(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英ガラスからなる放電容器と、この放電容器の外表面に配置した外側電極と放電容器の外表面に配置もしくは放電空間内に露出した内側電極の一対の電極による誘電体バリア放電によってエキシマ分子を形成する放電用ガスが充填され、この放電容器の少なくとも一部に光透過性部分が形成されている誘電体バリア放電ランプにおいて、
前記放電容器の端部における容器外表面が、フロスト加工または前記外側電極および前記内側電極とは別部材であって石英ガラスよりも屈折率の高い物質をコートしていることを特徴とする誘電体バリア放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は誘電体バリア放電ランプに関する。
【０００２】
【従来技術】
この発明の誘電体バリア放電ランプについては、例えば、特開平１−１４４５６０号、あるいは米国特許９，８３７，４８４号等に記載され、そこには放電容器にエキシマ分子を作るガスを充填し、誘電体バリア放電によってエキシマ分子から放射される光を取り出す放射器、すなわち誘電体バリア放電ランプについて記載されている。また、誘電体バリア放電ランプは、別名をオゾナイザ放電、あるいは無声放電といい、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２６３ページに説明される。
【０００３】
これらの文献には、放電容器の少なくとも一部が誘電体バリア放電の誘電体を兼ねており、また、誘電体は光透過性であって、エキシマ分子からの光が放射されることが記載される。そして、誘電体バリア放電ランプは、従来の低圧水銀ランプや高圧アーク放電ランプにない特徴、例えば、その中心波長は１７２ｎｍという短い波長の真空紫外線を放射して、しかも線スペクトルに近い単一波長の光を選択的に高効率で発生する、を有している。
【０００４】
図３はこのような従来の誘電体バリア放電ランプの具体例を表す。放電容器１は、石英ガラスからなる内側管２と外側管３が同軸的に配置して二重管構造をなし、内側管２と外側管３の両端は閉じられ、これらの間に放電空間４が形成される。放電空間４の中には、放電用ガスとしてキセノンガスが、例えば、４０ｋＰａ封入される。ここで、内側管２には、光反射板であって、かつ、誘電体バリア放電の電極として機能する内側電極５が設けられる。この内側電極は、例えば、アルミニウムからなるパイプ状のものである。また、外側管３は、誘電体バリア放電の誘電体としての機能と、光取り出し窓としての機能を兼用しており、外面には外側電極６が設けられる。外側電極６は、例えば、金属線をシームレスに円筒状に編んだものの中に放電容器１を挿入したもので網状の形状をなし、網目の間から光を放射することができる。従って、この外側電極６が形成された領域が光透過性部分に相当する。内側電極５には、リード線を介して高電圧リード線１２に接続される。また、外側電極６には低電圧リード線１３が設けられ、この高電圧リード線１２と低電圧リード線１３が電源１４に接続される。低電圧リード線１３は必要に応じて接地される。内側管２の中には、内側電極５の移動阻止部材として突起部１５が形成される。また、放電容器１の端部には、放電容器を成形したときに残ってしまう排気管残部、いわゆるチップ１６が存在する。このチップ１６は放電容器１の内部から残留ガスを排気したり、放電ガスを充填するための排気管の残部であるだけでなく、２つの円筒状石英ガラスを同軸的に配置して接合する場合の接合部分として生じる場合もある。
【０００５】
しかしながら、このような誘電体バリア放電ランプは、ランプ点灯中に放電容器端部に形成されたチップ１６からひび割れが発生して、放電ガスのリークや放電容器自体が割れてしまうという問題があった。この原因は放電容器内部の放電空間から発生する真空紫外光がチップ１６にも直接照射してしまうために、当該チップ１６が脆くなることで生じるものと考えられる。特開平９−９７５９７号は、この問題を解決するためのもので放電空間から発生する真空紫外光が直接チップに照射しないようにしている。
【０００６】
上記特開平９−９７５９７号に開示される方法により、幾分、放電ガスのリークや放電容器自体が割れるという問題は解決されるが、それでも充分には解決されていないことが判明した。
この原因は、図４に示すように、放電容器を形成する石英ガラスから外部に放射されなかった真空紫外光が石英ガラス内をファイバ効果によって導かれてしまい、強度の低いチップにおいて紫外線歪みが蓄積されて生じるものと推測できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、放電容器に形成されたチップ部から紫外線歪みが蓄積して放電ガスのリークや放電容器自体の割れを生じない誘電体バリア放電ランプを提供することである。
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明に係る誘電体バリア放電ランプは、石英ガラスからなる放電容器と、この放電容器の外表面に配置した外側電極と放電容器の外表面に配置もしくは放電空間内に露出した内側電極の一対の電極による誘電体バリア放電によってエキシマ分子を形成する放電用ガスが充填され、この放電容器の少なくとも一部に光透過性部分が形成されている誘電体バリア放電ランプにおいて、
