專利名稱：氣體放電管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體放電管用旁熱型電極。
背景技術(shù)：
作為這種氣體放電管用旁熱型電極，例如已知有公開于日本特公昭62-56628號公報(美國專利4441048號公報)的那樣的電極。公開于日本特公昭62-56628號公報的氣體放電管用旁熱型電極(氣體放電管用旁熱型陰極)在良導(dǎo)熱性的圓筒的外壁卷繞多圈雙層線圈，緊密地固定，將膏狀陰極物質(zhì)材料涂覆到雙層線圈的1次螺旋內(nèi)部和2次螺旋之間，在圓筒表面形成均勻的陰極面，在圓筒的內(nèi)部設(shè)置加熱器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供可實現(xiàn)電極的長壽命化和穩(wěn)定的放電的氣體放電管用旁熱型電極。
本發(fā)明者經(jīng)過調(diào)查研究，新發(fā)現(xiàn)了以下那樣的事實。電極(陰極)表面的電位分布不均勻時，發(fā)熱量也隨之變得不均勻，所以，熱電子的生成密度也變得不均勻，產(chǎn)生局部的放電(放電位置的偏離)。局部放電導(dǎo)致陰極物質(zhì)材料(金屬氣體物)的削去(飛濺)、與還原金屬的氧化引起的穩(wěn)定化(礦物化)即熱電子發(fā)射能力的下降，放電位置移動到下一熱電子發(fā)射特性好的位置。這樣，反復(fù)發(fā)生局部的熱電子發(fā)射劣化，使電極表面劣化。另外，由上述放電位置的移動使放電自身變得不穩(wěn)定。
根據(jù)該調(diào)查研究結(jié)果，本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極的特征在于包括卷繞成圈狀的線圈構(gòu)件、配置到線圈構(gòu)件內(nèi)側(cè)的在其表面形成電絕緣層的加熱用加熱器、保持于線圈構(gòu)件的作為易放射電子物質(zhì)的金屬氧化物、及在線圈構(gòu)件的內(nèi)側(cè)與該線圈構(gòu)件接觸地設(shè)置的具有預(yù)定長度的導(dǎo)電體。
在本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極中，由于用導(dǎo)電體在線圈構(gòu)件的背面(與放電面相反側(cè)的面)實效地形成等電位面，所以，在形成的等電位面的寬區(qū)域發(fā)生熱電子發(fā)射，放電面積增加，單位面積的電子發(fā)射量(電子發(fā)射密度)增大，放電位置的負(fù)荷減輕。這樣，可抑制局部的放電的發(fā)生，可實現(xiàn)電極的長壽命化。另外，放電位置的移動也受到抑制，所以，可在長時間獲得穩(wěn)定的放電。另外，隨著放電面積的增加，電流密度提高一些，負(fù)荷稍增加，即，即使放電電流增加，與過去的情況相比損傷也可較小，可提供與過去大體相同的形狀的、大放電電流的氣體放電管用旁熱型電極，實現(xiàn)脈沖動作、大電流動作。
另外，最好導(dǎo)電體接觸于金屬氧化物并接觸于線圈構(gòu)件的多個線圈部分地設(shè)置。在這樣構(gòu)成的場合，導(dǎo)電體使得由多個放電點或放電線構(gòu)成的放電面的電位大體相等，可抑制成為劣化原因的金屬氧化物的飛濺、與還原金屬的氧化引起的穩(wěn)定化(礦物化)即熱電子發(fā)射能力的下降，放電位置的移動也可抑制。結(jié)果，由在金屬氧化物接觸導(dǎo)電體的簡易的構(gòu)成獲得電極的長壽命化和穩(wěn)定的放電。
另外，導(dǎo)電體最好為形成為網(wǎng)狀、線狀、或板狀的高熔點金屬。這樣，通過使導(dǎo)電體為形成為網(wǎng)狀、線狀、或板狀的高熔點金屬，可以低成本更簡易地實現(xiàn)可控制熱電子發(fā)射能力的下降和放電位置的移動的構(gòu)成的導(dǎo)電體。另外，導(dǎo)電體由于為剛體，所以，加工容易，同時，可緊密接觸于金屬氧化物地設(shè)置。在本申請中使用的“板狀”包含帶狀、箔狀等形狀。
另外，線圈構(gòu)件最好為以線圈狀卷繞具有心軸的線圈地構(gòu)成的多層線圈。在這樣構(gòu)成的場合，通過使用多層線圈，作為電子易發(fā)射物質(zhì)的金屬氧化物夾入到作為形成線圈的線材間的間隔的夾入到節(jié)距(心距)間地保持。這樣，各節(jié)距間的距離小到間隙程度，所以，可抑制振動帶來的金屬氧化物的脫落。另外，由于存在多個間隙構(gòu)造的節(jié)距，所以，可保持大量的金屬氧化物，具有補充隨著放電過程中的經(jīng)時劣化帶來的消失金屬氧化物量的效果。由于具有心軸，所以，可抑制加工時的多層線圈的變形。
另外，金屬氧化物最好包含鋇(Ba)、鍶(Sr)、鈣(Ca)中的任一個單體的氧化物或該氧化物的混合物或稀土金屬的氧化物。這樣，金屬氧化物通過包含鋇、鍶、鈣中的任一個單體的氧化物或其氧化物的混合物或稀土金屬的氧化物，從而可有效地減小電子發(fā)射部分的功函數(shù)，熱電子的發(fā)射容易。
本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極具有卷繞成線圈狀的線圈構(gòu)件、配置于線圈構(gòu)件內(nèi)側(cè)的將電絕緣層形成于其表面的加熱用加熱器、在線圈構(gòu)件的內(nèi)側(cè)沿該線圈構(gòu)件的長度方向配置的形成為網(wǎng)狀、線狀或板狀的高熔點金屬、及接觸于高熔點金屬地保持于線圈構(gòu)件的作為易放射電子物質(zhì)的金屬氧化物，高熔點金屬與線圈構(gòu)件形成多個觸點，線圈構(gòu)件接地。
在本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極中，由形成為網(wǎng)狀、線圈或板狀的高熔點金屬在線圈構(gòu)件的背面(與放電面相反側(cè)的面)有效地形成等電位面，所以，由于在形成的等電位面的較寬的區(qū)域發(fā)生熱電子發(fā)射，所以，放電面積增加，單位面積的電子發(fā)射量(電子發(fā)射密度)增大，放電位置的負(fù)荷減輕。這樣，可抑制作為劣化原因的金屬氧化物的飛濺、與還原金屬的氧化引起的穩(wěn)定化(礦物化)即熱電子發(fā)射能力的下降，可實現(xiàn)電極的長壽命化。另外，由于放電位置的移動也可抑制，所以，可長時間獲得穩(wěn)定的放電。另外，由于高熔點金屬成為剛體，所以，加工容易，同時，可緊密接觸于金屬氧化物地設(shè)置。另外，隨著放電面積的增加，電流密度提高一些，負(fù)荷稍增加，即，即使放電電流增加，與過去的技術(shù)相比，損傷也可較小，可提供與過去的技術(shù)大體相同形狀、大放電電流的氣體放電管用旁熱型電極，可實現(xiàn)脈沖動作、大電流動作。
本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極的特征在于包括卷繞成圈狀的線圈構(gòu)件、配置到線圈構(gòu)件內(nèi)側(cè)的在其表面形成電絕緣層的加熱用加熱器、在線圈構(gòu)件的內(nèi)側(cè)沿該線圈構(gòu)件的長度方向配置的形成為網(wǎng)狀、線狀或板狀的高熔點金屬、及接觸于高熔點金屬地保持于線圈構(gòu)件的作為易放射電子物質(zhì)的金屬氧化物，高熔點金屬與線圈構(gòu)件形成多個觸點，高熔點金屬接地。
在本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極中，由形成為網(wǎng)狀、線圈或板狀的高熔點金屬在線圈構(gòu)件的背面(與放電面相反側(cè)的面)有效地形成等電位面，所以，由于在形成的等電位面的較寬的區(qū)域發(fā)生熱電子發(fā)射，所以，放電面積增加，單位面積的電子發(fā)射量(電子發(fā)射密度)增大，放電位置的負(fù)荷減輕。這樣，可抑制作為劣化原因的金屬氧化物的飛濺、與還原金屬的氧化引起的穩(wěn)定化(礦物化)即熱電子發(fā)射能力的下降，可實現(xiàn)電極的長壽命化。另外，由于放電位置的移動也受到抑制，所以，可長時間獲得穩(wěn)定的放電。另外，由于高熔點金屬成為剛體，所以，加工容易，同時，可緊密接觸于金屬氧化物地設(shè)置。另外，隨著放電面積的增加，電流密度提高一些，負(fù)荷稍增加，即，即使放電電流增加，與過去的技術(shù)相比，損傷也可較小，可提供與過去的技術(shù)大體相同形狀、大放電電流的氣體放電管用旁熱型電極，可實現(xiàn)脈沖動作、大電流動作。
