し、ランプからの可視
光出力をほとんど吸収しない。代わりの適当な熱遮蔽体
は赤外線の熱を反射し、可視光を透過することができる
薄膜である。典型的な薄膜はチタニウム、シリコンおよ
びタンタルの酸化物からなる多層薄膜である。熱遮蔽体
１８の更に別の代わりの実施例は石英ウ―ルのような絶
縁材料である。更に、所望により、別の熱遮蔽体をア―
ク管１０の上部に設けて、ア―ク管の側壁が最も低い温
度になるように保証してもよい。
ることにより、ア―ク管１０の下側部分の温度を上昇さ
せて、金属ハロゲン化物の凝縮物がア―ク管の側壁の内
面上に保護薄膜２０を形成している。適切な熱遮蔽体は
アルミナ、シリカまたはマグネシアのような白い粉末の
コ―ティングである。このようなコ―ティングは熱をア
―ク管内に逆反射するように機能し、ランプからの可視
光出力をほとんど吸収しない。代わりの適当な熱遮蔽体
は赤外線の熱を反射し、可視光を透過することができる
薄膜である。典型的な薄膜はチタニウム、シリコンおよ
びタンタルの酸化物からなる多層薄膜である。熱遮蔽体
１８の更に別の代わりの実施例は石英ウ―ルのような絶
縁材料である。更に、所望により、別の熱遮蔽体をア―
ク管１０の上部に設けて、ア―ク管の側壁が最も低い温
度になるように保証してもよい。
【００１８】図２は本発明の第２の好適実施例を示して
いる。図２においては、ア―ク管１０の底部２２は凹面
形であり、これにより金属ハロゲン化物の凝縮物の溜め
がその上に集まることを防止して、凝縮物をア―ク管の
側壁に向かって強制的に移動させ、側壁上に保護薄膜２
０を形成させる。図示のように、熱遮蔽体２３を所望に
よりア―ク管１０の凹面形の底部２２に設けてもよい。 更に、別の熱遮蔽体（図示せず）を所望によりア―ク管
１０の上部に設けてもよい。
いる。図２においては、ア―ク管１０の底部２２は凹面
形であり、これにより金属ハロゲン化物の凝縮物の溜め
がその上に集まることを防止して、凝縮物をア―ク管の
側壁に向かって強制的に移動させ、側壁上に保護薄膜２
０を形成させる。図示のように、熱遮蔽体２３を所望に
よりア―ク管１０の凹面形の底部２２に設けてもよい。 更に、別の熱遮蔽体（図示せず）を所望によりア―ク管
１０の上部に設けてもよい。
【００１９】ア―ク管１０は励起コイル１４に充分接近
して設けられて、金属ハロゲン化物の保護薄膜がア―ク
管の側壁の内面上に形成されるように充分な熱がア―ク
管の側壁からヒ―トシンク１９に取り除かれるようにす
る。特に、ア―ク管の壁はア―ク管よりも低い温度で動
作する励起コイルへの伝導によって冷却される。また、
励起コイル１４はヒ―トシンクへの熱伝導によって冷却
される。ア―ク管が励起コイルに充分接近して設けられ
ている場合には、熱遮蔽体および／または凹面形の底部
は不必要と思われる。
して設けられて、金属ハロゲン化物の保護薄膜がア―ク
管の側壁の内面上に形成されるように充分な熱がア―ク
管の側壁からヒ―トシンク１９に取り除かれるようにす
る。特に、ア―ク管の壁はア―ク管よりも低い温度で動
作する励起コイルへの伝導によって冷却される。また、
励起コイル１４はヒ―トシンクへの熱伝導によって冷却
される。ア―ク管が励起コイルに充分接近して設けられ
ている場合には、熱遮蔽体および／または凹面形の底部
は不必要と思われる。
【００２０】図３は本発明の更に他の好適実施例を示し
ている。ア―ク管１０は外側ガラスエンベロ―プ２６内
に取り付けられ、このエンベロ―プ２６はア―ク管１０
とエンベロ―プ２６との間のスペ―スのガスを抜いたり
充填するための排気端部２７を有している。図示のよう
に、励起コイル１４はエンベロ―プ２６の周りに設けら
れている。この場合、ア―ク管の側壁はエンベロ―プへ
の熱伝導によってア―ク管の上部および底部よりも低い
温度に維持される。図３においては、熱遮蔽体２８およ
び３０がそれぞれア―ク管の上部および底部に設けられ
ていて、その温度がア―ク管の側壁の温度よりも高くな
ることを保証している。なお、ア―ク管の側壁をその上
部および底部よりも低い温度に維持するために図３のエ
ンベロ―プ２６のような外側ガラスエンベロ―プを本発
明の他の前述した実施例のいずれかと組み合わせて使用
してもよいことも理解されたい。
ている。ア―ク管１０は外側ガラスエンベロ―プ２６内
に取り付けられ、このエンベロ―プ２６はア―ク管１０
とエンベロ―プ２６との間のスペ―スのガスを抜いたり
充填するための排気端部２７を有している。図示のよう
に、励起コイル１４はエンベロ―プ２６の周りに設けら
れている。この場合、ア―ク管の側壁はエンベロ―プへ
の熱伝導によってア―ク管の上部および底部よりも低い
温度に維持される。図３においては、熱遮蔽体２８およ
び３０がそれぞれア―ク管の上部および底部に設けられ
ていて、その温度がア―ク管の側壁の温度よりも高くな
ることを保証している。なお、ア―ク管の側壁をその上
部および底部よりも低い温度に維持するために図３のエ
ンベロ―プ２６のような外側ガラスエンベロ―プを本発
明の他の前述した実施例のいずれかと組み合わせて使用
してもよいことも理解されたい。
【００２１】本発明の好適実施例について図示し説明し
たが、このような実施例は一例としてのみ示されている
ものであることは明らかであろう。本技術分野に専門知
識を有する者にとっては本発明から逸脱することなく多
くの変更、変形および置き換えを行うことができるであ
ろう。従って、本発明は特許請求の範囲の精神および範
囲によって限定されるものである。
たが、このような実施例は一例としてのみ示されている
ものであることは明らかであろう。本技術分野に専門知
識を有する者にとっては本発明から逸脱することなく多
くの変更、変形および置き換えを行うことができるであ
ろう。従って、本発明は特許請求の範囲の精神および範
囲によって限定されるものである。
【図１】プラズマア―ク放電による侵食からア―ク管を
保護する熱的手段を有する本発明の第１の好適実施例に
よる無電極ＨＩＤランプの部分破断側面図である。
保護する熱的手段を有する本発明の第１の好適実施例に
よる無電極ＨＩＤランプの部分破断側面図である。
【図２】ア―ク管を侵食から保護する熱的手段を有する
