專利名稱：氣體放電管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體放電管，尤其涉及用于作為光譜儀和色譜儀等的光源使用的氣體放電管。
背景技術(shù)：
以往，作為此領(lǐng)域的技術(shù)，有日本專利公開特開平6-310101號(hào)公報(bào)。此公報(bào)記載的氣體(重氫)放電管在陽極與陰極的放電路徑上配置2塊金屬隔板，各金屬隔板上形成有小孔，利用此小孔使放電路徑變窄。結(jié)果，能用放電路徑上的小孔取得高亮度的光。使金屬隔板為3塊以上，則能獲得更高的亮度，并且小孔越小，越能獲得高亮度的光。
發(fā)明的公開發(fā)明人對(duì)上述已有技術(shù)的研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)下面的課題。即，上述已有的氣體放電管中，各金屬隔板的小孔用于使放電路徑變窄，并可通過縮窄放電路徑，使亮度提高，但如上述公報(bào)所記載，小孔越小，必須使放電起動(dòng)電壓越顯著提高，因而小孔的直徑和金屬隔板的塊數(shù)受到明顯限制。
本發(fā)明是為解決上述課題而完成的，其目的為提供一種氣體放電管，實(shí)現(xiàn)高亮度化，同時(shí)也使起動(dòng)性良好。
本發(fā)明的氣體放電管，密封容器內(nèi)被封入氣體，并通過使密封容器內(nèi)配置的陽極部與陰極部之間產(chǎn)生放電，從密封容器的光出射窗往外部發(fā)出規(guī)定的光，其特征在于，具有配置在陽極部與陰極部之間放電路徑的中途并帶有使放電路徑變窄的第1開口的第1放電路徑限制部、配置在第1放電路徑限制部與陽極部之間的放電路徑中途并帶有使放電路徑變窄的第2開口的第2放電路徑限制部、以及配置在第1放電路徑限制部與第2放電路徑限制部之間而且電連接外部電源的第1放電路徑引導(dǎo)部。
氣體放電管中，要產(chǎn)生高亮度的光時(shí)，并非僅縮小使放電路徑變窄用的開口部分就可以，該部分越小，管起動(dòng)時(shí)的放電越難產(chǎn)生。而且，實(shí)驗(yàn)中查明為了提高管的起動(dòng)性，必須使陰極部與陽極部之間產(chǎn)生非常大的電位差，結(jié)果使管的壽命縮短。因此，本發(fā)明的氣體放電管為了即便讓放電路徑變窄也使管的起動(dòng)性良好，在第1放電路徑限制部與第2放電路徑限制部之間配置第1放電路徑引導(dǎo)部，并從外部對(duì)該第1放電路徑引導(dǎo)部施加電壓。由此，使陰極部與第1放電路徑引導(dǎo)部之間產(chǎn)生通過第1放電路徑限制部的第1開口的有源起動(dòng)放電。因而，起動(dòng)時(shí)的放電容易在第2開口內(nèi)通過，結(jié)果使陰極部與陽極部之間的放電快速起動(dòng)。所以，為了促進(jìn)高亮度化，即使不顯著提高管起動(dòng)時(shí)的電壓，也能在保持良好起動(dòng)性的情況下，容易地使放電路徑限制部的開口進(jìn)一步縮小面積。
此外，使第1放電路徑限制部與第2放電路徑限制部之間電絕緣為佳。采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，能使第1放電路徑限制部與第2放電路徑限制部電位不同，從而能提高管的起動(dòng)性。
又，最好使第1放電路徑引導(dǎo)部的頂端部分為圓錐形。采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，由于能在第1放電路徑限制部的頂端提高帶電粒子的密度，管的起動(dòng)性更好。
此外，最好在往光出射窗擴(kuò)展的杯狀部的底部形成第1和第2放電路徑限制部的第1和第2開口。采用這種結(jié)構(gòu)，則在第1和第2放電路徑限制部的杯狀部可靠地產(chǎn)生電弧球，并且因形成2個(gè)電弧球而達(dá)到亮度進(jìn)一步提高。
最好還具有配置在第2放電路徑限制部與陽極部之間的放電路徑之中并帶有使放電路徑變窄的第3開口的第3放電路徑限制部。這有助于產(chǎn)生高亮度的光。
使第2放電路徑限制部與第3放電路徑限制部之間電絕緣為佳。能使第2放電路徑限制部與第3放電路徑限制部電位不同，因而即使利用3個(gè)放電路徑限制部，也能提高管的起動(dòng)性。
最好在往光出射窗擴(kuò)展的杯狀部的底部形成第3放電路徑限制部的第3開口。采用這種結(jié)構(gòu)，則在第3放電路徑限制部的杯狀部可靠地產(chǎn)生電弧球，達(dá)到亮度進(jìn)一步提高。
