JP2002168999A - Light radiation device using dielectric barrier discharge lamp - Google Patents
Light radiation device using dielectric barrier discharge lampInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、光化学反
応用の紫外線光源として使用される放電ランプの一種
で、誘電体バリヤ放電によってエキシマ分子を形成し、
このエキシマ分子から放射される光を利用するいわゆる
誘電体バリヤ放電ランプの改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, a kind of discharge lamp used as an ultraviolet light source for photochemical reaction, in which excimer molecules are formed by dielectric barrier discharge.
The present invention relates to an improvement of a so-called dielectric barrier discharge lamp using light emitted from the excimer molecule.
【０００２】[0002]
【従来の技術】本発明に関連した技術としては、例え
ば、特開平２−７３５３号があり、そこには、放電容器
にエキシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、誘電体
バリヤ放電（別名オゾナイザ放電あるいは無声放電。電
気学会発行改定新版「放電ハンドブック」平成１年６月
再版７刷発行第２６３ページ参照）によってエキシマ分
子を形成せしめ、このエキシマ分子から放射される光を
取り出す放射器、すなわち誘電体バリヤ放電ランプにつ
いて記載されている。そして、放電容器の形状は円筒状
であり、放電容器の少なくとも一部は誘電体バリア放電
を行う誘電体を兼ねており、この誘電体の少なくとも一
部はエキシマ分子から放射される真空紫外光（波長２０
０ｎｍ以下の光）に対して透光性であることが開示され
る。さらに、放電容器の外面には一方の電極として網状
電極が設けられた誘電体バリヤ放電ランプが記載されて
いる。このような誘電体バリヤ放電ランプは、従来の低
圧水銀放電ランプや高圧アーク放電ランプにはない種々
の特長、例えば、単一の波長の真空紫外光を強く放射す
るなどを有している。2. Description of the Related Art As a technique related to the present invention, there is, for example, JP-A-2-7353, in which a discharge vessel is filled with a discharge gas for forming excimer molecules, and a dielectric barrier discharge (also called a dielectric barrier discharge). Ozonizer discharge or silent discharge. An excimer molecule that forms excimer molecules according to the revised edition of the “Discharge Handbook” published by the Institute of Electrical Engineers of Japan, reprinted in June, 2001, 7th edition, page 263), and emits light emitted from these excimer molecules. A dielectric barrier discharge lamp is described. The shape of the discharge vessel is cylindrical, and at least a part of the discharge vessel also serves as a dielectric for performing a dielectric barrier discharge, and at least a part of the dielectric is a vacuum ultraviolet light ( Wavelength 20
(Light of 0 nm or less). Furthermore, a dielectric barrier discharge lamp in which a mesh electrode is provided as one electrode on the outer surface of the discharge vessel is described. Such a dielectric barrier discharge lamp has various features that are not present in conventional low-pressure mercury discharge lamps and high-pressure arc discharge lamps, such as strong emission of a single wavelength of vacuum ultraviolet light.
【０００３】また、このような誘電体バリア放電ランプ
を複数本並べた光照射装置が、例えば、特許第２８３６
０５８号などに開示され、図２にこの光照射装置を示し
ている。光照射装置１０の内部に誘電体バリア放電ラン
プ１（１ａ、１ｂ、１ｃ）が配置する。 そして、光照
射装置１０は、光取出窓１１と本体ケース１２と金属ブ
ロック１３より構成される。光取出窓１１は誘電体バリ
ア放電ランプ１から放射される真空紫外光を透過するも
ので、例えば合成石英ガラスから構成される。本体ケー
ス１２は、例えば、ステンレスからなるもので一方の側
壁にはガス導入口１２ａが、他方の側壁にはガス排出口
１２ｂが形成される。このガス導入口１２ａからは窒素
ガス等の不活性ガスが導入され、ガス排出口１２ｂから
残存していた酸素ガスとともに不活性ガスが排出され
る。A light irradiation apparatus in which a plurality of such dielectric barrier discharge lamps are arranged is disclosed in, for example, Japanese Patent No. 2836.
