JP2001217090A - Driving method of rare gas excumer lamp - Google Patents

Driving method of rare gas excumer lamp

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JP2001217090A
JP2001217090A JP2000028180A JP2000028180A JP2001217090A JP 2001217090 A JP2001217090 A JP 2001217090A JP 2000028180 A JP2000028180 A JP 2000028180A JP 2000028180 A JP2000028180 A JP 2000028180A JP 2001217090 A JP2001217090 A JP 2001217090A
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rare gas
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excimer
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正樹 吉岡
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Ushio Denki KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving method of a gas excimer lamp in which a lamp efficiency is improved by increasing vacuum ultraviolet light generated from excimer in a comparatively short span of time by a plurality of discharges and heat generation from the lamp is lessened. SOLUTION: A rare gas exciter lamp utilizing light emission from excimer generated by discharge through dielectric barrier with a rare gas with xenon as a main ingredient sealed in a discharge vessel consisting of a dielectric, is driven by separating time-wise various discharge energies according to periodic lamp voltage waveforms. With the above waveforms, if first peak strength is set to h1 and a peak strength after time t1 to h1 the following formula holds good as at least two peak emission strengths of admitted light within the area of 800 nm to 1,100 nm emitted by the above discharge in the above lamp waveforms. 0.5 μs<t1<3.4 σ also, h2, h1, or, h1>2×h2, besides, 0.5 μs<t1<2.0 μs.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体障壁を介し
た放電により生成するエキシマーからの真空紫外光を利
用する半導体ウエハー並びに液晶基板ガラス等の洗浄用
途の希ガスエキシマーランプ、または、該真空紫外光を
可視光変換してファクシミリ・複写機・イメージリーダ
等の情報機器における原稿照明用に利用する希ガスエキ
シマーランプの駆動方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rare gas excimer lamp for cleaning semiconductor wafers and liquid crystal substrate glass using vacuum ultraviolet light from an excimer generated by discharge through a dielectric barrier, The present invention relates to a method of driving a rare gas excimer lamp that converts ultraviolet light into visible light and uses the converted light for document illumination in information devices such as facsimile machines, copiers, and image readers.

【0002】[0002]

【従来の技術】希ガスエキシマーランプの駆動方法に関
しては、従来技術として、特開平10−223384号
公報などにより、従来の正弦波点灯よりランプ効率のよ
い点灯装置が開示されている。特開平10−22338
4号公報中、段落[0010]には、放電Bに続いて、
極端に短い時間t2後に放電Cが発生する場合、放電B
で生成したキセノンの励起種はエキシマーを生成する過
程で生成したエキシマー共々、続く放電Cにより破壊さ
れることが記載されている。しかしながら、1つの放電
に続いて、短い時間後に次の放電が発生する場合が実用
上多く見受けられ、このような場合の変換効率の改善が
求められていた。ここで、変換効率とはランプに入力さ
れる電力に対するエキシマー発光への変換効率のことで
ある。ランプ入力は、エキシマー光へ変換される以外は
ほとんど誘電体での損失、放電のジュール熱など発熱と
なってしまう。
2. Description of the Related Art With respect to a driving method of a rare gas excimer lamp, a lighting device with higher lamp efficiency than conventional sine wave lighting is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-223384. JP-A-10-22338
No. 4, in the paragraph [0010], following the discharge B,
If the discharge C occurs after an extremely short time t 2, the discharge B
It is described that the excited species of xenon generated in step (1) are destroyed by the subsequent discharge C together with the excimer generated in the process of generating the excimer. However, the case where the next discharge occurs after a short time after one discharge is often seen practically, and improvement of the conversion efficiency in such a case has been demanded. Here, the conversion efficiency is the conversion efficiency of the power input to the lamp into excimer light emission. Except for conversion into the excimer light, the lamp input almost generates heat such as loss in the dielectric and Joule heat of the discharge.

【0003】通常、希ガスエキシマーの発光は、真空紫
外域に現れるが、この発熱は放電容器に石英ガラスを使
用する半導体ウエハー等の洗浄・表面改質の用途におい
ては、石英ガラスの真空紫外域での透過率を低下させる
ことから真空紫外光強度が低下し、結果として洗浄速度
が低下する問題がある。また原稿照明用光源において
も、ランプの発熱により、ランプに使用する蛍光体の温
度消光の現象や、原稿をセットするプラテンガラスの温
度上昇により、原稿の熱変質や、原稿のプラテンガラス
への溶着などが問題となっていた。このため、従来は発
熱を抑えるためにランプ入力を抑えて必要光量を犠牲に
することが余儀なくされていた。
Normally, the emission of rare gas excimers appears in the vacuum ultraviolet region, and this heat is generated in the vacuum ultraviolet region of quartz glass in cleaning and surface modification of semiconductor wafers and the like using quartz glass for the discharge vessel. However, there is a problem that the intensity of vacuum ultraviolet light is reduced due to the decrease in the transmittance in the above, and as a result, the cleaning speed is reduced. Also in the light source for document illumination, the heat generated by the lamp causes the phenomenon of temperature quenching of the phosphor used for the lamp, and the temperature of the platen glass on which the document is set rises, causing thermal deterioration of the document and welding of the document to the platen glass. Was a problem. For this reason, it has conventionally been necessary to sacrifice the required light amount by suppressing the lamp input in order to suppress heat generation.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
比較的短時間の間に複数の放電により生成するエキシマ
ーからの真空紫外光の生成量を増加してランプ効率を改
善し、ランプからの発熱を少なくした希ガスエキシマー
ランプの駆動方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object the following:
Provided is a method for driving a rare gas excimer lamp in which the amount of vacuum ultraviolet light generated from excimers generated by a plurality of discharges in a relatively short time is increased to improve lamp efficiency and reduce heat generation from the lamp. It is in.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項1の発明においては、誘電体からなる放電容
器内にキセノンを主とした希ガスを封入し、誘電体障壁
を介した放電により生成するエキシマーからの発光を利
用する希ガスエキシマーランプを、周期的なランプ電圧
波形により各主放電エネルギーを時間的に分離して供給
しランプを駆動する方法であって、前記放電により放射
される800nmから1100nmの領域内の放射の総
量の時間的な変化に対応する少なくとも2つの赤外発光
強度ピークについて、時間的に最初のピークの強度をh
1とし、t1時間後のピークの強度をh2としたとき、
0.5μs < t1 <3.4μsかつh2>h1とし
たことを特徴とする希ガスエキシマーランプの駆動方法
とするものである。
In order to solve this problem, according to the first aspect of the present invention, a rare gas mainly composed of xenon is sealed in a discharge vessel made of a dielectric, and the discharge vessel is made to pass through a dielectric barrier. A method of driving a lamp by supplying a rare gas excimer lamp utilizing light emission from an excimer generated by a discharge by separating each main discharge energy with time by a periodic lamp voltage waveform, and driving the lamp by the discharge. For at least two infrared emission intensity peaks corresponding to the temporal change of the total amount of radiation in the range from 800 nm to 1100 nm, the intensity of the first peak in time is represented by h.
1, and the intensity of the peak after t 1 hour is h 2 ,
A driving method for a rare gas excimer lamp, wherein 0.5 μs <t 1 <3.4 μs and h 2 > h 1 is satisfied.

