JP2001508227A

JP2001508227A - 始動困難な無電極ランプを始動させる方法及び装置

Info

Publication number: JP2001508227A
Application number: JP50986998A
Authority: JP
Inventors: フランク、ジェローム、ディー; ウッド、チャールズ、エイチ; セキック、ミオドラッグ
Original assignee: フュージョン・ユーヴィー・システムズ・インコーポレイテッド
Priority date: 1996-08-14
Filing date: 1997-08-12
Publication date: 2001-06-19
Also published as: EP0919068A1; KR20000029659A; US5838108A; CN1227667A; AU3829097A; WO1998007182A1; EP0919068A4

Abstract

(57)【要約】無電極ランプにおいて、フィルを格納するエンベロープ(4)と、ランプが始動するときエンベロープの所定領域近傍に位置する始動電極(10)と、放電を維持するために十分なマイクロ波またはRF電力をフィルへ結合する励起電力手段(15)と、エンベロープの内側に格納されかつセシウム、ナトリウム、カリウム及びルビジウムからなる群から選択された元素を含みランプを容易に始動させる物質(13)と、マイクロ波またはＲＦ電力を取り去ったとき物質をエンベロープの所定領域に確実に存在させる手段と、物質に対して電界を印加するためにランプを始動させる電極に対して電力(14)を供給する手段と、ランプが始動した後に電極から電力(26)を取り去る手段とを有する。無電極ランプを始動させる方法において、エンベロープと該エンベロープ内の放電形成フィルからなる電球を設けるステップと、電界放射源をエンベロープの内面の所定領域に配置させるステップと、電界放射源から電界放射させるに十分な電界をエンベロープの所定領域に印加するステップと、放電を維持するために十分なフィルに対してマイクロ波またはＲＦ電力を結合させるステップとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】始動困難な無電極ランプを始動させる方法及び装置本発明は、高圧無電極ランプ及び/または陰電気性フィル(fill)を内包するもの等、始動困難な無電極ランプを始動させることを目的とする。無電極ランプは、通常、マイクロ波またはラジオ波（Ｒ.Ｆ.）電力により作動する。このようなランプの幾つか用途として、紫外線硬化、半導体処理、照明及び投影がある。無電極ランプは電極をもたないため、通常、電極を有するランプよりも始動が困難である。この理由の一つは、電極を有するランプを始動させるために、電極を取り巻く高電界により必要なイオン化を容易に実現できるからである。もちろん、無電極ランプでは、始動を支援するためのこのような電極の恩恵を受けられない。さらに、無電極ランプには、特に始動が困難な種類のものがある。この種類には、室温高圧での電球フィルが存在するランプが含まれ、その圧力が少なくとも１気圧であり及び／またはフィルが陰電気性材料のものである。このランプを始動するためには、印加される電界によりフィルをイオン化させなければならない。しかしながら、フィルは高圧であるので、電球を取り巻く空気のようには容易にイオン化しない。従って、周囲の空気が、先ず絶縁破壊して電球を短絡させてしまうため、全電界がフィルに印加されないこととなる。陰電気性材料を含むフィルが始動困難である理由は、このフィルのイオン化に自由電子の存在を必要とするからである。しかしながら、陰電気性材料は、このような自由電子のシンクとして作用するため、イオン化を困難としてしまう。高圧と陰電気性材料の双方を兼ね備えたフィルは、特に始動困難となる。従来技術において、ランプ始動を改善するために様々な方式が提示されてきたが、一般的にいってそれらは、本発明に関連するランプほどの始動困難性をもつランプに関するものではない。例えば、PCT公開No.WO93/21655は、イオウ・ランプまたはセレン・ランプに関し、始動を改善するためにセシウム等の物質の添加を開示する。しかしながら当該PCT公開公報では、それらの物資が、本発明に関連する種類のランプを始動させる手段としては用いられていない。本発明は、始動困難なフィルを実用的な手法で始動させる解決手段を提供する。本発明は、一般的に始動困難なフィルに適用可能であり、特に、高圧エキシマー形成フィルの始動に適用可能である。本発明の一態様における、無電極ランプを始動させる方法においては、エンベロープとフィルとからなる電球が設けられ、電界放射源がエンベロープの内側の所定領域に配置され、電界放射源から十分に電界放射させられるエンベロープの該所定領域に電界が印加され、放電を維持するために十分なマイクロ波またはＲ .Ｆ.(高周波)電力がフィルへ接続される。本発明は、添付の図而を参照することによりさらに理解されるであろう。図１は、本発明の実施例の概略図である。図２は、本発明の実施例の側面図である。図３は、図２に示された実施例の前面図である。図４は、図２に示された実施例の頂面図である。図５は、伸長位置にある電極を示す図である。図６は、後退位置にある電極を示す図である。図７は、電球から伸びるサイドアームの詳細図である。図８Ａ及び図８Ｂは、電極先端の詳細図である。図９は、反射器の平面図である。図１０は、マイクロ波ランプの部分図である。図１１は、ＸｅＣｌエキシマー・ランプのスペクトル図である。図１２は、水銀ベース・ランプのスペクトル図である。図１は、無電極ランプ２を示しており、図示の実施例では、マイクロ波エネルギー源１５から電力を供給されている。エンベロープ４は、放電形成フィルを格納し、概略的に示されたマイクロ波筐体６内に配置されている。好適例では、筐体６は、反射器とメッシュとからなるマイクロ波室またはマイクロ波キャビティであり、これは、フィルにより放射される放射線に対して透明であるが、マイクロ波エネルギーに対しては実質的に反射的である。マイクロ波エネルギーに加えて、ランプを始動させるために補助的エネルギーを適用することも汎用的である。