(57)【要約】放電ユニットは、水銀を含有する放電ガスで充満された透明な包と、磁場を適用することによってガスを励起するための電極とを有する。水銀蒸気とは別に、ガスは約９９％アルゴン及び０．１乃至１％クリプトンであり、特にパルスされた励起が使用される場合に２５４ｎｍラインに関して、ほぼ可視のＵＶラインの割合が増加する。可視可能な発光体を励起させるために使用された場合、ランプの効率を増加させる。
2004528680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水銀を含有する放電ガスで充満された透明な包と、磁場を適用することによって前記ガスを励起する手段とを有する放電ランプであって、水銀蒸気とは別に、前記ガスは約９９％アルゴン及び０．１乃至１％クリプトンであることを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
前記クリプトンの比率は、０．２乃至０．８％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。
【請求項３】
前記放電媒体にパルス電圧を適用するために適合された制御ユニットをさらに含む事を特徴とする請求項１又は２に記載の放電ランプ。
【請求項４】
前記パルスの衝撃係数は、最大１０％であることを特徴とする請求項３に記載の放電ランプ。
【請求項５】
前記ランプは発光体で覆われることを特徴とする前述までの何れかに記載の放電ランプ。
【請求項６】
前記パルスは約２乃至２０ｋＨｚの周波数で適用されることを特徴とする前述までの何れかに記載の放電ランプを操作する方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な記載】
【０００１】
標準白色面光蛍光灯は、ほとんど普遍的に、水銀放電からの放射線によって励起された場合に一連の可視光線波長を発する発光体の混合物で覆われた、ガラス管において水銀放電を使用する。１つの欠点は、可視域発光体の大部分が、２５４ｎｍでの顕著な水銀放射によって励起され、したがって、可視の発光体放射に対して大きな変換エネルギー損失を引き起こすということである。
【０００２】
水銀放射のグループは、紫外線に近い約３６５ｎｍを発生する。発光体の励起に含まれるエネルギー損失と、可視できる放射がかなり少ないだろうと思われるので、２５４ｎｍの波長ではなく、かかる波長で放電が放射線を優勢的に放射することは望ましいだろう。発明者が初期に出願したＷＯ９９／０４６０５号はこの問題を提起した。この開示において、ガスの励起は比較的長い間隔（１００μｓ）で非常に短い（１μｓ）パルスの手段によっている。したがって、パルスの段階において、放電は放電の“準定常状態”を確立する時間を有さずに、多くの高エネルギーの水銀レベルは、放電が連続的に励起される場合よりも高い比率で存在する。パルスがこれらのより高いエネルギー状態の崩壊から止まる場合、残光段階において、圧倒的多数の３６５ｎｍの放射を生じさせる。この技術は、より高波長のプラズマ発光の割合を１００％以上増加させることができる。しかしながら、さらなる改善が望ましい。
【０００３】
本発明によると、水銀を含有する放電ガスで充満された透明な包と、磁場を適用することによってガスを励起する手段とを有し、水銀蒸気とは別に、ガスは約９９％アルゴン及び０．１乃至１％クリプトンであることを特徴とする放電ランプが提供される。
【０００４】
クリプトンによる通常のアルゴンバッファーのわずかな割合の置換が、残光におけるより高波長の水銀ラインの割合を大幅に増加させることが発見された。クリプトンはアルゴンよりも重く、その励起状態のエネルギーは多少低い。効果は、一方では、上限の水銀濃度を備えた低いクリプトンレベルのオーバーラップにより、もう一方では低いアルゴンレベルを備えた上限のクリプトンレベルのオーバーラップによってもよく（図３の矢印を参照）、したがって高い水銀レベルに対するエネルギー変換のための一種のブリッジを提供することが考えられる。
【０００５】
アルゴンに対するクリプトンの最も効果的な範囲は、約０．２乃至０．８％であり、さらに低いと効果は無視されて、より高いとクリプトンは放電を減衰し、ストリーマーを形成する。圧力は、５乃至４５Ｔｏｒｒの範囲で、好ましくは約２５Ｔｏｒｒであってよい。
【０００６】
残光作用が存在する場合、ガス混合はパルス放電にのみ効果的であり、２乃至２０ｋＨｚのパルス率及び１乃至１０％の衝撃係数が典型的である（つまり、パルス幅は１乃至１０％のパルスインターバルに等しい）。
