電験三種 平成29年度(2017) 理論 問12 過去問解説
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。両極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）に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) （ア）磁極，（イ）酸素，（ウ）陰極，（エ）マグネトロン，（オ）マイクロ波
- (2) （ア）電極，（イ）酸素，（ウ）陽極，（エ）蛍光ランプ，（オ）可視光
- (3) （ア）磁極，（イ）希ガス，（ウ）陰極，（エ）進行波管，（オ）マイクロ波
- (4) （ア）電極，（イ）窒素，（ウ）陽極，（エ）赤外線ヒータ，（オ）赤外光
- (5) （ア）電極，（イ）希ガス，（ウ）陰極，（エ）蛍光ランプ，（オ）可視光
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正解は(5)
解説
【考え方】放電のしくみ（電子と正イオンの動き）と、蛍光物質のはたらきを考えます。
放電のしくみ：陰極から出た電子が気体の原子にぶつかってイオンをつくる。正イオンが陰極にぶつかって、また電子をたたき出す。
■1 (ア)(イ) ランプのつくり
紫外線ランプは、ガラス管の両端に電極（電気の出入り口）があります。→ (ア) 電極
「磁極」（磁石の極）ではありません。
管の中には、反応しにくい希ガス（アルゴンなど）と、少しの水銀が入っています。→ (イ) 希ガス
酸素や窒素ではありません。
■2 (ウ) 電子が出る電極
電子はマイナスなので、陰極（マイナス側の電極）から飛び出します。→ (ウ) 陰極
正イオン（プラスのつぶ）は、陰極に引きよせられてぶつかり、新しい電子をたたき出します。
■3 (エ)(オ) 蛍光ランプ
ガラス管の内側に蛍光物質をぬったものが、蛍光ランプです。→ (エ) 蛍光ランプ
蛍光物質は、目に見えない紫外線を、目に見える可視光に変えます。→ (オ) 可視光
答えは(5)ピヨ。
出典：平成29年度（2017） 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）理論 問12