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Timestamp: 2018-10-22 10:31:17
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JP5479294B2 - light source - Google Patents
JP5479294B2
JP5479294B2 JP2010224853A JP2010224853A JP5479294B2 JP 5479294 B2 JP5479294 B2 JP 5479294B2 JP 2010224853 A JP2010224853 A JP 2010224853A JP 2010224853 A JP2010224853 A JP 2010224853A JP 5479294 B2 JP5479294 B2 JP 5479294B2
JP2010224853A
JP2012079585A (en )
恵樹 松浦
本発明は、内部で放電によって発生させた光を出射する光源に関する。 The present invention relates to a light source for emitting light which is generated by the discharge within.
従来から、光源から効率よく光を放射させるための構造が検討されている。 Conventionally, the structure for radiating the light efficiently from the light source has been studied. 例えば、下記特許文献１に記載の重水素ランプでは、放電容器内に陽極及び陰極を取り巻くように遮蔽囲みを有し、その遮蔽囲みの一部に光反射材を設けたような構造が提案されている。 For example, in the deuterium lamp according to Patent Document 1, in the discharge vessel has a shield enclosing so as to surround the anode and cathode structures as provided a light reflecting material is proposed in a part of the shielding enclosing ing.
特開平７−６７３７号公報 JP 7-6737 JP 特開２００８−３１１０６８号公報 JP 2008-311068 JP 特開２０１０−２７２６８号公報 JP 2010-27268 JP 実開平５−１７９１８号公報 Real Hei 5-17918 Patent Publication 特公平４−５７０６６号公報 Kokoku 4-57066 Patent Publication No.
しかしながら上述した従来の重水素ランプ等の放電管では、陽極及び陰極を含む放電部と光取り出し窓との間における光の損失が発生しやすく、また、発生した光の集光効率も小さいため、光の照射強度を高めるためには、発生した光をより効率よく取り出すことが望まれていた。 Since however in the discharge tube, such as a conventional deuterium lamp described above, the anode and the light loss is likely to occur between the discharge portion and the light transmitting window containing cathode, also smaller light collection efficiency of the generated light, to increase the radiation intensity of the light, it is taken out more efficiently the generated light has been desired.
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、発生した光を効率よく取り出すことが可能な光源を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and an object thereof is to provide a light source capable of extract generated light efficiently.
上記課題を解決するため、本発明の光源は、それぞれ開口を有する陰極及び陽極と、陰極と陽極の間に配置されたキャピラリ部とを有し、放電によって光を発生させる発光部と、陰極及び陽極の開口とキャピラリ部とが同軸上に配置されるように、発光部を内部に保持する第１の筐体と、一端側が第１の筐体に連通するように接続されて、発光部から発生した光を、他端側に設けられた出射窓部に導く第２の筐体と、一端側が第１の筐体内の陰極に当接し、他端側が第２の筐体内に挿入されており、内壁面に光を反射する反射面が形成された筒状部材とを備え、筒状部材の反射面の少なくとも一部は、テーパー状に形成されている。 To solve the above problems, a light source of the present invention includes a cathode and an anode having an aperture, respectively, and a capillary portion disposed between the cathode and the anode, a light emitting portion that generates light by discharge, a cathode and as the opening and the capillary portion of the anode are arranged coaxially, a first housing that holds the light emitting portion therein, one end is connected so as to communicate with the first housing, the light emitting portion the generated light, a second housing guiding the exit window portion provided at the other end, one end in contact with the cathode of the first housing, the other end is inserted into the second housing , and a cylindrical member in which the reflective surface is formed to reflect light on the inner wall surface, at least a portion of the reflective surface of the tubular member, has a tapered shape.
このような光源によれば、第１の筐体内の発光部の陰極と陽極との間で生じた放電がキャピラリ部によって絞り込まれることによって光が発生し、発光部から陰極の開口を通過して出射された光が、第１の筐体に連通する第２の筐体の出射窓部から発光部にかけて挿入された筒状部材の内部に導かれることにより、出射窓部から出射される。 According to such a light source, the light generated by the discharge occurs between the cathode and anode of the light emitting portion of the first housing is narrowed by the capillary portion, it passes through the aperture of the cathode from the light emitting portion the emitted light, by being guided into the second housing inserted tubular member toward the light emitting portion from the exit window of which communicates with the first housing, and is emitted from the exit window. ここで、筒状部材の内壁面には反射面が形成されているので、発光部から出射された光が筒状部材の内部の反射面によって反射されつつ第２の筐体の一端側から他端側に導かれる結果、発光部から発せられた光を損失することなく第２の筐体の出射窓部まで導くことができる。 Here, since the inner wall surface of the cylindrical member are formed reflecting surface, the other from one end of the second housing while being reflected light emitted from the light emitting portion by internal reflection surface of the tubular member the results led to the end side can be guided to the exit window of the second housing without loss of light emitted from the light emitting portion. 併せて、反射面の少なくとも一部はテーパー状に形成されているので、出射窓部の外部の所定位置に光を集光させることができる。 In addition, at least a portion of the reflecting surface because it is formed in a tapered shape, it is possible to collect the light to the outside of the predetermined position of the output window. その結果、発生した光を効率よく取り出すことができる。 As a result, it is possible to take out the generated light efficiently.
筒状部材は、金属材料からなることが好適である。 The tubular member, it is preferable to a metal material. このような筒状部材を備えれば、鏡面度の高い反射面の加工が容易になり、発光部からの光を効果的に集光することができる。 If Sonaere such tubular member, facilitates the processing of the highly reflective surface of the mirror of the light emitted from the light emitting portion can be effectively condensed.
また、筒状部材の反射面の一端側および他端側がテーパー状に形成されている、ことが好適である。 Further, one end side and the other end side of the reflecting surface of the tubular member is tapered, it is preferable. この場合、所望の位置における光の照射強度をさらに高めることができ、発生した光を効率よく取り出すことができる。 In this case, the irradiation intensity of the light at the desired position can be further improved, it is possible to extract generated light efficiently.
さらに、筒状部材を第２の筐体の他端側から一端側に付勢するばね部材をさらに備えることも好適である。 Further, it is preferable to further comprising a spring member for urging the one end of the tubular member from the other end of the second housing. かかる構成を採れば、陰極に対して筒状部材を安定して固定することができる。 Taking such a configuration, it is possible to stably fix the tubular member with respect to the cathode. その結果、発光部からの光が確実に筒状部材の内部に導かれることになり、発生した光をより効率よく取り出すことができる。 As a result, the light from the light emitting portion is guided into the reliably tubular member, it can be taken out more efficiently the generated light.
また、発光部には、筒状部材の端部が挿入される穴部が形成されている、ことも好適である。 Further, the light emitting portion, a hole portion which the end portion of the cylindrical member is inserted is formed, it is preferable. かかる穴部を備えれば、筒状部材が発光部の内部にさらに接近して配置されるので、発生した光をより効率よく取り出すことができる。 If Sonaere such holes, since the tubular member is disposed further closer to the inside of the light emitting portion can be extracted more efficiently the generated light.
またさらに、筒状部材の一端側の側面には、反射面に向けて貫通する開口部が形成されている、ことも好適である。 Furthermore, on the side surface of the one end of the tubular member, opening through toward the reflecting surface is formed, it is preferable. こうすれば、発光部で生じたスパッタ物を筒状部材の外部に放出することができ、筒状部材の反射面や出射窓部へのスパッタ物の付着を抑制することができる。 This arrangement can release sputtered materials generated in the light emitting portion to the outside of the tubular member, it is possible to suppress the adhesion of the sputtered materials of the reflecting surface and the exit window of the tubular member. その結果、発生した光をより効率よく取り出すことができる。 As a result, it is possible to take out more efficiently the generated light.
また、筒状部材の外壁面は、筒状部材の材料よりも熱放射率が大きい材料からなる、ことも好適である。 Further, the outer wall surface of the tubular member has a thermal emissivity is made from a larger material than the material of the tubular member, it is also suitable. かかる構成を採れば、筒状部材がより放熱されやすく、出射窓部におけるスパッタ物の付着をさらに抑制することができ、発生した光をより効率よく取り出すことができる。 Taking such a structure, it tends to be more heat dissipation tubular member, it is possible to further suppress the adhesion of the sputtered materials on the exit window, can be extracted more efficiently the generated light. さらに、筒状部材の外壁面の略全面に、筒状部材の材料よりも熱放射率の大きい材料を含む熱放射膜が形成されていてもよく、この場合、容易に筒状部材の外壁面の熱放射率を高めることができ、筒状部材がさらに放熱されやすく、出射窓部におけるスパッタ物の付着をさらに抑制することができ、発生した光をより効率よく取り出すことができる。 Furthermore, on substantially the entire surface of the outer wall surface of the tubular member, which may be the heat radiating film is formed comprising a material having a high thermal emissivity than the material of the tubular member, the outer wall surface of the case easily tubular member thermal emissivity can be enhanced, easier to further heat dissipation tubular member, it is possible to further suppress the adhesion of the sputtered materials on the exit window, can be extracted more efficiently the generated light.