例えば、フィルを照射する小型紫外線ランプをこの目的用に用いてもよい。始動困難なランプにおいては、Ｒ.Ｆ.(高周波)エネルギーにより電力供給される補助的電極を用いることも知られている。しかしながら、このような補助的エネルギー源を用いてさえ、始動し難い種類のランプが存在する。このような種類の２つの例は、比較的高圧のフィルを具備する無電極ランプ、及び／または、陰電気性種を含むフィルを具備する無電極ランプである。図１の実施例では、始動システムが示されており、本発明に関連する種類のランプを効果的に始動させるべく共同的に機能する要素の組合せとして構成されている。電界放射源は、例えば、セシウム、カリウム、ルビジウム、及びナトリウムからなる群から選択された陽イオンまたは元素をもつ化合物等であり、エンベロープ内に格納されている。そして、この電界放射源をエンベロープの所定領域に確実に位置させるための手段が設けられる。始動電極は、エンベロープの所定領域において十分な強度の高電界を印加するべく設けられる。それにより、電界放射源から電界を放出させ、その結果、ランプの始動プロセスを開始させるために十分な数の自由電子を発生させる。本明細書で用いる「電界放射源」とは、比較的低い表面ポテンシャル障壁を有する物質であり、十分な強度の電界を印加されたとき、電界放射により電子を発生させることができる。電界放射は、高い静電界（＞０.３Ｖ／オングストローム）の作用の下における凝縮相の表面から別の相への電子放出として規定される。この現象は、表面において変形したポテンシャル障壁を通り抜ける電子のトンネリングからなる。従って、真空装置内での電子発生、熱イオン的及び光電子的放出といった、より標準的形態とは基本的に異なる。すなわち、これらの技術ではいずれも、表面ポテンシャル障壁を乗り越えられる十分なエネルギーをもつ電子のみが放出されるからである。セシウムを含む物質は、フィルに添加されるものとして上記のPCT公開No.93/2 1655に開示されているが、電界放射源としては用いられていない。それらは、電球の所定領域に位置しておらず、また、実質的な数の自由電子を発生させるプロセスである電界放射を生じさせるに十分な強度ではない。再び図１を参照すると、マイクロ波キャビティ壁の開口を通して延びるプローブ１０が設けられており、その先端１２は、エンベロープ４の近傍にある。好適例においては、先端１２が実際にエンベロープ壁に接触することにより、空気間隙が存在したとしてもアーク放電が起こらないようにする。Ｒ.Ｆ.(高周波)発振器１４からの一連のＲ.Ｆ.パルスは、始動時にプローブへ供給される。このプローブは、当該プローブとマイクロ波キャビティ壁及び／または電球との間のアーク放電を防止するための絶縁手段により取り囲まれている。本発明の好適例においては、この絶縁手段が、サイドアーム３６と称する石英製の厚壁の毛細管と、環状の絶縁ジャケット２１に格納された六フッ化イオウ（ＳＦ₆）等の絶縁気体２０を含む。電界放射源１３は、バルクヘッドとして知られるプローブの下領域にあたるエンベロープの内面上に配置される。先ず物質をフィル内に入れることによりこの領域に供給し、物質を十分に分解させ若しくは昇華させるべくエンベロープを加熱した後、優先的に冷却する。それにより、この物質をバルクヘッド領域において凝縮させる。これは、電球をランプに設置する前に行ってもよい。プローブにより印加される電界は、物質１３から電子を電界放射させるために十分な強度である。プローブからの電界に関係する電子とマイクロ波電界とが、ランプを始動させる。好適例では、Ｒ.Ｆ.パルスが、マイクロ波電界のピークと同期して印加される。ランプが始動した後、プローブへのＲ.Ｆ.電力の供給が止められる。その後、プローブは、ランプのエンベロープから後退させられ、キャビティの内側から外へ出される。これにより、キャビティ内のマイクロ波電界との衝突や干渉を避けられる。これを実現するために、光検知器２４がランプから発せられる光を検出し、その後その信号が処理され、そしてプローブを後退させる後退手段を具備するアクチュエータ２６へ送られる。ランプがその所望する目的のために使用された後、マイクロ波電力を取り去ることによりランプがオフとなる。ランプがオフのとき、電界放射源が確実にバルクヘッド領域に位置することが重要であり、それにより、ランプが次に始動するとき、始動電界が印加されるこの領域に位置する電流放出源を用いることができる。このことは、バルクヘッドをエンベロープ内の最も冷たい領域に配置することによりこの箇所における電界放射源の凝縮を促進することで実現できる。あるいは、重力によりすなわちバルクヘッドをエンベロープ内の最も低い領域に配置することによっても実現できる。上記以外の物質を電界放射源として用いることもできる。例えば、炭化ケイ素、炭素を、エンベロープの内面上のバルクヘッドに堆積させてもよい。とりわけ、フィルへの単純な添加、化学蒸着、及びイオン注入を含む種々の方法により行うことができる。図１には、マイクロ波エネルギーにより電力供給される無電極ランプを示したが、本発明は、Ｒ.Ｆ.エネルギーにより電力供給される無電極ランプにも同様に利用できることを注記する。さらに、棒状のランプ電球が示されているが、様々な形状に用いることができる。図２及び図３を参照すると、マイクロ波ランプは、金属製反射器３０及び金属製スクリーン３２からなるキャビティを有するように示されている。このキャビティは、マイクロ波に対して実質的に反射的であるが、紫外線に対しては実質的に透明である。電球３４はキャビティ内に位置し、その中にフィルを有するが、前述の通り、これは始動が困難である。図１に示す通り、電界放射源は、エンベロープの内側のバルクヘッド領域に位置している。バルクヘッド領域は、そこから延びるサイドアーム３６を有しており、これは図７に更に詳細に示される。エンベロープ及びサイドアームはともに、石英から作製可能である。サイドアームを取り囲みかつこれと同心的に、した環状ジャケット３８があり、その中には絶縁気体を格納している。好適例では、絶縁気体は六フッ化イオウ（ＳＦ₆）である。電極すなわちプローブ４０は、静止したサイドアーム/絶縁気体の管構造内を移動する。ランプ始動モードのときは、プローブが伸長位置にあってその先端が電球エンベロープに接触している。幾つかの実施例では、電極が電球の近傍に位置するのみでよい。