本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極的特征在于包括具有心軸并卷繞成圈狀的線圈構(gòu)件、配置到線圈構(gòu)件內(nèi)側(cè)的在其表面形成電絕緣層的加熱用加熱器、在線圈構(gòu)件與加熱用加熱器之間沿該線圈構(gòu)件的長度方向配置的形成為網(wǎng)狀、線狀或板狀的高熔點金屬、及與高熔點金屬接觸地設(shè)置的作為易放射電子物質(zhì)的金屬氧化物，高熔點金屬在多個部位與線圈構(gòu)件進行電接觸，另外，線圈構(gòu)件接地。
在本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極中，由于線圈構(gòu)件接地，所以，通過該線圈構(gòu)件供給熱電子、二次電子等。另外，在線圈構(gòu)件的背面(與放電面相反側(cè)的面)由高熔點金屬和線圈構(gòu)件的內(nèi)側(cè)部分有效地將等電位面形成于陰極表面，所以，在形成的等電位面的較寬的區(qū)域發(fā)生熱電子發(fā)射，放電面積增加，單位面積的電子發(fā)射量(電子發(fā)射密度)增大，放電位置的負(fù)荷減輕。這樣，可抑制作為劣化原因的金屬氧化物的飛濺、與還原金屬的氧化引起的穩(wěn)定化(礦物化)即熱電子發(fā)射能力的下降，可實現(xiàn)電極的長壽命化。另外，由于放電位置的移動也受到抑制，所以，可長時間獲得穩(wěn)定的放電。另外，由于具有心軸，所以，可抑制加工時的線圈構(gòu)件的變形。另外，隨著放電面積的增加，電流密度提高一些，負(fù)荷稍增加，即，即使放電電流增加，與過去的技術(shù)相比，損傷也可較小，可提供與過去的技術(shù)大體相同形狀。大放電電流的氣體放電管用旁熱型電極，可實現(xiàn)脈沖動作、大電流動作。
本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極的特征在于包括具有心軸并卷繞成圈狀的線圈構(gòu)件、配置到線圈構(gòu)件內(nèi)側(cè)的在其表面形成電絕緣層的加熱用加熱器、在線圈構(gòu)件與加熱用加熱器之間或線圈構(gòu)件的外側(cè)沿該線圈構(gòu)件的長度方向配置的形成為網(wǎng)狀、線狀或板狀的高熔點金屬、及與上述線圈構(gòu)件接觸地設(shè)置的作為易放射電子物質(zhì)的金屬氧化物，高熔點金屬在多個部位與線圈構(gòu)件進行電接觸，另外，高熔點金屬接地。
在本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極中，由于高熔點金屬接地，所以，通過該高熔點金屬和線圈構(gòu)件供給熱電子、二次電子等。另外，在線圈構(gòu)件的背面(與放電面相反側(cè)的面)由高熔點金屬和線圈構(gòu)件的內(nèi)側(cè)部分實效地將等電位面形成于陰極表面，所以，在形成的等電位面的較寬的區(qū)域發(fā)生熱電子發(fā)射，放電面積增加，單位面積的電子發(fā)射量(電子發(fā)射密度)增大，放電位置的負(fù)荷減輕。這樣，可抑制作為劣化原因的金屬氧化物的飛濺、與還原金屬的氧化引起的穩(wěn)定化(礦物化)即熱電子發(fā)射能力的下降，可實現(xiàn)電極的長壽命化。另外，由于放電位置的移動也受到抑制，所以，可長時間獲得穩(wěn)定的放電。另外，由于具有心軸，所以，可抑制加工時的線圈構(gòu)件的變形。另外，隨著放電面積的增加，電流密度提高一些，負(fù)荷稍增加，即，即使放電電流增加，與過去的技術(shù)相比，損傷也可較小，可提供與過去的技術(shù)大體相同形狀、大放電電流的氣體放電管用旁熱型電極，可實現(xiàn)脈沖動作、大電流動作。
線圈構(gòu)件最好為將線圈卷繞成線圈狀地構(gòu)成的多層線圈。在這樣構(gòu)成的場合，作為易放射電子物質(zhì)的金屬氧化物夾入到作為形成線圈的線材間的間隔的節(jié)距(心距)間受到保持。這樣，各節(jié)距間的距離由于小到間隙程度，所以，可抑制振動導(dǎo)致的金屬氧化物的脫落。另外，由于存在多個間隙構(gòu)造的節(jié)距，所以，可保持大量的金屬氧化物，具有補充隨著放電過程中的經(jīng)時劣化帶來的消失金屬氧化物量的效果。
本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型陰極的特征在于包括卷繞成單層圈狀的線圈構(gòu)件、配置到線圈構(gòu)件內(nèi)側(cè)的在其表面形成電絕緣層的加熱用加熱器、在線圈構(gòu)件與加熱用加熱器之間沿線圈構(gòu)件的長度方向配置的形成為網(wǎng)狀、線狀或板狀的高熔點金屬、及與線圈構(gòu)件接觸地設(shè)置的作為易放射電子物質(zhì)的金屬氧化物，高熔點金屬在多個部位與線圈構(gòu)件進行電接觸，另外，線圈構(gòu)件接地。
在本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型陰極中，由于線圈構(gòu)件接地，所以，通過該線圈構(gòu)件供給熱電子、二次電于等。另外，在線圈構(gòu)件的背面(與放電面相反側(cè)的面)由高熔點金屬和線圈構(gòu)件的內(nèi)側(cè)部分實效地將等電位面形成于陰極表面，所以，在形成的等電位面的較寬的區(qū)域發(fā)生熱電子發(fā)射，放電面積增加，單位面積的電子發(fā)射量(電子發(fā)射密度)增大，放電位置的負(fù)荷減輕。這樣，可抑制作為劣化原因的金屬氧化物的飛濺、與還原金屬的氧化引起的穩(wěn)定化(礦物化)即熱電子發(fā)射能力的下降，可實現(xiàn)電極的長壽命化。另外，由于放電位置的移動也受到抑制，所以，可長時間獲得穩(wěn)定的放電。另外，隨著放電面積的增加，電流密度提高一些，負(fù)荷稍增加，即，即使放電電流增加，與過去的技術(shù)相比，損傷也可較小，可提供與過去的技術(shù)大體相同形狀、大放電電流的氣體放電管用旁熱型電極，可實現(xiàn)脈沖動作、大電流動作。
本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極的特征在于包括卷繞成單層圈狀的線圈構(gòu)件、配置到線圈構(gòu)件內(nèi)側(cè)的在其表面形成電絕緣層的加熱用加熱器、在線圈構(gòu)件與加熱用加熱器之間沿線圈構(gòu)件的長度方向配置的形成為網(wǎng)狀、線狀或板狀的高熔點金屬、及與線圈構(gòu)件接觸地設(shè)置的作為易放射電子物質(zhì)的金屬氧化物，高熔點金屬在多個部位與線圈構(gòu)件進行電接觸，另外，高熔點金屬接地。
在本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極中，由于高熔點金屬接地，所以，通過該高熔點金屬和線圈構(gòu)件供給熱電子、二次電子等。另外，在線圈構(gòu)件的背面(與放電面相反側(cè)的面)由高熔點金屬和線圈構(gòu)件的內(nèi)側(cè)部分有效地將等電位面形成于陰極表面，所以，在形成的等電位面的較寬的區(qū)域發(fā)生熱電子發(fā)射，放電面積增加，單位面積的電子發(fā)射量(電子發(fā)射密度)增大，放電位置的負(fù)荷減輕。這樣，可抑制作為劣化原因的金屬氧化物的飛濺、與還原金屬的氧化引起的穩(wěn)定化(礦物化)即熱電子發(fā)射能力的下降，可實現(xiàn)電極的長壽命化。另外，由于放電位置的移動也受到抑制，所以，可長時間獲得穩(wěn)定的放電。另外，隨著放電面積的增加，電流密度提高一些，負(fù)荷稍增加，即，即使放電電流增加，與過去的技術(shù)相比，損傷也可較小，可提供與過去的技術(shù)大體相同形狀、大放電電流的氣體放電管用旁熱型電極，可實現(xiàn)脈沖動作、大電流動作。


