DE102016102187B3 - Device for the treatment of a substrate with UV radiation and use of the device - Google Patents

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Christian Rueth
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Behandlung eines Substrats mit UV-Strahlung, umfassend eine Reaktionskammer zur Aufnahme des zu bestrahlenden Substrats, die einen Einlass zur Einleitung eines Stickstoffstroms in die Reaktionskammer aufweist, und einen von der Reaktionskammer räumlich getrennten Kühlkanal zur Durchleitung eines Kühlfluides, und einen UV-Strahler zur Emission der UV-Strahlung auf das Substrat. Um eine Vorrichtung in kompakter Bauweise anzugeben, die mit maximaler Strahlungsausbeute arbeitet und einen effizienten Einsatz des Inertgases und des Kühlfluids ermöglicht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der UV-Strahler eine Quecksilberdampfentladungslampe mit mindestens einem Quecksilberdepot in mindestens einem Strahler-Ende umfasst, die eine Entladungszone innerhalb der Reaktionskammer aufweist und deren Strahler-Ende mit dem Quecksilberdepot in den Kühlkanal hineinragt. Die Vorrichtung findet in einem Verfahren zur foto-induzierten Polymerisation von Silikonschichten Verwendung.The invention relates to a device for the treatment of a substrate with UV radiation, comprising a reaction chamber for receiving the substrate to be irradiated, having an inlet for introducing a nitrogen stream into the reaction chamber, and a cooling chamber spatially separated from the reaction chamber for the passage of a cooling fluid, and a UV emitter for emitting the UV radiation to the substrate. In order to specify a device in a compact design, which operates with maximum radiation efficiency and enables efficient use of the inert gas and the cooling fluid, the invention proposes that the UV radiator comprises a mercury vapor discharge lamp with at least one mercury depot in at least one radiator end, which is a discharge zone has inside the reaction chamber and the radiator end protrudes with the mercury depot in the cooling channel. The device is used in a method for the photo-induced polymerization of silicone layers.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Behandlung eines Substrats mit UV-Strahlung, umfassend eine Reaktionskammer zur Aufnahme des zu bestrahlenden Substrats, die einen Einlass zur Einleitung eines Stickstoffstroms in die Reaktionskammer aufweist, und einen von der Reaktionskammer räumlich getrennten Kühlkanal zur Durchleitung eines Kühlfluides, und einen UV-Strahler zur Emission der UV-Strahlung auf das Substrat.The present invention relates to a device for the treatment of a substrate with UV radiation, comprising a reaction chamber for receiving the substrate to be irradiated, having an inlet for introducing a stream of nitrogen into the reaction chamber, and a cooling chamber spatially separated from the reaction chamber for the passage of a cooling fluid , and a UV emitter for emitting the UV radiation to the substrate.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung der Vorrichtung in einem Verfahren zur foto-induzierten Polymerisation von Silikonschichten.Furthermore, the present invention relates to a use of the device in a method for the photo-induced polymerization of silicone layers.

Stand der TechnikState of the art

Vorrichtungen zur Behandlung eines Substrats mit UV-Strahlung sind beispielsweise zur Härtung oder Trocknung von Klebern oder von Lack- oder Farbschichten auf Papierbahnen bekannt. Aufgrund der Reaktivität des eingesetzten Beschichtungsmaterials oder des Substrats mit UV-Strahlung oder aufgrund der Absorption der UV-Strahlung in Luft ist eine Inertisierung der Reaktionskammer erforderlich. Dies geschieht üblicherweise durch Fluten oder Spülen der Reaktionskammer mit Stickstoff, so dass die Reaktionskammer einen Restsauerstoffgehalt von nicht mehr als 50 ppm enthält. Der Stickstoff in der Reaktionskammer kann auch zur Kühlung der UV-Strahler verwendet werden, was den Wirkungsgrad der Strahler steigert. Dies setzt jedoch einen relativ starken Durchfluss des Inertgases voraus, so dass dieses ein kostspieliges Kühlmittel darstellt.Devices for the treatment of a substrate with UV radiation are known, for example, for curing or drying of adhesives or paint or ink layers on paper webs. Due to the reactivity of the coating material or the substrate used with UV radiation or due to the absorption of UV radiation in air inerting of the reaction chamber is required. This is usually done by flooding or purging the reaction chamber with nitrogen, so that the reaction chamber contains a residual oxygen content of not more than 50 ppm. The nitrogen in the reaction chamber can also be used to cool the UV lamps, which increases the efficiency of the radiator. However, this requires a relatively strong flow of the inert gas, so that this represents a costly coolant.

Eine derartig gestaltete Vorrichtung ist beispielsweise aus DE 10 2005 060 198 A1 bekannt. Als UV-Strahler werden 172 nm Excimerstrahler eingesetzt, die in einem Gehäuse montiert und mit ihrer Strahlaustrittsöffnung direkt über dem Bestrahlungsgut angeordnet ist. Die Excimerstrahler werden durch den von oben in das Gehäuse eingeleiteten Stickstoff gekühlt, was zu einer schonenden Betriebsweise der Strahler beiträgt. Der Stickstoff tritt aus dem Gehäuse aus und verteilt sich zwecks Inertisierung auch auf das Bestrahlungsgut. Zur Gleichverteilung des Inertgases bzw. zur Turbulenzreduzierung sind bei der Vorrichtung gemäß DE 10 2005 060 198 A1 mehrere aufwändige Maßnahmen vorgesehen, nämlich eine Gasvorverteilungskammer oberhalb des Lampengehäuses, sowie besonders gestaltete Gasverteilungselemente, wie etwa Filterelemente in den Einspeisungsrohren für den Stickstoff, und ein Metallgewebe am Strahlaustritt zum angrenzenden Bestrahlungsgut.Such a designed device is for example off DE 10 2005 060 198 A1 known. 172 nm excimer radiators are used as UV radiators, which are mounted in a housing and arranged with their beam exit opening directly above the irradiation material. The Excimerstrahler be cooled by the nitrogen introduced from above into the housing, which contributes to a gentle operation of the radiator. The nitrogen exits the housing and is also distributed to the irradiation material for the purpose of inertization. For uniform distribution of the inert gas or turbulence reduction are in the device according to DE 10 2005 060 198 A1 several elaborate measures provided, namely a Gasvorverteilungskungskammer above the lamp housing, and specially designed gas distribution elements, such as filter elements in the feed pipes for the nitrogen, and a metal mesh at the beam exit to the adjacent irradiation.