しかしながら、更に厳しい始動条件に適用する場合には、高い始動電界が印加されるため、実際に接触していることが必要である。図５には、伸長位置にある電極が、より詳細に示され、一方、図６には、後退位置にある電極が示されている。後退位置では、電極先端が、キャビティ壁と殆ど同一平面にある。キャビティ壁により区切られる空間から電極をできるだけ後退させることが望ましい。なぜなら、電極がアンテナとして機能するので、電球へのマイクロ波電力の適切な結合が阻害されることになるからである。電極は、エア・シリンダ４２により動かされる。これは、一方向に圧力を作用させることにより電極を挿入させるか、または、反対方向に電極を後退させる形式のものである。エア・シリンダは、バネ付勢された嵌込み式ジョイント４４を介して作動する。嵌込み式ジョイント４４は、最小限の圧力でプローブを電球上に実際に接触させるべく配置されている。絶縁材料からなる円柱部材４６は電極と接続され、エア・シリンダにより開始された動きを電極に伝達する。絶縁フィン４８は、Ｇ−１０等の複合物から作製できる。作動中は、エア・ジェット６４からのエアを冷却することによりバルクヘッド領域を常に冷却する。さらに、電極４０は中空であるので、始動時にはその中を通って冷却流体例えば高圧エアが供給され、バルクヘッド及びサイドアームを冷やす。電極は、図８Ａ及び図８Ｂに更に詳細に示されており、破線は内壁を表す。電極は、端部に開口５０を有し、プローブ先端近傍の側壁に多数の開口を有する。これらにより、先端が電球エンベロープに接触したとき空気を逃がすことができる。中空電極を通してエアを供給することの更なる利点は、この領域からイオン化生成物を速やかに取り除くことにより、コロナ放電によって引き起こされる電極損傷を最小限とすることである。このことはまた、ステンレス鋼等の耐火性の低い材料で電極を作製できるという利点もある。取付具５４は、電極への高圧エア用のエア入口として設けられる。この取付具の背面上の領域５６は、電極へ供給される高電圧用の接点である。従って、この装置が作動する際には、ランプを始動させるためにエア・シリンダ４２が起動されてバネ付勢ジョイント４４を介して絶縁部材４２を動かす。絶縁部材４６は、電極に取り付けられている。プローブへの電圧が除かれた後、エア・シリンダ４２の更なる作動により絶縁部材４６は反対方向へ後退させられる。電極とマイクロ波キャビティの間のアーク放電を防止するために、電極は絶縁系に取り囲まれている。好適例では、厚壁の石英管（サイドアーム）３６が、電球の外壁に突き当てられ溶接されている。石英管は、絶縁系の第１層として機能するのみでなく、電極の実際的な機械的調整と長い移動距離を実現する。環状ジャケット２１は、サイドアーム３６上に嵌められている。本発明の好適例では、ジャケットには、六フッ化イオウ（ＳＦ₆）等の絶縁気体が充填されている。セラミック（アルミナ）等の固体、高分子固体（ＰＴＦＥ）、Fomblin（商標）若しくはKrytox（商標）等の高分子液体、流体（超純蒸留水）、または塩素若しくは一酸化炭素等の消子気体とすることもできる。別の実施例では、絶縁のために、装置全体を、紫外線透過性の高い絶縁耐力をもつ流体に浸漬してもよい。同心的に配置された電極１０、サイドアーム３６及びジャケット２１は、マイクロ波キャビティ２を貫通する。貫通部分におけるキャビティ縁は、貫通部分における電界応力を低減するべく、十分に大きな縁径となるような輪郭に形成されている。これは、コロナ放電によるジャケットへの損傷を防止する。ランプの主冷却エア及び局所的外部冷却ジェット６４は、溶接接合部の近傍からイオン化生成物を排除し易くする。これにより、溶接接合部とキャビティ壁の間に、損傷のおそれのあるアーク放電を発生させないようにする。好適例では、当業者には詳細に知られているＲ.Ｆ.電源が、約３００ワットで周波数２〜３MHzの約１００KVのパルスを供給する。図２及び図３を参照すると、電源は、高電圧プラズマ・スイッチング装置からなる「ギャップ」５８を用いている。概略すると、変圧器を介して配線電圧を昇圧してコンデンサ６０に用いる。そして、コンデンサ６０はそれを「ギャップ」へ供給する。「ギャップ」の出力は、自動変圧器６２の一次コイルへ供給され、更にその出力が電極へ与えられる。部品６５は、同調コンデンサである。この結果、バルクヘッド領域には、約５０MV/mの強度の電界が発生する。電界放射源が、ランプ作動中に確実にバルクヘッド領域に留まるようにするための手段が必要である。あるいは、電界放射源が移動した場合に、それを次の始動前に確実にバルクヘッド領域に戻すための手段が必要である。この目的のために、冷却エアが、中空電極を通してバルクヘッド領域へ供給される。任意であるが、始動時及び作動中にバルクヘッド領域へ冷却エアを供給するために、渦冷却器を用いてもよい。渦冷却器から送り込まれるエア・ノズル６４が、図２に示され、ほぼバルクヘッド領域に向けられていることがわかる。図３に示す渦冷却器６６は、入口６８からエアを送り込まれ、出口７０から熱いエアを出口７２から冷たいエアを放出する。出口７２は、導管（図示せず）を介してノズル６４と接続される。ランプ作動中に電界放射源がバルクヘッド領域から移動した場合、それを元に戻す方法がなければならない。本発明の一態様では、ランプが停止する前にフィルに対して熱パルスが与えられる。熱パルスにより物質の移動度が増すことによって、電界放射源として用いられる十分な量の物質をバルクヘッド領域へ戻すことができる。そして、バルクヘッドはエンベロープの最も冷たい部分に設定されているので、その物質はバルクヘッドにおいて凝縮することとなる。好適例においては、電球への主冷却を瞬間的に中断することにより、熱パルスが供給される。ランプが消えているとき（待機モード）、冷却エアが、所定の期間だけ、例えば５秒未満の間だけ瞬間的に中断される。この期間中はマイクロ波電力がオンであるが、（ランプが待機モードである限り）この期間の終わりにはオフとなり、電球への主冷却は元通りになる。図９は、反射器３０の構成を示す。特定のランプは２つのマグネトロンにより電力供給され、それぞれのマグネトロンは各末端に配置されているので、反射器の個々の末端には結合スロット８０及び８２が設けられている。