最好具有配置在第2放電路徑限制部與第3放電路徑限制部之間而且電連接外部電源的第2放電路徑引導(dǎo)部。采用第2放電路徑引導(dǎo)部，能使利用3個(gè)放電路徑限制部時(shí)的管起動(dòng)性進(jìn)一步提高。
此外，最好第2放電路徑限制部的頂端部分為圓錐形。采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，由于能在第2放電路徑限制部的頂端提高帶電粒子的密度，管的起動(dòng)性更好。
第2放電路徑引導(dǎo)部以施加高于第1放電路徑引導(dǎo)部的電壓為佳。由此，能順暢地產(chǎn)生起動(dòng)放電。
本發(fā)明的氣體放電管，密封容器內(nèi)封入氣體，并通過使密封容器內(nèi)配置的陽極部與陰極部之間產(chǎn)生放電，從密封容器的光出射窗往外部發(fā)出規(guī)定的光，其特征在于，具有配置在陽極部與陰極部之間的放電路徑中途并帶有使放電路徑變窄的第1開口的第1放電路徑限制部、以及配置在第1放電路徑限制部與陽極部之間的放電路徑中途并帶有使放電路徑變窄的第2開口的第2放電路徑限制部，并且使第1放電路徑限制部與第2放電路徑限制部之間電絕緣。
此氣體放電管為了即便放電路徑變窄也讓管的起動(dòng)性良好，使第1放電路徑限制部與第2放電路徑限制部之間電絕緣。由此，能使第1放電路徑限制部與第2放電路徑限制部電位不同。因而，通過調(diào)整各電位，起動(dòng)時(shí)的放電容易在第2開口內(nèi)通過，結(jié)果使陰極部與陽極部之間的放電快速起動(dòng)。所以，為了促進(jìn)高亮度化，即使不顯著提高管起動(dòng)時(shí)的電壓，也能保持良好的起動(dòng)性，同時(shí)能容易地使放電路徑限制部的開口進(jìn)一步縮小面積。
此外，最好第2放電路徑限制部利用絕緣物對(duì)所述陰極部進(jìn)行遮蔽。這樣，能防止從陰極部蔓延到第2放電路徑限制部的放電而發(fā)生的異常放電。
最好在第2放電路徑限制部與陽極部之間設(shè)置對(duì)該第2放電路徑限制部和該陽極部定位用的、由絕緣物組成的筒狀間隔件。這樣，能謀求提高第2放電路徑限制部和陽極部的定位精度。
最好還具有配置在第2放電路徑限制部與陽極部之間的放電路徑中途并帶有使放電路徑變窄的第3開口的第3放電路徑限制部，并且使第1、第2和第3放電路徑限制部相互電絕緣。這樣，具有第3放電路徑限制部，能謀求進(jìn)一步提高亮度。這時(shí)，由于第1、第2和第3放電路徑限制部相互電絕緣，能使第1、第2和第3放電路徑限制部分別電位不同。因而，通過調(diào)整各電位，起動(dòng)時(shí)的放電容易在第2和第3開口內(nèi)通過。結(jié)果，陰極與陽極之間的放電能迅速開始，即使利用3個(gè)放電路徑限制部，也能提高管的起動(dòng)性。
此外，最好第2和第3放電路徑限制部利用絕緣物對(duì)所述陰極部進(jìn)行遮蔽。這樣，能防止從陰極部蔓延到第2和第3放電路徑限制部而發(fā)生異常放電。
最好在第3放電路徑限制部與陽極部之間設(shè)置對(duì)該第3放電路徑限制部和陽極部定位用的、由絕緣物組成的筒狀間隔件。這樣，能謀求提高第3放電路徑限制部和陽極部的定位精度。
由下面的詳細(xì)說明和附圖可充分理解本發(fā)明。這些僅用于示例，不應(yīng)認(rèn)為限定本發(fā)明。
附圖的簡單說明

圖1是示出本發(fā)明的氣體放電管實(shí)施方式1的剖面圖。
圖2是圖1所示氣體放電管的橫截面圖。
圖3是示出本發(fā)明的氣體放電管實(shí)施方式2的剖面圖。
圖4是圖3所示氣體放電管的橫截面圖。
圖5是示出本發(fā)明的氣體放電管實(shí)施方式3的剖面圖。
圖6是圖5所示氣體放電管的橫截面圖。
圖7是示出本發(fā)明的氣體放電管實(shí)施方式4的剖面圖。
圖8是圖7所示氣體放電管的橫截面圖。
圖9是示出本發(fā)明的氣體放電管實(shí)施方式5的剖面圖。
圖10是圖9所示氣體放電管的橫截面圖。
圖11是示出本發(fā)明的氣體放電管實(shí)施方式6的剖面圖。
圖12是圖11所示氣體放電管的橫截面圖。
圖13是示出本發(fā)明的氣體放電管實(shí)施方式7的剖面圖。
圖14是圖13所示氣體放電管的橫截面圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)下面，參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明氣體放電管的較佳實(shí)施方式。
