DE102014110685A1 - Blitzlampenanordnung - Google Patents

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Abstract

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Blitzlampenanordnung (100) Folgendes aufweisen: eine Gasentladungsröhre (102); ein Rohr (104), welches die Gasentladungsröhre umgibt, zum Aufnehmen eines Kühlmediums (104k) zum Kühlen der Gasentladungsröhre, einen in dem Rohr angeordneten Zünddraht (108) zum Zünden der Gasentladungsröhre, eine erste Haltestruktur (110a) und eine zweite Haltestruktur (110b), wobei der Zünddraht an der ersten Haltestruktur und an der zweiten Haltestruktur derart fixiert ist, dass sich der Zünddraht (108) zwischen den beiden Haltestrukturen (110a, 110b) entlang der Gasentladungsröhre (102) erstreckt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Blitzlampenanordnung. Im Allgemeinen kann eine Gasentladungsröhre, eine Gasentladungslampe oder eine Niederdruckgasentladungslampe als Blitzlampe betrieben werden. Eine Gasentladungsröhre weist herkömmlicherweise eine Kathode und eine Anode innerhalb einer gasgefüllten Glasröhre auf. Die Gasentladungsröhre kann mittels eines Treiberschaltkreises betrieben werden, welcher mit der Kathode und der Anode der Blitzlampe gekoppelt ist. Der Treiberschaltkreis kann beispielsweise einen Kondensator aufweisen, welcher durch die Gasentladungsröhre hindurch entladen werden kann. Da die Gasentladungsröhre unterhalb einer entsprechenden Selbstzündspannung einen Isolator darstellt, kann es notwendig sein, die Gasentladungsröhre mittels einer Spannung größer als die Selbstzündspannung zu zünden. Dabei kann der Treiberschaltkreis derart eingerichtet sein, z.B. eine oder mehrere Spulen aufweisen, dass sich der Kondensator nach dem Zünden der Gasentladungsröhre in Form eines Entladungspulses (Strompulses) durch die Gasentladungsröhre hindurch entladen kann, beispielsweise in Form einer elektrischen Gasentladung unter Aussendung von Licht (sichtbarem Licht, UV-Licht und/oder Infrarot-Licht). Beispielsweise kann der Treiberschaltkreis derart eingerichtet sein, dass die Dauer des Entladungspulses bzw. die Dauer der elektrischen Gasentladung kleiner als ungefähr 50 ms oder kleiner als ungefähr 1 ms ist, so dass anschaulich ein Lichtblitz erzeugt wird. Mittels des Kondensators bzw. des Treiberschaltkreises kann ein Entladungspuls mit einer elektrischen Leistung im Kilowatt-Bereich oder Megawatt-Bereich bereitgestellt sein oder werden.
  • Die Blitzlampe kann beispielsweise mittels eines elektrischen Zündpulses aktiviert (gezündet) werden, wobei sich erst nach dem Zünden der Blitzlampe der Entladungspuls durch die Blitzlampe hindurch entladen kann. Der Zündpuls kann beispielsweise über eine Elektrode der Gasentladungsröhre (serielle Zündung) oder über eine Zündelektrode (externe Zündung) bereitgestellt werden. Die Selbstzündspannung ist eine bauartspezifische Mindestspannung, oberhalb derer die Blitzlampe zündet. Die Selbstzündspannung kann beispielsweise von dem Gasdruck in der Glasröhre, der Art des Gases, der Geometrie der Blitzlampe (z.B. die Länge der Blitzlampe bzw. der Abstand zwischen Kathode und Anode der Blitzlampe) abhängig sein. Ferner kann die Selbstzündspannung (beispielsweise dann als effektive Selbstzündspannung bezeichnet) von dem Aufbau der Blitzlampenanordnung abhängig sein, z.B. von der Umgebung, in welcher die Gasentladungsröhre betrieben wird. Die Selbstzündungsspannung kann beispielsweise von einem verwendeten Kühlmedium abhängig sein.
  • Anschaulich kann eine Blitzlampe selbst als ein Schalter fungieren, da die Blitzlampe unterhalb der Selbstzündungsspannung (z.B. unterhalb der Durchschlagspannung (Paschen-Gesetz)), oder zumindest unterhalb der effektiven Zündspannung den Treiberschaltkreis unterbricht. Somit kann zum Betreiben einer Gasentladungsröhre als Blitzlampe (oder Gasentladungslampe) eine Zündvorrichtung benötigt werden, welche eine elektrische Spannung (Zündspannung) größer als die Selbstzündspannung oder zumindest größer als die effektive Selbstzündspannung bereitstellt, so dass der an die Blitzlampe gekoppelte Kondensator des Treiberschaltkreises durch die dann nach dem Zünden elektrisch leitende Blitzlampe entladen werden kann (serielle Zündung). Sobald die Gasentladungsröhre gezündet ist, kann die Gasentladung bei einer Betriebsspannung (z.B. bereitgestellt durch den Kondensator) erfolgen, wobei die Betriebsspannung die Eigenschaften der Gasentladung beeinflussen kann. Alternativ kann zum Betreiben einer Gasentladungsröhre als Blitzlampe (oder Gasentladungslampe) eine Zündvorrichtung benötigt werden, welche eine elektrische Spannung (Zündspannung) an einer Zündelektrode, beispielsweise einem Zünddraht, bereitstellt, so dass der an die Blitzlampe gekoppelte Kondensator des Treiberschaltkreises durch die dann nach dem Zünden elektrisch leitende Blitzlampe entladen werden kann (externe Zündung). Sobald die Gasentladungsröhre gezündet ist, kann die Gasentladung bei einer Betriebsspannung (z.B. bereitgestellt durch den Kondensator) erfolgen, wobei die Betriebsspannung die Eigenschaften der Gasentladung beeinflussen kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Blitzlampenanordnung bereitgestellt, welche mindestens eine Gasentladungsröhre (z.B. eine Gasentladungsröhre mit einem Elektrodenabstand zwischen Anode und Kathode in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 5 m) aufweist, die mittels eines Zünddrahtes gezündet werden kann, wobei die Gasentladungsröhre in einem Rohr (z.B. in einem Quarzglasrohr bzw. in einer sogenannten Flowtube) derart angeordnet ist, dass die Gasentladungsröhre mittels eines Kühlmediums zwischen dem Rohr und der Gasentladungsröhre gekühlt werden kann, wobei der Zünddraht in dem Kühlmedium zwischen dem Rohr und der Gasentladungsröhre angeordnet ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann anschaulich darin gesehen werden, eine den Zünddraht zum Zünden einer Blitzlampe (Gasentladungsröhre) oder zum gleichzeitigen Zünden mehrerer Blitzlampen (Gasentladungsröhren) derart bereitzustellen, dass zeitlich konstante und/oder reproduzierbare Zündbedingungen bereitgestellt sind oder werden. Beispielsweise wurde erkannt, dass die Emissions-Charakteristik einer mittels eines Zünddrahtes gezündeten Blitzlampe von der relativen Lage und des Verlaufs des Zünddrahtes bezüglich der Blitzlampe beeinflusst werden kann und/oder von der Form des Zünddrahtes (z.B. kann der Zünddraht gebogen, verdreht oder geknickt sein) beeinflusst werden kann (vgl. beispielsweise 8). Somit wird gemäß verschiedenen Ausführungsformen eine Blitzlampenanordnung bereitgestellt, bei welcher eine Bewegung und/oder Verformung des Zünddrahtes verhindert oder zumindest reduziert ist.
  • Mit anderen Worten kann ein Aspekt verschiedener Ausführungsformen anschaulich darin gesehen werden, eine mittels eines Kühlmediums gekühlte Gasentladungsröhre mittels eines Zünddrahtes zu zünden, wobei das Kühlmedium in einem transparenten Rohr (der Flowtube) um die Gasentladungsröhre herum geleitet werden kann und wobei der Zünddraht über die gesamte Länge der Gasentladungsröhre hinweg in der Flowtube ortsfest und formstabil fixiert ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Kühlmedium Wasser aufweisen oder Wasser sein, z.B. deionisiertes Wasser (DI-Wasser). Somit kann ferner ein anderer Aspekt verschiedener Ausführungsformen anschaulich darin gesehen werden, eine effektive Zündung für eine als Blitzlampe eingerichtete Gasentladungsröhre bereitzustellen, wobei die Gasentladungsröhre mit Kühlwasser umflossen wird. Anschaulich wurde erkannt, dass es aufgrund der vergleichsweise großen relativen Permittivität von Wasser (z.B. von ungefähr 80 bei ungefähr 20°C und Gleichstrom/Gleichspannung oder niederfrequentem Wechselstrom/Wechselspannung im Bereich bis ungefähr 3 GHz) schwierig sein kann, eine wassergekühlte Gasentladungsröhre großer Länge zu zünden.
  • Beispielsweise kann zum Zünden der Gasentladungsröhre ein elektrisches Feld mit einer entsprechend großen elektrischen Feldstärke notwendig sein, wobei das elektrische Feld mittels des Zünddrahtes und eines an den Zünddraht gekoppelten Zündgenerators oder Zündschaltkreises bereitgestellt werden kann. Anschaulich wurde erkannt, dass aufgrund des Kühlwassers, welches sich in der Umgebung des Zünddrahtes befindet (oder welches sich beispielsweise zwischen dem Zünddraht und elektrisch leitfähigen Bauteilen der Gasentladungsröhre befindet) ein Anteil des elektrischen Verschiebungsstroms für die Polarisation des Kühlwassers verloren gehen kann und nicht zur Erzeugung des elektrischen Feldes und somit nicht oder nur unwesentlich zur Zündung der Gasentladungsröhre beitragen kann.