【0006】請求項2の発明は、誘電体からなる放電容
器内にキセノンを主とした希ガスを封入し、誘電体障壁
を介した放電により生成するエキシマーからの発光を利
用する希ガスエキシマーランプを、周期的なランプ電圧
波形により各主放電エネルギーを時間的に分離して供給
しランプを駆動する方法であって、前記放電により放射
される800nmから1100nmの領域内の放射の総
量の時間的な変化に対応する少なくとも2つの赤外発光
強度ピークについて、時間的に最初のピークの強度をh
1とし、t1時間後のピークの強度をh2としたとき、
0.5μs <t1 < 2.0μsかつh1>2×h2
としたことを特徴とする希ガス蛍光ランプの駆動方法と
するものである。
A second aspect of the present invention is a rare gas excimer lamp in which a rare gas mainly composed of xenon is sealed in a discharge vessel made of a dielectric material and light emission from an excimer generated by discharge through a dielectric barrier is used. A method of driving a lamp by temporally separating and supplying each main discharge energy by a periodic lamp voltage waveform, wherein the time of the total amount of radiation in the region from 800 nm to 1100 nm radiated by the discharge is For at least two infrared emission intensity peaks corresponding to various changes, the intensity of the first peak in time is represented by h
1, and the intensity of the peak after t 1 hour is h 2 ,
0.5 μs <t 1 <2.0 μs and h 1 > 2 × h 2
A method for driving a rare gas fluorescent lamp, characterized in that:

【0007】請求項3の発明は、前記希ガスエキシマー
ランプが放電容器内部に蛍光体を配設し、光取り出し用
のアパーチャ部を設けたランプであることを特徴とする
請求項1乃至請求項2に記載の希ガスエキシマーランプ
の駆動方法とするものである。
According to a third aspect of the present invention, the rare gas excimer lamp is a lamp in which a phosphor is disposed inside a discharge vessel and an aperture portion for extracting light is provided. 2. A method for driving a rare gas excimer lamp according to item 2.

【0008】[0008]

【作用】本発明の作用の説明に入る前に、800nmか
ら1100nmの領域内の放射光の発光メカニズムを図
5により説明する。この領域の発光のほとんどは、キセ
ノン原子からの遷移に帰属される。従って、キセノン以
外の希ガス、例えばヘリウム、ネオン、アルゴン、クリ
プトンなどとの混合の場合においてもこの領域の発光は
キセノン原子からの遷移が支配的であるとみなして良
い。ここで800nmから1100nmの領域内の放射
光は、放電プラズマ中の電子がキセノン原子と衝突し、
キセノン原子が高い励起状態となり、その高い励起状態
から低い励起状態へ遷移する際に放出される光に対応す
るものである。
Before describing the operation of the present invention, the emission mechanism of emitted light in the range from 800 nm to 1100 nm will be described with reference to FIG. Most of the light emission in this region is attributed to the transition from the xenon atom. Therefore, even in the case of a mixture with a rare gas other than xenon, for example, helium, neon, argon, krypton, etc., the emission in this region may be regarded as dominant by the transition from xenon atoms. Here, in the emission light in the range of 800 nm to 1100 nm, electrons in the discharge plasma collide with xenon atoms,
The xenon atom corresponds to light emitted when the xenon atom is in a high excited state and transitions from the high excited state to the low excited state.

【0009】低い励起状態となったキセノン原子は、別
の基底状態のキセノン原子と2回衝突することにより、
キセノンエキシマー分子を生成し、ただちに152nm
から172nm付近の真空紫外光を放射する。つまり、
キセノン原子からの800nmから1100nmの領域
内の放射光をモニターすることにより、間接的に真空紫
外光の生成に関する知見を得ることが可能である。この
点については数多くの学術文献があり、例えば、B.E
liasson and U.Kogelschatz
(Appl.Phys.B46,299,1988)な
どが挙げられる。
The xenon atom in the low excited state collides twice with another ground state xenon atom, whereby
Produces xenon excimer molecules and immediately produces 152 nm
And emits a vacuum ultraviolet light in the vicinity of 172 nm. That is,
By monitoring the emitted light from the xenon atom in the region from 800 nm to 1100 nm, it is possible to indirectly gain knowledge about the generation of vacuum ultraviolet light. There are many scientific literatures on this point, for example, E
liasonson and U. Kogelschatz
(Appl. Phys. B46, 299, 1988).

【0010】発明者らは、このキセノン原子からの80
0nmから1100nmの領域内の放射光の発光ピーク
強度とその時間分解を観察することにより、1つの放電
に続いて、短い時間後に次の放電が発生する場合におい
ても効率よく真空紫外光を生成する条件があることを見
いだした。その結果、請求項1に記載の発明において
は、放電により放射される800nmから1100nm
の領域内の放射の総量の時間的な変化に対応する、少な
くとも2つの赤外発光強度ピークについて、時間的に、
最初のピークの強度をh1とし、t1時間後のピークの強
度をh2としたとき、h2>h1かつ0.5μs < t1
< 3.4μsとしたことにより、最初のピークによ
りエキシマー分子が生成される時間内に次のピークから
支配的にエキシマー分子が生成される。そのために、最
初のピークにより生成途中のエキシマー分子の、高エネ
ルギー電子により破壊される割合を低く抑えることとな
り、エキシマー分子の生成量をより増加でき、結果的に
放電エネルギーを、エキシマー分子からの真空紫外光に
効率よく変換することができるものである。
The present inventors have found that 80 xenon atoms
By observing the emission peak intensity of the emitted light in the region from 0 nm to 1100 nm and the time resolution thereof, vacuum ultraviolet light is efficiently generated even when one discharge is generated and the next discharge is generated after a short time. I found that there were conditions. As a result, according to the first aspect of the present invention, from 800 nm to 1100 nm radiated by the discharge.
For at least two infrared emission intensity peaks corresponding to the temporal change in the total amount of radiation in the region of
Assuming that the intensity of the first peak is h 1 and the intensity of the peak after time t 1 is h 2 , h 2 > h 1 and 0.5 μs <t 1
By setting it to be less than 3.4 μs, excimer molecules are predominantly generated from the next peak within the time when excimer molecules are generated by the first peak. For this reason, the rate of destruction of the excimer molecules being generated by high-energy electrons due to the first peak can be reduced, and the amount of excimer molecules generated can be further increased.As a result, the discharge energy is reduced by the vacuum from the excimer molecules. It can be efficiently converted to ultraviolet light.

