JP2007335350A - 放電ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】 シリカガラス製のバルブの内面に紫外線散乱反射層が形成されてなり、紫外線散乱反射層がもろく剥がれることがなく、しかも、紫外線の放射効率の高い放電ランプを提供すること。
【解決手段】 放電ランプは、シリカガラスからなるバルブを具備してなり、バルブの内面に、シリカ粒子により形成された紫外線散乱反射層、あるいはシリカ粒子とシリカ粒子以外の紫外線散乱粒子とにより形成された紫外線散乱反射層が設けられていると共に、当該紫外線散乱反射層が設けられていない紫外線取り出し部がバルブの一部に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は放電ランプに関し、特に、紫外線を放射する放電ランプであって、紫外線を反射する層がバルブの内面に形成されてなる放電ランプに関する。

現在、紫外線を放射する放電ランプは種々の分野において利用されており、より高強度の紫外線を効率よく放射するために多くの試みがなされている。例えば特許文献１には、波長４００ｎｍ以下の紫外線を透過するガラスバルブを備え、このガラスバルブ内に一対の電極が封装されてなり、ガラスバルブの表面にアルミナ粒子を主体とする紫外線反射膜を有する反射型紫外線ランプが記載されている。この反射型紫外線ランプにおいては、紫外線反射膜を特定の厚み例えば１０〜２０μｍで形成することにより、近紫外線を効率よく反射して高い放射効率を得ることができる、とされている。

一般に、紫外線や真空紫外線を放射する放電ランプにおいては、シリカガラス製のバルブが広く用いられている。
しかしながら、上記のようなアルミナ粒子を主体とした紫外線反射膜をシリカガラス製のバルブの表面に形成すると、紫外線反射膜がもろく剥がれてしまいやすい、という問題がある。
また、紫外線反射膜または紫外線反射層を十分な反射機能を有するものとして構成するためには、比較的に厚みを大きくすることが必要とされるが、紫外線反射膜または紫外線反射層の厚みを大きくした場合には、バルブ形成材料との熱膨張率の差に起因して紫外線反射膜または紫外線反射層にひび割れが発生しやすい、という問題がある。

特許第２６２６１４４号公報

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、シリカガラス製のバルブに紫外線散乱反射層が形成されてなる放電ランプであって、紫外線散乱反射層がもろく剥がれることがなく、しかも、紫外線の放射効率の高い放電ランプを提供することを目的とする。

本発明の放電ランプは、シリカガラスからなるバルブを具備した放電ランプであって、 バルブの内面に、少なくともシリカ粒子を含む紫外線散乱粒子により形成された紫外線散乱反射層が設けられていると共に、当該紫外線散乱反射層が設けられていないことによりバルブの一部に紫外線取り出し部が形成されていることを特徴とする。

本発明の放電ランプにおいては、紫外線散乱反射層が、シリカ粒子と、シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子とにより形成されており、シリカ粒子を３０重量％以上含有するものであることが好ましい。

また、本発明の放電ランプは、シリカガラスからなるバルブを具備した放電ランプであって、
バルブの内面に、シリカガラス層内にシリカ粒子以外の紫外線散乱粒子が含有されてなる紫外線散乱反射層が設けられていると共に、当該紫外線散乱反射層が設けられていないことによりバルブの一部に紫外線取り出し部が形成されていることを特徴とする。

さらに、本発明の放電ランプにおいては、シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子としてセラミック粒子が用いられることが好ましい。

さらにまた、本発明の放電ランプにおいては、紫外線散乱反射層の厚みが３０〜３００μｍであることが好ましい。

本発明の放電ランプによれば、シリカガラス製のバルブの内面に紫外線散乱反射層が設けられ、当該紫外線散乱反射層が少なくともシリカ粒子を含む紫外線散乱粒子により形成された、凹凸のある光散乱面を構成するものであることにより、基本的には、バルブ内で発生した紫外線を当該紫外線散乱反射層によって確実に反射して紫外線取り出し部から放射することができると共にシリカガラス部分を透過することにより減衰される程度を小さく抑制することができるので、高い紫外線の放射効率を得ることができ、しかも、紫外線散乱反射層がシリカ粒子を主体としたものであることにより、バルブに対して高い親和性が得られるので、当該紫外線散乱反射層がもろく剥がれることがなく、紫外線散乱反射層を確実に形成することができると共に放電ランプを所期の性能が長時間の間にわたって維持されるものとして構成することができる。

紫外線散乱反射層がシリカ粒子とシリカ粒子以外の紫外線散乱粒子とにより形成されており、シリカ粒子を３０重量％以上含有しているものであることにより、当該紫外線散乱反射層をシリカガラス製のバルブに対して確実に付着させることができ、放電ランプを所期の性能を有するものとして確実に構成することができる。

