專利名稱：氣體放電管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明特別涉及用作分光計及色譜法等的光源的氣體放電管。
背景技術：
現(xiàn)在，作為這一領域的技術有特開平6-310101號公報。在此公報中所述的氣體(重氫)放電管，在陽極和陰極的放電通路上配置有兩片金屬隔板，在各個金屬隔板上形成小洞，放電通路由于小洞而變窄。其結果，由于放電通路上的小洞而可以獲得高亮度光。另外，如使用3片以上的金屬隔板可以得到更高的亮度，小洞越小，可以得到的光的亮度越高。

發(fā)明內容
在本發(fā)明的氣體放電管中，具有配置于陰極和陽極之間的熱電子的通過路徑內的兩個以上的導電開口構件和使導電開口構件間電絕緣的絕緣體。就是說，可以對這些導電開口構件賦予獨立的電位，如采用這種結構，可以在提高發(fā)光的啟動性的同時實現(xiàn)高亮度的發(fā)光。就是說，通過恰當地設定熱電子通過路徑后段側的導電開口構件的開口面積，可顯著提高這些特性。


圖1為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式1的剖面圖。
圖2為圖1所示的氣體放電管的剖面圖。
圖3為陽極單元的要單元擴大剖面圖。
圖4為沿著圖1的I-I線的剖面圖。
圖5為示出實施方式2的放電通路限制單元的平面圖。
圖6為放電通路限制單元的要部擴大剖面圖。
圖7為沿著圖1的II-II線的剖面圖。
圖8為沿著圖1的III-III線的剖面圖。
圖9為示出陽極單元的另一種固定方法的剖面圖。
圖10為示出第二放電通路限制單元的另一種固定方法的剖面圖。
圖11為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式2的剖面圖。
圖12為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式3的剖面圖。
圖13為圖12所示的氣體放電管的剖面圖。
圖14為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式4的剖面圖。
圖15為圖14所示的氣體放電管的剖面圖。
圖16為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式5的剖面圖。
圖17為圖16所示的氣體放電管的剖面圖。
圖18為圖17所示的氣體放電管的要部擴大剖面圖。
圖19為圖18的平面圖。
圖20為示出以鉚釘固定法的另一例的剖面圖。
圖21為示出以鉚釘固定法的再一例的剖面圖。
圖22為示出以鉚釘固定法的再一例的剖面圖。
圖23為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式6的剖面圖。
圖24為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式7的剖面圖。
圖25為圖24所示的氣體放電管的剖面圖。
圖26為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式8的剖面圖。
圖27為圖26所示的氣體放電管的剖面圖。
圖28為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式9的剖面圖。
圖29為圖28所示的氣體放電管的剖面圖。
圖30為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式10的剖面圖。
圖31為沿著圖30的IV-IV線的剖面圖。
圖32為沿著圖30的V-V線的剖面圖。
圖33為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式11的剖面圖。
圖34為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式12的剖面圖。
圖35為沿著圖34的VI-VI線的剖面圖。
圖36為圖35所示的氣體放電管的要部擴大剖面圖。
圖37為示出以鉚釘固定法的另一例的剖面圖。
圖38為示出以鉚釘固定法的再一例的剖面圖。
圖39為示出以鉚釘固定法的再一例的剖面圖。
圖40為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式13的剖面圖。
圖41為沿著圖34的VII-VII線的剖面圖。
圖42為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式14的剖面圖。
圖43為沿著圖34的VIII-VIII線的剖面圖。
圖44為示出應用于本發(fā)明的氣體放電管的第1驅動電路的電路圖。
圖45為示出應用于本發(fā)明的氣體放電管的第2驅動電路的電路圖。
圖46為示出應用于本發(fā)明的氣體放電管的第3驅動電路的電路圖。
圖47為示出應用于本發(fā)明的氣體放電管的第4驅動電路的電路圖。
圖48為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式15的剖面圖。
圖49為示出圖48的氣體放電管的剖面圖。
圖50為陽極單元的要部擴大剖面圖。
圖51為沿著圖48的I-I線的剖面圖。
圖52為示出第2放電通路限制單元的平面圖。
圖53為放電通路限制單元的要部擴大剖面圖。
圖54為沿著圖48的II-II線的剖面圖。
圖55為沿著圖48的III-III線的剖面圖。
圖56為示出陽極單元的另一種固定方法的剖面圖。
圖57為示出第2放電通路限制單元的另一種固定方法的平面圖。
圖58為示出圖53的放電通路限制單元的另一變形例的要部擴大剖面圖。
圖59為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式16的剖面圖。
圖60為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式17的剖面圖。
圖61為圖59所示的氣體放電管的剖面圖。
圖62為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式18的剖面圖。
圖63為圖61所示的氣體放電管的剖面圖。
圖64為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式19的剖面圖。
圖65為圖63所示的氣體放電管的剖面圖。
圖66為圖64所示的氣體放電管的要部擴大剖面圖。
圖67為圖65的平面圖。
圖68為示出以鉚釘固定法的另一例的剖面圖。
圖69為示出以鉚釘固定法的再一例的剖面圖。
圖70為示出以鉚釘固定法的再一例的剖面圖。
圖71為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式20的剖面圖。
圖72為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式21的剖面圖。
圖73為圖71所示的氣體放電管的剖面圖。
圖74為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式22的剖面圖。
圖75為圖73所示的氣體放電管的剖面圖。
圖76為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式23的剖面圖。
圖77為圖75所示的氣體放電管的剖面圖。
圖78為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式24的剖面圖。
圖79為沿著圖77的IV-IV線的剖面圖。
圖80為沿著圖77的V-V線的剖面圖。
圖81為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式25的剖面圖。
圖82為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式26的剖面圖。
圖83為沿著圖81的VI-VI線的剖面圖。
圖84為圖82所示的氣體放電管的要部擴大剖面圖。
圖85為示出以鉚釘固定法的另一例的剖面圖。
圖86為示出以鉚釘固定法的再一例的剖面圖。
圖87為示出以鉚釘固定法的再一例的剖面圖。
圖88為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式27的剖面圖。
圖89為沿著圖87的VII-VII線的剖面圖。
圖90為示出本發(fā)明的氣體放電管的實施方式28的剖面圖。
