第三種電気主任技術者の過去問
平成29年度（2017年）
理論 問12

紫外線ランプは、

【電極から電子を放出 → 電子が希ガス原子に衝突 → 正イオンが発生 → 正イオンが陰極に衝突して電子をたたき出す】

を繰り返すことで安定的に放電を持続させています。

また、電子が（希ガス原子でなく）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紫外線を放出します。

紫外線は目に見えない電磁波ですが、ガラス管内側に、ある種の蛍光物質を塗っておくと可視光線となって見えるようになります。

紫外線ランプの特徴に関して空白箇所に当てはまる正しい組み合わせを選択する問題となります。各空白箇所は次のようになります。

(ア)‥電極

 ・紫外線ランプの種類には高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなど主に街路灯やトンネル照明などに用いられており、紫外線を透過させる石英ガラス管と、その両端(上下)に取付られた電極で構成されます。問題の前文にランプと出ている為、磁極は無関係なので電極一択と推測できます。

(イ)‥希ガス

 ・紫外線ランプには微量の水銀が封入されており水銀放電を利用したランプと別に水銀の代わりに希ガス(キセノンガス)を利用したキセノンランプがあります。

(ウ)‥陰極

・(ウ)は紫外線ランプの両極間に高電圧を印加した際の電子の流れ(極性)を問われています。結論から言えば陰極から電子が放出されます。これは電流の流れの陽極から陰極への反対の現象であり、電子の元素記号「e^－」からも伺えるように、電子は陰極(－)から陽極(＋)に流れます。以上の事を踏まえると回答は陰極が妥当と言えます。

(エ)‥蛍光ランプ

・蛍光ランプにも微量の水銀ガスが封入されており、放電時に大量の電子を放出する。そこで紫外線が発生し、ガラス管の内側の面にある種の物質にぶつかり可視光に変換される。

(オ)‥可視光

・可視光とは電磁波の中で、人の目で見える波長の事で光の事を指します。ちなみに紫外線や赤外線は不可視光線といいます。

以上の事を踏まえて各選択肢を見ていきましょう。