本発明の別の実施例による無電極ＨＩＤランプの部分破
断側面図である。
本発明の別の実施例による無電極ＨＩＤランプの部分破
断側面図である。
【図３】ア―ク管を侵食から保護する熱的手段を有する
本発明の更に別の実施例による無電極ＨＩＤランプの部
分破断側面図である。
本発明の更に別の実施例による無電極ＨＩＤランプの部
分破断側面図である。
１０ ア―ク管
１４ 励起コイル
１６ 無線周波電源
１７ ア―ク放電
２０ 保護薄膜
Claims (20)
- 【請求項１】 上部、底部および側壁を有し、内部に
プラズマア―ク放電を生じさせる光透過性ア―ク管と、
前記ア―ク管内に封入されている充填物であって、少な
くとも１つの金属ハロゲン化物および緩衝ガスを有し、
前記金属ハロゲン化物の量は金属ハロゲン化物の凝縮物
の溜めが前記ランプの動作中に存在するように選択され
ている前記充填物と、無線周波エネルギを前記充填物に
供給する励起手段と、前記金属ハロゲン化物の凝縮物が
前記ランプの動作中に前記ア―ク管の内面に保護薄膜を
形成するように前記プラズマア―ク放電に最も近いア―
ク管の部分をア―ク管の残りの部分よりも低い温度に維
持する熱的手段と、を有する無電極高光度放電ランプ。 - 【請求項２】 前記金属ハロゲン化物の薄膜は前記ア
―ク管の内面の少なくとも３０％を覆う請求項１記載の
ランプ。 - 【請求項３】 前記ア―ク管はほぼ円筒形であって、
高さが外径よりも小さい請求項１記載のランプ。 - 【請求項４】 前記ア―ク管の縁部が丸くなっている
請求項３記載のランプ。 - 【請求項５】 前記熱的手段は前記ア―ク管の底部近
くに設けられた熱遮蔽手段を有する請求項１記載のラン
プ。 - 【請求項６】 前記熱遮蔽手段はアルミナ、シリカお
よびマグネシアの粉末コ―ティングからなるグル―プか
ら選択された粉末コ―ティングで構成されている請求項
５記載のランプ。 - 【請求項７】 前記熱遮蔽手段は石英ウ―ルで構成さ
れている請求項５記載のランプ。 - 【請求項８】 前記熱的手段は更に前記ア―ク管の上
部近くに設けられた熱遮蔽手段を有する請求項５記載の
ランプ。 - 【請求項９】 前記ア―ク管の底部は凹面形であり、
前記熱的手段は更に凹面形底部を有する請求項５記載の
ランプ。 - 【請求項１０】 前記ア―ク管の底部は凹面形であり
、前記凹面形底部は前記熱的手段を有している請求項１
記載のランプ。 - 【請求項１１】 前記熱的手段は前記ア―ク管を取り
囲む光透過性外側エンベロ―プを有し、前記励起コイル
は前記エンベロ―プの周りに設けられている請求項１記
載のランプ。 - 【請求項１２】 前記熱的手段は更に前記ア―ク管の
底部近くに設けられた熱遮蔽手段を有する請求項１１記
載のランプ。 - 【請求項１３】 前記熱遮蔽手段はアルミナ、シリカ
およびマグネシアの粉末コ―ティングからなるグル―プ
から選択された粉末コ―ティングで構成されている請求
項１２記載のランプ。 - 【請求項１４】 前記熱遮蔽手段は石英ウ―ルで構成
されている請求項１２記載のランプ。 - 【請求項１５】 前記熱的手段は更に前記ア―ク管の
上部近くに設けられた熱遮蔽手段を有する請求項１２記
載のランプ。 - 【請求項１６】 前記ア―ク管の底部は凹面形であり
、前記凹面形底部は更に前記熱的手段を有している請求
項１１記載のランプ。 - 【請求項１７】 前記熱的手段は、前記励起コイルか
ら熱を除去するヒ―トシンク手段を有し、充分な熱が前
記ア―ク管の側壁から伝導によって除去されて前記保護
薄膜を形成されるように前記励起コイルは前記ア―ク管
に充分密に接近して離間している請求項１記載のランプ
。 - 【請求項１８】 前記金属はナトリウム、スカンジウ
ム、タリウム、リチウム、インジウム、亜鉛、ランタン
、セリウムおよびこれらの混合物からなるグル―プから
選択されたものである請求項１記載のランプ。 - 【請求項１９】 前記ハロゲン化物はヨウ化物、塩化
物、臭化物およびこれらの混合物からなるグル―プから
選択されたものである請求項１記載のランプ。 - 【請求項２０】 前記緩衝ガスはキセノンおよびクリ
プトンからなるグル―プから選択されたものである請求
項１記載のランプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US489319 | 1990-03-05 | ||
| US07/489,319 US5032757A (en) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | Protective metal halide film for high-pressure electrodeless discharge lamps |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04220941A true JPH04220941A (ja) | 1992-08-11 |
Family
ID=23943357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3060964A Pending JPH04220941A (ja) | 1990-03-05 | 1991-03-04 | 高圧無電極放電ランプの保護用金属ハロゲン化物薄膜 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5032757A (ja) |
| EP (1) | EP0445961A2 (ja) |
| JP (1) | JPH04220941A (ja) |
| KR (1) | KR940001499B1 (ja) |
| AU (1) | AU7098191A (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2093921C (en) * | 1990-10-25 | 1999-07-13 | James T. Dolan | High power lamp |