圖91為沿著圖89的VIII-VIII線的剖面圖。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的氣體放電管的優(yōu)選實施方式予以詳細說明。另外，對同一要素采用同一標號，重復的說明省略。
如圖1及圖2所示，氣體放電管1是端窗(head-on)型重氫燈，此放電管1具有一個其中封入大約數百Pa的重氫氣體的玻璃制的密封容器2，此密封容器2包括圓筒狀的側管3，將此側管3的一側封死的光出射窗4和封死側管3的另一側的底座5。于是，在此密封容器2內容納發(fā)光單元組裝體6。
此發(fā)光單元組裝體6，具有一個由電絕緣的陶瓷制作的圓板狀的電絕緣單元(第1支持單元)7。如圖3及圖4所示，在此電絕緣單元7上配置有陽極板(陽極單元)8。此陽極板8的圓形的主體單元8a與電絕緣單元7離開，從主體單元8a延伸的兩根陽極用導線單元8b，分別與立在底座5內在管軸G方向上延伸的陽極用底座引線(第1底座引線)9A的前端部分電連接。另外，也可以由設置于電絕緣單元7上的凸部7a的上面和后述的第2支持單元10的里面夾持主體單元8a固定(參照圖9)。
如圖1及圖2所示，發(fā)光單元組裝體6具有由電絕緣的陶瓷制作的圓板狀的電絕緣單元(第2支持單元)10。此第2支持單元10重疊載置于第1支持單元7上形成，與第1支持單元7直徑相同。在此第2支持單元10的中央處形成圓形的放電開口11，此放電開口11形成為使得陽極板8的主體單元8a露出(參照圖4)。于是，通過使第2支持單元10的上面與圓板狀的金屬制的放電通路限制板(第2放電通路限制單元)12相接而使陽極板8的主體單元8a和放電通路限制板12面對面。
如圖5所示，在放電通路限制板12的中央處形成用來使放電通路收窄的直徑0.2mm的小孔(第2開口)13。另外，在放電通路限制板12上設置有2個導線單元12a，各導線單元12a，分別與立在底座5內的放電通路限制板用底座引線(第4底座引線)9B的前端部分電連接。
如圖1、圖2及圖6所示，發(fā)光單元組裝體6具有由電絕緣的陶瓷制作的圓板狀的電絕緣單元(第3支持單元)14。此第3支持單元14重疊載置于第2支持單元10之上形成，與第2支持單元10直徑相同。于是，由第3支持單元14的下面和第2支持單元10的上面夾持固定第2放電通路限制板12。另外，第2放電通路限制板12也可容納于在第2支持單元10的上面形成的凹部10a內，使第2放電通路限制板12的就位性提高。(參照圖10)。這種結構，因為是考慮到氣體放電管1的組裝操作性，可以將第2放電通路限制板12可靠地固定于密封容器2內。另外，在燈動作中，可以防止第2放電通路限制板12的因高溫時的熱膨脹引起的移動。
在此第3支持單元14的中央形成有由導電金屬(比如，鉬、鎢或由它們構成的合金)制作的用來裝填第1放電通路限制單元16的裝填口17。為了在此第1放電通路限制單元16中收窄放電通路，形成比第2開口13口徑更大的第1開口18，此第1開口18與第2開口13位于同一管軸G上。
此第1開口18，具有在管軸G方向上延伸用來生成良好的電弧球的漏斗狀的部分18a，此漏斗狀的部分18a從光出射窗4向著陽極板8縮徑(口徑收縮)。具體地說，在光出射窗4側形成直徑3.2mm，在陽極板8側，形成具有開口面積比第2開口13更大的直徑為1mm的開口。這樣一來，放電通路，由第1開口18和第2開口13協(xié)同收窄。
在第3支持單元14的上面相接配置有導電板19，通過使在此導電板19上形成的開口19a與裝填口17一致而使第1放電通路限制單元16的裝填成為可能。另外，在導電板19上設置有兩根導線單元19b，各導線單元19b，分別與立在底座5內的放電通路限制板用底座引線(第3底座引線)9C的前端部分電連接(參照圖2及圖7)。于是，在導電板19上面相接配置有設置于第1放電通路限制單元16上的凸緣單元16a，通過將凸緣單元16a焊接到導電板19，可使導電板19和第1放電通路限制單元16成為一體。
此處，第1放電通路限制單元16和第2放電通路限制單元12，為了電絕緣，其間隔著一個空間單元G。此外，為了使此絕緣可靠，第1放電通路限制單元16和第3支持單元14分離開。這在燈動作中當第1放電通路限制單元16及第2放電通路限制單元12變成高溫時，從第1放電通路限制單元16及裝填口17產生濺射物及金屬蒸發(fā)物，可使此時的金屬蒸發(fā)物積極地附著到裝填口17的壁面。就是說，通過使第1放電通路限制單元16和第3支持單元14分隔開，可使金屬蒸發(fā)物的附著面積增大，由此可使第1放電通路限制單元16和第2放電通路限制單元12之間的短路不容易發(fā)生。
另外，漏斗狀的部分18a的壁面加工成為鏡面。在此場合，此壁面可以是對鎢、鉬、鈀、鎳、鈦、金、銀或鉑等材料單體(或合金)就像研磨加工精整而成鏡面，或是也可以以上述材料單體或合金作為主材，或以陶瓷作為主材經過鍍敷處理、蒸涂處理等在上述材料上施加涂層進行精整。由此，由電弧球產生的發(fā)光在漏斗狀的部分18a的鏡面上反射，向著光出射窗4聚光而達到增加亮度。
如圖1及圖8所示，在發(fā)光單元組裝體6中，在光出射窗4側離開光路的位置處配置陰極單元20，此陰極單元20的兩端分別與立在底座5內貫穿各支持單元7、10、14的陰極單元用底座引線(第2底座引線)9D的前端部分電連接。在此陰極單元20中產生熱電子，具體說此陰極單元20具有相對光出射窗4平行延伸使熱電子產生的鎢制的線圈單元20a。
此外，此陰極單元20，容納于罩蓋狀的金屬制的前蓋21內。此前蓋21通過把在其上設置的爪片21a插入到設置于第3支持單元14上的孔隙23內之后彎曲固定。另外，在前蓋21中在與光出射窗4相對的部分上形成圓形的光通過口21b。
此外，在前蓋21內，在陰極單元20和第1放電通路限制單元16之間，在離開光路的位置處設置放電整流板22。此放電整流板22的電子射出窗22a形成為用來使熱電子通過的矩形的開口。于是，設置于放電整流板22上的腳片22b載置于第3支持單元14的上面，從腳片22b向著第3支持單元14釘入鉚釘固定放電整流板22(參照圖7)。這樣，用前蓋21和放電整流板22包圍陰極單元20，使從陰極單元20出來的濺射物或蒸發(fā)物不會附著于光出射窗4上。
這種結構的發(fā)光單元組裝體6設置于密封容器2內，由于必須在從密封容器2內充滿數百Pa的重氫氣體，在密封容器2的底座5的中央處一體形成玻璃制的排氣管26。此排氣管26，在組裝最后工序中，一旦在密封容器2內的空氣抽凈并適當地充填規(guī)定壓力的重氫氣體之后，就通過焊接將其封死。另外，作為氣體放電管1的其他示例，也有封入氦、氖等稀有氣體的場合。
此外，如圖1～圖3所示，立在底座5內的8根底座引線9A～9D，以不在底座5和支持單元7之間露出的方式，套以陶瓷制的電絕緣管27A～27D，防止底座引線9A～9D間的放電。另外，管子27A、27B、27C的前端，從下面一側插入第1支持單元7以便從下方對其進行支持。這樣一來，發(fā)光單元組裝體6，由各個管子27A～27D保持，可提高燈的抗震性。
這種氣體放電管1，是用來促進高亮度化的結構，在不需要顯著提高燈啟動時的電壓的同時，可保持良好的啟動性，易于促進第1及第2放電通路限制單元16、12的開口18、13的更小面積化。此外，氣體放電管1，因為8根底座引線9A～9D是立在底座5內，在可以向發(fā)光單元組裝體6內的各部件供電的同時，容易保持發(fā)光單元組裝體6，在密封容器2中，易于制作發(fā)光單元組裝體6的浮動結構。
下面，對上述的端窗型重氫放電管1的動作予以說明。
首先，在放電前的20秒左右的時間內從外部電源經由底座引線9D向陰極單元20供給10W左右的功率，使陰極單元20的線圈單元20a預熱。其后，在陰極單元20和陽極板8之間施加160V左右的電壓，為電弧放電做好準備。
在準備好之后，從外部電源經由底座引線9B向第2放電通路限制板12施加350V左右的電壓。另外，第1放電通路限制單元16繼續(xù)維持不供電狀態(tài)。如此，在陰極單元20和第2放電通路限制板12之間以及陰極單元20和陽極板8之間順序發(fā)生放電。通過積極地產生這樣的階段性的放電，即使是在，比如，直徑為0.2mm的開口18使放電通路收窄的場合，在陰極單元20和陽極板8之間也可以發(fā)生可靠的啟動放電。
如果發(fā)生這種啟動放電，在陰極單元20和陽極板8之間維持電弧放電，在收窄放電通路的開口13、18之內分別產生電弧球。于是，從此電弧球取出的紫外線，作為亮度極高的光線透過光出射窗4向外部射出。根據實驗，已經確認，具有直徑1mm的開口的現(xiàn)有的重氫燈和上述的重氫燈1，亮度可以提高近6倍。