また、筒状部材の一端側の熱放射率は、筒状部材の他端側の熱放射率よりも大きい、ことも好適である。 Further, one end side thermal emissivity of the tubular member is greater than the other end side heat emissivity of the tubular member, it is also suitable. かかる構成を採れば、より発光部に近い部分においてスパッタ物を捕捉することができるので、筒状部材における反射面の大部分、及び出射窓部におけるスパッタ物の付着をさらに抑制することができ、発生した光をより効率よく取り出すことができる。 Taking such a structure, it is possible to capture the sputtered materials at portions closer to the light emitting unit, most of the reflection surface of the tubular member, and further it is possible to suppress the adhesion of the sputtered materials on the exit window, it can be extracted more efficiently the generated light. さらに、筒状部材の一端側の外壁面には、筒状部材の他端側の外壁面の材料よりも熱放射率の大きい材料を含む熱放射膜が形成されていてもよく、この場合、容易に一端側の外壁面の熱放射率を他端側の外壁面の熱放射率よりも大きくすることができ、より発光部に近い部分においてスパッタ物を捕捉することができるので、筒状部材における反射面の大部分、及び出射窓部におけるスパッタ物の付着をさらに抑制することができ、発生した光をより効率よく取り出すことができる。 Further, the one end side outer wall surface of the tubular member may be thermal radiation film forming comprising a material having a high thermal emissivity than the material of the other end of the outer wall surface of the tubular member, in this case, easily can be larger than the thermal emissivity of the other end of the outer wall surface of the thermal emissivity of the outer wall surface of one side, it is possible to capture the sputtered materials at portions closer to the light emitting portion, the tubular member most of the reflecting surface in, and it is possible to further suppress the adhesion of the sputtered materials on the exit window, can be extracted more efficiently the generated light.
本発明によれば、発生した光を効率よく取り出すことができる。 According to the present invention, it is possible to take out the generated light efficiently.
本発明の第１実施形態に係る光源の構成を示す断面図である。 Is a sectional view showing the configuration of a light source according to the first embodiment of the present invention. （ａ）は、図１の反射筒部の断面図、（ｂ）は、図１の反射筒部の端面図である。 (A) is a sectional view of the reflective tube portion of FIG. 1, (b) is an end view of the reflective tube of FIG. 図１の光源における反射筒部の陰極への固定状態を示す側面図である。 It is a side view showing a fixed state of the cathode of the reflective tube portion in the light source Fig. 図１の光源における反射筒部の陰極への固定状態を示す側面図である。 It is a side view showing a fixed state of the cathode of the reflective tube portion in the light source Fig. 図１の光源における発光中心からの様々な光出射方向の光成分の光路を示す図である。 It is a diagram showing an optical path of the various light emitting directions of the light components from the light emission center of the light source Fig. 本発明の第２実施形態に係る光源の構成を示す断面図である。 Is a sectional view showing the configuration of a light source according to a second embodiment of the present invention. （ａ）は、図６の反射筒部の側面図、（ｂ）は、図６の反射筒部の端面図である。 (A) is a side view of a reflective cylinder portion of FIG. 6, (b) is an end view of the reflective tube of FIG. 本発明の変形例にかかる反射筒部の陰極への固定状態を示す側面図である。 The fixed state of the cathode of the reflective tube portion according to a modification of the present invention is a side view showing. 本発明の変形例にかかる反射筒部の陰極への固定状態を示す側面図である。 The fixed state of the cathode of the reflective tube portion according to a modification of the present invention is a side view showing. （ａ）は、本発明の変形例にかかる反射筒部の側面図、（ｂ）は、（ａ）の反射筒部の端面図、（ｃ）は、（ａ）の反射筒部の斜視図である。 (A) is a side view of a reflective cylinder portion according to a modification of the present invention, an end view of the reflective tube portion (b) is (a), (c) is a perspective view of a reflective tubular portion of (a) it is. （ａ）は、本発明の変形例にかかる反射筒部の側面図、（ｂ）は、（ａ）の反射筒部の端面図、（ｃ）は、（ａ）の反射筒部の斜視図である。 (A) is a side view of a reflective cylinder portion according to a modification of the present invention, an end view of the reflective tube portion (b) is (a), (c) is a perspective view of a reflective tubular portion of (a) it is. 本発明の変形例に係る光源の構成を示す断面図である。 It is a cross-sectional view showing the light source arrangement according to a modification of the present invention. 図１２の反射筒部の斜視図である。 It is a perspective view of a reflective cylinder portion of Figure 12. 本発明の比較例にかかる光源における発光中心からの様々な光出射方向の光成分の光路を示す図である。 It is a diagram showing an optical path of the various light emitting directions of the light components from the light emission center of the light source according to a comparative example of the present invention.
以下、図面を参照しつつ本発明に係る光源の好適な実施形態について詳細に説明する。 It will be described in detail preferred embodiments of the light source according to the present invention with reference to the drawings. なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 The same reference numerals are assigned to the same or corresponding parts in the description of the drawings, without redundant description. また、各図面は説明用のために作成されたものであり、説明の対象部位を特に強調するように描かれている。 Also, the drawings has been created for illustrative and are drawn to more particularly emphasize the target site description. そのため、図面における各部材の寸法比率は、必ずしも実際のものとは一致しない。 Therefore, the dimensional ratios of the members in the drawings do not always coincide with actual ones.
図１は、本発明の第１実施形態に係る光源の構成を示す断面図である。 Figure 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a light source according to the first embodiment of the present invention. 同図に示す光源１は、質量分析装置の光イオン化源等の分析機器用光源や真空除電用光源として使用されるいわゆるキャピラリ放電管である。 Light source 1 shown in the figure is a so-called capillary discharge tube used as an analytical light source or a vacuum for charge elimination light source device of the optical ionization source such as a mass spectrometer.
この光源１は、ガスを放電させて光を発生させる発光部２が収容された略円筒状の発光筒部（第１の筐体）３Ａと、この発光筒部３Ａに連通すると共に発光筒部３Ａ内の発光部２から出射される光の光軸Ｘに沿って伸びる略円筒状の導光筒部（第２の筐体）３Ｂとが一体的に接続されたガラス製の密封容器３を備えている。 The light source 1 is substantially cylindrical light emitting tube portion the light emitting portion 2 is accommodated by discharging the gas to generate light (first casing) 3A and light emitting tube portion communicated with the light-emitting tube portion 3A substantially cylindrical light guide cylindrical portion extending along the optical axis X of the light emitted from the light emitting unit 2 in 3A (second housing) 3B and is sealed container 3 made of glass which is integrally connected It is provided. より詳細には、導光筒部３Ｂは、光軸Ｘに沿った方向の一端側が発光筒部３Ａに接続されて連通しており、他端側は発光部２から発生した光を外部に出射させる出射窓部４によって封止されている。 More specifically, the light guide cylinder portion 3B is emitted at one end in a direction along the optical axis X are in communication with each other is connected to the light emitting tube portion 3A, the other end light generated from the light emitting unit 2 to the outside It is sealed by the exit window 4 to. この出射窓部４の材質は、例えば、ＭｇＦ ２ （フッ化マグネシウム）、ＬｉＦ（フッ化リチウム）、サファイアガラス等である。 The material of the exit window 4, for example, MgF 2 (magnesium fluoride), LiF (lithium fluoride), a sapphire glass.
