(57)【要約】【課題】信頼性をより向上させることができる電子管を提供する【解決手段】仕事関数が異なる材料からなる第１の電極対１４および第２の電極対１５を設ける。これにより、電子管１の状態に応じて放電の発生も変化するので、火炎の有無についてより正確な検出結果を得ることが可能となり、結果として、電子管１の信頼性をより向上させることができる。【選択図】  図１
2013191428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長の電磁波を透過しうる外囲器と、
この外囲器内部に互いに平行に配設された複数の電極対と
を備え、
前記複数の電極対は、前記電磁波の波長に応じたエネルギーより大きい仕事関数を有する材料が少なくとも一部に設けられた第１の電極対と、
前記電磁波の波長に応じたエネルギーより小さい仕事関数を有する材料が少なくとも一部に設けられた第２の電極対とを少なくとも含む
ことを特徴とする電子管。
【請求項２】
前記外囲器内部において隣り合う前記電極対の間に設けられた仕切部材
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の電子管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子管に関し、特に、所定の波長の電磁波を検出する電子管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、燃焼炉等において火炎から放射される紫外線に基づいて火炎の有無を検出するのに用いられる電子管が知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。この電子管は、所定のガスを充填封止した密閉用器と、この密閉容器を貫通する電極支持ピン、この電極支持ピンにより密閉用器内で互いに平行に支持される２枚の電極とを備えるものである。このような電子管では、電極支持ピンを介して電極間に電圧を印加した状態において、火炎に対向配置された一方の電極に紫外線が照射されると、光電効果によりその電極から電子が放出され、その電子が次々と励起されて他方の電極との間で電子なだれを形成する。そこで、電極間のインピーダンスの変化、電極間の電圧の変化、電極間に流れる電流などを計測することにより、火炎の有無を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２５２１１９９号公報
【特許文献２】特開平０８−２６１４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような電子管においては、例えば、水素が電極表面に吸収されたり、衝撃や経年変化により密閉容器にクラックや隙間ができて封入された水素が漏れ出したりすることがある。このような場合、電極間にかかる電位差によって、電極間に存在する気体に絶縁破壊が生じ電子が放出される、いわゆる放電が生じるので、失火して紫外線の照射が終わっても電子の放出が終わらない現象（以下、「偽放電」と言う。）が生じてしまう。すると、その失火が検出されないので、この検出結果、ひいては電子管の性能についての信頼性が低下してしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、信頼性をより向上させることができる電子管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述したような課題を解決するために、本発明に係る電子管は、所定の波長の電磁波を透過しうる外囲器と、この外囲器内部に互いに平行に配設された複数の電極対とを備え、複数の電極対は、電磁波の波長に応じたエネルギーより大きい仕事関数を有する材料が少なくとも一部に設けられた第１の電極対と、電磁波の波長に応じたエネルギーより小さい仕事関数を有する材料が少なくとも一部に設けられた第２の電極対とを少なくとも含むことを特徴とするものである。
【０００７】
