水銀灯について

いろんな日用品がありますね。乾電池、コップなど日常よく使っているものから、システム手帳といったビジネスマンが使うようなものまでいろいろご紹介していますので、ご覧ください。
身近な物の説明の中には見るとあーこうだったんだということがいろいろとありますよ。

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2007/10/14 日記<水銀灯>

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水銀灯

水銀灯（すいぎんとう）とは、照明の一種。ガラス管内の水銀蒸気中のアーク放電により発生する光放射を利用した光源である。高圧水銀灯と低圧水銀灯に分れ、通常水銀灯と呼ぶときは前者を指す。

高圧水銀灯

点灯中の水銀蒸気圧が100k〜1,000kPa（1〜10気圧）程度のもの。404.7, 435.8, 546.1, 577.0, 579.1nmの輝線スペクトルからなる緑がかった青白色（5,700K）の光源。253.7, 365.0nmの紫外放射を伴う

特徴

発光効率は50SI組立単位|lm/ワット|Wと蛍光灯(80〜90lm/W)に比べ低いが白熱電球(15〜20lm/W)よりは高い。消費エネルギーの変換比率は、可視光15%、赤外線|赤外放射60%、紫外線|紫外放射10%で、残りが熱損失となる。放射光は赤色成分の欠けた緑がかった青白色で、演色性がかなり悪い。紫外放射を伴うため、これを利用し、蛍光物質により赤色成分を補い演色性を改善したもの、さらに青緑色蛍光体を加えて光源色を改善したものがある。放電管としては構造が比較的単純で、起動も容易なうえ、中庸な効率を持つため、特に大型(2kWまで)のものが廉価に製造できる。近年では水銀灯同様の構造を持ち、演色性や効率のより高いメタルハライドランプ,高圧ナトリウムランプに置き換えられつつある。代表的な使用法として街灯、体育館などの照明器具に使用されることが多い。

構造

放電管本体である発光管（内管と呼ぶ。石英ガラス製。）は、少量のアルゴンガスと水銀が封入され、両端に電子放出性物質（バリウム、カルシウム、イットリウムなどの酸化物。エミッタと呼ぶ。）を塗布したタングステン製の主電極と、各主電極直近に対向電極と高抵抗を介して接続された補助電極が封着されている。封着部の導入線にはモリブデン薄箔が用いられる。主電極にはエミッタが充填されたタングステンコイルが巻きつけてある。内管は、点灯時には400℃の高温となるため、通常、発光管の外側に外管と呼ばれるガラス管が被せられている。外管内は50〜100kPaの窒素ガスが封入されている。また、外管内面に蛍光物質が塗布されているものもある。

安定器

始動電圧が低く高圧パルスを発生させる特別な点灯回路を必要としないが、特性が負特性となっているため安定器が必要となる。安定器には、単純なチョークコイル（あるいは漏れ磁束変圧器）による低力率型と、コンデンサを追加し力率（効率）を改善した高力率形が存在するが、現在はほとんどが後者のものである。これらの安定器を用いた場合、高圧水銀灯は始動時に安定時の1.5倍程度の電流が流れるが、これを安定時程度に抑える定電力形安定器と呼ばれるものも有り、電源設備に余裕がない場合や供給電圧の安定しない場合に用いられる。また、水銀ランプ内にフィラメントを内蔵し、安定器が不要なランプ（バラストレス水銀ランプ,チョークレス水銀ランプ）なども存在する。安定器を必要としないがランプの寿命が短く（3/4程度）、発光効率も低い（1/2程度）。

始動

始動時は、主電極−補助電極間のグロー放電から始まり、主電極間のアーク放電へと移行する。始動直後では水銀の蒸気圧が低く輝度も低いが、放電により内管の温度が上昇するとともに水銀も蒸発し、輝度も上昇する。封入水銀が完全に蒸発して安定するまで数分を要する。消灯直後は水銀蒸気圧が高く、発光管が冷えるまで（10分程度かかる。）は再点灯できない。

低圧水銀灯

点灯中の水銀蒸気圧が1〜10Pa程度のもの。184.9, 253.7nmの紫外線を主とした光源。紫外線源として、殺菌、オゾン発生、樹脂硬化、分光分析などに利用される。蛍光灯は、この低圧水銀灯の発光管内面に蛍光物質を塗布したものである。

超高圧水銀灯

点灯中の水銀蒸気圧が1,000kPaを超えるもの。高圧水銀灯に比べ効率や演色性が改善されている。また、瞬時点灯が可能である。

同名のアニメキャラクター

水銀燈はTBSアニメ・「ローゼンメイデン」に登場するキャラクターである。
主人公真紅にアリスゲームを挑むゴスロリ服を来た「ローゼンメイデンシリーズ」と呼ばれる伝説の人形シリーズの一体。 背中に黒い翼を生やしｎのフィールドと呼ばれる世界で孤独に暮らす。つねに鏡やPC画面から現実世界に飛び出して主人公を襲う。

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