  • Ferner kann es aufgrund der hohen Kapazität des Zünddrahtes aufgrund des Kühlwassers in der Umgebung des Zünddrahtes schwieriger sein, ein gepulstes elektrisches Feld entlang des gesamten Zünddrahtes im Innenraum der Blitzlampe zu erzeugen und somit die Gasentladungsröhre zu zünden. Beispielsweise kann der Zündgenerator oder der Zündschaltkreis für eine vordefinierte maximale Stromstärke, z.B. von mehreren zehn Ampere, bei einer Zündspannung von beispielsweise ±20kV, ausgelegt sein, wobei diese Limitierung der Stromstärke des Zündgenerators oder des Zündschaltkreises das Laden der Kapazität des Zünddrahtes begrenzen kann. Somit kann die maximale Stromstärke beispielsweise nicht ausreichen, um die Gasentladungsröhre zu zünden, wenn nur noch ein Teil des elektrischen Stroms zum Aufbau des elektrischen Feldes zur Verfügung steht und der andere Teil des elektrischen Stroms als Verschiebungsstrom über die Zuleitungen des Zünddrahts verloren geht, wobei der Anteil des Verschiebungsstroms größer wird, wenn die Kapazität des Zünddrahtes größer wird, also wenn sich Kühlwasser in der Umgebung des Zünddrahtes befindet. Mit anderen Worten kann das Zünden der Gasentladungsröhre mittels eines Zünddrahtes aufgrund des Kühlwassers schwierig sein und herkömmliche Zünddrahtanordnungen müssten derart dimensioniert werden (z.B. die Leistung des Zündgenerators oder des Zündschaltkreises müsste derart groß sein und der Zünddraht musste derart dimensioniert werden, dass der Verschiebungsstrom aufgrund des Kühlwassers zusätzlich bereitgestellt werden kann und das die Zündanordnung dem höheren Stromfluss auch standhalten kann), dass damit hohe Kosten und/oder ein hoher Aufwand verbunden sein können.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Blitzlampenanordnung (Gasentladungsröhrenanordnung) bereitgestellt, wobei ein Zünddraht zum Zünden einer Blitzlampe (Gasentladungsröhre) mittels zweier Halterungen entlang der Blitzlampe (z.B. in der Flowtube) gespannt wird. Beispielsweise kann jeweils eine Halterung in der Nähe der beiden Endabschnitte der Blitzlampe angeordnet sein. Ferner kann der Zünddraht derart gehalten werden oder die Halterungen können derart eingerichtet sein, dass das Kühlmedium in der Umgebung des Zünddrahtes (z.B. im Bereich der Elektroden der Blitzlampe) von den Halterungen verdrängt wird, wobei die Halterungen ein Material aufweisen, welches eine geringere relative Permittivität aufweist als die relative Permittivität des Kühlmediums.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Zünddraht derart mit einem dielektrischen Material ummantelt sein oder mittels zweier Halterung aus dielektrischem Material eingespannt sein, dass die Kapazitive Kopplung des Zünddrahtes mit elektrisch leitfähigen Bauteilen der Blitzlampe (z.B. mit den Elektroden der Blitzlampe und/oder den jeweiligen elektrischen Zuleitungen zu den Elektroden) möglichst gering ist. Anschaulich kann die Blitzlampenanordnung eine Haltestruktur (oder mehrere Haltestrukturen) aufweisen, welche den Zünddraht fixiert und gleichzeitig beim Zünden der Blitzlampe auftretende Verschiebungsströme (z.B. verursacht von einem polarisierbaren Kühlmedium wie beispielsweise Wasser) reduziert.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Blitzlampenanordnung Folgendes aufweisen: eine Gasentladungsröhre; ein Rohr (Flowtube), welches die Gasentladungsröhre umgibt, zum Aufnehmen eines Kühlmediums zum Kühlen der Gasentladungsröhre, einen in dem Rohr angeordneten Zünddraht zum Zünden der Gasentladungsröhre, eine erste Haltestruktur und eine zweite Haltestruktur, wobei der Zünddraht an der ersten Haltestruktur und an der zweiten Haltestruktur derart fixiert ist, dass sich der Zünddraht zwischen den beiden Haltestrukturen entlang der Gasentladungsröhre erstreckt.
  • Eine Gasentladungsröhre kann auch als eine Gasentladungslampe oder Blitzlampe bezeichnet sein oder werden. Anschaulich kann eine Gasentladungsröhre als Blitzlampe eingerichtet sein und/oder betrieben werden. Ferner kann eine Blitzlampenanordnung auch als eine Gasentladungsröhrenanordnung oder Gasentladungslampenanordnung bezeichnet sein oder werden. Anschaulich kann die Gasentladungsröhrenanordnung als Blitzlampenanordnung eingerichtet sein oder werden und/oder betrieben werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die erste Haltestruktur und die zweite Haltestruktur derart angeordnet sein und derart mit dem Zünddraht verbunden sein, dass eine Zugspannung auf den Zünddraht gebracht wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Blitzlampenanordnung ferner mindestens eine Lageranordnung aufweisen zum Lagern der Gasentladungsröhre und des Rohrs, wobei die Lageranordnung ein Haltelement aufweist zum Halten der ersten Haltestruktur und wobei die erste Haltestruktur lösbar mit dem Haltelement der Lageranordnung verbunden ist.
  • Ferner kann der Zünddraht in die zweite Haltestruktur eingebettet sein und sich durch die zweite Haltestruktur hindurch erstrecken, so dass der Zünddraht mit einem Zündgenerator oder Zündschaltkreis elektrisch gekoppelt werden kann.
  • Ferner kann die erste Haltestruktur ein dielektrisches Material aufweisen. Dabei kann der Zünddraht in die erste Haltestruktur bzw. in das dielektrische Material eingebettet sein.
  • Ferner können/kann die erste Haltestruktur und/oder die zweite Haltestruktur ein dielektrisches Material aufweisen oder aus dielektrischem Material bestehen. Ferner können/kann die erste Haltestruktur und/oder die zweite Haltestruktur in das dielektrische Material eingebettet sein. Dabei kann das dielektrische Material Glas, Glaskeramik, Quarzglas und/oder eine Keramik aufweisen. Ferner können/kann die erste Haltestruktur und/oder die zweite Haltestruktur Quarzglas aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Blitzlampenanordnung Folgendes aufweisen: eine Gasentladungsröhre, ein Rohr, welches die Gasentladungsröhre umgibt, zum Aufnehmen eines Kühlmediums zum Kühlen der Gasentladungsröhre, einen in dem Rohr angeordneten Zünddraht zum Zünden der Gasentladungsröhre, wobei der Zünddraht zumindest teilweise in Quarzglas eingebettet ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann sich der Zünddraht innerhalb des Rohrs entlang der Gasentladungsröhre erstrecken.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Zünddraht innerhalb des Rohrs vollständig in Quarzglas eingebettet sein.
  • Anschaulich können/kann die erste Haltestruktur und/oder die zweite Haltestruktur rohrförmig sein, wobei der Zünddraht innerhalb der rohrförmigen ersten Haltestruktur und/oder innerhalb der rohrförmigen zweiten Haltestruktur angeordnet (eingebettet oder eingegossen oder befestigt) ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Prozessieranordnung Folgendes aufweisen: mindestens eine Prozesskammer und eine oder mehrere Blitzlampenanordnungen zum Prozessieren eines Substrats oder Trägers innerhalb der Prozesskammer.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Gasentladungsröhre einen Anodenbereich mit einer Anode und einen Kathodenbereich mit einer Kathode aufweisen, wobei sich zwischen dem Anodenbereich und dem Kathodenbereich ein Entladungsbereich der Gasentladungsröhre erstreckt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Haltestruktur an oder in dem Kathodenbereich angeordnet sein. Ferner kann die zweite Haltestruktur an oder in dem Anodenbereich angeordnet sein.
  • Ferner kann die Gasentladungsröhre in dem Anodenbereich und in dem Kathodenbereich jeweils eine elektrische Zuleitung aufweisen zum Betreiben der Gasentladungsröhre, z.B. zum Verbinden der Gasentladungsröhre mit einem Treiberschaltkreis, so dass ein Entladungspuls durch die Gasentladungsröhre hindurch entladen werden kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Blitzlampenanordnung mit einer wassergekühlten Gasentladungsröhre bereitgestellt, welche effizient (z.B. mit möglichst geringem Stromfluss) mittels eines Zünddrahtes gezündet werden kann. Ferner kann der Zünddraht innerhalb der Flowtube fixiert sein, so dass die Form und/oder Lage des Zünddrahtes beim Betrieb der Blitzlampenanordnung sowie bei einer Wartung unverändert bleiben kann. Ferner kann die Blitzlampenanordnung eine Halterung für den Zünddraht derart aufweisen, dass nach einem Wechsel des Zünddrahtes, z.B. im Rahmen einer Wartung, ein in die Blitzlampenanordnung neu eingesetzter Zünddraht die gleiche Form und/oder Lage aufweist, wie der entnommene Zünddraht vor dem Wechsel.
  • Ferner kann die Kapazität, welche durch den Zünddraht erzeugt wird, möglichst gering gehalten sein und eine ausreichende Kühlung der Gasentladungsröhre bereitgestellt sein. Bei einem Endladungsvorgang kann beispielsweise mittels der Gasentladungsröhre eine Energie von mehr als einem Kilojoule umgesetzt werden, z.B. in Wärme und elektromagnetische Strahlung, wobei somit bei beispielsweise mehreren Zehn oder mehreren Hundert Endladungsvorgängen pro Sekunde eine ausreichend dimensionierte Kühlung (z.B. eine Wasserkühlung) notwendig sein kann.
  • Ferner kann der Zünddraht nahe der Gasentladungsröhre bei derart hochenergetischen Endladungsvorgängen einer großen elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt (dem emittieren Licht der Gasentladungsröhre), so dass herkömmlicherweise ein dünner blanker Metalldraht als Zünddraht verwendet wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Zünddraht zumindest teilweise in Quarzglas eingebettet sein und/oder zumindest teilweise mittels einer zusätzlichen elektrischen Isolierung (Isolation) ummantelt sein, z.B. mittels PTFE.
