CN105957799A - 一种大功率真空紫外放电灯 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种大功率真空紫外放电灯，包括交流电源、上电极引线、下电极引线、上电极、下电极、主腔体、左固定座、右固定座，其特征在于交流电源通过上电极引线、下电极引线分别连接到上电极、下电极上，上电极和下电极分别处于主腔体的上方和下方；有益效果是制造成本低，工艺简单，发光强度高，具有非常广阔的商业前景，即可以填补相关技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。

Description

一种大功率真空紫外放电灯

技术领域

本发明涉及精密光电领域，特别是涉及一种大功率真空紫外放电灯。

背景技术

放电灯是指电流经由特殊蒸汽或气体流通因而产生光线或是接近可见光之辐射能的一种电灯。紫外线光源又称紫外线发生器，即发生生成紫外线的装置。当出现了适用的新型紫外线光源时，必然可以促进某种行业的发展。光栅是大型精密光学仪器的重要分光元件。世界上有许多国家不能制造精密仪器，与不能制造高分辨率色散率的光栅有关，要使光栅具备很高的分辨率，就必须要掌握高密度刻线技术(如每毫米几千条等距离平行线)，要刻这么多的线数，就必须有高强度的紫外光源(200～300毫微米)对应的光刻胶进行曝光。同样在高频大功率固体器件和大规模集成电路上也与紫外曝光光刻技术的发展分不开。

目前在光学研究上取得了很大进展，这同紫外线光源的发展也是分不开的。紫外光源作为一个元器件，在各个领域正发挥着它的重要作用。

现在作用的紫外线光源绝大多数是汞弧灯(即通称的紫外灯或汞灯)。汞弧灯是封装有汞的、两端有电极的透明石英管，通电加热灯丝时，管内的汞蒸气受到激发跃迁至激发态，由激发态回到基态时即发射紫外光。

为了解决目前现有技术水中涉及的制造工艺复杂、人工成本高昂、性能不稳定等技术瓶颈，本发明提出了一种大功率真空紫外放电灯，其成本较低，安全可靠，方案独特，结构新颖，既能满足企业的实际需求，填补相关技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种大功率真空紫外放电灯，能够大大降低制造成本，有效提升发光强度，具有广泛的市场应用前景。

一种大功率真空紫外放电灯，包括交流电源、上电极引线、下电极引线、上电极、下电极、主腔体、左固定座、右固定座，其特征在于交流电源通过上电极引线、下电极引线分别连接到上电极、下电极上，上电极和下电极分别处于主腔体的上方和下方；

所述主腔体的横截面为矩形，主腔体为矩形管，主腔体由合成石英软化拉伸而成，主腔体的两端分别安装在左固定座、右固定座上，主腔体的两端设置有左排气口和右排气口；

所述主腔体的上表面设置有上电极，上电极的外表面涂覆有上电极保护膜，主腔体的前表面为出光面，主腔体的其余5个侧面均为非出光面，主腔体非出光面的的内表面均涂覆有内反射膜，内反射膜含有SiO2粒子组成；

所述主腔体的下表面设置有下电极，下电极的外表面涂覆有下电极保护膜，电极保护膜的熔点高于500℃，化学性质稳定，抗氧化性强，电极保护膜为SiO2或MgF2，以溶胶状态涂覆于电极外表面并固化成致密薄膜；

所述主腔体的上下表面的放电电级分别为上电极、下电极，且放电电级所对应主腔体的内表面均涂覆有内反射膜，为非透光面。

所述主腔体上使用合成石英的前表面为透光面，透光面没有设置电极，无电级遮挡，为完全透光面，主腔体的上下表面为非透光面且分别设置有上电极、下电极，主腔体中充入微量放电气体作为放电介质，放电介质在高频高压交流电源激励下放电产生高强度紫外光，紫外光透过主腔体的前表面照射被照物体。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：制造工艺简单、成本低廉、发光强度高、应用前景广，具有非常广阔的商业前景，即可以填补相关技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。

附图说明

图1是一种大功率真空紫外放电灯；

图2是一种大功率真空紫外放电灯的截面图；

图3是一种大功率真空紫外放电灯的出光面示意图。

图1-图3中：

1、交流电源； 2、上电极引线； 3、下电极引线；

4、左排气口； 5、左固定座； 6、上电极；

7、上电极保护膜； 8、主腔体； 9、右排气口；

10、右固定座； 11、下电极保护膜； 12、下电极；

13、内反射膜。

具体实施方式

参考附图描述本发明的实施方式，下面结合图1-图3对本发明进行具体说明。一种大功率真空紫外放电灯，包括交流电源1、上电极引线2、下电极引线3、上电极6、下电极12、主腔体8、左固定座5、右固定座10，其特征在于交流电源1通过上电极引线2、下电极引线3分别连接到上电极6、下电极12上，上电极6和下电极12分别处于主腔体8的上方(EFGH)和下方(ABCD)。