複数の孔１００は、冷却エアを受け入れるためのものであり、環状ジャケット３８は開口１０２を通して入れられる。図１０は、１つのマグネトロン・ハウジング８３の側面図を示す。導波管へ冷却エアを受け入れるための冷却孔８５が設けられ、冷却エアは電球を冷却するべく結合スロットを通ってキャビティへ入る。エアは、円形開口９０を通って照射の真上へ送り込まれる。空圧制御されるフラップ９２は、熱パルスのためにエアの流れを停止させる。熱パルスは、空圧作動器９４を作動させることにより得られ、作動器９４が上方へ移動することによりフラップ９２を上へ動かして開口９０を閉じる。フラップ９２が開くと、エアは充填室を通りマグネトロンを通過させられる。エアは、マグネトロンから出た後、導波管成型物の孔８５及び反射器の孔を通ってマイクロ波キャビティ内へ入る。エアは、スクリーンを通ってこのシステムから出る。好適例では、エンベロープ内のフィルが、キセノン及び塩素からなるエキシマー形成フィルである。本発明により特に円滑に始動された例では、フィルが、室温において約１５３０torrのキセノンと、約７０torrの塩素を含んでいた。これは、高圧でありかつ陰電気性物質からなるという点で、フィルを始動させることが困難なものである。過剰な（化学量論的組成を超える）ハロゲンの利点は、それによりフィラメントの放電を抑制するとともに、更に短い波長で余分にエネルギーを供給するからである。好適例では、電界放射源がセシウムを含み、塩化セシウム（ＣｓＣｌ）の化合物である。特定の例では、約５〜２００mgのＣｓＣｌが含められる。セシウムの特定塩として選択されるものは、塩化物である。なぜなら、エキシマー放射は、塩化キセノンにより発生されるので、塩化セシウムがエキシマー放射のスペクトルに大きく寄与しないからである。一般的に、スペクトルに寄与しないように電界放射源を選択することが望ましい。このことは、電球壁の通常の作動温度で著しく気化したり運動したりしない十分に高い融点をもちかつ他のいずれの電球構成要素とも反応しないような電界放射源を選択することにより、実現される。あるいは、放射線が、関係するスペクトル域から大きく離れているかまたはその物質が完全にイオン化されるような電界放射源を選択することによっても実現される。さらに、この化合物は十分低い融点をもつものを選択すべきである。それにより、確実に点灯するために十分な量の化合物が、ランプ消灯時の熱パルスまたは他の熱発生機構により気化でき、バルクヘッドへ戻ることができる。一般に、前述の基準による通常の事例における化合物の選択は、本発明の一態様とみなされる。特定の例では、５８００ワットのマイクロ波電力が、上述のキセノンと塩素とＣｓＣｌを含有する電球へ与えられる。この電球は、長さ１０インチ、内径１５ mmである。得られるスペクトルは、図１２に示される。図１〜図１１の構成は、フィルの始動において多くの困難を有するランプに広く適用可能である。とりわけこれらには、様々な高圧の希ガス／ハロゲンの、ハロゲンのみの、及び希ガスのみのエキシマー（例えば、米国特許No.5,504,391を参照のこと）、金属／希ガス・エキシマー、キセノン化タリウム・エキシマー、水銀化タリウム・エキシマー、並びに様々な分子放射体を含むランプが含まれる。幾つかの形式のランプにおいては、高い始動電界を印加する開示の構造により、電界放射源の添加なしでランプを十分に始動させられるであろう。この後者の範鴫に含まれるランプは、高圧の希ガスのフィルを有しかつハロゲン化金属を含むこともある水銀ベースの紫外線ランプである。水銀ベースの紫外線ランプは、従来、数百torr未満程度の低圧の希ガスのフィルを格納している。希ガスの圧力を実質的に増すことにより、例えば、室温で約１気圧より大きくすることにより、実質的に更に大きな光出力を得ることができる。図２〜図９に示した始動電極及び関連する構成は、前述の高い始動電界を印加するために適用することができる。図１３は、室温で約１００〜２００torrの圧力のアルゴンガスを有する標準的な水銀ベースのランプの出力（実線）と、室温で約１９００torrの圧力のキセノンガスを有する相当するランプの出力（破線Ｂ）を比較した図である。後者は、本発明により始動させたものである。明らかなように、後者のランプの出力は、実質的に前者のランプの出力よりも大きい。以上、本発明により改良されたランプを開示した。本発明を、その好適例及び説明のための例に関連して説明したが、当業者によれば様々に変形されるであろう。従って、本発明は、請求の範囲により規定されるべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年４月１３日（１９９８．４．１３）【補正内容】明細書始動困難な無電極ランプを始動させる方法及び装置発明の分野本発明は、高圧無電極ランプ及び/または陰電気性フィル(fill)を内包するもの等、始動困難な無電極ランプを始動させることを目的とする。発明の背景無電極ランプは、通常、マイクロ波またはラジオ波（Ｒ.Ｆ.）電力により作動する。このようなランプの幾つか用途として、紫外線硬化、半導体処理、照明及び投影がある。無電極ランプは電極をもたないため、通常、電極を有するランプよりも始動が困難である。この理由の一つは、電極を有するランプを始動させるために、電極を取り巻く高電界により必要なイオン化を容易に実現できるからである。もちろん、無電極ランプでは、始動を支援するためのこのような電極の恩恵を受けられない。さらに、無電極ランプには、特に始動が困難な種類のものがある。この種類には、室温高圧での電球フィルが存在するランプが含まれ、その圧力が少なくとも１気圧であり及び／または本発明は、始動困難なフィルを実用的な手法で始動させる解決手段を提供する。本発明は、一般的に始動困難なフィルに適用可能であり、特に、高圧エキシマー形成フィルの始動に適用可能である。発明の概要本発明の一態様における、無電極ランプを始動させる方法においては、エンベロープとフィルとからなる電球が設けられ、電界放射源がエンベロープの内側の所定領域に配置され、電界放射源から十分に電界放射させられるエンベロープの該所定領域に電界が印加され、放電を維持するために十分なマイクロ波またはＲ .Ｆ.(高周波)電力がフィルへ接続される。本発明は、添付の図面を参照することによりさらに理解されるであろう。