【手続補正書】
【提出日】平成17年5月6日(2005.5.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】        明細書
【発明の名称】    ガス放電ランプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】  少なくとも１つの容量結合構造体を有するガス放電ランプにおいて、前記容量結合構造体が、純粋なBaTiＯ3 を含有するセラミック材料を有することを特徴とするガス放電ランプ。
【請求項２】  請求項１に記載のガス放電ランプにおいて、前記セラミック材料が、バリウムの一部又は全部を鉛により置き換えたBaTiＯ3 を有することを特徴とするガス放電ランプ。
【請求項３】  請求項１に記載のガス放電ランプにおいて、前記セラミック材料が、チタン位置をマンガンでドープしたBaTiＯ3 を有することを特徴とするガス放電ランプ。
【請求項４】  請求項３に記載のガス放電ランプにおいて、前記チタン位置をドープするのに約0.01〜１％の範囲内の量のマンガンが用いられていることを特徴とするガス放電ランプ。
【請求項５】  請求項１に記載のガス放電ランプにおいて、前記セラミック材料が、２％未満の量のバリウムでドープされたBaTiＯ3 を有することを特徴とするガス放電ランプ。
【請求項６】  請求項５に記載のガス放電ランプにおいて、ドーパントとしてBaＣＯ3 が用いられていることを特徴とするガス放電ランプ。
【請求項７】  請求項１に記載のガス放電ランプにおいて、前記セラミック材料が、２％未満の量の鉛でドープされたBaTiＯ3 を有することを特徴とするガス放電ランプ。
【請求項８】  請求項１に記載のガス放電ランプにおいて、前記セラミック材料が、多くとも２％の量のチタンでドープされたBaTiＯ3 を有することを特徴とするガス放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも１つの容量結合構造体を有するガス放電ランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種類のガス放電ランプは一般に、２つのセラミック電極を有する放電容器によって構成されている。これらセラミック電極は放電容器内に融着されている。この放電容器の内部には放電ガスが存在する。電子の放出によってガス放電を励起させるための種々の点灯方法が知られている。
【０００３】
ガス放電は、グロー発光によっていわゆる熱電極において電子を発生させる以外に、強電界で電子を放出させることによって、又は、直接にイオン衝撃（イオンで誘起される２次電子放出）によっても発生させることができる。容量的な点灯方法では、容量結合構造体が電極として用いられている。これらの電極は誘電材料から成り、電極の一方の側は放電ガスに接触し、その他方の側は、外部の電流回路に導電的に接続されている。ＡＣ電圧を電極に印加することによって放電容器内にＡＣ電界を発生させ、このＡＣ電界で、電子が移動し、既知のようにガス放電を励起させる。
【０００４】
この原理によるガス放電ランプの点灯はドイツ国特許公開第19915616号明細書から既知である。この明細書では、容量結合構造体は強誘電性セラミック材料より成る。このセラミック材料は、ドナー／アクセプタの組み合わせのドーパントを含有するBa(Ti1-xZrx)Ｏ3 より成り、ｘはｘ＝0.09となるように選択するのが好ましい。このようなセラミック材料によって、高い値の誘電率及び残留分極を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、頭書に述べた種類のガス放電ランプであって、このガス放電ランプの点灯特性を、特に発光効率に関して更に改善させたガス放電ランプを提供することにある。
更に、前述した従来技術に比べてそれよりも高い点灯温度で点灯しうるガス放電ランプを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
少なくとも１つの容量結合構造体を有するガス放電ランプにおいて、容量結合構造体がセラミック材料を有し、このセラミック材料が純粋なBaTiＯ3 を含有することによって、本発明の目的を達成する。このことに関連して、“純粋な”なる言葉は、ドープされておらず且つジルコニウムを含有していないBaTiＯ3 に関するものであると理解すべきである。
【０００７】
特に、この解決策の利点は、前述した従来技術では、ガス放電ランプの点灯温度は約80℃に制限されるが、上述したセラミック材料を有する場合では、点灯温度を100℃よりも高くすることができるという事実にある。
【０００８】