前記放電容器の端部における容器外表面が、フロスト加工または前記外側電極および前記内側電極とは別部材であって石英ガラスよりも屈折率の高い物質をコートしていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】
このような構成により、放電容器内部の放電空間から発生した真空紫外光が、石英ガラスからなる放電容器の中をファイバー効果によって導かれたとしても、放電容器の端部における外表面に形成されたフロスト加工または高屈折コートによって、当該真空紫外光は放電容器外部に発散される。このため、放電容器端部に形成されたチップまで導かれる紫外線の量は皆無あるいは限りなく減少され、当該チップにおいて紫外線歪みが蓄積されることもない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に放電容器端部の部分拡大図を示す。なお、後述するフロスト加工または高屈折コートが施されること以外においては、放電ランプの構造は図３に示すものと同様である。
図１に示すように、放電容器１の端部に形成されたチップ１６の周辺にはフロスト加工された領域１０が形成される。フロスト加工は、例えば、１μｍ〜１００μｍ程度の凹凸を石英ガラスに施すことで形成される。加工は通常知られている方法、例えば、サンドブラストなどがある。
【００１１】
このようなフロスト加工された領域１０を形成することで、放電容器１の石英ガラス内にファイバー効果で伝達された真空紫外光（波長２００ｎｍ以下の紫外光）をフロスト加工された領域１０で良好に放電容器１の外部に発散させることができる。そして、チップ１６まで伝達する真空紫外光は皆無、あるいは極めて少なくなるので紫外線歪みの蓄積はなくなり、放電ガスのリークや放電容器の割れという問題も解消する。
なお、フロスト加工する領域は、図１に示す形態に限定されるものではないが、紫外線歪みが蓄積するチップの周辺であることが必要である。また、チップは、図３に示すように放電容器１に対して複数個形成されることがある。この場合はすべてのチップの周辺にフロスト加工を設けることが好ましい。
【００１２】
さらに、放電容器１の端部をフロスト加工する以外に、高屈折コートすることも可能である。この高屈折コートとは、例えば、石英ガラスよりも屈折率の高いアルミナなどを放電容器１の外表面にコーティングしたものである。このようなコーティングによっても前記と同様の作用効果、すなわち、石英ガラス内をファイバー効果で伝達した真空紫外光（波長２００ｎｍ以下の紫外光）を放電容器１の外部に良好に発散させることができる。
【００１３】
本発明の誘電体バリア放電ランプは、図３に示したような構造、すなわち、内側管２と外側管３を同軸的に配置して、外側管３の外表面に配置された網状電極から紫外線を放射するタイプに限定されるものではない。
例えば、図２（ａ）に示すような構造、すなわち、放電容器から放射される真空紫外光２０は、内側電極５と外側電極６による放電方向とは垂直の方向から放射されて構造の誘電体バリア放電ランプにも適用できる。具体的には図２（ａ）において、光透過窓２０から紫外光が放射される。
そして、このような構造においてもチップ１６の周辺にフロスト加工あるいは高屈折コート１０をすることができる。
また、図２（ｂ）に示すような内側電極５が放電空間の中に露出した構造の誘電体バリア放電ランプにおいても、チップ１６の周辺にフロスト加工あるいは高屈折コートをすることができる。
さらには、このような例示した構造の誘電体バリア放電ランプに限定されるものではなく、他のさまざまな形態の誘電体バリア放電ランプに本発明は適用できる。
【００１４】
なお、本発明はチップの周辺にフロスト加工や高屈折コートを施すことが有効である点を説明したが、チップ以外に、例えば、放電容器を構成する石英ガラスの接合部分など紫外線歪みの蓄積で放電ガスのリークや放電容器自体の割れを生じる部分に設けることも有効である。なお、このようなチップや石英ガラスの溶接部分は放電容器の端部に形成されるので、当該部分にフロスト加工、高屈折コートをすることが有効である。
【００１５】
このように本発明の誘電体バリア放電ランプは、放電容器の端部における容器外表面が、フロスト加工または高屈折コートしているので、放電容器内部の放電空間から発生した真空紫外光が、石英ガラスからなる放電容器の中をファイバー効果によって導かれたとしても、放電容器の端部における外表面に形成された当該フロスト加工または高屈折コートによって、当該真空紫外光は良好に放電容器外部に発散することができる。このため、放電容器端部に形成されたチップまで導かれる紫外線の量は皆無あるいは限りなく少なく減少され、当該チップにおいて紫外線歪みが蓄積されることもない。
【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の説明用の部分拡大図である。
【図２】本発明の誘電体バリア放電ランプの他の実施例である。
【図３】誘電体バリア放電ランプの一般的な構造を示す図である。
【図４】従来技術を説明するための図である。
【符号の説明】
１  放電容器
２  内側管
３  外側管
４  放電空間
５  内側電極
６  外側電極
１０  フロスト加工あるいは高屈折コートされた領域
１６  チップ
【図１】
0003630042.tif 000002
【図２】
0003630042.tif 000003
【図３】
0003630042.tif 000004
【図４】
0003630042.tif 000005