2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Water-cooled Vortex Type of Wall-stabilized High Intensity Arc Lamp for Improvement of Lamp Efficiency and Color Rendering
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26420251
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| Research Institution | Tokyo City University |
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Principal Investigator |
岩尾 徹 東京都市大学, 工学部, 准教授 (80386359)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 高輝度アークランプ / 水渦流冷却 / 器壁安定化アーク / 演色性 / ランプ効率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水渦流冷却型器壁安定化アークにおける電流と入力電力が及ぼす放射パワーを解明することを目的とし，実験的検討を行った。具体的には，器壁径15 mmの装置を設計し，電流と電極間距離をパラメータとして，放射パワーと演色性の測定を行い，ランプ効率を算出した。結果として，電流と入力電力に対する放射パワーの増加がともに2乗よりも大きいことから，電流を増加させると，さらなる放射パワーの増加が示唆された。平均演色評価数に関しては，おおよそ80と高い値をとった。しかし，電流の増加に対するアーク温度の増加が小さいため，連続スペクトルの放射が増加しなかった。このため，線スペクトルが支配的となり，平均演色評価数が増加しなかった。
また，電極の配置を上下方向で反対にした実験も行った。これは、電流を80 Aまで上げると電極の損耗が激しくなり，アークの維持が難しいため，この改善を目指すことを目的とした。結果として，損耗の激しい陰極を上に配置することで，溶けたタングステンの蒸気が放射に寄与し，照度が増加し，電極の損耗も軽減できた。更に，放射体積を増やすことで，放射量を増大させることを目的として，ヘルムホルツコイルを用いてアークに縦磁界を印加し，アーク径を大きくする実験を行った。結果として，縦磁界によりアークがリボン状に円運動した。しかし，照度の増加にはつながらなかった。以上の成果をICOPSや電気学会にて発表し，他研究者との意見交換を行った。
３年間の研究を通し，小口径水渦流冷却型器壁安定化プラズマアーク発生装置の開発をし，放射量を増大させるための多くの知見を得ることができた。
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