另外，在上述的動作說明中，第1底座引線9C，是用來保持發(fā)光單元組裝體6，不用來向第1放電通路限制單元16進行供電。不過，在燈啟動中，也可從外部向第1底座引線9C供電。在此場合，在第2放電通路限制板12上施加比第1放電通路限制單元16更高的電壓。比如，在第2放電通路限制板12上施加120V的場合，在第1放電通路限制單元16上施加100V。這樣，在第1放電通路限制單元16和第2放電通路限制單元12上施加的電壓不同使得在第1放電通路限制單元16和第2放電通路限制單元12之間產生電場，對于從第1放電通路限制單元16的附近向第2放電通路限制單元12積極地進行電子移動的場合有利。
就是說，在上述氣體放電管中具有在陰極單元20和陽極板8之間的熱電子的通過路徑內配置的2個以上的導電開口構件(小孔)16、12和使導電開口構件16、12間電絕緣的絕緣體14。對這些導電開口構件16、12可以賦予獨立的電位，如果采用這種結構，可以在提高發(fā)光的啟動性的同時，實現(xiàn)高亮度的發(fā)光。就是說，特別是，在適當設定熱電子通過路徑后端側的導電開口構件的開口面積時可以顯著提高其特性。
下面對氣體放電管的其他實施方式予以說明，該說明只針對與實施方式1不同的部分，對于與實施方式1相同的結構部分賦予同一符號并省略其說明。
如圖11所示，在氣體放電管30中，第1支持單元7和第2支持單元10和第3支持單元14，利用向著管軸G方向釘入的金屬制鉚釘31達到一體化。于是，此氣體放電管30，因為不采用第1底座引線9C，具有不使第1底座引線9C從底座5突出的結構，從底座5突出的底座引線根數變?yōu)?根。所以，利用底座引線的突出根數可以很簡單地在燈交換時對第1放電通路限制單元16的供電/不供電進行識別。底座引線數的減少，在燈動作中，可以增加對抗底座引線的熔解部分發(fā)生熱膨脹的強度。
如圖12及13所示，在氣體放電管33中，第2支持單元10和第3支持單元14，不是夾住第2放電通路限制板12固定，第2放電通路限制板12只與底座引線9B的前端焊接，使其載置于第2支持單元10之上。由此，可使第1放電通路限制單元16及第2放電通路限制板12放熱增加，使第1放電通路限制單元16及放電通路限制板12的濺射物及蒸發(fā)物減少，可以長時間穩(wěn)定地維持燈的特性。
如圖14及15所示，在氣體放電管35中，使第2放電通路限制板12A與電絕緣單元(第3支持單元)14的里面相接配置，利用金屬鉚釘36將第2放電通路限制板12A固定于電絕緣單元14。由此，使電絕緣單元14與第2放電通路限制板12A達到一體化。于是，在組裝作業(yè)時，將鉚釘36與底座引線9B的前端電連接。通過這樣的結構，可以省略陶瓷制的第2支持單元10，可以將支持單元從3個減少到2個。另外，可使第2放電通路限制單元12A及陽極板8的放熱增加，可使第2放電通路限制板12A及陽極板8的濺射物及蒸發(fā)物減少，可以長時間穩(wěn)定地維持燈的特性。
如圖16、17及18所示，在氣體放電管37中，在圓板狀的第2放電通路限制單元38與圓板狀的第3放電通路限制單元39之間加入一個圓板狀的陶瓷制的隔板40進行電絕緣。于是，隔板40，利用金屬鉚釘41固定于第2支持單元10上。另外，第2放電通路限制單元38和第3放電通路限制單元39和隔板40，由第2支持單元10及第3支持單元14夾住固定。
此外，如圖16及圖19所示，為了在第2放電通路限制單元38和第3放電通路限制單元39上施加不同的電位，第2放電通路限制單元38經引線單元38a與立在底座5內的第4底座引線9B的前端電連接。與此相對，第3放電通路限制單元39經引線單元39a與立在底座5內的第5底座引線9E的前端電連接。另外，符號27E表示保護底座引線9E的電絕緣的管子。另外，在第3放電通路限制單元39上施加高電壓。比如，在第3放電通路限制板39上施加140V的場合，在第2放電通路限制單元38上施加120V。這樣，在第2放電通路限制單元38和第3放電通路限制單元39上施加的電壓不同使得在第2放電通路限制單元38和第3放電通路限制單元39之間產生電場，對于從第2放電通路限制單元38的附近向第3放電通路限制單元39積極地進行電子移動的場合有利。
于是，在第3放電通路限制單元39的中央處形成用來收窄放電通路的第3開口42。此第3開口42，既可以與第2放電通路限制單元38的第2開口13直徑相同，也可以與其直徑不同。比如，在第2開口13為0.3mm的場合，如使第3開口42形成為0.1mm，可使放電通路更狹窄，可以獲得更高的亮度。
另外，在燈動作中，如金屬鉚釘41溫度變得很高，從金屬鉚釘41的頭部部分產生濺射物及蒸發(fā)物。于是，如圖20所示，通過將鉚釘41的端部容納于設置于第2支持單元10上的凹部43內，可使金屬蒸發(fā)物的附著面積增大，由此可使經過金屬鉚釘41的第2放電通路限制單元38和第3放電通路限制單元39之間的短路不容易發(fā)生。另外，如圖21所示，在第2支持單元10上，可形成使容納鉚釘41的頭部部分的體積增大的凹部44。另外，如圖22所示，還可形成使容納鉚釘41的頭部部分的體積更為增大的凹部45，此凹部45的壁面，使與頭部部分離開的部分最大。
如圖23所示，在氣體放電管47中，第1支持單元7和第2支持單元10和第3支持單元14，利用向著管軸G方向釘入的金屬制鉚釘48達到一體化。于是，氣體放電管47，因為不采用第1底座引線9C，具有不使第1底座引線9C從底座5突出的結構。結果，可以可靠地不向第1放電通路限制單元16供電，底座引線根數的減少，在燈動作中可以增加對抗底座引線的熔解部分發(fā)生熱膨脹的強度。另外，對于與圖17所示的氣體放電管37的結構實質上共通的部分賦予同一符號，其說明省略。
如圖24及25所示，在氣體放電管50中，使第2放電通路限制板51與電絕緣單元(第3支持單元)14的里面相接配置，利用金屬鉚釘52將第2放電通路限制板51固定于電絕緣單元14。由此，使電絕緣單元14與第2放電通路限制板51達到一體化。此外，在第2支持單元10的上面相接配置第3放電通路限制單元53，利用空間使第2放電通路限制板51和第3放電通路限制單元53分離。并且，第2放電通路限制板51，經鉚釘52與第4底座引線9B電連接，第3放電通路限制單元53，立在底座5內的第5底座引線9E的前端部分電連接。
如圖26及圖27所示，在氣體放電管55中，在第2支持單元10和第3支持單元14與第3支持單元14之間加入一個圓板狀的陶瓷制的隔板56。于是，在此隔板56的上面相接配置第2放電通路限制單元38，在其里面相接配置第3放電通路限制單元39，以隔板56和第2支持單元10夾住第3放電通路限制單元39固定。如采用這種結構，不需要利用鉚釘等將隔板56固定于第2支持單元10上。
如圖30及圖31所示，氣體放電管60是側窗型(side-on)重氫燈，此放電管60具有一個其中封入大約數百Pa的重氫氣體的玻璃制的密封容器62，此密封容器62的構成包括一端側封死的圓筒狀的側管63和將此側管63的另一端側封死的底座65，側管63的一部分用作光的光出射窗64。于是，在此密封容器62內容納發(fā)光單元組裝體66。
此發(fā)光單元組裝體66，具有一個由電絕緣的陶瓷制作的圓板狀的電絕緣單元(第1支持單元)67。在此電絕緣單元67的前部形成的凹部67a容納陽極板(陽極單元)68。此陽極板68的背面與立在底座65內的在管軸G方向上延伸的陽極用底座引線(第1底座引線)9A的前端部分電連接。另外，貫穿第1底座引線9A的陶瓷制的裝填單元69嵌入第1支持單元67。
另外，發(fā)光單元組裝體66，具有由電絕緣的陶瓷制作的圓板狀的電絕緣單元(第2支持單元)70。此第2支持單元70在相對管軸G垂直的方向重疊固定于第1支持單元67之上。另外，在此第1支持單元67的前面和第2支持單元70的背面之間夾住第2放電通路限制板72固定，使第2放電通路限制板72和陽極板68面對面。
在此第2放電通路限制板72的中央處形成用來使放電通路收窄的直徑0.2mm的小孔(第2開口)73。另外，在放電通路限制板72上左右設置有2個引線單元72a，各引線單元72a，分別與立在底座65內的放電通路限制板用底座引線(第4底座引線)9B的前端部分電連接。
在第2支持單元70上，形成導電金屬(比如，鉬、鎢或由它們構成的合金)制作的用來從側方裝填第1放電通路限制單元76的在與管軸G的垂直方向上延伸的裝填口77。為了在此第1放電通路限制單元76中收窄放電通路，形成比第2開口73 徑更大的第1開口78，此第1開口78，與第2開口73位于同一管軸G上。
此第1開口78，具有在管軸G方向上延伸用來生成良好的電弧球的漏斗狀的部分78a，此漏斗狀的部分78a從光出射窗64向著陽極板68縮徑(口徑收縮)。具體說，在光出射窗64側形成直徑為3.2mm，在陽極板8側，形成具有開口面積比第2開口73更大的直徑為1mm的開口。這樣一來，放電通路由第1開口78和第2開口73協(xié)同收窄。