No. 058 and the like, and FIG. 2 shows this light irradiation device. The dielectric barrier discharge lamp 1 (1a, 1b, 1c) is arranged inside the light irradiation device 10. The light irradiation device 10 includes a light extraction window 11, a main body case 12, and a metal block 13. The light extraction window 11 transmits vacuum ultraviolet light emitted from the dielectric barrier discharge lamp 1 and is made of, for example, synthetic quartz glass. The main body case 12 is made of, for example, stainless steel and has a gas inlet 12a on one side wall and a gas outlet 12b on the other side wall. An inert gas such as nitrogen gas is introduced from the gas inlet 12a, and the inert gas is discharged from the gas outlet 12b together with the remaining oxygen gas.
【０００４】金属ブロックの内面には溝部（窪み部）１
４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）が形成される。各溝部は
放電ランプ１の半分（半円）もしくは半分以下の部分が
ほぼすっぽり嵌まる大きさを有しており、放電ランプと
同様に紙面手前方向に伸びて形成される。また、金属ブ
ロック１３には、各々の放電ランプ１（１ａ、１ｂ、１
ｃ）から貫通孔を介して光センサ１５（１５ａ、１５
ｂ、１５ｃ）が組み込まれる。この光センサ１５は放電
ランプ１からの放射光を検知するもので、貫通孔は例え
ば直径１０ｍｍ、長さ２０ｍｍ程度のものである。On the inner surface of the metal block, a groove (dent) 1 is formed.
4 (14a, 14b, 14c) are formed. Each groove has a size such that a half (semicircle) or less than half of the discharge lamp 1 fits almost completely, and is formed to extend in the front direction of the drawing like the discharge lamp. In addition, each of the discharge lamps 1 (1 a, 1 b, 1
c) through the through hole from the optical sensor 15 (15a, 15a).
b, 15c) are incorporated. The optical sensor 15 detects radiation light from the discharge lamp 1, and the through hole has a diameter of, for example, about 10 mm and a length of about 20 mm.
【０００５】金属ブロック１３の中には、冷却手段とし
て、水冷パイプ１６が埋設されており、この中を冷却水
が循環することで金属ブロック１３を効果的に冷却する
ことができる。金属ブロック１３の溝部１４には、放電
ランプ１の外面が接触して配置するので、金属ブロック
１３が冷却されると、放電ランプ１も冷却することが可
能になる。なお、放電ランプ１は放電容器の外面に電極
が配置されるため、金属ブロック１３の溝部１４と放電
ランプ１の電極が接触することになる。ここで、金属ブ
ロック１３を構成する材料としては、高い伝熱特性と加
工の容易性、さらには真空紫外光の高い反射特性からア
ルミニウムが採用される。A water cooling pipe 16 is buried in the metal block 13 as a cooling means, and the metal block 13 can be effectively cooled by circulating cooling water therein. Since the outer surface of the discharge lamp 1 is arranged in contact with the groove 14 of the metal block 13, when the metal block 13 is cooled, the discharge lamp 1 can also be cooled. Since the electrodes of the discharge lamp 1 are arranged on the outer surface of the discharge vessel, the grooves 14 of the metal block 13 and the electrodes of the discharge lamp 1 come into contact with each other. Here, as a material forming the metal block 13, aluminum is employed because of its high heat transfer characteristics and ease of processing, and further, its high vacuum ultraviolet light reflection characteristics.