【0011】また、請求項2に記載の発明において、放
電により放射される800nmから1100nmの領域
内の放射の総量の時間的な変化に対応する、少なくとも
2つの赤外発光強度ピークについて、時間的に最初のピ
ークの強度をh1とし、t1時間後のピークの強度をh2
としたとき、h1>2×h2かつ0.5μs < t1
2.0μsとしたことにより、最初のピークにより支
配的にエキシマー分子が生成される時間内に次のピーク
からエキシマー分子が生成される。そして、最初のピー
クにより生成途中のエキシマー分子の、高エネルギー電
子により破壊される割合をより低く抑えることとなり、
エキシマー分子の減少を抑えることができ、結果的に放
電エネルギーをエキシマー分子からの真空紫外光に効率
よく変換することができるものである。
According to the second aspect of the present invention, at least two infrared emission intensity peaks corresponding to a temporal change of a total amount of radiation in a region from 800 nm to 1100 nm emitted by discharge are temporally changed. The intensity of the first peak is defined as h 1 and the intensity of the peak after t 1 hour is defined as h 2
Where h 1 > 2 × h 2 and 0.5 μs <t 1 <
By setting the time to 2.0 μs, the excimer molecule is generated from the next peak within the time when the excimer molecule is predominantly generated by the first peak. Then, the first peak reduces the rate at which excimer molecules are being generated are destroyed by high-energy electrons,
The reduction of excimer molecules can be suppressed, and as a result, discharge energy can be efficiently converted into vacuum ultraviolet light from excimer molecules.

【0012】尚、放電により放射される、キセノン原子
からの800nmから1100nmの領域内の放射光に
対応する、各発光強度ピークを生成する放電の放電容器
内での発生個所は必ずしも同じではなく、例えば、最初
のピークを生成する放電が一方の電極付近で主に生成さ
れ、続くピークを生成する放電は、該電極と対向する電
極付近で生成される場合がある。つまり、空間的には、
各ピークの生成する個所が異なる場合があるが、本発明
は、このような空間的な生成個所の違いがあっても効果
が認められるものである。
Incidentally, the locations of the discharges in the discharge vessel which generate the respective luminescence intensity peaks corresponding to the radiated light from the xenon atom in the region from 800 nm to 1100 nm from the xenon atoms are not necessarily the same. For example, a discharge generating an initial peak may be mainly generated near one electrode, and a discharge generating a subsequent peak may be generated near an electrode facing the electrode. In other words, spatially,
Although the location where each peak is generated may be different, the present invention is effective even if there is such a difference in the spatial generation location.

【0013】請求項3に記載の発明においては、希ガス
エキシマーランプが放電容器内部に蛍光体を配設し、光
取り出し用のアパーチャ部を設けたランプであることに
より、請求項1並びに請求項2の発明により、効率よく
生成したエキシマ分子からの真空紫外光を蛍光体により
可視光に変換し、アパーチャ部より取り出し、水銀を含
まない高効率の原稿読み取り光源である希ガス蛍光ラン
プの駆動方法を実現できるものである。
According to the third aspect of the present invention, the rare gas excimer lamp is a lamp in which a phosphor is disposed inside a discharge vessel and an aperture portion for extracting light is provided. According to the second aspect of the present invention, a method for driving a rare gas fluorescent lamp, which is a highly efficient original reading light source that does not contain mercury, converts vacuum ultraviolet light from excimer molecules generated efficiently into visible light using a phosphor, extracts the light from an aperture, and outputs the light. Can be realized.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】電気エネルギーからエキシマー分
子による真空紫外光への変換効率を見積もるためには、
まずランプに入る電気エネルギーを見積もらなければな
らない。一般に誘電体バリア放電を利用したランプは、
少なくとも一方の電極が誘電体を介して放電空間に接す
るため、放電容器内に一対の電極を有する通常のランプ
のように、ランプ電流、ランプ電圧、陰極降下電圧なら
びに陽極降下電圧などから単純に放電への入力を見積も
ることはできない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to estimate the conversion efficiency from electric energy to vacuum ultraviolet light by excimer molecules,
First, the electrical energy entering the lamp must be estimated. Generally, lamps using dielectric barrier discharge are:
Since at least one of the electrodes is in contact with the discharge space via the dielectric, the discharge is simply performed from the lamp current, lamp voltage, cathode drop voltage, anode drop voltage, etc., as in a normal lamp having a pair of electrodes in the discharge vessel. You cannot estimate the input to.

【0015】そこで、一般にV−Qリサージュ法によ
り、ランプ入力電力を求める手法がこの種類の放電形態
では適用されている。この方法の概略を図1に示す。T
1はトランス、C1は静電容量Cmの積分コンデンサー
である。まず最初にランプ両端の電圧VLと、C1両端
の電圧Vqから求められるC1の蓄積電荷Q(Q=Cm
×Vq)より、図7のようなリサージュ図形が得られ
る。横軸がランプ両端の電圧VLであり、縦軸が積分コ
ンデンサーの蓄積電荷Qである。このリサージュ図形の
面積S(図中斜線部)は、ランプ電圧波形1周期あたり
の消費エネルギーに相当する。ここでランプ点灯周波数
をfとするとランプ消費電力PはP=S×fで計算でき
る。なおCmの大きさはVL:Vq=1000:1程度
になるように設定し、ランプ電圧波形に大きな影響を与
えないよう配慮する。またこのランプ電力Pはランプの
誘電体損によるエネルギー消費も含むが、その占める割
合は小さく、本発明の効果を説明する上では特に問題に
ならない。
Therefore, a method of obtaining the lamp input power by the VQ Lissajous method is generally applied in this type of discharge mode. An outline of this method is shown in FIG. T
Reference numeral 1 denotes a transformer, and C1 denotes an integration capacitor having a capacitance Cm. First, the accumulated charge Q (Q = Cm) of C1 obtained from the voltage VL across the lamp and the voltage Vq across C1.
× Vq), a Lissajous figure as shown in FIG. 7 is obtained. The horizontal axis is the voltage VL across the lamp, and the vertical axis is the accumulated charge Q of the integrating capacitor. The area S of the Lissajous figure (hatched portion in the figure) corresponds to the energy consumption per one cycle of the ramp voltage waveform. Here, assuming that the lamp lighting frequency is f, the lamp power consumption P can be calculated by P = S × f. The magnitude of Cm is set so as to be about VL: Vq = 1000: 1, and care is taken so as not to greatly affect the lamp voltage waveform. The lamp power P includes energy consumption due to the dielectric loss of the lamp, but its occupying ratio is small, and there is no particular problem in explaining the effects of the present invention.