實(shí)施方式1如圖1和圖2所示，氣體放電管1為旁通型重氫管，此放電管1具有封入幾百Pa重氫氣體的玻璃制的密封容器2。此密封容器2由一端封住的圓筒狀旁通管3和封住此旁通管3的另一端的管座5組成，并且旁通管3的一部分用作光出射窗4。此密封容器2內(nèi)收裝發(fā)光部組裝體6。
該發(fā)光部組裝體6具有鎳等金屬構(gòu)成的導(dǎo)電框體7，此框體7焊接固定于豎立設(shè)置在管座5上并沿管軸Y方向延伸的管座引腳8的頂端。發(fā)光部組裝體6內(nèi)收裝板狀的陽極9，該陽極9焊接固定在沿管軸Y方向延伸的管座引腳10的頂端部分。為了在密封容器2內(nèi)保持電絕緣，把該管座引腳10收裝在氧化鋁等構(gòu)成的套管11內(nèi)。
框體7內(nèi)還收裝與陽極部9對(duì)峙的第2放電路徑限制部12，該第2放電路徑限制部12通過導(dǎo)電的金屬制支持板15焊接固定在框體7上。第2放電路徑限制部12由導(dǎo)電金屬(例如鉬、鎢或它們的合金)構(gòu)成，同時(shí)具有形成電弧球用的杯狀部13。此杯狀部13接納由放電而產(chǎn)生的電弧球，并且往光出射窗4擴(kuò)展，以便高效取出高亮度的光。該杯狀部13的底部還設(shè)置使放電路徑變窄用的第2開口14，該第2開口14例如由直徑0.5～1mm的小孔組成。
框體7上還固定與第2放電路徑限制部12對(duì)峙的第1放電路徑限制部16，該第1放電路徑限制部16通過導(dǎo)電的金屬制支持板17焊接并固定在框體7上。第1放電路徑限制部16由導(dǎo)電金屬(例如鉬、鎢或它們構(gòu)成的合金)組成，同時(shí)具有形成電弧球用的杯狀部18。此杯狀部18接納由放電而產(chǎn)生的電弧球，并且往光出射窗4擴(kuò)展，以便高效取出高亮度的光。該杯狀部18的底部還設(shè)置使放電路徑變窄用的第1開口19，該開口19由直徑等于或大于第2開口14的直徑(例如0.5～1mm)的小孔構(gòu)成。而且，使第1開口19與第2開口14整齊排列在光軸線X上。
發(fā)光部組裝體6中，在偏離光路的位置配置陰極部20，該陰極部20具有鎢制的線圈部，以產(chǎn)生熱電子(參考圖2)。此陰極部20的一端焊接在豎立設(shè)于管座5上的管座引腳21上，與其電連接，陰極部20的另一端焊接在豎立設(shè)于管座5上的管座引腳22上，與其電連接。
在陰極部20與第1放電路徑限制部16之間，放電整流板23設(shè)置在偏離光路的位置。該整流板23形成有用于使熱電子通過的電子發(fā)射開口24?？蝮w7上還固定由鎳等金屬構(gòu)成的導(dǎo)電的前蓋16，該前蓋26設(shè)有相對(duì)于第1開口16和第2開口14在光軸線X上準(zhǔn)直的透光開口27。這樣，將陰極部20收裝在前蓋26內(nèi)，使陰極部20產(chǎn)生的濺射物或蒸發(fā)物不附著在光出射窗4上。
這里，要產(chǎn)生高亮度光時(shí)，并非僅縮小使放電路徑變窄的開口14、19就可以，開口越縮小，管起動(dòng)時(shí)的放電越難產(chǎn)生。而且實(shí)驗(yàn)查明為了提高管的起動(dòng)性，需要使陰極部20與陽極部9之間產(chǎn)生非常大的電位差，從而管的壽命縮短。
因此，框體7中，在第1放電路徑限制部16與第2放電路徑限制部12之間配置第1放電路徑引導(dǎo)部29。將該放電路徑引導(dǎo)部29焊接固定于豎立設(shè)置在管座5上并往管軸Y方向延伸的管座引腳30的頂端部。為了在密封容器2內(nèi)保持電絕緣，將該管座引腳30收裝于氧化鋁等構(gòu)成的套管31內(nèi)，同時(shí)使得可從外部供給規(guī)定的電壓。
放電路徑引導(dǎo)部29的頂端部分為圓錐形，為了不妨礙放電，將其尖端設(shè)置在略為偏離第1開口19與第2開口14的連接線的位置。這樣，使放電路徑引導(dǎo)部29的頂端削尖，則能在第1放電路徑引導(dǎo)部29的尖端上提高帶電粒子的密度，因而使管的起動(dòng)性良好。
借助采用上述放電路徑引導(dǎo)部29，在陰極部29與第1開口19之間產(chǎn)生通過第1放電路徑限制部16的第1開口19的有源起動(dòng)放電。由此，起動(dòng)時(shí)的放電容易在第2開口14內(nèi)通過，結(jié)果加快起動(dòng)陰極部20與陽極部9之間的放電。因而，為了促進(jìn)高亮度化，即使不顯著提高管起動(dòng)時(shí)的電壓，也能保持起動(dòng)性良好，同時(shí)能便于推進(jìn)進(jìn)一步縮小放電路徑限制部的開口14、19的面積。
下面，說明上述重氫氣體放電管1的運(yùn)作。