圖1為示出第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的示意正面圖。
圖2為示出第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的示意側(cè)面圖。
圖3A為示出第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的示意上面圖。
圖3B為示出第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的示意上面圖。
圖4為示出第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的示意斷面圖。
圖5為示出第2實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的示意斷面圖。
圖6為示出第3實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的示意斷面圖。
圖7為示出第4實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的示意斷面圖。
圖8為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的氣體放電管的整體透視圖。
圖9為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的氣體放電管的發(fā)光部分的分解狀態(tài)的透視圖。
圖10為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的氣體放電管的發(fā)光部分的橫斷面圖。
圖11為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的單側(cè)外部電極型燈的構(gòu)成圖。
圖12為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的氣體放電管的起動電路的電路圖。
圖13為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的氣體放電管的起動電路的電路圖。
圖14A為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的氣體放電管的起動裝置的動作電壓特性的時序圖。
圖14B為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的氣體放電管的起動裝置的動作電壓特性的時序圖。
圖14C為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的氣體放電管的起動裝置的動作電壓特性的時序圖。
圖14D為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的氣體放電管的起動裝置的動作電壓特性的時序圖。
圖14E為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的氣體放電管的起動裝置的動作電壓特性的時序圖。
圖14F為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的氣體放電管的起動裝置的動作電壓特性的時序圖。
圖15A為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的氣體放電管的起動裝置的動作電流特性的時序圖。
圖15B為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的氣體放電管的起動裝置的動作電流特性的時序圖。
圖15C為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的氣體放電管的起動裝置的動作電流特性的時序圖。
圖15D為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的氣體放電管的起動裝置的動作電流特性的時序圖。
圖15E為示出使用第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的氣體放電管的起動裝置的動作電流特性的時序圖。
具體實施例方式
下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極的優(yōu)選實施形式。在說明中，對于具有相同要素或相同功能的要素使用相同符號，省略重復(fù)說明。
(第1實施形式)圖1為第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的示意正面圖，圖2為相同第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的示意側(cè)面圖，圖3為相同第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的示意上面圖，圖4為相同第1實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的示意斷面圖。圖1～3為了說明省略了電絕緣層4和金屬氧化物10的圖示。另外，在本實施形式，示出將氣體放電管用旁熱型電極適用于陰極(氣體放電管用旁熱型陰極)的例子。
氣體放電管用旁熱型陰極C1如圖1～圖4所示那樣，具有加熱用加熱器1、作為線圈構(gòu)件的雙層線圈2、作為導(dǎo)電體的板狀構(gòu)件3、及作為易放射電子物質(zhì)(陰極物質(zhì))的金屬氧化物10。加熱用加熱器1由將直徑0.03～0.1mm例如0.07mm的鎢絲卷繞成雙層而形成的長絲線圈構(gòu)成，在該鎢絲線圈的表面由電沉積法等被覆電絕緣材料(例如氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、二氧化硅)，形成電絕緣層4。也可采用由電絕緣材料(例如氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、二氧化硅)的圓筒管代替電絕緣層4、將加熱用加熱器1插入到該圓筒管使加熱用加熱器1絕緣的構(gòu)成。
雙層線圈2為由卷繞成線圈狀的線圈構(gòu)成的多層線圈，用直徑0.091mm的鎢絲形成直徑0.25mm、節(jié)距0.146mm的一次線圈，另外，在該一次線圈上形成直徑1.7mm、節(jié)距0.6mm的雙層線圈。在雙層線圈2的內(nèi)側(cè)插入配置加熱用加熱器1。作為線圈構(gòu)件，也可使用三層線圈等代替雙層線圈2。
形成為板狀的板狀構(gòu)件3為具有導(dǎo)電性的剛體(金屬導(dǎo)體)，屬于周期律表的IIIa～VIIa、VIII、Ib族，具體地說，由鎢、鉭、鉬、錸、鈮、鋨、銥、鐵、鎳、鈷、鈦、鋯、錳、鉻、釩、銠、稀土金屬等高熔點金屬(熔點1000℃以上)的單體金屬或其合金構(gòu)成。在本實施形式中，使用寬1.5mm、厚25.4μm的鎢制的板狀構(gòu)件。
板狀構(gòu)件3在雙層線圈2的內(nèi)側(cè)(加熱用加熱器1與雙層線圈2之間)沿雙層線圈2的長度方向與放電方向大體直交地設(shè)置。板狀構(gòu)件3處于與雙層線圈2電連接的狀態(tài)。另外，板狀構(gòu)件3在雙層線圈2的內(nèi)側(cè)接觸于多個線圈部分，與雙層線圈2形成多個觸點。板狀構(gòu)件3連接于加熱用加熱器1的接地側(cè)的端子，從而接地(GND)。板狀構(gòu)件3接地，從而雙層線圈2也接地。也可使用形成為線狀的線狀構(gòu)件(例如直徑0.1mm左右的鎢絲)代替使用板狀構(gòu)件3，另外，也可焊接板狀構(gòu)件3與雙層線圈2的各接觸點。