発光筒部３Ａに収容されている発光部２は、陰極５、陽極６、及び陽極６と陰極５との間に配置されたキャピラリ部７によって構成されている。 Emitting unit 2 contained in the light emitting tube portion 3A, the cathode 5 is constituted by a capillary part 7 disposed between the anode 6, and the anode 6 and the cathode 5. これらの陰極５及び陽極６には、それぞれに開口５ａ及び開口６ａが形成されている。 These cathode 5 and the anode 6 are opened 5a and the opening 6a is formed on each. そして、陰極５、陽極６、及びキャピラリ部７は、これらの開口５ａ，６ａの中心軸及びキャピラリ部７の管軸が、発光筒部３Ａの管軸、すなわち、光軸Ｘと一致するように、発光筒部３Ａの内部に保持されている。 As the cathode 5, anode 6, and capillary section 7, the openings 5a, a central axis and the tube axis of the capillary part 7 of 6a, the tube axis of the light emitting tube portion 3A, i.e., coincides with the optical axis X It is held in the interior of the light emission tube portion 3A. つまり、陰極５、陽極６、及びキャピラリ部７は、発光筒部３Ａによって互いに同軸上に配置されるように保持されている。 That is, the cathode 5, anode 6, and capillary section 7 is held so as to be arranged coaxially to each other by the light emitting tube portion 3A.
また、陰極５は、発光筒部３Ａと導光筒部３Ｂとを隔てる位置に配置されて接続部材としての役割も有している。 The cathode 5 also has the role of a connecting member is arranged at a position separating the light emitting tube portion 3A and the light guide tube portion 3B. 詳細には、陰極５は、開口５ａが形成されて、発光筒部３Ａに封着された金属製のリング部材５Ａと、導光筒部３Ｂに封着された金属性のリング部材５Ｂとの２重構造を成している。 Specifically, the cathode 5 has an opening 5a is formed, a metallic ring member 5A which is sealed in the light emitting tube portion 3A, the sealed metal of the light guide tube portion 3B of the ring member 5B and form a double structure. このリング部材５Ａには、後述する反射筒部９の端部が当接されて反射筒部９の位置決めを行うための受け構造が設けられている。 This ring member 5A, the end of the reflective tube portion 9 to be described later receiving structure is provided for positioning of the reflective tube portion 9 are abutting. ここで、リング部材５Ａの開口５ａは、発光部２で発生した光を導光筒部３Ｂに向けて取り出すための出射口となっており、導光筒部３Ｂの出射窓部４に対向するように設けられている。 Here, the opening 5a of the ring member 5A is light generated by the light emitting unit 2 has a light output port for taking out toward the guide cylinder portion 3B, facing the exit window 4 of the light guide cylinder portion 3B It is provided so as to.
この発光筒部３Ａと導光筒部３Ｂとが接続された密封容器３内には、水素（Ｈ ２ ）、キセノン（Ｘｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）等のガスが封入されている。 The light emitting tube portion 3A and the light guide tube portion 3B are connected to each sealing container 3, hydrogen (H 2), xenon (Xe), argon (Ar), a gas such as krypton (Kr) is enclosed there. そして、発光部２において陰極５と陽極６との間に電圧が印加されると、その間に存在するガスが電離、放電され、その結果生じた電子がキャピラリ部７内に収束されてプラズマ状態にされる。 When a voltage is applied between the cathode 5 and the anode 6 in the light emitting portion 2, the gas is ionized present therebetween is discharged, the resulting electrons are converged within the capillary section 7 plasma state It is. これによって、キャピラリ部７内から開口５ａを介して導光筒部３Ｂ側に向けて、光軸Ｘに沿った方向に光が出射される。 Thus, toward the light guide cylinder portion 3B side via the opening 5a from the inside capillary portion 7, the light is emitted in a direction along the optical axis X. 例えば、封入ガスとしてＫｒを、出射窓部４の材料としてＭｇＦ ２を用いた場合には、１１７／１２２ｎｍの波長での発光が可能とされ、封入ガスとしてＡｒを、出射窓部４の材料としてＬｉＦを用いた場合には、１０５ｎｍの波長での発光が可能とされる。 For example, a Kr as filler gas, in the case where the MgF 2 was used as the material of the exit window 4 is capable of emitting at a wavelength of 117/122 nm, Ar as the filler gas, the material of the exit window 4 when using LiF is possible to emission at a wavelength of 105 nm.
このような密封容器３内の出射窓部４と、発光筒部３Ａと導光筒部３Ｂとを接続する陰極５との間には、略円筒状の反射筒部（筒状部材）９が挿入固定されている。 Such a sealed container 3 in the exit window 4, between the cathode 5 for connecting the light emitting tube portion 3A and the light guide tube portion 3B, substantially cylindrical reflective tube portion (cylindrical member) 9 It is inserted and fixed. この反射筒部９は、アルミニウム製の金属ブロック部材が複数組み合わされて、導光筒部３Ｂの内径よりも小さい外径を有する略円筒状の形状をなしている。 The reflective tube portion 9, an aluminum metal block member is combined plurality, formed into a substantially cylindrical shape having an outer diameter smaller than the inner diameter of the light guide cylinder portion 3B.
図２を参照して、この反射筒部９自体の内壁面は、反射筒部９の中心軸線に沿って曲面、又は段階的に傾斜角が変化する多段面である反射面９ａとして形成されている。 Referring to FIG. 2, the inner wall surface of the reflecting tube portion 9 itself is formed as a reflecting surface 9a is a multi-stage surface curved along the central axis of the reflector tube portion 9, or stepwise inclination angle varies there. すなわち、この反射面９ａは、出射窓部４の外側の所望の面または点に光を集光できるように、反射筒部９の中心軸方向の両端がテーパー状に形成されている。 That is, the reflective surface 9a is, as the light can condensing the desired surface or point outside the exit window 4, both ends of the central axis of the reflector tube portion 9 is formed in a tapered shape. より具体的には、反射筒部９の長手方向の中心部から発光筒部３Ａ側の端部にかけて反射面９ａで囲まれる空間の径が徐々に小さくなるように、反射面９ａが反射筒部９の中心軸、すなわち、光軸Ｘに対して傾斜して形成されている。 More specifically, as the diameter of the space surrounded by the reflective surface 9a toward the ends of the longitudinal light emitting tube portion 3A side from the center of the reflecting tube portion 9 is gradually reduced, the reflection surface 9a is reflected tubular portion 9 the center axis, i.e., are inclined with respect to the optical axis X. また、反射筒部９の長手方向の中心部から出射窓部４側の端部にかけて反射面９ａで囲まれる空間の径が徐々に小さくなるように、反射面９ａが反射筒部９の中心軸に対して傾斜して形成されている。 Further, as the diameter of the space surrounded by the reflective surface 9a toward the ends of the longitudinal exit window 4 side from the center of the reflecting tube portion 9 is gradually reduced, the reflection surface 9a is the central axis of the reflector tube portion 9 It is inclined relative to. ここで、反射面９ａは、発光部２のキャピラリ部７の出射口の中心に位置する発光中心Ｃ ０と反射面９ａの発光部２側の端部とを結ぶ線Ｌに比較して、反射面９ａの光軸Ｘに対する傾斜角が小さくなるように設定されている（図１）。 Here, the reflecting surface 9a, compared to the line L connecting the ends of the light emitting portion 2 side of the luminescent center C 0 and the reflective surface 9a located in the center of the exit of the capillary portion 7 of the light emitting portion 2, the reflection inclination angle relative to the optical axis X of the surface 9a is set to be smaller (Fig. 1). 例えば、線Ｌの光軸Ｘに対する傾斜角が２０〜６０度に対して、発光中心Ｃ ０側に最も近い段の反射面９ａの傾斜角が２〜１５度になるように設定される。 For example, the inclination angle with respect to the optical axis X of the line L is against 20-60 degrees, the inclination angle of the reflection surface 9a of the nearest stage to the luminescent center C 0 side is set to be 2 to 15 degrees. なお、反射面９ａのテーパー状部は、反射筒部９の中心軸方向の両端ではなく、どちらか一方、例えば発光部２側（一端側）のみを前述したようなテーパー状に形成し、出射窓部４側（他端側）は反射面９ａを反射筒部９の中心軸に対して平行に形成しても良い。 Incidentally, the tapered portion of the reflection surface 9a is not the opposite ends of the central axis direction of the reflecting tube portion 9, either one, for example, only the light-emitting portion 2 side (one end side) is formed in a tapered shape as described above, emission window 4 side (the other end) may be formed parallel to the reflecting surface 9a with respect to the central axis of the reflector tube portion 9.
