专利名称：介质阻挡放电灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及介质阻挡放电灯，特别是涉及产生的放电等离子体的光柱位置固定的介质阻挡放电灯。
迄今为止，这种介质阻挡放电灯已经用做紫外光源，用于在各种技术领域激发荧光材料以便发出荧光等。对于介质阻挡放电灯，目前已经提出各种技术，通过在电极之间的空间产生大量几乎均匀分布的放电等离子体细光柱，从而提高输出光的亮度，消除辐照区域中的亮度波动，稳定抑制亮度随时间推移而变差，高效率地提高单位输入功率的辐照总量，延长使用寿命，简化结构，便于制造，降低成本等，这就是介质阻挡放电灯的特征。
日本未审查专利申请公开6(1994)-231733(称为已有技术的第一例)给出的已有技术实例提供了一种介质阻挡放电灯，其中放电容器填充了放电气体，通过介质阻挡放电形成激发物分子，并且设置了窗口部件，用于取出由介质阻挡放电产生的激发物分子辐照的光。此已有技术的第一实例提出，用做窗口部件的石英玻璃中的OH基含量应低于重量10ppm。通常，对于介质阻挡放电灯，用做把光取出放电容器之外的窗口部件的石英玻璃，随着时间的推移被卤素侵蚀而退化。此已有技术的第一实例指出，通过限制石英玻璃中含有的OH基含量，可以抑制卤素对石英玻璃的侵蚀，因此可以抑制起因于侵蚀的输出光强度的降低，能够防止含卤素的激发物分子密度的降低。
根据日本未审查专利申请公开6(1994)-310102(称为已有技术的第二实例)提出的已有技术实例的介质阻挡放电灯，其中指出，通过把对置电极之一构成为导电网；确定构成导电网的导线厚度为0.2mm或以下，该网是用于设置在取光窗口开孔中的透光介质中的电极的；确定导电网的一个网格的面积为0.04-2.5mm2之间的值，可以提高辐照输出效率，并且可以稳定光输出。
但是，一般的介质阻挡放电灯，当其辐照时，在放电电极之间的空间产生的放电等离子体的细光柱以低速恒定移动，如果在放电容器的(石英玻璃制)窗口的给定点测量亮度，则亮度随时间而“脉动”。在传统的介质阻挡放电灯中，这种“脉动”已经成为不可避免的根本问题。此外，为了在放电电极之间的空间稳定地产生更多的放电等离子体的细光柱，介质阻挡放电灯的材料、结构等必须满足更多的要求，这就造成了为了满足要求而使制造成本增加的问题。对于上述传统的介质阻挡放电灯，解决这些问题的办法尚不完善。
上述传统的介质阻挡放电灯存在的问题是，辐照输出中的光柱移动引起光输出窗口的亮度存在随时间的“脉动”，不能避免亮度的这种“脉动”。此外，如果为了降低亮度的“脉动”程度，稳定地产生更多的光柱，则材料和结构必须满足的要求数量增加，随着要求数量的增加，制造成本不可避免地要提高。
本发明提供以下解决上述问题的措施。
(1)介质阻挡放电灯包括，透过紫外辐射的圆筒形放电容器，密闭于放电容器中的放电气体，和设置在放电容器外表面的一对放电电极，电极的端部与放电容器接触，其中构成一对电极的两个放电电极的端部跨越放电空间而彼此对置；相互连接两个电极端部的线与放电容器的轴是偏心的；垂直于该线的平面大致平行于该轴。
(2)根据权利要求1的介质阻挡放电灯，其中，当从轴方向观察时，跨越该对放电电极产生的放电等离子体的光柱所呈现的形状，至少在一个部位朝向放电容器的内壁弯曲。
(3)根据权利要求1或2的介质阻挡放电灯，其中，限流电阻器被插入并与该对放电电极串联连接。
如上所述，通过相对于放电容器的轴偏心地设置一对对置电极，可以稳定放电容器中产生的放电等离子体的光柱位置，于是可以抑制紫外辐射接收表面上的亮度分布的“脉动”。
本发明的目的在于提供一种介质阻挡放电灯，可以抑制紫外辐射接收表面上的亮度分布发生“脉动”，也简化了结构。
图1展示了沿本发明实施例的放电容器的圆筒形管轴截取的剖面图，还带有电源电路。