図１は、本発明の実施例の概略図である。図２は、本発明の実施例の側面図である。図３は、図２に示された実施例の前面図である。図４は、図２に示された実施例の頂面図である。図５は、伸長位置にある電極を示す図である。図６は、後退位置にある電極を示す図である。図７は、電球から伸びるサイドアームの詳細図である。図８Ａは、図７に示した電極の端面図である。図８Ｂは、図８Ａに示した電極の側面図である。これらの技術ではいずれも、表面ポテンシャル障壁を乗り越えられる十分なエネルギーをもつ電子のみが放出されるからである。セシウムを含む物質は、フィルに添加されるものとして上記のPCT公開No.93/2 1655に開示されているが、電界放射源としては用いられていない。それらは、電球の所定領域に位置しておらず、また、実質的な数の自由電子を発生させるプロセスである電界放射を生じさせるに十分な強度ではない。再び図１を参照すると、マイクロ波キャビティ壁の開口を通して延びるプローブ４０が設けられており、その先端１２は、エンベロープ４の近傍にある。好適例においては、先端１２が実際にエンベロープ壁に接触することにより、空気間隙が存在したとしてもアーク放電が起こらないようにする。Ｒ.Ｆ.(高周波)発振器１４からの一連のＲ.Ｆ.パルスは、始動時にプローブへ供給される。このプローブは、当該プローブとマイクロ波キャビティ壁及び／または電球との間のアーク放電を防止するための絶縁手段により取り囲まれている。本発明の好適例においては、この絶緑手段が、サイドアーム３６と称する石英製の厚壁の毛細管と、環状の絶縁ジャケット３８に格納された六フッ化イオウ（ＳＦ₆）等の絶縁気体２０を含む。電界放射源１３は、バルクヘッドとして知られるプローブの下領域にあたるエンベロープの内面上に配置される。先ず物質をフィル内に入れることによりこの領域に供給し、物質を十分に分解させ若しくは昇華させるべくエンベロープを加熱した後、優先的に冷却する。それにより、この物質をバルクヘッド領域において凝縮させる。これは、電球をランプに設置する前に行ってもよい。プローブにより印加される電界は、物質１３から電子を電界放射させるために十分な強度である。プローブからの電界に関係する電子とマイクロ波電界とが、ランプを始動させる。好適例では、Ｒ.Ｆ.パルスが、マイクロ波電界のピークと同期して印加される。ランプが始動した後、プローブへのＲ.Ｆ.電力の供給が止められる。その後、プローブは、ランプのエンベロープから後退させられ、キャビティの内側から外へ出される。これにより、キャビティ内のマイクロ波電界との衝突や干渉を避けられる。これを実現するために、光検知器２４がランプから発せられる光を検出し、その後その信号が処理され、そしてプローブを後退させる後退手段を具備するアクチュエータ２６へ送られる。ランプがその所望する目的のために使用された後、マイクロ波電力を取り去ることによりランプがオフとなる。ランプがオフのとき、電界放射源が確実にバルクヘッド領域に位置することが重要であり、それにより、ランプが次に始動するとき、始動電界が印加されるこの領域に位置する電流放出源を用いることができる。このことは、バルクヘッドをエンベロープ内の最も冷たい領域に配置することによりこの箇所における電界放射源の凝縮を促進することで実現できる。あるいは、重力によりすなわちバルクヘッドをエンベロープ内の最も低い領域に配置することによっても実現できる。上記以外の物質を電界放射源として用いることもできる。例えば、炭化ケイ素、炭素を、エンベロープの内面上のバルクヘッドに堆積させてもよい。とりわけ、フィルへの単純な添加、化学蒸着、及びイオン注入を含む種々の方法により行うことができる。図１には、マイクロ波エネルギーにより電力供給される無電極ランプを示したが、本発明は、Ｒ.Ｆ.エネルギーにより電力供給される無電極ランプにも同様に利用できることを注記する。さらに、棒状のランプ電球が示されているが、様々な形状に用いることができる。図２及び図３を参照すると、マイクロ波ランプは、金属製反射器３０（図２を参照）及び金属製スクリーン３２からなるキャビティを有するように示されている。このキャビティは、マイクロ波に対して実質的に反射的であるが、紫外線に対しては実質的に透明である。電球３４はキャビティ内に位置し、その中にフィルを有するが、前述の通り、これは始動が困難である。図１に示す通り、電界放射源は、エンベロープの内側のバルクヘッド領域に位置している。バルクヘッド領域は、そこから延びるサイドアーム３６を有しており、これは図７に更に詳細に示される。エンベロープ及びサイドアームはともに、石英から作製可能である。サイドアームを取り囲みかつこれと同心的に、した環状ジャケット３８（図２参照）があり、その中には絶縁気体を格納している。好適例では、絶縁気体は六フッ化イオウ（ＳＦ₆）である。電極すなわちプローブ４０は、静止したサイドアーム/絶縁気体の管構造内を移動する。ランプ始動モードのときは、プローブが伸長位置にあってその先端が電球エンベロープに接触している。幾つかの実施例では、電極が電球の近傍に位置するのみでよい。しかしながら、更に厳しい始動条件に適用する場合には、高い始動電界が印加されるため、実際に接触していることが必要である。図５には、伸長位置にある電極が、より詳細に示され、一方、図６には、後退位置にある電極が示されている。後退位置では、電極先端が、キャビティ壁と殆ど同一平面にある。キャビティ壁により区切られる空間から電極をできるだけ後退させることが望ましい。なぜなら、電極がアンテナとして機能するので、電球へのマイクロ波電力の適切な結合が阻害されることになるからである。図５及び図６を参照すると、電極は、エア・シリンダ４２により動かされる。これは、一方向に圧力を作用させることにより電極を挿入させるか、または、反対方向に電極を後退させる形式のものである。エア・シリンダは、バネ付勢された嵌込み式ジョイント４４を介して作動する。嵌込み式ジョイント４４は、最小限の圧力でプローブを電球上に実際に接触させるべく配置されている。絶縁材料からなる円柱部材４６は電極と接続され、エア・シリンダにより開始された動きを電極に伝達する。絶緑フィン４８は、Ｇ−１０（商標）として知られる高圧複合物であるガラス・エポキシ等から作製できる。