首先，在放電前的20秒左右的期間，從外部電源經(jīng)管座引腳21、22對(duì)陰極部20供給10W左右的電力，使陰極部20的線圈部預(yù)熱。然后，從外部電源在陰極部20與陽極部9之間施加160V左右的電壓，作好電弧放電的準(zhǔn)備。
該準(zhǔn)備完成后，從外部電源經(jīng)管座引腳39對(duì)放電路徑引導(dǎo)部29施加350V左右的觸發(fā)電壓。于是，陰極部20與放電路徑引導(dǎo)部29之間產(chǎn)生放電，并將其作為觸發(fā)手段，在陰極部20與陽極部9之間產(chǎn)生放電。這種起動(dòng)放電一旦發(fā)生，就在陰極部20與陽極部9之間維持電弧放電，在使放電路徑變窄的第1和第2開口19、14各自的附近產(chǎn)生電弧球。從兩個(gè)電弧球取出的紫外線作為亮度極高的光，穿透光出射窗4發(fā)射到外部。
實(shí)施方式2如圖3和圖4所示，氣體放電管34是旁通型的重氫管，該氣體放電管34設(shè)有3個(gè)放電路徑限制部，這點(diǎn)與實(shí)施方式1不同，其相同或相當(dāng)?shù)慕M成部分標(biāo)注相同的符號(hào)，省略其說明。
此氣體放電管34的框體7內(nèi)，在第2放電路徑限制部12與陽極部9之間收裝第3放電路徑限制部36，該第3放電路徑限制部36通過導(dǎo)電的金屬制支持板37焊接并固定在框體7上。此第3放電路徑限制部36由導(dǎo)電的金屬(例如鉬、鎢或其合金)構(gòu)成，同時(shí)具有形成電弧球用的杯狀部38。該杯狀部38接納由放電產(chǎn)生的電弧球，并且往光出射窗4擴(kuò)展，以便高效取出光。
此外，在杯狀部38的底部設(shè)置用于縮窄放電路徑的第3開口39，該第3開口39由直徑等于或小于第2開口14的直徑(例如0.5～1mm)的小孔構(gòu)成。而且，使第1開口19、第2開口14和第3開口39在光軸線X上對(duì)準(zhǔn)。這樣，利用對(duì)準(zhǔn)的3個(gè)放電路徑限制部12、16、36，能在各自的杯狀部13、18、38產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾娀∏?，因而能謀求更高的亮度。
實(shí)施方式3如圖5和圖6所示，氣體放電管40是旁通型的重氫管，該氣體放電管40設(shè)有3個(gè)放電路徑限制部12、16、36，這點(diǎn)與實(shí)施方式2相同，但在使第2放電路徑限制部12與第3放電路徑限制部36接近這點(diǎn)上不同。這樣，作為使第2放電路徑限制部12與第3放電路徑限制部36接近到例如0.1mm～1mm距離的結(jié)果，能在第2開口14與第3開口39之間的放電路徑上抑制放電的擴(kuò)展，可使起動(dòng)性良好，并且增加亮度。
實(shí)施方式4如圖7和圖8所示，氣體放電管42是旁通型的重氫管，該氣體放電管42設(shè)有2個(gè)放電路徑限制部，這點(diǎn)與實(shí)施方式2不同，其相同或等同的組成部分標(biāo)注相同的符號(hào)，省略其說明。
此氣體放電管42的框體7內(nèi)，在第2放電路徑限制部12與第3放電路徑限制部36之間配置有第2放電路徑引導(dǎo)部43。此放電路徑引導(dǎo)部43焊接固定于豎立設(shè)置在管座5上并往管軸Y方向延伸的管座引腳44的頂端部分。為了在密封容器2內(nèi)保持電絕緣，該管座引腳44收裝在氧化鋁等構(gòu)成的套管45中，同時(shí)可從外部供給規(guī)定的電壓。
第2放電路徑引導(dǎo)部43的頂端部分為圓錐形，為了不妨礙放電，將其尖端設(shè)置在略為偏離第2開口14與第3開口39的連接線的位置。這樣，使第2放電路徑引導(dǎo)部43的頂端削尖，則能在第2放電路徑引導(dǎo)部43的尖端上提高帶電粒子的密度，因而使管的起動(dòng)性良好。
借助采用上述第2放電路徑引導(dǎo)部43，在起動(dòng)時(shí)，例如對(duì)第1放電路徑引導(dǎo)部29施加350V，對(duì)第2放電路徑引導(dǎo)部43施加400V。結(jié)果，在陰極部20與第1放電路徑引導(dǎo)部29之間順暢地產(chǎn)生放電，接著在陰極部20與第2放電路徑引導(dǎo)部43之間順暢地產(chǎn)生放電，并把這些放電作為觸發(fā)手段，使陰極部20與陽極部9之間順暢地放電。而且，一旦產(chǎn)生這種起動(dòng)放電，就在陰極部20與陽極部9之間維持電弧放電，并且在使放電路徑變窄的第1、第2和第3開口19、14、39各自的附近產(chǎn)生電弧球。然后，把從3個(gè)電弧球取出的紫外線作為亮度非常高的光，穿透光出射窗4發(fā)射到外部。