Auch aus DE 10 2013 005 741 B3 ist eine Vorrichtung zur Inertisierung einer Bestrahlungszone bekannt, bei der Stickstoff über einen Excimerstrahler auf das Bestrahlungsgut eingeleitet wird und somit auch als Kühlmittel für die Excimerstrahler fungiert. Zusätzlich wird Stickstoff über mehrere Düsen direkt in den Bestrahlungskanal eingespeist.Also from DE 10 2013 005 741 B3 a device for inerting an irradiation zone is known in which nitrogen is introduced via an excimer radiator on the irradiation and thus also acts as a coolant for the Excimerstrahler. In addition, nitrogen is fed via several nozzles directly into the irradiation channel.

Alternativ sind Vorrichtungen zur Behandlung eines Substrats mit UV-Strahlung bekannt, in denen der UV-Strahler in einem von der Reaktionskammer räumlich getrennten Kühlkanal angeordnet ist, wo er im Ganzen mittels Luft oder Wasser gekühlt wird. Die Kühlung des Strahlers erfolgt in dieser Variante zwar effizient und mit kostengünstigem Kühlmittel, aber es ergibt sich durch die Trennung und Beabstandung des UV-Strahlers von der Reaktionskammer und vom zu bestrahlenden Substrat ein erheblicher Strahlungsverlust.Alternatively, devices for the treatment of a substrate with UV radiation are known in which the UV emitter is arranged in a cooling chamber spatially separated from the reaction chamber, where it is cooled as a whole by means of air or water. Although the radiator is cooled efficiently and with inexpensive coolant in this variant, the separation and spacing of the UV radiator from the reaction chamber and the substrate to be irradiated results in a considerable radiation loss.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus GB 2 178 630 A bekannt. Sie dient zum Verkleben von Bauteilen eines Uhrengehäuses durch UV-aushärtenden Klebstoff zwischen den Bauteilen, die auf einem Transportband einen Behandlungskanal durchlaufen. Über mehrere Einlassventile wird Stickstoff als Inertgas in die Bestrahlungszone (innere Kammer) eingelassen, wobei die Durchflussrate so eingestellt ist, dass eine Sauerstoffkonzentration von kleiner als 0,1% erreicht wird. In einem oberhalb der Behandlungszone angeordneten und von diesem durch eine UV-Strahlung durchlässige Scheibe getrennten Kühlkanal (äußere Kammer) befindet sich ein UV-Strahler. Der Kühlkanal wird mit Luft durchströmt, wodurch der UV-Strahler und auch die in sich abgeschlossene und mit Inertgas gespülte Behandlungszone gekühlt werden. Die Luft wird im Bereich unterhalb der Behandlungszone angesaugt und über mehrere Lüftungskanäle nach oben in den Kühlkanal geleitet und verlässt die Vorrichtung schließlich durch einen Abluftkanal. Das Kühlsystem beansprucht somit ein relativ großes Volumen der Gesamtvorrichtung. Darüber hinaus verringern die Strahlungsverluste durch die Trennscheibe zwischen der Behandlungszone und dem Kühlkanal die Effizienz der Bestrahlungsvorrichtung.A device of this kind is made GB 2 178 630 A known. It is used to glue components of a watch case by UV-curing adhesive between the components that pass through a treatment channel on a conveyor belt. Nitrogen is introduced as an inert gas into the irradiation zone (inner chamber) via several inlet valves, whereby the flow rate is adjusted so that an oxygen concentration of less than 0.1% is achieved. In a above the treatment zone arranged and separated by this by a UV-radiation permeable disk cooling channel (outer chamber) is a UV lamp. The cooling channel is traversed by air, whereby the UV emitter and also the self-contained and purged with inert gas treatment zone are cooled. The air is sucked in the area below the treatment zone and passed through several ventilation channels upwards into the cooling channel and finally leaves the device through an exhaust duct. The cooling system thus requires a relatively large volume of the overall device. In addition, the radiation losses through the cutting disc between the treatment zone and the cooling channel reduce the efficiency of the irradiation device.

Aus DE 26 39 728 A1 ist eine Vorrichtung zur Behandlung eines Substrats auf einem Transportband mit UV-Strahlung bekannt, bei der eine Quecksilberdampflampe mit einem langgestreckten Lampenrohr in einem Gehäuse angeordnet ist. Die von der Quecksilberdampflampe emittierte UV-Strahlung wird mittels Fokussier- und Umlenkspiegeln auf das zu behandelnde Substrat außerhalb des Vorrichtungsgehäuses geleitet. Die beiden Endabschnitte der Quecksilberdampflampe sind innerhalb des Gehäuses in sogenannten Kästen gelagert, durch die zu Kühlzwecken Kaltluft hindurchströmt.Out DE 26 39 728 A1 a device for treating a substrate on a conveyor belt with UV radiation is known in which a mercury vapor lamp is arranged with an elongate lamp tube in a housing. The UV radiation emitted by the mercury vapor lamp is conducted by means of focusing and deflecting mirrors onto the substrate to be treated outside the device housing. The two end portions of the mercury vapor lamp are mounted inside the housing in so-called boxes through which cold air flows through for cooling purposes.

Als übliche UV-Strahler gelten Quecksilberdampfentladungslampen. Sie weisen in ihrer langgestreckten Version ein zylinderförmiges Lampenrohr aus Quarzglas mit zwei darin angeordneten Elektroden auf. Das Lampenrohr ist an beiden Enden über Quetschungen gasdicht verschlossen, durch die eine Stromversorgung zur elektrischen Kontaktierung der Elektroden geführt ist. Das Lampenrohr ist mit einem Füllgas gefüllt, beispielsweise einem Edelgas. Darüber hinaus ist in das Lampenrohr gegebenenfalls ein Quecksilberdepot eingebracht. Unter einem Quecksilberdepot im Sinne der Erfindung wird ein reines Quecksilberdepot und auch ein Quecksilberamalgamdepot (kurz Amalgamdepot) verstanden.The usual UV lamps are mercury vapor discharge lamps. They point in theirs elongated version of a cylindrical lamp tube made of quartz glass with two electrodes arranged therein. The lamp tube is gas-tightly sealed at both ends by pinching, through which a power supply for electrical contacting of the electrodes is guided. The lamp tube is filled with a filling gas, for example a noble gas. In addition, a mercury depot is optionally introduced into the lamp tube. A mercury depot in the sense of the invention is understood to be a pure mercury depot and also a mercury amalgam depot (amalgam depot for short).