また、本発明の放電ランプにおいては、紫外線散乱反射層がシリカガラス層内にシリカ粒子以外の紫外線散乱粒子が含有されてなるものにより構成されている場合においても、上記と同様の効果を得ることができる。

さらに、紫外線散乱反射層を構成するシリカ粒子以外の紫外線散乱粒子としてセラミック粒子が用いられていることにより、セラミック粒子はシリカ粒子よりも紫外線の反射率が高いので、より高い紫外線放射効率を得ることができる。

さらにまた、本発明の放電ランプによれば、紫外線散乱反射層をバルブに対して確実に付着させることができるので、紫外線散乱反射層の厚みを３０〜３００μｍといった比較的大きな厚みで形成することができ、これにより、所期の反射機能が確実に発現されてバルブ内で発生した紫外線を紫外線取り出し部から確実に放射することができ、従って、高い紫外線放射効率を確実に得ることができる。

本発明の放電ランプは、シリカガラス製のバルブの内表面に、シリカガラスを主体とする紫外線散乱反射層が設けられていると共に、紫外線散乱反射層が設けられていないことにより紫外線取り出し部がバルブの一部に形成されてなるものである。以下に、本発明が適用された放電ランプについて具体的に説明する。

図１は、本発明が適用された二重管構造のエキシマランプの一例における構成の概略を、管軸方向に沿って切断した状態で示す断面図であり、図２は、図１に示すエキシマランプの構成の概略を、管軸に直交する方向に沿って切断した状態で示す断面図である。
このエキシマランプ１０は、各々、シリカガラスよりなる円筒状の外側管１２および円筒状の内側管１３が同軸上に配置されると共に、両端部において溶融、接合されて外側管１２と内側管１３との間に環状の放電空間Ｓが形成されてなる二重管構造をなすバルブ１１を備えており、例えば金網などの導電性材料よりなるメッシュ状の外部電極１６が外側管１２の外周面に密接して設けられていると共に例えばアルミニウムよりなる内部電極１５が内側管１３の内周面に密接して設けられており、例えばキセノンガスなどの希ガスや、希ガスに塩素などのハロゲンガスを混合した放電ガスが放電空間Ｓ内に封入されて、構成されている。図１において、１７は、放電空間Ｓ内の一端部に設けられたゲッターであり、１８は、ランプ点灯用電源である。

このエキシマランプ１０においては、放電空間Ｓを形成する外側管１２の内面に、紫外線散乱反射層２０が設けられている。
紫外線散乱反射層２０は、例えば中心径が０．１〜１０μｍ、好ましくは１〜５μｍとなる粒子径分布を有するシリカ粒子により形成されてなり、凹凸のある光散乱面を有し、例えば１５０〜３７５ｎｍの波長域の紫外線に対して不透明すなわち紫外線散乱反射機能を備えている。ここに、『粒子径』とは、粒子の投影像を２本の平行線で挟んだとき、平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいい、『中心径』とは、累積度数分布において度数が最大となる粒子径をいう。
この紫外線散乱反射層２０は、エキシマランプ１０の管軸に直交する断面において、エキシマランプ１０の管軸を中心とした中心角θが例えば１８０°以上となる領域（外側管１２の内表面の半周以上の領域）にわたって形成されている。また、この紫外線散乱反射層２０が形成されてないことにより、放電空間Ｓ内で発生した紫外線を放射するための紫外線取り出し部１１Ａがバルブ１１の一部に形成されている。

このような紫外線散乱反射層２０は、例えばグリーンシートと呼ばれるフィルム状成形体を使用し、このグリーンシートを焼成することにより、形成することができる。
すなわち、先ず、シリカ粒子と、有機バインダーと、例えばアクリル系樹脂などの可塑剤および分散剤などとを溶剤に混合することにより得られるペーストを、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの有機フィルム構造体上に一定の厚みで流延し、溶剤を乾燥させてフィルム状としたグリーンシート状成形体を形成する。次に、このグリーンシート状成形体を孔付きステンレス製パイプに仮止めして、シリカガラス製の外側管１２内に挿入して配設し、グリーンシート状成形体を外側管１２の内面に接着転写した状態において、グリーンシート状成形体を焼成することにより外側管１２の内面に固着させ、これにより、シリカ粒子からなる紫外線散乱反射層２０を形成することができる。
焼成処理を行う際の処理条件としては、処理温度が例えば１１００〜１２００℃、処理時間が３０〜９０分間であることが好ましい。このような条件で熱処理が行われることにより、シリカ粒子のすべてが溶融してバルブ１１と一体化してしまうことがなく、十分な紫外線散乱反射機能を確実に得ることができる。