このような反射面９ａは、発光部２によって発生した光を正反射可能な鏡面状態に加工されており、例えば、金属ブロック部材を切削加工し、その内壁に、バフ研磨、化学研磨、電解研磨、それらから派生した研磨方法による研磨、又は、それらを複合した研磨方法による研磨を施した後、洗浄処理や不純物ガス成分を除去するための真空処理等を施すことによって形成される。 The reflective surface 9a is processed light generated by the light-emitting unit 2 to the regular reflection can be a mirror state, for example, by cutting a metal block member, on its inner wall, buffing, chemical polishing, electrolytic polishing , polishing by the polishing method derived therefrom, or is formed by after polished by them polishing method complexed performs vacuum processing for removing the cleaning process and the impurity gas components and the like. 本実施形態においては、反射筒部９は２つの部材を組み合わせて形成されており、このように複数個の金属ブロック部材で反射面９ａが形成される場合には、金属ブロック部材ごとの反射面９ａの長さと内径との比（アスペクト比）が小さくできるために、加工整形時に平坦度が出しやすくなる結果、反射面９ａの鏡面度が高くなる。 In the present embodiment, the reflective tube portion 9 are formed by combining two members, when the reflecting surface 9a of a plurality of metal block members are formed as the reflecting surface of each metal block member to be specific (aspect ratio) is small between the length and the inner diameter of 9a, is easily put the flatness during processing shaping results, specularity of the reflecting surface 9a is increased.
また、反射筒部９の外壁面（側面）９ｂの長手方向の発光筒部３Ａ側（一端側）の縁部には、その外壁面９ｂの出射窓部４側（他端側）に向けて、反射筒部９の中心軸に沿って切り欠かれた開口部９ｃが形成されている。 Also, the edge portion of the outer wall surface of the reflecting tube portion 9 (the side surface) 9b longitudinal direction of the light emitting tube portion 3A side (one end side) toward the exit window 4 side of the outer wall surface 9b (the other end) openings 9c which notched along the central axis of the reflector tube portion 9 are formed. 詳細には、開口部９ｃは反射筒部９の一端側の周縁に沿って等間隔に３箇所形成されており、隣接する開口部９ｃの間には発光部２の陰極５に設けられた受け構造（詳細は後述する）に嵌め込むための突出部９ｄが３箇所形成されている。 Specifically, the opening portion 9c is formed three at equal intervals along the periphery of one end side of the reflecting tube portion 9, between the adjacent openings 9c provided on the cathode 5 of the light-emitting portion 2 receives structure (described later in detail) is projected portion 9d is formed three for fitting in.
さらに、反射筒部９の外壁面９ｂの略全面には、高熱放射率の材料を含む熱放射膜１０が形成されている。 In addition, the substantially whole outer wall surface 9b of the reflecting tube portion 9, the heat radiation film 10 comprising a material having high thermal emissivity is formed. このような熱放射膜１０の材料としては、酸化アルミニウム等の反射筒部９の材料よりも熱放射率の高いものが用いられる。 Such material of the heat radiating layer 10, having a high thermal emissivity than material of the reflective tube portion 9 such as aluminum oxide are used. また、熱放射膜１０は、例えば熱放射膜１０を構成する材料を反射筒部９の外壁面９ｂ上に蒸着や塗布等によって積層することで形成されるが、特に本実施形態のように反射筒部９がアルミニウムからなる場合には、反射筒部９の外壁面９ｂを酸化処理することで熱放射膜１０としての酸化アルミニウムの層を形成しても良い。 The heat radiation film 10 is, for example, the material constituting the heat radiation film 10 is formed by laminating the vapor deposition or coating, etc. on the outer wall surface 9b of the reflecting tube portion 9, in particular reflection as in the present embodiment when the tubular part 9 is made of aluminum, it may form a layer of aluminum oxide as a thermal radiation layer 10 by oxidizing the outer wall surface 9b of the reflecting tube portion 9.
また、反射筒部９の外壁面９ｂの長手方向の他端側の周縁部には、その外壁面９ｂに沿って、段差状の突出部となるように円形状に切り欠かれた切り欠き部１１が形成されている。 Further, in a peripheral edge portion of the other longitudinal end side of the outer wall surface 9b of the reflecting tube portion 9, along the outer wall surface 9b, notch is cut out in a circular shape so that stepped protrusion portion 11 is formed. この切り欠き部１１は、反射筒部９を密封容器３内で位置決めするために設けられる。 The cutout portion 11 is provided for positioning the reflecting tube portion 9 in the sealed container 3.
図１に戻って、このような反射筒部９は、突出部９ｄが陰極５のリング部材５Ａに当接した状態で導光筒部３Ｂにその管軸（光軸Ｘ）に沿って挿入されており、切り欠き部１１と出射窓部４との間には、ばね部材１２が外壁面９ｂに沿って取り付けられている。 Returning to FIG. 1, such a reflective tube portion 9 is inserted along the tube axis (the optical axis X) to the light guide cylinder portion 3B in a state where the projecting portion 9d is in contact with the ring member 5A of the cathode 5 and, between the cutout portion 11 and the exit window 4, the spring member 12 is mounted along the outer wall surface 9b. このばね部材１２は、金属部材、例えば、耐熱性の高いステンレスやインコネル材からなる、反射筒部９の位置決め用の部材である。 The spring member 12 is a metal member, for example, a high heat resistance stainless steel or inconel material, a member for positioning of the reflective tube portion 9. なお、反射筒部９は、その外壁面９ｂが導光筒部３Ｂの内壁面１３と離間した状態でリング部材５Ａの受け構造に嵌め込まれている。 The reflective tube portion 9 is fitted in the receiving structure of the ring member 5A with its outer wall surface 9b is spaced from the inner wall surface 13 of the light guide cylinder portion 3B. ここで、図３及び図４には、リング部材５Ａの受け構造の一例を示す。 Here, FIG. 3 and FIG. 4 shows an example of the receiving structure of the ring member 5A. このように、リング部材５Ａに開口５ａと同軸になるように反射筒部９の外径と同じ径を有する穴５ｂを設けたり、リング部材５Ａの面上に開口５ａと同軸になるように反射筒部９の外径と同じ内径を有する別のリング状の固定部材５ｃを固定したりすることができる。 Thus, or a hole 5b having the same diameter as the outer diameter of the reflecting tube portion 9 so that the opening 5a coaxially to the ring member 5A, the reflection to be opening 5a coaxially on the surface of the ring member 5A another annular fixing member 5c having the same inner diameter as the outer diameter of the cylindrical portion 9 may or fixed.
このような反射筒部９の位置決め構造により、反射筒部９は、ばね部材１２により、光軸Ｘに沿って出射窓部４側から発光部２側に付勢され、陰極５の受け構造に押し当てられる。 Such positioning structure of the reflective tube portion 9, the reflective tube portion 9 by the spring member 12 is biased from the exit window 4 side to the light-emitting unit 2 along the optical axis X, the receiving structure of the cathode 5 press devoted. これにより、反射筒部９は、密封容器３内の出射窓部４と陰極５との間において、一端側の突出部９ｄが陰極５のリング部材５Ａに当接し、かつ、他端側が導光筒部３Ｂに挿入されて出射窓部４に接近した状態で、位置決めされる。 Thus, the reflecting tube portion 9 between the exit window 4 and the cathode 5 in the sealed container 3, the projecting portion 9d of the one end side comes into contact with the ring member 5A of the cathode 5 and the other end light guide is inserted in the cylindrical portion 3B in a state close to the exit window 4 is positioned. また、反射筒部９がリング部材５Ａの受け構造に嵌め込まれると、発光筒部３Ａ内に位置する反射筒部９の外壁面９ｂの端部には、反射面９ａに貫通する開口部９ｃが複数配置されることになる。 Further, when the reflective tube portion 9 is fitted into the receiving structure of the ring member 5A, an end portion of the outer wall surface 9b of the reflecting tube portion 9 located in the light emitting tube portion 3A, an opening 9c which penetrates the reflecting surface 9a It would be more disposed.
ここで、光源１を組み上げる際には、陰極５のリング部材５Ａ及びリング部材５Ｂを、それぞれ、発光筒部３Ａ及び導光筒部３Ｂに封着させておく。 Here, when assembling the light source 1, the ring member 5A and the ring member 5B of the cathode 5, advance respectively, it is sealed to the light emitting tube portion 3A and the light guide tube portion 3B. そして、反射筒部９をリング部材５Ａの受け構造に嵌め込むと共にばね部材１２を切り欠き部１１に取り付けた後に、導光筒部３Ｂ内に反射筒部９を挿入することにより、リング部材５Ａとリング部材５Ｂとを重ね合わせて真空溶接して光源１を組み上げる。 Then, the reflective tube portion 9 after attaching the cutout portion 11 of the spring member 12 with fitted in the receiving structure of the ring member 5A, by inserting a reflective tube portion 9 to the light guide cylinder portion 3B, the ring member 5A and superposing a ring member 5B assemble the light source 1 by vacuum welding.