金屬氧化物10保持于雙層線圈2和加熱用加熱器1，與板狀構(gòu)件3接觸地設(shè)置。金屬氧化物10的表面和雙層線圈2的表面露出到氣體放電管用旁熱型陰極C1的外側(cè)，在金屬氧化物10的表面部分接觸雙層線圈2的表面部分。
作為金屬氧化物10，為鋇(Ba)、鍶(Sr)、鈣(Ca)中的任一種單體的氧化物或這些氧化物的混合物，或主構(gòu)成部分為鋇、鍶、鈣中的任一個單體的氧化物或這些氧化物的混合物而副構(gòu)成部分為包含鑭系的稀土金屬(周期表的IIIa)的氧化物。鋇、鍶、鈣的功函數(shù)小，可容易地發(fā)射熱電子，使熱電子供給量增加。另外，作為副構(gòu)成部分，在添加稀土金屬(周期表的IIIa)的場合，可進一步增加熱電子供給量，同時，可提高耐飛濺性能。
金屬氧化物10通過以金屬碳酸鹽(例如碳酸鋇、碳酸鍶、碳酸鈣等)的形式涂覆作為陰極物質(zhì)材料、使涂覆的金屬碳酸鹽進行真空加熱分解而獲得。在由對加熱用加熱器1的通電進行真空加熱分散的場合，交流加熱分解比直流加熱分解好。這樣獲得的金屬氧化物10最終成為易放射電子物質(zhì)。作為陰極物質(zhì)材料的金屬碳酸鹽如圖1～圖3B所示那樣，在將加熱用加熱器1配置到雙層線圈2的內(nèi)側(cè)，將板狀構(gòu)件3配置到成為放電面?zhèn)鹊碾p層線圈2的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下，從雙層線圈2的表面?zhèn)韧扛?。金屬碳酸鹽沒有必要覆蓋氣體放電管用旁熱型陰極C1(雙層線圈2)的全周地涂覆，也可僅涂覆成為放電面?zhèn)鹊陌鍫顦?gòu)件3的一側(cè)的部分。
加熱用加熱器1如圖3B和圖4所示那樣，通過電絕緣層4接觸于金屬氧化物10和雙層線圈2。為此，可確實而且有效地在預(yù)熱時將加熱用加熱器1的熱傳遞到金屬氧化物10和雙層線圈2。另外，與如公開于特公昭62-56628號公報的氣體放電管用旁熱型陰極那樣具有良導(dǎo)熱性的圓筒的場合相比，可抑制熱陰極動作所需要的熱量的損失。為此，不需要從外部向電極的熱量供給、強制過熱，可僅由自身加熱產(chǎn)生的熱量使電極動作地設(shè)計。在這里，自身加熱指在氣體放電管中從電極發(fā)射電子時放電空間中的離子化的氣體分子沖撞，進行電中和，由氣體分子沖撞電極的沖擊產(chǎn)生熱量。
除上述金屬氧化物以外，作為熱電子供給源也可考慮使用硼化鑭等金屬硼化物、金屬碳化物、金屬氮化物等，但這些金屬硼化物、金屬碳化物、金屬氮化物等的作為氣體放電管用的熱陰極的熱電子供給源的業(yè)績較少，不意味著作為主副構(gòu)成部分增加。但熱電子供給源以外的效果例如有為了用于提高抑制放電部分以外的散熱量的絕緣效果等而使用于陰極周邊部。
在這里，考查從接近于雙層線圈2的表面的預(yù)定的3個放電部分(從與作為電子供給源的地線(GND)接近的一側(cè)順序設(shè)為1A、1B、1C)的放電。各放電部分1A、1B、1C具有來自板狀構(gòu)件3的雙層線圈2的線圈電阻量R1A、R1B、R1C。放電電流量雖然隨該部位的功函數(shù)而不同，但假定I1A＞I1B＞I1C……(1)當(dāng)在具有線圈電阻量R1A的放電部分1A發(fā)生主要的放電的場合，由上述(2)式表示的焦耳熱產(chǎn)生的發(fā)熱(W)增大，W＝I1A2×R1A……(2)溫度上升導(dǎo)致功函數(shù)的下降。這樣，放電的很大一部分集中于該放電部分1A，放電的集中度增大，放電分布成為具有平緩的凹凸的山脈狀的連續(xù)分布。線圈電阻量R1A的值越大，則放電分布的傾斜越大，相反，當(dāng)線圈電阻量R1A的值變小時，其放電分布收斂成寬度大的平緩的一山型的連續(xù)分布。
從以上的情況考慮，在本實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極C1中，由于接觸于金屬氧化物10并且接觸于雙層線圈2地設(shè)置板狀構(gòu)件3，所以，板狀構(gòu)件3在雙層線圈2的背面(與放電面相反側(cè)的面)與該雙層線圈2的內(nèi)側(cè)部分一起實效地形成等電位面。即，板狀構(gòu)件3和雙層線圈2的內(nèi)側(cè)部分由多根電配線(導(dǎo)電路)構(gòu)成，而且不會使電流朝單一方向流動地受到限制。因此，板狀構(gòu)件3的表面端間的電阻非常小，在板狀構(gòu)件3的表面大體成為等電位狀態(tài)，由多個放電點或放電線構(gòu)成的放電面的電位大體相等。換言之，由板狀構(gòu)件3朝平行于放電面的方向形成放電電流可流動的多個電路，即，形成多個放電電子(發(fā)射)的通道(等電位電路)。
因此，在氣體放電管用旁熱型陰極C1中，由板狀構(gòu)件3和雙層線圈2在雙層線圈2的背面(與放電面相反側(cè)的面)實效地形成等電位面，所以，在形成的等電位面的寬區(qū)域發(fā)生熱電子發(fā)射，放電面積增加，單位面積的電子發(fā)射量(電子發(fā)射密度)增大，放電位置的負(fù)荷減輕，這樣，可抑制成為劣化原因的金屬氧化物10的飛濺、與還原金屬的氧化引起的穩(wěn)定化(礦物化)即熱電子發(fā)射能力的下降。結(jié)果，可抑制局部放電的發(fā)生，可實現(xiàn)陰極的長壽命化。另外，放電位置的移動也受到抑制，所以，可在長時間獲得穩(wěn)定的放電。另外，由于放電面積的增加，所以，還可使氣體放電管用旁熱型陰極C1的動作電壓和發(fā)生熱量降低。
另外，在氣體放電管用旁熱型陰極C1中，隨著放電面積的增加，電流密度提高一些，負(fù)荷稍增加，即，即使放電電流增加，與過去的情況相比損傷也可較小。這樣，可提供與過去大體相同的形狀的。大放電電流的氣體放電管用旁熱型電極，實現(xiàn)脈沖動作、大電流動作。
另外，由于使用板狀構(gòu)件3作為導(dǎo)電體，所以，可以低成本更簡易地實現(xiàn)可控制熱電子發(fā)射能力的下降和放電位置的移動的構(gòu)成的導(dǎo)電體。另外，板狀構(gòu)件3(導(dǎo)電體)由于為剛體，所以，加工容易，同時，可緊密接觸于金屬氧化物10地設(shè)置。另外，可容易地設(shè)置許多板狀構(gòu)件3與金屬氧化物10接觸的部位。
另外，在本實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極C1中，以加熱用加熱器1作為核，在其外側(cè)卷繞保持金屬氧化物10的雙層線圈2地配置，在雙層線圈2的內(nèi)側(cè)接觸于金屬氧化物10地配置板狀構(gòu)件3，從而可起到雙層線圈2的振動抑制效果，防止金屬氧化物10的落下。另外，在雙層線圈2的節(jié)距間保持大量的金屬氧化物10，具有補充放電過程中的經(jīng)時劣化帶來的消失金屬氧化物量的效果。
(第2實施形式)圖5為第2實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的示意斷面圖。第2實施形式在雙層線圈具有心軸這一點和導(dǎo)電體為網(wǎng)狀構(gòu)件這一點等與第1實施形式不同。
氣體放電管用旁熱型陰極C2如圖5所示那樣，具有加熱用加熱器1、作為線圈構(gòu)件的雙層線圈41、作為導(dǎo)電體的網(wǎng)狀構(gòu)件21、及作為易放射電子物質(zhì)的金屬氧化物10。
雙層線圈41與第1實施形式的雙層線圈2同樣，為由卷繞成線圈狀的線圈構(gòu)成的多層線圈，具有心軸42。加熱用加熱器1設(shè)于雙層線圈41的內(nèi)側(cè)。在這里，心軸為在制作長絲線圈時起到?jīng)Q定卷徑的模的作用的芯線。作為心軸的材料，例如使用鉬。