【0016】この方法は、使用するオシロスコープや高
電圧プローブなど測定機器により測定値にバラツキを生
じるため、絶対値としての厳密性は欠けるが、同じ測定
系であれば、各ランプ入力を相対値として十分比較でき
るものであり、広く利用されている。例えば、本発明と
同じ誘電体障壁を介して放電するAC−PDP(プラズ
マディスプレーパネル)の各微小セルの電力の見積もり
にも利用されている。(民田ら、電学論A,119,31(199
9))
In this method, the measured values vary depending on the measuring instruments used, such as an oscilloscope and a high-voltage probe, so that the absolute value is not strict. However, if the same measuring system is used, each lamp input is regarded as a relative value. It is sufficiently comparable and widely used. For example, it is used for estimating the power of each minute cell of an AC-PDP (plasma display panel) that discharges through the same dielectric barrier as in the present invention. (Tanda et al., Electronology A, 119, 31 (199
9))

【0017】図2は本発明が適用される希ガス蛍光ラン
プの管軸方向に垂直な断面図を示す。2は放電容器であ
り、3は蛍光体層、4、4’は電極、5は放電空間を示
し、6はアパーチャ部である。図2に示す希ガス蛍光ラ
ンプ1を点灯させ、そのとき得られた発光スペクトルを
図3に示す。この例では、蛍光体としては、LaP
4:Ce+3、Tb+3(以下LAPと略称する)を用い
た。ここで、一般の水銀からの185nm並びに254
nmを利用する蛍光ランプの場合には、Ce+3が共ふっ
活剤として発光の際のTb+3へのエネルギー移動に重要
な働きをするが、172nm近傍の真空紫外光では、T
+3が直接、真空紫外光を吸収するため、必ずしもCe
+3を必要としない。実際、Ce+3のモル濃度を極力少な
くするか、皆無でも、172nmにより効率のよい可視
光の発光が得られた。
FIG. 2 is a sectional view of the rare gas fluorescent lamp to which the present invention is applied, which is perpendicular to the tube axis direction. 2 is a discharge vessel, 3 is a phosphor layer, 4 and 4 'are electrodes, 5 is a discharge space, and 6 is an aperture. The rare gas fluorescent lamp 1 shown in FIG. 2 was turned on, and the emission spectrum obtained at that time is shown in FIG. In this example, the phosphor is LaP
O 4 : Ce +3 , Tb +3 (hereinafter abbreviated as LAP) was used. Here, 185 nm and 254 from general mercury
In the case of a fluorescent lamp utilizing nm, Ce +3 plays an important role in transferring energy to Tb +3 during light emission as a co-activator, but in the case of vacuum ultraviolet light near 172 nm, T +
Since b +3 directly absorbs vacuum ultraviolet light, it is not necessarily Ce
Does not require +3 . In fact, even if the molar concentration of Ce +3 was minimized or eliminated, more efficient visible light emission was obtained at 172 nm.

【0018】図3において、500nm〜600nm付
近にLAP蛍光体からの発光が観察されるが、800n
m〜1100nmにも小さいがいくつかのピーク群Pが
観測される。図4は、800nm〜1100nm付近を
拡大したスペクトル図である。これらのピークはほとん
どがキセノン原子の遷移に帰属され、キセノンの高い励
起準位から低い励起準位への遷移である。この点は図5
中にも示したとおりである。
In FIG. 3, light emission from the LAP phosphor is observed in the vicinity of 500 nm to 600 nm.
Some peak groups P are observed as small as m to 1100 nm. FIG. 4 is an enlarged spectrum diagram in the vicinity of 800 nm to 1100 nm. Most of these peaks are attributed to the transition of the xenon atom, which is a transition from a high excitation level of xenon to a low excitation level. This point is shown in FIG.
It is as shown also in the inside.

【0019】発明者らは、これら800nm〜1100
nmの放射光に注目し、種々のランプ駆動方式におけ
る、800nm〜1100nm領域のスペクトルの時間
分解の解析を行なった。図6は、その際の測定系を示す
ものである。ランプとしては、図2の希ガス蛍光ランプ
1を使用した。ランプには先述のLAP蛍光体が塗布さ
れていることから、照度計により照度も同時に測定し
た。
The present inventors have proposed that these 800 nm to 1100
Attention was paid to the emission light of nm, and the time-resolved analysis of the spectrum in the range of 800 nm to 1100 nm in various lamp driving systems was performed. FIG. 6 shows a measurement system at that time. As the lamp, the rare gas fluorescent lamp 1 of FIG. 2 was used. Since the above-mentioned LAP phosphor was applied to the lamp, the illuminance was also measured simultaneously with the illuminometer.

【0020】800nm〜1100nmの放射光の観測
には、アバランシェフォトダイオード(以降APDと略
称する、浜松フォトニクス社製 型式:S2382)を
用いたモジュール(以降MDと略称する、浜松フォトニ
クス社製、 型式:C5331)を使用した。9はオシ
ロスコープ、10は点灯回路である。図8は、使用した
APDの分光感度特性の一例である。
For observation of radiation light of 800 nm to 1100 nm, a module (hereinafter abbreviated as MD, manufactured by Hamamatsu Photonics, manufactured by Hamamatsu Photonics, Inc.) using an avalanche photodiode (hereinafter, abbreviated as APD, manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) C5331) was used. 9 is an oscilloscope and 10 is a lighting circuit. FIG. 8 is an example of the spectral sensitivity characteristics of the used APD.

【0021】次に、蛍光体からの可視光を避けるため
に、ランプ1とAPDの間に赤外光透過フィルター(以
降IRFと略称する、シグマ光機社製、型式:TF−5
0S−76IR)を利用した。図9は、IRFの分光透
過率の一例である。この測定系により、先に示した図1
により種々の駆動方式のランプ入力を求め、赤外(以下
IR)スペクトルの時間分解を観測し、可視光の照度を
照度計(以降LMと略称する,ミノルタカメラ社製、型
式:T−1M)により測定し、照度÷ランプ入力を照度
効率[Lx/W]としてランプ効率の指標とし、評価を
行なった。
Next, in order to avoid visible light from the phosphor, an infrared light transmitting filter (hereinafter abbreviated as IRF, manufactured by Sigma Koki Co., Ltd., model: TF-5) is provided between the lamp 1 and the APD.
0S-76IR). FIG. 9 is an example of the spectral transmittance of the IRF. With this measurement system, FIG.
To determine the lamp input of various driving methods, observe the time resolution of the infrared (hereinafter IR) spectrum, and measure the illuminance of visible light with an illuminometer (hereinafter abbreviated as LM, manufactured by Minolta Camera, model: T-1M) Illuminance / lamp input was used as an index of lamp efficiency as illuminance efficiency [Lx / W], and evaluation was performed.

【0022】図10は、上記評価を行った時に観測され
た800nm〜1100nmのIRの放射強度を時間分
解して表した模式図を示したものである。図10(a)
においては、最初に低いIRピークが出現し、t1時間
後に大きなIRピークが出現する。また(b)において
は、最初に大きなIRピークが出現し、t1時間後に小
さなIRピークが出現する。(c)、(d)のように複
数のIRピークが出現する場合もあったが、主要な放電
エネルギーがランプに供給されるA,Bのピークに注目
し、Cのようなピークまたは、Dのように強度が小さく
ブロードなピークは、特に考慮に入れなくても十分本発
明の効果を確認できた。
FIG. 10 is a schematic diagram showing the time-resolved IR radiation intensity of 800 nm to 1100 nm observed at the time of the above evaluation. FIG. 10 (a)
In, a low IR peak appears first, and a large IR peak appears after t 1 hour. In (b), a large IR peak appears first, and a small IR peak appears after time t 1 . In some cases, a plurality of IR peaks appear as shown in (c) and (d). However, attention is paid to the peaks A and B where the main discharge energy is supplied to the lamp. As described above, the effect of the present invention can be sufficiently confirmed even when the peak having a small intensity and a broad peak is not taken into consideration.