以上説明した光源１によれば、発光筒部３Ａ内の発光部２の陰極５と陽極６との間で生じた放電がキャピラリ部７によって絞り込まれることによって光が発生し、発光部２から陰極５の開口５ａを通過して出射された光が、発光筒部３Ａに連通する導光筒部３Ｂの出射窓部４から発光部２にかけて挿入された反射筒部９の内部に導かれることにより、出射窓部４から出射される。 According to the light source 1 described above, light is generated by the discharge occurs between the cathode 5 and the anode 6 of the light emitting portion 2 of the light emitting tube portion 3A is narrowed by the capillary section 7, the cathode of the light emitting unit 2 light emitted through the opening 5a of the 5, by being guided from the exit window 4 of the light guide cylinder portion 3B which communicates with the interior of the reflecting tube portion 9 inserted toward the light emitting portion 2 in the light emitting tube portion 3A and it is emitted from the exit window 4. ここで、反射筒部９の内壁面には反射面９ａが形成されているので、発光部２から出射された光が反射筒部９の内部の反射面９ａによって反射されつつ導光筒部３Ｂの一端側から他端側に導かれる結果、発光部２から発せられた光を損失することなく導光筒部３Ｂの出射窓部４まで導くことができる。 Here, since the inner wall surface of the reflecting tube portion 9 reflective surface 9a is formed, light emitted from the light emitting portion 2 is reflected by the reflecting surface 9a of the inside of the reflective tube portion 9 while guide tube portion 3B derived from the one end to the other end result, it can be guided to the exit window 4 of the light guide cylinder portion 3B without loss of light emitted from the light emitting unit 2. 併せて、反射面９ａの両端側はテーパー状に形成されているので、出射窓部４の外部の所定位置に光を集光させることができる。 In addition, both ends of the reflection surface 9a is because it is formed in a tapered shape, it is possible to collect the light to the outside of the predetermined position of the output window 4. さらに、出射窓部４からの光の取り出し効率を向上させ、出射光の総光量及び照射面上での光量を増加させることができる。 Furthermore, to improve the extraction efficiency of light from the exit window 4, it is possible to increase the amount of light on the total amount of light and the irradiation surface of the emitted light. また、従来の放電管では出射窓からの光放射パターンが、その出射窓からの距離に応じて変化し、放射光の弱い抜けの部分が生じやすい傾向にあるが、光源１ではそのような光照射パターンの抜けの部分の発生を低減することができる。 Further, the light emission pattern from the exit window in the conventional discharge tube, the changes according to the distance from the exit window, a weak missing portion of the emitted light is in the prone tendency, the light source 1 such light it is possible to reduce the occurrence of missing parts of the irradiation pattern. その結果、発生した光を効率よく取り出すことができる。 As a result, it is possible to take out the generated light efficiently.
図５は、光源１における発光中心Ｃ ０からの様々な光出射方向の光成分の光路を示す図であり、図１４は、光源１から反射筒部９を取り除いた光源９０１における発光中心Ｃ ０からの様々な光出射方向の光成分の光路を示す図である。 Figure 5 is a diagram showing an optical path of the various light emitting directions of the light components from the light emission center C 0 of the light source 1, FIG. 14, the light emission center C 0 of the light source 901 by removing the reflective tube portion 9 from the light source 1 it is a diagram showing an optical path of the various light emitting directions of the light components from.
図１４が示すように、光軸Ｘに対して放射角が大きい光成分Ｌ Ａは光源９０１では全反射することなく密封容器３に通過もしくは吸収されてしまう。 As shown in FIG. 14, the light component L A radiation angle is greater with respect to the optical axis X would be passed or absorbed in a sealed container 3 without being totally reflected in the light source 901. これに対して、図５に示すように、光源１では、このような光成分Ｌ Ａも反射面９ａで全反射させることにより前方照射成分として機能させるため照射光量が多くなる。 In contrast, as shown in FIG. 5, the light source 1, light quantity to function as the forward emission component by total reflection in such a light component L A also reflecting surface 9a increases. さらに、発光中心Ｃ ０側の反射面９ａがテーパー状にされているために、反射光が発散成分となることなく出射窓部４から所望位置周辺に集光させることができる。 Furthermore, since the light emission center C 0 side of the reflecting surface 9a is tapered, can be reflected light is focused around a desired position from the exit window 4 without a divergent component.
また、光源９０１では密封容器３によって反射されるが発散光となってしまう光成分Ｌ Ｂ ，Ｌ Ｄに関しても、光源１では所望位置周辺に集光することができる。 Further, it is possible but is reflected by the sealing container 3 in the light source 901 light component L B which becomes divergent light, with respect to L D, condensed at a desired position around the light source 1. さらに、光源１の出射窓部４側の反射面９ａがテーパー状にされているために、光軸Ｘに対して放射角が小さいために光源９０１では出射窓部４から発散する光成分Ｌ Ｃを、集光成分として利用できるとともに、光成分Ｌ Ｄを所望位置周辺の適切な位置に集光することができる。 Furthermore, in order to exit window 4 side of the reflecting surface 9a of the light source 1 is tapered, the light components scattered from the exit window 4 the light source 901 to the radiation angle is small with respect to the optical axis X L C and together can be used as the condensing component, a light component L D can be converged to an appropriate position around the desired position. その結果、反射筒部９の反射面９ａを放射光の多くの成分を集光成分として利用可能な構造にすることができる。 As a result, it is possible to use a structure capable reflecting surface 9a many components of the radiation as a condenser component of the reflected tube portion 9.
なお、反射筒部９の反射面９ａのテーパー状部分の形状を調整することで、出射窓部４からの出射光を集光ではなく平行光が多い分布や、逆に拡散分布にもすることができる。 Incidentally, by adjusting the shape of the tapered portion of the reflection surface 9a of the reflecting tube portion 9, the light emitted from the exit window 4 distribution and the parallel light is large rather than light collection, also be the diffusion distribution reversed can.
併せて、反射筒部９の一端側の外壁面９ｂには開口部９ｃが形成されているので、発光部２で生じたスパッタ物を反射筒部９の外部に放出することができ、反射筒部９の反射面９ａや低温度部の出射窓部４へのスパッタ物の付着を抑制することができる。 In addition, since the one end of the outer wall surface 9b of the reflecting tube portion 9 opening 9c is formed, it is possible to release the sputtered materials generated in the light emitting unit 2 to the outside of the reflective tube portion 9, the reflective tube adhesion of the sputtered materials on the exit window 4 of the reflecting surface 9a and low-temperature portion of the part 9 can be suppressed. その結果、長寿命化を図りつつ、出射窓部４における光の透過率を向上させることができる。 As a result, while achieving a long life, it is possible to improve the transmittance of light at the exit window 4. なお、この開口部９ｃは発光筒部３Ａに近く位置しているので、発光筒部３Ａで生じたスパッタ物が発光筒部３Ａの近くに放出されて捕捉されやすい。 Since the opening 9c is positioned close to the light emitting tube portion 3A, sputtered materials generated in the light emitting tube portion 3A are captured are released near the light emitting tube portion 3A easy. その結果、出射窓部４へのスパッタ物の飛散をさらに抑制することができ、寿命がより長くなる。 As a result, it is possible to further suppress scattering of sputtered materials to exit window 4, life is longer.
また、反射筒部９自体をアルミニウム製の金属ブロック部材等の金属部材で構成することで、鏡面度の高い反射面の加工が容易になるので、発生した光を効果的に集光することができる。 Further, the reflective tube portion 9 itself by a metal member such as aluminum metal block members, since it becomes easy to process the highly reflective surface of the mirror degree, be effectively condenses the generated light it can. さらに、例えば反射筒部９の内部に金属等からなる反射膜を形成した場合と異なり、温度上昇と低下を繰り返す際の、構成材料の膨張係数の違いから発生する反射面９ａの剥離または脱落等による性能劣化や異物発生を抑制することができ、長寿命化を実現することができる。 Furthermore, for example, unlike the case of forming a reflective film made of a metal or the like in the interior of the reflecting tube portion 9, when repeating the decrease and increase in temperature, peeling or falling off or the like of the reflection surface 9a generated by the difference of expansion coefficients of the constituent materials it is possible to suppress performance deterioration and occurrence of foreign matters due, it is possible to realize a long life.
