無水銀光源システムの開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680487
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 青野 正明 愛媛大学, 工学部・電気電子工学科, 教授 (90036244)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神野 雅文 愛媛大学, 工学部・電気電子工学科, 講師 (30274335)
• Keywords: 無水銀蛍光ランプ / キセノン / パルス放電 / エキシマ / アフターグロー / 真空紫外放射 / 環境保全 / 省エネルギー

Research Abstract

内部電極型の希ガス蛍光ランプをパルス点灯させたときの放射特性を実験的に求めた。その結果、以下の結論を得た。ネオンの混合比が増加するにつれて、始動電圧および動作電圧は低下する。これは、キセノンとネオンのペニング効果により説明できる。キセノン-ネオン混合気体をパルス放電させると、放射波形は、時間的に2つのピークを持つ。最初のピークは主としてキセノン原子の放射によるもである。第2ピーク、すなわちアフターグローにおいては、キセノンの分圧が高いと、キセノンエキシマの放射が強く支配的となる。キセノンの分圧は増加するにつれて、ランプの輝度および蛍光体の発光の第2ピークも強度を増す。これらの増加は、キセノンエキシマの真空紫外放射の増加によると考えられる。しかしながら、キセノン分圧が高いと、始動電圧および動作電圧が高くなってしまう。したがって、希ガス無水銀蛍光ランプの開発のためには、キセノンとネオンの混合比、封入圧力、パスル電圧の周波数とデューティ比等の最適化が必要であり、これらは今後の課題である。
キセノン蛍光ランプを外部電極によりパルス放電させ、その放射特性を実験的に求め、以下の結果を得た。蛍光体の発光は時間的に2つのピークを有し、キセノンの封入圧力が増加すると、第2のピークの発光強度も増加する。この増加は、キセノンエキシマの真空紫外放射の増加によると考えられる。外部電極により点灯したときのランプの発光効率は、内部電極により点灯したときとほぼ同じであり、ほぼ1.5lm/Wであった。外部電極型のランプでは電極間距離を増加させることで、発光効率の向上が期待できる。外部電極型のランプの実用化のためには、電極形状、印加パルス電圧の周波数とデューティ比等の諸条件の最適化が必要である。

Research Products

• [Publications] M.Jinno,H.Kurokawa,M.Aono: "Fundamental Research on Mercuryless Fluorescent Lamps I-Inner Electrode Operation with Pulsed Discharge-"Jpn.J.Appl,Phys.. 38. 4608-4612 (1999)
• [Publications] M.Jinno,H.Kurokawa,M.Aono: "Fundamental Research on Mercurryless Fluorescent Lamps II-External Electrode Operation with Pulsed Dielectric Barrier Discharge-"Jpn.J.Appl,Phys.. 38. 4613-4617 (1999)