作動中は、図２に最もよく示される通り、エア・ジェット６４からのエアを冷却することによりバルクヘッド領域を常に冷却する。さらに、電極４０は中空であるので、始動時にはその中を通って冷却流体例えば高圧エアが供給され、バルクヘッド及びサイドアームを冷やす。電極は、図８Ａ及び図８Ｂに更に詳細に示されており、破線は内壁を表す。電極は、端部に開口５０を有し、プローブ先端近傍の側壁に多数の開口５２を有する。これらにより、先端が電球エンベロープに接触したとき空気を逃がすことができる。中空電極を通してエアを供給することの更なる利点は、この領域からイオン化生成物を速やかに取り除くことにより、コロナ放電によって引き起こされる電極損傷を最小限とすることである。このことはまた、ステンレス鋼等の耐火性の低い材料で電極を作製できるという利点もある。取付具５４は、電極への高圧エア用のエア入口として設けられる。この取付具の背面上の領域５６は、電極へ供給される高電圧用の接点である。従って、この装置が作動する際には、ランプを始動させるためにエア・シリンダ４２が起動されてバネ付勢ジョイント４４を介して絶縁部材４６を動かす。絶緑部材４６は、電極に取り付けられている。プローブへの電圧が除かれた後、エア・シリンダ４２の更なる作動により絶縁部材４６は反対方向へ後退させられる。電極とマイクロ波キャビティの間のアーク放電を防止するために、電極は絶縁系に取り囲まれている。好適例では、厚壁の石英管（サイドアーム）３６が、電球の外壁に突き当てられ溶接されている。石英管は、絶緑系の第１層として機能するのみでなく、電極の実際的な機械的調整と長い移動距離を実現する。環状ジャケット３８は、サイドアーム３６上に嵌められている。本発明の好適例では、ジャケットには、六フッ化イオウ（ＳＦ₆）等の絶縁気体が充填されている。セラミック（アルミナ）等の固体、高分子固体（ＰＴＦＥ）、パーフルオロポリエーテル等の高分子液体、流体（超純蒸留水）、または塩素若しくは一酸化炭素等の消子気体とすることもできる。別の実施例では、絶縁のために、装置全体を、紫外線透過性の高い絶縁耐力をもつ流体に浸漬してもよい。同心的に配置された電極４０、サイドアーム３６及びジャケット３８は、マイクロ波キャビティ２を貫通する。貫通部分におけるキャビティ縁は、貫通部分における電界応力を低減するべく、十分に大きな縁径となるような輪郭に形成されている。これは、コロナ放電によるジャケットへの損傷を防止する。ランプの主冷却エア及び局所的外部冷却ジェット６４は、溶接接合部の近傍からイオン化生成物を排除し易くする。これにより、溶接接合部とキャビティ壁の間に、損傷のおそれのあるアーク放電を発生させないようにする。好適例では、当業者には詳細に知られているＲ.Ｆ.電源が、約３００ワットで周波数２〜３MHzの約１００KVのパルスを供給する。図２及び図３を参照すると、電源は、高電圧プラズマ・スイッチング装置からなる「ギャップ」５８を用いている。概略すると、変圧器６１を介して配線電圧を昇圧してコンデンサ６０に用いる。そして、コンデンサ６０はそれを「ギャップ」へ供給する。「ギャップ」の出力は、自動変圧器６２の一次コイルへ供給され、更にその出力が電極へ与えられる。部品６５は、同調コンデンサである。この結果、バルタヘッド領域には、約５０MV/mの強度の電界が発生する。電界放射源が、ランプ作動中に確実にバルクヘッド領域に留まるようにするための手段が必要である。あるいは、電界放射源が移動した場合に、それを次の始動前に確実にバルクヘッド領域に戻すための手段が必要である。この目的のために、冷却エアが、中空電極を通してバルクヘッド領域へ供給される。任意であるが、ランプの始動中及び定常状態の作動中の双方においてバルクヘッド領域へ冷却エアを供給するために、渦冷却器を用いてもよい。渦冷却器から送り込まれるエア・ノズル６４が、図２に示され、ほぼバルクヘッド領域に向けられていることがわかる。図３に示す渦冷却器６６は、入口６８からエアを送り込まれ、出口７０から熱いエアを出口７２から冷たいエアを放出する。出口７２は、導管（図示せず）を介してノズル６４と接続される。ランプ作動中に電界放射源がバルクヘッド領域から移動した場合、それを元に戻す方法がなければならない。本発明の一態様では、ランプが停止する前にフィルに対して熱パルスが与えられる。熱パルスにより物質の移動度が増すことによって、電界放射源として用いられる十分な量の物質をバルクヘッド領域へ戻すことができる。そして、バルクヘッドはエンベロープの最も冷たい部分に設定されているので、その物質はバルクヘッドにおいて凝縮することとなる。好適例においては、電球への主冷却を瞬間的に中断することにより、熱パルスが供給される。ランプが消えているとき（待機モード）、冷却エアが、所定の期間だけ、例えば５秒未満の間だけ瞬間的に中断される。この期間中はマイクロ波電力この化合物は十分低い融点をもつものを選択すべきである。それにより、確実に点灯するために十分な量の化合物が、ランプ消灯時の熱パルスまたは他の熱発生機構により気化でき、バルクヘッドへ戻ることができる。一般に、前述の基準による通常の事例における化合物の選択は、本発明の一態様とみなされる。特定の例では、５８００ワットのマイクロ波電力が、上述のキセノンと塩素とＣｓＣｌを含有する電球へ与えられる。この電球は、長さ１０インチ、内径１５ mmである。得られるスペクトルは、図１１に示されており、これはＸｅＣｌエキシマー・ランプのスペクトル図である。図１〜図１０の構成は、フィルの始動において多くの困難を有するランプに広く適用可能である。とりわけこれらには、様々な高圧の希ガス／ハロゲンの、ハロゲンのみの、及び希ガスのみのエキシマー（例えば、米国特許No.5,504,391を参照のこと）、金属／希ガス・エキシマー、キセノン化タリウム・エキシマー、水銀化タリウム・エキシマー、並びに様々な分子放射体を含むランプが含まれる。幾つかの形式のランプにおいては、高い始動電界を印加する開示の構造により、電界放射源の添加なしでランプを十分に始動させられるであろう。この後者の範鴫に含まれるランプは、高圧の希ガスのフィルを有しかつハロゲン化金属を含むこともある水銀ベースの紫外線ランプである。水銀ベースの紫外線ランプは、従来、数百torr未満程度の低圧の希ガスのフィルを格納している。