實(shí)施方式5如圖9和圖10所示，氣體放電管50是旁通型的重氫管，該氣體放電管50具有封入幾百Pa重氫氣體的玻璃制的密封容器52。此密封容器52由封住一端的圓筒狀旁通管53和封住該旁通管53的另一端的管座55組成，并且將旁通管53的一部分用作光出射窗54。該密封容器52內(nèi)收裝發(fā)光部組裝體56。
此發(fā)光部組裝體56具有陶瓷構(gòu)成的電絕緣的框體57?？紤]到組裝性，該框體57由位于框體57的前方的第1電絕緣部57a、位于框體57的中間的第2電絕緣部57b和位于框體57的后方的第3電絕緣部57c組成。第1電絕緣部57a和第2電絕緣部57b形成筒狀，并且將其設(shè)置成相互同軸，其軸的方向沿著光軸線X的方向。第3電絕緣部57c中貫穿豎立設(shè)置在管座55上并且往管軸Y方向延伸的管座引腳58。用第2電絕緣部57b和第3電絕緣部57c將板狀陽極部59夾在中間，并將該陽極部59焊接固定于豎立在管座55上并往管軸Y方向延伸的管座引腳60的頂端部分。為了在密封容器52內(nèi)保持電絕緣，把該管座引腳60收裝在氧化鋁等構(gòu)成的套管61內(nèi)。
框體57內(nèi)還收裝與陽極部59對(duì)峙的第2放電路徑限制部62，該第2放電路徑限制部62焊接固定在導(dǎo)電性金屬制支持板65上。該支持板65夾在第1電絕緣部57a和第2電絕緣部57b之間并被固定在框體57上。這樣，通過金屬制支持板65將第2放電路徑限制部62夾在第1電絕緣部57a和第2電絕緣部57b中間，使其定位。陽極部59則夾入到第2電絕緣部57b與第3電絕緣部57c之間，從而獲得定位。由此，第2電絕緣部57b作為對(duì)陽極部59和第2放電路徑限制部62定位用的間隔件起作用，能謀求提高它們的定位精度。第2放電路徑限制部62由導(dǎo)電的金屬(例如鉬、鎢或其合金)構(gòu)成，同時(shí)還具有形成電弧球用的杯狀部63。此杯狀部63接納由放電產(chǎn)生的電弧球，并且往光出射窗4擴(kuò)展，以便高效取出高亮度的光。杯狀部63的底部形成縮窄放電路徑用的第2開口64，該第2開口64例如由直徑為0.5～1mm的小孔組成。
用電絕緣的陶瓷構(gòu)成框體57，使后面說明的第1放電路徑限制部66與第2放電路徑限制部62電絕緣，因而能使第1放電路徑限制部66與第2放電路徑限制部62電壓不同，以提高管的起動(dòng)性。為了對(duì)第2放電路徑限制部62施加規(guī)定的電壓，金屬支持板65電連接豎立設(shè)置在管座55上并往管軸Y方向延伸的管座引腳(圖中未示出)的頂端部分。
將第2放電路徑限制部62收裝在第1～第3電絕緣部57a～57c構(gòu)成的框體57內(nèi)，并且對(duì)陰極部70遮蔽，從陰極部70看不到。由此，可防止熱電子從經(jīng)過第1放電路徑限制部66的第1開口69的路徑以外迂回到達(dá)第2放電路徑限制部62，可防止迂回放電造成的異常放電。
框體57內(nèi)還固定有與第2放電路徑限制部62對(duì)峙的第1放電路徑限制部66。將此第1放電路徑限制部66焊接并固定于配置在第1電絕緣部57a的前面的導(dǎo)電金屬制支持板67上，又將該支持板67焊接并固定在管座引腳58的頂端。此第1放電路徑限制部66由導(dǎo)電的金屬(例如鉬、鎢或其合金)構(gòu)成，同時(shí)還具有形成電弧球用的杯狀部68。此杯狀部68接納由放電產(chǎn)生的電弧球，并且往光出射窗4擴(kuò)展，以便高效取出高亮度的光。杯狀部68的底部設(shè)有縮窄放電路徑用的第1開口69，該第1開口69由直徑等于或大于第2開口64的直徑(例如0.5～1mm程度)的小孔構(gòu)成。而且使第1開口69和第2開口64在光軸線X上對(duì)準(zhǔn)。
發(fā)光部組裝體56中，將陰極部70配置在偏離光路的位置。陰極部70具有鎢制的線圈，以產(chǎn)生熱電子(參考圖10)。該陰極部70的一端焊接在豎立設(shè)置于管座55的管座引腳71上，與其電連接，陰極部70的另一端通過豎立設(shè)置在管座55上的引腳70所焊接的導(dǎo)線部進(jìn)行電連接。
在陰極部70與第1放電路徑限制部66之間，在偏離光路的位置設(shè)置放電整流板73，并且在該放電整流板73上形成用于使熱電子通過的電子發(fā)射開口74?？蝮w57上還固定由鎳等金屬構(gòu)成的導(dǎo)電的前蓋76，該前蓋76設(shè)置有相對(duì)于第1開口69和第2開口64在光軸線X上對(duì)準(zhǔn)的透光開口77。這樣，將陰極部70收裝在前蓋76內(nèi)，使陰極部70產(chǎn)生的濺射物或蒸發(fā)物不附著在光出射窗54上。