图2展示了沿垂直于图1所示实施例的放电容器的圆筒形管轴的平面截取的剖面图，还带有电源电路。
1放电容器2气体3、3a、3b、4、4a、4b对置电极
5、5a、5b光柱6、6a、6b、7、7a、7b限流电阻8高频高压电源以下将结合附图介绍本发明的实施例。
根据本发明实施例的介质阻挡放电灯，通过发生于放电容器的介质阻挡放电输出紫外辐射，放电容器形成为圆筒形的圆筒容器，除了放电阻挡作用之外，还具有紫外辐射透过能力，在放电容器中密闭激发形成激发物分子的放电气体；N组成对对置电极(N代表大于1的整数)设置在放电容器的外边界，位于相对于放电容器的剖面几何结构的偏心位置，放电容器具有由各组成对对置电极之间确定的特定空间。
为了检测与电视机一起使用的等离子体显示的荧光屏，实际采用确定荧光屏发光分布的测试装置。采用介质阻挡放电灯作为紫外光源。为了高精度地确定荧光屏的发光分布，要求辐照紫外辐射的紫外光源在足够长的时间周期稳定地发光。如上所述，对于传统的介质阻挡放电灯，不能避免因放电等离子体的光柱缓慢移动而在光接收表面引起的发光分布“脉动”。
图1展示了根据本实施例(上述N是2的例子)的放电容器的剖面图。此剖面图是沿经过放电容器圆筒形管轴的平面剖切放电容器时给出的表面视图，从垂直于剖切表面的方向观察的。图2展示了沿垂直于图1所示实施例的放电容器圆筒管轴的平面截取的剖面图。在这些图中，电阻器和电源用电路图表示。根据本实施例的放电容器是市售石英玻璃管并切割成要求的长度，其一个切口通过熔接密封，另一个切口作为气体密封开口，并且在用于激发和形成激发物分子的气体2引入管内之后通过熔接密封。
如图1和2所示，在根据本实施例的放电容器1的外边界，设置两组成对对置电极，包括第一组对置电极3a和4a以及第二组对置电极3b和4b。这些成对对置电极沿放电容器1的管轴方向在其之间设置有大约3cm的间隔，电极安装在灯架的结构部件(未示出)上，其端部与放电容器1的外边界周边接触。图中符号G表示的电极之间的间隙大约是4mm。
分别通过限流电阻6a和7a、限流电阻6b和7b，从高频高压电源8向对置电极3a和4a、对置电极3b和4b施加高频电压。通过施加高频电压，在一对对置电极之间产生对应于电极之间的放电电流安培数的等离子体放电的光柱。对于一对对置电极之间的给定距离G，与放电容器1接触的对置电极的有效面积，是确定放电电流安培数的主要因素。当设置两组成对对置电极时，上述限流电阻6a和7a插入与对置电极3a和4a连接，限流电阻6b和7b插入与对置电极3b和4b连接，如图1所示，调节每组成对对置电极的放电电流的安培数，从而使放电等离子体的光柱均匀。
图2中，为了简化
，对置电极3a和3b示意性地表示为对置电极3；对置电极4a和4b表示为对置电极4；限流电阻6a和6b表示为限流电阻6；限流电阻7a和7b表示为限流电阻7；光柱5a和5b表示为光柱5。
如图2所示的本实施例，对置电极3a和4a、对置电极3b和4b设置为与具有环形剖面的放电容器1的外边界接触，其位置与放电容器1的轴成偏心状态。通过如此地与放电容器1的轴成偏心地设置一对对置电极，可以在对置电极3a和4a之间、以及对置电极3b和4b之间形成蠕缓放电。这种蠕缓放电发生在沿放电容器1内表面延伸的区域，从电极端附近开始，跨越对置电极。通过与放电容器1的轴偏心地设置成对电极，使得在一对对置电极之间产生的光柱朝向放电容器1的内表面弯曲，换言之，光柱呈现被内表面拉伸的形状，其位置是固定的。可以假设如此拉向放电容器1内表面的光柱现象是起因于沿内表面发生蠕缓放电。
此外，如上所述，通过适当调节限流电阻6a和7a以及限流电阻6b和7b的电阻值，可以细微地调节用于一对对置电极之间的光柱的放电电流，从而能够抑制一对对置电极之间的放电等离子体的光柱的“脉动”，可以使一对对置电极之间的光柱均匀。