Quecksilberdampfentladungslampen mit einem Amalgamdepot zeigen ein Emissionsspektrum mit charakteristischen Linien bei 254 nm (UV-C-Strahlung) und gegebenenfalls 185 nm (VUV-Strahlung).Mercury vapor discharge lamps with an amalgam deposit show an emission spectrum with characteristic lines at 254 nm (UV-C radiation) and optionally 185 nm (VUV radiation).

Die Strahlungsleistung der Quecksilberdampfentladungslampen ist von dem Quecksilberdampfdruck im Entladungsraum und damit von der Betriebstemperatur der Lampe abhängig. Eine hohe Strahlungseffizienz wird erzielt, wenn ein möglichst optimaler und konstanter Quecksilberdampfdruck im Entladungsraum erzeugt wird.The radiation power of the mercury vapor discharge lamps is dependent on the mercury vapor pressure in the discharge space and thus on the operating temperature of the lamp. A high radiation efficiency is achieved when the most optimal and constant mercury vapor pressure is generated in the discharge space.

Bei Quecksilberdampfentladungslampen mit einem Amalgamdepot stellt sich zwischen dem im Amalgamvorrat legiert vorliegenden Quecksilber und dem im Lampenrohr bzw. in der Entladungszone „freien” Quecksilber ein Gleichgewicht ein, das den Quecksilberdampfdruck innerhalb des Lampenrohres begrenzt und bestimmt.In the case of mercury vapor discharge lamps with an amalgam deposit, an equilibrium is established between the mercury alloyed in the amalgam supply and the "free" mercury in the lamp tube or in the discharge zone, which limits and determines the mercury vapor pressure within the lamp tube.

Allerdings hängt auch bei Einsatz eines Amalgamdepots der Quecksilberdampfdruck innerhalb des Lampenrohres von der Temperatur, insbesondere von der Temperatur des Amalgamdepots, ab. Strahler, die mit unterschiedlichen Leistungen betrieben werden, zeigen je nach Betriebszustand eine unterschiedliche Temperatur der Strahlerrohr-Innenwand im Bereich der Entladungszone. Ein zwischen den Elektroden auf der Innenwand des Lampenrohrs angeordnetes Quecksilber- oder Amalgamdepot weist daher je nach Betriebszustand eine unterschiedliche Temperatur auf, einhergehend mit einem variierenden Quecksilberdampfdruck im Lampenrohr. Dies führt dazu, dass bei einem Betrieb der Lampe mit Variablen Leistungen oder Umgebungsbedingungen die Strahlungserzeugung nicht mit optimaler Effizienz stattfinden kann.However, even when using an amalgam depot, the mercury vapor pressure within the lamp tube depends on the temperature, in particular on the temperature of the amalgam depot. Emitters, which are operated with different powers, show, depending on the operating state, a different temperature of the inner tube wall in the region of the discharge zone. Depending on the operating state, a mercury or amalgam deposit arranged between the electrodes on the inner wall of the lamp tube therefore has a different temperature, along with a varying mercury vapor pressure in the lamp tube. As a result, when the lamp is operated with variable powers or environmental conditions, radiation generation can not take place with optimum efficiency.

Um dennoch einen Betrieb von Quecksilberdampfentladungslampen mit einem optimierten Quecksilberdampfdruck zu ermöglichen, wurde vorgeschlagen, das Quecksilberdepot außerhalb der Entladungszone anzuordnen. Bei einem derart angeordneten Quecksilbervorrat kann eine optimierte Temperatur des Quecksilberdepots und damit ein konstanter Quecksilberdampfdruck im Entladungsraum eingestellt werden. Derartige Strahler werden auch „Out-of-Arc-Strahler” genannt.In order nevertheless to enable operation of mercury vapor discharge lamps with an optimized mercury vapor pressure, it has been proposed to arrange the mercury depot outside the discharge zone. With a mercury reservoir arranged in this way, it is possible to set an optimized temperature of the mercury reservoir and thus a constant mercury vapor pressure in the discharge space. Such emitters are also called "out-of-arc emitters".

DE 10 2013 102 600 A1 offenbart in einer Ausführungsform einen solchen „Out-of-Arc-Strahler”. Die Quecksilberdampfentladungslampe weist dazu in einem Abschnitt außerhalb der Entladungszone ein Amalgamdepot auf. Während des Betriebs der Quecksilberdampfentladungslampe weist das so angeordnete Amalgamdepot eine relativ niedrige Temperatur auf. Es ist vorgesehen mittels einer Heizeinrichtung dieses Amalgamdepot optimal zu temperieren. DE 10 2013 102 600 A1 in one embodiment discloses such an "out-of-arc emitter". For this purpose, the mercury vapor discharge lamp has an amalgam deposit in a section outside the discharge zone. During operation of the mercury vapor discharge lamp, the amalgam deposit thus arranged has a relatively low temperature. It is provided by means of a heater to temper this amalgam deposit optimally.

Technische AufgabeTechnical task

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben angeführten Nachteile der Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik zu vermeiden und eine Vorrichtung zur Behandlung eines Substrats mit UV-Strahlung in kompakter Bauweise anzugeben, die mit maximaler Strahlungsausbeute arbeitet und einen effizienten Einsatz des Inertgases und des Kühlfluids ermöglicht.The invention is therefore based on the object to avoid the above-mentioned disadvantages of the devices according to the prior art and to provide a device for treating a substrate with UV radiation in a compact design, which works with maximum radiation efficiency and efficient use of the inert gas and the Cooling fluid allows.

Allgemeine Beschreibung der ErfindungGeneral description of the invention

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die oben genannte Aufgabe ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der UV-Strahler eine Quecksilberdampfentladungslampe mit mindestens einem Quecksilberdepot in mindestens einem Strahler-Ende umfasst, die eine Entladungszone innerhalb der Reaktionskammer aufweist und deren Strahler-Ende mit dem Quecksilberdepot in den Kühlkanal hineinragt.With regard to the device, the abovementioned object is achieved on the basis of a device of the type mentioned in the introduction in that the UV emitter comprises a mercury vapor discharge lamp with at least one mercury depot in at least one emitter end, which has a discharge zone within the reaction chamber and whose emitter End protrudes with the mercury depot in the cooling channel.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist gegenüber dem gattungsgemäßen Stand der Technik zwei wesentliche Modifikationen auf, von denen eine der Einsatz einer Quecksilberdampfentladungslampe mit einem Quecksilberdepot außerhalb der Entladungszone in einem ersten Strahler-Ende und die andere Modifikation die Anordnung dieses UV-Strahlers betrifft, wonach die Entladungszone innerhalb der Reaktionskammer und das mindestens erste Strahler-Ende mit dem Quecksilber- oder Amalgamdepot in den Kühlkanal hineinragt.The inventive device has over the generic prior art, two major modifications, one of which relates to the use of a mercury vapor discharge lamp with a mercury depot outside the discharge zone in a first radiator end and the other modification, the arrangement of this UV lamp, after which the discharge zone within the reaction chamber and the at least first emitter end with the mercury or amalgam depot protrudes into the cooling channel.