【０００６】光取出窓１１の外側には、数ｍｍ程度に近
接した位置に処理物、例えば半導体ウエハーや液晶基板
が配置される。そして、放電ランプ１から放射される真
空紫外光（波長２００ｎｍ以下の光）が光取出窓１１を
透過して、処理物を照射することで表面改質等の処理が
行われるわけであるが、光取出窓１１と処理物との間に
介在する酸素に対して真空紫外光が照射することで酸素
からオゾンや活性酸素を発生させ、これらの協同作用に
よって改質処理をより効果的なものとすることができ
る。[0006] A processing object, for example, a semiconductor wafer or a liquid crystal substrate is arranged outside the light extraction window 11 at a position close to a few mm. Then, vacuum ultraviolet light (light having a wavelength of 200 nm or less) emitted from the discharge lamp 1 passes through the light extraction window 11 and irradiates the processing object, thereby performing a process such as surface modification. By irradiating vacuum ultraviolet light to oxygen interposed between the light extraction window 11 and the processing object, ozone and active oxygen are generated from oxygen, and the synergistic action of these makes the reforming process more effective. can do.
【０００７】ここで、金属ブロック１３は、前述のよう
にアルミニウムよりなるが、アルミニウムは酸化しやす
い性能から一般的にはその表面をアルマイト処理する場
合が多い。しかしながら、誘電体バリア放電ランプにお
いて、このようなアルマイト処理を施せば真空紫外光が
ほとんど反射しなくなり、放電ランプから放射される光
のうち金属ブロック１３で反射する光が十分に利用でき
なくなり、光の利用効率という点できわめて不経済な装
置になってしまう。その一方で、金属ブロックを構成す
るアルミニウムを酸化防止処理等することなしに、半導
体ウエハーや液晶基板などの表面改質処理を行うと、装
置稼動時間の経過とともに、アルミニウムの酸化現象が
原因して被処理物の改質効果が低下してしまうという問
題を発生させる。Here, the metal block 13 is made of aluminum as described above. However, the surface of the metal block 13 is generally subjected to alumite treatment because of its susceptibility to oxidation. However, in the dielectric barrier discharge lamp, if such alumite treatment is performed, the vacuum ultraviolet light hardly reflects, and the light reflected by the metal block 13 out of the light radiated from the discharge lamp cannot be used sufficiently, and This would be a very uneconomical device in terms of utilization efficiency. On the other hand, if the surface reforming treatment of a semiconductor wafer, a liquid crystal substrate, etc. is performed without performing the oxidation prevention treatment, etc., of the aluminum constituting the metal block, the oxidation of aluminum may occur due to the lapse of the operation time of the apparatus. This causes a problem that the effect of modifying the object to be treated is reduced.
【０００８】ここで、光処理装置１０の内部空間は、前
述のごとく、真空紫外光の酸素による減衰を防止するた
め窒素ガスなどの不活性ガスが導入して、内部空間を不
活性ガス雰囲気としている。しかし、このような不活性
ガスの導入は、被処理物の表面改質処理を行うとき、す
なわち、放電ランプを点灯させて装置を稼動させている
状態において行うだけであり、被処理物の処理を停止さ
せているときまで不活性ガスを導入しているわけではな
い。つまり、被処理物に対する処理を停止させている状
態においては、光処理装置の内部空間は酸素雰囲気にな
り、この状態が金属ブロックの酸化を招いているものと
考えられる。Here, as described above, an inert gas such as nitrogen gas is introduced into the internal space of the light processing device 10 to prevent the vacuum ultraviolet light from being attenuated by oxygen, and the internal space is made to have an inert gas atmosphere. I have. However, the introduction of such an inert gas is only performed when the surface modification processing of the processing target is performed, that is, in a state where the discharge lamp is turned on and the apparatus is operated. The inert gas is not introduced until the time when the gas is stopped. That is, in a state in which the processing of the object to be processed is stopped, the internal space of the optical processing apparatus is in an oxygen atmosphere, and this state is considered to cause oxidation of the metal block.
