(57)【要約】【課題】　内側電極は製造が容易であり、内側管との密着性を良くさせること、およびランプが点灯中高温になっても内側管には亀裂を発生させないこと。【解決手段】外側管３と内側管２が同軸的に配置し略円筒状の二重管構造をなし、この外側管３の外側表面に外側電極５が設けられ、内側管２の内側内面に内側電極４が設けられ、これら外側管３と内側管２の間の放電空間の中に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た誘電体バリア放電ランプ１において、前記内側電極４はその軸方向において複数個に分割されており、かつ、前記内側電極４の内側には当該内側電極４を内側管２の方向に押しつける押圧部材２０を有し、この押圧部材２０は分割された内側電極４同士の電気的接続機能を持つことを特徴とする。【選択図】　　　図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　外側管と内側管が同軸的に配置し略円筒状の二重管構造をなし、この外側管の外側表面に外側電極が設けられ、内側管の内側内面に内側電極が設けられ、これら外側管と内側管の間の放電空間の中に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た誘電体バリア放電ランプにおいて、
　前記内側電極はその軸方向において複数個に分割されており、かつ、前記内側電極の内側には当該内側電極を内側管の方向に押しつける押圧部材を有し、この押圧部材は分割された内側電極同士の電気的接続機能を持つことを特徴とする誘電体バリア放電ランプ。
【請求項２】
　外側管と内側管が同軸的に配置し略円筒状の二重管構造をなし、この外側管の外側表面に外側電極が設けられ、内側管の内側内面に内側電極が設けられ、これら外側管と内側管の間の放電空間の中に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た誘電体バリア放電ランプにおいて、
　前記内側電極はその軸方向において複数個に分割されており、かつ、前記内側電極の内側には当該内側電極を内側管の方向に押しつける押圧部材と、この押圧部材と内側電極の間に分割された内側電極同士の電気的接続機能を持つスペーサを配置したことを特徴とする誘電体バリア放電ランプ。
【請求項３】
　前記スペーサはその軸方向において複数個に分割されており、かつ、当該スペーサが分割される位置と前記内側電極が分割された位置が異なることを特徴とする請求項２の誘電体バリア放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　この発明は、誘電体バリア放電によってエキシマ分子を形成し、このエキシマ分子から放射される光を利用する、いわゆる誘電体バリア放電ランプに関するもので、例えば、光化学反応用の紫外線光源として使われる。
【背景技術】
【０００２】
　この発明に関連した技術として、例えば、特開平１−１４４５６０号、あるいは米国特許９，８３７，４８４号がある。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る。この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、電気学会発光改定新版「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】
　この文献では、略円筒状の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。また、外側管と内側管を同軸に二重管として配置して、外側管の外側表面に網状電極を設けて、内側管の内側表面に内側電極を設けて、この外側管と内側管の間の放電空間で誘電体バリア放電をすることも記載される。
【０００４】
　このような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、２２２ｎｍ、３０８ｎｍという短い波長の紫外線を放射して、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。また、前述のごとく、その外形が概略円筒状であって、外側管と内側管を同軸的に配置した構造であれば、放電容器に市販の石英ガラスを使うことができ、ランプ全体の構造も簡単で製造しやすいという特徴も有する。
【０００５】
　一方、内側電極は、製造上の容易性、腐食等の問題からパイプ状金属管を使うことが多い。しかし、パイプ状金属管の場合には、内側管として使用する市販の石英ガラス管の内径の公差は±０．５ｍｍ程度と大きいので、内側電極と内側管の密着性は著しく悪くなり、放電空間への電力の供給量がばらつくという欠点が生じる。
【０００６】
　この問題を解決するために、特開平８−９６７７０号がある。この公報には、内側電極の全長に渡って軸方向に切り欠きを有し（断面略Ｃ字状の長尺）、切り欠きの幅を調整することによって内側電極を内側管に密着させる技術が開示される。そして、この内側電極を良好に内側管に押しつけるために、さらに内側電極の内側に螺旋バネを使うことも開示される。しかし、ランプ点灯中は、内側電極（例えば、アルミニウムよりなる）は著しく高温になるので軟らかくなり、螺旋バネによって内側電極を押しつけると、内側電極は局部的に内側管（石英ガラス等よりなる）に押しつけられ、内側管に亀裂を発生させることがある。また、点灯中は、非常に高温であるため内側電極と内側管は略熔融状態となり両者は固着しようとするが、両者の熱膨張係数の違いなどからも内側管に亀裂が生じやすくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
　そこで、この発明が解決しようとする課題は、以下のような誘電体バリア放電ランプを提供することにある。
１．内側電極は製造が容易であり、内側管との密着性を良くさせること。
２．ランプが点灯中高温になっても内側管には亀裂を発生させないこと。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
　この発明にかかる誘電体バリア放電ランプは、外側管と内側管が同軸的に配置し略円筒状の二重管構造をなし、この外側管の外側表面に外側電極が設けられ、内側管の内側内面に内側電極が設けられ、これら外側管と内側管の間の放電空間の中に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た誘電体バリア放電ランプにおいて、前記内側電極はその軸方向において複数個に分割されており、かつ、前記内側電極の内側には当該内側電極を内側管の方向に押しつける押圧部材を有し、この押圧部材は分割された内側電極同士の電気的接続機能を持つことを特徴とする。
【０００９】
