(57)【要約】外部電極および内部電極を備えた細長い誘電体バリア放電ランプは、放電容器のランプ脚部側の端部に継ぎ足されてランプ脚部を取囲む管を有する。この管は、ランプをプロセス室内に気密に組込むためにシールを受け入れるのに役立つ。それによって外部電極リードは、前記管によって、ランプ脚部から引き出された内部電極リードから分離されている。このようにして低圧下のプロセス室内においても点灯時に異なる電位にあるリード間における寄生放電が有効に防止される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
口金を備えた誘電体バリア放電ランプ（１）であって、放電ランプ（１）が、
電離可能な封入物を包囲する壁を有し両側を封鎖された細長い放電容器（２）と、
放電容器（２）の内部に配置された少なくとも１つの内部電極（２３）および放電容器（２）の壁の外面に配置された少なくとも１つの外部電極（８ａ〜８ｆ）からなる複数の電極（８ａ〜８ｆ，２３）と、
少なくとも１つの内部電極（２３）のためのリード（２４）と、
少なくとも１つの内部電極（２３）をリード（２４）に気密に接続するランプ脚部（２１）と
を有する誘電体バリア放電ランプにおいて、
口金が、放電容器（２）のランプ脚部側の端部に継ぎ足されてランプ脚部（２１）を取囲む管（４）を含むことを特徴とする口金を備えた誘電体バリア放電ランプ。
【請求項２】
管（４）は付加的に密封手段（１２）を有することを特徴とする請求項１記載の口金を備えた誘電体バリア放電ランプ。
【請求項３】
密封手段（１２）は真空フランジ（１３）を含むことを特徴とする請求項２記載の口金を備えた誘電体バリア放電ランプ。
【請求項４】
真空フランジ（１３）は管上に取付けられていることを特徴とする請求項３記載の口金を備えた誘電体バリア放電ランプ。
【請求項５】
少なくとも１つの外部電極（８ａ〜８ｆ）のためのリード（１１）は管の外面に配置され、密封手段（１２）を貫通していることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の口金を備えた誘電体バリア放電ランプ。
【請求項６】
管（４）のランプとは反対側の端部に、内部電極（２３）のための少なくともリード（２４）に接続されている接続プラグ（７）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の口金を備えた誘電体バリア放電ランプ。
【請求項７】
接続プラグ（７）はＢＮＣ−ＨＴ型式であることを特徴とする請求項６記載の口金を備えた誘電体バリア放電ランプ。
【請求項８】
外部電極（８ａ〜８ｆ）および外部電極のためのリード（１１）は導体帯状の構造物として形成されていることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の口金を備えた誘電体バリア放電ランプ。
【請求項９】
導体帯状の構造物は、軸線方向に相互間隔を持って放電容器（２）の外面に配置されていることを特徴とする請求項８記載の口金を備えた誘電体バリア放電ランプ。
【請求項１０】
真空フランジ（１３）は管と同じ材料からなり、管の自由端に溶着されていることを特徴とする請求項３記載の口金を備えた誘電体バリア放電ランプ。
【請求項１１】
真空フランジ（１３）は金属からなり、つなぎガラスにより管の自由端に溶着されていることを特徴とする請求項３記載の口金を備えた誘電体バリア放電ランプ。
【請求項１２】
内部電極（２３）はコイル状であり、放電容器（２）に対して軸線方向に向けられていることを特徴とする請求項１乃至１１の１つに記載の口金を備えた誘電体バリア放電ランプ。
【請求項１３】
管（４）は円筒状部分（６）および円錐状部分（５）を有し、円錐状部分（５）は放電容器（２）を円筒状部分（６）に接続することを特徴とする請求項１乃至１２の１つに記載の口金を備えた誘電体バリア放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は誘電体バリア放電ランプに関する。
【０００２】
ここに、用語「誘電体バリア放電ランプ」は、誘電体バリアガス放電に基づく電磁放射源を含む。放射のスペクトルは可視範囲もＵＶ（紫外線）／ＶＵＶ（真空紫外線）範囲並びにＩＲ（赤外線）範囲も含む。更に、ＶＵＶ放射を、より長い波長を有する放射、例えばＵＶ−Ａまたは可視放射（光）へ変換するための蛍光体膜が設けられていてもよい。
【０００３】
誘電体バリア放電ランプは定義によれば少なくとも１つのいわゆる誘電体バリア電極を前提としている。誘電体バリア電極は、放電容器もしくは放電ガスの内部に対して誘電体により分離されている。この誘電体（誘電体バリア）は、例えば電極を覆う誘電体層として実施することができる。あるいは、この誘電体層は、電極が放電容器の壁の外面に配置されている場合、ランプの放電容器自体によって形成することができる。後者の電極は以下においては短縮して「外部電極」と呼ばれる。
【０００４】
本発明は、少なくとも１つのほぼ帯状の上記の如き外部電極を有する誘電体バリア放電ランプに関する。更に、このランプは、電離可能な封入物を包囲し両側を封鎖された細長いまたは管状の放電容器を含む。
