以下、本発明の実施の形態について説明� ��る。

 図1に、本発明を実施した照明装置の断面図 を示す。
 照明装置は、12枚のシート状の分割電極1を� ��かな間隙aを空けてバリア層2の中に埋め込� �、平面容器3の底面の基板31に密着固定する� �
 基板31の対向面は、内側を蛍光体bで被膜し� ��光取り出し窓32で覆い、平面容器3を密閉し� ��低圧放電室を形成する。
 分割電極1は、できるだけ面積を大きくして 基板31全体を覆うように配置する。
 バリア層2は、例えば石英ガラスや窒化ホウ 素のような電気絶縁性と熱伝導性の良好な材 質のものを使用して絶縁体層を形成する。

 基板31の外側は、隣り合う極性を逆にして� �列した12+1本の棒状の磁石4を間隙aに沿って� �着して固定する。磁石4の矢印は磁極の方向� ��示す。これにより、磁力線が分割電極1の表 面を覆うように多極磁場を形成する。
 磁石4を取り付けた基板31の外側は磁気シー� ��ド板5で覆い、磁力線を外部に発散させない で内部に集中させる。

 多極磁場の磁石4は、永久磁石の代わりに電 磁コイルを用いてもよい。
 あるいは、ラバー・マグネットなどのシー� ��状の磁石4をバリア層2と基板31の間に挟み込 んだり、基板31の外側に張り付けて多極磁場� ��形成してもよい。これにより、磁石4の厚み が薄くなる分、照明装置の形状を薄くコンパ クトに形成できる。

 ここで、磁石4と分割電極1との位置関係� �任意であるが、図1では磁石4を分割電極1と� �割電極1との間隙aの真後ろに置く場合を示す 。このとき、多極磁場は分割電極1の表面が� �力線で覆われるように形成されるので、プ� �ズマPが分割電極1の表面近傍に効果的に閉じ 込められる。このように表面の薄い層にプラ ズマPを閉じ込めると、分子性ガスの励起が� �まりその薄い層から強い紫外線が放射でき� �。

 12枚の分割電極1には、図2に示すように、分 割電極1の一端に取り付けた給電端子11を介し て位相が1/12周期ずつずれていて振幅が同じ� �きさの12相交流電源6を接続する。
 12相交流電源6は、周波数や振幅および位相( 波形を含む)が制御された低周波交流電源を� �形結線して構成し、電源全体は絶縁トラン� �などにより浮遊電位のままにしておき、放� �を分割電極1間のみに発生させる。
 電源の相数は、4相以上であれば相数が増え るにつれて電位分布の一様領域、すなわち電 界の一様領域は増加するが、12相以上になる� ��その増加傾向が飽和するため、12相が実用� �な範疇である。