希ガスの圧力を実質的に増すことにより、例えば、室温で約１気圧より大きくすることにより、実質的に更に大きな光出力を得ることができる。図２〜図９に示した始動電極及び関連する構成は、前述の高い始動電界を印加するために適用することができる。図１２は、室温で約１００〜２００torrの圧力のアルゴンガスを有する標準的な水銀ベースのランプの出力（実線Ａ）と、室温で約１９００torrの圧力のキセノンガスを有する相当するランプの出力（破線Ｂ）を比較した図である。後者は、本発明により始動させたものである。明らかなように、後者のランプの出力（破線Ｂ）は、実質的に前者のランプの出力（実線Ａ）よりも大きい。以上、本発明により改良されたランプを開示した。本発明を、その好適例及び説明のための例に関連して説明したが、当業者によれば様々に変形されるであろう。従って、本発明は、請求の範囲により規定されるべきである。請求の範囲１．無電極ランプにおいて、ａ）フィルを格納するエンベロープと、ｂ）前記ランプが始動されるとき、前記エンベロープの所定領域近傍に位置する始動電極と、ｃ）前記ランプの始動を容易にするべく、前記エンベロープの内側の前記所定領域上に配置される電界放射源と、ｄ）前記電界放射源から放射させ放電させるべく該電界放射源に対して電界を印加するために前記電極へ結合される始動電力源と、ｅ）放電を維持するべく前記フィルへ結合される励起電力源とを有する無電極ランプ。２．放電の熱で気化された後の該電界放射源を前記所定領域に再堆積させるべく、該所定領域へ送られる冷却流体の供給源をさらに有する請求項１のランプ。３．前記物質が、セシウム、ナトリウム、カリウム、及びルビジウムからなる群から選択される元素を含む請求項１のランプ。４．前記始動電極が、該始動電極が前記所定領域近傍に位置する始動モードと、該所定領域から離れて位置する作動モードとの間で切り換え可能である請求項１のランプ。５．前記ランプが消灯される前に前記フィルに熱パルスが与えられことにより、放電の熱で気化された後の前記物質が前記所定領域に再堆積される請求項１のランプ。６．前記始動モードにおける前記始動電極が、前記所定領域に接触する請求項４のランプ。７．空気の絶縁耐力よりも大きな絶縁耐力を有しかつ前記始動電極を取り巻く絶縁体をさらに有する請求項１のランプ。８．前記絶縁体が、環状ジャケットに格納された絶縁気体を含む請求項７のランプ。９．冷却流体の供給源へ接続するべく前記始動電極が中空である請求項１のランプ。１０．前記フィルが、室温で少なくとも１気圧の圧力を有する請求項１のランプ。１１．前記フィルが、エキシマー形成フィルである請求項１のランプ。１２．前記フィルがキセノン及び塩素をベースとし、前記物質が塩化セシウムを含む請求項１のランプ。１３．ａ）前記電極を取り巻く絶縁気体を有し、ｂ）前記電極が中空であり、ｃ）前記エンベロープの前記所定領域へ向かって前記電極内へ供給される冷却流体の供給源とを有する請求項１のランプ。１４．前記励起電力源がマイクロ波電力である請求項１のランプ。１５．開口を有するマイクロ波キャビティを有し、前記電極が前記開口を通って移動可能である請求項１４のランプ。１７．ａ）前記エンベロープへ取り付けられたサイドアームを有し、ｂ）前記プローブが前記サイドアーム内に配置され、ｃ）前記サイドアームを取り巻く環状絶縁ジャケットを有する請求項１のランプ。１８．ａ）前記キャビティを規定する筐体を有し、ｂ）前記筐体が開口を有し、該開口を通って前記プローブが第１の位置と第２の位置の間で移動可能である請求項１４のランプ。１９．ａ）冷却流体の供給源へ接続するべく前記プローブが中空であり、ｂ）前記プローブが、前記第１の位置にあるとき前記エンベロープに接触する先端を具備し、ｃ）前記先端が、複数の径方向に向いた流体流動用の開口を有する請求項１８のランプ。２０．前記絶縁体が、前記プローブを取り巻く絶縁気体を含む請求項１のランプ。２１．無電極ランプを始動させる方法において、ａ）エンベロープ及び該エンベロープ内の放電形成フィルからなる電球を設けるステップと、ｂ）前記エンベロープの内面上の所定領域に電界放射源を設けるステップと、ｃ）前記電界放射源から電界放射を生じさせて放電を発生させるべく前記所定の領域に電界を印加し、かつ、前記ランプが始動した後に該電界を停止させるステップと・ｄ）前記放電を維持するべく前記フィルへ電力源を結合させるステップとを有する無電極ランプの始動方法。２２．前記放電の熱で気化された後に前記電界放射源を前記所定領域に再堆積させるべく前記所定領域を好適に冷却するステップを有する請求項２１の方法。２３．前記ランプが消灯される前に、前記フィルに対して熱パルスを適用するステップをさらに含む請求項２１の方法。２４．前記フィルが、室温で少なくとも１気圧の圧力である請求項２１の方法。２５．前記電界放射源が、セシウム、ナトリウム、カリウム、及びルビジウムからなる群からの元素を含む請求項２１の方法。２６．前記電界放射源がセシウムを含む請求項２１の方法。【図１】【図２】【図３】【図４】【図５】【図６】【図７】【図８】【図９】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者セキック、ミオドラッグ米国、メリーランド州 20904 シルヴァー・スプリング、ターンストーン・コート 12130 【要約の続き】テップとを有する。

Claims

【特許請求の範囲】１．無電極ランプを始動させる方法において、エンベロープと該エンベロープ内の放電形成フィルとからなる電球を設けるステップと、前記エンベロープの内面の所定領域に電界放射源を配置するステップと、前記電界放射源から電界放射させるために十分な電界を前記エンベロープの前記所定領域に印加するステップと、放電を維持するために十分なマイクロ波電力またはＲ.Ｆ.電力を前記フィルへ結合させるステップとを有する無電極ランプの始動方法。２．前記電界放射源が、前記エンベロープの前記所定領域を好適に冷却することにより前記エンベロープの前記所定領域に配置させられる請求項１の方法。３．前記ランプが、前記マイクロ波またはＲ.Ｆ.電力を取り去ることにより消灯され、さらに前記電力を取り去る前に前記フィルに対して熱パルスを適用するステップを含む請求項２の方法。４．前記フィルが、室温にて少なくとも１気圧の圧力で前記エンベロープ内に存在する請求項１の方法。