JPH0531266B2 - - Google Patents
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- JPH0531266B2 JPH0531266B2 JP12471685A JP12471685A JPH0531266B2 JP H0531266 B2 JPH0531266 B2 JP H0531266B2 JP 12471685 A JP12471685 A JP 12471685A JP 12471685 A JP12471685 A JP 12471685A JP H0531266 B2 JPH0531266 B2 JP H0531266B2
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- Discharge Lamp (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明は、管内に封入した光放射気体を電子と
の衝突により励起させ、光を管外へ放射する光放
射電子管に関する。Detailed Description of the Invention (Technical Field) The present invention relates to a light-emitting electron tube that excites a light-emitting gas sealed inside the tube by collision with electrons and emits light outside the tube.
(背景技術)
先行技術として、例えば、特願昭58−106230号
に示すようなランプがある。(Background Art) As a prior art, for example, there is a lamp as shown in Japanese Patent Application No. 106230/1982.
かかるランプは第1図に示すように、所望の光
放射(ここにいう光放射とは、紫外線放射および
赤外線放射を含む)に対して透光性を有する材
料、例えば、透明ガラスにより気密に形成された
管体1の内部には、一対のカソード2a,2bが
配設されており、両カソード2a,2bの少なく
とも一方は熱電子放射型である(説明の都合上、
同図において左側のカソード2aを熱電子放射型
のカソードとする)。上記両カソード2a,2b
の略中間にはメツシユ状あるいは格子状の如き電
子通過性のアノード3が配設されている。また、
管体1の内部には希ガスあるいは蒸気化水銀の如
き電子の衝突により励起され、光を放射しうる低
圧の光放射気体が封入されている。そして、アノ
ード3とカソード2a,2bとの間にはそれぞれ
直流電圧が、抵抗4を介して直流電源5によつて
印加される。上記直流電圧の大きさは、一方のカ
ソード2aにより放出された熱電子を加速すると
共に、ビーム状に形成してアノード3に到達さ
せ、アノード3を通過した後は減速し、他方のカ
ソード2bに到達する直前で速度が0になるよう
に設定されている。 Such a lamp, as shown in FIG. A pair of cathodes 2a, 2b is disposed inside the tubular body 1, and at least one of the cathodes 2a, 2b is of the thermionic emission type (for convenience of explanation,
In the figure, the cathode 2a on the left side is a thermionic emission type cathode). Both cathodes 2a, 2b mentioned above
An electron-permeable anode 3 having a mesh or lattice shape is disposed approximately in the middle of the electrode. Also,
A low-pressure light-emitting gas such as a rare gas or vaporized mercury that can be excited by collision with electrons and emit light is sealed inside the tube 1 . A DC voltage is applied between the anode 3 and the cathodes 2a, 2b by a DC power source 5 via a resistor 4, respectively. The magnitude of the DC voltage is such that it accelerates the thermoelectrons emitted by one cathode 2a, forms them into a beam and makes them reach the anode 3, decelerates them after passing through the anode 3, and transfers them to the other cathode 2b. The speed is set so that it reaches 0 just before reaching the target.
次に、このように構成されたランプの動作を簡
単に説明すると、熱電子放射型のカソード2aよ
り放出された電子は電界により加速され、その大
半はそのままアノード3を通過し、減速電界域に
入り、カソード2bの直前で失速し、速度が0に
なつた電子は逆向きに加速される。このように、
電子はアノード3を中心に往復運動し、封入され
た物質(例えば、蒸気化水銀)に何度も衝突し励
起発光を引き起こすので、より効率良く紫外線放
射が成され、発光効率の高いランプが得られると
いうものである。 Next, to briefly explain the operation of the lamp configured as described above, electrons emitted from the thermionic emission type cathode 2a are accelerated by the electric field, and most of them pass through the anode 3 as they are and enter the deceleration electric field region. The electrons enter the cathode 2b, stall just before the cathode 2b, and have a velocity of 0, which accelerates them in the opposite direction. in this way,
The electrons reciprocate around the anode 3 and collide with the enclosed substance (e.g., vaporized mercury) many times to cause excited light emission, which results in more efficient ultraviolet radiation and a lamp with high luminous efficiency. It is said that it will be done.
