パルス放電による高効率な環境保全型の新しい光源の開発

利用脉冲放电开发新型高效环保光源

基本信息

批准号：
03F00064
负责人：
神野雅文
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Ehime University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F00064/
关键词：
水銀パルス放電希ガス陽光柱蛍光ランプ

项目摘要

今年度は採用初年度であり、また、研究開始が9月中旬からであったので、まず、実験系の構築と実験装置取り扱いの習熟を第一の目標とした。そして、これらがすんだ後に、コンパクト型蛍光ランプを自作し、このランプへの封入ガスを変えて、直流、高周波およびパルス放電させたときの、電流、電圧の各波形、そして、近紫外から可視領域にわたって放出されるスペクトルの時間変化を測定した。その結果、水銀-アルゴンの放電において、高周波放電と直流放電を比較すると、放射効率が最大になる入力電力の値が異なっており、直流放電では比較的低電力(3W)程度で効率が最大になり、それ以上入力電力を増やしても効率は低下する一方であるのに対して、高周波放電では、効率のピークは6W程度のところにあり、それ以上電力を増やすと、高率はほぼ一定になる、という違いがあることが明らかになった。また、直流点灯時に放電管の位置による発光波形の違いを測定したところ、陰極の近傍では発光の立ち上がりが早いが、立ち上がった後、一旦発光は減衰し、再度上昇する。そして、二度目のピークを迎える。一方、陽極近傍では立ち上がりが遅いが二度目のピークは陰極近傍よりも早く訪れることが明らかになった。これにより、放電管の各位置で発酵の時間変化を計測することにより、内部のプラズマの挙動が解明できる可能性のあることがわかった。また水銀-希ガスにおいてパルス放電させた場合、希ガスの種類によって、水銀の発光の立ち上がりが大きく異なっており、準安定原子のエネルギーレベルが低いものほど発光の立ち上がりが早く、急峻であることが明らかになった。この結果から、希ガスの混合比を制御することで、望ましい水銀の発光波形が得られ、発光効率を改善できる可能性があることが明らかになった。

今年是采用的第一年，研究始于9月中旬，因此我们的第一个目标是培养实验系统的建设并处理实验设备的熟练程度。完成这些完成后，通过更改灯泡中的气体来测量电流和电压的波形，当直流电流，高频和脉冲排出以及从紫外线近紫外线到可见区域发出的时间变化频谱来制作紧凑的荧光灯。结果，当比较阿尔贡汞中的高频和直流排放时，辐射效率的输入功率值最大化的输入功率值不同，并且对于DC的排放，效率相对较低的功率（3W）最大化，即使进一步提高了效率，即使效率提高，效率也会提高，如果效率降低了，则效率是较高的效率。此外，高率几乎是恒定的。此外，当打开直流光时，测量了由于排放管的位置而引起的发射波形的差异。在阴极附近，排放迅速上升，但是在上升后，排放衰减了一次，然后再次上升。然后达到了第二个峰。另一方面，已经揭示了阳极附近的上升速度很慢，但是第二个峰值比阴极附近到达。这表明，可以通过测量放电管的每个位置的发酵时间变化来阐明内部等离子体的行为。此外，当在汞噪声气体中进行脉冲放电时，汞发射的升高取决于贵重气体的类型，并且发现汞原子的能量水平越低，汞发射的升高速度就越快。该结果表明，通过控制贵重气体的混合比，可以获得所需的汞发射波形，并且可以提高发光效率。