| US5150015A (en) * | 1991-04-15 | 1992-09-22 | General Electric Company | Electrodeless high intensity discharge lamp having an intergral quartz outer jacket |
| DE69206921T2 (de) * | 1991-08-14 | 1996-07-04 | Matsushita Electric Works Ltd | Elektrodenlose Entladungslampe |
| TW249860B (ja) * | 1991-11-04 | 1995-06-21 | Gen Electric | |
| US5479072A (en) * | 1991-11-12 | 1995-12-26 | General Electric Company | Low mercury arc discharge lamp containing neodymium |
| US5270615A (en) * | 1991-11-22 | 1993-12-14 | General Electric Company | Multi-layer oxide coating for high intensity metal halide discharge lamps |
| US5343118A (en) * | 1991-12-30 | 1994-08-30 | General Electric Company | Iodine getter for a high intensity metal halide discharge lamp |
| US5187412A (en) * | 1992-03-12 | 1993-02-16 | General Electric Company | Electrodeless high intensity discharge lamp |
| US5519285A (en) * | 1992-12-15 | 1996-05-21 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Electrodeless discharge lamp |
| US5373216A (en) * | 1992-12-21 | 1994-12-13 | General Electric Company | Electrodeless arc tube with stabilized condensate location |
| US5864210A (en) * | 1995-08-24 | 1999-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrodeless hid lamp and electrodeless hid lamp system using the same |
| US5838108A (en) * | 1996-08-14 | 1998-11-17 | Fusion Uv Systems, Inc. | Method and apparatus for starting difficult to start electrodeless lamps using a field emission source |
| US5925987A (en) * | 1997-07-18 | 1999-07-20 | Hartmann & Braun Gmbh & Co. Kg | Printed circuit board mounted electrodeless gas discharge lamp |
| US5952784A (en) * | 1998-08-28 | 1999-09-14 | General Electric Company | Electrodeless high intensity discharge lamps |
| US6498433B1 (en) | 1999-12-30 | 2002-12-24 | General Electric Company | High temperature glaze for metal halide arctubes |
| US6559607B1 (en) | 2002-01-14 | 2003-05-06 | Fusion Uv Systems, Inc. | Microwave-powered ultraviolet rotating lamp, and process of use thereof |
| DE10204691C1 (de) * | 2002-02-06 | 2003-04-24 | Philips Corp Intellectual Pty | Quecksilberfreie Hochdruckgasentladungslampe und Beleuchtungseinheit mit einer solchen Hochdruckgasentladungslampe |
| CN112973379B (zh) * | 2021-05-17 | 2021-10-12 | 广东盈峰科技有限公司 | 挥发性气体捕集阱以及挥发性气体吹扫捕集装置 |
Citations (5)
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- 1991-02-27 EP EP91301604A patent/EP0445961A2/en not_active Withdrawn
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- 1991-03-04 JP JP3060964A patent/JPH04220941A/ja active Pending
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Also Published As
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| US5032757A (en) | 1991-07-16 |
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