５．前記電界放射源が、セシウム、ナトリウム、カリウム、及びルビジウムからなる群から選択される陽イオンまたは元素を含む請求項１の方法。６．前記電界放射源が、セシウムを含む請求項５の方法。７．無電極ランプにおいて、フィルを格納するエンベロープと、前記ランプが始動されるとき、前記エンベロープの所定領域の近傍に位置する始動電極と、放電を維持するために十分なマイクロ波またはＲ.Ｆ.電力を前記フィルに対して結合させる励起電力手段と、前記ランプを容易に始動させるべく前記エンベロープの内側に格納される、セシウム、ナトリウム、カリウム、及びルビジウムからなる群から選択される元素を含む物質と、前記マイクロ波またはＲ.Ｆ.電力を取り去ったとき、前記物質を前記エンベロープの前記所定領域に確実に存在させる手段と、前記ランプを始動させるべく、前記物質に対して電界を印加するために前記電極へ電力を供給する手段と、前記ランプが始動した後、前記電極から電力を取り去る手段とを有する無電極ランプ。８．前記物質が電界放射源であり、かつ、前記電力を供給する手段が前記物質から電界放射を起こさせるために十分な電界を印加する請求項７のランプ。９．前記始動電極が、前記エンベロープの前記所定領域の近傍に位置する始動モードと前記近傍に位置しないランプ作動モードとの間で切り換え可能である請求項７または８のランプ。１０．前記物質を前記エンベロープの前記所定領域に確実に存在させる手段が、前記エンベロープの前記所定領域を好適に冷却する手段を有する請求項９のランプ。１１．前記物質を前記エンベロープの前記所定領域に確実に存在させる手段が、前記フィルに対して熱パルスを適用する手段を有する請求項１０のランプ。１２．前記ランプ始動モードにおいて、前記電極が前記エンベロープに接触する請求項７のランプ。１３．前記電極を取り巻く空気の絶縁耐力よりも大きな絶縁耐力を有する絶縁手段をさらに有する請求項７のランプ。１４．前記絶縁手段が、環状ジャケットに格納された絶縁気体を有する請求項１３のランプ。１５．前記電極が中空であり、更に前記中空電極内に冷却流体を供給する手段を有する請求項１４のランプ。１６．前記フィルの圧力が、室温において少なくとも１気圧である請求項７または８のランプ。１７．前記フィルが、エキシマー形成フィルである請求項７または８のランプ。１８．エキシマー・ランプにおいて、エキシマー形成フィルを含む無電極エンベロープと、前記エンベロープの前記所定領域の近傍に位置する始動モードと前記近傍に位置しないランプ作動モードとの間で切り換え可能である外部始動電極と、放電を維持するために十分なマイクロ波またはＲ.Ｆ.電力を前記フィルへ結合する励起電力手段と、前記ランプの始動を容易にするべく、前記エンベロープ内に格納され、かつ、セシウム、ナトリウム、カリウム、及びルビジウムからなる群から選択される元素を含む物質と、前記マイクロ波またはＲ.Ｆ.電力を取り去ったとき、前記物質を前記エンベロープの前記所定領域に確実に存在させる手段と、前記ランプ始動モードのとき、前記物質に対して電界を印加するために前記電極へ電力を供給する手段とを有するエキシマー・ランプ。１９．前記物質が電界放射源であり、かつ、前記電力を供給する手段が前記物質から電界放射を起こさせるために十分な電界を印加する請求項１８のランプ。２０．前記物質が、前記ランプによる照射の放電スペクトルに大きく寄与しない請求項１９のランプ。２１．前記物質がセシウムを含む請求項２０のランプ。２２．前記エキシマー形成フィルが特定のハロゲンを含み、かつ、前記物質が、セシウム、ナトリウム、カリウム及びルビジウムからなる群から選択された元素を含む化合物と前記特定のハロゲンである請求項２０のランプ。２３．前記エキシマー形成フィルがキセノン及び塩素をベースとし、かつ、前記物質が、塩化セシウムの形態である請求項２２のランプ。２４．前記電極を取り巻く絶縁気体をさらに含み、前記電極が中空であり、かつ、冷却流体が前記エンベロープの前記所定領域へ向かって前記中空電極へ供給される請求項１８または１９のランプ。２５．前記フィルがマイクロ波電力により励起される請求項１８または１９のランプ。２６．開口を具備するマイクロ波キャビティを有し、前記ランプ作動モードにあるとき、前記電極が前記開口を通って後退させられる請求項２５のランプ。２７．前記フィルの圧力が、室温において少なくとも１気圧である請求項１８または１９のランプ。２８．マイクロ波電力を供給される無電極ランプにおいて、マイクロ波キャビティと、前記キャビティ内に配置された放電形成フィルを格納するエンベロープと、前記キャビティへマイクロ波電力を結合させる手段と、前記エンベロープと接触する位置から前記エンベロープから離れた位置へと移動可能な金属製プローブと、前記プローブが前記エンベロープと接触しているとき、前記ランプを始動するべく前記プローブへ電力を供給する手段と、前記ランプが始動された後、前記プローブを前記エンベロープから離れた位置へ後退させる手段と、前記プローブと前記キャビティの間のアーク放電を防ぐべくこれらの間に配置され、空気の絶縁耐力よりも大きな絶縁耐力を有する絶縁手段とを有するマイクロ波電力を供給される無電極ランプ。２９．前記絶縁手段が、前記プローブを取り巻く絶縁気体を有する請求項２８のランプ。３０．前記絶縁手段が、前記エンベロープへ取り付けられかつ前記プローブを取り囲む絶縁性サイドアームをさらに含み、前記絶縁気体が、前記サイドアームを取り囲む環状絶縁ジャケットに封入されている請求項２９のランプ。３１．前記マイクロ波キャビティが、空間の境界を規定する筐体により設けられ、前記筐体が開口を有し、前記プローブを後退させる手段が前記開口を通して前記プローブを後退させるべく動作可能である請求項３０のランプ。３２．前記導電性プローブが中空であり、前記中空プローブを通り前記エンベロープへ向かって圧力下で冷却流体を流す手段をさらに有し、前記導電性プローブが該プローブの先端近傍にて径方向に向いた流体流通用の開口を有する複数の請求項３１のランプ。３３．ランプ電球において、エキシマー形成フィルを格納する無電極エンベロープを有し、かつ、該エンベロープの内側に配置された電界放射源を有するランプ電極。３４．前記エキシマー形成フィルがキセノン及び塩素であり、前記電界放射源が塩化セシウムである請求項３３のランプ電極。