上記電子管において、外囲器内部において隣り合う電極対の間に設けられた仕切部材をさらに備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電磁波の波長に応じたエネルギーより大きい仕事関数を有する材料から構成される第１の電極対と、電磁波の波長に応じたエネルギーより小さい仕事関数を有する材料から構成される第２の電極対とを少なくとも備えることにより、電子管の状態に応じて電子の放出が変化するので、電磁波の有無についてより正確な検出結果を得ることが可能となり、結果として、信頼性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電子管の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、図１の電子管の製造工程を説明するための図である。
【図３】図３は、図１の電子管の製造工程を説明するための図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態に係る電子管の構成を模式的に示す図である。
【図５】図５は、図４の電子管の製造工程を説明するための図である。
【図６】図６は、図４の電子管の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して、本発明に係る第１の実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
＜電子管の構成＞
図１に示すように、本実施の形態に係る電子管１は、ガラス管１１と、このガラス管１１に接合された台座１２と、台座１２を貫通する電極支持ピン（電極ピン）１３と、それぞれ電極ピン１３を介して互いに平行に支持された電極対からなり、電極ピン１３の軸線方向に対して垂直な方向に所定間隔離間して並設された第１の電極対１４および第２の電極対１５と、台座１２上に立設され、第１の電極対１４と第２の電極対１５との間を通過することによりガラス管１１内部を２つに隔てる仕切り板１６とを備えている。
【００１２】
ガラス管１１は、円筒状の側面ガラス１１１と、この側面ガラス１１１の一方の端部を塞ぐ天板１１２とから構成されている。側面ガラス１１１は、通常のホウ珪酸ガラスでできており、この部分から電子管１内に紫外線が入光しない。一方、天板１１２は、紫外線を透過させるガラスからなり、この部分から電子管１内に紫外線を入光させるようになっている。本実施の形態において、天板１１２は、１８５［ｎｍ］以上の波長の電磁波を透過させるように形成されている。これにより、天板１１２を例えばボイラの火炎等に向けた状態で電子管１を設置すると、火炎から放射される電磁波のうち１８５［ｎｍ］以上の電磁波がガラス管１１内に入光することとなる。
【００１３】
台座１２は、側面ガラス１１１と同様にホウ珪酸ガラスからなり、略円板状に形成されている。台座１２の周縁近傍には、周方向に等間隔をなして６本の電極ピン１３が貫通している。このとき、電極ピン１３の軸線は、台座１２の中心軸線と平行である。このような台座１２は、ガラス管１１とともに外囲器を構成する。
【００１４】
電極ピン１３は、台座１２の周縁近傍に円周方向に亘って等間隔隔てた６本の電極支持ピンからなり、上述したように台座１２を貫通した状態で設けられている。これらの電極ピン１３は、導電性を有する材料から構成され、例えばコバール（ガラスと同じ熱膨張率を有する）等の金属を用いることができる。電極ピン１３の天板１１２側の端部（以下、「固定端」と言う。）には電極５が固定され、反対側の端部（以下、「端子端」と言う。）には、図示しない検出回路が接続される。このような電極ピン１３のうち、３本の電極ピン１３１が周方向互いに等間隔隔てて台座１２に設けられ、後述するアノード電極１４１またはアノード電極１５１が固定されることにより、アノード電極１４１またはアノード電極１５１の支持体および端子として機能する。また、残り３本の電極ピン１３２は、電極ピン１３１の周方向に入れ違いの位置に等間隔をなして台座１２に設けられており、後述するカソード電極１４２またはカソード電極１５２が固定されることにより、カソード電極１４２またはカソード電極１５２の支持体および端子として機能する。そして、アノード電極１４１またはアノード電極１５１を支持する電極ピン１３１の固定端は、カソード電極１４２またはカソード電極１５２を支持する電極ピン１３２の固定端よりもガラス管２の天板１１２側に突出している。これにより、アノード電極１４１とカソード電極１４２およびアノード電極１５１とカソード電極１５２とは、所定間隔離間した状態で対向配置されることとなる。