しかしながら、アノード3とカソード2a,2
bの距離が長いと、その間で電子は水銀原子と衝
突するため、かなり高い電圧を与えてやらなけれ
ばアノード3を通過しない。しかも、その場合、
電流−電圧特性は負となり、一般の放電灯と同様
に電流制限要素が必要になり、一般の放電灯と差
異がなくなる。また、電圧が低いと電子と水銀原
子との非電離衝突のため空間電荷が生じ、電子は
アノード3を通過しない。 However, the anode 3 and cathode 2a, 2
If the distance b is long, the electrons will collide with mercury atoms between them, and will not pass through the anode 3 unless a fairly high voltage is applied. Moreover, in that case,
The current-voltage characteristic is negative, and a current limiting element is required like a general discharge lamp, so there is no difference from a general discharge lamp. Furthermore, when the voltage is low, space charges are generated due to non-ionizing collisions between electrons and mercury atoms, and the electrons do not pass through the anode 3.
一方、アノード3とカソード2a,2bの距離
が短いと、上記の理論通りの現象は生じうるが、
発光領域自体が小さいので、全体の光束が低いと
いうことがわかつた。 On the other hand, if the distance between the anode 3 and cathodes 2a, 2b is short, the phenomenon according to the above theory may occur;
It was found that because the light emitting area itself was small, the overall luminous flux was low.
(発明の目的)
本発明は、上記問題点を改善するためになされ
たもので、その目的とするところは、光放射電子
管としての特徴、つまり電流−電圧特性が正であ
るという特徴を生かし、かつ、より発光効率の高
いランプを提供するにある。(Object of the Invention) The present invention has been made to improve the above-mentioned problems, and its purpose is to take advantage of the characteristics of a light-emitting electron tube, that is, its positive current-voltage characteristics. Another object of the present invention is to provide a lamp with higher luminous efficiency.
(発明の開示)
本発明は、内部に低圧の光放射気体が封入さ
れ、光放射に対して透光性を有する管体と、該管
体内に配設された2つの熱電子放射型のカソード
と、電子通過性のアノードとを具備して成る光放
射電子管において、電流−電圧特性を正とするこ
とにより電流制限要素を不要とすると共に、より
高い発光効率が得られるようにしたものである。(Disclosure of the Invention) The present invention comprises a tube in which a low-pressure light emitting gas is sealed and is transparent to light radiation, and two thermionic-emitting cathodes disposed within the tube. and an electron-transmissive anode, in which a current-voltage characteristic is made positive, thereby eliminating the need for a current-limiting element and achieving higher luminous efficiency. .
第2図は、本発明の原理図を示すもので、所望
の光放射(ここにいう光放射とは、紫外線放射お
よび赤外線放射を含む)に対して透光性を有する
材料、例えば、透明ガラスにより気密に形成され
た管体1の内部には、熱電子放射型の第1のカソ
ード2aが配設され、該カソード2aから距離
L1の位置に電子通過性のアノード3が配設され
ると共に、カソード2aから距離L2の位置に熱
電子放射型の第2のカソード2bが配設されてい
る。ここで、電子の平均自由行程をλとすると、
L1<λ<L2なる関係がある。なお、管体1の内
部には希ガスあるいは蒸気化水銀の如き電子の衝
突により励起され、光を放射しうる低圧の光放射
気体が封入され、管体1の内面には必要に応じて
螢光体が被着される。 FIG. 2 shows a principle diagram of the present invention, and shows a material that is transparent to desired light radiation (here, light radiation includes ultraviolet radiation and infrared radiation), such as transparent glass. A first cathode 2a of the thermoelectron emission type is disposed inside the tube body 1 which is airtightly formed, and is located at a distance from the cathode 2a.