さらに、反射筒部９の外壁面９ｂと導光筒部３Ｂの内壁面１３とは離間しており、反射筒部９の軸方向長さが導光筒部３Ｂの軸方向長さよりも短いので、反射筒部９と導光筒部３Ｂとの熱膨張率の違いにより、反射筒部９、導光筒部３Ｂ、ガラスや窓材等の破損を防止することができる。 Furthermore, it spaced apart from the inner wall surface 13 of the outer wall surface 9b and the light guide tube portion 3B of the reflective tube portion 9, since the axial length of the reflecting tube portion 9 is shorter than the axial length of the light guide cylinder portion 3B can be prevented by the difference in thermal expansion coefficient between the reflective tube portion 9 and the light guide tube portion 3B, the reflective tube portion 9, the light guide cylinder portion 3B, a breakage such as glass and window materials.
また、反射筒部９は、金属部材からなる位置決め部材であるばね部材１２によって付勢されて陰極５の受け構造に嵌め込まれることによって密封容器３内で位置決めされているので、発光部２のキャピラリ部７に対する反射筒部９の位置及び軸合せを容易にし、位置精度を向上させて、出射窓部４からの光の取り出し効率を保つことができる。 The reflection tube portion 9, because it is positioned in the sealed container 3 by being fitted in the receiving structure of the cathode 5 is biased by the spring member 12 is a positioning member made of a metal member, the light emitting portion 2 capillary to facilitate the position and the axis combined reflective tube portion 9 for part 7, to improve the positional accuracy, it is possible to maintain the efficiency of extracting light from the exit window 4. さらに、ばね部材１２により陰極５に押圧する構造を採用することで、密封容器３に対して反射筒部９を安定して固定することができると共に、反射筒部９の中心軸方向に沿った熱膨張が発生してもばね部材１２によって発光筒部３Ａに対する位置ずれを吸収することができる。 Further, by the spring member 12 to adopt a structure for pressing the cathode 5, the reflective tube portion 9 can be stably fixed to the sealed container 3, along the central axis direction of the reflecting tube portion 9 it can be thermal expansion to absorb the positional deviation of the light emitting tube portion 3A by the spring member 12 be generated. ここで、放電管の封じの際に導光筒部３Ｂとキャピラリ部７との位置や角度の関係をそろえ放射光分布を調整することも考えられるが、この場合は出射窓部４とキャピラリ部７の奥行き位置が大きく異なるために位置調整が難しい。 Here, it is conceivable to adjust the position and angle relationship aligns the emitted light distribution of the light guide tube portion 3B and the capillary portion 7 during the sealing of the discharge tube, and the capillary section in this case the exit window 4 difficult positional adjustment to 7 depth position of different. 本実施形態では、反射筒部９を導入することで、導光筒部３Ｂと反射筒部９との位置関係が安定して決定され、反射筒部９と陰極５とを合わせることで反射筒部９とキャピラリ部７との位置や角度の関係も合わされる。 In the present embodiment, by introducing the reflected tube portion 9, positional relationship between the light guide tube portion 3B and the reflective tube portion 9 it is determined stable, reflected tube by combining the reflective tube portion 9 and the cathode 5 position and angular relationship between the parts 9 and the capillary section 7 is also combined. 従って、導光筒部３Ｂと発光中心との位置関係が精度良く合わされる。 Accordingly, the positional relationship between the light guide tube portion 3B and the emission center is fitted accurately.
さらに、反射筒部９の外壁面９ｂの略全面に熱放射膜１０が形成されることにより、反射筒部９の内面に周辺や封入ガスよりも低温の領域を形成することができ、その領域に発光筒部３Ａからのスパッタ物等の異物を捕捉して、異物の出射窓部４への拡散及びそれに伴う光透過率の低下を抑制することができる。 Further, by thermal radiation film 10 is formed on substantially the entire surface of the outer wall surface 9b of the reflecting tube portion 9, also can form a low temperature region than the peripheral or filler gas to the inner surface of the reflecting tube portion 9, the region it is to capture foreign matter sputtering, etc. from the light emitting tube portion 3A, to suppress the diffusion and decrease in light transmittance associated therewith to the exit window 4 of the foreign matter that the.
また、このような光源１を光イオン化源としてガスクロマトグラフ質量分析装置（ＧＣ/ＭＳ）や液体クロマトグラフ質量分析装置（ＬＣ/ＭＳ）といった質量分析装置（ＭＳ）に使用することで、高感度化、窓材の汚染抑制、そして、良好な時間応答特性を実現することが可能となる。 In addition, by using such a light source 1 to the gas chromatograph mass spectrometer as photoionization source (GC / MS) or liquid chromatograph mass spectrometer (LC / MS) such as a mass spectrometer (MS), high sensitivity , pollution control of the window material, and, it is possible to realize a good time response characteristics. まず、照射面の光量を飛躍的に増加できることで試料との接触確率を向上でき、従来の光イオン化源と比べ感度を大幅（１０倍近く）に向上できる。 First, can improve the probability of contact between the sample can be dramatically increased the quantity of the irradiated surface, can be improved sensitivity compared to the conventional optical ionization source significantly (ten times). また、各種ＭＳに適した集光性を実現する事が可能となり、次のような点から測定感度が高められる。 Further, it becomes possible to realize a light collecting suitable for various MS, measurement sensitivity from the following points can be increased. すなわち、ＭＳの場合、イオン化室においてイオンを弁別部へ導入する為の電界分布が有効な部分に集中照射可能である。 That is, in the case of MS, can be concentrated irradiation in valid part field distribution for introducing ions into the discrimination unit in the ionization chamber. また、ＧＣ/ＭＳの場合、イオン化室の数ｍｍ程度の開口から光を有効に集中導入可能である。 Also, in the case of GC / MS, it is effective to concentrate can introduce light from several mm about the opening of the ionization chamber. また、ＬＣ/ＭＳの場合、イオンを弁別部に導入するアパーチャー近辺に集光しイオン密度を高めることが可能であり、試料の噴出し口から光イオン化源の窓部を遠ざけ窓部の汚染の抑制できると共に、従来より集光性が高められるためイオン化源から遠ざけても感度が劣化しない。 Also, in the case of LC / MS, it is possible to increase the condensed ion density near the aperture for introducing the discriminator ions, contamination of the window away the window portion of the photo-ionization source from blowing mouth of the sample it is possible to suppress the sensitivity does not deteriorate even away from conventionally light harvesting ionization source for enhanced. つまり、試料の高密度部に高密度の光を当ててイオン化効率を高められて高感度化が実現され、試料の噴出し口から光イオン化源の窓部を遠ざけることで窓部の汚染を抑制することができ、試料の噴出し口に集光することで応答速度を速くすることができる。 That is, high sensitivity is achieved by increased ionization efficiency against a high-density optical high-density portion of the sample, inhibiting the contamination of the window portion by distancing the window portion of the photo-ionization source from blowing mouth of the sample it can be, it is possible to increase the response speed by condensing the blowing mouth of the sample.
図６は、本発明の第２実施形態に係る光源の構成を示す断面図、図７（ａ）は、図６の反射筒部の側面図、図７（ｂ）は、図６の反射筒部の端面図である。 Figure 6 is a sectional view showing the light source arrangement according to a second embodiment of the present invention, FIGS. 7 (a) is a side view of a reflective cylinder part in FIG. 6, FIG. 7 (b), the reflection tube of FIG. 6 it is an end view of the part. 同図に示す光源１０１は、反射筒部１０９の位置決め構造等が第１実施形態のものと異なる。 Light source 101 shown in the figure, the positioning structure and the like of the reflective tube 109 is different from the first embodiment.