なお、第１の電極対１４に接続されている電極ピン１３の端子端と、第２の電極対１５に接続されている電極ピン１３の端子端とは、それぞれ別の検出回路に接続されている。
【００１５】
第１の電極対１４は、半円板に形成された金属の２枚の電極からなり、ガラス管１１の天板１１２と対向配置された網状のアノード電極１４１と、台座１２と対向配置された平板状のカソード電極１４２とから構成されている。このアノード電極１４１とカソード電極１４２は、上述したように電極ピン１３に支持されて、所定間隔離間した状態で対向配置されている。なお、カソード電極１４２には、アノード電極１４１に接続される電極ピン１３と干渉しないように切り欠き１４３が設けられている。
【００１６】
第２の電極対１５は、第１の電極対１４の電極と同様、半円板に形成された金属の２枚の電極からなり、ガラス管１１の天板１１２と対向配置された網状のアノード電極１５１と、台座１２と対向配置された平板状のカソード電極１５２とから構成されている。このアノード電極１５１とカソード電極１５２は、上述したように電極ピン１３に支持されて、所定間隔離間した状態で対向配置されている。なお、カソード電極１５２には、アノード電極１５１に接続される電極ピン１３と干渉しないように切り欠き１５３が設けられている。
【００１７】
このような第１の電極対１４と第２の電極対１５とは、それぞれ半円形に形成された互いの弦の部分が所定間隔離間して対向配置されている。これにより、ガラス管１１の天板１１２側から見た場合、第１の電極対１４と第２の電極対１５とは、略円形を形成している。
【００１８】
また、第１の電極対１４と第２の電極対１５とは、照射される紫外線のエネルギーに応じて、仕事関数が異なる材料から構成されている。本実施の形態では、第１の電極対１４の電極に紫外線のエネルギーよりも小さな仕事関数を有するタングステン（Ｗ、仕事関数：４．５５）、第２の電極対１５の電極に紫外線のエネルギーよりも大きな仕事関数を有する白金（Ｐｔ、仕事関数：５．７）を用いている。
ここで、第１の電極対１４から電子を取り出すのに必要なエネルギーを持つ光の波長は、タングステンの仕事関数が４．５５［ｅＶ］であることから、２７３［ｎｍ］以下である。一方、第２の電極対１５から電子を取り出すのに必要なエネルギーを持つ光の波長は、白金の仕事関数が５．７［ｅＶ］であることから、２１８［ｎｍ］以下である。火炎から放出される光の波長は、２４０［ｎｍ］以上であり、火炎がある場合には、天板１１２を通過した２４０［ｎｍ］以上の紫外線によって、タングステンからなる第１の電極対１４において光電効果による電子の放出が生じる一方、白金からなる第２の電極対１５においては電子の放出が生じないこととなる。
【００１９】
仕切り板１６は、側面ガラス１１１と同様にホウ珪酸ガラスからなり、平面視略矩形の板状に形成されている。このような仕切り板１６は、第１の電極対１４と第２の電極対１５との間を通過した状態で、台座１２の天板１１２側の上面に立設されている。このような仕切り板１６を設けることにより、ガラス管１１内部が２つの領域に分離され、一方の領域で発生した電子の放出の影響が他方の領域に及ぶのを防ぐことができる。
【００２０】
＜電子管の製造方法＞
次に、上述したような構成を有する電子管１の製造方法について説明する。
【００２１】
まず、台座１２、電極ピン１３および排気管１７を一体形成する。具体的には、管状のホウ珪酸ガラスを加熱し、所定の位置に配置した電極ピン４とともにプレス成形することにより、図２に示すように、台座１２、電極ピン１３および排気管１７を一体化させる。なお、排気管１７は、細長の筒体であり、ガラス管１１および台座１２と同様にホウ珪酸ガラスから構成されている。
【００２２】
台座１２、電極ピン１３および排気管１７が一体化すると、図３に示すように、台座１２上に仕切り板１６を立設するとともに、タングステンからなる第１の電極対１４および白金からなる第２の電極対１５を電極ピン１３に固定する。
【００２３】