An electron-transmissive anode 3 is disposed at a position L1 , and a thermionic-emitting second cathode 2b is disposed at a distance L2 from the cathode 2a. Here, if the mean free path of the electron is λ, then
There is a relationship L 1 < λ < L 2 . Note that a low-pressure light-emitting gas such as a rare gas or vaporized mercury that can be excited by collision with electrons and emit light is sealed inside the tube 1, and the inner surface of the tube 1 is filled with a fluorescent gas as needed. A light body is deposited.
そして、上記第1、第2のカソード2a,2b
のそれぞれの両端には加熱用電源6が接続され、
第1のカソード2aとアノード3との間には直流
電源5が接続され、封入原子を充分に電離できる
だけのエネルギーを電子が持つような電圧を与え
る。また、第1のカソード2aと第2のカソード
2bとの間には直流電源7が接続され、封入原子
を励起させるに最適なエネルギーを持つような電
圧(電離電圧より低い)を与える。 The first and second cathodes 2a, 2b
A heating power source 6 is connected to each end of the
A DC power supply 5 is connected between the first cathode 2a and the anode 3, and applies a voltage such that the electrons have enough energy to sufficiently ionize the enclosed atoms. Further, a DC power supply 7 is connected between the first cathode 2a and the second cathode 2b, and applies a voltage (lower than the ionization voltage) having the optimum energy to excite the enclosed atoms.
次に、動作を第3図により説明する。 Next, the operation will be explained with reference to FIG.
第1のカソード2aから直流電源5によつてア
ノード3に向かつて引き出された電子は、アノー
ド3を通過した後、封入原子と衝突し封入原子を
電離させる。その場合、電離して後、電子、イオ
ンの両方にとつての加速的な電界が存在しないた
め、引き続いての電離を起こさない。つまり、電
流−電圧特性は正となる。そして、電離によつて
空間が中和されると、第2のカソード2aから電
源7により電子が第1のカソード2aの方向に加
速される。この電圧は封入気体を励起させるだけ
のもので、電離を引き起こすほど高くはない。そ
のため、第2のカソード2bから放出された電子
は、途中で封入物質に衝突し、その封入物質を励
起させながら第1のカソード2aの方向へドリフ
トして行く。この電子は電離を引き起こさないの
で、電流−電圧特性は正になり電流制限要素は不
要となる。 Electrons drawn from the first cathode 2a toward the anode 3 by the DC power supply 5 collide with the enclosed atoms after passing through the anode 3, and ionize the enclosed atoms. In this case, since there is no accelerating electric field for both electrons and ions after ionization, subsequent ionization does not occur. In other words, the current-voltage characteristics are positive. Then, when the space is neutralized by ionization, electrons are accelerated from the second cathode 2a toward the first cathode 2a by the power source 7. This voltage is only sufficient to excite the enclosed gas and is not high enough to cause ionization. Therefore, the electrons emitted from the second cathode 2b collide with the encapsulated material on the way, and drift toward the first cathode 2a while exciting the encapsulated material. Since these electrons do not cause ionization, the current-voltage characteristic becomes positive and no current limiting element is required.
なお、励起を引き起こすための電圧は、第4図
に示すように交流電源9より得てもよく、このよ
うに構成することにより、半サイクル毎に陰極と
陽極が変化するため、直流点灯において発生しが
ちであるカタフオレシスを防止できるという付加
的な効果もある。 Note that the voltage for causing excitation may be obtained from the AC power supply 9 as shown in Figure 4. With this configuration, the cathode and anode change every half cycle, so that the voltage generated during DC lighting It also has the additional effect of preventing cataforesis, which tends to occur.