紫外線散乱反射層２０の厚みは、例えば３０〜３００μｍであることが好ましく、実際上、紫外線の直線透過率が例えば３％以下となる厚みとされている。これにより、所期の紫外線反射機能が確実に発現されて放電空間Ｓ内で発生した紫外線を紫外線取り出し部から放射することができ、従って、高い紫外線放射効率を確実に得ることができる。

以上において、紫外線散乱反射層２０はすべてのシリカ粒子がその形状が維持された状態で形成されている必要はなく、例えば粒子径が比較的大きなシリカ粒子のみによって凹凸のある光散乱面が構成されていてもよい。

上記エキシマランプ１０においては、内部電極１５および外部電極１６間にランプ点灯用電源１８から適正な大きさの電圧が印加されることにより放電空間Ｓ内においてエキシマ放電が生じ、これにより形成されたエキシマ分子から放射される紫外線が、直接的にあるいは紫外線散乱反射層２０によって反射されて、紫外線取り出し部１１Ａを介して放射される。

而して、例えば紫外線散乱反射層２０がバルブ１１の外表面に設けられている構成のものであれば、放電空間Ｓ内で発生した紫外線は、バルブ１１を構成するシリカガラス部分を透過して紫外線散乱反射層２０によって反射され、再びシリカガラス部分を透過して放電空間Ｓ内に戻され、その後、紫外線取り出し部１１Ａのシリカガラス部分を透過して外部に放射されることとなる。つまり、放電空間Ｓ内部で発生した紫外線がバルブ１１を構成するシリカガラスの肉厚中を３回透過することになり、シリカガラスを透過する度に紫外線が減衰されてしまう。
然るに、シリカガラス製のバルブ１１の内面に紫外線散乱反射層２０が設けられ、当該紫外線散乱反射層２０がシリカ粒子により形成された、凹凸のある光散乱面を構成するものであることにより、上記構成のエキシマランプ１０によれば、後述する実験例の結果から明らかなように、放電空間Ｓ内で発生した紫外線を確実に反射して紫外線取り出し部１１Ａから放射することができると共にシリカガラス部分を透過することによる紫外線の減衰の程度を小さく抑制することができ、高い紫外線の放射効率を得ることができる。
しかも、紫外線散乱反射層２０がシリカ粒子を主体としたものであることにより、バルブ１１に対して高い親和性が得られるので、当該紫外線散乱反射層２０がもろく剥がれることがなく、紫外線散乱反射層２０を確実に形成することができ、ランプを所期の性能が長時間の間にわたって維持されるものとして確実に構成することができる。

以上においては、紫外線散乱反射層２０がシリカ粒子のみにより形成されている構成のものについて説明したが、上記のような効果を一層確実に得ることができることから、紫外線散乱反射層２０は、シリカ粒子と他の紫外線散乱粒子とにより形成された構成とされていることが好ましい。
このような紫外線散乱反射層２０の構成について具体的に説明すると、シリカ粒子は中心径が例えば０．１〜１０μｍ、好ましくは１〜５μｍとなる粒子径分布を有するものであり、他の紫外線散乱粒子は中心径が例えば０．１〜３μｍとなる粒子径分布を有するものであり、シリカ粒子と他の紫外線散乱粒子とにより凹凸のある光散乱面が構成されている。

シリカ粒子以外の他の紫外線散乱粒子としては、例えばＺｎＳ、ＣｅＯ₃ 、ＺｒＯ₂ 、Ｙ₂ Ｏ₃ 、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、ＭＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＣｅＦ₃ 、ＬａＦ₃ 、ＢａＦ₂ 、ＣａＦ₂ 、ＭｇＦ₂ 、ＬｉＦ、ＮａＦなどのセラミック粒子を用いることができる。

この紫外線散乱反射層２０においては、シリカ粒子の割合が３０重量％以上とされていることが好ましい。シリカ粒子の割合が３０重量％以上であることにより、紫外線散乱反射層２０をバルブ１１に対して確実に付着させることができる。
また、紫外線散乱反射層２０の厚みは、例えば３０〜３００μｍであることが好ましく、実際上、紫外線の直線透過率が例えば３％以下となる厚みとされている。これにより、所期の紫外線反射機能が確実に発現されて放電空間Ｓ内で発生した紫外線を紫外線取り出し部１１Ａから確実に放射することができ、従って、高い紫外線放射効率を確実に得ることができる。

