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

点击翻译按钮获取中文摘要

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。