在第2支持單元70的前面相接配置有導電板79，此導電板79由貫穿第1及第2支持單元67、70的鉚釘75固定(參照圖32)。另外，在此導電板79上形成的開口與裝填 77一致而使第1放電通路限制單元76的裝填成為可能。另外，在導電板79在沿著第1支持單元67及第2支持單元70的表面延伸到后方的同時，與立在底座65內的貫穿第1支持單元67的放電通路限制板用底座引線(第3底座引線)9C的前端部分電連接。于是，在導電板79上相接配置有設置于第1放電通路限制單元76上的凸緣單元76a，通過將凸緣單元76a焊接到導電板19，可使導電板79和第1放電通路限制單元76達到一體化。
此處，第1放電通路限制單元76和第2放電通路限制板72，為了電絕緣，其間隔著一個空間部G。此外，為了使此絕緣可靠，第1放電通路限制單元76和第2支持單元70分離開。這在燈動作中當第1放電通路限制單元76及第2放電通路限制板72溫度變成高溫時，從第1放電通路限制單元76及第2放電通路限制板72產生濺射物及金屬蒸發(fā)物，可使此時的金屬蒸發(fā)物積極地附著到裝填口77的壁面。就是說，通過使第1放電通路限制單元76和第2支持單元70分隔開，可使金屬蒸發(fā)物的附著面積增大，由此可使第1放電通路限制單元76和第2放電通路限制板72之間的短路不容易發(fā)生。
另外，漏斗狀的部分78a的壁面加工成為鏡面。在此場合，此壁面可以是對鎢、鉬、鈀、鎳、鈦、金、銀或鉑等材料單體(或合金)就像研磨加工精整而成鏡面，或是也可以以上述材料單體或合金作為主材，或以陶瓷作為主材經過鍍敷處理、蒸涂處理等在上述材料上施加涂層進行精整。由此，由電弧球產生的發(fā)光在漏斗狀的部分78a的鏡面上反射，向著光出射窗64聚光而達到增加亮度。
在發(fā)光單元組裝體66中，在光出射窗64側離開光路的位置處配置陰極單元80，陰極單元80的兩端分別經圖中未示出的連接引線與立在底座65內的陰極單元用底座引線(第2底座引線)9D的前端部分電連接。在此陰極單元80中產生熱電子，具體說此陰極單元80具有在管軸G方向上延伸使熱電子產生的鎢制的線圈單元。
此外，此陰極單元80，容納于罩蓋狀的金屬制的前蓋81內。此前蓋81，通過把在其上設置的爪片81a插入到設置于第1支持單元67上的孔隙內(圖中未示出)之后彎曲固定。另外，在前蓋81中在與光出射窗64相對的部分上形成矩形的光通過口81b。
此外，在前蓋81內，在陰極單元80和第1放電通路限制單元76之間，在離開光路的位置處設置放電整流板82。此放電整流板82的電子射出窗82a形成為用來使熱電子通過的矩形的開口。
于是，放電整流板82，在將設置于放電整流板82上的爪片82b插入到設置于第1支持單元67上的孔隙(圖中未示出)之后通過彎曲固定。這樣，以前蓋81和放電整流板82包圍陰極單元80，使從陰極單元80出來的濺射物或蒸發(fā)物不會附著于光出射窗64上。
這種結構的發(fā)光單元組裝體66設置于密封容器62內，由于必須在從密封容器62內充滿數百Pa的重氫氣體，密封容器62與玻璃制的排氣管86形成一體。此排氣管86，在組裝最后工序中，一旦在密封容器82內的空氣抽凈并適當地充填規(guī)定壓力的重氫氣體之后，就借助焊接將其封死。此外，立在底座65內的底座引線9A～9D也可以全部套以陶瓷制的電絕緣管進行保護，至少以管子87A、87B包圍底座引線9A及9B。
因為這種結構的側窗型重氫放電管60的動作原理與上述的端窗型重氫燈1相同，其說明省略。另外，第1底座引線9C，是用來保持發(fā)光單元組裝體66，不用來向第1放電通路限制單元76進行供電。不過，在燈啟動中，也可從外部向第1底座引線9C供電。在此場合，在第2放電通路限制板72上施加比第1放電通路限制單元76更高的電壓。比如，在第2放電通路限制板72上施加120V的場合，在第1放電通路限制單元16上施加100V。這樣，在第1放電通路限制單元76和第2放電通路限制板72上施加的電壓不同使得在第1放電通路限制單元76和第2放電通路限制板72之間產生電場，對于從第1放電通路限制單元76的附近向第2放電通路限制板72積極地進行電子移動的場合有利。
下面對側窗型氣體放電管其他的實施方式予以說明，該說明只針對與實施方式10不同的部分，對于與實施方式10相同的結構部分賦予同一符號并省略其說明。
如圖33所示，在氣體放電管88中，為了達到對第1放電通路限制單元76的不供電狀態(tài)，不使導電板79與第1底座引線9C相連接。這樣一來，第1放電通路限制單元76處于與外部電源電氣不連接狀態(tài)。
如圖34、圖35及圖36所示，在氣體放電管89中，在第2放電通路限制板72的里面配置有電絕緣的陶瓷制的隔板90，在此隔板90的里面配置有第3放電通路限制板91。另外，隔板90和電絕緣板92夾住第3放電通路限制板91利用鉚釘93使第2放電通路限制板72和第3放電通路限制板91達到一體化。于是，第1支持單元67的前面和第2支持單元70的背面夾住第2放電通路限制板72固定。
在第3放電通路限制單元91的中央處形成用來收窄放電通路的第3開口94。此第3開口94，既可以與第2放電通路限制單元72的第2開口73直徑相同，也可以與其直徑不同。比如，在第2開口73為0.3mm的場合，如使第3開口91形成為0.1mm，可能使放電通路更狹窄，可以獲得更高的亮度。
另外，在燈動作中，如金屬鉚釘93溫度變得很高，從金屬鉚釘93的頭部部分產生濺射物及蒸發(fā)物。于是，如圖37所示，通過將電絕緣板92向著障壁92a突出，從鉚釘93發(fā)出的金屬蒸發(fā)物難以附著在第3放電通路限制板91上，由此可使經過金屬鉚釘93的第2放電通路限制單元72和第3放電通路限制單元91之間的短路不容易發(fā)生。另外，如圖38所示，在電絕緣板92的表面上設置有切入單元92b，可擴大金屬蒸發(fā)物的附著面積。同樣，如圖39所示，在電絕緣板92的里面上設置有切入單元92c，可擴大金屬蒸發(fā)物的附著面積。
如圖40、圖41所示，在氣體放電管95中，為了達到對第1放電通路限制單元76的不供電狀態(tài)，不使導電板79與第1底座引線9C相連接。這樣一來，第1放電通路限制單元76處于與外部電源電氣不連接狀態(tài)。于是，第1支持單元67和第2支持單元70可利用釘入光出射方向的金屬鉚釘96達到一體化。
如圖42及圖43所示，在氣體放電管97中，為了在第2放電通路限制單元72和第3放電通路限制單元91上施加不同的電位，第2放電通路限制單元72，與立在底座65內的第4底座引線9B的前端電連接。與此相對，第3放電通路限制單元91，與立在底座65內的第5底座引線9E的前端電連接。另外，符號87E表示保護底座引線9E的電絕緣的管子。
下面參照附圖對用來使上述的氣體放電管動作的各種電路予以說明。另外，在圖44～圖47中，符號C1、C2為陰極單元S用的端子，符號C3為陰極單元，符號C4為第2放電通路限制單元，符號C5為第3放電通路限制單元，符號1為主電源，符號2為觸發(fā)電源，符號3為陰極加熱用電源，符號4為晶閘管。另外，第1放電通路限制單元，因為是不供電狀態(tài)，在電路上不出現(xiàn)。
下面對圖44所示的第1驅動電路予以說明。首先，在端子C1和端子C2之間由電源3供給10W左右的功率加熱陰極單元S，利用觸發(fā)電源2對電容器A充電。之后，由主電源1在端子C1和陽極單元C3之間施加160V。于是，在估計陰極單元S已經充分加熱時，切換開關B，利用電容器A的供電，在C1和C3之間施加電壓350V，在端子C1和C4之間施加350V，并在C1和C5之間施加電壓350V。
此時，在陰極單元S和第2放電通路限制單元C4之間發(fā)生放電，在陰極單元S和第2放電通路限制單元C4之間電壓下降。由于這一電壓下降，第2放電通路限制單元C4和第3放電通路限制單元C5的電位差增大，在第2放電通路限制單元C4附近存在的帶電粒子向第3放電通路限制單元C5移動。其結果，在陰極單元S和第3放電通路限制單元C5之間發(fā)生放電，在陰極單元S和第3放電通路限制單元C5之間的電壓下降。另外，在陰極單元S和第2放電通路限制單元C4之間的放電繼續(xù)。
由于這一電壓下降，第3放電通路限制單元C5和陽極單元C3的電位差增大，在第3放電通路限制單元C5附近存在的帶電粒子向陽極單元C3移動。其結果，在陰極單元S和陽極單元C3之間發(fā)生啟動放電。另外，在陰極單元S和第2及第3放電通路限制單元C4、C5之間的放電繼續(xù)。于是，以這一啟動放電為起因，在陰極單元S和陽極單元C3之間的放電可由主電源1維持，燈繼續(xù)發(fā)亮。另外，在電容器A放電結束的時刻，啟動放電結束。