具体的には、仕切り板１６については、ホウ珪酸ガラスからなる矩形の板を、長手方向の軸線を台座１２の中心軸と略一致させた状態で、低融点ガラスや接着剤により台座１２上面に固定する。これにより、仕切り板１６が排気管１７が接続された貫通孔１２１上を通過した状態で台座１２上に立設される。また、この仕切り板１６により、電極ピン１３が、第１の電極対１４側の３本と、第２の電極対１５側の３本とに分離される。
【００２４】
また、第１の電極対１４については、第１の電極対１４側の３本の電極ピンのうちアノード電極１４１に接続する電極ピン１３を、切り欠き１４３内部に位置させてカソード電極１４２と干渉しないようにした上で、カソード電極１４２に接続する電極ピン１３の固定端にカソード電極１４２をレーザ溶接等で固定する。次いで、第１の電極対１４側の切り欠き１４３内部に位置している電極ピン１３の固定端にアノード電極１４１をレーザ溶接等で固定する。
同様の方法により、第２の電極対１５についても、第２の電極対１５側の３本の電極ピン１３の固定端に固定する。
【００２５】
なお、上述した第１の電極対１４，第２の電極対１５および仕切り板１６を固定する順番については、適宜自由に変更することができる。
【００２６】
第１の電極対１４、第２の電極対１５および仕切り板１６を固定すると、台座１２の排気管１７が接合されていない側にガラス管１１を接合する。これにより、ガラス管１１および台座１２によって構成される内部空間は、仕切り板１６により、第１の電極対１４が配設された領域、および、第２の電極対１５が配設された領域の２つの領域に分離される。
【００２７】
ガラス管１１を接合すると、排気管１７および貫通孔１２１を介して電子管１の内部に所定の組成のペニングガスを封入した後、排気管１７の所定の位置をバーナの火炎であぶることにより、排気管１７を閉塞する。これにより、電子管１の製造工程が終了し、出荷されることとなる。
【００２８】
＜電子管の動作＞
次に、上述したような方法により製造された電子管１の動作について説明する。ここで、電子管１は、ボイラなどの燃焼装置の火炎を検出するために、バーナなどの火炎を発生させる装置に天板１１２を対向配置させた状態で配設されている。また、第１の電極対１４には、接続された電極ピン１３を介して検出回路（図示せず）に接続されており、この検出回路により、アノード電極１４１とカソード電極１４２との間に所定の電圧が印加されるとともに、その電極間のインピーダンスの変化、電極間の電圧の変化、電極間に流れる電流などが検出される。同様に、第２の電極対１５には、接続された電極ピン１３を介して第１の電極対１４とは異なる検出回路（図示せず）に接続されており、この検出回路により、アノード電極１５１とカソード電極１５２との間に所定の電圧が印加されるとともに、その電極間のインピーダンスの変化、電極間の電圧の変化、電極間に流れる電流などが検出される。
【００２９】
まず、スローリークなどにより電子管１内部から水素が抜けるという異常が発生していない場合は、火炎がないと、第１の電極対１４および第２の電極対１５では、いずれも光電効果による電子の放出が発生しない。
【００３０】
一方、火炎があると、天板１１２を通過した２４０［ｎｍ］以上の紫外線によって、タングステンからなる第１の電極対１４のみにおいて光電効果による電子の放出が生じる。
【００３１】
次に、スローリークなどにより電子管１内部から水素が抜けるという異常が発生した場合は、電子管２の内部にはほぼネオンのみが存在する状態となるので、火炎の有無に関わらず第１の電極対１４および第２の電極対１５の両方において放電（偽放電）が発生する。
【００３２】
このように、異常が発生していないとともに火炎がない場合には、いずれの電極対において電子の放出が発生せず、異常が発生していないとともに火炎が発生している場合には、第１の電極対１４のみにおいて電子の放出が発生し、異常が発生している場合には、両方の電極対において放電が発生する。これにより、上記検出回路において電極間のインピーダンスの変化、電極間の電圧の変化、電極間に流れる電流の変化などが生じるので、この変化に基づいて異常や火炎の有無を検出することができる。
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、仕事関数が異なる材料からなる第１の電極対１４および第２の電極対１５を設けることにより、電子管１の状態に応じて放電の発生も変化するので、火炎の有無についてより正確な検出結果を得ることが可能となり、結果として、電子管１の信頼性をより向上させることができる。