【0023】[0023]

【実施例】図6の測定系により、種々の点灯回路、並び
にランプについて、IRピークについて調査した。図1
1は本発明に使用した点灯回路の実施例を示すものであ
る。図11(a)は、フライバック方式による回路の一
例である。T2はトランス、Q1はスイッチング素子、
PCは、パルス制御系である。インピーダンスZは、無
限大(つまりフローティング)から、ゼロ(グランド)
まで、適宜、抵抗、コイル、コンデンサにより形成す
る。
EXAMPLE An IR peak was investigated for various lighting circuits and lamps by the measurement system of FIG. FIG.
1 shows an embodiment of a lighting circuit used in the present invention. FIG. 11A shows an example of a circuit using the flyback method. T2 is a transformer, Q1 is a switching element,
PC is a pulse control system. Impedance Z ranges from infinity (ie floating) to zero (ground)
Up to a resistor, a coil, and a capacitor as appropriate.

【0024】図11(b)は、比較例のために従来から
広く利用されている自励式正弦波点灯回路を示したもの
である。R1、R2は抵抗、Q2、Q3はスイッチング
素子、C2はコンデンサー、T3はトランス、Zについ
ては先述と同じである。
FIG. 11 (b) shows a self-excited sine wave lighting circuit which has been widely used in the past for a comparative example. R1 and R2 are resistors, Q2 and Q3 are switching elements, C2 is a capacitor, T3 is a transformer, and Z is the same as described above.

【0025】次に、点灯ランプについては、図2の希ガ
ス蛍光ランプ1により主に実験を行なったが、その他の
ランプにおいても本発明の適用可能なランプはある。図
12(a)のランプは、その管軸方向の断面図に示した
ような2重円筒管内に放電空間5を有し、電極7、7’
は放電容器2の外面に放電空間5を挟んで配設されて放
電容器2が合成石英ガラス製のエキシマーランプであ
る。また、図12(b)のランプは、放電容器2の中心
軸に一方の電極8を配設し、当該電極8は直接エキシマ
ーガスと触れる構成や誘電体を介してエキシマーガスと
触れ、他方の電極8’を放電容器2の外側に配設したエ
キシマーランプである。そして、図12(c)のランプ
は放電容器2の内表面に電極4’を配設し、ガラス管外
表面に電極4を配設したタイプのエキシマーランプであ
り、これらのランプについても同様な効果が期待でき
る。
Next, the lighting lamp was mainly tested with the rare gas fluorescent lamp 1 shown in FIG. 2, but the present invention can be applied to other lamps. The lamp of FIG. 12A has a discharge space 5 in a double cylindrical tube as shown in a sectional view in the tube axis direction, and has electrodes 7, 7 '.
Is an excimer lamp which is disposed on the outer surface of the discharge vessel 2 with the discharge space 5 interposed therebetween, and the discharge vessel 2 is made of synthetic quartz glass. In the lamp of FIG. 12B, one electrode 8 is provided on the central axis of the discharge vessel 2, and the electrode 8 is configured to directly contact the excimer gas or to contact the excimer gas via a dielectric, and the other electrode 8 contacts the excimer gas. This is an excimer lamp in which an electrode 8 'is disposed outside the discharge vessel 2. The lamp of FIG. 12C is an excimer lamp of a type in which an electrode 4 'is provided on the inner surface of the discharge vessel 2 and an electrode 4 is provided on the outer surface of the glass tube. The same applies to these lamps. The effect can be expected.

【0026】図13は、本発明の請求項1に関する赤外
光波形の具体例を示したものである。周期的なランプ電
圧波形の立上がり、立下り時に対応してIR強度ピーク
が現れる。すなわち、周期的なランプ電圧波形により各
主放電エネルギーを時間的に分離して供給している。利
用したランプは図2に示す希ガス蛍光ランプ1で、さら
に詳細には、放電容器2は管径φ8、厚み0.5mmの
鉛ガラスで、全長360mmである。放電容器2内壁に
は、LAP蛍光体の蛍光体層3が厚み約50μmで塗布
形成されている。そして、6は蛍光体層3の形成されて
ないアパーチャ部である。放電空間5内に封入する封入
ガスは、キセノン13.3kPaとしたが、駆動回路の
入力を選択すれば、エキシマー光出力が顕著となる8K
Pa付近から加圧とならずランプの製造が容易な10
1.1kPa程度まで安定した放電が可能である。ま
た、その他の希ガスとの混合も可能である。
FIG. 13 shows a specific example of an infrared light waveform according to claim 1 of the present invention. An IR intensity peak appears at the rising and falling of the periodic ramp voltage waveform. That is, each main discharge energy is supplied temporally separated by a periodic lamp voltage waveform. The used lamp is the rare gas fluorescent lamp 1 shown in FIG. 2. More specifically, the discharge vessel 2 is a lead glass having a tube diameter of φ8 and a thickness of 0.5 mm, and has a total length of 360 mm. On the inner wall of the discharge vessel 2, a phosphor layer 3 of a LAP phosphor is formed with a thickness of about 50 μm. Reference numeral 6 denotes an aperture on which the phosphor layer 3 is not formed. The filling gas filled in the discharge space 5 was 13.3 kPa of xenon. However, if the input of the driving circuit is selected, the excimer light output becomes remarkable at 8K.
It is easy to manufacture the lamp without pressure from around Pa10
Stable discharge is possible up to about 1.1 kPa. Further, mixing with other rare gases is also possible.

【0027】電極4は、アルミテープを貼着したが、銀
ペーストなどを印刷して形成してもよい。このランプを
図11(a)により点灯した。この回路は前述した通
り、一般にはフライバック方式と呼ばれ、点灯中図13
に示す測定系によりAPDの出力波形としてIRピーク
が観察された。この例では、主放電が起こる点灯周波数
は72kHzであり、2つのIRピーク間の時間は2.
8μs、最初のIRピークと次のIRピークの高さの比
の平均は、2:5であった。
Although the electrode 4 is bonded with an aluminum tape, it may be formed by printing a silver paste or the like. This lamp was turned on according to FIG. As described above, this circuit is generally called a flyback system.
The IR peak was observed as an output waveform of the APD by the measurement system shown in FIG. In this example, the lighting frequency at which the main discharge occurs is 72 kHz, and the time between two IR peaks is 2.
8 μs, the average of the height ratio of the first IR peak and the next IR peak was 2: 5.