下面對圖45所示的第2驅動電路予以說明。首先，在端子C1和端子C2之間由電源3供給10W左右的功率加熱陰極單元S，利用觸發(fā)電源2對電容器A充電。之后，由主電源1在端子C1和陽極單元C3之間施加160V。于是，在估計陰極單元S已經充分加熱時，切換開關B，利用電容器A的供電，在C1和C3之間施加電壓350V，在C1和C4之間施加電壓350V，并在C1和C5之間施加電壓350V。
此時，在陰極單元S和第2放電通路限制單元C4之間發(fā)生放電，在陰極單元S和第2放電通路限制單元C4之間電壓下降。于是，如果設置于繼電器開關R1和第2放電通路限制單元C4之間的電流檢測單元檢測到在陰極單元S和第2放電通路限制單元C4之間通電，就打開繼電器開關R1，陰極單元S和第2放電通路限制單元C4之間的放電結束。
之后，在第2放電通路限制單元C4附近存在的帶電粒子向第3放電通路限制單元C5移動。其結果，在陰極單元S和第3放電通路限制單元C5之間電壓下降。于是，如果設置于繼電器開關R2和第3放電通路限制單元C5之間的電流檢測單元檢測到在陰極單元S和第3放電通路限制單元C5之間通電，就打開繼電器開關R2，陰極單元S和第3放電通路限制單元C5之間的放電結束。
之后，在第3放電通路限制單元C5附近存在的帶電粒子向陽極單元C3移動。其結果，在陰極單元S和陽極單元C3之間發(fā)生放電。于是，以這一啟動放電為起因，在陰極單元S和陽極單元C3之間的放電可由主電源1維持，燈繼續(xù)發(fā)亮。
下面對圖46所示的第3驅動電路予以說明。首先，在端子C1和端子C2之間由電源3供給10W左右的功率加熱陰極單元S。之后，利用主電源1對電容器A充電，在端子C1和陽極單元C3之間施加160V，由電阻P1、電阻P2及電阻P3形成電位梯度。于是，在估計陰極單元S已經充分加熱時，使切換開關B變?yōu)镺N，在從電容器A放出電荷的同時，利用脈沖變壓器T產生高壓脈沖。
此脈沖電壓，經各旁路電容器Q1～Q3分別施加于第2放電通路限制單元C4、第3放電通路限制單元C5及陽極單元C3。于是，在陰極單元S和第2放電通路限制單元C4之間、在第2放電通路限制單元C4和第3放電通路限制單元C5之間以及在第3放電通路限制單元C5和陽極單元C3之間發(fā)生啟動放電。于是，以這一啟動放電為起因，在陰極單元S和陽極單元C3之間的放電可由主電源1維持，燈繼續(xù)發(fā)亮。另外，利用設置于主電源1和陽極單元C3之間的電流檢測單元確認在陰極單元S和陽極單元C3之間形成放電之后，使繼電器開關R1變?yōu)殚_的狀態(tài)，啟動放電結束。
下面對圖47所示的第4驅動電路予以說明。首先，在端子C1和端子C2之間由電源3供給10W左右的功率加熱陰極單元S，利用觸發(fā)電源2對電容器A充電。之后，由主電源1在端子C1和陽極單元C3之間施加160V。于是，在估計陰極單元S已經充分加熱時，切換開關B，在C1和C3之間施加電壓350V，在端子C1和晶閘管4之間施加電壓350V。于是，通過產生觸發(fā)電壓晶閘管變?yōu)橥姞顟B(tài)，在C1和C4之間施加電壓350V，并在C1和C5之間施加電壓350V。
此時，利用電容器A上充電的電荷，在陰極單元S和第2放電通路限制單元C4之間發(fā)生放電，在陰極單元S和第2放電通路限制單元C4之間電壓下降。由于這一電壓下降，第2放電通路限制單元C4和第3放電通路限制單元C5的電位差增大，在第2放電通路限制單元C4附近存在的帶電粒子向第3放電通路限制單元C5移動。其結果，在陰極單元S和第3放電通路限制單元C5之間發(fā)生放電，在陰極單元S和第3放電通路限制單元C5之間的電壓下降。另外，在陰極單元S和第2放電通路限制單元C4之間的放電繼續(xù)。
由于這一電壓下降，第3放電通路限制單元C5和陽極單元C3的電位差增大，在第3放電通路限制單元C5附近存在的帶電粒子向陽極單元C3移動。其結果，在陰極單元S和陽極單元C3之間發(fā)生啟動放電。另外，在陰極單元S和第2及第3放電通路限制單元C4、C5之間的放電繼續(xù)。于是，以這一啟動放電為起因，在陰極單元S和陽極單元C3之間的放電可由主電源1維持，燈繼續(xù)發(fā)亮。另外，在C1和C4之間及C1和C5之間啟動放電分別結束。
本發(fā)明的氣體放電管，不限于上述的實施方式，比如，上述的第3放電通路限制單元39、53、91也可以由多個構成。
在上述的現(xiàn)有的氣體放電管中存在下面的課題。就是說，在各金屬隔板上不施加電壓，在各個金屬隔板上的小洞，只是用來使放電通路變窄。所以，確實可以通過收窄放電通路而使亮度提高，但正如在此公報中所所述的，小孔越小，不僅放電啟動電壓顯著提高，而且小孔的直徑及金屬隔板的個數也受到明顯的限制。
上述的放電管是可實現(xiàn)高亮度并且啟動性良好的氣體放電管。上述氣體放電管，是在密封容器內封入氣體，在通過在配置于密封容器內的陽極單元和陰極單元之間產生放電而從密封容器的光出射窗向外部射出規(guī)定的光的氣體放電管之中，具有配置于陽極單元和陰極單元之間的放電通路途中的使放電通路收窄的第1開口的第1放電通路限制單元；配置于放電限制單元和陽極單元之間的放電通路途中具有開口面積比第1開口更小的使放電通路收窄的第2開口的的同時還與外部電源電連接的第2放電通路限制單元以及配置于第1放電通路限制單元和第2放電通路限制單元之間的電絕緣單元。
在產生高亮度光的場合，當然只使收窄放電通路的開口部分變小是不行的，開口部分越小，燈啟動時的放電越困難。于是，為了提高燈的啟動性，必須在陰極單元和陽極單元之間產生很大的電位差，其結果，燈的壽命變短，這已為實驗確認。于是，在本發(fā)明的氣體放電管中，為了獲得高亮度光，第2放電通路限制單元的第2開口的開口面積比第1開口小，分階段使開口面積縮小。另外，為了使在放電通路收窄的同時燈的啟動性良好，從外部向第2放電通路限制單元施加規(guī)定的電壓。由此，在陰極單元和第2放電通路限制單元之間，因為可產生通過第1開口的積極的啟動放電，啟動時的放電容易通過第1及第2開口，在陰極單元和陽極單元之間的放電可以很快開始。利用這樣的結構，為了促進亮度的提高，即使不顯著提高啟動時的電壓，也可在保持良好啟動性的同時，容易促進放電限制單元的開口面積的進一步縮小。
另外，第1放電通路限制單元與外部電源最好是處于非電連接狀態(tài)。在采用這種結構的場合，可減少電源導入的引線數。
另外，在第1放電通路限制單元與外部電源處于電連接狀態(tài)的場合，最好是第2放電通路限制單元上施加的電壓比第1放電通路限制單元上的高。在采用這種結構的場合，可相應于陰極單元和陽極單元之間的電位差在第1放電通路限制單元和第2放電通路限制單元之間施加合適的放電啟動電壓，可以使啟動放電平穩(wěn)發(fā)生。
另外，第1放電通路限制單元的第1開口，最好是具有從光出射窗向著陽極單元縮徑的漏斗狀的部分。由于此漏斗狀的部分，對第1開口的放電容易收斂，可使電弧球在此部分中可靠地發(fā)生，可適當地防止電弧球的擴大。
另外，最好是使第2放電通路限制單元與電絕緣的支持單元相接配置。在采用這種結構的場合，在密封容器中可使放電通路限制單元配置成為穩(wěn)定狀態(tài)。
另外，最好是將第2放電通路限制單元夾在電絕緣單元和支持單元之間固定。這種結構，是考慮到氣體放電管的組裝的作業(yè)性，使第2放電通路限制單元可以可靠地固定于密封容器內。另外，可以防止在燈動作中第2放電通路限制單元溫度變?yōu)楦邷貢r引起的熱膨脹所導致的放電電路限制單元的移動。
另外，最好是還具有配置于第2放電通路限制單元和陰極單元之間的放電通路途中的使放電通路收窄的第3開口的第3放電通路限制單元。這是可以通過各放電電路限制單元的各開口的協(xié)同動作使放大電路階段性地縮小的結構，可以獲得亮度和啟動性的更進一步的提高。
另外，最好是在第2放電通路限制單元和第3放電通路限制單元之間配置電絕緣單元。在采用這種結構的場合，可在第2放電通路限制單元和第3放電通路限制單元上分別施加不同的電壓，使啟動性良好。
另外，在第3放電通路限制單元與外部電源處于電連接狀態(tài)的場合，最好是第3放電通路限制單元上施加的電壓比第2放電通路限制單元上的高。在采用這種結構的場合，可相應于陰極單元和陽極單元之間的電位差在第2放電通路限制單元和第3放電通路限制單元之間施加合適的放電啟動電壓，可以使啟動放電平穩(wěn)發(fā)生。
另外，最好是使第3放電通路限制單元與電絕緣的支持單元相接配置。在采用這種結構的場合，在密封容器中可使第3放電通路限制單元配置成為穩(wěn)定狀態(tài)。