従属項は、本発明の他の好適例に関するものである。
請求項２及び７に記載された例ではセラミック材料のキュリー温度を130℃以上に上昇させうる。
【０００９】
特に請求項３〜５に記載の例では、80Ｖ/ｍｍよりも低い保磁力と、少なくとも17μＣ/ｃｍ2 の飽和分極とを得ることができる。
請求項６の例は、セラミック材料を簡単に製造するために提案されている。
【００１０】
本発明の更なる詳細、特性及び利点を、図面に関する以下の好適な実施例の説明から明らかとなるであろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に示すガス放電ランプは、例えば石英ガラスから成るほぼ管状の放電容器１を有し、この放電容器の内面には発光層が被覆され、この放電容器は、放電ガスを有する放電空間を囲んでいる。互いに対向した軸線方向の端部では、放電容器はそれぞれの容量結合構造体によって閉じられている。これら容量結合構造体は、各々、２つのほぼ円板状の素子２及び３によって構成されていて、第１素子２は放電空間に隣接し、第２素子３は放電容器１の外面に隣接している。
【００１２】
第１素子２はセラミック材料より成り、一方、第２素子３は、例えば導電性銀より成る導電層となっており、これら第２素子に対して、ＡＣ電圧源５に接続された接続ワイヤ４が固着されている。
【００１３】
２つの容量結合構造体は、各々、円板状素子であるため、平板キャパシタとして動作する。ＡＣ電圧の印加によって、放電容器内にＡＣ電界を形成させ、これによって、ガス放電を励起させ、その後、ランプを既知のように継続的に点灯させる。
【００１４】
ランプの点灯特性は、容量結合構造体のセラミック材料によって著しく影響を受ける。点灯特性を最適化するため、セラミック材料は、可能な限り高い値の飽和分極ＰS と、高誘電率とを有する必要がある。更に、ヒステリシスループが可能な限り方形である必要がある。又、キュリー温度ＴC がランプの点灯温度よりも高く、保磁力ＥC がランプの点灯電圧よりも低い必要がある。
【００１５】
ガス放電ランプの点灯温度を原則として100度以上に上昇させることができることを実験により確かめた。しかし、既知の容量結合構造体はこのような点灯温度に適さない。その理由は、強誘電性セラミック材料が、このように高い点灯温度では常誘電性となるためである。これによって、誘電率及び飽和分極が減少され、保磁力及びヒステリシスループの形状が損なわれる。
【００１６】
そこで、本発明では、容量結合構造体に対して、前述したBa(Ti1-xZrx)Ｏ3 の代わりに、純粋なBaTiＯ3 すなわち、いかなるドーパントも用いられず且つジルコニウムを含有していないBaTiＯ3 を有するセラミック材料を用いる。純粋なBaTiＯ3 を含有するセラミック材料は約130℃のキュリー温度を有する。
【００１７】
バリウムの代わりに鉛を少なくとも部分的に用いれば、キュリー温度を更に上昇させることができる。
飽和分極を更に増大させ、保磁力を減少させるため、BaTiＯ3 を、少なくとも部分的にドナー／アクセプタでドープすることができる。
【００１８】
このことに関連して、BaＣＯ3 の形態をしたバリウムと、約0.05％のマンガンとでBaTiＯ3 をドープした場合、特に有利であることを確かめた。マンガンはチタンの位置に加わる。
この場合、ドーパントのバリウムを２％よりも低く維持するのが好ましく、一方、ドーパントのマンガンは0.01〜１％の範囲内とすることができる。
【００１９】
図２には、0.05％の一定量でマンガンをドープし、0.3〜0.8％の範囲でバリウムのドーパント量を変化させた場合の保磁力ＥC の変化を、バリウムのドーパント量の関数として示す。バリウムのドーパント量を約0.55％とした場合に80Ｖ/ｍｍより低い最小の保磁力が得られることを確かめた。
【００２０】
最後に、図３は、図２のようなドーピング処理を行った場合の飽和分極ＰS の変化を示す。曲線が明らかに示すように、約0.35〜0.75％の範囲内のバリウム量では、17μＣ/ｃｍ2 以上の値が得られる。
【００２１】
２％未満の鉛でBaTiＯ3 をドーピングするとキュリー温度を更に増大させることができ、多くとも約２％の量のチタンでBaTiＯ3 をドーピングするとヒステリシスループの形状を理想的な方形に更に近づけることができることを確かめた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ガス放電ランプの線図である。
【図２】  ドーパントのBaを関数とした保磁力の変化を示す。
【図３】  ドーパントのBaを関数とした飽和分極の変化を示す。
【符号の説明】
１  放電容器
２  第１素子
３  第２素子
４  接続ワイヤ
５  ＡＣ電圧源