(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁がイオン化可能な封入物を包囲している放電管（３）と、少なくとも１つ（４）が放電管（３）の内部（内側電極）に配置され少なくとも１つ（５ａ〜５ｆ）が放電管（３）の外壁（外側電極）に配置されている電極（４、５ａ〜５ｆ）と、少なくとも１つの外部リード（９、１０ａ〜１０ｆ、１２）と、少なくとも１つの内側電極（４）を少なくとも１つの外部リード（９）に気密に接続させているランプ脚部（７）とを備え、少なくとも前記ランプ脚部（７）を取り込む口金シェル（１３）を含む口金（２）付き放電ランプ（１）において、ランプ（１）が口金（２）をランプ脚部（７）に固定する固定手段（１４）を有し、口金シェル（１３）と放電管（３）の外壁との間に中間空間（１７）を規定する間隔が設けられており、外側電極（５ａ〜５ｆ）がそれらに付随するリード（１０ａ〜１０ｆ）を介して放電ランプの長手軸線を包囲する電気導体（１１）に接続され、外側電極（５ａ〜５ｆ）のリード（１０ａ〜１０ｆ）および電気導体（１１）が口金シェル（１３）と放電管(３)ないしランプ脚部（７）との間の空間（１７）に配置されていることを特徴とする口金付き放電ランプ（１）。
【請求項２】
間隔が少なくとも１ｍｍである請求項１記載の口金付き放電ランプ。
【請求項３】
固定手段が注型コンパウンド（１４）である請求項１記載の口金付き放電ランプ。
【請求項４】
注型コンパウンド（１４）がランプ脚部の部分範囲のみを覆う請求項３記載の口金付き放電ランプ。
【請求項５】
注型コンパウンド（１４）がセラミック接合材、エポキシド樹脂又はセメントの１つから構成されている請求項３又は４記載の口金付き放電ランプ。
【請求項６】
ランプ脚部が圧潰部（７）として構成されている請求項１乃至５の１つに記載の口金付き放電ランプ。
【請求項７】
イオン化可能な封入物が、
少なくとも１つの希ガス、またはエキシマーを発生するためのハロゲン又はフッ化物、
もしくは、少なくとも１つの希ガス、およびエキシマーを発生するためのハロゲン又はフッ化物を含む請求項１乃至６の１つに記載の口金付き放電ランプ。
【請求項８】
導体が放電ランプの長手軸線に対して同心的に配置された金属リング（１１）として形成されている請求項１乃至７の１つに記載の口金付き放電ランプ。
【請求項９】
金属リング（１１）の直径が外側電極（５ａ〜５ｆ）と少なくとも１つの内側電極（４）との間の間隔の少なくとも２倍の大きさである請求項８に記載の口金付き放電ランプ。
【請求項１０】
導体が、ランプ脚部を収容するための空所を有する金属円板として形成されている請求項１乃至９の１つに記載の口金付き放電ランプ。
【請求項１１】
金属円板の外径が、この金属円板がランプ脚部と口金との間の固定手段を完全に覆うような大きさに選定されている請求項１０記載の口金付き放電ランプ。
【請求項１２】
口金（２）の反ランプ側端部がフランジ（１６）に移行している請求項１乃至１１の１つに記載の口金付き放電ランプ。
【請求項１３】
ランプが発光体膜を有している請求項１乃至１２の１つに記載の口金付き放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は請求項１の前文に記載の口金付き放電ランプに関する。
【０００２】
［技術分野］
“放電ランプ”なる用語はガス放電に基づく電磁放射源を含むものとする。その際に、放射スペクトルは可視範囲及び紫外線／真空紫外線範囲並びに赤外線範囲を含むことができる。さらに、非可視放射を可視放射（光）に変換するための発光体膜が設けられていてもよい。
【０００３】
この放電ランプは少なくとも１つのいわゆる誘電体妨害電極を備えた放電ランプである。誘電体妨害電極は放電管の内部に対して誘電体によって分離されている。この誘電体は例えば電極を覆う誘電体膜として構成されるか、又は電極が放電管の外壁に配置される場合にはランプの放電管自身によって形成される。
【０００４】
［従来の技術］