すなわち、光源１０１に内蔵される反射筒部１０９には、その外壁面１０９ｂの出射窓部４側の端部において、位置決め部材としての金属バンド１１２が固定されている。 That is, the reflective tube 109 that is incorporated in the light source 101, at the end of the exit window 4 side of the outer wall surface 109b, the metal band 112 is secured as a positioning member. この金属バンド１１２には、バネ性を有する複数の爪部１１２ａが反射筒部１０９の外周に沿って形成されており、金属バンド１１２は、その端部が重ね溶接されることにより外壁面１０９ｂ上に固定されている。 The metal band 112, a plurality of claw portions 112a having a spring property is formed along the outer periphery of the reflecting tube 109, the metal band 112, outer wall surface 109b on by its ends are lap welding It has been fixed. この金属バンド１１２は、爪部１１２ａに対して反射筒部１０９の中心軸に沿ったばね力を付与し、爪部１１２ａ自体も反射筒部１０９の中心軸に垂直な方向にばね力を有する。 The metal band 112 imparts a spring force along the central axis of the reflector tube portion 109 relative to the pawl portion 112a, has a spring force in a direction perpendicular to the central axis of the claw portion 112a itself reflective tube portion 109. このような金属バンドが１１２固定された反射筒部１０９は、導光筒部３Ｂの内壁面１３に沿って密封容器３内に挿入され、金属バンド１１２を除く外壁面１０９ｂが内壁面１３と離間するように固定されている。 Reflecting tubular portion 109 such metal band is 112 fixed spaced, is inserted into the sealed container 3 along the inner wall surface 13 of the light guide cylinder portion 3B, the outer wall surface 109b except the metal band 112 and the inner wall surface 13 It is fixed to.
このような構造により、反射筒部１０９は、金属バンド１１２の爪部１１２ａの光軸Ｘに沿ったばね力により、その端部に形成された突出部１０９ｄが陰極５のリング部材５Ａに押し当てられ、密封容器３内で光軸Ｘに沿った方向に位置決めされる。 This structure, the reflective tube 109 by a spring force along the optical axis X of the claw portion 112a of the metal band 112, the projecting portion 109d formed at its end is pressed against the ring member 5A of the cathode 5 It is positioned in a direction along the optical axis X in the sealed container 3. それとともに、反射筒部１０９は、金属バンド１１２の爪部１１２ａの光軸Ｘに垂直な方向のばね力により、その外壁面１０９ｂと導光筒部３Ｂの内壁面１３とが一定距離を保って離間された状態で光軸Ｘの垂直な方向にも位置決めされる。 At the same time, the reflective tube 109 by the spring force in the direction perpendicular to the optical axis X of the claw portion 112a of the metal band 112, and the inner wall surface 13 of the outer wall surface 109b and the light guide tube portion 3B is kept constant distance also positioned in the direction perpendicular to the optical axis X in spaced state. また、反射筒部１０９の金属バンド１１２装着部に、同バンド幅に合わせた溝を形成する事で、導光筒部３Ｂの内径を大きくする事なく、金属バンド１１２から導光筒部３Ｂの内壁面１３への距離を大きく取れ、爪部１１２ａの角度を大きくする事が可能となり、バネ力を強める事ができる。 Moreover, the metal band 112 mounting portion of the reflecting tube 109, by forming the combined groove in the bandwidth, without increasing the inner diameter of the light guide cylinder portion 3B, a metal band 112 of the light guide cylinder portion 3B take the distance to the inner wall surface 13 increases, it becomes possible to increase the angle of the claw portion 112a, it is possible to enhance the spring force.
このような光源１０１によっても、反射筒部１０９と導光筒部３Ｂとの熱膨張率の違いにより、反射筒部１０９の位置ずれや反射筒部１０９または導光筒部３Ｂの破損を防止することができる。 With such a light source 101, the difference in thermal expansion coefficient between the reflective tube portion 109 and the light guide tube portion 3B, to prevent damage to the displacement and reflected tubular portion 109 or the light guide tube portion 3B of the reflecting tube 109 be able to. また、反射筒部１０９は、位置決め部材である金属バンド１１２によって付勢されて陰極５の受け構造に嵌め込まれることによって密封容器３内で位置決めされているので、発光部２のキャピラリ部７に対する反射筒部９の位置及び軸合せを容易にし、位置精度を向上させて、出射窓部４からの光の取り出し効率を保つことができる。 The reflection cylindrical portion 109, because it is positioned in the sealed container 3 by being fitted in the receiving structure of the cathode 5 is biased by the metal band 112 is a positioning member, reflex to capillary portion 7 of the light emitting portion 2 the position and axial fit of the cylindrical portion 9 is facilitated, thereby improving the positional accuracy, it is possible to maintain the efficiency of extracting light from the exit window 4. 特に、本実施形態では、反射筒部９と導光筒部３Ｂとの同軸性を安定して維持することができる。 In particular, in this embodiment, the coaxial property between the reflective tube portion 9 and the light guide tube portion 3B can be maintained stably.
また、反射面９ａの両端側はテーパー状に形成されているので、出射窓部４の外部の所定位置に光を集光させるようにして出射窓部４から光を効率よく取り出すことができ、出射光の照射面上での光量をアップさせることができる。 Further, both ends of the reflection surface 9a is because it is formed in a tapered shape, it is possible to efficiently extract light from the exit window 4 so as to focus the light to the outside of the predetermined position of the output window 4, it can be up to amount of light on the irradiated surface of the emitted light. また、熱放射膜１０が、反射筒部１０９の外壁面１０９ｂの一端側の一部に形成されているので、発光部２に近接する反射筒部９の内側に周辺や封入ガスよりも低温の部分を形成することができ、その部分に発光筒部３Ａからのスパッタ物等の異物を捕捉して、異物の出射窓部４への拡散及びそれに伴う光透過率の低下を抑制することができる。 The heat radiation film 10 and is formed in a portion of one end side of the outer wall surface 109b of the reflecting tube 109, cooler than the peripheral or filler gas inside the reflective tube portion 9 adjacent to the light emitting unit 2 moiety can form, it is possible to capture foreign matter sputtering, etc. from the light emitting tube portion 3A in that portion, to suppress the diffusion and decrease in light transmittance associated therewith to the exit window 4 of the foreign body .
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the embodiments described above. 例えば、反射筒部９，１０９には、金属部材の内壁を研磨加工することにより反射面９ａ，１０９ａが形成されていたが、反射面を蒸着やスパッタにより成膜してもよい。 For example, the reflective tube portion 9 and 109, the reflecting surface 9a by polishing the inner wall of the metallic member, but 109a has been formed, may be formed by vapor deposition or sputtering a reflective surface. 詳細には、アルミニウム等の金属部材、又はガラス、セラミック等の部材に切削加工や成型加工を施して下地を作製し、その下地に必要に応じて研磨加工を施した後、下地の鏡面にアルミニウム、ロジウム、誘電体多層膜等を蒸着やスパッタすることにより反射面を形成することができる。 Specifically, the metal member such as aluminum, or glass, to produce a base subjected to cutting or molding the member such as ceramic, it was subjected to grinding as needed to the underlying aluminum mirror surface of the base , rhodium, it is possible to form the reflecting surface by deposition or sputtering a dielectric multilayer film or the like. また、反射筒部９，１０９は複数の金属ブロック部材から形成されていたが、一体形成されても良い。 Further, the reflection cylindrical portion 9 and 109 were formed of a plurality of metal block members, it may be integrally formed.
また、上述した実施形態では、反射筒部９，１０９を陰極５の受け構造に押し当てることにより固定していたが、レーザ溶接やスポット溶接等により受け構造に直接固定しても良い。 Further, in the embodiment described above, had been fixed by pressing the reflective tube portion 9 and 109 in the receiving structure of the cathode 5 may be fixed directly to the receiving by laser welding or spot welding or the like structure. このとき、反射筒部を直接固定用部材に溶接することが困難な場合は、溶接可能な構造体を反射筒部に嵌合等で固定し、当該構造体と固定部材とを溶接することで固定しても良い。 At this time, when it is difficult to weld the reflective tube portion directly to the fixing member is a weldable structure fixed with fitting or the like to the reflective tube portion, by welding the fixing member with the structure it may be fixed. なお、レーザ溶接の場合は、発光筒部３Ａのガラス部材越しに溶接を行うことも可能である。 In the case of laser welding, it is also possible to perform the welding glass member over the light emitting tube portion 3A.
例えば、図８及び図９には、反射筒部９がレーザ溶接やスポット溶接によって陰極５の受け構造に固定された構造を示している。 For example, in FIGS. 8 and 9 show a reflective tube portion 9 is fixed to the receiving structure of the cathode 5 by laser welding or spot welded structure. 詳細には、アルミニウムからなる反射筒部９の本体部の一端側に突出部９ｄを備えたステンレスからなる筒状部材を圧入等で固定し、その筒状部材と陰極５の穴５ｂや固定部材５ｃとの接触部分をレーザ溶接やスポット溶接によって溶融し互いに固着する。 In particular, the tubular member made of stainless steel having a projecting portion 9d at one side of the main body portion of the reflective tube portion 9 made of aluminum and fixed in press-fitting or the like, the hole 5b and the fixed member of the tubular member and the cathode 5 the contact portion between 5c melted by laser welding or spot welding stick together.