這里，要產(chǎn)生高亮度光時(shí)，并非僅縮小使放電路徑變窄的開口64、69就可以，開口越縮小，管起動(dòng)時(shí)的放電越難產(chǎn)生。而且實(shí)驗(yàn)查明為了提高管的起動(dòng)性，需要使陰極部70與陽極部59之間產(chǎn)生非常大的電位差，從而管的壽命縮短。
因此，框體57中，在第1放電路徑限制部66與第2放電路徑限制部62之間配置第1放電路徑引導(dǎo)部79。將該放電路徑引導(dǎo)部79焊接固定于豎立設(shè)置在管座55上并往管軸Y方向延伸的管座引腳80的頂端部分。為了密封容器52內(nèi)保持電絕緣，將該管座引腳80收裝于氧化鋁等構(gòu)成的套管81內(nèi)，同時(shí)可從外部供給規(guī)定的電壓。
放電路徑引導(dǎo)部79的頂端部分為圓錐形，為了不妨礙放電，將其尖端設(shè)置在略為偏離第1開口69與第2開口64的連接線的位置。這樣，使放電路徑引導(dǎo)部79的頂端削尖，則能在第1放電路徑引導(dǎo)部79的尖端上提高帶電粒子的密度，因而使管的起動(dòng)性良好。
借助采用上述放電路徑引導(dǎo)部79，在陰極部70與第1開口69之間制造出通過第1放電路徑限制部66的第1開口69的有源起動(dòng)放電。由此，起動(dòng)時(shí)的放電容易在第2開口64內(nèi)通過，結(jié)果是陰極部70與陽極部59之間的放電迅速開始。通過做成這樣的結(jié)構(gòu)，為了促進(jìn)高亮度化，即使不顯著提高管起動(dòng)時(shí)的電壓，也能保持起動(dòng)性良好，同時(shí)能便于推進(jìn)進(jìn)一步縮小放電路徑限制部的開口64、69的面積。再者，符號(hào)99是用于支持發(fā)光部組裝體59的管座引腳。
下面，說明上述重氫氣體放電管1的運(yùn)作。
首先，在放電前的20秒左右的期間，從外部電源經(jīng)管座引腳71、72對(duì)陰極部70供給10W左右的電力，使陰極部70的線圈部預(yù)熱。然后，從外部電源在陰極部70與陽極部59之間施加160V左右的電壓，做好電弧放電的準(zhǔn)備。
該準(zhǔn)備完成后，從外部電源經(jīng)管座引腳(圖中未示出)對(duì)第2放電路徑限制部62施加370V左右的觸發(fā)電壓，同樣也從外部電源通過管座引腳80對(duì)放電路徑引導(dǎo)部29施加350V左右的觸發(fā)電壓。于是，陰極部70與放電路徑引導(dǎo)部79之間產(chǎn)生放電，并將其作為觸發(fā)手段，在陰極部70與陽極部59之間產(chǎn)生放電。這種起動(dòng)放電一旦發(fā)生，就在陰極部70與陽極部59之間維持電弧放電，在使放電路徑變窄的第1和第2開口69、64各自的附近產(chǎn)生電弧球。然后，把從兩個(gè)電弧球取出的紫外線作為亮度極高的光，穿透光出射窗54發(fā)射到外部。
實(shí)施方式6如圖11和圖12所示，氣體放電管84是旁通型的重氫管，該氣體放電管84設(shè)置3個(gè)放電路徑限制部，這點(diǎn)與實(shí)施方式5不同，其相同或相當(dāng)?shù)慕M成部分標(biāo)注相同的符號(hào)，省略其說明。
此氣體放電管84的框體57內(nèi)，在第2放電路徑限制部62與陽極部59之間收裝第3放電路徑限制部86，并將該第3放電路徑限制部86焊接固定在導(dǎo)電的金屬制支持板87上。用第2電絕緣部57b和第4電絕緣部57d將該支持板87夾在中間，并將其固定在框體57上。此第4電絕緣部57d形成筒狀，并將其設(shè)置成與第1電絕緣部57a和第2電絕緣部57b同軸。這樣，通過金屬制支持板87將第3放電路徑限制部86夾在第2電絕緣部57b與第4電絕緣部57d之間加以定位。又將陽極部59夾入第4電絕緣部57d與第3電絕緣部57c之間加以定位。因此，第4電絕緣部57d作為使陽極部59和第3放電路徑限制部86定位的間隔件起作用，能謀求提高它們的定位精度。第3放電路徑限制部86由導(dǎo)電的金屬(例如鉬、鎢或其合金)構(gòu)成，同時(shí)具有形成電弧球用的杯狀部88。該杯狀部88接納由放電產(chǎn)生的電弧球，并且往光出射窗54擴(kuò)展，以便高效取出光。
