電験三種　H29年　理論　問12　問題と解説

問１２

問１２

次の文章は、紫外線ランプの構造と動作に関する記述である。
紫外線ランプは、紫外線を透過させる石英ガラス管と、その両端に設けられた　(ア)　からなり、ガラス管内には数百パスカルの　(イ)　及び微量の水銀が封入されている。
両端間に高電圧を印加すると、(ウ)　から出た電子が電界で加速され、(イ)　原子に衝突してイオン化する。

ここで生じた正イオンは電界で加速され、(ウ)　に衝突して電子をたたき出す結果、放電が安定に持続する。
管内を走行する電子が水銀原子に衝突すると、電子からエネルギーを得た水銀原子は励起され、特定の波長の紫外線の光子を放出して安定な状態に戻る。
さらに　(エ)　はガラス管の内側の面にある種の物質を塗り、紫外線を　(オ)　に変換するようにしたものである。

上記の記述中の空白箇所　(ア)、(イ)、(ウ)、(エ)　及び　(オ)　に当てはまる組み合わせとして、正しいものを次の（１）～（５）のうちから一つ選べ。

＜解答例＞

問１２

紫外線ランプの構造と動作に関する問題です。

紫外線ランプは、紫外線を透過させる石英ガラス管と、その両端に設けられた「電極」からなります。
ガラス管内には数百パスカルの「希ガス」と微量の水銀が封入されています。

両端の電極間に高電圧を印加すると、「陰極」から出た電子が電界で加速され、希ガス原子に衝突してイオン化します。
ここで生じた正イオンは電界で加速され、陰極に衝突して電子をたたき出すことになるため、放電が安定することになります。

管内の電子が水銀原子に衝突すると、電子からエネルギーを得た水銀原子は励起され、特定の波長の紫外線を放出して安定な状態になります。

「蛍光ランプ」はガラス管の内側に蛍光物質を塗り、紫外線を「可視光」に変換するようにしてあります。

次の図は直管形蛍光ランプの構造です。

正解は（５）になります。