  • Ferner sollte der Zünddraht die Licht-Emission der Gasentladungsröhre so wenig wie möglich stören, so dass der Zünddraht im Emissionsbereich der Gasentladungsröhre (welcher sich beispielsweise radial um den Gasentladungsbereich herum erstreckt) frei liegen kann oder in transparentes Material, z.B. transparentes dielektrisches Material (z.B. Quarzglas), eingebettet sein kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das dielektrische Material und/oder die Isolation (elektrische Isolierung) elektrisch nichtleitend oder elektrisch isolierend sein, z.B. eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als ungefähr 10–6 S/m, oder 10–7 S/mm oder 10–8 S/m aufweisen. Ferner kann das dielektrische Material bzw. die Isolation eine relative Permittivität von weniger als ungefähr 40 aufweisen (z.B. bei ungefähr 20°C und Gleichstrom/Gleichspannung oder niederfrequentem Wechselstrom/Wechselspannung im Bereich bis ungefähr 3 GHz oder unter den entsprechenden Betriebsbedingungen der Blitzlampenanordnung). Ferner kann das dielektrische Material bzw. die Isolation UV-stabil sein und eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit oder Temperaturschockbeständigkeit aufweisen, wie beispielsweise Quarzglas, eine Glaskeramik, eine Keramik (z.B. ein Nitrid, z.B. Silizium-Nitrid) oder Polytetrafluorethylen (PTFE). Ferner kann das dielektrische Material bzw. die Isolation einen geringen Absorptionskoeffizienten für Licht (z.B. UV-Strahlung und/oder Wärmestrahlung) aufweisen, so dass das dielektrische Material bzw. die Isolation nahe der Gasentladungsröhre angeordnet sein kann oder werden kann.
  • Ferner kann sich der Zünddraht entlang der Gasentladungsröhre erstrecken. Beispielsweise kann die Gasentladungsröhre axial längserstreckt sein und der Zünddraht kann im Wesentlichen entlang der Längserstreckung der Gasentladungsröhre verlaufen.
  • Ferner kann die Gasentladungsröhre einen ersten Elektrodenbereich (Anodenbereich) mit einer Anode und einen zweiten Elektrodenbereich (Kathodenbereich) mit einer Kathode aufweisen, wobei sich zwischen den beiden Elektrodenbereichen ein Entladungsbereich der Gasentladungsröhre erstreckt. Ferner kann das dielektrische Material (der dielektrische Feststoff) zumindest zwischen jeweils einem der beiden Elektrodenbereiche und dem Zünddraht angeordnet sein. Ferner können sich die Haltestrukturen zumindest teilweise zwischen jeweils einem der beiden Elektrodenbereiche und dem Zünddraht erstrecken.
  • Ferner kann die Gasentladungsröhre in dem ersten Elektrodenbereich und in dem zweiten Elektrodenbereich jeweils eine elektrische Zuleitung (Strom-/Spannungszuführung) aufweisen zum Betreiben der Gasentladungsröhre. Ferner kann die Gasentladungsröhre in dem ersten Elektrodenbereich und in dem zweiten Elektrodenbereich jeweils eine elektrische Zuführung (Strom-/Spannungszuführung) aufweisen zum Versorgen der Gasentladungsröhre mit elektrischer Energie bzw. elektrischer Leistung. Beispielsweise kann mittels der elektrischen Zuleitung oder elektrischen Zuführung ein Entladungspuls durch die Gasentladungsröhre hindurch entladen werden.
  • Ferner kann das dielektrische Material (der dielektrische Feststoff) zumindest zwischen jeweils einer der elektrischen Zuleitungen (bzw. elektrischen Zuführungen) und dem Zünddraht angeordnet sein. Ferner können sich die Haltestrukturen zumindest teilweise zwischen jeweils einer der elektrischen Zuleitungen (bzw. elektrischen Zuführungen) und dem Zünddraht erstrecken.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Blitzlampenanordnung derart eingerichtet sein, dass das Kühlmedium zwischen der elektrischen Zuleitung im Anodenbereich und dem Zünddraht zumindest teilweise von den Haltestrukturen für den Zünddraht und/oder von der Isolation verdrängt wird. Ferner kann die Blitzlampenanordnung derart eingerichtet sein, dass das Kühlmedium zwischen der elektrischen Zuleitung im Kathodenbereich und dem Zünddraht zumindest teilweise von den Haltestrukturen für den Zünddraht und/oder von der Isolation verdrängt wird.
  • Ferner kann das dielektrische Material der Haltestrukturen und/oder das das dielektrische Material der Isolation eine relative Permittivität aufweisen, welche geringer ist als die relative Permittivität des zum Kühlen der Gasentladungsröhre verwendeten Kühlmediums (des Kühlmittels).
  • Beispielsweise kann das Kühlmedium Wasser aufweisen oder aus Wasser bestehen, z.B. aus destilliertem oder deionisiertem Wasser oder aus Wasser mit ionischen Verunreinigungen. Anschaulich kann die Blitzlampenanordnung derart eingerichtet sein, dass das Wasser zwischen der elektrischen Zuleitung im Anodenbereich und dem Zünddraht zumindest teilweise von dem dielektrischen Material der Haltestrukturen und/oder der Isolation verdrängt wird, wobei das dielektrische Material eine geringere relative Permittivität aufweist als die relative Permittivität des zum Kühlen der Gasentladungsröhre verwendeten Wassers.
  • Beispielsweise kann das dielektrische Material der Haltestrukturen und/oder der Isolation zwischen mindestens einer der Elektrodenbereiche (z.B. Anodenbereich und/oder Kathodenbereich) und dem Zünddraht angeordnet sein, so dass Verschiebungsströme beim Zünden der Gasentladungsröhre mittels des Zünddrahtes verringert sein können.
  • Beispielsweise kann mindestens eine der elektrischen Zuleitungen (Zuführungen) von einem dielektrischen Material (Feststoff) zumindest teilweise umgeben (ummantelt oder umhüllt) sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann in mindestens einem Bereich zwischen dem Zünddraht und der Gasentladungsröhre oder zwischen dem Zünddraht und der mindestens einen elektrischen Zuleitung der Gasentladungsröhre ein dielektrisches Material angeordnet sein, welches eine relative Permittivität aufweist, die kleiner ist als die erste relative Permittivität des Kühlmediums (z.B. des Kühlwassers).
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Blitzlampenanordnung einen Treiberschaltkreis aufweisen zum Bereitstellen eines Entladungspulses (Entladestrompulses) zum Betreiben (Erzeugen eines Lichtblitzes mittels) der Gasentladungsröhre. Der Treiberschaltkreis kann beispielsweise einen Kondensator und mindestens eine Spule aufweisen, welche in Reihe mit der Gasentladungsröhre geschaltet sein können, so dass der Kondensator durch die Gasentladungsröhre pulsförmig entladen werden kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Blitzlampenanordnung einen Zündschaltkreis aufweisen zum Bereitstellen und Einkoppeln eines Zündpulses (Zündspannungspulses) in den Zünddraht. Ferner kann der Zünddraht derart relativ zu der Gasentladungsröhre angeordnet sein, dass die Gasentladungsröhre aufgrund des von dem Zündpuls erzeugten elektrischen Feldes gezündet wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Gasentladungsröhre (die Gasentladungslampe bzw. die Blitzlampe) eine Länge von mehr als 1 m aufweisen, z.B. eine Länge von mehr als 2 m, z.B. ein Länge in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 5 m. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Gasentladungslampe einen Abstand zwischen Kathode und Anode von mehr als 1 m aufweisen, z.B. einen Abstand von mehr als ungefähr 2 m, z.B. einen Abstand in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 5 m.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Rohr, welches die Gasentladungsröhre umgibt, ein transparentes Rohr (z.B. aus Quarzglas) sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Blitzlampenanordnung eine Lageranordnung aufweisen, mittels derer das Rohr und die Gasentladungsröhre an jeweils beiden gegenüberliegenden Endabschnitten gelagert werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Blitzlampenanordnung mittels der Lageranordnung in einer Prozesskammer angeordnet sein oder werden, z.B. in einer Vakuumprozesskammer, Unterdruckprozesskammer oder Atmosphärendruck-Prozesskammer.
  • Ferner kann die Lageranordnung derart eingerichtet sein, dass Kühlmedium in dem transparenten Rohr geführt werden kann.
  • Anschaulich kann die Gasentladungsröhre wassergekühlt sein, wobei die Gasentladungsröhre innerhalb des Mantelrohrs vom Kühlwasser umströmt und/oder bespült wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Rohr (die Flowtube) länger sein als die Gasentladungsröhre, so dass die Gasentladungsröhre vollständig in dem Rohr aufgenommen sein kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Zünddraht Molybdän oder Edelstahl aufweisen oder aus Molybdän oder Edelstahl bestehen. Ferner kann der Zünddraht ein anderes geeignetes Metall oder eine Metalllegierung aufweisen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
  • Es zeigen
  • 1 und 2 jeweils eine Blitzlampenanordnung in einer schematischen Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 3 eine Blitzlampenanordnung im Querschnitt in einer schematischen Detailansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 4 eine Blitzlampenanordnung in einer schematischen Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 5 eine Blitzlampenanordnung im Querschnitt in einer schematischen Detailansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 6 eine Blitzlampenanordnung in einer schematischen Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 7 ein Verfahren zum Verbinden eines Zünddrahtes mit einer Haltestruktur in schematischen Ansichten, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und
  • 8 ein Diagramm, welches eine Energieverteilung der Emission einer Blitzlampenanordnung entlang der Lampenachsen in Abhängigkeit von der Form des Zünddrahtes, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine axiale (längliche oder langgestreckte) Blitzlampe mittels eines Drahtes (Zünddrahtes) gezündet werden, wobei der Draht im Wesentlichen parallel zur Lampenachse innerhalb einer Flowtube (eines transparenten Strömungsrohrs oder transparenten Mantelrohrs) angeordnet sein kann. Durch die Flowtube hindurch kann ein Kühlmedium wie beispielsweise DI-Wasser geführt werden.