形成為網(wǎng)狀的網(wǎng)狀構(gòu)件21為具有導(dǎo)電性的剛體(金屬導(dǎo)體)，屬于周期律表的IIIa～VIIa、VIII、Ib族，具體地由鎢、鉭、鉬、錸、鈮、鋨、銥、鐵、鎳、鈷、鈦、鋯、錳、鉻、釩、銠、稀土金屬等高熔點金屬(熔點1000℃以上)的單體金屬或其合金構(gòu)成。在本實施形式中，使用將直徑0.03mm的鎢絲織成網(wǎng)狀的網(wǎng)狀構(gòu)件。網(wǎng)狀構(gòu)件21的網(wǎng)目大小為80目。網(wǎng)狀構(gòu)件21具有預(yù)定長度。
網(wǎng)狀構(gòu)件21在雙層線圈41的內(nèi)側(cè)(加熱用加熱器1與雙層線圈41之間)沿雙層線圈41的長度方向與放電方向大體直交地設(shè)置。網(wǎng)狀構(gòu)件21處于與雙層線圈41電連接的狀態(tài)。另外，網(wǎng)狀構(gòu)件21在雙層線圈41的內(nèi)側(cè)接觸于多個線圈部分，與雙層線圈41形成多個觸點。網(wǎng)狀構(gòu)件21連接于加熱用加熱器1的接地側(cè)的端子，從而接地(GND)。通過將網(wǎng)狀構(gòu)件21接地，從而使雙層線圈41也接地。
金屬氧化物10保持于雙層線圈41和加熱用加熱器1。雙層線圈41的表面部分和金屬氧化物10使金屬氧化物10的表面和雙層線圈41的表面部分成為放電面地露出到氣體放電管用旁熱型陰極C2的外側(cè)，在金屬氧化物10的表面部分接觸雙層線圈41的表面部分。金屬氧化物10與第1實施形式同樣地設(shè)置。
加熱用加熱器1如圖5所示那樣，通過電絕緣層4接觸于金屬氧化物10和雙層線圈41。為此，預(yù)熱時可確實和有效地將加熱用加熱器1的熱傳遞到金屬氧化物10和雙層線圈41。另外，與第1實施形式相同，可抑制熱陰極動作所需要的熱量的損失，不需要從外部向電極供給熱量和強制過熱，可僅由自身加熱產(chǎn)生的熱量使電極動作地設(shè)計。
由以上可知，在本實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極C2中，由于與金屬氧化物10接觸并且與雙層線圈41接觸地設(shè)置網(wǎng)狀構(gòu)件21，所以，網(wǎng)狀構(gòu)件21在雙層線圈41的背面(與放電面相反側(cè)的面)實效地形成等電位面。即，網(wǎng)狀構(gòu)件21由多根電配線(導(dǎo)電路)構(gòu)成，而且不會使電流朝單一方向流動地受到限制。因此，網(wǎng)狀構(gòu)件21的表面端間的電阻非常小，在網(wǎng)狀構(gòu)件21的表面大體成為等電位狀態(tài)，由多個放電點或放電線構(gòu)成的放電面的電位大體相等。換言之，由網(wǎng)狀構(gòu)件21朝平行于放電面的方向形成放電電流可流動的多個電路，即，形成多個放電電子(發(fā)射)的通道(等電位電路)。
因此，在氣體放電管用旁熱型陰極C2中，由網(wǎng)狀構(gòu)件21在雙層線圈41的背面(與放電面相反側(cè)的面)實效地形成等電位面，所以在形成的等電位面的寬區(qū)域發(fā)生熱電子發(fā)射，放電面積增加，單位面積的電子發(fā)射量(電子發(fā)射密度)增大，放電位置的負(fù)荷減輕，這樣，可抑制成為劣化原因的金屬氧化物10的飛濺、與還原金屬的氧化引起的穩(wěn)定化(礦物化)即熱電子發(fā)射能力的下降。結(jié)果，可抑制局部的放電的發(fā)生，可實現(xiàn)陰極的長壽命化。另外，放電位置的移動也受到抑制，所以，在長時間可獲得穩(wěn)定的放電。另外，由于放電面積增加，所以，還可使氣體放電管用旁熱型陰極C2的動作電壓和發(fā)生熱量降低。
另外，在氣體放電管用旁熱型陰極C2中，隨著放電面積的增加，電流密度提高一些，負(fù)荷稍增加，即，即使放電電流增加，與過去的情況相比損傷也可較小。這樣，可提供與過去大體相同形狀的、大放電電流的氣體放電管用旁熱型陰極，實現(xiàn)脈沖動作、大電流動作。
另外，由于使用網(wǎng)狀構(gòu)件21作為導(dǎo)電體，所以，可以低成本更筒易地實現(xiàn)可控制熱電子發(fā)射能力的下降和放電位置的移動的構(gòu)成的導(dǎo)電體。另外，網(wǎng)狀構(gòu)件21(導(dǎo)電體)由于為剛體，所以，加工容易，同時，可緊密接觸于金屬氧化物10地設(shè)置。另外，可容易地設(shè)置許多網(wǎng)狀構(gòu)件21與金屬氧化物10接觸的部位。
另外，在本實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極C2中，以加熱用加熱器1作為核，在其外側(cè)卷繞保持金屬氧化物10的雙層線圈41地配置，在雙層線圈41的內(nèi)側(cè)接觸于金屬氧化物10地配置網(wǎng)狀構(gòu)件21，從而可起到雙層線圈41的振動抑制效果，防止金屬氧化物10的落下。另外，在雙層線圈41的節(jié)距間保持大量的金屬氧化物10，具有補充隨著放電過程中的經(jīng)時劣化的金屬氧化物損失量的效果。
另外，由于雙層線圈41具有心軸，所以，在加工時和使用時可抑制雙層線圈41的變形。
(第3實施形式)圖6為第3實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的示意斷面圖。第3實施形式在線圈構(gòu)件為單層線圈這一點和導(dǎo)電體為線狀構(gòu)件這一點等與第1和第2實施形式不同。
氣體放電管用旁熱型陰極C3如圖6所示那樣，具有加熱用加熱器1、作為線圈構(gòu)件的單層線圈45、作為導(dǎo)電體的線狀構(gòu)件23、及作為易放射電子物質(zhì)的金屬氧化物10。
單層線圈45為由卷繞成單層線圈狀的線圈構(gòu)成的線圈構(gòu)件，將直徑0.15mm的鎢絲原材料線按直徑1.7mm、節(jié)距0.18mm來卷繞。加熱用加熱器1設(shè)于單層線圈45的內(nèi)側(cè)。
形成為線狀的具有預(yù)定長度的線狀構(gòu)件23與網(wǎng)狀構(gòu)件21一樣為具有導(dǎo)電性的剛體(金屬導(dǎo)體)，屬于周期律表的IIIa～VIIa、VIII、Ib族，具體地由鎢、鉭、鉬、錸、鈮、鋨、銥、鐵、鎳、鈷、鈦、鋯、錳、鉻、釩、銠、稀土金屬等高熔點金屬(熔點1000℃以上)的單體金屬或其合金構(gòu)成。在本實施形式中，使用鎢制的線狀構(gòu)件。網(wǎng)狀構(gòu)件21的直徑設(shè)定為0.1mm左右。
線狀構(gòu)件23在單層線圈45的內(nèi)側(cè)(加熱用加熱器1與雙層線圈41之間)沿單層線圈45的長度方向與放電方向大體直交地設(shè)置。線狀構(gòu)件23處于與單層線圈45電連接的狀態(tài)。另外，線狀構(gòu)件23在單層線圈45的內(nèi)側(cè)接觸于多個線圈部分，與單層線圈45形成多個觸點。線狀構(gòu)件23與加熱用加熱器1的接地側(cè)的端子一起連接于導(dǎo)線桿，從而接地(GND)。通過將線狀構(gòu)件23接地，從而使單層線圈45也接地。
金屬氧化物10保持于單層線圈45和加熱用加熱器1。單層線圈45的表面部分和金屬氧化物10使金屬氧化物10的表面和單層線圈45的表面部分成為放電面地露出到氣體放電管用旁熱型陰極C5的外側(cè)，在金屬氧化物10的表面部分接觸單層線圈45的表面部分。金屬氧化物10與第1實施形式同樣地設(shè)置。
加熱用加熱器1如圖6所示那樣，通過電絕緣層4接觸于金屬氧化物10和單層線圈45。為此，預(yù)熱時可確實和有效地將加熱用加熱器1的熱傳遞到金屬氧化物10和單層線圈45。另外，與第1實施形式相同，可抑制熱陰極動作所需要的熱量的損失，不需要從外部向電極的熱量供給、強制過熱，可僅由自身加熱產(chǎn)生的熱量使電極動作地設(shè)計。