【０００９】また、このような誘電体バリア放電ランプ
を使った光処理装置は、放電ランプを冷却させるために
金属ブロックと放電ランプを接触させる構成を採用して
いる。これは誘電体バリア放電ランプが、通常の低圧放
電ランプ、高圧アーク放電ランプ、白熱ランプのように
容器そのものがそれほど高温にならないということ、お
よび、前述のように不活性ガス雰囲気の中でランプの冷
却機構を設けなければならないという極めて特殊な構成
から起因するものであり、これは誘電体バリア放電ラン
プの特有の構成がもたらす特有な事情であると考えられ
る。The light processing apparatus using such a dielectric barrier discharge lamp employs a structure in which a metal block is brought into contact with the discharge lamp in order to cool the discharge lamp. This means that the dielectric barrier discharge lamp does not have a very high temperature in the container itself as in ordinary low-pressure discharge lamps, high-pressure arc discharge lamps, and incandescent lamps. This is due to the very specific configuration in which a cooling mechanism must be provided, which is considered to be a specific situation caused by the specific configuration of the dielectric barrier discharge lamp.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、真空紫外光の光取出し効率が高い誘電体
バリア放電ランプを使った光処理装置を提供することで
ある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical processing apparatus using a dielectric barrier discharge lamp having a high vacuum ultraviolet light extraction efficiency.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明の光処理装置は、誘電体バリヤ放電によっ
て真空紫外光を放射する放電用ガスが充填された放電容
器の外面に一方の電極が設けられた誘電体バリア放電ラ
ンプと、この誘電体バリア放電ランプを溝部において支
持するとともに当該誘電体バリア放電ランプを冷却する
ための金属ブロックと、この金属ブロックを冷却する手
段とよりなり、さらに以下の特徴を有する。すなわち、
前記誘電体バリア放電ランプと前記金属ブロックの溝部
との間には、両者に接触して挟まれ、かつ、誘電体バリ
ア放電ランプ側の表面は真空紫外光の反射特性を有する
反射ミラーが着脱可能に配置していることである。In order to solve the above-mentioned problems, an optical processing apparatus according to the present invention comprises an outer surface of a discharge vessel filled with a discharge gas for emitting vacuum ultraviolet light by dielectric barrier discharge. A dielectric barrier discharge lamp provided with electrodes, a metal block for supporting the dielectric barrier discharge lamp in the groove and cooling the dielectric barrier discharge lamp, and means for cooling the metal block; Further, it has the following features. That is,
Between the dielectric barrier discharge lamp and the groove of the metal block, it is sandwiched in contact with both, and the surface on the dielectric barrier discharge lamp side has a detachable reflection mirror having a vacuum ultraviolet light reflection characteristic. It is to be arranged in.
【００１２】[0012]
【作用】このように本発明の誘電体バリア放電ランプを
使った光処理装置は、誘電体バリア放電ランプと金属ブ
ロックの溝部との間に、両者に接触して挟まれ、かつ、
誘電体バリア放電ランプ側の表面が真空紫外光に対する
反射特性を有する反射ミラーを着脱可能に配置している
ので、この反射ミラーの反射面が酸化して反射特性を劣
化させたとしても、容易に他の反射ミラーに交換するこ
とができる。さらに、この反射ミラーは着脱可能である
とともに、装置に装着させたときは誘電体バリア放電ラ
ンプと金属ブロックの溝部との間に、両者に接触して挟
まれているので、金属ブロックを介して誘電体バリア放
電ランプを容易に冷却することが可能になる。As described above, the light treatment apparatus using the dielectric barrier discharge lamp of the present invention is sandwiched between the dielectric barrier discharge lamp and the groove of the metal block in contact with both, and
Since the surface of the dielectric barrier discharge lamp side has a detachable reflection mirror having reflection characteristics for vacuum ultraviolet light, even if the reflection surface of this reflection mirror is oxidized to deteriorate the reflection characteristics, it can be easily removed. It can be replaced with another reflection mirror. Furthermore, this reflection mirror is detachable and, when mounted on the device, is sandwiched between the dielectric barrier discharge lamp and the groove of the metal block in contact with both, so that the reflection mirror is interposed therebetween. The dielectric barrier discharge lamp can be easily cooled.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１は本発明の誘電体バリア放電
ランプを使った光処理装置を示す。図２と同一番号は同
一の部材を示し、反射ミラー２０以外は基本的には同一
構造である。まず初めに、図４を使って誘電体バリア放
電ランプについて説明する。図４（ａ）は誘電体バリア
放電ランプの断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡーＡ’
における断面図である。FIG. 1 shows a light processing apparatus using a dielectric barrier discharge lamp according to the present invention. 2 denote the same members, and have basically the same structure except for the reflection mirror 20. First, the dielectric barrier discharge lamp will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a cross-sectional view of the dielectric barrier discharge lamp, and FIG.