另外，最好是將第3放電通路限制單元夾在電絕緣單元和支持單元之間固定。這種結構，是在考慮到氣體放電管的組裝的作業(yè)性之外使第3放電通路限制單元可以可靠地固定于密封容器內。另外，可以防止在燈動作中第3放電通路限制單元溫度變?yōu)楦邷貢r引起的熱膨脹所導致的放電電路限制單元的移動。
另外，實現(xiàn)高亮度的同時使啟動性良好的氣體放電管也可以使第2開口變大。
就是說，這種結構的氣體放電管的特征在于，是在密封容器內封入氣體，在通過在配置于密封容器內的陽極單元和陰極單元之間產生放電而從密封容器的光出射窗向外部射出規(guī)定的光的氣體放電管，具有配置于陽極單元和陰極單元之間的放電通路途中的使放電通路收窄的第1開口的第1放電通路限制單元；配置于第1放電限制單元和陽極單元之間的放電通路途中具有開口面積比第1開口更小的使放電通路收窄的第2開口的的同時還與外部電源電連接的第2放電通路限制單元以及配置于第1放電通路限制單元和第2放電通路限制單元之間的電絕緣單元。
在產生高亮度光的場合，當然只使收窄放電通路的開口部分變小是不行的，由于放電電路限制單元加多，燈啟動時的放電困難，并且，由于開口部分變小，燈啟動時的放電變得困難。另外，為了提高燈的啟動性，必須在陰極單元和陽極單元之間產生很大的電位差，其結果，燈的壽命變短，這已為實驗確認。于是，在本發(fā)明的氣體放電管中，為了獲得高亮度光，通過第1開口和第2開口的協(xié)同動作使放電通路變窄。另外，為了使在放電通路收窄的同時燈的啟動性保持良好，從外部向第2放電通路限制單元施加規(guī)定的電壓。由此，可產生通過第1開口的積極的啟動放電。并且，由于第2開口的面積，與第1開口相同，或是比第1開口的面積更大，第2開口不會對燈啟動時的放電進行限制。由此，啟動時的放電容易通過第1及第2開口，在陰極單元和陽極單元之間的放電可以很快開始。利用這樣的結構，為了即使不顯著提高啟動時的電壓可保持良好啟動性的同時，可增多放電電路限制單元促進高亮度化。
下面對這種類型的氣體放電管予以說明。
如圖48及圖49所示，氣體放電管1是端窗型重氫燈。如圖50及圖51所示，在此電絕緣單元7上配置有陽極板(陽極單元)8。另外，也可以由設置于電絕緣單元7上的凸部7a的上面和后述的第2支持單元10的里面夾持主體單元8a固定(參照圖56)。如圖48及圖49所示，發(fā)光單元組裝體6具有由電絕緣的陶瓷制作的圓板狀的電絕緣單元(第2支持單元)10。通過使第2支持單元10的上面與圓板狀的金屬制的放電通路限制板(第2放電通路限制單元)12相接而使陽極板8的主體單元8a和放電通路限制板12面對面。
如圖52所示，在放電通路限制板12的中央處形成用來使放電通路收窄的直徑0.5mm的小孔(第2開口)13。另外，在放電通路限制板12上設置有2個引線單元12a，各引線單元12a，分別與立在底座5內的放電通路限制板用底座引線(第4底座引線)9B的前端部分電連接。
如圖48、圖49及圖53所示，發(fā)光單元組裝體6具有由電絕緣的陶瓷制作的圓板狀的電絕緣單元(第3支持單元)14。此第3支持單元14重疊載置于第2支持單元10之上形成，與第2支持單元10直徑相同。于是，由第3支持單元14的下面和第2放電通路限制板12夾持固定。另外，第2放電通路限制板12也可容納于在第2支持單元10的上面形成的凹部10a內，使第2放電通路限制板12的就位性提高。(參照圖57)。
在此第3支持單元14的中央形成有由導電金屬(比如，鉬、鎢或這些金屬的合金)制作的用來裝填第1放電通路限制單元16的裝填口17。為了在此第1放電通路限制單元16中收窄放電通路，形成與第2開口13直徑相同的第1開口18，此第1開口18，位于與第2開口13同一管軸G上。
此第1開口18，具有在管軸G方向上延伸用來生成良好的電弧球的漏斗狀的部分18a，此漏斗狀的部分18a從光出射窗4向著陽極板8縮徑(口徑收縮)。具體說，在光出射窗4側形成直徑為3.2mm，在陽極板8側，形成具有與第2開口13直徑相同的開口面積的直徑為0.5mm的開口。
這樣一來，放電通路由第1開口18和第2開口13協(xié)同收窄，由于第2開口13與第1開口18直徑相同，燈啟動時的放電不會受到第2開口13的限制。因此，為促進高亮度化，即使是增加放電限制單元的數目，也不會限制燈啟動時的放電。
在第3支持單元14的上面相接配置有導電板19，通過使在此導電板19上形成的開口19a與裝填口17一致而使第1放電通路限制單元16的裝填成為可能。另外，在導電板19上設置有兩根引線單元19b，各引線單元19b，分別與立在底座5內的放電通路限制板用底座引線(第3底座引線)9C的前端部分電連接(參照圖49及圖54)。于是，在導電板19上面相接配置有設置于第1放電通路限制單元16上的凸緣單元16a，通過將凸緣單元16a焊接到導電板19，可使導電板19和第1放電通路限制單元16成為一體。
此處，第1放電通路限制單元16和第2放電通路限制單元12，為了電絕緣，其間隔著一個空間單元G。此外，為了使此絕緣可靠，第1放電通路限制單元16和第3支持單元14分離開。這在燈動作中當第1放電通路限制單元16及第2放電通路限制單元12溫度變成高溫時，從第1放電通路限制單元16及裝填口17產生濺射物及金屬蒸發(fā)物，可使此時的金屬蒸發(fā)物積極地附著到裝填口17的壁面。就是說，通過使第1放電通路限制單元16和第3支持單元14分隔開，可使金屬蒸發(fā)物的附著面積增大，由此可使第1放電通路限制單元16和第2放電通路限制單元12之間的短路不容易發(fā)生。
如圖48及圖55所示，在發(fā)光單元組裝體6中，在光出射窗4側離開光路的位置處配置陰極單元20，此陰極單元20的兩端分別與立在底座5內貫穿各支持單元7、10、14的陰極單元用底座引線(第2底座引線)9D的前端部分電連接。
上述類型的氣體放電管1是用來促進高亮度化的結構，即使是不顯著提高燈啟動時的電壓，也可在保持良好啟動性的同時，加多放電通路限制單元而促進高亮度化。
另外，作為氣體放電管1的另一種形態(tài)，如圖58所示，第2開口13的直徑為1mm，與靠近第2開口13的位置的第1開口18的開口面積相比，即使是第1開口18的開口面積大的場合，光量可進一步的增加。
此端窗型重氫放電管1的動作與前述的氣體放電管的動作相同，詳細說的話，首先，在放電前的大約20秒的時間內從外部電源經底座引線9D向陰極單元20供給大約10W的功率，使陰極單元20的線圈單元20a預熱。之后，在陰極單元20和陽極板8之間施加大約160V的電壓而為放電做好準備。
在準備好之后，從外部電源經由底座引線9B向第2放電通路限制板12施加350V左右的電壓。另外，第1放電通路限制單元16繼續(xù)維持不供電狀態(tài)。如此，在陰極單元20和第2放電通路限制板12之間以及陰極單元20和陽極板8之間順序發(fā)生放電。這樣，通過積極地產生這樣的階段性的放電，即使是在2個放電通路限制單元12、16使放電通路收窄的場合，在陰極單元20和陽極板8之間也可以發(fā)生可靠的啟動放電。
如發(fā)生這種啟動放電，在陰極單元20和陽極板8之間維持電弧放電，在收窄放電通路的開口13、18之內分別產生電弧球。于是，從此電弧球取出的紫外線，作為亮度極高的光線透過光出射窗4向外部射出。根據實驗，已經確認，具有直徑1mm的開口的現(xiàn)有的重氫燈和圖48以后的重氫燈1，亮度可以提高近3倍。
如圖59所示，在圖48以下所示的氣體放電管30中，第1支持單元7和第2支持單元10和第3支持單元14，利用向著管軸G方向釘入的金屬制鉚釘31達到一體化。于是，此氣體放電管30，因為不采用第1底座引線9C，具有不使第1底座引線9C從底座5突出的結構，從底座5突出的底座引線根數變?yōu)?根。所以，利用底座引線的突出根數可以很簡單地在燈交換時對第1放電通路限制單元16的供電/不供電進行識別。底座引線數的減少，在燈動作中，可以增加對抗底座引線的熔解部分發(fā)生熱膨脹的強度。
如圖12及13所示，在圖48以下所示的氣體放電管33中，第2支持單元10和第3支持單元14，不是夾住第2放電通路限制板12固定，第2放電通路限制板12只與底座引線9B的前端焊接，使其載置于第2支持單元10之上。由此，可使第1放電通路限制單元16及第2放電通路限制板12放熱增加，使第1放電通路限制單元16及放電通路限制板12的濺射物及蒸發(fā)物減少，可以長時間穩(wěn)定地維持燈的特性。
如圖62及63所示，在圖48以下所示的氣體放電管35中，使第2放電通路限制板12A與電絕緣單元(第3支持單元)14的里面相接配置，利用金屬鉚釘36將第2放電通路限制板12A固定于電絕緣單元14。由此，使電絕緣單元14與第2放電通路限制板12A達到一體化。于是，在組裝作業(yè)時，將鉚釘36與底座引線9B的前端電連接。通過這樣的結構，可以省略陶瓷制的第2支持單元10，可以將支持單元從3個減少到2個。另外，可使第2放電通路限制單元12A及陽極板8的放熱增加，可使第2放電通路限制板12A及陽極板8的濺射物及蒸發(fā)物減少，可以長時間穩(wěn)定地維持燈的特性。