由以上可知，在本實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極C3中，由于與金屬氧化物10接觸并且與單層線圈45接觸地設(shè)置線狀構(gòu)件23，所以，線狀構(gòu)件23在單層線圈45的背面(與放電面相反側(cè)的面)與該單層線圈45的內(nèi)側(cè)部分一起實效地形成等電位面。即，線狀構(gòu)件23和單層線圈45的內(nèi)側(cè)部分由多根電配線(導(dǎo)電路)構(gòu)成，而且不會使電流朝單一方向流動地受到限制。因此，線狀構(gòu)件23的表面端間的電阻非常小，在線狀構(gòu)件23的表面大體成為等電位狀態(tài)，由多個放電點或放電線構(gòu)成的放電面的電位大體相等。換言之，由線狀構(gòu)件23朝平行于放電面的方向形成放電電流可流動的多個電路，即，形成多個放電電子(發(fā)射)的通道(等電位電路)。
因此，在氣體放電管用旁熱型陰極C3中，由線狀構(gòu)件23和單層線圈45的內(nèi)側(cè)部分在單層線圈45的背面(與放電面相反側(cè)的面)實效地形成等電位面，所以，在形成的等電位面的寬區(qū)域發(fā)生熱電子發(fā)射，放電面積增加，單位面積的電子發(fā)射量(電子發(fā)射密度)增大，放電位置的負(fù)荷減輕，這樣，可抑制成為劣化原因的金屬氧化物10的飛濺、與還原金屬的氧化引起的穩(wěn)定化(礦物化)即熱電子發(fā)射能力的下降。結(jié)果，可抑制局部的放電的發(fā)生，可實現(xiàn)陰極的長壽命化。另外，放電位置的移動也受到抑制，所以，可在長時間獲得穩(wěn)定的放電。另外，由于放電面積的增加，所以，還可使氣體放電管用旁熱型陰極C3的動作電壓和發(fā)生熱量降低。
另外，在氣體放電管用旁熱型陰極C3中，隨著放電面積的增加，電流密度提高一些，負(fù)荷稍增加，即，即使放電電流增加，與過去的情況相比損傷也可較小。這樣，可提供與過去大體相同的形狀的、大放電電流的氣體放電管用旁熱型陰極，實現(xiàn)脈沖動作、大電流動作。
另外，由于使用線狀構(gòu)件23作為導(dǎo)電體，所以，可以低成本更簡易地實現(xiàn)可控制熱電子發(fā)射能力的下降和放電位置的移動的構(gòu)成的導(dǎo)電體。另外，線狀構(gòu)件23(導(dǎo)電體)由于為剛體，所以，加工容易，同時，可緊密接觸于金屬氧化物10地設(shè)置。另外，可容易地設(shè)置許多線狀構(gòu)件23與金屬氧化物10接觸的部位。
另外，在本實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極C3中，以加熱用加熱器1作為核，在其外側(cè)卷繞保持金屬氧化物10的單層線圈45地配置，在單層線圈45的內(nèi)側(cè)接觸于金屬氧化物10地配置線狀構(gòu)件23，從而可起到單層線圈45的振動抑制效果，防止金屬氧化物10的落下。
(第4實施形式)圖7為第4實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極的示意斷面圖。第4實施形式在具有基體金屬這一點與第1～第3實施形式不同。
氣體放電管用旁熱型陰極C4如圖7所示那樣，具有加熱用加熱器1、雙層線圈41、作為易放射電子物質(zhì)的金屬氧化物10、及基體金屬31。
基體金屬31形成為筒狀，具有導(dǎo)電性?；w金屬31例如由鉬等構(gòu)成。在該基體金屬31的內(nèi)側(cè)插入配置加熱用加熱器1。雙層線圈41卷繞多圈地固定于基體金屬31的外側(cè)表面。另外，基體金屬31具有隔絕作為易放射電子物質(zhì)的金屬氧化物10和形成于加熱用加熱器1的電絕緣層4的功能。作為基體金屬31，可使用具有比動作中的陰極溫度高的熔點的中高熔點金屬。另外，作為基體金屬31，一般為圓筒形狀的筒狀構(gòu)件，但也可使用具有切口部的圓弧狀(開放的形狀)的筒狀構(gòu)件。
基體金屬31在雙層線圈41的內(nèi)側(cè)(加熱用加熱器1與雙層線圈41之間)沿雙層線圈41的長度方向與放電方向大體直交地設(shè)置。基體金屬31處于與雙層線圈41電連接的狀態(tài)。另外，基體金屬31在雙層線圈41的內(nèi)側(cè)接觸于多個線圈部分，與雙層線圈41形成多個觸點?；w金屬31與加熱用加熱器1的接地側(cè)的端子一起連接于導(dǎo)線桿，從而接地(GND)。通過將基體金屬31接地，從而使雙層線圈41也接地。
金屬氧化物10保持于雙層線圈41。雙層線圈41的表面部分和金屬氧化物10使金屬氧化物10的表面和雙層線圈41的表面部分成為放電面地露出到氣體放電管用旁熱型陰極C4的外側(cè)，在金屬氧化物10的表面部分接觸雙層線圈41的表面部分。
由以上可知，在本實施形式的氣體放電管用旁熱型陰極C4中，由于與金屬氧化物10接觸并且與雙層線圈41接觸地設(shè)置基體金屬31，所以，基體金屬31在雙層線圈41的背面(與放電面相反側(cè)的面)與該雙層線圈41的內(nèi)側(cè)部分一起實效地形成等電位面。即，基體金屬31和雙層線圈41由多根電配線(導(dǎo)電路)構(gòu)成，而且不會使電流朝單一方向流動地受到限制。因此，基體金屬31的表面端間的電阻非常小，在基體金屬31的表面大體成為等電位狀態(tài)，由多個放電點或放電線構(gòu)成的放電面的電位大體相等。換言之，由基體金屬31朝平行于放電面的方向形成放電電流可流動的多個電路，即，形成多個放電電子(發(fā)射)的通道(等電位電路)。
因此，在氣體放電管用旁熱型陰極C4中，由基體金屬31和雙層線圈41在雙層線圈41的背面(與放電面相反側(cè)的面)實效地形成等電位面，所以，在形成的等電位面的寬區(qū)域發(fā)生熱電子發(fā)射，放電面積增加，單位面積的電子發(fā)射量(電子發(fā)射密度)增大，放電位置的負(fù)荷減輕，這樣，可抑制成為劣化原因的金屬氧化物10的飛濺、與還原金屬的氧化引起的穩(wěn)定化(礦物化)即熱電子發(fā)射能力的下降。結(jié)果，可抑制局部的放電的發(fā)生，可實現(xiàn)陰極的長壽命化。另外，放電位置的移動也受到抑制，所以，在長時間可獲得穩(wěn)定的放電。另外，由于放電面積的增加，所以，還可使氣體放電管用旁熱型陰極C4的動作電壓和發(fā)生熱量降低。
另外，在氣體放電管用旁熱型陰極C4中，隨著放電面積的增加，電流密度提高一些，負(fù)荷稍增加，即，即使放電電流增加，與過去的情況相比損傷也可較小。這樣，可提供與過去大體相同的形狀的、大放電電流的氣體放電管用旁熱型陰極，實現(xiàn)脈沖動作、大電流動作。
另外，由于雙層線圈41具有心軸，所以，可在加工時和使用時抑制雙層線圈41的變形。
下面，根據(jù)圖8～圖10說明使用上述構(gòu)成的氣體放電管用旁熱型陰極C1的氣體放電管。圖8為使用氣體放電管用旁熱型陰極C1的氣體放電管的整體透視圖，圖9為其發(fā)光部分的分解透視圖，圖10為發(fā)光部分的橫斷面圖。在本實施形式中，將氣體放電管用旁熱型陰極C1適用于側(cè)開型的重氫氣體放電管。作為氣體放電管用旁熱型陰極，也可使用氣體放電管用旁熱型陰極C2～C4中的任一個代替氣體放電管用旁熱型陰極C1。
重氫氣體放電管DT1具有玻璃制的外周器61。在外周器61的內(nèi)部，如圖8所示那樣，收容發(fā)光部分組裝體62，外周器61的底部由玻璃制的管座63氣密地密封。4根導(dǎo)線銷64a～64d從發(fā)光部分組裝體62的下部延伸，貫通管座63露出到外部。發(fā)光部分組裝體62具有一起貼合鋁制的放電屏蔽板(放電屏蔽部分)71和支承板72的屏蔽構(gòu)造和安裝于放電屏蔽板71前面的金屬制的前面罩73。
如圖9所示，在斷面形狀為凸形的支承板72的后部朝縱向形成貫通孔，在這里插入導(dǎo)線銷64a，保持于管座63。在支承板72的前面朝下方形成縱向延伸的凹形槽，沒入從管座63延伸的導(dǎo)線銷64b，由其將支承板72固定于管座63。在導(dǎo)線銷64b朝前方固定四方形平板的陽極74，通過與形成于支承板72前面的2個凸部相接而保持。