【0028】次に、このランプを同じ図11(a)の回
路構成において、回路定数、トランスの巻線比、並びに
周波数等を変えて、同じ図2に示すランプを点灯した。
結果を図14に示す。図14においてもAPDの出力波
形として、IRのピークが観察された。この例では、主
放電が起こる点灯周波数60kHz、2つのIRピーク
間の時間は、0.9μsで、最初のピークと次のピーク
の高さの比の平均は、5:1.2であった。
Next, the same lamp shown in FIG. 2 was turned on by changing the circuit constant, the winding ratio of the transformer, the frequency and the like in the same circuit configuration of FIG. 11A.
FIG. 14 shows the results. Also in FIG. 14, an IR peak was observed as an APD output waveform. In this example, the lighting frequency at which main discharge occurs is 60 kHz, the time between the two IR peaks is 0.9 μs, and the average of the height ratio of the first peak and the next peak is 5: 1.2. .

【0029】また従来から広く利用されている正弦波の
場合についてもAPDの出力波形を観測してみた。図1
5は、正弦波の電圧波形を印加する駆動方法によるラン
プ電圧波形とIR波形を示す。点灯周波数は25kHz
である。正弦波の場合は、電圧変化が最大となる領域
(図中 N)において、連続的なIRスペクトルが観測
され最大ピークの位置は、繰り返し波形の中で特に規則
性は認められなかった。
The output waveform of the APD was also observed for a sine wave which has been widely used in the past. FIG.
5 shows a ramp voltage waveform and an IR waveform according to a driving method of applying a sine wave voltage waveform. Lighting frequency is 25kHz
It is. In the case of a sine wave, a continuous IR spectrum was observed in the region where the voltage change was maximum (N in the figure), and the position of the maximum peak was not particularly regular in the repeated waveform.

【0030】上述したフライバック方式について、回路
定数、トランスの巻線比等を変えて、図2のランプを駆
動し、ランプ入力電力と照度計により測定した照度から
ランプ効率[Lx/W]を求め、h1、h2、t1との関
係を調査した。図16にフライバック方式についてのI
Rピークとランプ効率の関係、正弦波方式についてのラ
ンプ効率の関係を表にまとめた。図16の表のデータ
は、周囲温度26℃の環境下で、一次側入力電圧をDC
24Vに統一して測定した。この表において、放射温度
計(キーエンス社製、型式:IT2−202、型式:I
T2−50)により測定したランプの管壁温度も示し
た。表中のNo.1の例は、従来技術の一例として示し
た駆動条件であり、No.2、No.3、No.4は請
求項1の実施例として示した駆動条件であり、No.
5、No.6、No.7は請求項2の実施例として示し
た駆動条件である。
In the flyback method described above, the lamp shown in FIG. 2 is driven by changing the circuit constant, the winding ratio of the transformer, and the like, and the lamp efficiency [Lx / W] is determined from the lamp input power and the illuminance measured by the illuminometer. Then, the relationship with h 1 , h 2 , and t 1 was investigated. FIG. 16 shows I for the flyback method.
The relationship between the R peak and the lamp efficiency and the relationship between the sine wave method and the lamp efficiency are summarized in a table. The data in the table of FIG. 16 indicates that the primary-side input voltage is DC at an ambient temperature of 26 ° C.
The measurement was unified to 24V. In this table, a radiation thermometer (manufactured by Keyence Corporation, model: IT2-202, model: I
The tube wall temperature of the lamp measured according to T2-50) is also shown. No. in the table. The example of No. 1 is the driving condition shown as an example of the related art. 2, No. 3, No. The driving condition No. 4 is the driving condition shown in the embodiment of the first aspect.
5, no. 6, no. Reference numeral 7 denotes the driving condition shown in the second embodiment.

【0031】図16を含めた一連の実験において、
1、h2並びにt1については、h1<h 2の場合には、
IRピークとランプ効率は、t1が3.4μs以上で
は、時間的に前後するIRピーク間の強弱とランプ効率
に明確な因果関係を見いだせなかった。よって、t1
上限として3.4μsより短い領域とした。これは、特
開平10−223384号公報の図7にも開示されてい
るが、放電の間隔が3.4μs以上になると照度効率
[Lx/W]がほぼ一定となることにも関連していると
推察される。
In a series of experiments including FIG.
h1, HTwoAnd t1For h1<H TwoIn Case of,
IR peak and lamp efficiency are t1Is 3.4 μs or more
Is the intensity between the IR peaks that fluctuate in time and the lamp efficiency
Did not find a clear causal relationship. Therefore, t1of
The upper limit was set to a region shorter than 3.4 μs. This is
It is also disclosed in FIG. 7 of Kaihei 10-223384.
However, when the discharge interval is 3.4 μs or more, the illuminance efficiency
It is related to that [Lx / W] is almost constant.
Inferred.

【0032】次に、IRピークとランプ効率について、
1>2×h2となる条件は、t1が2.0μs以上で
は、今回のトランスとパルス制御系からは実現できなか
った。そこでt1の上限を2.0μsとした。t1が短く
なる方向を調査したところ、今般使用した図2のランプ
においては、h1<h2の場合並びにh1>2×h2の場合
において、0.5μs以下では、IRピークが複数現れ
るケースは見出せなかった。つまり、t1が0.5μs
以下の領域では、この種類のランプにおける放電条件下
として、せいぜい1回程度の放電が発生する程度か、こ
の時間領域において放電空間中には複数の異なる放電が
発生していても、区別し、効果を確認することが困難で
あると推察される。このため、IRピークについてh1
<h2の場合並びにh1>2×h2の場合において、t1
下限としては、0.5μsより大きい領域とするのが良
いことが分かった。
Next, regarding the IR peak and the lamp efficiency,
The condition that h 1 > 2 × h 2 cannot be realized by the current transformer and pulse control system when t 1 is 2.0 μs or more. Therefore, the upper limit of t 1 is set to 2.0 μs. Investigation into the direction in which t 1 becomes shorter shows that in the lamp of FIG. 2 used recently, in the case of h 1 <h 2 and in the case of h 1 > 2 × h 2, a plurality of IR peaks are observed at 0.5 μs or less. I couldn't find a case to appear. That is, t 1 is 0.5 μs
In the following areas, as a discharge condition for this type of lamp, it is necessary to distinguish whether at most about one discharge occurs, or even if a plurality of different discharges occur in the discharge space in this time domain, It is presumed that it is difficult to confirm the effect. Therefore, the IR peak h 1
In the case of <case and h 1 of h 2> 2 × h 2, the lower limit of t 1, it was found that amount may be 0.5μs larger region.