国際公開第９８／１１５９６号明細書、特にその図５ａ〜５ｃから、既にエジソンねじ込み式口金を備えたこの種のランプが知られている。このランプは放電管の内部にフィラメント状電極を有している。さらに、４つの条片状電極が放電管の外壁に配置されている。このランプの欠点は点弧が難点であり、放射効率が意外に少ないことである。
【０００５】
現時点の認識では、何らかの理論的な解釈の確定を意図することなく、この問題には次の関係が結び付けられている。多分口金内に変位電流及び漏れ電流が生じている。これによって放電が害され、放射効率が低下する。
【０００６】
［発明の説明］
本発明の課題は、上述の難点を回避し、請求項１の前文に記載の口金付き放電ランプの放射効率を改善することにある。
【０００７】
この課題は請求項１の特徴事項によって解決される。特に有利な構成は従属請求項に記載されている。
【０００８】
さらに、本発明はこの口金付き放電ランプと放電ランプ内へパルス状有効電力を入力させるために設計された回路装置とを備えたシステムに関する。
【０００９】
本発明の基本思想は、口金と放電管の外壁との間に間隔を設けることにある。つまり、間隔が充分に大きい場合には上述の問題が完全に回避されることがはっきりした。さらに、外側電極のリードは、内側電極もしくは内側電極のリードに対するその間隔が各外側電極と内側電極との間の間隔を下回らないように配置される。このために、外側電極のリードが、放電管の外径がリードを外側電極に接続する部位よりも小さくなっている部位で、放電管の外壁に接触するのを防止する手段が設けられる。これには先ず第１に開始端のところで放電管を通常細くしているランプ脚部が該当する。それゆえここではその手段として放電ランプの長手軸線を包囲する電気導体が設けられ、この電気導体に全ての外側電極のリードが適当に接続される。例えば、ランプ長手軸線に対して同心的に配置され、直径が内側電極と外側電極へのリードの接続部位との間隔の少なくとも２倍の大きさである金属リングが適している。このようにして外側電極のリードとランプ脚部との間に充分な間隔が保証される。その他に、電気導体はランプ脚部を収容するための空所を有する金属円板としても形成できる。これの詳細は実施例の説明を参照されたい。
【００１０】
口金は放電管を越えて長く延ばされ、それにより口金によって外側電極のリードと金属リングもしくは薄板円板とが意図しない接触を防止される。
【００１１】
口金は固定手段によってランプのランプ脚部に固定される。このようにして、放電管の外壁に対する必要な間隔を実現することが可能になる。これの詳細は実施例で説明される。
【００１２】
固定手段として例えば注型コンパウンドが適している。このために口金は口金シェルを有している。口金シェルとランプ脚部との間の空間の少なくとも部分範囲に注型コンパウンドが充填される。このようにして口金はランプ脚部に固定される。その際に重要なことは、口金シェルと注型コンパウンドとが放電管の壁によって囲まれているガス空間に対して、特にランプの点灯中に誘電体妨害放電が起こる放電管部分に対して充分な間隔を有していることである。
【００１３】
これは一方では、注型コンパウンドが例えばランプ脚部の反放電管側端部においてランプ脚部の部分範囲のみを覆うことによって実現できる。その部分範囲の大きさを選定する際、当然のことながら、ランプと口金とが充分に確実に相互結合されるように注意しなければならない。
【００１４】
さらに、放電管の外壁と口金シェルの内壁との間の標準的な最少間隔は１ミリ〜数ミリの範囲の大きさである。これは実際に、放電管及び口金シェルの直径ならびに口金シェル内への放電管の心出しの通常の公差において至る所で充分な間隔、従ってランプの高い放射効率を保証することが分かった。
【００１５】
放電管の内部には、特に少なくとも１つの希ガス（例えばキセノン又はクリプトン）、その代わりに又はそれに追加してエキシマーを形成するためのハロゲン又はフッ化物を含むイオン化可能な封入物が存在している。従って、誘電体妨害放電によって、ランプ点灯中に強い紫外線／真空紫外線放射が発生される。
【００１６】