  • Bei herkömmlichen Blitzlampenanordnungen mit kurzen Blitzlampen kann die Blitzlampe beispielsweise aus der Flowtube heraus ragen (z.B. kann dabei die Flowtube kürzer sein als die Blitzlampe bzw. als die Gasentladungsröhre) oder die elektrischen Anschlüsse der Blitzlampe können eine relativ große Entfernung zum Zünddraht aufweisen, so dass Verschiebungsströme (aufgrund des Zündpulses) zwischen jeweils einem der elektrischen Anschlüsse der Blitzlampe und dem Zünddraht relativ klein sind. Damit steht bei herkömmlichen kurzen Blitzlampen der Zündpuls hauptsächlich zur Erzeugung eines Zündfadens (Plasmaschlauch mit kleinem Durchmesser) innerhalb der Lampe zwischen Kathode und Anode zur Verfügung. Kurze Blitzlampen können auch einfach über das Anlegen einer Zündspannung an die Anode und Kathode gezündet werden (serielle Zündung). In diesem Fall muss die Zündspannung über der Selbstzündungsspannung liegen.
  • Dagegen kann bei sehr langen Blitzlampen, z.B. mit einer Lichtbogenlänge von mehr als ungefähr 1000 mm, eine flexible Befestigung oder eine flexible Lagerung der Blitzlampe erforderlich sein, so dass eine Längenausdehnung der Blitzlampe im Betrieb kompensiert (z.B. abgefedert) werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Gasentladungsröhre (die axiale Blitzlampe) einen großen Innendurchmesser aufweisen, z.B. einen Innendurchmesser (quer zur Längserstreckung des Entladungsrohrs) in einem Bereich von ungefähr 1 cm bis ungefähr 5,0 cm aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 1,0 cm bis ungefähr 3,0 cm, z.B. in einem Bereich von ungefähr 1,5 cm bis ungefähr 2,0 cm. Ferner kann es notwendig sein, dass die elektrischen Anschlüsse (Zuleitungen oder Zuführungen) der Gasentladungsröhre ausreichend gekühlt werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Flowtube länger als die Gasentladungsröhre (Blitzlampe) eingerichtet sein, so dass auch die elektrischen Anschlüsse der Blitzlampe im Kühlwasser angeordnet sind. Ferner kann die Inkompressibilität des Kühlwassers eine höhere Belastbarkeit des mechanisch empfindlichen Übergangsglases bewirken, welches jeweils direkt an der Elektrodendurchführung am Ende der Blitzlampe genutzt wird.
  • Bei herkömmlichen Blitzlampenanordnungen, bei denen beispielsweise die Flowtube länger ist als die Blitzlampe, kann es schwierig sein, den Zünddraht innerhalb der Flowtube zu installieren. Prinzipiell kann der Zünddraht auch außerhalb der Flowtube beispielsweise parallel zur Lampenachse befestigt werden, so dass eine Blitzlampe gezündet werden kann, allerdings kann dies aufgrund entsprechender Produktionsbedingungen oder Betriebsbedingungen der Blitzlampenanordnung zu Problemen führen: beispielsweise können Isolatoren wie die Zuleitung des Zünddrahtes verschmutzen (z.B. kann sich Material auf dem Isolator ablagern) und damit können Leckströme verursacht werden, was beispielsweise darin resultieren kann, dass eine Zündung der Blitzlampe nicht mehr möglich ist. Ferner kann eine Zündung in bestimmten Druckbereichen unmöglich sein (z.B. im Minimum der so genannten Paschen-Kurve). Ferner kann aufgrund des Kühlwassers ein wesentlich höherer Zündstrom notwendig sein.
  • Bei einer herkömmlichen Blitzlampenanordnung kann der Zünddraht beispielsweise lose in die Flowtube eingeschoben werden, z.B. von der Anodenseite her und parallel zur Blitzlampe. Dies kann bei längeren Blitzlampen (z.B. bei Blitzlampen länger als 0,5 m) schwierig werden. Für Blitzlampen mit einer Lichtbogenlänge von beispielsweise mehr als 1 m oder mehr als 2 m kann es nahezu unmöglich, den Zünddraht parallel zur Lampenachse in der Flowtube zu installieren. Vielmehr kann es bei einer derartigen Installation des Zünddrahtes zu Stauchungen oder Verdrehungen des Zünddrahtes kommen, z.B. kann sich der Zünddraht um die Blitzlampe herum wickeln oder winden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Blitzlampenanordnung mit mehreren Blitzlampen bereitgestellt, wobei die Blitzlampenanordnung eine symmetrische Anordnung der jeweiligen Zünddrähte in einem Lampenfeld (aus den mehreren Blitzlampen) aufweist sowie eine homogene Lichtemission des Lampenfeldes realisiert ist.
  • Anschaulich wurde erkannt, dass sich das Plasma einer Blitzlampe bei externer Zündung von einem Bereich in unmittelbarer Nähe des Drahtes („Zündfaden“) bis zur teilweisen oder vollständigen Füllung des Querschnitts der Blitzlampe ausbreitet. Allerdings kann die Energiedichte sehr viel weniger als 40 J/cm3 betragen, welche notwendig wäre, um eine vollständige Füllung des Glaskörpers (der Gasentladungsröhre) mit dem Plasma zu erreichen. Mit anderen Worten kann es notwendig oder hilfreich sein, die Blitzlampenanordnung derart einzurichten, dass der sich ausbildende Plasmaschlauch zwischen verschiedenen Blitzen immer die gleiche Geometrie und damit die gleiche Emissionscharakteristik besitzt.
  • Beim externen Zünden der Blitzlampe mittels eines Zünddrahtes kann innerhalb der Blitzlampe ein Zündfaden (auch Plasmafaden genannt) erzeugt werden, welcher dann anschaulich die Blitzlampe leitfähig schaltet, so dass sich der Entladungspuls durch die Blitzlampe hindurch entladen kann. Dabei wurde erkannt, dass sich der Zündfaden nicht unabhängig von der Lage und/oder Form des Zünddrahtes entlang eines zur Lampenachse parallelen Pfads ausbildet, sondern entsprechend der Form des Zünddrahtes. Mit anderen Worten kann ein spiralförmig (schraubenförmig) um die Gasentladungsröhre verlaufender Zünddraht einen entsprechenden spiralförmigen Zündfaden erzeugen. Ferner kann sich bei einem spiralförmig gewickelten Zünddraht ein Plasmaschlauch ergeben, der sich auch spiralförmig entlang der Lampenachse ausbildet. Anschaulich kann eine Veränderung der Lage und/oder Form des Zünddrahtes eine Veränderung des Zündfadens verursachen und somit die Emission der Gasentladungsröhre ebenfalls verändert werden.
  • In einem Lampenfeld kann dies je nach Lage der Zünddrähte zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Lichthomogenität führen. Beispielsweise ist in 8 die Auswirkung einer Zünddrahtanordnung auf die Homogenität der Lichtemission veranschaulicht. Dabei ist die Energieverteilung, d.h. die normierte Energie entlang der axialen Position der Blitzlampe oder des Blitzlampenfeldes mit mehreren Blitzlampen, parallel zu den Lampenachsen veranschaulicht. Anschaulich wurde erkannt, dass Variationen der Positionen (z.B. Lage und/oder Form) der Zünddrähte im Betrieb, z.B. eine einseitige Erhitzung des Zünddrahtes aufgrund der Belichtung, auch die Intensitätsverteilung des aus dem Lampenfeld emittierten Lichts verändern können. Auch ist ersichtlich, dass es bei der Installation der Zünddrähte von Bedeutung sein kann, welche Lage und/oder Form die Zünddrähte relativ zu den Blitzlampen aufweisen und wie sich diese im Betrieb verändert.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Zünddraht in einer Glaskapillare (einem Mantelrohr oder Hüllrohr) aus Quarzglas eingebettet sein. Beispielsweise können Glaskapillare mit einem Außendurchmesser von ungefähr 1,5 mm (z.B. mit einem Außendurchmesser in einem Bereich von ungefähr 1 mm bis ungefähr 5 mm) und einer Länge von bis zu ungefähr 2500 mm (z.B. mit einer Länge in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 5 m) bereitgestellt (hergestellt) sein oder werden, so dass die Glaskapillare zwischen die Blitzlampe und die Flowtube eingeführt werden kann und durch die Gewichtskraft des Glases der Glaskapillare nach der Installation in der Flowtube relativ stabil parallel zur Blitzlampe liegen bleibt bzw. sich der Zünddraht in der Kapillare nicht verwinden kann. Aufgrund der hohen Transparenz des Glases der Glaskapillare ist eine geringe Degradation bei hohen UV-Intensitäten gewährleistet. Ferner kann die Glaskapillare die für die Zündung erforderlichen Verschiebungsströme im Vergleich zu reinem Kühlwasser aufgrund der geringeren Permittivität verringern.
  • Alternativ kann der Zünddraht auch innerhalb der Flowtube mittels zweier Haltestrukturen eingespannt sein oder werden, so dass eine stabile und parallele Installation der Zünddrähte erreicht werden kann. In diesem Fall kann der Zünddraht auch oberhalb der Blitzlampen, also zwischen einem Reflektor und der Blitzlampe und damit für die Lichtemission bevorzugter Weise angeordnet sein oder werden anstelle unterhalb der Blitzlampe, also zwischen einem zu belichtenden Substrat und der Blitzlampe. Dies kann beispielsweise für Produktionsanlagen von Interesse sein, bei denen der Substrattransport (z.B. horizontal) unterhalb der Blitzlampen erfolgt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können Kordeln (oder eine Faserstruktur oder Gewebestruktur) aus Quarzglasfasern und Aluminiumoxid zum Spannen des Zünddrahtes verwendet werden, wobei die Lichtabsorption dieser Materialien höher sein kann als bei Quarzglas und wobei somit deren Lebensdauer bei hohen Lichtintensitäten geringer sein kann. Dies gilt insbesondere für den Verbindungsbereich zwischen dem Zünddraht und der Kordel aufgrund der kleinen Biegungsradien (anschaulich aufgrund der Knoten) bei relativ hohen mechanischen Belastungen.