另外，如圖9所示那樣，放電屏蔽板71與支承板72相比呈薄形而且寬度大的凸形斷面構(gòu)造，在與中央部分的陽極74對應(yīng)的位置形成貫通孔71a。在放電屏蔽板71的凸部的側(cè)方朝縱向形成貫通孔，在這里插通折曲成L字形的電極桿81。在將放電屏蔽板71貼合于支承板72的狀態(tài)下，焊接電極桿81的下端和折曲成L字形的導(dǎo)線銷64c的前端。在延伸到電極桿81的側(cè)方的前端部焊接氣體放電管用旁熱型陰極C1的上側(cè)電極桿82，下側(cè)電極桿83在貼合放電屏蔽板71和支承板72的狀態(tài)下焊接于折曲成L字形的導(dǎo)線銷64d的前端。
金屬制的聚焦電極76如圖9所示那樣，分別在上部朝后方、在氣體放電管用旁熱型陰極C1方向的側(cè)部朝前方折曲地構(gòu)成L字形的金屬板，該L字形金屬板在中間部處于與放電屏蔽板71的貫通孔71a相同的軸上地形成聚焦開口76a，在側(cè)部形成用于對著氣體放電管用旁熱型陰極C1的長方形狀縱長的開口76b。在放電屏蔽板71、支承板72、及聚焦電極76分則將4個貫通孔形成于對應(yīng)的位置。因此，在貼合放電屏蔽板71、支承板72、及聚焦電極76的狀態(tài)下，通過插入折曲成U字狀的2根金屬制的銷84、85，可將其固定到管座63。
如圖8和圖9所示，金屬制的前面罩73呈折曲成4段的U字形斷面，在中央部分形成投光用的開口孔73a。在兩端部各形成2個凸部73b，這與形成于放電屏蔽板71的4個貫通開口71b對應(yīng)。因此，通過將該凸部73b插入到貫通開口71b，前面罩73固定于放電屏蔽板71，在該狀態(tài)下聚焦電極76的前方端部接觸于前面罩73的內(nèi)面，配置氣體放電管用旁熱型陰極C1的空間和發(fā)光空間分離。
按照圖9和圖10，聚焦電極76在中央部分處于與放電屏蔽板71的貫通孔71a相同軸上地具有聚焦開口76a，但在這里由焊接固定用于限制開口直徑的開口限制板78。開口限制板78在聚焦開口76a的周圍朝陽極74的方向彎曲，因此，陽極74與開口限制板78的開口的距離比放電屏蔽板71的厚度小。
這樣組裝的發(fā)光部分組裝體62內(nèi)的各電極的配置如圖10所示。陽極74夾于放電屏蔽板71和支承板72地固定，焊接于聚焦電極76的開口限制板78通過放電屏蔽板71的貫通孔71a在與陽極74相向的配置下固定于放電屏蔽板71。氣體放電管用旁熱型陰極C1在由放電屏蔽板71、前面罩73、及聚焦電極76的具有長方形開口76b的面包圍的空間內(nèi)穿過長方形開口76b地配置于對著開口限制板78的位置。
下面，參照圖10說明重氫氣體放電管DT1的動作。在對氣體放電管用旁熱型陰極C1進行充分加熱后，在陽極74與氣體放電管用旁熱型陰極C1之間外加觸發(fā)電壓，開始放電。此時的熱電子的流路由聚焦電極76的開口限制板78的聚焦及放電屏蔽板71和支承板72屏蔽效果，僅限定為1個路徑91(由夾于虛線的部分示出)。即，從氣體放電管用旁熱型陰極C1發(fā)射的熱電子(圖中未示出)從聚焦電極76的長方形開口76b通過開口限制板78，通過放電屏蔽板71的貫通孔71a到達陽極74。電弧放電形成的電弧球92在開口限制板78的前部空間發(fā)生于與陽極74相反側(cè)的空間。然后，從電弧球92取出的光通過前面罩73的開口孔73a大體朝箭頭93的方向發(fā)出。
這樣，在本實施形式的重氫氣體放電管DT1中，通過使用氣體放電管用旁熱型陰極C1，可實現(xiàn)壽命長而且動作穩(wěn)定的重氫氣體放電管。
氣體放電管用旁熱型陰極C1～C4也可用作上述重氫氣體放電管DT1以外的氣體放電管，例如從管頂部取出光的頂開型重氫氣體放電管、稀有氣體熒光燈或水銀熒光燈等的電極(氣體放電管用旁熱型陰極)。詳細(xì)地說，在使用本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極的氣體放電管中具有稀有氣體熒光管，該稀有氣體熒光管具有包含本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極的成對的放電用電極，具有在內(nèi)面形成熒光體膜的密閉容器，相對密閉容器封入稀有氣體。在使用本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極的氣體放電管中具有水銀燈，該水銀燈具有包含本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極的成對的放電用電極，具有密閉容器，相對密閉容器封入稀有氣體和水銀。在使用本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極的氣體放電管中具有熒光燈，該熒光燈具有包含本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極的成對的放電用電極，具有在內(nèi)面形成熒光體膜的密閉容器，相對密閉容器封入稀有氣體和水銀。
另外，本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極利用放電分散的特征，如圖11所示那樣，在容器41外部具有電極42，在容器41內(nèi)部具有氣體放電管用旁熱型陰極C1～C4，在容器41內(nèi)部封入稀有氣體，可用于使用高頻電源43驅(qū)動的單位側(cè)外部電極型燈。這樣，本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極可用于上述的低壓氣體燈等。
作為上述稀有氣體熒光燈、水銀燈、熒光燈等氣體放電管TD2的起動電路，如圖12所示那樣，可使用具有輝光管53、穩(wěn)壓器54、交流電源55的已知的起動器(預(yù)熱起動)型的起動電路，作為起動電路、也可使用快速起動型代替起動器型。作為驅(qū)動方式，也可采用高頻起動專用型(Hf)。
在使用本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極的氣體放電管中，在交流動作的場合，1對電極(氣體放電管用旁熱型陰極C1～C4)作為主要功能交替地起到進行電子發(fā)射的陰極和電子流入的陽極的作用。當(dāng)作為陽極起作用時，電流流入時的電壓下降在電極中產(chǎn)生大量的熱。通過將電極作為陽極起作用時產(chǎn)生的熱量用作該電極作為陰極起作用時熱電子發(fā)射所需要的熱量，從而不從氣體放電管的持續(xù)放電中的加熱用加熱器1供給熱量，或供給比直流動作少的熱量即可實現(xiàn)穩(wěn)定的持續(xù)放電。
下面，根據(jù)圖13說明適合于使用氣體放電管用旁熱型陰極C1的重氫氣體放電管DT1的起動裝置。圖13為示出使用氣體放電管用旁熱型陰極C1的重氫氣體放電管DT1的起動裝置的電路圖。
起動裝置101具有連接于重氫氣體放電管DT1的氣體放電管用旁熱型陰極C1與陽極74之間的作為電源的恒定電流電源103、連接于陽極74與聚焦電極76之間并在氣體放電管用旁熱型陰極C1與聚焦電極76之間產(chǎn)生觸發(fā)放電的輔助起動電路部分111、連接于氣體放電管用旁熱型陰極C1與陽極74之間并在加熱用加熱器1通電預(yù)定期間、經(jīng)過預(yù)定期間后用于停止向加熱用加熱器1的通電的通電停止切換電路部分121、串聯(lián)于陽極74與恒定電流電源103之間地設(shè)置的電流檢測用的固定電阻器131。
恒定電流電源103供給直流開放電壓約160V，同時，供給穩(wěn)定電流約300mA。在該恒定電流電源103串聯(lián)負(fù)性電阻105、二極管107。負(fù)性電阻105設(shè)為50～150Ω左右。
輔助起動電路部分111包含串聯(lián)于陽極74與聚焦電極76之間地設(shè)置的固定電阻器113和并聯(lián)于該固定電阻器113的電容器115。通電停止切換電路部分121包含輝光管123。也可在輔助起動電路部分111與聚焦電極76之間設(shè)置在重氫氣體放電管DT1的動作(起動)后打開的開關(guān)。另外，也可由使用了具有定時功能的半導(dǎo)體元件的電子起動式、或不論有無定時功能的機械式(有觸點)開關(guān)代替使用輝光管123的輝光起動器式。
