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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：
03F03064
负责人：
神野雅文
金额：
$ 0.77万
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-03F03064/
关键词：
窒素希ガス水銀ペニング電離励起移行高効率光源

项目摘要

前年度に、水銀-希ガス混合ガスのパルス放電において、希ガスの種類によって水銀の発光の立ち上がり特性が大きく異なっており、希ガスの準安定原子から水銀へのエネルギー移行が起こっていることが示唆された。今年度に混合ガス栄光ランプの高輝度化・高効率化を念頭に置き、水銀の紫外および近紫外放射強度が強くなる条件の探索とその機構の解明を試みた。さらに、環境に配慮した無水銀光源の実現のために、窒素を紫外放射源として同様のエネルギー移行効果が得られるかを検証した。まず水銀-希ガス混合ガスでは、He,Ne,Ar,Kr,Xeの5通りの希ガスについて、テスラコイルを用いて放電を起こした場合と、交流およびパルスで定常的に放電を起こした場合では、水銀の発光が強くなる希ガスの組み合わせは異なっていた。テスラコイル励起では、準安定準位が水銀の電離電圧に最も近いKrの場合に水銀の発光が最も強くなった。交流やパルス励起では、希ガス自身の発光強度が小さいことからも分かるように、希ガスが励起される度合いが小さいため、エネルギー移行によるペニング電離よりもむしろ希ガスの電子衝突断面積の違いによる効果が現れ、Heの場合に断面積が小さいために電子の平均自由行程が長くなり、水銀の励起が促進され、水銀の発光強度が最も高くなった。波長の異なる個々の水銀の発光を比べると、436nmの発光はNeを使用した場合に強くなり、365nmはArを用いたときに強くなった。パルス励起の場合のアフターグロー発光については、Arを用いたとき強く現れた。水銀の代わりの発光物質として、近紫外域に多数の発光スペクトルを放射する窒素を使用し、水銀の場合と同様に希ガスとの混合ガス放電での発光特性を評価した。窒素の発光特性の励起方法による違いを比べると、水銀の場合と同様に、希ガスが励起される度合いの小さい交流や直流励起では、比較的低いエネルギー準位からの発光である赤色の波長領域の発光(1st positive system)が放射されるのに対し、テスラコイル励起のように希ガスが多く励起される条件では、赤色発光よりも高い準位からの放射である近紫外域の発光(2nd positive system)が強く放射され、希ガスから窒素への励起移行が確認された。このように、高効率光源を開発する際には、発光物質と希ガス(バッファガス)との間のエネルギー準位の関係や、バッファガス混合による電子の平均自由行程の変化を念頭に入れ、最適なガスの組み合わせと条件を見出す必要がる。

In the past year, mercury and mercury mixed species have different characteristics in the light emission of mercury. The quasi-stable atoms of mercury and mercury have different migration characteristics. This year's mixed light source of high brightness, high efficiency of the idea of setting, mercury ultraviolet and near-ultraviolet radiation intensity of the exploration of the mechanism of the solution In addition, environmental considerations and mercury free light sources have been identified. The mercury and xenon mixture is composed of He,Ne,Ar,Kr,Xe and mercury. The ionization voltage of mercury is the highest in the case of mercury emission. The intensity of light emission from AC excitation is small, the excitation is small, the electron collision area is small, the electron mean free path is long, the excitation is promoted by mercury, and the electron collision area is small. Mercury's luminous intensity is the highest. The wavelength of mercury emission is different from that of Ne emission at 436nm. In the case of excitation, the light is emitted in the middle of the atmosphere, Ar is used in the middle of the atmosphere. The light-emitting properties of mercury in the near-ultraviolet region and in the case of mercury in the near-ultraviolet region are evaluated. The excitation method of emission characteristics of the element is different from that of mercury in the case of mercury. The excitation method is different from that of mercury in the case of mercury in the case of mercury (1st positive system) For radiation, the radiation level is high, the radiation level is low, and the excitation level is high.(2nd positive system) For strong radiation, the excitation level is high, and the excitation level is high. When developing high efficiency light sources, the relationship between the average free path of electrons and the average free path of light emitting substances and the average free path of light emitting substances and the average free path of light emitting substances are discussed.