 本発明を実施した照明装置は以上のような� ��成で、平面容器3内を排気装置(不図示)によ� ��て真空排気し、放電発光に用いる分子性ガ� ��1Torr以下を封入あるいは流入する。
 この分子性ガスがすなわち放電気体であっ� ��、本発明では一酸化窒素と希釈ガスの混合� ��スを用いる。希釈ガスとしては化学的に安� ��なガスで、一酸化窒素の励起準位~6eVよりわ ずかに高い準安定準位をもつガスを用いる。
具体的には窒素ガスが最適である。理由は、 窒素ガスが300nm以下の紫外線を放射する一酸� ��窒素の励起エネルギーよりわずかに高いエ� ��ルギー準位に準安定状態をもつことによる� ��
 図10に、一酸化窒素のポテンシャル曲線図� �示すが、本発明における紫外線は、分光記� �でA2σ+と表されるエネルギー準位から、X2πr� ��表される準位に、一酸化窒素の電子状態が� ��移する時に放射される。この間のエネルギ� ��差はおよそ6eVで、波長~200nmをもつ光子のエ� ��ルギーに対応する。
 図11および12に、主要分子および原子の準安 定準位を示す。窒素分子N2には、A3σuという� �安定準位が存在し、そのエネルギーは6.17eV� �、その寿命は1.3~2.6秒と長く、通常の寿命が1 0-12秒程度で有るのに比べ非常に長いことが� �かる。また、窒素分子の分子量は28、一酸化 窒素の分子量は30で、同じような重さを持つ� ��めこの二つが衝突した場合には、エネルギ� ��の授受が効率よく行われる。すなわち準安� ��状態A3σuにあるN2が6.17eVのエネルギーをもっ て、基底状態にあるNOに衝突した場合、NOは� �ネルギー6eVをもつA2σ+なる準位へ、効率よく 励起されることになる。このレベルから基底 状態に遷移する時、~200nm附近に紫外線が放射 されることになる。
 窒素ガスの替わりに同じような準安定準位� ��もつArガスで希釈した場合、図13の下図に示 すように、純NOの場合と紫外線放射強度はあ� ��り変わらない。これは、アルゴンの準安定� ��位のエネルギーレベルが~12eVと高く、たと� �NOを6eVに励起しても、残りのおよそ6eVが無駄 になるためであり、また、原子量も40とNOの30 より1.3倍も大きいことが要因である。
 窒素ガスおよびArガスの他にはキセノンガ� �がある。キセノンXeは一酸化窒素の励起準位 ~6eVよりわずかに高いエネルギー準位8.32eVに� �安定準位があるため、窒素ガスとほぼ同等� �効果が期待できる。しかしXeは原子量が131あ り、一酸化窒素の分子量30よりもかなり重い� ��従って、両者を比べた場合、窒素分子ガス( 分子量28)のほうが、キセノンガスより軽いた め、希釈ガスには適しているといえる。
 なお、図13の上図には、関連文献4)に示され た従来技術の空気を模擬した窒素・酸素混合 ガスを用いた場合の本発明者等のデータを示 す。これから明らかなように空気を模擬した 場合のNOからの放射は大変小さいことが判か� ��。この原因は、混入した酸素が、一酸化窒� ��NOをより安定な二酸化窒素NO2へと簡単に変� �させてしまい、NOの絶対量が大幅に少なくな ることに起因する。すなわち、窒素分子ガス に一酸化窒素をわずかに混入させた場合のみ 、NOから実用的な強度で紫外線が放射され、� ��のことは、本発明により初めて明らかとな� ��た。
 一酸化窒素の希釈ガスとして窒素が有効な� ��由は、主封入ガスである窒素分子は、放電� ��より一酸化窒素分子から解離した酸素と直� ��に再結合されるため、一酸化窒素ガスの放� ��による組成変化が回避され、その結果、安� ��して強い紫外線が得られることになる。
 分子性ガスとして、これまで様々な化合物� ��研究・試験されてきた。特に、常温か、少� ��加熱して気体状態になる炭素C,窒素N、酸素O 、イオウS,セレンSe、テルルTeなどの化合物が 試されてきたが、大きな問題点は、放電状態 において化合物が解離し装置内に固形の別の 化合物ができ、分子性ガスの組成が初期状態 とは変化してしまったり、光取り出し窓が雲 ってしまうということが大きな問題点であっ た。

 そして12枚の分割電極1に1kw以下の位相制御1 2出力交流電源を接続して放電電気エネルギ� �を供給する。
 これにより、図1に示すように、バリア層2� �覆われた分割電極1の表面に沿って安定な交� ��グロー放電によるプラズマPが生じる。
 12枚の分割電極1に12相の交流電圧を印加す� �と、放電は1周期の間に分割電極1間を1回り� �るので、1秒間に放電が印加周波数だけ回転� ��る。このため、どの時刻においても何れか� ��分割電極1間で放電が起こり、低周波の交流 放電にも拘わらず高周波点灯のような連続放 電が発生する。放電の結果生じたプラズマP� �、多極磁場によって狭くて薄い領域に閉じ� �められ、電気的に中性な分子性ガス(中性ガ� ��)のプラズマによる衝突励起が盛んになり、 励起中性ガスからの発光密度と発光効率が高 まる。
 このような連続放電の結果、紫外線を含む� ��子性ガス特有の波長を持つ光が電極全体に� ��たって安定して且つ空間的に一様に放射さ� ��る。この紫外線が光取り出し窓32の内側に� �布された蛍光体bにより可視光に変換される� ��プラズマ領域が薄く発光層の厚さが薄いた� ��、光は再吸収されず高輝度になる。
 分割電極の寸法や配置は図1に限らない。ま た交流電源の相数も12に限らない。分割電極� ��寸法、配置や交流電源の相数またその電力� ��大きさは、紫外線の放射が被照射物に最適� ��なるよう、適宜調整する。
 発生した紫外線は蛍光物質に当てて可視光� ��変換し照明装置とするほか、加熱による変� ��を嫌う食品や医薬品の殺菌に利用でき、ま� ��光化学反応に応用できる。