Das Quecksilber- oder Amalgamdepot der Quecksilberdampfentladungslampe ist in einem Abschnitt außerhalb der Entladungszone angeordnet, wobei es durchaus noch in der Nähe der Elektroden positioniert sein kann. Ein solches Quecksilberdepot befindet sich an der kühlsten Position innerhalb des UV-Strahlers, nämlich an den Strahler-Enden und ist so ausgebildet, dass es den maximalen Quecksilberdampfdruck, der in der gesamten Entladungszone gleich ist, bestimmt. Da nicht der gesamte UV-Strahler gekühlt werden muss, sondern nur das Strahler-Ende mit dem Quecksilberdepot, kann die Kühlleistung und der Einsatz von Kühlfluid minimiert werden, ohne dass dies zu nennenswerten Leistungseinbußen des Strahlers führt. Die Temperierung des UV-Strahlers ist somit außerhalb der Reaktionskammer unabhängig vom Prozess innerhalb der Reaktionskammer steuerbar, wodurch das Linienspektrum des UV-Strahlers gezielt auf den jeweiligen Prozess abgestimmt werden kann.The mercury or amalgam reservoir of the mercury vapor discharge lamp is arranged in a section outside the discharge zone, wherein it may well still be positioned in the vicinity of the electrodes. Such a mercury depot is located at the coolest position within the UV emitter, namely at the emitter ends, and is designed to have the maximum mercury vapor pressure in the entire discharge zone is the same, certainly. Since not the entire UV lamp must be cooled, but only the emitter end with the mercury depot, the cooling capacity and the use of cooling fluid can be minimized without this leading to any significant loss of performance of the radiator. The temperature of the UV lamp is thus controlled outside the reaction chamber independently of the process within the reaction chamber, whereby the line spectrum of the UV lamp can be tailored to the particular process.

Der in der Reaktionskammer befindliche Stickstoffstrom ist im Wesentlichen auf seine Funktion zur Inertisierung reduziert. Da der Stickstoffstrom nicht für eine Kühlfunktion ausgelegt werden braucht, werden Turbulenzen vermieden, was zu einer effektiven Nutzung der Strahlung und insbesondere zur gleichmäßigen Behandlung des Substrats mit UV-Strahlung beiträgt. Überdies wird der Verbrauch an Stickstoff minimiert, was beim Einsatz von kostspieligem Reinststickstoff eine Frage der Wirtschaftlichkeit ist.The nitrogen stream in the reaction chamber is substantially reduced to its inertizing function. Since the nitrogen flow need not be designed for a cooling function, turbulence is avoided, which contributes to an effective use of the radiation and in particular to uniform treatment of the substrate with UV radiation. In addition, the consumption of nitrogen is minimized, which is a question of economy when using expensive pure nitrogen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass zwischen der UV-Strahlung abstrahlenden Entladungszone des UV-Strahlers und dem zu bestrahlenden Substrat keine strahlungsmindernde Trennscheibe erforderlich ist, wie dies aus dem gattungsgemäßen Stand der Technik bekannt ist, wonach der gesamte UV-Strahler in einem Luft durchströmten Kühlkanal gelagert ist. Vielmehr kann der UV-Strahler in der erfindungsgemäßen Vorrichtung in geringem, optimiertem Abstand zu der Oberfläche des zu bestrahlenden Substrats angeordnet werden. Daraus ergibt sich eine effektive und kompakte Bauweise der Vorrichtung. Weiterhin kommt es bei ggf. eingesetzter 185 nm VUV-Strahlung nicht zu unerwünschter Ozonbildung, weil die UV-Strahlung nur in der Stickstoffatmosphäre der Reaktionskammer wirkt und nicht wie im Stand der Technik auch in der sauerstoffhaltigen Atmosphäre im Kühlkanal.Another advantage of the device according to the invention is that between the UV radiation emitting discharge zone of the UV lamp and the substrate to be irradiated no radiation-reducing blade is required, as is known from the generic state of the art, after which the entire UV lamp in a cooling channel through which air flows. Rather, the UV radiator in the device according to the invention can be arranged at a small, optimized distance from the surface of the substrate to be irradiated. This results in an effective and compact design of the device. Furthermore, if 185 nm VUV radiation is used, unwanted ozone formation does not occur because the UV radiation acts only in the nitrogen atmosphere of the reaction chamber and not in the cooling medium in the oxygen-containing atmosphere as in the prior art.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Kühlkanal und die Reaktionskammer mittels einer Trennwand räumlich voneinander getrennt, und die Quecksilberdampfentladungslampe erstreckt sich durch die Trennwand hindurch. Die Trennwand wird dabei von einer Seitenwand der Reaktionskammer gebildet und ist üblicherweise aus Metall. Die Trennwand ist sowohl undurchlässig für den Stickstoff in der Reaktionskammer als auch für das Kühlfluid im Kühlkanal. Die Quecksilberdampfentladungslampe erstreckt sich durch die Trennwand hindurch, wobei sie an mindestens dem ersten Strahler-Ende von gasdichten Durchführungen in der Trennwand gehalten wird. Durch diese Ausführungsform der Vorrichtung ergibt sich ein optimierter und störungsfreier Betrieb sowohl innerhalb der Reaktionskammer, wie auch im Kühlkanal.In a preferred embodiment, the cooling channel and the reaction chamber are spatially separated from one another by means of a dividing wall, and the mercury vapor discharge lamp extends through the dividing wall. The partition wall is formed by a side wall of the reaction chamber and is usually made of metal. The partition wall is impermeable to both the nitrogen in the reaction chamber and the cooling fluid in the cooling channel. The mercury vapor discharge lamp extends through the dividing wall, being held at least at the first radiator end by gas-tight passages in the dividing wall. By this embodiment of the device results in an optimized and trouble-free operation both within the reaction chamber, as well as in the cooling channel.