【００３４】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、上述した第１の実施の形態では２つ電極対を設けたのに対して、本実施の形態では３つの電極対を設けたものである。したがって、本実施の形態において、上述した第１の実施の形態と同等の構成要素については、同じ名称および符号を付して適宜説明を省略する。
【００３５】
＜電子管の構成＞
図４に示すように、本実施の形態に係る電子管２は、ガラス管１１と、このガラス管１１に接合された台座１２と、台座１２を貫通する６本の電極ピン１３と、電極ピン１３を介して２枚の電極が互いに平行に支持された第１〜第３の電極対２１〜２３と、台座１２上に立設され、第１〜第３の電極対２１〜２３の間を通過することによりガラス管１１内部を３つに隔てる仕切り板２４とを備えている。
【００３６】
第１の電極対２１は、扇形に形成された２枚の電極からなり、ガラス管１１の天板１１２と対向配置された網状のアノード電極２１１と、台座１２と対向配置された平板状のカソード電極１１２とを備えている。このアノード電極２１１とカソード電極２１２は、電極ピン１３に支持されて、所定間隔離間して互いに平行に配設されている。なお、カソード電極２１２には、アノード電極２１１に接続された電極ピン１３と干渉しないように切り欠き２１３が設けられている。
【００３７】
第２の電極対２２は、第１の電極対２１と同様、扇形に形成された２枚の電極からなり、ガラス管１１の天板１１２と対向配置された網状のアノード電極２２１と、台座１２と対向配置された平板状のカソード電極２２２とを備えている。このアノード電極２２１とカソード電極２２２は、電極ピン１３に支持されて、所定間隔離間して互いに平行に配設されている。なお、カソード電極２２２には、アノード電極２２１に接続された電極ピン１３と干渉しないように切り欠き２２３が設けられている。
同様に、第３の電極対２３も、扇形に形成された２枚の電極からなり、ガラス管１１の天板１１２と対向配置された網状のアノード電極２３１と、台座１２と対向配置された平板状のカソード電極２３２とを備えている。このアノード電極２３１とカソード電極２３２は、電極ピン１３に支持されて、所定間隔離間した状態で対向配置されている。なお、カソード電極２３２には、アノード電極２３１に接続された電極ピン１３と干渉しないように切り欠き２３３が設けられている。
【００３８】
それぞれ扇形に形成された第１〜第３の電極対２１〜２３は、周方向に等間隔に配置されている。これにより、ガラス管１１の天板１１２側から見た場合、第１〜第３の電極対２１〜２３は、略円形を形成している。
【００３９】
このような第１の電極対２１〜第３の電極対２３は、照射される紫外線のエネルギーに応じて、仕事関数が異なる材料から構成されている。本実施の形態では、第１の電極対２１に紫外線のエネルギーよりもかなり小さな仕事関数を有する六ホウ化ランタン（ＬａＢ6、仕事関数：２．６）、第２の電極対２２に紫外線のエネルギーよりも小さな仕事関数を有するタングステン（Ｗ、仕事関数：４．５５）、第３の電極対２３に紫外線のエネルギーよりも大きな仕事関数を有する白金（Ｐｔ、仕事関数：５．７）を用いている。
【００４０】
仕切り板２４は、平面視略矩形の同等の形状を有する３枚の板を、同じ１つの側面でその軸線回りに等間隔となるように接合され、その軸線に対して垂直な方向から見た場合に平面視略Ｙ字状となる形状を有している。このような形状の仕切り板２４は、第１〜第３の電極対２１〜２３それぞれの間を通過した状態で、ガラス管１１の軸線方向に沿って配設されている。このような仕切り板２４は、ホウ珪酸ガラスなど、紫外線が透過しにくい材料から構成されている。
【００４１】
＜電子管の製造方法＞
次に、本実施の形態に係る電子管２の製造方法について説明する。
【００４２】
第１の実施の形態の場合と同様の方法により台座１２、電極ピン１３および排気管１７を一体化すると、図５に示すように、台座１２上に仕切り板２４を立設するとともに、六ホウ化ランタンからなる第１の電極対２１、タングステンからなる第２の電極対２２、白金からなる第３の電極対２３を電極ピン１３に固定する。