【0033】IRピークに関して、図16の表中、従来
技術として示したNo.1の例では、h1>h2の条件に
おいては、2×h2≧h1となると著しくランプ効率が下
がっている。これは、h1のピークに関わる放電におい
て生成したエキシマーの大半がh2のピークに関わる放
電で破壊される割合が大きく、h2で残存したエキシマ
ーにより真空紫外光発生に寄与するためと考えられる。
以上によりh1>2×h2の条件がランプ効率の点で好適
であるとみなした。この従来技術の一例をAPD出力波
形としてのIRピークを図17に示す。この例では主放
電が起こる点灯周波数98kHz、2つのIRピーク間
の時間は0.8μsで、最初のIRピークと次のIRピ
ークの高さの比の平均は6:3.4であった。
Regarding the IR peak, in the table of FIG. In example 1, under the condition of h 1 > h 2 , when 2 × h 2 ≧ h 1 , the lamp efficiency is significantly reduced. This is probably because the proportion of the majority of the excimer produced in the discharge involving the peak of h 1 is destroyed by the electric discharge involved in the peak of h 2 is large, contributing to the vacuum ultraviolet light generated by excimer remaining in h 2 .
From the above, the condition of h 1 > 2 × h 2 was considered to be suitable in terms of lamp efficiency. FIG. 17 shows an IR peak as an APD output waveform of an example of this prior art. In this example, the lighting frequency at which the main discharge occurs was 98 kHz, the time between the two IR peaks was 0.8 μs, and the average of the height ratio of the first IR peak and the next IR peak was 6: 3.4.

【0034】次に、ランプの管壁温度について説明する
と、図16よりランプ管壁温度は、ランプ入力電力とラ
ンプ効率によりほぼ決定されることがわかる。したがっ
て、同じ照度を得るにはランプ効率が良いほどランプ入
力電力が少なくて済み、結果としてランプ管壁温度を抑
えることができる。すなわち、h2>h1かつ0.5μs
<t1<3.4μs、または、h1>2×h2かつ0.5
μs<t1<2.0μsのときに、ランプ効率がよく、
ランプの管壁温度を抑えることができる。ここで、図1
1(b)による駆動方式の例では、多くのIR出力が観
測されているにもかかわらず、時間的に連続に放射され
ているため、効率よくエキシマーが生成されず、照度効
率が悪く、結果としてランプの発熱が大きくなると考え
られる。
Next, the lamp wall temperature of the lamp will be described. FIG. 16 shows that the lamp tube wall temperature is substantially determined by the lamp input power and the lamp efficiency. Therefore, in order to obtain the same illuminance, the higher the lamp efficiency, the lower the lamp input power, and as a result, the lamp tube wall temperature can be suppressed. That is, h 2 > h 1 and 0.5 μs
<T 1 <3.4 μs or h 1 > 2 × h 2 and 0.5
When μs <t 1 <2.0 μs, the lamp efficiency is good,
The tube wall temperature of the lamp can be suppressed. Here, FIG.
In the example of the driving method according to 1 (b), although many IR outputs are observed, radiation is continuously emitted temporally, so that an excimer is not efficiently generated, and illuminance efficiency is poor. It is considered that the heat generation of the lamp increases.

【0035】本発明によれば、比較的短時間の間に複数
の放電により生成するエキシマーからの真空紫外光の生
成量を増加することができ、ランプ管壁温度を下げるこ
とができる。また、本発明においては、キセノンの励起
種の赤外発光についてその関係を述べたが、クリプト
ン、アルゴン、ネオンなどについても、本発明の技術思
想を適用できるものである。
According to the present invention, the amount of vacuum ultraviolet light generated from excimers generated by a plurality of discharges in a relatively short time can be increased, and the lamp wall temperature can be lowered. Further, in the present invention, the relationship has been described with respect to infrared emission of excited species of xenon. However, the technical idea of the present invention can be applied to krypton, argon, neon, and the like.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よって、ランプ電圧波形の一周期内において、放電によ
り放射されるキセノン原子からの800nm〜1100
nmの領域内の放射光の少なくとも2つの発光強度ピー
クについて、最初のピークによりエキシマー分子が生成
される時間内に次のピークから支配的にエキシマー分子
が生成されるために、最初のピークにより生成途中のエ
キシマー分子の高エネルギーの電子により破壊される割
合を低く抑えることとなり、エキシマー分子の生成量を
より増加でき、結果的に放電エネルギーを効率よくエキ
シマー分子からの真空紫外光に変換することができる。
それゆえ、洗浄、表面改質用並びに原稿照明用光源とし
て好適なランプ駆動方法を提供することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, in one cycle of the lamp voltage waveform, 800 nm to 1100 nm from xenon atoms radiated by discharge.
For at least two emission intensity peaks of emitted light in the region of nm, the first peak produces the excimer molecule because the excimer molecule is predominantly produced from the next peak within the time that the excimer molecule is produced. The rate at which the excimer molecules are destroyed by high-energy electrons on the way is kept low, and the amount of excimer molecules generated can be further increased. As a result, discharge energy can be efficiently converted into vacuum ultraviolet light from the excimer molecules. it can.
Therefore, it is possible to provide a lamp driving method suitable for cleaning, surface modification, and as a light source for document illumination.

【0037】また、請求項2の発明によって、ランプ電
圧波形の一周期内において、放電により放射されるキセ
ノン原子からの800nm〜1100nmの領域内の放
射光に対応する少なくとも2つの発光強度ピークについ
て、最初のピークにより支配的にエキシマー分子が生成
される時間内に次のピークからエキシマー分子が生成さ
れ、最初のピークにより生成途中のエキシマー分子の高
エネルギーの電子により破壊される割合をより低く抑え
ることとなり、エキシマー分子の減少を抑えることがで
き、結果的に放電エネルギーを効率よくエキシマー分子
からの真空紫外光に変換することができる。それゆえ、
洗浄、表面改質用並びに原稿照明用光源として好適なラ
ンプ駆動方法を提供することができる。
According to the second aspect of the present invention, in one cycle of the lamp voltage waveform, at least two emission intensity peaks corresponding to the emission light in the region of 800 nm to 1100 nm from the xenon atoms emitted by the discharge, To reduce the rate at which excimer molecules are generated from the next peak during the time during which excimer molecules are predominantly generated by the first peak, and are destroyed by high-energy electrons of the excimer molecules being generated by the first peak. Thus, a decrease in excimer molecules can be suppressed, and as a result, discharge energy can be efficiently converted into vacuum ultraviolet light from the excimer molecules. therefore,
A lamp driving method suitable for cleaning, surface modification, and as a light source for document illumination can be provided.

【0038】請求項3の発明によって、効率よく生成し
たエキシマ分子からの真空紫外光を蛍光体により可視光
に変換し、アパーチャ部より取り出し、水銀を含まない
高効率の原稿読み取り光源である希ガス蛍光ランプの駆
動方法を提供することができる。
According to the third aspect of the present invention, the vacuum ultraviolet light from the efficiently generated excimer molecules is converted into visible light by a phosphor, extracted from the aperture, and is a rare gas which is a highly efficient original reading light source containing no mercury. A method for driving a fluorescent lamp can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明におけるランプ入力電力を求めるため
の回路図を示す。
FIG. 1 shows a circuit diagram for determining lamp input power in the present invention.