FIG.
【００１４】誘電体バリア放電ランプ１は、全体形状が
円筒状であり、材質は誘電体バリア放電によって誘電体
として機能するとともに、真空紫外光を透過する合成石
英ガラスから構成される。放電ランプ１は内側管２と外
側管３が同軸に配置して二重円筒管を構成するととも
に、両端を閉じたことから内側管２と外側管３の間に放
電空間４が形成される。放電空間４には誘電体バリア放
電によってエキシマ分子を形成するとともに、このエキ
シマ分子から真空紫外光を放射する放電用ガス、例えば
キセノンガスが封入される。数値例をあげると、放電ラ
ンプ１は全長８００ｍｍ、外径２７ｍｍ、内側管２の外
径は１６ｍｍ、内側管２と外側管３の肉厚は１ｍｍであ
り、４００Ｗで点灯させる。The dielectric barrier discharge lamp 1 has a cylindrical shape as a whole, and is made of synthetic quartz glass that functions as a dielectric by dielectric barrier discharge and transmits vacuum ultraviolet light. In the discharge lamp 1, the inner tube 2 and the outer tube 3 are coaxially arranged to form a double cylindrical tube, and a discharge space 4 is formed between the inner tube 2 and the outer tube 3 because both ends are closed. In the discharge space 4, excimer molecules are formed by dielectric barrier discharge, and a discharge gas, for example, xenon gas, which emits vacuum ultraviolet light from the excimer molecules is sealed. As a numerical example, the discharge lamp 1 has a total length of 800 mm, an outer diameter of 27 mm, an outer diameter of the inner tube 2 of 16 mm, and a thickness of the inner tube 2 and the outer tube 3 of 1 mm.
【００１５】外側管３の外面には網状電極５が設けら
れ、内側管２の内部に他方の電極である内側電極６が設
けられる。網状電極５はシームレスに構成され、全体と
して伸縮性を有することから外側管３への密着性を良く
することができる。内側電極６はパイプ状、あるいは断
面において一部に切り欠きを有する概略Ｃ字状のもので
あり内側管２に密着するように設けられる。放電空間４
には必要に応じてゲッタが配置される。A reticulated electrode 5 is provided on the outer surface of the outer tube 3, and an inner electrode 6, which is the other electrode, is provided inside the inner tube 2. The reticulated electrode 5 is configured seamlessly and has elasticity as a whole, so that the adhesion to the outer tube 3 can be improved. The inner electrode 6 has a pipe shape or a substantially C-shape having a cutout in a section, and is provided so as to be in close contact with the inner tube 2. Discharge space 4
Getters are arranged as necessary.
【００１６】網状電極５、内側電極６の間には、図示略
の交流電源が接続され、これにより放電空間４にエキシ
マ分子が形成されて真空紫外光を発光する。放電用ガス
としてキセノンガスを使った場合は波長１７２ｎｍの光
を放射する。An AC power supply (not shown) is connected between the mesh electrode 5 and the inner electrode 6, whereby excimer molecules are formed in the discharge space 4 to emit vacuum ultraviolet light. When xenon gas is used as the discharge gas, light having a wavelength of 172 nm is emitted.