下面，根據(jù)圖14A～圖14F和圖15A～圖15E說明起動裝置101的動作。
雖然在圖13中未示出，但實際上當(dāng)重氫氣體放電管DT1的起動裝置101的主電源開關(guān)接通(起動)時，從恒定電流電源103將電力供給到輝光管123，在輝光管123發(fā)生輝光放電，輝光管123的電極相互接觸，從而將電力供給到氣體放電管用旁熱型陰極C1的加熱用加熱器1，對氣體放電管用旁熱型陰極C1進行預(yù)熱(圖14A～圖14F和圖15A～圖15E的期間A1)。此時，從恒定電流電源103在氣體放電管用旁熱型陰極C1與陽極74之間外加電壓約130V，發(fā)生從陽極74朝氣體放電管用旁熱型陰極C1的電場。
當(dāng)這樣完成觸發(fā)放電的準(zhǔn)備時，在輝光管123停止輝光放電，輝光管123的電極離開，通過從恒定電流電源103并聯(lián)的電容器115和固定電阻器113在聚焦電極76發(fā)生電位約130V，觸發(fā)放電在氣體放電管用旁熱型陰極C1與聚焦電極76之間發(fā)生(圖14A～圖14F和圖15A～圖15E的期間A2)。
通過這樣使觸發(fā)放電發(fā)生，從而在氣體放電管用旁熱型陰極C1與陽極74之間發(fā)生電弧放電，根據(jù)從恒定電流電源103供給到氣體放電管用旁熱型陰極C1與陽極74之間的電流約300mA，在使主電源開關(guān)斷開之前使電弧放電穩(wěn)定地持續(xù)(圖14A～圖14F和圖15A～圖15E的期間A3)。在重氫氣體放電管DT1動作(起動)期間，由固定電阻器131從恒定電流電源103外加到重氫氣體放電管DT1的電壓從起動時的約160V下降到約120V。
在使用氣體放電管用旁熱型陰極C1的重氫氣體放電管DT1中，由于可按下述(3)式和(4)式的關(guān)系驅(qū)動，所以，If0＝IP……(3)Vf1＝0 ……(4)在這里，If0起動時向加熱用加熱器的初始供給電流Ip放電電流Vf1動作過程中對加熱用加熱器的外加電壓在該起動裝置101中，可實現(xiàn)用于使利用了氣體放電管用旁熱型陰極C1的重氫氣體放電管DT1起動的起動裝置，另外，氣體放電管用旁熱型陰極C1的預(yù)熱用、觸發(fā)放電(由初期氣體的電離進行的放電)開始用、及主放電用的電源可由1個恒定電流電源103提供，特別是不需要氣體放電管用旁熱型陰極C1的預(yù)熱(加熱用加熱器)用的電源，可實現(xiàn)大幅度的部件數(shù)量的削減和構(gòu)成的簡化。
另外，在起動裝置101中，由于通電停止切換電路部分121包含輝光管123，所以，可簡易地以低成本實現(xiàn)通電停止切換電路部分121。另外，輔助起動電路部分111由于包含固定電阻器113和電容器115，所以，可簡易地以低成本實現(xiàn)輔助起動電路部分111。
另外，在起動裝置101中，由于具有電流檢測用的固定電阻器131，所以，可降低重氫氣體放電管DT1的動作時的電壓，可減少重氫氣體放電管DT1的消耗電力。
在本實施形式中，作為導(dǎo)電體，使用高熔點金屬，但也可使用厚度小的的多孔質(zhì)金屬、碳纖維等代替高熔點金屬。另外，為了提高金屬氧化物10的耐飛濺性和放電性能，也可使鉭、鈦、鈮等的氮化物或碳化物附著于金屬氧化物10的表面或雙層線圈2、41、單層線圈45、或板狀構(gòu)件3、網(wǎng)狀構(gòu)件21、線狀構(gòu)件23。
另外，在本實施形式中，雖然雙層線圈2、41和單層線圈45的表面部分露出，但不一定非要使其露出，如使雙層線圈2、41和單層線圈45的表面部分接觸于金屬氧化物10，則雙層線圈2、41和單層線圈45的表面部分也可由金屬氧化物10覆蓋。通過使雙層線圈2、41和單層線圈45的表面部分露出，從而可進一步提高放電性。
本發(fā)明的氣體放電管用旁熱型電極可用于稀有氣體燈、稀有氣體熒光燈、水銀燈、水銀熒光燈、重氫燈等旁熱型電極(旁熱型陰極)。
權(quán)利要求
1.一種氣體放電管，具備密閉容器以及在該密閉容器內(nèi)部設(shè)置的一對旁熱型電極，其特征在于所述一對旁熱型電極各自包括卷繞成線圈狀的線圈構(gòu)件、配置在所述線圈構(gòu)件內(nèi)側(cè)的、并在其表面形成有電絕緣層的加熱用加熱器、被保持于所述線圈構(gòu)件的作為易放射電子物質(zhì)的金屬氧化物、以及在所述線圈構(gòu)件的內(nèi)側(cè)以與該線圈構(gòu)件接觸的方式設(shè)置的具有預(yù)定長度的導(dǎo)電體。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體放電管，其特征在于所述導(dǎo)電體是以接觸于所述金屬氧化物并接觸于所述線圈構(gòu)件的多個線圈部分的方式而設(shè)置的。
3.如權(quán)利要求1所述的氣體放電管，其特征在于所述導(dǎo)電體為形成為網(wǎng)狀、線狀、或板狀的高熔點金屬。
4.如權(quán)利要求1所述的氣體放電管，其特征在于所述線圈構(gòu)件是，將具有心軸的線圈卷繞成線圈狀而構(gòu)成的多層線圈。
5.如權(quán)利要求1所述的氣體放電管，其特征在于所述金屬氧化物包含鋇、鍶、鈣中的任一個單體的氧化物；或這些氧化物的混合物或稀土金屬的氧化物。
6.如權(quán)利要求1所述的氣體放電管，其特征在于所述金屬氧化物通過所述電絕緣層接觸于所述加熱用加熱器。
7.如權(quán)利要求1所述的氣體放電管，其特征在于所述線圈構(gòu)件通過所述電絕緣層接觸于所述加熱用加熱器。
8.一種氣體放電管，具備密閉容器以及在該密閉容器內(nèi)部設(shè)置的一對旁熱型電極，其特征在于所述一對旁熱型電極各自包括卷繞成圈狀的線圈構(gòu)件、配置在所述線圈構(gòu)件內(nèi)側(cè)并在其表面形成有電絕緣層的加熱用加熱器、在所述線圈構(gòu)件的內(nèi)側(cè)沿該線圈構(gòu)件的長度方向配置的形成為網(wǎng)狀、線狀或板狀的高熔點金屬、以及以接觸于所述高熔點金屬的方式被保持于所述線圈構(gòu)件的作為易放射電子物質(zhì)的金屬氧化物；同時所述高熔點金屬與所述線圈構(gòu)件形成多個觸點。
9.如權(quán)利要求8所述的氣體放電管，其特征在于所述高熔點金屬配置在所述線圈構(gòu)件與所述加熱用加熱器之間。
10.如權(quán)利要求8所述的氣體放電管，其特征在于所述線圈構(gòu)件具有心軸。
11.如權(quán)利要求8所述的氣體放電管，其特征在于所述線圈構(gòu)件為將線圈卷繞成線圈狀而構(gòu)成的多層線圈。
12.如權(quán)利要求8所述的氣體放電管，其特征在于所述線圈構(gòu)件為卷繞成單層線圈狀的線圈構(gòu)件。
13.如權(quán)利要求1或8所述的氣體放電管，其特征在于在所述密閉容器中，封入有稀有氣體、或者、稀有氣體和水銀。
14.如權(quán)利要求13所述的氣體放電管，其特征在于在所述密閉容器的內(nèi)面，形成有熒光體膜。
15.如權(quán)利要求1或8所述的氣體放電管，其特征在于該氣體放電管是被交流驅(qū)動的氣體放電管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣體放電管，具備密閉容器以及在該密閉容器內(nèi)部設(shè)置的一對旁熱型電極，其特征在于所述一對旁熱型電極各自包括卷繞成線圈狀的線圈構(gòu)件、配置到所述線圈構(gòu)件內(nèi)側(cè)的在其表面形成有電絕緣層的加熱用加熱器、被保持于所述線圈構(gòu)件的作為易放射電子物質(zhì)的金屬氧化物、以及在所述線圈構(gòu)件的內(nèi)側(cè)以與該線圈構(gòu)件接觸的方式設(shè)置的具有預(yù)定長度的導(dǎo)電體。
文檔編號H01J61/06GK1877786SQ20061008465
公開日2006年12月13日 申請日期2001年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月13日
發(fā)明者河合浩司 申請人:浜松光子學(xué)株式會社