  • Allgemein kann das Kühlwasser in der Flowtube zum Kühlen der Blitzlampe die Zündcharakteristik beeinflussen, da beispielsweise das Kühlwasser eine hohe relative Permittivität aufweist (beispielsweise verglichen mit Luft bei einer Luftkühlung), und somit hohe Verschiebungsströme sowie ein langsameres Laden des Drahts aufgrund der Kapazitiven Kopplung verursacht werden können. Wenn die Flowtube länger als die Blitzlampe ist, kann ein höherer Verlust von Verschiebungsströmen zwischen dem Zünddraht bzw. dessen Zuleitung und der elektrischen Zuleitung der Blitzlampe entstehen. In ungünstigen Fällen kann keine Zündung der Blitzlampe mehr erreicht werden. Sind die Verluste nur moderat, so kann es zumindest zu einer Zündzeitverzögerung und damit zu Schwankungen der maximalen Lichtintensität in einem Feld mehrerer Blitzlampen kommen.
  • Anschaulich können somit mehrere nebeneinander in einem Blitzlampenfeld angeordnete Blitzlampen nicht mehr synchron gezündet werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Zuleitung des Zünddrahtes in die Flowtube auf der Seite der Blitzlampe eingeführt werden, welche im Regelfall (im geplanten Betrieb der Blitzlampenanordnung) nicht unter Hochspannung steht, z.B. auf der Anodenseite.
  • Ein Aspekt verschiedener Ausführungsformen kann anschaulich darin ferner gesehen werden, die auftretenden Verschiebungsströme des Zündpulses zwischen Zünddraht und Zuleitung der Blitzlampe zu reduzieren, beispielsweise für die Konstruktionen einer Blitzlampenanordnung mit einer Flowtube, welche länger ist als die Blitzlampe und/oder für die Konstruktionen einer Blitzlampenanordnung, bei der Wasser zur Kühlung der Blitzlampe eingesetzt wird.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Permittivität des Bereichs zwischen der Zuleitung der Blitzlampe und dem Zünddraht bzw. zwischen der Zuleitung der Blitzlampe und der Zuleitung des Zünddrahtes verringert werden. Zwischen der Zuleitung der Blitzlampe und dem Zünddraht bzw. zwischen der Zuleitung der Blitzlampe und der Zuleitung des Zünddrahtes kann beispielsweise Kühlwasser mit einer relativen Permittivität von ungefähr 80 eingesetzt werden, wie vorangehend beschrieben. Mittels einer Ummantelung der Zuleitung der Blitzlampe und/oder des verjüngten Endstückes der Blitzlampe aus Glas mit einem Material niedriger Permittivität und/oder mittels einer Ummantelung des Zünddrahtes bzw. der Zuleitung des Zünddrahtes mit einem Material niedriger Permittivität kann die effektive Permittivität in der Umgebung des Zünddrahtes (z.B. zwischen der Zuleitung der Blitzlampe und dem Zünddraht bzw. zwischen der Zuleitung der Blitzlampe und der Zuleitung des Zünddrahtes) verringert werden und folglich können auch die Verschiebungsströme verringert werden.
  • Aufgrund der beispielsweise notwendigen Kühlung der Blitzlampe und der elektrischen Anschlüsse der Blitzlampe kann vorzugsweise nur der Zünddraht oder nur die Zuleitung des Zünddrahtes ummantelt sein oder werden.
  • 1 veranschaulicht eine Blitzlampenanordnung 100 in einer schematischen Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Blitzlampenanordnung 100 kann beispielsweise eine Gasentladungsröhre 102 aufweisen, welche in einem Rohr 104 (z.B. in einem transparenten Glas-Rohr oder Quarzglas-Rohr) gelagert bzw. angeordnet ist. In dem Rohr 104, z.B. zwischen dem Rohr 104 und der Gasentladungsröhre 102, kann ein Zünddraht 108 angeordnet sein zum Zünden der Gasentladungsröhre 102.
  • Ferner können die Gasentladungsröhre 102 und das Rohr 104 beispielsweise jeweils an deren axialen Endabschnitten mittels einer Lageranordnung 106a, 106b gehalten (gelagert) werden. Ferner kann die Lageranordnung 106a, 106b eingerichtet sein, zumindest einen Teil der Leitungsführung 102z zum elektrischen Versorgen der Gasentladungsröhre 102 (zum Einkoppeln eines Entladungspulses in die Gasentladungsröhre 102) und zumindest einen Teil der Leitungsführung 108z zum Einkoppeln eines Zündpulses in den Zünddraht 108 bereitzustellen oder zu ermöglichen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann in dem Rohr 104, welches die Gasentladungsröhre 102 umgibt, ein Kühlmedium 104k zum Kühlen der Gasentladungsröhre 102 eingebracht sein oder werden. Dabei kann das Kühlmedium 104k beispielsweise eine Kühlflüssigkeit sein, z.B. Wasser oder auf Wasser basierend. Mittels der Lageranordnung 106a, 106b kann beispielsweise das Kühlmedium 104k in das Rohr 104 hinein geleitet werden und aus dem Rohr 104 abgeführt werden.
  • Die Gasentladungsröhre 102 weist beispielsweise einen ersten Elektrodenbereich mit einer Anode 102a und einen zweiten Elektrodenbereich mit einer Kathode 102k auf, wobei sich zwischen den beiden Elektrodenbereichen ein Entladungsbereich 102g der Gasentladungsröhre erstreckt. Die Gasentladungsröhre 102 kann beispielsweise mit einem Gas gefüllt sein, z.B. mit einem Edelgas, Stickstoff oder einem entsprechenden Gasgemisch. Dabei kann der Druck des Gases oder des Gasgemisches in der Gasentladungsröhre 102 kleiner als ungefähr 2 bar, kleiner als ungefähr 1 bar, kleiner als ungefähr 0,5 bar oder kleiner als ungefähr 0,25 bar sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Elektroden 102k, 102a der Gasentladungsröhre 102 (der Blitzlampe 102) Wolfram aufweisen, wobei die Elektroden 102k, 102a jeweils mittels eines Elektrodenanschlusses 102s (welcher ebenfalls Wolfram aufweisen kann) durch die Glasröhre 102h der Gasentladungsröhre 102 hindurch elektrisch kontaktiert sind. Anschaulich kann sich ein Abschnitt 102s der Elektroden 102k, 102a aus der Glasröhre 102h heraus erstrecken. An dem jeweiligen Elektrodenanschluss der Elektroden 102k, 102a kann eine Zuleitung 102z elektrisch leitfähig befestigt sein. Die Zuleitungen 102z können beispielsweise flexibel eingerichtet sein, z.B. als mit Silikon ummanteltes, flexibles Kupferkabel.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Zünddraht zumindest teilweise mit einem dielektrischen Feststoff 108i (einer Isolation 108i) ummantelt sein (vgl. 5). Dabei kann die Isolation 108i des Zünddrahtes 108s (der dielektrische Feststoff 108i) derart eingerichtet sein, dass das Kühlmedium 104k von der Isolation 108i verdrängt wird, wobei die Isolation 108i eine geringere relative Permittivität aufweist als das Kühlmedium 104k. Es versteht sich, dass ein Vergleich der relativen Permittivitäten verschiedener Materialien unter gleichen Bedingungen erfolgt, z.B. bei gleicher Temperatur und gleicher Frequenz, so dass beispielsweise die Temperaturabhängigkeit und die Frequenzabhängigkeit der relativen Permittivität berücksichtigt sind.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Blitzlampenanordnung 100 eine erste Haltestruktur 110a und eine zweite Haltestruktur 110b aufweisen, wobei der Zünddraht 108 an der ersten Haltestruktur 110a und an der zweiten Haltestruktur 110b fixiert ist. Dabei können die beiden Haltestrukturen 110a, 110b an der jeweiligen Lageranordnung 106a, 106b befestig sein, z.B. lösbar befestigt sein. Somit kann der Zünddraht beispielsweise zwischen den beiden Haltestrukturen 110a, 110b eingespannt sein. Dabei können die Haltestrukturen 110a, 110b derart angeordnet sein, dass sich der Zünddraht 108 entlang der Gasentladungsröhre 102 erstreckt (z.B. parallel zur Längserstreckung bzw. der axialen Richtung der Gasentladungsröhre 102).
  • Die erste Haltestruktur 110a und die zweite Haltestruktur 110b können beispielsweise derart angeordnet sein und entsprechend mit dem Zünddraht 108 verbunden sein, dass eine Zugspannung auf den Zünddraht 108 gebracht wird. Somit kann die Form und die Lage des Zünddrahtes 108 relativ zur Gasentladungsröhre 102 mittels der beiden Haltestruktur 110a, 110b definiert sein. Dies kann beispielsweise eine Installation des Zünddrahtes 108 in der Blitzlampenanordnung 100 erleichtern. Anschaulich kann auch ein Federelement verwendet werden, um eine Zugspannung auf den Zünddraht 108 zu übertragen, wenn beispielsweise die mechanischen (elastischen) Eigenschaften des Zünddrahtes 108 eine derartige Aufhängung erforderlich machen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die beiden Haltestrukturen 110a, 110b jeweils Teil der zugehörigen Lageranordnung 106a, 106b sein oder lösbar mit der zugehörigen Lageranordnung 106a, 106b verbunden sein oder werden. Beispielsweise kann die Lageranordnung 106a, 106b ferner ein erstes Halteelement (z.B. einen Haken, eine Klemme, eine Schraube oder Ähnliches) zum Halten der ersten Haltestruktur 110a, z.B. auf der Kathodenseite der Blitzlampenanordnung 100 nahe der Kathode 102k, und/oder ein zweites Halteelement (z.B. einen Haken, eine Klemme, eine Hülse, eine Schraube oder Ähnliches) zum Halten der zweiten Haltestruktur 110b, z.B. auf der Anodenseite der Blitzlampenanordnung 100 nahe der Anode 102a.