Vorteilhafterweise weist die Quecksilberdampfentladungslampe ein Lampenrohr mit einem zweiten Strahler-Ende auf, das ebenso wie das erste Strahler-Ende in den Kühlkanal hineinragt. Das Lampenrohr kann dabei eine gebogene Form aufweisen, wobei im Extremfall ein u-förmiges Lampenrohr mit einer Biegung im Winkel von etwa 180° vorliegt. Die beiden Strahler-Enden sind dabei dicht nebeneinander in einem gemeinsamen Sockel positioniert. In dieser Ausführungsform ragt der Lampensockel mit beiden Strahler-Enden in den Kühlkanal hinein. Es ergibt somit eine einseitige Halterung des UV-Strahlers, die gegebenenfalls eine besonders platzsparende Anordnung der Lampe in der Reaktionskammer ermöglicht. Alternativ dazu hat das Lampenrohr eine nur leicht gebogene Form, so dass die beiden Strahler-Enden in zwei voneinander getrennten Lampensockeln gehalten sind, die jeweils in den Kühlkanal hineinragen. Ein in dieser Art zweiseitig gehaltener UV-Strahler ist besonders stabil in der erfindungsgemäßen Vorrichtung fixiert. Das Maß der Biegung des Lampenrohres ist vorteilhaft an die zu bestrahlende Geometrie des Substrats angepasst, so dass auch im Einzelfall ein Lampenrohr mit gerader, langgestreckter Form (ohne Biegung) von Vorteil ist.Advantageously, the mercury vapor discharge lamp has a lamp tube with a second radiator end which, like the first radiator end, projects into the cooling channel. The lamp tube may have a curved shape, in the extreme case, a U-shaped lamp tube is present with a bend at an angle of about 180 °. The two radiator ends are positioned close together in a common base. In this embodiment, the lamp cap protrudes into the cooling channel with both radiator ends. It thus results in a one-sided mounting of the UV lamp, which optionally allows a particularly space-saving arrangement of the lamp in the reaction chamber. Alternatively, the lamp tube has a slightly curved shape, so that the two radiator ends are held in two separate lamp sockets, each projecting into the cooling channel. A double-ended UV emitter of this type is fixed particularly stably in the device according to the invention. The degree of bending of the lamp tube is advantageously adapted to the geometry of the substrate to be irradiated, so that in individual cases a lamp tube with a straight, elongated shape (without bending) is advantageous.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Quecksilberdampfentladungslampe eingesetzt wird, in deren zweiten Strahler-Ende ein zweites Quecksilberdepot angeordnet ist. Ein derartiger „Out-of-Arc”-Strahler mit zwei Quecksilberdepots kann wie oben erläutert als einseitig oder zweiseitig gehaltener Strahler ausgebildet sein, wobei in jedem Fall nur die Strahler-Enden vom Kühlfluid umströmt sind. Dadurch wird das dort angeordnete Quecksilberdepot optimal temperiert, so dass sich ein konstanter Quecksilberdampfdruck im Entladungsraum einstellt.It is particularly advantageous if a mercury vapor discharge lamp is used, in whose second radiator end a second mercury depot is arranged. Such an "out-of-arc" emitter with two mercury depots can, as explained above, be designed as a single-sided or two-sided emitter, with only the emitter ends flowing around the cooling fluid in each case. As a result, the mercury depot arranged there is optimally tempered, so that a constant mercury vapor pressure is established in the discharge space.

Es hat sich weiterhin als günstig erwiesen, wenn der Kühlkanal an zwei sich gegenüber liegenden Seiten der Reaktionskammer ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat der Kühlkanal mehrere Kühlräume, die voneinander getrennt jeweils von einem Kühlfluid durchströmt werden, oder die fluidisch miteinander verbunden sind, wobei in diesem Fall nur ein einziges Kühlfluid eingesetzt wird. Ein derartig ausgebildeter Kühlkanal ermöglicht es die Kühlung der Strahler-Enden zu optimieren, so dass der UV-Strahler besonders effizient betrieben werden können. Darüber hinaus können die Kühlräume des Kühlkanals auch für eine lokal unterschiedliche Einstellung der Temperatur der jeweiligen an den Kühlraum angrenzenden Seitenwand der Reaktionskammer genutzt werden.It has also proved to be advantageous if the cooling channel is formed on two opposite sides of the reaction chamber. In this embodiment of the device according to the invention, the cooling channel has a plurality of cooling chambers, which are separated from each other by a cooling fluid flows through, or which are fluidly interconnected, in which case only a single cooling fluid is used. Such a trained cooling channel makes it possible to optimize the cooling of the radiator ends, so that the UV lamps can be operated very efficiently. In addition, the cooling chambers of the cooling channel can also be used for a locally different adjustment of the temperature of the respective adjoining the cooling chamber side wall of the reaction chamber.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung umfasst der UV-Strahler eine Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe mit einer Hauptemissionslinie bei einer Wellenlänge von 254 nm. Derartige sogenannte UV-C-Niederdruck-Gasentladungslampen zeigen ein Intensitätsmaximum im Wellenlängenbereich zwischen 249 nm und 259 nm, insbesondere bei 254 nm. Sie zeichnen sich unter anderem durch eine hohe UV-Lichtausbeute bei relativ niedriger Oberflächentemperatur von circa 40°C bis 120°C (je nach Art des Amalgams) im Normalbetrieb aus. Im Vergleich zu Mitteldruck-Entladungslampen sind sie deutlich langlebiger und insbesondere für temperaturempfindliche und für auf der Aktivierung durch die Wellenlänge von 185 nm oder 254 nm beruhende Prozesse geeignet. In a further advantageous embodiment of the device, the UV radiator comprises a low-pressure mercury vapor discharge lamp with a main emission line at a wavelength of 254 nm. Such so-called UV-C low-pressure gas discharge lamps exhibit an intensity maximum in the wavelength range between 249 nm and 259 nm, in particular at 254 nm. They are characterized among other things by a high UV light output at a relatively low surface temperature of about 40 ° C to 120 ° C (depending on the type of amalgam) in normal operation. Compared to medium-pressure discharge lamps, they are much more durable and suitable in particular for temperature-sensitive processes and those based on activation by the wavelength of 185 nm or 254 nm.

Bevorzugt ist die Entladungszone der Quecksilberdampfentladungslampe in einem Abstand von etwa 20 mm vom zu bestrahlenden Substrat angeordnet. Dadurch, dass der UV-Strahler direkt und ohne eine Trennscheibe zum Bestrahlungsgut in der Reaktionskammer angeordnet ist, kann der Abstand zum zu bestrahlenden Substrat minimiert bzw. optimal eingestellt werden. Dies minimiert auch die Strahlungsverluste.Preferably, the discharge zone of the mercury vapor discharge lamp is arranged at a distance of about 20 mm from the substrate to be irradiated. Because the UV emitter is arranged directly in the reaction chamber without a cutting disk for the material to be irradiated, the distance to the substrate to be irradiated can be minimized or optimally adjusted. This also minimizes the radiation losses.

In bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Kühlfluid im Kühlkanal Luft. Durch die Luft als Kühlfluid werden die Strahler-Enden mit dem darin befindlichen Quecksilberdepot gekühlt. Die Temperatur des Quecksilber- oder Amalgamdepots bestimmt den Quecksilberdampfdruck im Strahler insgesamt.In preferred embodiments of the device according to the invention, the cooling fluid in the cooling channel is air. By the air as cooling fluid, the radiator ends are cooled with the mercury depot therein. The temperature of the mercury or amalgam deposit determines the mercury vapor pressure in the radiator as a whole.

Vorteilhafterweise ist das Strahler-Ende des UV-Strahlers auf eine Betriebstemperatur im Bereich von 40°C bis 120°C temperierbar. Über die Temperierung ist auch die Leistungsdichte des UV-Strahlers mitbeeinflussbar. Bei Luftkühlung kommen in der Regel Gebläse zum Einsatz. Bei der deutlich aufwändigeren und meist vermeidbaren Wasserkühlung entsprechende Pumpvorrichtungen.Advantageously, the radiator end of the UV lamp is temperature-controlled to an operating temperature in the range of 40 ° C to 120 ° C. The temperature control can also influence the power density of the UV lamp. In air cooling fans are usually used. In the much more complex and usually avoidable water cooling corresponding pumping devices.

Es hat sich weiterhin bewährt, wenn der UV-Strahler für den Betrieb mit einer Bestrahlungsstärke im Bereich von 60 mW/cm2 bis 160 mW/cm2 ausgelegt ist. Durch die Einhaltung des oben genannten Betriebstemperaturbereichs wird ein Betrieb des UV-Strahlern mit UV-C-Bestrahlungsstärken oberhalb von 60 mW/cm2, insbesondere in einem Bestrahlungsstärkenbereich von 80 mW/cm2 bis 100 mW/cm2, über einen Zeitraum von mehr als 4.000 bis über 12.000 Stunden möglich.It has also proven useful when the UV lamp is designed for operation with an irradiance in the range of 60 mW / cm 2 to 160 mW / cm 2 . By observing the above-mentioned operating temperature range, operation of the UV lamps with UV-C irradiation intensities above 60 mW / cm 2 , in particular in an irradiation range of 80 mW / cm 2 to 100 mW / cm 2 , over a period of more as 4,000 to over 12,000 hours possible.

Vorteilhafterweise ist die Reaktionskammer als ein Bestrahlungskanal mit einem Transportsystem zum kontinuierlichen Transport des Substrats durch den Bestrahlungskanal ausgebildet. Ein Bestrahlungskanal als Reaktionskammer ist für einen hohen Durchsatz an gleichzeitig zu bestrahlenden Substraten ausgelegt, so dass diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders effizient ist. Das Transportsystem ermöglicht es, dass das auf einem Transportband aufliegende Behandlungsgut durch den Bestrahlungskanal zu transportieren, wobei in der Regel mehrere UV-Strahler in einer Bestrahlungszone des Bestrahlungskanals eingesetzt sind. Der Einlassbereich des Bestrahlungskanals ist dabei so konstruiert, dass keine Umgebungsluft in den Bestrahlungskanal eingeschleppt wird.Advantageously, the reaction chamber is designed as an irradiation channel with a transport system for the continuous transport of the substrate through the irradiation channel. An irradiation channel as a reaction chamber is designed for a high throughput of substrates to be irradiated simultaneously, so that this embodiment of the device according to the invention is particularly efficient. The transport system makes it possible for the material to be treated lying on a conveyor belt to be transported through the irradiation channel, wherein a plurality of UV emitters are generally used in an irradiation zone of the irradiation channel. The inlet region of the irradiation channel is designed so that no ambient air is introduced into the irradiation channel.

Vorrichtungen für die Behandlung von Substraten mit UV-Strahlung mit den vorgenannten Merkmalen finden Verwendung in Verfahren zur foto-induzierten Polymerisation von Silikonschichten. Beispielsweise findet die Beschichtung von Papierrollen mit Silikon in solchen erfindungsgemäßen Vorrichtungen statt. Das mit flüssiger Silikonpaste beschichtete Papier durchläuft einen Bestrahlungskanal mit einem UV-Strahler, wodurch die Silikonschicht aushärtet. Um Oxidierungsprozesse während der Polymerisation zu verhindern, muss der Prozess unter Stickstoff-Atmosphäre ablaufen. Als UV-Strahler werden bevorzugt Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe mit einer Hauptemissionslinie bei einer Wellenlänge von 254 nm eingesetzt, die Quecksilberdepots an den Strahler-Enden, also außerhalb der Entladungszone aufweisen. Bei einem solchen „Out-of-arc-Strahler” werden erfindungsgemäß nur die Strahler-Enden mit Quecksilberdepots oder den Amalgamdepots gekühlt, so dass die Kühlleistung und der Einsatz von Kühlfluid minimiert werden können, ohne dass dies zu nennenswerten Leistungseinbußen des Strahlers führt. Neben der foto-induzierten Polymerisation können allgemein auch UV-Härtungsprozesse und andere Oberflächenbehandlungen (u. a. Oberflächen-Aktivierung, Oberflächen-Reinigung, Oberflächen-Entkeimung) unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit hohem Durchsatz bei maximaler Strahlungsausbeute und mit effizientem Einsatz von Inertgas – oder gegebenenfalls anderer Gase – durchgeführt werden.Devices for the treatment of substrates with UV radiation with the aforementioned features are used in methods for the photo-induced polymerization of silicone layers. For example, the coating of paper rolls with silicone takes place in such devices according to the invention. The coated with liquid silicone paste paper passes through an irradiation channel with a UV lamp, which cures the silicone layer. In order to prevent oxidation processes during the polymerization, the process must proceed under a nitrogen atmosphere. The UV emitters used are preferably low-pressure mercury vapor discharge lamps with a main emission line at a wavelength of 254 nm, which have mercury depots at the emitter ends, ie outside the discharge zone. In such an "out-of-arc emitter" according to the invention only the emitter ends are cooled with mercury depots or the amalgam deposits, so that the cooling performance and the use of cooling fluid can be minimized without this leading to any significant loss of performance of the radiator. In addition to the photo-induced polymerization, UV curing processes and other surface treatments (including surface activation, surface cleaning, surface sterilization) using the device according to the invention with high throughput at maximum radiation yield and with efficient use of inert gas - or possibly other Gases - be performed.