【０００７】
本発明の実施態様を良好に理解するために、添付図を参照しながら実施例の手法によって記載される。
【０００８】
約５００ｖの電圧で制御ユニットによって生じた１μｓパルスと１０ｋＨｚの周波数は、水銀の貯蔵所を備える、９９％Ａｒ及び１％Ｋｒの希ガスを含有する放電媒体に適用された。図１に示される結果のグラフは、生じる残光とともに０に減少するように等しく突然の低下を後に続けて、パルスが適用されて初期電圧が上昇することを示している。上のグラフはＡｒ−Ｋｒの結果を示し、一方で下のグラフは水銀を備える１００％Ａｒでの相対的な試験を表す。グラフからみて分かるように、残光の最も生産的な部分において、純粋なアルゴンの放電の出力は、おそらく混合物の出力である。
【０００９】
４３６ｎｍのラインが測定される場合、結果は図２の比較においてさらに著しい。さらに、そのような可視ラインは評価可能であり、発光体が波長の良好なバランスを与えるために注意深く選択される場合、それらは発光体を励起させるために通常使用されないだろうが、しかしながら、それらは可視光線として直接有用になりうる。一般的に、本発明の効果は２５４ｎｍ以上のすべての放射を改善することである。
【００１０】
図３は、希ガスと水銀の共通の励起状態の相関する波長を示している。アルゴンの励起状態と水銀の励起状態との間にギャップがあることが分かり、クリプトンがかかるギャップに効果的なブリッジを成して、エネルギー貯蔵所として作用することが考えられる。
【００１１】
図４は、ガラス包１と、陽極３及び陰極５と、及び部分的な発光体の被膜７を有する実験の放電ランプを示す。かかる発光体の被膜は、特に３６５ｎｍの放射線で励起された場合、可視領域上に放射するように選択された発光体の混合物であり、作動中のランプは、包の内壁全体を確実に覆うであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施態様による放電の３６５ｎｍラインによって確認された残光効果の測定を示す図である。
【図２】４３６ｎｍラインにおける同様の測定を示す図である。
【図３】関係のある要素の相対的なエネルギーレベルを示す図である。
【図４】本発明で使用する放電ランプの概略図である。
【図１】
2004528680.tif 000003
【図２】
2004528680.tif 000004
【図３】
2004528680.tif 000005
【図４】
2004528680.tif 000006
【国際公開パンフレット】
2004528680.tif 000007
2004528680.tif 000008
2004528680.tif 000009
2004528680.tif 000010
2004528680.tif 000011
2004528680.tif 000012
2004528680.tif 000013
2004528680.tif 000014
2004528680.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月21日(2002.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水銀を含有する放電ガスで充満された透明な包と、磁場を適用することによって前記ガスを励起する手段とを有し、前記放電ガスにパルス電圧を適用するために適合された制御ユニットを含む放電ランプであって、水銀蒸気とは別に、前記ガスは約９９％アルゴン及び０．１乃至１％クリプトンであることを特徴とする放電ランプ。
【請求項２】
前記クリプトンの比率は、０．２乃至０．８％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。
【請求項３】
前記パルスの衝撃係数は、最大１０％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の放電ランプ。
【請求項４】
前記ランプは発光体で覆われることを特徴とする前述までの何れかに記載の放電ランプ。
【請求項５】
前記パルスは約２乃至２０ｋＨｚの周波数で適用されることを特徴とする前述までの何れかに記載の放電ランプを操作する方法。
【国際調査報告】
2004528680.tif 000016
2004528680.tif 000017
2004528680.tif 000018