【００４３】
具体的には、仕切り板２４については、ホウ珪酸ガラスからなる平面視略Ｙ字状の板を、長手方向の中心軸を台座１２の中心軸と略一致させた状態で、低融点ガラスや接着剤により台座１２上面に固定する。これにより、仕切り板２４が排気管１７が接続された貫通孔１２１上を通過した状態で台座１２上に立設される。また、この仕切り板２４により、電極ピン１３が、第１の電極対２１側の２本と、第２の電極対２２側の２本と、第３の電極対２３側の２本とに分離される。
【００４４】
また、第１の電極対２１については、第１の電極対２１側の２本の電極ピンのうちアノード電極２１１に接続する電極ピン１３を、切り欠き２１３内部に位置させてカソード電極２１２と干渉しないようにした上で、カソード電極２１２に接続する電極ピン１３の固定端にカソード電極２１２をレーザ溶接等で固定する。次いで、第１の電極対２１側の切り欠き２１３内部に位置している電極ピン１３の固定端にアノード電極２１１をレーザ溶接等で固定する。
同様の方法により、第２の電極対２２および第３の電極対２３についても、対応する電極ピン１３の固定端に固定する。
【００４５】
なお、上述した第１〜第３の電極対２１〜２３および仕切り板２４を固定する順番については、適宜自由に設定することができる。
【００４６】
第１の電極対２１、第２の電極対２２、第３の電極対２３および仕切り板２４を固定すると、台座１２の排気管１７が接合されていない側にガラス管１１を接合する。これにより、ガラス管１１および台座１２によって構成される内部空間は、仕切り板２４により、第１の電極対２１が配設された領域、第２の電極対２２が配設された領域、および、第３の電極対２４が配設された領域の３つの領域に分離される。このように仕切り板２４を設けてガラス管１１内部を３つの領域に分離することにより、一の領域で発生した放電の影響が他の領域に及ぶのを防ぐことができるので、電子管２の状態をより正確に検出することができる。
【００４７】
外囲器を接合すると、排気管１７および貫通孔１２１を介して電子管２の内部に所定の組成のペニングガスを封入した後、排気管１７の所定の位置をバーナの火炎であぶることにより、排気管１７を閉塞させる。これにより、電子管２の製造工程が終了し、出荷されることとなる。
【００４８】
＜電子管の動作＞
次に、上述したような方法で製造された本実施の形態に係る電子管２の動作について図６を参照して説明する。ここで、電子管２は、ボイラなどの燃焼装置の火炎を検出するために、バーナなどの火炎を発生させる装置に天板１１２を対向配置させた状態で配設されている。
また、第１の電極対２１には、接続された電極ピン１３を介して検出回路（図示せず）に接続されており、この検出回路により、アノード電極２１１とカソード電極２１２との間に所定の電圧が印加されるとともに、その電極間のインピーダンスの変化、電極間の電圧の変化、電極間に流れる電流などが検出される。また、第２の電極対２２および第３の電極対２３にも、その検出回路と同等であり、他の電極対とは異なる検出回路（図示せず）が接続されている。
【００４９】
まず、クラックが発生するなどによりペニングガスが大量に抜けた場合（ケース１）、第１〜第３の電極対２１〜２３は、火炎の有無に関わらず、いずれも光電効果による電子の放出が生じない。したがって、それぞれの検出回路では、電極間のインピーダンスの変化、電極間の電圧の変化、電極間に流れる電流の変化などが生じないので、電子管２にクラックの発生などの異常が発生していることを検出する。
【００５０】
また、電子管２にペニングガスが大量に抜けたり、スローリークなどにより水素が抜けるという異常が発生していない場合（ケース２）、火炎がないと、第１の電極対２１のみにおいて光電効果による電子の放出が生じる。これは、例えば照明などから波長が長い光が天板１１２を通過して第１の電極対２１に照射されると、この第１の電極対２１が仕事関数が小さい六ホウ化ランタンから構成されているため、電子の放出が発生する。したがって、このような場合には、第１の電極対２１に接続された検出回路のみにおいて、電極間のインピーダンスの変化、電極間の電圧の変化、電極間に流れる電流の変化などが発生するので、電子管２に異常が発生しておらず、かつ、火炎がないことが検出される。