【図2】 本発明の適用される希ガス蛍光ランプの断面
図を示す。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of a rare gas fluorescent lamp to which the present invention is applied.

【図3】 図2に示した希ガス蛍光ランプの発光スペク
トルの一例を示す。
FIG. 3 shows an example of an emission spectrum of the rare gas fluorescent lamp shown in FIG.

【図4】 図3に示した赤外領域の発光スペクトルの拡
大図を示す。
FIG. 4 is an enlarged view of the emission spectrum in the infrared region shown in FIG.

【図5】 キセノン原子のエネルギー準位図を示す。FIG. 5 shows an energy level diagram of a xenon atom.

【図6】 赤外領域の発光スペクトルの時間分解の解析
用測定系を示す。
FIG. 6 shows a measurement system for analyzing time-resolved emission spectrum in the infrared region.

【図7】 V−Qリサージュ法の測定結果を示す。FIG. 7 shows the measurement results of the VQ Lissajous method.

【図8】 APDの分光感度特性を示す。FIG. 8 shows a spectral sensitivity characteristic of an APD.

【図9】 IRFの分光透過率を示す。FIG. 9 shows the spectral transmittance of IRF.

【図10】 赤外領域の発光放射強度を時間分解して表
した模式図を示す。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a time-resolved emission radiation intensity in an infrared region.

【図11】 本発明の点灯回路の実施例を数例示す。FIG. 11 shows several examples of a lighting circuit according to the present invention.

【図12】 本発明が適用されるランプの数例を示す。FIG. 12 shows several examples of lamps to which the present invention is applied.

【図13】 本発明の請求項1に関する赤外光波形とラ
ンプ電圧波形の例を示す。
FIG. 13 shows an example of an infrared light waveform and a lamp voltage waveform according to claim 1 of the present invention.

【図14】 本発明の請求項2に関する赤外光波形とラ
ンプ電圧波形の例を示す。
FIG. 14 shows an example of an infrared light waveform and a lamp voltage waveform according to claim 2 of the present invention.

【図15】 正弦波の電圧波形を印加する駆動方法によ
る赤外光波形とランプ電圧波形の例を示す。
FIG. 15 shows an example of an infrared light waveform and a lamp voltage waveform according to a driving method of applying a sine wave voltage waveform.

【図16】 各駆動方式についてのIRスペクトルとラ
ンプ効率の関係を示す。
FIG. 16 shows a relationship between an IR spectrum and a lamp efficiency for each driving method.

【図17】 図16のNo.1に関する赤外光波形とラ
ンプ電圧波形の例を示す。
FIG. 1 shows an example of an infrared light waveform and a lamp voltage waveform relating to No. 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 希ガス蛍光ランプ 2 放電容器 3 蛍光体層 4、4’ 電極 5 放電空間 6 アパーチャ部 7、7’ 電極 8、8’ 電極 9 オシロスコープ 10 点灯回路 T1、T2、T3 トランス Lamp ランプ C1 積分コンデンサー C2 コンデンサー Q1、Q2、Q3 スイッチング素子 R1、R2 抵抗 Z インピーダンス PC パルス制御系 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rare gas fluorescent lamp 2 Discharge vessel 3 Phosphor layer 4, 4 'electrode 5 Discharge space 6 Aperture part 7, 7' electrode 8, 8 'electrode 9 Oscilloscope 10 Lighting circuit T1, T2, T3 Transformer lamp Lamp C1 Integration condenser C2 Capacitor Q1, Q2, Q3 Switching element R1, R2 Resistance Z impedance PC Pulse control system

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 誘電体からなる放電容器内にキセノンを
主とした希ガスを封入し、誘電体障壁を介した放電によ
り生成するエキシマーからの発光を利用する希ガスエキ
シマーランプを、周期的なランプ電圧波形により各主放
電エネルギーを時間的に分離して供給しランプを駆動す
る方法であって、 前記放電に放射される800nmから1100nmの領
域内の放射の総量の時間的な変化に対応する少なくとも
2つの赤外発光強度ピークについて、 時間的に最初のピークの強度をh1とし、t1時間後のピ
ークの強度をh2としたとき、h2>h1かつ0.5μs
< t1 < 3.4μsとしたことを特徴とする希
ガスエキシマーランプの駆動方法。
1. A rare gas excimer lamp that encloses a rare gas mainly composed of xenon in a discharge vessel made of a dielectric and uses light emitted from an excimer generated by a discharge through a dielectric barrier. A method of driving a lamp by supplying each main discharge energy in a time-separated manner according to a lamp voltage waveform, wherein the main discharge energy corresponds to a temporal change of a total amount of radiation in a range of 800 nm to 1100 nm radiated to the discharge. Regarding at least two infrared emission intensity peaks, h 2 > h 1 and 0.5 μs, where h 1 is the intensity of the first peak in time and h 2 is the intensity of the peak after time t 1.
<T 1 <3.4 μs, a method for driving a rare gas excimer lamp.
【請求項2】 誘電体からなる放電容器内にキセノンを
主とした希ガスを封入し、誘電体障壁を介した放電によ
り生成するエキシマーからの発光を利用する希ガスエキ
シマーランプにおいて、周期的なランプ電圧波形により
各主放電エネルギーを時間的に分離して供給しランプを
駆動する方法であって、 前記放電により放射される800nmから1100nm
の領域内の放射の総量の時間的な変化に対応する少なく
とも2つの赤外発光強度ピークについて、時間的に最初
のピークの強度をh1とし、t1時間後のピークの強度を
2としたとき、h1>2×h2かつ0.5μs < t1
< 2.0μsとしたことを特徴とする希ガスエキシ
マーランプの駆動方法。
2. A rare gas excimer lamp that encloses a rare gas mainly composed of xenon in a discharge vessel made of a dielectric and uses light emitted from an excimer generated by discharge through a dielectric barrier. A method of driving a lamp by temporally supplying each main discharge energy according to a lamp voltage waveform and driving the lamp, wherein 800 nm to 1100 nm emitted by the discharge
For at least two infrared light emitting intensity peak corresponding to the temporal change of the total amount of radiation in the region, temporally the intensity of the first peak and h 1, the intensity of the peak of 1 hour after t and h 2 when it is, h 1> 2 × h 2 and 0.5μs <t 1
<2.0 μs, a method for driving a rare gas excimer lamp.
【請求項3】 前記希ガスエキシマーランプが放電容器
内部に蛍光体を配設し、光取り出し用のアパーチャ部を
設けたランプであることを特徴とする請求項1乃至請求
項2に記載の希ガスエキシマーランプの駆動方法。
3. The rare gas excimer lamp according to claim 1, wherein the rare gas excimer lamp is a lamp in which a phosphor is disposed inside a discharge vessel and an aperture portion for extracting light is provided. Driving method of gas excimer lamp.
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