【００１７】図１に戻り、金属ブロック１３の溝部１４
には、この溝部１４の凹面形状に適合するような形状を
有する反射ミラー２０が設けられている。この反射ミラ
ー２０は、少なくとも放電ランプ１側の表面が光輝アル
ミニウムよりなり真空紫外光に対して高い反射率を示
す。反射ミラー２０は端縁に平面部２１を有し、金属ブ
ロック１３の内表面とネジ止めにより固定する。また、
図示略ではあるが、反射ミラー２０の頂部には開口を有
し、この開口を介して光センサ１５につながる。なお、
反射ミラー２０の金属ブロック１３への固定は、ネジを
使う構造には限定されるものではなく、例えば、止め具
のようなものを金属ブロック側に設けて、この止め具を
スライド式に可動させて反射ミラーを保持するような構
造であっても足りる。Returning to FIG. 1, the groove 14 of the metal block 13
Is provided with a reflection mirror 20 having a shape adapted to the concave shape of the groove 14. At least the surface of the reflection mirror 20 on the side of the discharge lamp 1 is made of bright aluminum and has a high reflectance to vacuum ultraviolet light. The reflection mirror 20 has a flat portion 21 at an end edge, and is fixed to the inner surface of the metal block 13 by screwing. Also,
Although not shown, an opening is provided at the top of the reflection mirror 20, and the reflection mirror 20 is connected to the optical sensor 15 through this opening. In addition,
The fixing of the reflection mirror 20 to the metal block 13 is not limited to a structure using screws. For example, a stopper such as a stopper is provided on the metal block side, and the stopper is slidably moved. A structure that holds the reflection mirror by itself is sufficient.
【００１８】図３は誘電体バリア放電ランプ１と反射ミ
ラー２０の状態を示すもので、（ａ）は誘電体バリア放
電ランプ１と反射ミラー２０を離した状態を示し、
（ｂ）は放電ランプ１と反射ミラー２０を組み合わせた
状態におけるＢーＢ’断面図を示す。（ａ）において、
放電ランプ１は端部に口金３０と段部３１を形成して、
この段部３１に反射ミラー２０が係合する構成となる。
なお、段部３１は、電極５の線径０．１〜０．２ｍｍ程
度の素線からなる網状のものであるため、反射ミラー２
０と電極５を直接接触させると、反射ミラー２０の端部
が網構造を傷める等の問題を解消するために設けるもの
であり、必ずしも必要なものではない。この段部３１と
反射ミラー２０の係合については、図５に示すように、
凹凸の構造を設けることもできる。これにより、反射ミ
ラー２０に平面部２１を設ける必要がなくなり、後述す
る反射ミラー２０の交換において、放電ランプ１を金属
ブロック１３から外した場合に反射ミラー２０だけが不
所望に落下するという問題を解決することができる。な
お、凹凸の構造は、図５とは反対に反射ミラー２０に凹
部構造を有し、段部３１に凸部を有する構造であっても
よい。FIG. 3 shows a state of the dielectric barrier discharge lamp 1 and the reflection mirror 20. FIG. 3A shows a state in which the dielectric barrier discharge lamp 1 and the reflection mirror 20 are separated from each other.
(B) is a cross-sectional view taken along the line BB 'in a state where the discharge lamp 1 and the reflection mirror 20 are combined. In (a),
The discharge lamp 1 has a base 30 and a step 31 at the end,
The reflection mirror 20 is engaged with the step 31.
In addition, since the step portion 31 is a net-like member made of a wire having a wire diameter of about 0.1 to 0.2 mm of the electrode 5, the reflection mirror 2
If the 0 and the electrode 5 are brought into direct contact, this is provided to solve the problem that the end of the reflection mirror 20 damages the net structure, etc., and is not always necessary. Regarding the engagement between the step portion 31 and the reflection mirror 20, as shown in FIG.