【００５１】
一方、電子管２に上記異常が発生していない場合（ケース３）、火炎があると、第１の電極対２１および第２の電極対２２では光電効果による電子の放出が生じ、第３の電極対２３では電子の放出が生じない。これは、第１の実施の形態でも説明したように、火炎がある場合には、天板１１２を通過した２４０［ｎｍ］以上の電磁波によって、タングステンからなる第２の電極対２２において電子の放出が生じる一方、白金からなる第３の電極対２３においては電子の放出が生じないからである。なお、第１の電極対２１については、上述したように長い波長の電磁波が照射されるので、電子の放出が生じることとなる。したがって、このような場合には、第１の電極対２１および第２の電極対２２に接続された検出回路において、電極間のインピーダンスの変化、電極間の電圧の変化、電極間に流れる電流の変化などが発生するので、電子管２が正常であり、かつ、火炎があるということが検出される。
【００５２】
次に、スローリークなどにより電子管２内部から水素が抜けた場合（ケース４）、火炎の有無に関わらず、第１〜第３の電極対２１〜２３の全てにおいて放電が発生する。これは、第１の実施の形態でも説明したように、電子管内部から水素が抜けると、その内部にはほぼネオンのみが存在する状態となるので、第１〜第３の電極対２１〜２３に電圧を印加しただけで放電が発生するからである。したがって、第１〜第３の電極対２１〜２３の全てで放電が発生している場合には、全ての検出回路において電極間のインピーダンスの変化、電極間の電圧の変化、電極間に流れる電流の変化などが発生するので、水素が抜けるという異常が発生していることが検出される。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、仕事関数が異なる材料からなる第１〜第３の電極対２１〜２３を設けることにより、異常に応じて電子の放出や放電の発生が変化するので、火炎の有無についてより正確な検出結果を得ることが可能となり、結果として、電子管２の信頼性をより向上させることができる。
【００５４】
なお、上述した第１の実施の形態および第２の実施の形態では、火炎センサをはじめとする紫外線を検出する電子管について適用した場合を例に説明したが、検出できる光は紫外線に限定されず適宜自由に設定することができる。これは、天板１１２や電極対の材料を検出する光の波長に応じて変更することにより、実現することができる。
【００５５】
また、上述した第１の実施の形態および第２の実施の形態において、電極の材料として、タングステン、白金、ＬａＢ6を用いた場合を例に説明したが、電極の材料はこれらに限定されず、適宜自由に設定することができる。
【００５６】
また、第１，第２の実施の形態では、２つまたは３つの電極対を設けた場合を例に説明したが、電極対の数量はそれらに限定されず、適宜自由に設定することができる。
【００５７】
さらに、第１，第２の実施の形態では、各電極が１つの材料から構成される場合を例に説明したが、少なくとも一部、具体的には、電磁波が照射される可能性がある領域のみにその電磁波に応じた仕事関数を有する材料を設けるようにすればよい。例えば、電極の表面や天板に対向する表面のみをその仕事関数を有する材料で被覆させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、火炎センサなど、放電を起こさせる電極対を有する各種装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１，２…電子管、１１…外囲器、１２…台座、１３…電極ピン、１４…第１の電極対、１５…第２の電極対、１６…仕切り板、１７…排気管、２１…第１の電極対、２２…第２の電極対、２３…第３の電極対、２４…仕切り板、１１１…側面ガラス、１１２…天板、１２１…貫通孔、１４１，１５１，２１１，２２１，２３１…アノード電極、１４２，１５２，２１２，２２２，２３２…カソード電極、１４３，１５３，２１３，２２３，２３３…切り欠き。
【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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