ランプが紫外線／真空紫外線放射器として使用される、すなわち短波長放射の変換を行うための発光体を有していない場合、注型コンパウンド用としても口金シェル用としても耐紫外線／真空紫外線材料が出来るだけ選定されべきである。口金シェル用としては、ガラス、セラミックス、テフロンのような特定のプラスチック、例えばＰＶＤＦ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｆｌｏｒｉｄｅ＝ポリビニリデンフルオリド）又は一般的な耐紫外線ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒａｅｔｙｌｅｎ＝Ｔｅｆｌｏｎ、テフロン）使用のプラスチックならびに金属が適している。注型コンパウンド用の適当な材料としてはセラミック接合材、エポキシド樹脂又はセメントが判明している。
【００１７】
特に高い放射効率は、本発明による口金付きランプを用いた場合、このランプが国際公開第９４／２３４４２号明細書に記載されたパルス状有効電力の入力方法によって点灯されると達成される。
【００１８】
このために口金付きランプは放電ランプ内へ連続するパルス状有効電力を入力させるために設計された回路装置と共に１つのシステムを構成する。個々の有効電力の入力は休止時間によって互いに分離される。パルス幅及び休止時間は国際公開第９４／２３４４２号明細書に開示された内容に基づいて放射効率が最適になるように設定される。
【００１９】
［図面の説明］
以下において本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
図はフランジ状の口金を備えた放電ランプを示す。
【００２０】
図にはフランジ状の口金２（断面図）を備えた放電ランプ１（正面図）が概略的に示されている。この放電ランプは、紫外線照射（例えば表面洗浄、光分解、オゾン発生、金属化、紫外線硬化、等）のための紫外線／真空紫外線放射器である。
【００２１】
放電ランプ１は０．７ｍｍ〜１．５ｍｍの厚みの石英ガラスから成る円筒状放電管３を有している。放電管３は約４０ｍｍの外径を有している。放電管３の内部は１５ｋＰａの圧力でキセノンが封入されている。
【００２２】
放電管３内には金属線から成る縦長のフィラメント状内側電極４が中央に配置されている。金属線の直径及びフィラメントの直径はそれぞれ１ｍｍ及び８ｍｍである。ピッチすなわちフィラメントが１回転する際の距離は１２ｍｍである。放電管３の外壁には６個の外側電極５ａ〜５ｆ（外側電極５ｄ〜５ｆは図示されていない）が１２ｃｍの長さの白金条片の形態で等間隔にかつフィラメント長手軸線に平行に設けられている。
【００２３】
ランプ点灯中の電極の機能態様の詳細は既に引用した国際公開第９８／１１５９６号明細書、特に図５ａ〜５ｃの説明に記載されているので、その開示内容はそれを引用することによってここに含まれるものとする。
【００２４】
放電管３の第１端部は半球状に閉鎖され、半球の中心部にチップ６を有している。このチップ６内にフィラメント状内側電極４の第１端部が固定されている。チップ６とは反対側にあるランプ脚部の範囲では放電管３は細くされ、圧潰部７へ移行している。圧潰部７はモリブデンから成る密封箔８によってフィラメント状内側電極４と外部リード９との気密接続を保証している。放電管３の密封側の細い端部では外側電極５ａ〜５ｆがそれぞれ1本のリード１０ａ〜１０ｆ（リード１０ｄ〜１０ｆは図示されていない）に接続されている。リード１０ａ〜１０ｆはニッケルから成るワイヤリング１１によって相互に接続されている。ワイヤリング１１は最後には外部へ導出されているリード１２に接続されている。この外部リード１２は従って全ての外側電極５ａ〜５ｆに対する共通リードとしての役目を果たしている。ワイヤリング１１の直径はほぼ放電管３の直径に相当している。
【００２５】
（断面図表示の）口金２は回転対称形の口金シェル１３とセラミック接合材から成る注型コンパウンド１４とから構成されている。口金シェル１３は管状部分１５を有しており、その反ランプ側端部がフランジ状部分１６に移行している。注型コンパウンド１４は圧潰部７の全長の一部分に沿って圧潰部７のこの部分と口金シェル１３との間の空間に充填されている。このようにして口金シェル１３が注型コンパウンド１４によってランプ１の脚部つまり圧潰部７に固定される。口金シェル１３は放電管３の圧潰部側の部分範囲を包囲しており、その部分範囲内にはまだフィラメント状内側電極４と外側電極５とが延在している。