如圖64、65及66所示，在圖48以下所示的氣體放電管37中，在圓板狀的第2放電通路限制單元38與圓板狀的第3放電通路限制單元39之間加入一個圓板狀的陶瓷制的隔板40進行電絕緣。于是，隔板40，利用金屬鉚釘41固定于第2支持單元10上。另外，第2放電通路限制單元38和第3放電通路限制單元39和隔板40，由第2支持單元10及第3支持單元14夾住固定。
此外，如圖64及圖67所示，為了在第2放電通路限制單元38和第3放電通路限制單元39上施加不同的電位，第2放電通路限制單元38，經引線單元38a與立在底座5內的第4底座引線9B的前端電連接。與此相對，第3放電通路限制單元39，經引線單元39a與立在底座5內的第5底座引線9E的前端電連接。另外，符號27E表示保護底座引線9E的電絕緣的管子。
另外，在第3放電通路限制單元39上施加高電壓。比如，在第3放電通路限制板39上施加140V的場合，在第2放電通路限制單元38上施加120V。這樣，在第2放電通路限制單元38和第3放電通路限制單元39上施加的電壓不同使得在第2放電通路限制單元38和第3放電通路限制單元39之間產生電場，對于從第2放電通路限制單元38的附近向第3放電通路限制單元39積極地進行電子移動的場合有利。
于是，在第3放電通路限制單元39的中央處形成用來收窄放電通路的第3開口42。由此，在第3放電通路限制單元39的第3開口42內產生電弧球，可達到更進一步的高亮度化。另外，此第3開口42，既可以與第2放電通路限制單元38的第2開口13直徑相同，也可以與其直徑不同。
另外，在燈動作中，如金屬鉚釘41溫度變得很高，從金屬鉚釘41的頭部部分產生濺射物及蒸發(fā)物。于是，如圖68所示，通過將鉚釘41的端部容納于設置于第2支持單元10上的凹部43內，可使金屬蒸發(fā)物的附著面積增大，由此可使經過金屬鉚釘41的第2放電通路限制單元38和第3放電通路限制單元39之間的短路不容易發(fā)生。另外，如圖69所示，在第2支持單元10上，可形成使容納鉚釘41的頭部部分的體積增大的凹部44。另外，如圖70所示，還可形成使容納鉚釘41的頭部部分的體積更為增大的凹部45，此凹部45的壁面，使與頭部部分離開的部分最大。
如圖71所示，在氣體放電管47中，第1支持單元7和第2支持單元10和第3支持單元14，利用向著管軸G方向釘入的金屬制鉚釘48達到一體化。于是，氣體放電管47，因為不采用第1底座引線9C，具有不使第1底座引線9C從底座5突出的結構。結果，可以可靠地不向第1放電通路限制單元16供電，底座引線根數的減少，在燈動作中可以增加對抗底座引線的熔解部分發(fā)生熱膨脹的強度。另外，對于與圖65所示的氣體放電管37的結構實質上相同的部分賦予同一符號，其說明省略。
如圖72及73所示，在氣體放電管50中，使第2放電通路限制板51與電絕緣單元(第3支持單元)14的里面相接配置，利用金屬鉚釘52將第2放電通路限制單元51固定于電絕緣單元14。由此，使電絕緣單元14與第2放電通路限制單元51達到一體化。此外，在第2支持單元10的上面相接配置第3放電通路限制單元53，利用空間使第2放電通路限制單元51和第3放電通路限制單元53分離。并且，第2放電通路限制單元51，經鉚釘52與第4底座引線9B電連接，第3放電通路限制單元53，立在底座5內的第5底座引線9E的前端部分電連接。
如圖74及圖75所示，在氣體放電管55中，在第2支持單元10和第3支持單元14與第3支持單元14之間加入一個圓板狀的陶瓷制的隔板56。于是，在此隔板56的上面相接配置第2放電通路限制單元38，在其里面相接配置第3放電通路限制單元39，以隔板56和第2支持單元10夾住第3放電通路限制單元39固定。如采用這種結構，不需要利用鉚釘等將隔板56固定于第2支持單元10上。
如圖76及圖77所示，在氣體放電管58中，在第2支持單元10和第3支持單元14之間加入一個圓板狀的陶瓷制的隔板59。于是，在此隔板59的上面相接配置第2放電通路限制單元38，在第2支持單元10的上面相接配置第3放電通路限制單元39。其結果，利用空間和隔板59使第2放電通路限制單元38和第3放電通路限制單元39分離，不需要利用鉚釘等將隔板59固定于第2支持單元10上。
如圖78及圖79所示，氣體放電管60是側窗型重氫燈，此放電管60具有一個其中封入大約數百Pa的重氫氣體的玻璃制的密封容器62，此密封容器62的構成包括一端側封死的圓筒狀的側管63和將此側管63的另一端側封死的底座65，側管63的一部分用作光的光出射窗64。于是，在此密封容器62內容納發(fā)光單元組裝體66。
此發(fā)光單元組裝體66，具有一個由電絕緣的陶瓷制作的圓板狀的電絕緣單元(第1支持單元)67。在此電絕緣單元67的前部形成的凹部67a容納陽極板(陽極單元)68。此陽極板68的背面與立在底座65內的在管軸G方向上延伸的陽極用底座引線(第1底座引線)9A的前端部分電連接。另外，貫穿第1底座引線9A的陶瓷制的裝填單元69嵌入第1支持單元67。
另外，發(fā)光單元組裝體66，具有由電絕緣的陶瓷制作的圓板狀的電絕緣單元(第2支持單元)70。此第2支持單元70在相對管軸G垂直的方向重疊固定于第1支持單元67之上。另外，在此第1支持單元67的前面和第2支持單元70的背面之間夾住第2放電通路限制單元72固定，使第2放電通路限制單元72和陽極板68面對面。
在此第2放電通路限制單元72的中央處形成用來使放電通路收窄的直徑0.Smm的小孔(第2開口)73。另外，在放電通路限制板72上左右設置有2個引線單元72a，各引線單元72a，分別與立在底座65內的放電通路限制板用底座引線(第4底座引線)9B的前端部分電連接。
在第2支持單元70上，形成導電金屬(比如，鉬、鎢或這些金屬的合金)制作的用來從側方裝填第1放電通路限制單元76的在與管軸G的垂直方向上延伸的裝填口77。為了在此第1放電通路限制單元76中收窄放電通路，形成與第2開口73直徑相同的第1開口78，此第1開口78，位于與第2開口73同一管軸G上。
此第1開口78，具有在管軸G方向上延伸用來生成良好的電弧球的漏斗狀的部分78a，此漏斗狀的部分78a從光出射窗64向著陽極板68縮徑(口徑收縮)。具體說，在光出射窗64側形成直徑為3.2mm，在陽極板8側，形成具有開口面積與第2開口73相同的直徑為0.5mm的開口。這樣一來，放電通路由第1開口78和第2開口73協(xié)同收窄。
在第2支持單元70的前面相接配置有導電板79，此導電板79由貫穿第1及第2支持單元67、70的鉚釘75固定(參照圖80)。另外，在此導電板79上形成的開口與裝填口77一致而使第1放電通路限制單元76的裝填成為可能。另外，在導電板79在沿著第1支持單元67及第2支持單元70的表面延伸到后方的同時，與立在底座65內的貫穿第1支持單元67的放電通路限制板用底座引線(第3底座引線)9C的前端部分電連接。于是，在導電板79上相接配置有設置于第1放電通路限制單元76上的凸緣單元76a，通過將凸緣單元76a焊接到導電板19，可使導電板79和第1放電通路限制單元76達到一體化。
此處，第1放電通路限制單元76和第2放電通路限制單元72，為了電絕緣，其間隔著一個空間單元G。此外，為了使此絕緣可靠，第1放電通路限制單元76和第2支持單元70分離開。這在燈動作中當第1放電通路限制單元76及第2放電通路限制單元72溫度變成高溫時，從第1放電通路限制單元76及第2放電通路限制單元72產生濺射物及金屬蒸發(fā)物，可使此時的金屬蒸發(fā)物積極地附著到裝填口77的壁面。就是說，通過使第1放電通路限制單元76和第2支持單元70分隔開，可使金屬蒸發(fā)物的附著面積增大，由此可使第1放電通路限制單元76和第2放電通路限制單元72之間的短路不容易發(fā)生。
另外，漏斗狀的部分78a的壁面加工成為鏡面。在此場合，此壁面可以是對鎢、鉬、鈀、鎳、鈦、金、銀或鉑等材料單體(或合金)就像研磨加工精整而成鏡面，或是也可以以上述材料單體或合金作為主材，或以陶瓷作為主材經過鍍敷處理、蒸涂處理等在上述材料上施加涂層進行精整。由此，由電弧球產生的發(fā)光在漏斗狀的部分78a的鏡面上反射，向著光出射窗64聚光而達到增加亮度。
在發(fā)光單元組裝體66中，在光出射窗64側離開光路的位置處配置陰極單元80，陰極單元80的兩端分別經圖中未示出的連接引線與立在底座65內的陰極單元用底座引線(第2底座引線)9D的前端部分電連接。在此陰極單元80中產生熱電子，具體說，此陰極單元80具有在管軸G方向上延伸使熱電子產生的鎢制的線圈單元。