【０００５】
電離可能な封入物は、一般には希ガス、例えばキセノンまたは混合ガスからなる。特に米国特許第５６０４４１０号明細書に記載されたパルス式点灯方法により点灯されるガス放電中、いわゆるエキシマが形成される。エキシマは励起された分子、例えばＸｅ2*であり、これは一般に結合されていない基底状態への復帰時に電磁放射を放出する。Ｘｅ2*の場合、分子帯放射の最大は約１７２ｎｍにある
【０００６】
それによって、この種のランプは、例えば表面洗浄、光分解、オゾン発生、金属被覆の如きプロセス技術およびＵＶ治療におけるＵＶ／ＶＵＶ放射器として適している。このためには、一般に、ランプを直接に低圧プロセスガス雰囲気または真空中において点灯することが必要である。この場合に、この種の放射器を相応のプロセス室内に気密に組込むための適当な措置を講じるべきである。
【０００７】
（従来技術）
米国特許第６０６０８２８号明細書、とりわけ図５ａ〜５ｃから、全般照明のためのエジソン式ねじ込み口金を備えたこの種のランプは既に知られている。このランプは放電容器の内部にコイル状の電極を有する。更に、４つの帯状電極が放電容器の外壁に配置されている。
【０００８】
欧州特許出願公開１０８８３３５号明細書は、ＵＶ照射に適した口金付き誘電体バリア放電ランプを開示している。口金はフランジを有し、このフランジは注型コンパウンドによりランプ圧潰脚部に接続され低圧用に適している。もちろん、この着想は高真空にはほとんど適していない。更に、ランプ圧潰脚部と口金容器の円筒状内壁との間における空間全体を注型コンパウンドで埋めようとする場合に比較的多量の注型コンパウンドを必要とする欠点がある。しかしながら、すき間が残った場合、低圧用の場合ランプ圧潰脚部端と後続のシールとの間の範囲も低圧になる。この場合、リード間に寄生ガス放電が発生する危険が存在する。
【０００９】
（本発明の説明）
本発明の課題は改善された誘電体バリア放電ランプを提供することにある。他の観点は誘電体バリア放電ランプを低圧環境において使用可能にしようとすることにある。
【００１０】
この課題は、次の誘電体バリア放電ランプによって解決される。すなわち、口金を備えた誘電体バリア放電ランプであって、放電ランプが、電離可能な封入物を包囲する壁を有し両側を封鎖された細長い放電容器と、放電容器の内部に配置された少なくとも１つの内部電極および放電容器の壁の外面に配置された少なくとも１つの外部電極からなる複数の電極と、少なくとも１つの内部電極のためのリードと、少なくとも１つの内部電極をリードに気密に接続するランプ脚部とを有する誘電体バリア放電ランプにおいて、
口金が、放電容器のランプ脚部側の端に継ぎ足されてランプ脚部を取囲む管を含むことを特徴とする誘電体バリア放電ランプ。
【００１１】
特に有利な構成は従属請求項において明らかにする。
【００１２】
本発明の基本思想は、誘電体バリア放電ランプにおける放電容器のランプ脚部側の端部にランプ脚部を取囲む管を継ぎ足すことにある。それによって、外部電極もしくは内部電極のための両リード間の気密な分離が可能である。このようにして最初に述べた低圧の場合におけるリード間の寄生ガス放電が防止される。
【００１３】
放電容器とこれに継ぎ足される管との異なる直径も可能にするために、適当な移行範囲を設けると望ましい。この場合、管は円筒状部分および円錐状部分を有し、円錐状部分が放電容器を円筒状部分に接続する。
【００１４】
プロセス室内への本発明によるランプの気密な組込みのために、管が付加的に密封手段を有すると望ましい。
【００１５】
有利な実施態様において、この密封手段は、管上に被せられる小形フランジシールによって実現される。このためには、原理的には市販の、場合によっては一部変更されたガラス管用の真空小形フランジシールが適している。外部電極のためのリードは、電極自身と同様に導体帯状の構造物として形成されている。この構造物の厚みは典型的にほんの数μｍしかない。これは、管の外面に配置された外部電極リードが、真空小形フランジにおいて通常シール手段として使用されるＯリングの内側を気密に貫通することを可能にする。更に、管のランプとは反対側の端部には、両リードに接続されている例えばＢＮＣ−ＨＴ型式の接続プラグが設けられていると望ましい。このための更なる詳細は実施例において明らかになる。
【００１６】
代替として、金属製の真空フランジをつなぎガラスにより、またはガラスフランジを直接の溶着により管の自由端に接続することができる。
【００１７】
更に、外部電極のためのリードを管外面に導体帯状に配置することが不可欠というわけではない。
【００１８】
外部電極はとりわけアース電位に置かれることから、外部電極を直接に、例えば適当な接触ばねにより金属製のプロセス室に接続するのが有利である。
【００１９】
いずれにせよ、前述のように、本発明によるランプがシール口金によりプロセス室内に組込まれる場合、継ぎ足された管が、空気圧によって取囲まれた内部電極リードを、外部電極に接続されているリードのうちプロセスガス雰囲気または真空にさらされている部分から分離する。それによって、点灯中に異なる電位にあるリード間での最初に述べた寄生放電が有効に防止される。