　さらに、外側管と内側管が同軸的に配置し略円筒状の二重管構造をなし、この外側管の外側表面に外側電極が設けられ、内側管の内側内面に内側電極が設けられ、これら外側管と内側管の間の放電空間の中に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た誘電体バリア放電ランプにおいて、前記内側電極はその軸方向において複数個に分割されており、かつ、前記内側電極の内側には当該内側電極を内側管の方向に押しつける押圧部材と、この押圧部材と内側電極の間に分割された内側電極同士の電気的接続機能を持つスペーサを配置したことを特徴とする。
　さらに、前記スペーサはその軸方向において複数個に分割されており、かつ、当該スペーサが分割される位置と前記内側電極が分割された位置が異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
　本発明によれば、内側電極の内面には、内側電極を内側管の方向に押しつける押圧部材を有し、内側電極をその軸方向において複数個に分割しているので、内側電極の熱膨張を当該電極間の間隙で補うことができ、内側管の亀裂を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
　図１は誘電体バリア放電ランプの基本構成を示す。
　放電容器１は、合成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８が形成される。放電容器１は、例えば、全長３００ｍｍであり、内側管２は外径１６ｍｍ、肉厚１ｍｍで、外側管３は外径２６．５ｍｍ、肉厚１ｍｍよりなる。放電空間８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。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４が設けられる。外側管３は、誘電体バリア放電の誘電体しての機能と、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５が設けられる。この外側電極５は、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。放電空間８の一端には、バリウムを主成分としたゲッタ６を収納する収納室７が設けられ、このゲッタ６によって、放電空間８内の不純ガス（例えば、水）を除去して放電を安定させる。内側電極４と外側電極５はリード９が接続され、各々のリード９は交流電源１０に接続される。内側電極４の両端にはスッポ抜けを防止するキャップ１１と突起１２が設けられる。１３はリード９を放電容器１の内外で貫通させるコネクターである。
【００１２】
　図２に内側管２の内部を示す。（ａ）図は長手方向（軸方向）の断面図であり、（ｂ）図は径方向で輪切りにした断面図である。内側管２の内側内面には半円状の金属からなる内側電極４を有する。このような内側電極４であれば、外径が小さくても容易に制作することができ、また、内側管２の内径が少々ばらついたとしても内側管２との密着性を良くすることができ、電力の供給が効率よく行われる。この実施例における内側電極４は、例えば、厚み０．１５ｍｍのアルミニウム箔を曲げて作ったものである。内側電極４の内部には面状弾性部材２０が配置される。この面状弾性部材２０は例えばステンレスが適用されるが、その材料は特に限定されず、弾性力を有し加工しやすいものが適用される。そして、この面状弾性部材２０は、弾性力を発揮させるために一部に切り欠きを有する断面略Ｃ字状であり、内側管２の内側で複数個に分割されて配置される。このような面状弾性部材２０を用いることで、内側電極４を好適に内側管２に密着させることが可能となる。
【００１３】
　さらに、本発明の面状弾性部材は図３（原出願の図４（ｂ））、図４（原出願の図５）、図５（原出願の図６）に示すような構造をしてもよい。特に、図４、図５の形状の弾性部材であれば、内側管と内側電極の密着を良好に機能させることができると同時に、弾性部材自身のハンドリング性も増し、製造工程において容易に挿入作業ができるという利点がある。
【００１４】
　図６（原出願の図９）は本発明の実施例である。（ａ）図は長手方向（軸方向）の断面図であり、（ｂ）図は径方向で輪切りにした断面図である。内側電極４の内側内面には、内側電極４を内側管２の方向に押しつける押圧部材９０を有する。また、内側電極４はその軸方向において複数個に分割しており、各分割された電極４１、４２の間には、例えば３ｍｍ程度の間隙を有している。また、内側電極の両端は、電極の抜けを防止するキャップ９１、９２が配置される。このような間隙によって、分割された電極４１、４２の熱膨張を好適に補うことができ、内側管２の亀裂を防止することができる。補足すれば、従来の内側電極４はその両端にキャップ９１、９２を有するので、長手方向に膨張することができなかったが、本発明のように間隔を設けているので、当該間隔で熱膨張を好適に補うことができる。また、電極４は、分割されることで電気的接続が奪われるが、分割された電極間に適当な導通手段を設けることでこのような問題は容易にできる。本発明においても、押圧部材９０は、特に限定されるものではなく、内側電極４を内側管２に押しつけることができれば、螺旋バネに限らず図２、図３、図４、図５で示した弾性部材を適用することは可能である。尚、本発明においては、
【００１５】
　図７（原出願の図１０）は本発明の他の実施例である。（ａ）図は長手方向（軸方向）の断面図であり、（ｂ）図は径方向で輪切りにした断面図である。この実施例は、内側電極４とスペーサ部材１１０の両方がその長手方向で分割されたものである。この場合は電気的接続を図るために分割される位置が、内側電極４とスペーサ部材１１０とは異なるようになっている。このような構造は、特に放電容器全体が長い場合に有効である。
【００１６】
　以上の実施例においては、内側電極として２つの半円管状部材を使うと説明したが、特開平８−９６７７０号に示すような構造、すなわち、切り欠きを有する略Ｃ字状のもの、あるいはパイプ状金属管を使うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明にかかる誘電体バリア放電ランプ概略図である。
【図２】この発明にかかる誘電体バリア放電ランプの内側電極の概略図である。
【図３】この発明にかかる誘電体バリア放電ランプの内側電極の概略図である。
【図４】この発明にかかる誘電体バリア放電ランプの内側電極の概略図である。
【図５】この発明にかかる誘電体バリア放電ランプの内側電極の概略図である。
【図６】この発明にかかる誘電体バリア放電ランプの概略図である。
【図７】この発明にかかる誘電体バリア放電ランプの概略図である。
【符号の説明】
【００１８】
　１：放電容器
　２：内側管
　３：外側管
　４：内側電極
　５：外側電極
　６：ゲッター
２０：面状弾性部材
４１：分割された電極
４２：分割された電極
９０：押圧部材
９１：キャップ
９２：キャップ
１１０：分割された押圧部材
１２０：分割されたスペーサ部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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