【００２６】
フランジ状部分１６は紫外線照射のためのプロセス室内に結合するために使われる。適当な材料から成る注型コンパウンド１４が適当に低い蒸気圧力と共に選定されている場合、放射器は真空排気可能な装置内での点灯にも適する。
【００２７】
長く延びている口金シェル１３の機能は初めにはリードもしくはリードと外側電極との結合部の保護であった。これは、外側電極のリードがどんな場合でも放電管の細くされた部分に当接してはならず従って冠のように同心的にランプ脚部の周囲に配置されるようにするために必要である。口金シェル１３を長く延ばすことによって、今や、外側電極のリードがうっかり触ってしまったためにランプ脚部に好ましくないほど接近し又は完全にランプ脚部に接触してしまうのが防止される。そうでなけらば、かかる接触個所と内側電極との間には高い電流密度を持つ明るい収縮した放電路が形成され、これによって放射器の紫外線放射の全効率が低下させられる。
【００２８】
放電管３と口金シェル１３との幾何形状的な寸法は、放電管３の外壁とこれに対向位置する口金シェル１３の内壁との間に約３ｍｍの幅の環状隙間１７が形成されるように互いに設定される。このために口金シェル１３は放電管の範囲に約１１ｍｍの長さＬに亘って約４４ｍｍの内径の円筒状窪みを有している。ランプ脚部の細い範囲における残りの口金シェル１３の内径は４２ｍｍである。
【００２９】
図示されていない変形例において、ワイヤリング１１は例えば高級鋼から成る薄板円板（分離板）として実施されている。分離板はランプの圧潰部の周囲形状に整合する空所を有している。これによって、薄板円板を形状的に正確に圧潰部上に押し上げさせることが達成される。寄生放電がランプの効率を害さないようにするために、薄板円板は圧潰部の範囲に配置される、すなわち本来の放電管に対して充分な間隔を持って配置される。薄板円板は一方では上述のワイヤリングと同じ機能つまり外側電極とリードとの電気的接続を行う。薄板円板は他方ではガス放電によって発生した紫外線放射から口金接合材を保護するのに役立つ。このために外径は圧潰部と口金シェルとの間の注型コンパウンド全体を覆うような大きさに選定されている。他の利点は、最初は柔らかい注型コンパウンドが薄板円板の傍を通って放電管上に流れることなく、最初は柔らかい注型コンパウンドをランプの製造中に口金シェルと圧潰部との間に注入できる点にある。
【００３０】
照明用の変形例（図示されていない）において、放電ランプは紫外線／真空紫外線を光（可視電磁放射）に変換する発光体膜を有する。
【００３１】
他の変形例（図示されていない）において、口金から導出されたリードはランプの点灯に必要な電圧パルスを供給する安定器の接続端子に接続される。これに適した回路装置は例えば欧州特許出願公開第０７８１９７８号明細書に記載されており、その開示内容はそれを引用することによってここに含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  フランジ状の口金を備えた放電ランプを示す断面図。
【符号の説明】
１        放電ランプ
２        口金
３        放電管
４        フィラメント状内側電極
５ａ〜５ｆ        外側電極
６        チップ
７        圧潰部
８        密封箔
９        リード
１０ａ〜１０ｆ        リード
１１        ワイヤリング
１２        外部リード
１３        口金シェル
１４        注型コンパウンド
１５        管状部分
１６        フランジ状部分
１７        環状隙間
【図１】
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