An uneven structure may be provided. As a result, it is not necessary to provide the flat portion 21 on the reflecting mirror 20, and when replacing the reflecting mirror 20 to be described later, only the reflecting mirror 20 undesirably falls when the discharge lamp 1 is removed from the metal block 13. Can be solved. In addition, the structure of the unevenness may be a structure in which the reflection mirror 20 has a concave structure and the step portion 31 has a convex structure, contrary to FIG.
【００１９】なお、反射ミラー２０は、全体をアルミニ
ウムで構成してもよいし、放電ランプ１と接触する面だ
け光輝アルミニウム処理を施してもよい。これは研磨加
工することや、蒸着などの方法で達成することができ
る。さらに、反射ミラーの特性は、放電ランプ１側の表
面が真空紫外光の反射特性を有していれば足り、必ずし
も光輝アルミニウムである必要はない。The reflection mirror 20 may be made of aluminum as a whole, or may be subjected to a luminous aluminum treatment only on the surface in contact with the discharge lamp 1. This can be achieved by a method such as polishing or vapor deposition. Further, the characteristics of the reflection mirror are sufficient if the surface on the discharge lamp 1 side has a reflection characteristic of vacuum ultraviolet light, and it is not always necessary to use bright aluminum.
【００２０】ここで、本発明の効果を確認するための実
験を行った。図１に示す光処理装置において、中央の放
電ランプ１ｂの真下であって、光取出窓１１の外面にセ
ンサを密着させて、放電ランプからの放射光を測定し
た。なお、放電ランプは前記００１４に開示したもので
あって、反射ミラー２０には光輝アルミニウムからなる
ものを使用した。また、比較のために反射ミラーを設け
ることなく、かつ、金属ブロックをアルマイト処理した
場合についてもセンサで光出力を測定した。この結果、
センサが受光した真空紫外光の光出力は、反射ミラーを
設けた場合が３６ｍＷ／ｃｍ2であったのに対して、反
射ミラーを設けていない場合は３１ｍＷ／ｃｍ2であっ
た。そして、本発明者はこれ以外の実験によっても本発
明の光照射装置は、反射ミラーを設けていない場合に比
べて光出力（真空紫外光）を１０％以上高く取出せるこ
とを確認している。Here, an experiment was conducted to confirm the effects of the present invention. In the light processing apparatus shown in FIG. 1, the sensor was brought into close contact with the outer surface of the light extraction window 11 directly below the central discharge lamp 1b, and the light emitted from the discharge lamp was measured. The discharge lamp is disclosed in the above-mentioned 0014, and the reflection mirror 20 is made of bright aluminum. Also, for comparison, the light output was measured by a sensor without providing a reflection mirror and when the metal block was subjected to alumite treatment. As a result,
The light output of the vacuum ultraviolet light sensor has received the case in which the reflection mirror Whereas was 36 mW / cm 2, when provided with no reflection mirror was 31 mW / cm 2. In addition, the present inventor has confirmed by other experiments that the light irradiation device of the present invention can extract a light output (vacuum ultraviolet light) 10% or more higher than the case where no reflection mirror is provided. .
【００２１】また、反射ミラーに対して部分的に反射特
性を持たせるように、例えば、特定部分のみ光輝アルミ
ニウム処理をする、することによって照射面における照
射強度の調整を図ることもできる。そして、ランプ端部
などランプ発光の弱い部分の光取出し効率をその他の部
分より高くすることにより全体の分布を均一にさせるこ
ともできる。In addition, the irradiation intensity on the irradiation surface can be adjusted by, for example, performing a luminous aluminum treatment only on a specific portion so that the reflection mirror has partial reflection characteristics. By making the light extraction efficiency of a portion where lamp light is weak such as a lamp end higher than that of other portions, the entire distribution can be made uniform.