所述主腔体8的横截面为矩形，主腔体为矩形管，主腔体8由合成石英软化拉伸而成，主腔体8的两端分别安装在左固定座5、右固定座10上，主腔体8的两端设置有左排气口4和右排气口9。

所述主腔体8的上表面设置有上电极6，上电极6的外表面涂覆有上电极保护膜7，主腔体8的前表面为出光面，主腔体8的其余5个侧面均为非出光面，主腔体8非出光面的的内表面均涂覆有内反射膜13，内反射膜13含有SiO₂粒子组成。

所述主腔体8的下表面设置有下电极12，下电极12的外表面涂覆有下电极保护膜11，电极保护膜11的熔点高于500℃，化学性质稳定，抗氧化性强，电极保护膜为SiO₂或MgF₂，以溶胶状态涂覆于电极外表面并固化成致密薄膜。

所述主腔体8的上下表面的放电电级分别为上电极6、下电极12，且放电电级所对应主腔体8的内表面均涂覆有内反射膜13，为非透光面。

所述主腔体8上使用合成石英的前表面为透光面，透光面没有设置电极，无电级遮挡，为完全透光面，主腔体8的上下表面为非透光面且分别设置有上电极6、下电极12，主腔体8中充入微量放电气体作为放电介质，放电介质在高频高压的交流电源1激励下放电产生高强度紫外光，紫外光透过主腔体8的前表面照射被照物体。

主腔体8的由高紫外透过率的合成石英，在立式加热炉中软化，拉成2000mm×70mm×15mm的方形管，然后在旋转玻璃车床上进行侧板及尾管的封接形成主腔体8。

上电极6采用金属薄膜进行微蚀，在表面形成均匀微小的尖端；下电极12则采用平板印刷覆于石英方管的外壁上。因为在强电场作用下，物体表面曲率大的地方(如尖锐、顶端)等电位面密，电场强度剧增，致使它附近的空气被电离而产生气体放电，此现象称电晕放电。尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象，这样放电灯即无需很高的初始电压就能形成放电。

在主腔体8完成内反射膜13的涂覆后，石英腔体10通过排气管11预先排气，在真空度在1Pa以下时充入Xe₂作为放电介质，氙气浓度选用99.999％，保持气压3.8×10⁴Pa后进行尾管封离

在上电极6和下电极12的表面再涂覆一层能够透过172nm光波的上电极保护膜7和下电极保护膜11，电极保护膜材料可选择二氧化硅、氟化镁，采用丝网印刷及烧结的方式形成，将此保护膜涂覆于电极保护膜7和下电极保护膜11的外表面。

氙气在高频10～100kHz及高压2～10kV的正弦交流电源1的激励下放电，放电过程中会产生172nm的紫外光，紫外光透过主腔体8的前表面ABFE出光。

以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对本发明做任何限制，凡是根据本发明实质对以上实施方式所作的任何修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种大功率真空紫外放电灯，包括交流电源、上电极引线、下电极引线、上电极、下电极、主腔体、左固定座、右固定座，其特征在于交流电源通过上电极引线、下电极引线分别连接到上电极、下电极上，上电极和下电极分别处于主腔体的上方和下方；

所述主腔体的横截面为矩形，主腔体为矩形管，主腔体由合成石英软化拉伸而成，主腔体的两端分别安装在左固定座、右固定座上，主腔体的两端设置有左排气口和右排气口；

所述主腔体的上表面设置有上电极，上电极的外表面涂覆有上电极保护膜，主腔体的前表面为出光面，主腔体的其余5个侧面均为非出光面，主腔体非出光面的的内表面均涂覆有内反射膜，内反射膜含有SiO₂粒子组成；

所述主腔体的下表面设置有下电极，下电极的外表面涂覆有下电极保护膜，电极保护膜的熔点高于500℃，化学性质稳定，抗氧化性强，电极保护膜为SiO₂或MgF₂，以溶胶状态涂覆于电极外表面并固化成致密薄膜；

所述主腔体的上下表面的放电电级分别为上电极、下电极，且放电电级所对应主腔体的内表面均涂覆有内反射膜，为非透光面。

所述主腔体上使用合成石英的前表面为透光面，透光面没有设置电极，无电级遮挡，为完全透光面，主腔体的上下表面为非透光面且分别设置有上电极、下电极，主腔体中充入微量放电气体作为放电介质，放电介质在高频高压交流电源激励下放电产生高强度紫外光，紫外光透过主腔体的前表面照射被照物体。