【００２０】
（図面の簡単な説明）
以下において、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明する。図は、本発明による口金を備えた誘電体バリア放電ランプの平面図を口金アダプタ（断面表示）を含めて示す。
【００２１】
（本発明の有利な実施例）
図には、本発明による口金を備えた誘電体バリア放電ランプ１が概略的に示されている。この誘電体バリア放電ランプは、例えば表面洗浄、光分解、オゾン発生、金属被覆またはＵＶ治療のためのＵＶ／ＶＵＶ放射器である。この放射器は約２０Ｗの入力電力用に設計されている。
【００２２】
放電ランプ１は、０．７ｍｍ〜１．５ｍｍの厚みの石英ガラスからなる円筒状の放電容器２を有する。放電容器２は約４０ｍｍの外径と約１２０ｍｍの長さを有する。放電容器２の内部は２０ｋＰａの圧力のキセノンを封入されている。
【００２３】
放電容器２は第１の端部をドーム上に封鎖され、ドーム中心部にチップ３を有する。チップ３とは反対側のランプ脚部の範囲において、放電容器２に石英管４が溶着されている。代替として、この石英管はガラスろうにより接合してもよい。石英管４は円錐形部分５および円筒形部分６を有する。円錐形部分５は管状の放電容器２を円筒形部分６に接続する。円筒形部分６の外径は約２５ｍｍである。石英管４のランプとは反対側の端部には、ＢＮＣ−ＨＴ型の接続プラグ７が配置されている。
【００２４】
放電容器２の外面には、６つの外部電極８ａ〜８ｆ（外部電極８ｄ〜８ｆは図１では見えない。）が、１２ｃｍの長さで約１〜１．５ｍｍの幅の薄い白金帯の形にて等間隔でランプ長手軸線に平行に配置されている。電極帯８ａ〜８ｆは、それぞれ、放電容器２の周囲を一巡している白金帯９，１０に互いに接続されている。放電容器２と石英管４との間の接続部の直ぐ近くに取付けられている白金帯９は別の白金帯１１に接続されている。この別の白金帯１１は、石英管４の外面上を延び、接続プラグ７で終了している。接続プラグ７の第１の極に白金帯１1が接続されている。このようにして、この白金帯１１は外部電極８ａ〜８ｆのためのリードとして役立つ。
【００２５】
石英管４の円筒状部分６には「ＩＳＯ  ＫＦ４０」型式の一部変更された口金アダプタ１２が配置されている（断面表示）。口金アダプタ１２は真空小形フランジ１３およびこれにねじ込まれる内側スリーブ１４を含む。内側スリーブ１４は金属リング１５を介してＯリング１６を小形フランジ１３の斜面１７に向けて押圧する。それによって、このＯリング１６は石英管４の外面に対して密封する。別のＯリング１８は、内側スリーブ１４のねじのない端部に設けられた内側溝１９の中に挿入されている。それによって口金アダプタ１２におけるランプ１の応力のない気密な支承が達せられる。小形フランジ１３の密封面においてリング溝２０は、（図示されていない）プロセス室内に組込むための（図示されていない）Ｏリングを用いた公知の位置決めリングを収容するのに役立つ。
【００２６】
放電容器２は、チップ３に向かい合っている端部では先細りになっていてピンチシール部２１に移行している。ピンチシール部２１はモリブデンからなるシール箔により内部電極２３と外側のリード２４との気密な接続を保証する。このリード２４は接続プラグ７の第２の極と接続されている（図示されていない）。
【００２７】
内部電極２３は放電容器２内の中心に配置されたコイル状の金属線である。ピンチシール部２１とは反対側のコイル電極２３の端部はチップ３内に固定されている。金属線の直径は１ｍｍで、コイルの直径は８ｍｍである。ピッチすなわちコイルが一回転する際の距離は１２ｍｍである。
【００２８】
ランプ点灯中における電極の動作様式の詳細は既に引用した米国特許第６０６０８２号明細書、特にその図５ａ〜５ｃに関する説明に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による誘電体バリア放電ランプの実施例を示す平面図
【符号の説明】
【００３０】
１          放電ランプ
２          放電容器
３          チップ
４          石英管
５          円錐状部分
６          円筒状部分
７          接続プラグ
８ａ〜８ｆ  外部電極
９          白金帯
１０        白金帯
１１        白金帯
１２        口金アダプタ
１３        真空小形フランジ
１４        内側スリーブ
１５        金属リング
１６        Ｏリング
１７        斜面
１８        Ｏリング
１９        内側溝
２０        リング溝
２１        ピンチシール部
２２        シール箔
２３        コイル状の内部電極
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【国際調査報告】
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