此外，此陰極單元80，容納于罩蓋狀的金屬制的前蓋81內。此前蓋81，在其上設置的爪片81a插入到設置于第1支持單元67上的孔隙內(圖中未示出)之后通過彎曲固定。另外，在前蓋81中在與光出射窗64相對的部分上形成矩形的光通過口81b。
此外，在前蓋81內，在陰極單元80和第1放電通路限制單元76之間，在離開光路的位置處設置放電整流板82。此放電整流板82的電子射出窗82a形成為用來使熱電子通過的矩形的開口。于是，放電整流板82，在將設置于放電整流板82上的爪片82b插入到設置于第1支持單元67上的孔隙(圖中未示出)之后通過彎曲固定。這樣，以前蓋81和放電整流板82包圍陰極單元80，使從陰極單元80出來的濺射物或蒸發(fā)物不會附著于光出射窗64上。
這種結構的發(fā)光單元組裝體66設置于密封容器62內，由于必須在從密封容器62內充滿數百Pa的重氫氣體，密封容器62與玻璃制的排氣管86形成一體。此排氣管86，在組裝最后工序中，一旦在密封容器82內的空氣抽凈并適當地充填規(guī)定壓力的重氫氣體之后，就藉助焊接將其封死。此外，立在底座65內的底座引線9A～9D也可以全部套以陶瓷制的電絕緣管進行保護，至少以管子87A、87B包圍底座引線9A及9B。
因為這種結構的側窗型重氫放電管60的動作原理與上述的端窗型重氫燈1相同，其說明省略。另外，第1底座引線9C，是用來保持發(fā)光單元組裝體66，不用來向第1放電通路限制單元76進行供電。不過，在燈啟動中，也可從外部向第1底座引線9C供電。在此場合，在第2放電通路限制板72上施加比第1放電通路限制單元76更高的電壓。
比如，在第2放電通路限制單元72上施加140V的場合，在第1放電通路限制單元16上施加120V。這樣，在第1放電通路限制單元76和第2放電通路限制單元72上施加的電壓不同使得在第1放電通路限制單元76和第2放電通路限制板72之間產生電場，對于從第1放電通路限制單元76的附近向第2放電通路限制板72積極地進行電子移動的場合有利。
如圖81所示，在圖48以下所示的氣體放電管88中，在本示例中是端窗型，為了達到對第1放電通路限制單元76的不供電狀態(tài)，不使導電板79與第1底座引線9C相連接。這樣一來，第1放電通路限制單元76處于與外部電源電氣不連接狀態(tài)。
如圖82、圖83及圖84所示，在氣體放電管89中，在第2放電通路限制單元72的里面配置有電絕緣的陶瓷制的隔板90，在此隔板90的里面配置有第3放電通路限制板91。另外，隔板90和電絕緣板92夾住第3放電通路限制板91利用鉚釘93使第2放電通路限制單元72和第3放電通路限制板91達到一體化。于是，第1支持單元67的前面和第2支持單元70的背面夾住第2放電通路限制板72固定。
此外，在第3放電通路限制單元91的中央處形成用來收窄放電通路的第3開口94。由此，在第3放電通路限制單元91的開口94內產生電弧球，可達到更進一步的高亮度化。另外，此第3開口94，既可以與第2放電通路限制單元72的第2開口73直徑相同，也可以與其直徑不同。
另外，在燈動作中，如金屬鉚釘93溫度變得很高，從金屬鉚釘93的頭部部分產生濺射物及蒸發(fā)物。于是，如圖85所示，通過將電絕緣板92向著障壁92a突出，從鉚釘93發(fā)出的金屬蒸發(fā)物難以附著在第3放電通路限制板91上，由此可使經過金屬鉚釘93的第2放電通路限制單元72和第3放電通路限制單元91之間的短路不容易發(fā)生。另外，如圖86所示，在電絕緣板92的表面上設置有切入單元92b，可擴大金屬蒸發(fā)物的附著面積。同樣，如圖87所示，在電絕緣板92的里面上設置有切入單元92c，可擴大金屬蒸發(fā)物的附著面積。

如圖88、圖89所示，在氣體放電管95中，為了達到對第1放電通路限制單元76的不供電狀態(tài)，不使導電板79與第1底座引線9C相連接。這樣一來，第1放電通路限制單元76處于與外部電源電氣不連接狀態(tài)。于是，第1支持單元67和第2支持單元70可利用釘入光出射方向的金屬鉚釘96達到一體化。
[實施方式281如圖90及圖91所示，在氣體放電管97中，為了在第2放電通路限制單元72和第3放電通路限制單元91上施加不同的電位，第2放電通路限制單元72，與立在底座65內的第4底座引線9B的前端電連接。與此相對，第3放電通路限制單元91，與立在底座65內的第5底座引線9E的前端電連接。另外，符號87E表示保護底座引線9E的電絕緣的管子。
本發(fā)明涉及的氣體放電管，不限定于上述的實施方式，比如，上述的第3放電通路限制單元39、53、91也可以由多個構成。
上述的氣體放電管，由于具有以上的結構，可以獲得如下的效果。就是說，由于是在密封容器內封入氣體，在通過在配置于密封容器內的陽極單元和陰極單元之間產生放電而從密封容器的光出射窗向外部射出規(guī)定的光的氣體放電管之中，具有配置于陽極單元和陰極單元之間的放電通路途中的使放電通路收窄的第1開口的第1放電通路限制單元；配置于放電限制單元和陽極單元之間的放電通路途中具有開口面積比第1開口更小的使放電通路收窄的第2開口的的同時還與外部電源電連接的第2放電通路限制單元以及配置于第1放電通路限制單元和第2放電通路限制單元之間的電絕緣單元，可以在實現(xiàn)高亮度化的同時具有良好的啟動性。
另外，關于用來使圖48以下所示的氣體放電管動作的各種電路，與圖44～圖47所示的相同。
本發(fā)明可在氣體放電管中利用。
權利要求
1.一種氣體放電管，是在密封容器內封入氣體，通過在配置于上述密封容器內的陽極單元和陰極單元之間產生放電，而從上述密封容器的光出射窗向外部射出規(guī)定的光的氣體放電管，其特征在于具有配置于上述陽極單元和上述陰極單元之間的放電通路途中，具有使上述放電通路收窄的第1開口的第1放電通路限制單元；配置于上述第1放電通路限制單元和上述陽極單元之間的放電通路途中，具有第二開口的第2放電通路限制單元；以及配置于上述第1放電通路限制單元和上述第2放電通路限制單元之間的電絕緣單元。
2.如權利要求1所述的氣體放電管，其特征在于上述第2放電通路限制單元與外部電源電連接。
3.如權利要求1所述的氣體放電管，其特征在于上述第2開口以比上述第1開口小的開口面積使上述放電通路收窄。
4.如權利要求1所述的氣體放電管，其特征在于上述第2開口以不小于上述第1開口的面積的開口面積使上述放電通路收窄。
5.如權利要求2所述的氣體放電管，其特征在于上述第1放電通路限制單元與上述外部電源處于電氣非連接狀態(tài)。
6.如權利要求2所述的氣體放電管，其特征在于，在上述第1放電通路限制單元與上述外部電源電連接時，在上述第2放電通路限制單元上施加比上述第1放電通路限制單元高的電壓。
7.如權利要求2所述的氣體放電管，其特征在于上述第1放電通路限制單元的上述第1開口具有從上述光出射窗向著上述陽極單元縮徑的漏斗狀的部分。
8.如權利要求1所述的氣體放電管，其特征在于上述第2放電通路限制單元與電絕緣的支持單元相接配置。
9.如權利要求8所述的氣體放電管，其特征在于上述第2放電通路限制單元夾在上述電絕緣單元和上述支持單元之間固定。
10.如權利要求1所述的氣體放電管，其特征在于還包括配置于上述第2放電通路限制單元和上述陽極單元之間的上述放電通路途中，使上述放電通路收窄的第3開口。
11.如權利要求10所述的氣體放電管，其特征在于在上述第2放電通路限制單元和上述第3放電通路限制單元之間配置有電絕緣單元。
12.如權利要求10所述的氣體放電管，其特征在于，在上述第3放電通路限制單元與上述外部電源電連接時，在上述第3放電通路限制單元上施加比上述第2放電通路限制單元高的電壓。
13.如權利要求10所述的氣體放電管，其特征在于上述第3放電通路限制單元與電絕緣單元相接配置。
14.如權利要求13所述的氣體放電管，其特征在于上述第3放電通路限制單元夾在上述電絕緣單元和上述支持單元之間固定。
15.一種放電管，其特征在于包括在陰極和陽極之間的熱電子的通過路徑內配置的2個以上的導電開口構件；和使上述導電開口構件電絕緣的絕緣體。
全文摘要
提供一種氣體放電管，其中包括在陰極和陽極之間的熱電子的通過路徑內配置的2個以上的導電開口構件和使上述導電開口構件電絕緣的絕緣體，可以進行高亮度的發(fā)光。特別是，通過恰當地設定熱電子通過路徑后段側的導電開口構件的開口面積，可提高其發(fā)光時的啟動性。
文檔編號H01J61/70GK1475025SQ01818860
公開日2004年2月11日 申請日期2001年11月15日 優(yōu)先權日2000年11月15日
發(fā)明者河合浩司, 伊藤喜延, 延 申請人:浜松光子學株式會社