  • Zum Wechseln des Zünddrahtes 108 kann die erste Haltestruktur 110a lösbar mit dem ersten Haltelement der Lageranordnung 106a verbunden sein. Ferner kann zum Wechseln des Zünddrahtes 108 die zweite Haltestruktur 110b lösbar mit dem zweiten Haltelement der Lageranordnung 106b verbunden sein.
  • Anschaulich kann die Lageranordnung 106a, 106b ein erstes Lager 106a auf der Kathodenseite und ein zweites Lager auf der Anodenseite aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Zünddraht 108 in die zweite Haltestruktur 110b eingebettet sein oder werden. Dabei kann sich der Zünddraht 108 durch die zweite Haltestruktur 110b hindurch erstrecken, so dass der Zünddraht 108 mit einem Zündgenerator oder Zündschaltkreis elektrisch gekoppelt werden kann (beispielsweise mittels der Zünddraht-Zuleitung 108z).
  • Ferner kann sich der Zünddraht 108 teilweise in die erste Haltestruktur 110a hinein erstrecken oder teilweise in der ersten Haltestruktur 110a eingebettet sein. Die beiden Haltestrukturen 110a, 110b können jeweils ein Glasröhrchen aufweisen oder sein, in welches sich der Zünddraht 108 zumindest teilweise hinein erstreckt oder durch welches sich der Zünddraht 108 zumindest teilweise hindurch erstreckt.
  • Wie vorangehend beschrieben kann die erste Haltestruktur 110a ein dielektrisches Material aufweisen, z.B. Quarzglas. Ferner kann die zweite Haltestruktur 110b ein dielektrisches Material aufweisen, z.B. Quarzglas.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Haltestruktur 110b derart eingerichtet sein, dass das Kühlmedium 104k im Bereich um den Zünddraht 108 herum verdrängt wird, wobei das Material der zweiten Haltestruktur 110b eine geringere relative Permittivität aufweist als das Kühlmedium 104k. In analoger Weise kann die erste Haltestruktur 110a derart eingerichtet sein, dass das Kühlmedium 104k im Bereich um den Zünddraht 108 herum verdrängt wird, wobei das Material der ersten Haltestruktur 110a eine geringere relative Permittivität aufweist als das Kühlmedium 104k.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Zünddraht zusätzlich zumindest teilweise mit einem dielektrischen Feststoff 108i (einer Isolation 108i) ummantelt sein. Ferner kann beispielsweise die zweite Haltestruktur 110b mit einem zusätzlichen dielektrischen Feststoff 108i (einer Isolation 108i) ummantelt sein (vgl. 5). Somit können die zweite Haltestruktur 110b und die Isolation 108i um die zweite Haltestruktur 110b herum derart eingerichtet sein, dass das Kühlmedium 104k im Bereich um den Zünddraht 108 herum verdrängt wird, wobei die zweite Haltestruktur 110b und die Isolation 108i eine geringere relative Permittivität aufweisen als das Kühlmedium 104k. In analoger Weise kann die erste Haltestruktur 110a mit einem zusätzlichen dielektrischen Feststoff 108i (einer Isolation 108i) ummantelt sein.
  • Anschaulich kann somit mittels der Haltestrukturen 110a, 110b und/oder der zusätzlichen Isolation 108i das Zünden der Gasentladungsröhre 102 erleichtert werden, da die auftretenden Verschiebungsströme aufgrund der verringerten relativen Permittivität ebenfalls verringert werden.
  • Es versteht sich, dass ein Vergleich der relativen Permittivitäten verschiedener Materialien unter gleichen Bedingungen erfolgt, z.B. bei gleicher Temperatur und gleicher Frequenz, so dass beispielsweise die Temperaturabhängigkeit und die Frequenzabhängigkeit der relativen Permittivität berücksichtigt sind.
  • Wie in 2 in einer schematischen Querschnittsansicht der Blitzlampenanordnung 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht ist, kann sich der Zünddraht 108 parallel zur Gasentladungsröhre 102 (entlang der Längserstreckung der Gasentladungsröhre 102) in der Flowtube 104 erstrecken.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Blitzlampenanordnung 100 derart bereitgestellt sein oder werden, dass sich der Zünddraht 108 nicht vollständig durch das Rohr 104 hindurch erstreckt. Beispielsweise kann der Zünddraht 108 von der Anodenseite 200a der Blitzlampenanordnung 100 in das Rohr 104 hineingeführt sein oder werden. Anschaulich kann ein Abstand des Zünddrahtes 108 zu der Kathode 102k oder dem Kathodenbereich 202k hilfreich sein, einen Spannungsüberschlag zwischen der Kathode 102k (oder dem Kathodenanschluss 102s oder der elektrischen Zuleitung 102z zur Kathode 102k) und dem Zünddraht 108 zu verhindern, beispielsweise wenn die negative Hochspannung an der Kathode 102k der Gasentladungsröhre 102 angelegt wird und die Anode 102a beispielsweise auf Masse liegt.
  • In analoger Weise kann die Blitzlampenanordnung 100 derart bereitgestellt sein oder werden (nicht dargestellt), dass beispielsweise der Zünddraht 108 von der Kathodenseite 200k der Blitzlampenanordnung 100 in das Rohr 104 hineingeführt wird. Anschaulich kann ein Abstand des Zünddrahtes 108 zu der Anode 102a oder dem Anodenbereich 202a hilfreich sein, einen Spannungsüberschlag zwischen der Anode 102a (oder dem Anodenanschluss 102s oder der elektrischen Zuleitung 102z zur Anode 102a) und dem Zünddraht 108 zu verhindern, beispielsweise wenn die positive Hochspannung an der Anode 102a der Gasentladungsröhre 102 angelegt wird und die Kathode 102k beispielsweise auf Masse liegt.
  • Die erste Haltestrukturen 110a kann beispielsweise derart eingerichtet sein und mit dem Zünddraht 108 verbunden sein, dass der Zünddraht 108 einen vordefinierten Abstand (z.B. mehr als 2 cm, oder mehr als 5 cm, oder mehr als 10 cm, oder mehr als 50cm, oder mehr als 60cm, oder beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 10 cm bis ungefähr 1 m) von der Kathode 102k aufweist. Die gesamte Zünddrahtanordnung bestehend aus den beiden Haltestrukturen 110a, 110b und dem mittels der beiden Haltestrukturen 110a, 110b gehaltenen Zünddraht 108 kann sich vollständig durch die Flowtube 104 hindurch erstrecken.
  • Wie in 1 und 2 veranschaulicht ist, kann eine Blitzlampenanordnung 100 eine Gasentladungsröhre 102 aufweisen, wobei die Gasentladungsröhre 102 mindestens eine elektrische Zuleitung 102z aufweist zum Versorgen der Gasentladungsröhre 102 mit elektrischer Energie (z.B. zum Bereitstellen eines Entladungspulses an der Gasentladungsröhre 102). Ferner kann die Blitzlampenanordnung 100 ein transparentes Rohr 104 aufweisen, welches die Gasentladungsröhre 102 derart umgibt, dass die Gasentladungsröhre 102 mittels eines beispielsweise flüssigen Kühlmediums gekühlt werden kann. Dabei kann das Kühlmedium eine erste (beispielsweise stoffspezifische) relative Permittivität aufweisen. Ferner kann die Blitzlampenanordnung 100 einen in dem Rohr 104 angeordneten Zünddraht 108 aufweisen zum Zünden der Gasentladungsröhre 102 mittels eines in den Zünddraht 108 eingekoppelten elektrischen Zündpulses, wobei der Zünddraht 108 mittels zweier Haltestrukturen 110a, 110b in dem Rohr 104 gespannt wird, wobei die zwei Haltestrukturen 110a, 110b ein dielektrisches Material mit einer zweiten relative Permittivität aufweisen, welche kleiner ist als die erste relative Permittivität.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Haltestruktur 110a in dem Kathodenbereich 202k angeordnet sein und die zweite Haltestruktur 110b kann in dem Anodenbereich 202a angeordnet sein. Somit kann beispielsweise der Lichtemissionsbereich radial zum Gasentladungsbereich 102g der Gasentladungsröhre 102 im Wesentlichen frei von den Haltestrukturen 110a, 110b sein, so dass die Lichtemission (in einer Richtung radial zum Gasentladungsbereich 102g) möglichst wenig gestört wird.
  • 3 veranschaulicht analog zum vorangehend Beschriebenen die Kathodenseite 200k der Blitzlampenanordnung 100 in einer weiteren schematischen Ansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Lageranordnung ein Halteelement 310 aufweisen, an welche die erste Haltestruktur 110a (z.B. lösbar) befestigt sein kann oder werden kann. Beispielsweise kann das Halteelement 310 einen Haken aufweisen, an welchem die erste Haltestruktur 110a eingehängt werden kann. Dabei kann der Zünddraht 108 beispielsweise aufgrund seiner Länge von mehr als 1 m eine federelastisch sein, dass der Zünddraht 108 gespannt werden kann. Alternativ kann das Halteelement 310 federnd oder federelastisch eingerichtet sein oder werden. Ferner kann die erste Haltestruktur 110a mittels einer Feder an dem Halteelement 310 befestigt sein oder werden.
  • Auf der Anodenseite 200a der Blitzlampenanordnung 100 kann die Lageranordnung ein weiteres Halteelement aufweisen, z.B. eine Hülse, in welche die zweite Haltestruktur 110b eingesteckt sein kann. Es versteht sich, dass die Haltestrukturen auch anderweitig in der oder außerhalb der Flowtube lösbar befestigt sein können oder werden können.
  • 4 veranschaulicht eine Blitzlampenanordnung 100 in einer schematischen Ansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Dabei kann der Zünddraht 108 innerhalb der Flowtube vollständig in einem Glasröhrchen 410 (in einer Glas-Kapillare oder in einer Ummantelung) angeordnet sein, wobei das Glasröhrchen 410 die Form und Lage des Zünddrahtes 108 in der Flowtube 104 stabilisiert. Dabei kann das Glasröhrchen 410 mit dem Zünddraht 108 auf dem Boden der Flowtube 104 aufliegen. Die äußere Form des Glasröhrchens 410 kann beispielsweise im Querschnitt kreisrund, elliptisch, vieleckig, usw. eingerichtet sein.