Ausführungsbeispielembodiment

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung im Einzelnen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and a drawing. It shows in a schematic representation in detail:

1 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Behandlung eines Substrats/Bauteils mit UV-Strahlung, 1 a cross section of the device according to the invention for the treatment of a substrate / component with UV radiation,

1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Reaktionskammer, die als Bestrahlungskanal ausgebildet ist. Der Vorrichtung wird insgesamt die Bezugsziffer 1 zugeordnet. Die Vorrichtung 1 besteht aus dem Bestrahlungskanal 2 mit einem Transportsystem 3 zum kontinuierlichen Transport von zu bestrahlenden Substrat 4 als Behandlungsgut durch den Bestrahlungskanal 2. 1 ist eine Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Richtung des Bestrahlungskanals. Das Substrat 4 ist eine mit Silikonpaste beschichtete Papieroberfläche. Zur Inertisierung der Atmosphäre im Bestrahlungskanal 2 ist eine Einlassöffnung 5 für das Fluten bzw. Spülen des Bestrahlungskanals 2 mit Reinst-Stickstoff vorgesehen. Während des Betriebs baut sich im Bestrahlungskanal 2 eine weitgehend turbulenzfreie Strömung von Stickstoff auf, wobei durch das Transportsystem 3 ein kleiner Teil des Stickstoffs wieder aus dem Bestrahlungskanal herausgeführt wird. Das Transportsystem 3 – hier nur schematisch dargestellt – umfasst ein Endlos-Transportband, auf das das Substrat 4 für die Behandlung mit UV-Strahlung gelagert ist. Oberhalb des Transportsystems 3 ist in einem Abstand von 2 cm vom Substrat 4 mindestens ein beidseitig gesockelter UV-Strahler 6 angeordnet, der in seinen Strahler-Enden 6.1, 6.2 jeweils ein Amalgamdepot 7.1, 7.2 aufweist. Hinter diesem UV-Strahler können mehrere weitere UV-Strahler dieser Art oder andere Bestrahlungsquellen angeordnet sein. Der UV-Strahler 6 ist ein Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe, die eine Bauweise als sogenannter „Out-of-Arc” Strahler aufweist. Die Anordnung des UV-Strahlers 6 erfolgt so, dass sich nur das Lampenrohr mit seiner Entladungszone zwischen zwei mit den Symbol E bzw. ∃ gekennzeichneten Elektroden innerhalb des Bestrahlungskanals 2 befindet, wobei die emittierte Strahlung bei 254 nm Wellenlänge auf das zu bestrahlende Substrat 4 ausgerichtet ist. Die beiden Strahler-Enden 6.1, 6.2 sind außerhalb des Bestrahlungskanals 2 in einem Kühlkanal 8 gelagert, wo sie eine Luftkühlung durch Ansaugung von Umgebungsluft erfahren. Der Bestrahlungskanal 2 und der Kühlkanal 8 sind durch eine Trennwand 10 voneinander räumlich getrennt. Die Luft wird durch einen Lufteinlass 9 in den Kühlkanal 8 eingesaugt und verlässt den Kühlkanal 8 an seinem oberen Ende durch eine Auslassöffnung. Sollte die Umgebungsluft nicht ausreichende Kühlung erbringen, kann zusätzlich oder anstelle der Luftkühlung eine Wasserkühlung vorgesehen sein. Die Kühlleistung ist so bemessen, dass der UV-Strahler 6 an seinen Strahler-Enden etwa auf 80°C temperiert wird, was im Bereich der Entladungszone zu einer Temperatur von bis zu 160°C führt. Der UV-Strahler wird mit einer Bestrahlungsstärke im Bereich von 80 mW/cm2 bis 100 mW/cm2 betrieben. Der als Niederdruck-Quecksilberdampflampe ausgebildete UV-Strahler 6 mit einer Hauptemissionslinie bei einer Wellenlänge von 254 nm ist optimal geeignet für die foto-induzierte Polymerisation von Silikonschichten. Das Substrat 4 durchläuft mit seiner Silikon beschichteten Papieroberfläche den Bestrahlungskanal 2 mit einer Geschwindigkeit von 150 m/min. Durch Einwirkung der UV-Strahlung härtet die Schicht noch im Bestrahlungskanal aus und die Papieroberfläche zeigt dadurch eine verringerte Haftung von Klebern. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 weist eine kompakte Bauweise auf und ist hinsichtlich maximaler Strahlungsausbeute und effizientem Einsatz von Inertgas optimiert. 1 shows a device according to the invention with a reaction chamber, which is designed as an irradiation channel. The device is altogether the reference numeral 1 assigned. The device 1 consists of the irradiation channel 2 with a transport system 3 for the continuous transport of substrate to be irradiated 4 as a material to be treated through the irradiation channel 2 , 1 is an illustration of the device according to the invention in the direction of the irradiation channel. The substrate 4 is a silicone paste coated paper surface. For inerting the atmosphere in the irradiation channel 2 is an inlet opening 5 for flooding or rinsing the irradiation channel 2 provided with pure nitrogen. During operation builds up in the irradiation channel 2 a largely turbulence-free flow of nitrogen, wherein by the transport system 3 a small part of the nitrogen is led out of the irradiation channel again. The transport system 3 - shown here only schematically - comprises an endless conveyor belt, on which the substrate 4 is stored for treatment with UV radiation. Above the transport system 3 is at a distance of 2 cm from the substrate 4 at least one double-ended UV emitter 6 arranged in its emitter ends 6.1 . 6.2 one amalgam depot each 7.1 . 7.2 having. Behind this UV emitter several more UV emitters of this kind or other sources of radiation can be arranged. The UV lamp 6 is a low-pressure mercury vapor discharge lamp, which has a construction as a so-called "out-of-arc" radiator. The arrangement of the UV lamp 6 takes place so that only the lamp tube with its discharge zone between two marked with the symbol E or ∃ electrodes within the irradiation channel 2 is located, with the emitted radiation at 254 nm wavelength on the substrate to be irradiated 4 is aligned. The two emitter ends 6.1 . 6.2 are outside the irradiation channel 2 in a cooling channel 8th stored where they undergo air cooling by intake of ambient air. The irradiation channel 2 and the cooling channel 8th are through a partition 10 spatially separated from each other. The air is through an air inlet 9 in the cooling channel 8th sucked in and leaves the cooling channel 8th at its upper end through an outlet opening. If the ambient air does not provide sufficient cooling, water cooling may be provided in addition to or instead of air cooling. The cooling capacity is such that the UV lamp 6 is tempered at its radiator ends about 80 ° C, which leads in the region of the discharge zone to a temperature of up to 160 ° C. The UV emitter is operated with an irradiance in the range of 80 mW / cm 2 to 100 mW / cm 2 . Designed as a low-pressure mercury vapor lamp UV emitter 6 with a main emission line at a wavelength of 254 nm is optimally suited for the photo-induced polymerization of silicone layers. The substrate 4 goes through the irradiation channel with its silicone-coated paper surface 2 at a speed of 150 m / min. As a result of the action of the UV radiation, the layer still hardens in the irradiation channel and the paper surface thus shows a reduced adhesion of adhesives. The device according to the invention 1 has a compact design and is optimized in terms of maximum radiation efficiency and efficient use of inert gas.