对于本实施例，放电容器1沿管轴的长度大约是10cm；成对对置电极之间的间隔大约是3cm；形成放电容器1的石英玻璃厚度大约是1mm；放电容器的外径大约是9mm。在此放电容器1中，由97％的氪和3％的氯构成的气体混合物，以250乇的压力密封作为放电气体。由高频高压电源8提供的高频电压，是50-100kHz的矩形波电压，电压值是4000Vpp。通过施加此高频电压，在对置电极3a和4a之间产生放电等离子体光柱5a，在对置电极3b和4b之间产生放电等离子体光柱5b。从光柱5a、5b中的激发物分子辐照波长为222nm的紫外辐射。
为了使这些成对对置电极之间的放电电流均匀，适当调节在各个对置电极之间插入连接的限流电阻的电阻值，但是不必总是为每个对置电极设置这种限流电阻，可以仅为一对置电极设置限流电阻，来调节电阻值。另外，作为对置电极的端部几何结构，最好设置使电场局部聚集的几何结构，用于抑制光柱5a和5b的移动。
在上述说明中，介绍了放电容器1设置两组成对对置电极的情况，但是在实际使用中，为放电容器1设置大量的成对对置电极。在这种应用中，沿放电容器1的轴以大致相等的间距设置成对对置电极。由此，保持放电容器1中的电场循环，使得电场稳定，从而使得各组成对对置电极之间产生的放电等离子体的光柱5a、5b、……基本均匀。而且对于这种应用，关于对置电极安装于放电容器1的方式、限流电阻的插入和连接等的说明均可采用。
放电等离子体光柱的厚度取决于电极与放电容器1接触的端部面积。电极的接触面积越大，光柱越厚。从光柱辐照的紫外辐射数量取决于光柱厚度，因此为了使紫外辐射的强度分布均匀，最好为电极设置均匀的接触面积。
如上所述，根据本发明，通过形成圆筒状放电容器，与放电容器的轴偏心地设置一对对置电极，稳定放电等离子体的光柱，呈现被内表面拉伸的形状，并且其位置是固定的。这样，通过使用根据本发明的介质阻挡放电灯作为光源，在用于等离子体显示的荧光屏上投射紫外辐射，可以稳定荧光屏的发光分布，不产生“脉动”，可以高精度地检测荧光屏的发光性能。此外，根据本发明的介质阻挡放电灯可以低成本制造，因为放电容器是圆筒状的，形状简单，如上所述。于是，本发明可以提供紫外辐射接受表面上的发光分布的“脉动”得以最小化的介质阻挡放电灯，并且结构简化。
权利要求
1.一种介质阻挡放电灯，包括，能透过紫外辐射的圆筒状放电容器，密闭于放电容器中的放电气体，和设置在所述放电容器外表面的一对放电电极，电极端部与放电容器接触，其中，构成所述一对电极的两个放电电极的端部跨越放电空间而彼此对置；相互连接两个电极端部的线与所述放电容器的轴是偏心的；垂直于该线的平面大致平行于该轴。
2.根据权利要求1的介质阻挡放电灯，其中，当从轴方向观察时，在所述成对放电电极之间产生的放电等离子体的光柱呈现的形状，至少在一个部位朝向放电容器的内壁弯曲。
3.根据权利要求1或2的介质阻挡放电灯，其中，将限流电阻器插入并与所述成对放电电极串联连接。
全文摘要
在放电容器1的外边界,设置一对对置电极3a和4a以及一对对置电极3b和4b,其间具有一定的空间,经过限流电阻6a、7a和限流电阻6b和7b从高频高压电源8,向每对对置电极施加高频电压。在每对对置电极之间产生对应于放电电流安培数的放电等离子体光柱,但是通过调节上述限流电阻6a、7a的电阻值、和限流电阻6b、7b的电阻值,适当地设置放电电流,于是使得在成对对置电极之间产生的放电等离子体光柱均匀。因为与放电容器1的轴偏心地设置一对对置电极,所以可以在电极附近的或者在整个放电通路的内壁上形成蠕缓放电,从而可以抑制光柱的“脉动”。
文档编号H01J65/00GK1259757SQ99115989
公开日2000年7月12日 申请日期1999年12月1日 优先权日1998年12月1日
发明者稻吉贞利 申请人:株式会社M.D.Com