  • Anschaulich kann der Durchmesser des Glasröhrchens 410 an den Innendurchmesser der Flowtube und den Außendurchmesser der Gasentladungsröhre 102 angepasst sein, so dass das Glasröhrchen 410 in der Flowtube angeordnet werden kann.
  • Wie in 4 dargestellt ist, kann sich das Glasröhrchen 410 beispielsweise vollständig durch die Flowtube 104 hindurch erstrecken, d.h. länger als die Flowtube 104 sein, wobei sich der Zünddraht 108 jedoch nicht vollständig durch die Flowtube 104 hindurch erstrecken kann. Beispielsweise kann somit zum einen der Zünddraht 108 in der Flowtube 104 stabilisiert sein oder werden, und zum anderen kann die Länge des Zünddrahtes 108 derart angepasst sein, dass beispielsweise ein Spannungsüberschlag zwischen dem Zünddraht 108 und der Kathode 102k vermieden werden kann.
  • Alternativ kann sich der Zünddraht 108 im Wesentlich durch die gesamte Glaskapillare 410 (das gesamte Glasröhrchen 410) hindurch erstrecken.
  • Wie in 5 in einer schematischen Querschnittsansicht der Blitzlampenanordnung 100 veranschaulicht ist, kann eine Isolation 108i zwischen dem Anodenbereich 202a und dem Zünddraht 108 angeordnet sein. Die Isolation 108i kann den Zünddraht 108 bzw. die Haltestruktur 110b zumindest teilweise umgeben oder ummanteln. Alternativ kann der Zünddraht 108 beispielsweise auf dessen dem Anodenbereich 202a abgewandter Seite frei von dem dielektrische Feststoff 108i sein. Anschaulich kann es ausreichend sein, die kapazitive Kopplung zwischen den elektrisch leitfähigen Bauteilen 102a, 102z der Anodenseite 200a (bzw. den elektrisch leitfähigen Bauteilen 102a, 102k, 102z in dem jeweiligen Elektrodenbereich) zu reduzieren, indem beispielsweise das Kühlwasser zwischen dem Zünddraht 108 und den elektrisch leitfähigen Bauteilen 102a, 102k, 102z von der Isolation 108i verdrängt wird.
  • Statt um den Zünddraht 108 herum kann die dielektrische Isolation 108i vollständig zwischen den elektrisch leitfähigen Bauteilen 102a, 102z der Blitzlampenanordnung 100 auf der Anodenseite 200k (bzw. den elektrisch leitfähigen Bauteilen 102k, der Blitzlampenanordnung 100 auf der Kathodenseite) und dem Zünddraht 108 angeordnet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Isolation 108i um den Zünddraht 108 herum und/oder die Isolation 108i zwischen den elektrisch leitfähigen Bauteilen der Blitzlampenanordnung 100 in einem der Elektrodenbereiche 202a, 202k und dem Zünddraht 108 derart eingerichtet sein, dass die Gasentladungsröhre 102 mittels des Kühlmediums 104k ausreichend gekühlt werden kann.
  • Anschaulich kann auch das Material der Haltestrukturen 110a, 110b bzw. der Glaskapillare 410 als eine dielektrische Isolation verstanden werden, welche das Kühlwasser 104k verdrängen kann, wobei das Material der Haltestrukturen 110a, 110b bzw. der Glaskapillare 410 (z.B. Quarzglas) eine geringere relative Permittivität aufweist als das Kühlwasser 104k. Aufgrund der dielektrischen Isolation mit geringer relativer Permittivität können kapazitive Kopplungen des Zünddrahtes 108 verringert werden.
  • Wie in 5 veranschaulicht ist, kann auch die Zuleitung 102z (in dem Anodenbereich 202a oder auf der Anodenseite 200a und/oder in dem Kathodenbereich oder auf der Kathodenseite 200k) mittels eines dielektrischen Feststoffs 502 zumindest teilweise ummantelt sein.
  • 6 veranschaulicht einen Abschnitt der Blitzlampenanordnung 100 in einer schematischen Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Dabei kann die Blitzlampenanordnung 100 eine Wasserelektrode 602 aufweisen, welche die Kathode 102k und/oder die Zuleitung 102z zur Kathode 102k elektrisch direkt oder über einen Schutzwiderstand indirekt an das Kühlwasser 104k (Kühlmedium 104k) koppelt.
  • Ferner kann die erste Haltestruktur 110a mittels einer Hakenverbindung 610 in der Lageranordnung 106b montiert sein oder werden. Dabei kann die Haltestruktur 110a aus elektrisch nicht leitfähigem Material (z.B. Quarzglas) bereitgestellt sein, so dass der Zünddraht 108 von der Lageranordnung 106b elektrisch Isoliert ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann als Material für die Haltestrukturen 110a, 110b und/oder die Isolation 108i, 502 ein dielektrischer Feststoff verwendet werden, z.B. können die Haltestrukturen 110a, 110b Quarzglas aufweisen und die Isolation 108i, 502 kann Polytetrafluorethylen (PTFE) aufweisen, welches beispielsweise unter den Betriebsparametern der Blitzlampenanordnung 100 eine relative Permittivität von ungefähr 2 aufweisen kann. PTFE ist im Vergleich zu anderen Kunststoffen (Polymeren oder Thermoplasten) relativ UV-stabil. Ferner ist die Lichtemission der Gasentladungsröhre 102 in den Elektrodenbereichen (hinter oder unter der Anode 102a bzw. hinter oder unter der Kathode 102k), bzw. zwischen der Anode 102a und der Zuleitung 102z zur Anode 102a oder zwischen der Kathode 102k und der Zuleitung 102z zur Kathode 102k, wesentlich geringer als zwischen dem Anodenbereich und dem Kathodenbereich (als im Bereich vor der Anode bzw. als im Bereich vor der Kathode). Dennoch kann es während des Betriebs der Blitzlampenanordnung 100 auf Dauer zu einer Schwärzung des PTFEs kommen und folglich zu einer beschleunigten Alterung die Isolation 108i, 502 aufgrund der mit der zunehmenden Schwärzung höher werdenden Lichtabsorption, so dass es notwendig sein kann, das PTFE bei einem Lampenwechsel in einer Anlage ebenfalls auszutauschen. Anschaulich kann eine PTFE-Isolation Verbrauchsmaterial der Blitzlampenanordnung 100 sein.
  • Alternativ kann für die Isolation 108i, 502 Quarzglas oder ein Quarzglasrohr (welches beispielsweise unter den Betriebsparametern der Blitzlampenanordnung 100 eine relative Permittivität von ungefähr 6 aufweisen kann) verwendet werden, welches zwar eine höhere UV-Stabilität aufweist als PTFE, aber nachteilig auch eine höhere relative Permittivität aufweist als PTFE.
  • Ferner können auch weniger geeignete technische Keramiken wie Aluminiumoxid (welche beispielsweise unter den Betriebsparametern der Blitzlampenanordnung 100 eine relative Permittivität von ungefähr 9 aufweisen kann) verwendet werden, welche jedoch ferner mehr Licht absorbieren als Quarzglas, und auch eine höhere relative Permittivität aufweisen als Quarzglas. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können mehrere verschieden Materialien zum Bereitstellen der Haltestrukturen 110a, 110b und/oder der Isolation 108i, 502 miteinander kombiniert sein oder werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Ummantelung des Zünddrahtes 108, z.B. bestehend aus der Halterstruktur und der Isolation 108i in dem Anodenbereich möglichst dick sein (z.B. mit einem Durchmesser von mehr als 2 mm, oder mehr als 3 mm, oder mehr als 4 mm, oder mehr als 5 mm oder mehr als 1 cm), so dass die resultierende relative Permittivität aus verbleibendem Kühlwasser 104k, Ummantelung und Glaskörper 102h möglichst gering ist. Ferner wurde erkannt, dass die Spannungsfestigkeit der Ummantelung (bzw. die Spannungsfestigkeit der Isolation 108i) eine untergeordnete Rolle spielen kann. Beispielsweise kann theoretisch eine einfache Isolation der Zuleitung 102z der Blitzlampe 102 mit Silikon (welches beispielsweise unter den Betriebsparametern der Blitzlampenanordnung 100 eine relative Permittivität von ungefähr 2,8 aufweisen kann) hinsichtlich der Spannungsfestigkeit ausreichend sein (beispielsweise mit einer Spannungsfestigkeit bis mehr als ungefähr 40 kV), wobei jedoch der Zündpuls (mit beispielsweise 25 kV) durch die Isolation hindurch schlagen kann, beispielsweise aufgrund der hohen Verschiebungsströme, so dass beispielsweise eine Zündung der Blitzlampe (trotz der ausreichend erscheinenden Spannungsfestigkeit) unmöglich sein kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die hierin beschriebene Blitzlampenanordnung 100 einen Treiberschaltkreis und einen Zündschaltkreis aufweisen zum Betreiben und externen Zünden der Gasentladungsröhre 102 (der Hochleistungsblitzlampe 102). Dabei kann die Hochleistungsblitzlampe 102 mit einer Länge von mehr als einem Meter beispielsweise eine elektrische Puls-Leistung von mehr als 100 MW umsetzen (z.B. in Wärme und elektromagnetische Strahlung). Der Entladungspuls durch die Hochleistungsblitzlampe 102 hindurch kann beispielsweise eine Pulsdauer von weniger als ungefähr 50 ms, weniger als ungefähr 5 ms oder weniger als ungefähr 0,5 ms aufweisen.