還有，在杯狀部88的底部設(shè)置用于縮窄放電路徑的第3開口89，該第3開口89由直徑等于或小于第2開口64直徑(例如0.5～1mm)的小孔構(gòu)成。而且，使第1開口69、第2開口64和第3開口89在光軸線X上對(duì)準(zhǔn)。這樣，利用對(duì)準(zhǔn)的3個(gè)放電路徑限制部62、66、86，能在各自的杯狀部63、68、88產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾娀∏颍蚨苤\求更高的亮度。
作為使第2放電路徑限制部62與第3放電路徑限制部86接近的結(jié)果，能在第2開口64與第3開口89之間的放電路徑上抑制放電的擴(kuò)展，可使起動(dòng)性良好，并且增加亮度。
用電絕緣的陶瓷構(gòu)成框體57，使第1放電路徑限制部66、第2放電路徑限制部62和第3放電路徑限制部86相互電絕緣，因而能使第1放電路徑限制部66、第2放電路徑限制部62和第3放電路徑限制部86電壓不同，從而能提高管的起動(dòng)性。
將第2和第3放電路徑限制部62、86收裝在第1～第4電絕緣部57a～57d構(gòu)成的框體57內(nèi)，并且對(duì)陰極部70遮蔽，從陰極部70看不到。由此，可防止熱電子從經(jīng)過第1放電路徑限制部66的第1開口69的路徑以外迂回到第2和第3放電路徑限制部62、86，可防止產(chǎn)生迂回放電造成的異常放電。
實(shí)施方式7如圖13和圖14所示，氣體放電管92是旁通型的重氫管，該氣體放電管92設(shè)置2個(gè)放電路徑引導(dǎo)部，這點(diǎn)與實(shí)施方式6不同，其相同或相當(dāng)?shù)慕M成部分標(biāo)注相同的符號(hào)，省略其說明。
此氣體放電管92的框體57內(nèi)，在第2放電路徑限制部62與第3放電路徑限制部86之間配置第2放電路徑引導(dǎo)部93。將該放電路徑引導(dǎo)部93焊接固定于豎立設(shè)置在管座55上并往管軸Y方向延伸的管座引腳94的頂端部分。為了密封容器52內(nèi)保持電絕緣，將該管座引腳94收裝于氧化鋁等組成的套管95內(nèi)，同時(shí)可從外部供給固定的電壓。
第2放電路徑引導(dǎo)部93的頂端部分為圓錐形，為了不妨礙放電，將其尖端設(shè)置在略為偏離第2開口64與第3開口89的連接線的位置。這樣，使第2放電路徑引導(dǎo)部93的頂端削尖，則能在第2放電路徑引導(dǎo)部93的尖端上提高帶電粒子的密度，因而使管的起動(dòng)性良好。
借助采用上述第2放電路徑引導(dǎo)部93，在起動(dòng)時(shí)，例如對(duì)第1放電路徑引導(dǎo)部79施加350V，對(duì)第2放電路徑引導(dǎo)部93施加400V。結(jié)果，陰極部70與第1放電路徑引導(dǎo)部79之間順暢地產(chǎn)生放電，接著陰極部70與第2放電路徑引導(dǎo)部93之間順暢地產(chǎn)生放電，并且將這些放電作為觸發(fā)手段，使陰極部70與陽極部59之間順暢地產(chǎn)生放電。一旦產(chǎn)生這種起動(dòng)放電，就在陰極部70與陽極部59之間維持電弧放電，并且在使放電路徑變窄的第1、第2和第3開口69、64、89各自的附近產(chǎn)生電弧球。然后，把從3個(gè)電弧球取出的紫外線作為亮度極高的光，穿透光出射窗54發(fā)射到外部。
再者，上述實(shí)施方式5和實(shí)施方式6的氣體放電管50、84具有第1放電路徑引導(dǎo)部79，但結(jié)構(gòu)上也可做成沒有該放電路徑引導(dǎo)部79的氣體放電管。實(shí)施方式7的氣體放電管92具有第1和第2放電路徑引導(dǎo)部79、93，但結(jié)構(gòu)上也可做成沒有該第1和第2放電路徑引導(dǎo)部79、93的氣體放電管。
根據(jù)以上本發(fā)明的說明，顯然能對(duì)本發(fā)明作各種變換。不可認(rèn)為這種變換脫離本發(fā)明的思想和范圍，所有對(duì)本領(lǐng)域業(yè)務(wù)人員而言是自明的改進(jìn)，都包含在以下的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，能提供又實(shí)現(xiàn)高亮度、又使起動(dòng)性良好的氣體放電管。
權(quán)利要求
1.一種氣體放電管，密封容器內(nèi)封入氣體，通過使所述密封容器內(nèi)配置的陽極部與陰極部之間產(chǎn)生放電，從所述密封容器的光出射窗往外部發(fā)出規(guī)定的光，其特征在于，具有配置在所述陽極部與所述陰極部之間的放電路徑中途、并帶有使所述放電路徑變窄的第1開口的第1放電路徑限制部；配置在所述第1放電路徑限制部與所述陽極部之間的中途、并帶有使所述放電路徑變窄的第2開口的第2放電路徑限制部；以及配置在所述第1放電路徑限制部與所述第2放電路徑限制部之間、而且電連接外部電源的第1放電路徑引導(dǎo)部。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體放電管，其特征在于，所述第1放電路徑限制部與所述第2放電路徑限制部之間被電絕緣。