(発明の効果)
本発明は上記のように、内部に低圧の光放射気
体が封入され、光放射に対して透光性を有する管
体と、該管体内に配設された熱電子放射型の第1
のカソードと、該カソードからの距離が電子の平
均自由行程より短い位置に配設された電子通過性
のアノードと、上記カソードからの距離が電子の
平均自由行程より長い位置に配設された熱電子放
射型の第2のカソードとを具備して成る光放射電
子管であつて、上記第1のカソードとアノード間
に光放射気体を電離させるに充分な電圧を与える
と共に、上記第1のカソードと第2のカソード間
に光放射気体を励起させるに最適な電圧を与え、
電離を引き起こす電子と発光を引き起こす電子を
分離させたことにより、電流制限要素が不要で、
しかも、発光効率の高い光放射電子管を提供でき
た。(Effects of the Invention) As described above, the present invention comprises a tube in which a low-pressure light emitting gas is sealed and is transparent to light radiation, and a thermionic emission type disposed inside the tube. 1st of
a cathode, an electron-transmissive anode disposed at a position where the distance from the cathode is shorter than the mean free path of electrons, and a thermal anode disposed at a position where the distance from the cathode is longer than the mean free path of electrons. A light-emitting electron tube comprising an electron-emitting second cathode, wherein a voltage sufficient to ionize the light-emitting gas is applied between the first cathode and the anode, and the first cathode and Applying an optimal voltage between the second cathode to excite the light emitting gas,
By separating the electrons that cause ionization and the electrons that cause light emission, there is no need for a current limiting element.
Moreover, it was possible to provide a light-emitting electron tube with high luminous efficiency.
第1図は従来例の原理図、第2図は本発明の原
理図、第3図は同上の動作説明図、第4図は本発
明の異なる実施例を示す原理図である。
1……管体、2a,2b……カソード、3……
アノード、5,6,7,9……電源。
FIG. 1 is a principle diagram of a conventional example, FIG. 2 is a principle diagram of the present invention, FIG. 3 is an explanatory diagram of the same operation, and FIG. 4 is a principle diagram showing a different embodiment of the present invention. 1... tube body, 2a, 2b... cathode, 3...
Anode, 5, 6, 7, 9... power supply.
Claims (1)
に対して透光性を有する管体と、該管体内に配設
された熱電子放射型の第1のカソードと、該カソ
ードからの距離が電子の平均自由行程より短い位
置に配設された電子通過性のアノードと、上記カ
ソードからの距離が電子の平均自由行程より長い
位置に配設された熱電子放射型の第2のカソード
とを具備して成る光放射電子管であつて、上記第
1のカソードとアノード間に光放射気体を電離さ
せるに充分な電圧を与えると共に、上記第1のカ
ソードと第2のカソード間に光放射気体を励起さ
せるに最適な電圧を与えたことを特徴とする光放
射電子管。1. A tube in which a low-pressure light emitting gas is sealed and is transparent to light radiation, a thermionic emission type first cathode disposed within the tube, and a distance from the cathode. an electron-transmissive anode disposed at a position where is shorter than the mean free path of electrons; and a thermionic-emitting second cathode disposed at a position where the distance from the cathode is longer than the mean free path of electrons. A light-emitting electron tube comprising: applying a voltage sufficient to ionize the light-emitting gas between the first cathode and the anode; and applying a voltage sufficient to ionize the light-emitting gas between the first cathode and the second cathode. A light-emitting electron tube characterized by applying the optimum voltage to excite.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12471685A JPS61284051A (en) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Light emitting electron tube |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12471685A JPS61284051A (en) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Light emitting electron tube |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61284051A JPS61284051A (en) | 1986-12-15 |
JPH0531266B2 true JPH0531266B2 (en) | 1993-05-12 |
Family
ID=14892336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12471685A Granted JPS61284051A (en) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Light emitting electron tube |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61284051A (en) |
-
1985
- 1985-06-07 JP JP12471685A patent/JPS61284051A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61284051A (en) | 1986-12-15 |
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