Claims (13)

Vorrichtung für die Behandlung eines Substrats (4) mit UV-Strahlung, umfassend eine Reaktionskammer zur Aufnahme des zu bestrahlenden Substrats (4), die einen Einlass (5) zur Einleitung eines Stickstoffstroms in die Reaktionskammer aufweist, einen von der Reaktionskammer räumlich getrennten Kühlkanal (8) zur Durchleitung eines Kühlfluides, und einen UV-Strahler (6) zur Emission der UV-Strahlung auf das Substrat (4), dadurch gekennzeichnet, dass der UV-Strahler (6) eine Quecksilberdampfentladungslampe mit mindestens einem Quecksilberdepot (7.1; 7.2) in mindestens einem Strahler-Ende (6.1; 6.2) umfasst, die eine Entladungszone innerhalb der Reaktionskammer aufweist und deren Strahler-Ende (6.1; 6.2) mit dem Quecksilberdepot (7.1; 7.2) in den Kühlkanal (8) hineinragt.Device for the treatment of a substrate ( 4 ) with UV radiation, comprising a reaction chamber for receiving the substrate to be irradiated ( 4 ), which has an inlet ( 5 ) for introducing a stream of nitrogen into the reaction chamber, a cooling channel spatially separated from the reaction chamber (US Pat. 8th ) for the passage of a cooling fluid, and a UV lamp ( 6 ) for the emission of UV radiation to the substrate ( 4 ), characterized in that the UV radiator ( 6 ) a mercury vapor discharge lamp having at least one mercury depot ( 7.1 ; 7.2 ) in at least one radiator end ( 6.1 ; 6.2 ), which has a discharge zone within the reaction chamber and whose radiator end ( 6.1 ; 6.2 ) with the mercury depot ( 7.1 ; 7.2 ) in the cooling channel ( 8th ) protrudes. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (8) und die Reaktionskammer mittels einer Trennwand (10) räumlich voneinander getrennt sind, und dass sich die Quecksilberdampfentladungslampe durch die Trennwand (10) hindurch erstreckt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the cooling channel ( 8th ) and the reaction chamber by means of a partition wall ( 10 ) are spatially separated, and that the mercury vapor discharge lamp through the partition ( 10 ) extends therethrough. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Quecksilberdampfentladungslampe ein Lampenrohr mit einem ersten Strahler-Ende (6.1) und einem zweiten Strahler-Ende (6.2) aufweist, und dass das erste Strahler-Ende (6.1) und das zweite Strahler-Ende (6.2) in den Kühlkanal (8) hineinragen.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the mercury vapor discharge lamp comprises a lamp tube having a first radiator end ( 6.1 ) and a second radiator end ( 6.2 ), and that the first radiator end ( 6.1 ) and the second radiator end ( 6.2 ) in the cooling channel ( 8th protrude). Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Strahler-Ende (6.1) und im zweiten Strahler-Ende (6.2) jeweils ein Quecksilberdepot (7.1; 7.2) angeordnet ist.Apparatus according to claim 3, characterized in that in the first radiator end ( 6.1 ) and in the second radiator end ( 6.2 ) each a mercury depot ( 7.1 ; 7.2 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (8) an zwei sich gegenüber liegenden Seiten der Reaktionskammer ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cooling channel ( 8th ) is formed on two opposite sides of the reaction chamber. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Quecksilberdampfentladungslampe eine Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe mit einer Hauptemissionslinie bei einer Wellenlänge von 254 nm ist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the mercury vapor discharge lamp is a low-pressure mercury vapor discharge lamp having a main emission line at a wavelength of 254 nm. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladungszone der Quecksilberdampfentladungslampe in einem Abstand von maximal 20 mm vom zu bestrahlenden Substrat (4) angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the discharge zone of the mercury vapor discharge lamp in a Distance of maximum 20 mm from the substrate to be irradiated ( 4 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlfluid Luft ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the cooling fluid is air. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahler-Ende (6.1; 6.2) des UV-Strahlers (6) auf eine Betriebstemperatur im Bereich von 40°C bis 120°C temperierbar ist.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the radiator end ( 6.1 ; 6.2 ) of the UV lamp ( 6 ) is temperature-controlled to an operating temperature in the range of 40 ° C to 120 ° C. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der UV-Strahler (6) für den Betrieb mit einer Bestrahlungsstärke im Bereich von 60 mW/cm2 bis 160 mW/cm2, insbesondere im Bereich von 80 mW/cm2 bis 100 mW/cm2, ausgelegt ist.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the UV lamp ( 6 ) is designed for operation with an irradiance in the range of 60 mW / cm 2 to 160 mW / cm 2 , in particular in the range of 80 mW / cm 2 to 100 mW / cm 2 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Quecksilberdepot (7.1; 7.2) zur Bestimmung des Quecksilberdampfdrucks im Lampenrohr ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the mercury depot ( 7.1 ; 7.2 ) is designed to determine the mercury vapor pressure in the lamp tube. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskammer als ein Bestrahlungskanal (2) ausgebildet ist mit einem Transportsystem (3) zum kontinuierlichen Transport des Substrats (4) durch den Bestrahlungskanal (2).Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the reaction chamber as an irradiation channel ( 2 ) is formed with a transport system ( 3 ) for the continuous transport of the substrate ( 4 ) through the irradiation channel ( 2 ). Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in einem Verfahren zur foto-induzierten Polymerisation von Silikonschichten.Use of the device according to one of claims 1 to 12 in a method for the photo-induced polymerization of silicone layers.
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