また、反射筒部９の先端に固定する溶接用の構造体としては、様々な形状のものを採用することができる。 Further, as the structure for welding to fix the tip of the reflective tube portion 9 can be employed in a variety of shapes.
例えば、図１０及び図１１に示す本発明の変形例にかかる反射筒部２０９，３０９のように、開口部２０９ｃ，３０９ｃ及び突出部２０９ｄ，３０９ｄが形成されたステンレス製の構造体２１５，３１５を反射筒部２０９，３０９の本体部に圧入および固定し、これと陰極５の受け構造とを溶着することができる。 For example, as the reflective tube portion 209 and 309 according to a modification of the present invention shown in FIGS. 10 and 11, the openings 209c, 309c and protrusions 209d, the structure 215, 315 made of stainless steel 309d are formed pressed and fixed to the main body portion of the reflective tube portion 209 and 309, it is possible to weld the the receiving structure of the cathode 5 which. また、図１２及び図１３に示すように、反射筒部９に開口部がない場合には、同じく開口部のないステンレスからなる端部リング１４のみを圧入し、その端部リング１４と陰極５の穴５ｂや固定部材５ｃとの接触部分を溶接し固定する。 Further, as shown in FIGS. 12 and 13, when there is no opening in the reflecting tube portion 9, also pressed only end ring 14 made from a non-opening stainless, the end ring 14 and the cathode 5 to weld the contact portion between the hole 5b and the fixed member 5c of the fixed.
上述したような陰極５と受け構造とを溶着する固定方法の代わりに、受け構造と反射筒部を直接タップ加工して両者をねじ止めしたり、受け構造の外周方向にタップ加工してねじで固定する等の方法を採ってもよい。 Instead of fixing method of welding the structure receiving the cathode 5 as described above, receives the structure and reflecting tubular portion or tapping and screwed both directly received by the screw by tapping in the outer circumferential direction of the structure method for fixing may be adopted.
また、光源１，１０１では、反射筒部９，１０９の外壁面９ｂ，１０９ｂの一部又は全体に熱放射膜１０が形成されているが、逆に、外壁面９ｂ，１０９ｂの他端側に、反射筒部９，１０９の素材よりも熱放射率の低い材料を形成してもよい。 Further, the light source 1,101, the outer wall surface 9b of the reflecting tube portion 9 and 109, the thermal radiation layer 10 is formed on a part or the whole of 109b, conversely, the outer wall surface 9b, the other end of 109b it may form a material having a low thermal emissivity than material of the reflective tube portion 9, 109. これにより、相対的に一端側の放熱性が向上し、熱放射膜１０と同様の効果が期待できる。 This improves the heat dissipation of the relatively one end, the same effect as the heat radiation film 10 can be expected. また、反射筒部９，１０９の一端側を構成する金属ブロック部材の材料を、他端側を構成する金属ブロック部材の材料よりも熱放射率の大きい材料で構成しても良い。 Further, the material of the metal block member constituting one end side of the reflecting tube portion 9 and 109 may be composed of a material having a large thermal emissivity than the material of the metal block member constituting the other end side.
１，１０１…光源、２…発光部、３Ａ…発光筒部（第１の筐体）、３Ｂ…導光筒部（第２の筐体）、４…出射窓部、５…陰極、６…陽極、５ａ，６ａ…開口、７…キャピラリ部、９，１０９，２０９，３０９…反射筒部（筒状部材）、９ａ，１０９ａ…反射面、９ｂ，１０９ｂ…外壁面（側面）、９ｃ，１０９ｃ，２０９ｃ，３０９ｃ…開口部、１０…熱放射膜、１２，１１２，１１２ａ…ばね部材、Ｘ…光軸。 1,101 ... light source, 2 ... light-emitting portions, 3A ... light emitting tube portion (first housing), 3B ... light guide tube portion (second housing), 4 ... exit window unit, 5 ... cathode, 6 ... anode, 5a, 6a ... opening, 7 ... capillary portion, 9,109,209,309 ... reflective tube portion (cylindrical member), 9a, 109a ... reflecting surface, 9b, 109b ... outer wall surface (side surface), 9c, 109c , 209c, 309c ... opening, 10 ... heat radiating film, 12,112,112A ... spring member, X ... optical axis.
それぞれ開口を有する陰極及び陽極と、前記陰極と前記陽極の間に配置されたキャピラリ部とを有し、放電によって光を発生させる発光部と、 A cathode and an anode, each having an opening, said and a capillary portion disposed between the cathode and the anode, a light emitting portion that generates light by discharge,
前記陰極及び前記陽極の前記開口と前記キャピラリ部とが同軸上に配置されるように、前記発光部を内部に保持する第１の筐体と、 Wherein as said opening and the capillary portion of the cathode and the anode are disposed coaxially, a first housing for holding the light emitting portion therein,
一端側が前記第１の筐体に連通するように接続されて、前記発光部から発生した前記光を、他端側に設けられた出射窓部に導く第２の筐体と、 One end is connected so as to communicate with the first housing, the light generated from the light emitting portion, a second housing guiding the exit window portion provided at the other end,
一端側が前記第１の筐体内の前記陰極に当接し、他端側が前記第２の筐体内に挿入されており、内壁面に前記光を反射する反射面が形成された筒状部材と、 One end abuts on the cathode of the first housing, the other end is inserted into the second housing, a cylindrical member reflecting surface for reflecting the light on the inner wall surface is formed,
前記筒状部材の前記反射面の少なくとも一部は、テーパー状に形成されている、 At least a portion of said reflective surface of said tubular member is formed in a tapered shape,
ことを特徴とする光源。 Light source, characterized in that.
前記筒状部材は、金属材料からなる、 It said tubular member is made of a metal material,
ことを特徴とする請求項１記載の光源。 Light source according to claim 1, wherein a.
前記筒状部材の前記反射面の前記一端側および前記他端側がテーパー状に形成されている、 Wherein said reflective surface of said tubular member one end and the other end is tapered,
ことを特徴とする請求項１又は２記載の光源。 According to claim 1 or 2, wherein the light sources, characterized in that.
前記筒状部材を前記第２の筐体の前記他端側から前記一端側に付勢するばね部材をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源。 Light source according to any one of claims 1 to 3, further comprising a spring member for biasing said one end of said tubular member from said other end of said second housing.
前記発光部には、前記筒状部材の端部が挿入される穴部が形成されている、 To the light emitting portion, a hole portion which the end portion of the tubular member is inserted is formed,
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光源。 Light source according to claim 1, characterized in that.
前記筒状部材の前記一端側の側面には、前記反射面に向けて貫通する開口部が形成されている、 A side surface of said one end of said tubular member has an opening that penetrates toward the reflective surface is formed,
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光源。 Light source according to claim 1, characterized in that.
前記筒状部材の外壁面は、前記筒状部材の材料よりも熱放射率が大きい材料からなる、 An outer wall surface of said tubular member has a thermal emissivity is made from a larger material than the material of the tubular member,
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光源。 Light source according to claim 1, characterized in that.
前記筒状部材の外壁面の略全面には、前記筒状部材の材料よりも熱放射率の大きい材料を含む熱放射膜が形成されている、 The substantially entire outer wall surface of the tubular member, the heat radiation film containing a material having a high thermal emissivity than the material of the tubular member is formed,
ことを特徴とする請求項７記載の光源。 Light source according to claim 7, wherein a.
前記筒状部材の前記一端側の熱放射率は、前記筒状部材の他端側の熱放射率よりも大きい、 Thermal emissivity of said one end of the tubular member is greater than the thermal emissivity of the other end of the tubular member,
前記筒状部材の前記一端側の外壁面には、前記筒状部材の前記他端側の外壁面の材料よりも熱放射率の大きい材料を含む熱放射膜が形成されている、 The one end side outer wall surface of the tubular member, the heat radiation film containing a material having a high the thermal emissivity than the material of the other end of the outer wall surface of the tubular member is formed,
ことを特徴とする請求項９記載の光源。 Light source according to claim 9, wherein a.
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