【００２２】このような本発明の光処理装置によれば、
放電ランプ１から直接、光取出窓１１に照射する光だけ
でなく、反射ミラー２０による反射光も有効に利用する
ことができ、高い光取出し効率を達成することができ
る。また、反射ミラー２０の表面が酸化して反射特性が
低下した場合は、容易に反射ミラー２０を交換すること
ができる。さらには、反射ミラー２０は、放電ランプ１
と放電ランプ１を支持する金属ブロック１３の両者に接
触して挟まれるように配置するので金属ブロック１３の
冷却手段から放電ランプ１までの冷却を良好に行うこと
ができる。According to such an optical processing device of the present invention,
Not only the light directly irradiating the light extraction window 11 from the discharge lamp 1 but also the light reflected by the reflection mirror 20 can be effectively used, and high light extraction efficiency can be achieved. Further, when the surface of the reflection mirror 20 is oxidized and the reflection characteristics are deteriorated, the reflection mirror 20 can be easily replaced. Further, the reflection mirror 20 is provided for the discharge lamp 1.
The metal block 13 that supports the discharge lamp 1 is disposed so as to be in contact with and sandwiched between the metal block 13 and the metal block 13.
【図１】本発明の誘電体バリヤ放電ランプを使った光処
理装置を示す。FIG. 1 shows a light treatment apparatus using a dielectric barrier discharge lamp of the present invention.
【図２】従来の誘電体バリヤ放電ランプを使った光処理
装置を示す。FIG. 2 shows a light processing apparatus using a conventional dielectric barrier discharge lamp.
【図３】本発明の光処理装置における誘電体バリヤ放電
ランプと反射ミラーを示す。FIG. 3 shows a dielectric barrier discharge lamp and a reflection mirror in the light processing apparatus of the present invention.
【図４】誘電体バリヤ放電ランプの構成を示す。FIG. 4 shows a configuration of a dielectric barrier discharge lamp.
【図５】本発明の光処理装置における誘電体バリヤ放電
ランプと反射ミラーを示す。FIG. 5 shows a dielectric barrier discharge lamp and a reflection mirror in the light processing apparatus of the present invention.
１ 誘電体バリア放電ランプ ２ 内側管 ３ 外側管 ４ 放電空間 ５ 電極 ６ 電極 ７ 放電空間 １０ 光処理装置 １１ 光取出窓 １３ 金属ブロック １４ 溝部 ２０ 反射ミラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dielectric barrier discharge lamp 2 Inner tube 3 Outer tube 4 Discharge space 5 Electrode 6 Electrode 7 Discharge space 10 Light processing device 11 Light extraction window 13 Metal block 14 Groove 20 Reflection mirror
Claims (1)
射する放電用ガスが充填された放電容器の外面に一方の
電極が設けられた誘電体バリア放電ランプと、この誘電
体バリア放電ランプを溝部において支持するとともに当
該誘電体バリア放電ランプを冷却するための金属ブロッ
クと、この金属ブロックを冷却する手段とよりなる誘電
体バリヤ放電ランプを使った光照射装置において、 前記誘電体バリア放電ランプと前記金属ブロックの溝部
との間には、両者に接触して挟まれ、かつ、誘電体バリ
ア放電ランプ側の表面は真空紫外光に対する反射特性を
有する反射ミラーが着脱可能に配置することを特徴とす
る誘電体バリヤ放電ランプを使った光照射装置。1. A dielectric barrier discharge lamp in which one electrode is provided on an outer surface of a discharge vessel filled with a discharge gas for emitting vacuum ultraviolet light by dielectric barrier discharge, and a groove formed in the dielectric barrier discharge lamp. In a light irradiation device using a dielectric barrier discharge lamp comprising a metal block for supporting and cooling the dielectric barrier discharge lamp, and means for cooling the metal block, the dielectric barrier discharge lamp and the Between the groove of the metal block, is sandwiched in contact with both, and, on the surface of the dielectric barrier discharge lamp side, a reflection mirror having a reflection characteristic for vacuum ultraviolet light is detachably disposed. Light irradiation device using dielectric barrier discharge lamp.
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- 2000-11-30 JP JP2000364362A patent/JP3757790B2/en not_active Expired - Lifetime
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