このような構成の紫外線散乱反射層２０についても、例えば上記と同様の方法により形成することができる。

上記構成の紫外線散乱反射層２０が設けられた放電ランプ、例えば図１および図２に示す二重管構造のエキシマランプ１０によれば、紫外線散乱反射層２０がシリカ粒子と他の紫外線散乱粒子とにより形成されていることにより、例えばセラミック粒子からなる他の紫外線散乱粒子がシリカ粒子よりも紫外線の反射効率の高いものであるので、放電空間Ｓ内で発生した紫外線を確実に反射して紫外線取り出し部１１Ａから放射することができ、高い紫外線の放射効率を得ることができる。しかも、紫外線散乱反射層２０がシリカ粒子を３０重量％以上含有しているものであることにより、紫外線散乱反射層２０をシリカガラス製のバルブ１１に対して確実に付着させることができ、ランプを所期の性能が長時間の間にわたって維持されるものとして構成することができる。

以上において、紫外線散乱反射層２０はすべてのシリカ粒子がその形状が維持された状態で形成されている必要はなく、例えばシリカ粒子が全て溶融された場合であっても、他の紫外線散乱粒子は紫外線散乱反射層２０中に分散された状態とされるため、紫外線散乱反射層２０を高い紫外線反射特性を有するものとして構成することができる。

また、本発明の放電ランプにおいては、紫外線散乱反射層２０は、シリカ粒子、またはシリカ粒子および他の紫外線散乱粒子を、熱処理により焼成することにより形成されてなるものに限定されるものではなく、例えばシリカガラス層中に上記において例示したセラミック粒子からなる他の紫外線散乱粒子が含有されてなるものにより構成することができる。
他の紫外線散乱粒子の含有割合は、例えば３０〜６５重量％であることが好ましい。これにより所期の紫外線反射機能を確実に得ることができると共に、紫外線散乱反射層２０を確実に形成することができる。

このような紫外線散乱反射層２０は、紫外線散乱粒子を例えばゲル状のＴＭＯＳ（Ｔｅｔｒａ−Ｍｅｔｏｘｙ−Ｏｘｙ−Ｓｉｌａｎｅ）中に混濁させてスラリーを調製し、これを外側管１２の内面に浸透させるなどして塗布して例えばキセノンエキシマランプからの光を照射する処理を、必要に応じて繰り返し行うことにより、形成することができる。
この紫外線散乱反射層２０においては、例えばシリカガラス層の内部であって外側管１２側には比較的大きな粒径の紫外線散乱粒子が存在し、放電空間側には比較的に細かい紫外線散乱粒子が存在する状態とされている。
紫外線散乱反射層２０の厚みは、例えば３０〜３００μｍであることが好ましく、実際上、紫外線の直線透過率が例えば３％以下となる厚みとされている。

このような構成の紫外線散乱反射層２０が設けられてなる放電ランプによっても、上記と同様の効果を得ることができる。

以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
＜実験例１＞
図１および図２に示す構成に従って、粒子の成分比が下記表１に従って変更された紫外線散乱反射層（２０）が設けられた３本の二重管構造のエキシマランプ（１０）および紫外線散乱反射層を有さない参照用のエキシマランプを作製した。各々のエキシマランプは、全長が３００ｍｍ、外側管（１２）の内径が約２４．５ｍｍ、内側管（１３）の外径が１８ｍｍであり、放電用ガスとしてキセノンガスを用い、その封入量を４００Ｔｏｒｒとした。
また、紫外線散乱反射層（２０）は、エキシマランプの管軸に直交する断面において、エキシマランプの管軸を中心とした中心角（θ）が１８０°（外側管の内表面の半周）となる領域にわたって、上述したグリーンシート（フィルム状成形体）を使用した方法により、５０μｍの厚みで形成した。グリーンシートを焼成する際の処理温度は１１５０℃とした。紫外線散乱反射層の構成材料（出発原料）であるシリカ粒子は粒子径が０．５〜５μｍの範囲内にあり、中心径が３μｍであるものであり、アルミナ粒子（他の紫外線散乱粒子）は粒子径が０．１〜３μｍの範囲内にあり、中心径が１μｍであるものである。