  • Mittels des Zündschaltkreises kann beispielsweise ein Zünd-Spannungspuls erzeugt werden, welcher beispielsweise eine größere elektrische Spannung (oder bei einer externen Zündung auch eine kleinere elektrische Spannung) aufweist, als der geladene Kondensator des Treiberschaltkreises für den Entladungspuls bereitstellt. Anschaulich kann die Hochleistungsblitzlampe 102 mit einer Spannung gezündet werden, welche größer (oder kleiner) ist als die am Kondensator bereitgestellte Betriebsspannung für den Entladungspuls.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Glaskörper 102h der Gasentladungsröhre 102 Quarzglas aufweisen oder aus Quarzglas bestehen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Elektroden 102a, 102k der Gasentladungsröhre 102 Wolfram aufweisen oder ein anderes Metall oder eine Metalllegierung.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Glaskörper 102h der Gasentladungsröhre 102 einen Innendurchmesser in einem Bereich von ungefähr 1 cm bis ungefähr 5 cm aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Lageranordnung 106a, 106b dazu genutzt werden und/oder derart eingerichtet sein, dass die Gasentladungsröhre 102 (oder die Blitzlampenanordnung 100) in einer Vakuumkammer positioniert und/oder gehalten werden kann.
  • Ferner kann die Blitzlampenanordnung 100 (die Belichtungsanordnung 100) mehrere Gasentladungsröhren 102 aufweisen, z.B. zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, oder mehr als zehn Gasentladungsröhren 102. Anschaulich kann mittels mehrerer Blitzlampen 102 ein Blitzlampenfeld bereitgestellt sein oder werden, wobei die Blitzlampen 102 beispielsweise parallel nebeneinander angeordnet sein können.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Lageranordnung 106a, 106b derart eingerichtet sein, dass mittels der Lageranordnung 106a, 106b mehrere Gasentladungsröhren 102 (bzw. das Blitzlampenfeld) gehalten und versorgt werden können. Die Gasentladungsröhren 102 können mittels der Lageranordnung 106a, 106b elektrisch sowie mit Kühlwasser 104k versorgt werden. Ferner können die mehreren Gasentladungsröhren 102 gemeinsam (als Lampenfeld) mittels der Lageranordnung 106a, 106b in einer Prozesskammer (z.B. in einer Vakuumprozesskammer oder Atmosphärendruckprozesskammer oder Kammer mit einem Druck von mehreren Atmosphären) montiert sein oder werden.
  • Anschaulich kann die Blitzlampenanordnung 100 vakuumtauglich eingerichtet sein. Ferner kann ein Dichtelement (z.B. ein Dichtgummi) verwendet werden, um den Zünddraht 108 mittels der Haltestruktur 110b zu Lagern oder den Zünddraht 108 aus der Flowtube 104 heraus zu führen.
  • Alternativ kann der Zünddraht 108 weiter in die Haltestruktur 110a hinein erstrecken als in 6 dargestellt ist. Ferner kann sich der Zünddraht 108 im Wesentlichen durch die gesamte Haltestruktur 110a hindurch erstrecken.
  • 7 veranschaulicht ein Verfahren 700a, 700b, 700c zum Bereitstellen der Haltestrukturen 110a, 110b an dem Zünddraht 108, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Glaskapillare 710 mit beispielsweise einem Außendurchmesser 710d von ungefähr 2 mm und einer Wandungsstärke 710w von ungefähr 0,5 mm bereitgestellt werden (700a). In diese kann der Zünddraht 108 teilweise eingebracht werden, beispielsweise kann das Drahtende ungefähr 1 cm tief in die eine Glaskapillare 710 hinein gesteckt werden. Dabei kann der Zünddraht 108 an dessen Endabschnitt 708 verformt sein (z.B. breit gequetscht sein oder werden oder abgeplattet sein oder werden), so dass der Endabschnitt eine größere Dicke aufweist als der Zünddraht 108. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Zünddraht 108 ungefähr 1 mm dick sein, d.h. einen Außendurchmesser 708d von ungefähr 1 mm aufweisen. Ferner kann der Endabschnitt 708 des Zünddrahtes 108 dadurch verbreitert werden, dass der Zünddraht 108 an dessen Endabschnitt 708 teilweise angeschmolzen wird, wodurch sich anschaulich eine Lötperle am Drahtende 708 bilden kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann dann der Endabschnitt der Glaskapillare 710, in welchem der Endabschnitt 708 des Zünddrahtes 108 eingesteckt ist, erhitzt werden, beispielsweise mittels einer Wasserstoff/Sauerstoff-Flamme. Dabei kann zusätzlich (optional) in der Glaskapillare 710 ein Unterdruck 700p bereitgestellt sein oder werden, z.B. mittels einer Vakuumpumpe oder manuell vom Glasbläser. Dabei kann die thermische Ausdehnung des Zünddrahtes 108 größer sein als die des Glases der Glaskapillare 710.
  • Ferner kann die Glaskapillare 710 mit dem eingeschmolzenen Zünddraht 108 abgekühlt werden (700b). Dabei kann der Zünddraht 108 beispielsweise aufgrund des verbreiterten Endabschnitts 708 in der Haltestruktur fixiert sein.
  • Ferner kann die Glaskapillare 710 (das Glasrohr 710) (z.B. in einem Abstand von ungefähr 3 cm vom Ende) erwärmt werden, so dass die Glaskapillare 710 innen vakuumdicht verschlossen werden kann (700c). Beispielsweise kann sich das Glas der Glaskapillare 710 beim Erhitzen zusammenziehen und im Inneren der Glaskapillare 710 verschmelzen. Dazu kann beispielsweise die Glaskapillare 710 evakuiert werden oder ein Unterdruck in der Glaskapillare 710 bereitgestellt werden.
  • In analoger Weise kann der gegenüberliegende Endabschnitt der Glaskapillare 710 verschlossen oder verschmolzen werden.
  • 8 veranschaulicht in einem Diagramm 800 die Auswirkung verschiedener Zünddrahtanordnungen bei gleichem Abstand zwischen dem Zünddraht 108 und der Blitzlampe 102.
  • Wie vorangehend beschrieben kann sich die Energieverteilung, z.B. die räumliche Verteilung der Lichtemission der Blitzlampe verändern, wenn sich die Form und/oder Lage des Zünddrahtes 108 verändert.
  • In 8 ist die auf 1 normierte Energie in Abhängigkeit von der axialen Position an der Blitzlampe dargestellt, für einen parallel ausgerichteten Zünddraht 108 oder für parallel ausgerichtete Zünddrähte 108 in den Messpunkten 800a und für einen verdrehten (schraubenförmig verlaufenden oder gekrümmten) Zünddraht 108 oder für verdrehte Zünddrähte 108 in den Messpunkten 800b.
  • Basierend darauf kann es somit erforderlich und/oder hilfreich sein, den Zünddraht 108 oder alle Zünddrähte 108 einer Blitzlampenanordnung 100 einzuspannen oder in eine Glaskapillare einzubetten, so dass eine parallele Ausrichtung des Zünddrahtes 108 oder aller Zünddrähte 108 sichergestellt sein kann oder werden kann. Mit anderen Worten soll eine Veränderung der Zünddrahtanordnung relativ zur Anordnung der Blitzlampen 102 verhindert werden und/oder bei der Montage der Blitzlampenanordnung 100 eine vordefinierte Lage und Form des jeweiligen Zünddrahtes 108 bereitgestellt sein oder werden.

Claims (10)

  1. Blitzlampenanordnung (100), aufweisend: • eine Gasentladungsröhre (102); • ein Rohr (104), welches die Gasentladungsröhre umgibt, zum Aufnehmen eines Kühlmediums (104k) zum Kühlen der Gasentladungsröhre; • einen in dem Rohr angeordneten Zünddraht (108) zum Zünden der Gasentladungsröhre; und • eine erste Haltestruktur (110a) und eine zweite Haltestruktur (110b), wobei der Zünddraht an der ersten Haltestruktur und an der zweiten Haltestruktur derart fixiert ist, dass sich der Zünddraht (108) zwischen den beiden Haltestrukturen (110a, 110b) entlang der Gasentladungsröhre (102) erstreckt.
  2. Blitzlampenanordnung gemäß Anspruch 1, wobei die erste Haltestruktur (110a) und die zweite Haltestruktur (110b) derart angeordnet sind und derart mit dem Zünddraht verbunden sind, dass eine Zugspannung auf den Zünddraht gebracht wird.
  3. Blitzlampenanordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: • mindestens eine Lageranordnung (106a, 106b) zum Lagern der Gasentladungsröhre und des Rohrs, • wobei die Lageranordnung ein Haltelement (310, 610) aufweist zum Halten der ersten Haltestruktur; und • wobei die erste Haltestruktur lösbar mit dem Haltelement (310, 610) der Lageranordnung verbunden ist.
  4. Blitzlampenanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Zünddraht (108) in die zweite Haltestruktur (110b) eingebettet ist und sich durch die zweite Haltestruktur hindurch erstreckt, so dass der Zünddraht mit einem Zündgenerator elektrisch gekoppelt werden kann.
  5. Blitzlampenanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Haltestruktur (110a) ein dielektrisches Material aufweist und wobei der Zünddraht in das dielektrische Material eingebettet ist.
  6. Blitzlampenanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Haltestruktur und/oder die zweite Haltestruktur Quarzglas aufweisen/aufweist.
  7. Blitzlampenanordnung (100), aufweisend: • eine Gasentladungsröhre (102); • ein Rohr (104), welches die Gasentladungsröhre (102) umgibt, zum Aufnehmen eines Kühlmediums (104k) zum Kühlen der Gasentladungsröhre (102); und • einen in dem Rohr (104) angeordneten Zünddraht (108) zum Zünden der Gasentladungsröhre, wobei der Zünddraht (108) zumindest teilweise in Quarzglas (410) eingebettet ist.
  8. Blitzlampenanordnung gemäß Anspruch 7, wobei sich der Zünddraht (108) innerhalb des Rohrs (104) entlang der Gasentladungsröhre (102) erstreckt.
  9. Blitzlampenanordnung gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei der Zünddraht innerhalb des Rohrs (104) vollständig in Quarzglas (410) eingebettet ist.
  10. Prozessieranordnung, aufweisend: • mindestens eine Prozesskammer; und • eine Blitzlampenanordnung (100) oder mehrere Blitzlampenanordnungen (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Prozessieren eines Substrats innerhalb der Prozesskammer.
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