3.如權(quán)利要求1或2所述的氣體放電管，其特征在于，所述第1放電路徑引導(dǎo)部的頂端部分為圓錐形。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的氣體放電管，其特征在于，在往所述光出射窗擴(kuò)展的杯部的底部形成所述第1和第2放電路徑限制部的第1和第2開口。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的氣體放電管，其特征在于，還具有配置在所述第2放電路徑限制部與所述陽極部之間的所述放電路徑的中途、并帶有使所述放電路徑變窄的第3開口的第3放電路徑限制部。
6.如權(quán)利要求5所述的氣體放電管，其特征在于，使所述第2放電路徑限制部與所述第3放電路徑限制部之間電絕緣。
7.如權(quán)利要求5或6所述的氣體放電管，其特征在于，所述第3放電路徑限制部的第3開口形成在往所述光出射窗擴(kuò)展的杯部的底部。
8.如權(quán)利要求5～7中任一項(xiàng)所述的氣體放電管，其特征在于，具有配置在所述第2放電路徑限制部與所述第3放電路徑限制部之間而且電連接外部電源的第2放電路徑引導(dǎo)部。
9.如權(quán)利要求8所述的氣體放電管，其特征在于，所述第2放電路徑限制部的頂端部分為圓錐形。
10.如權(quán)利要求8或9所述的氣體放電管，其特征在于，所述第2放電路徑引導(dǎo)部施加高于所述第1放電路徑引導(dǎo)部的電壓。
11.一種氣體放電管，密封容器內(nèi)封入氣體，并通過使所述密封容器內(nèi)配置的陽極部與陰極部之間產(chǎn)生放電，從所述密封容器的光出射窗往外部發(fā)出規(guī)定的光，其特征在于，具有配置在所述陽極部與所述陰極部之間的放電路徑中途、并帶有使所述放電路徑變窄的第1開口的第1放電路徑限制部，以及配置在所述第1放電路徑限制部與所述陽極部之間的中途、并帶有使所述放電路徑變窄的第2開口的第2放電路徑限制部；使所述第1放電路徑限制部與所述第2放電路徑限制部之間電絕緣。
12.如權(quán)利要求11所述的氣體放電管，其特征在于，所述第2放電路徑限制部利用絕緣物相對(duì)所述陰極部被遮蔽。
13.如權(quán)利要求12所述的氣體放電管，其特征在于，在所述第2放電路徑限制部與所述陽極部之間設(shè)有對(duì)該第2放電路徑限制部和該陽極部定位用的、由絕緣物構(gòu)成的筒狀間隔件。
14.如權(quán)利要求11所述的氣體放電管，其特征在于，還具有配置在所述第2放電路徑限制部與所述陽極部之間的所述放電路徑中途、并帶有使所述放電路徑變窄的第3開口的第3放電路徑限制部，使所述第1、第2和第3放電路徑限制部相互電絕緣。
15.如權(quán)利要求14所述的氣體放電管，其特征在于，所述第2和第3放電路徑限制部利用絕緣物相對(duì)所述陰極部被遮蔽。
16.如權(quán)利要求15所述的氣體放電管，其特征在于，在所述第3放電路徑限制部與所述陽極部之間，設(shè)有對(duì)該第2放電路徑限制部和該陽極部定位用的、由絕緣物構(gòu)成的筒狀間隔件。
全文摘要
本發(fā)明的氣體放電管為了即便讓放電路徑狹窄也使管的起動(dòng)性良好，在第1放電路徑限制部與第2放電路徑限制部之間配置第1放電路徑引導(dǎo)部，并從外部對(duì)該第1放電路徑引導(dǎo)部施加電壓。由此，在陰極部與第1放電路徑引導(dǎo)部之間制造出通過第1放電路徑限制部的第1開口的有源起動(dòng)放電。因而，起動(dòng)時(shí)的放電容易在第2開口內(nèi)通過，結(jié)果使陰極部與陽極部之間的放電快速開始。所以，為了促進(jìn)高亮度化，即使不顯著提高管起動(dòng)時(shí)的電壓，也能保持良好的起動(dòng)性，同時(shí)能容易地推進(jìn)放電路徑限制部開口的進(jìn)一步小面積化。
文檔編號(hào)H01J61/10GK1557013SQ0281849
公開日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2002年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者伊藤喜延 申請(qǐng)人:浜松光子學(xué)株式會(huì)社