図３に示すように、内面が反射防止フィルム３３により覆われたアルミボックス３０の中に、外面が反射防止フィルム３３で覆われた冷却ブロック３１を配置すると共に、エキシマランプ１０を、紫外線散乱反射層２０が冷却ブロック３１側に位置される状態（紫外線取り出し部１１Ａが上方側に位置される状態）で、冷却ブロック３１上に配置し、アルミボックス３０の上方開口を、アルミボックス３０内に例えばＮ_２ガスを充填した状態で、ガラス板３２により気密に閉塞し、エキシマランプ１０に対向する位置に配置した紫外線照度計３４によって、エキシマランプ１０から放射される１５０〜２００ｎｍの波長域の紫外線の照度測定を、作製した各々のエキシマランプについて行った。結果を表１に示す。また、表１には、紫外線散乱反射層を有さないエキシマランプにおける紫外線照度に対する相対値（相対紫外線照度）が示してある。
ここに、エキシマランプ１０の外側管１２から紫外線照度計３４までの距離は３３ｍｍであり、エキシマランプ１０は、放電空間Ｓの体積１ｃｍ³ あたりの入力が約１Ｗとなる条件で点灯した。なお、紫外線散乱反射層を有さないエキシマランプの配置方法は特に制限されず、任意の方向を冷却ボックス３１側に向けて配置した。

＜参考実験例１＞
粒子径が０．１〜３μｍの範囲内にあり、中心径が１μｍであるアルミナ粒子を用い、アルミナ粒子のみからなる紫外線散乱反射層をバルブを構成する外側管の内面に形成しようとしたところ、アルミナ粒子を含むフィルム状成形体をシリカガラス製のバルブに付着させることができず、紫外線散乱反射層を形成することができなかった。

＜参考実験例２＞
粒子径が０．５〜５μｍの範囲内にあり、中心径が３μｍであるシリカ粒子と、粒子径が０．１〜３μｍの範囲内にあり、中心径が１μｍであるアルミナ粒子とからなり、シリカ粒子を２０重量％、アルミナ粒子を８０重量％の割合で含有する紫外線散乱反射層をバルブを構成する外側管の内面に形成しようとしたところ、フィルム状成形体をシリカガラス製のバルブに付着させることができず、紫外線散乱反射層を形成することができなかった。

以上の結果から明らかなように、シリカ粒子のみからなる紫外線散乱反射層またはシリカ粒子および他の紫外線散乱粒子であるアルミナ粒子からなる紫外線散乱反射層が設けられてなる本発明に係るエキシマランプによれば、紫外線散乱反射層を有さないエキシマランプに比して高い紫外線放射効率が得られることが確認された。
特に、シリカ粒子およびアルミナ粒子からなり、シリカ粒子を３０％以上含有している紫外線散乱反射層が設けられたエキシマランプによれば、一層高い紫外線放射効率が得られることが確認された。

＜実験例２＞
図１および図２に示す構成に従って、厚みが下記表２に従って変更された、シリカ粒子のみからなる紫外線散乱反射層が設けられた５本の二重管構造のエキシマランプを作製した。各々のエキシマランプは、紫外線散乱反射層の構成が異なることの他は、実験例１において作製したものと同一の構成を有する。
また、紫外線散乱反射層の構成材料（出発原料）であるシリカ粒子は粒子径が０．５〜５μｍの範囲内にあり、中心径が３μｍであるものである。
作製した５本のエキシマランプの各々について、実験例１と同様の方法により紫外線照度の測定を行った。結果を下記表２に示す。

以上の結果から明らかなように、紫外線散乱反射層の厚みが大きくなるに従って紫外線放射効率が高くなり、紫外線散乱反射層の厚みが３０μｍ以上である場合には、紫外線照度が２割以上高くなり、紫外線散乱反射層の所期の効果が十分に発現されることが確認された。

また、紫外線散乱反射層の構成材料として、粒子径が０．５〜８μｍの範囲内にあり、中心径が５μｍであるシリカ粒子を用いて紫外線散乱反射層を形成し、上記と同様の実験を行ったところ、上記と同様の結果が得られ、紫外線散乱反射層の厚みを３０μｍ以上とすることにより、高い効率で紫外線を放射できることが確認された。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、本発明は、上記の二重管構造のエキシマランプに限定されず、例えば図４および図５に示すような角型のエキシマランプや、図６に示すようなショートアークランプなどに適用することができることは言うまでもない。

図４および図５に示すエキシマランプ４０は、例えば合成シリカガラスよりなる断面形状が方形状の長尺なバルブ４１を備えてなり、このバルブ４１の互いに対向する側壁の各々の外表面に金属よりなる板状の電極４２がバルブ４１の管軸方向に延びるよう配設されていると共に、バルブ４１内に放電用ガスであるキセノンガスが充填されて、構成されている。図４および図５において、４３は、例えばアルミニウムとジルコニウムの合金よりなるゲッター、４４は排気管、４５はランプ点灯用電源である。
このエキシマランプ４０においては、バルブ４１の管軸方向の両端壁の内面およびバルブ４１の管軸方向に延びる側壁のうち３つの側壁の内面に、上記紫外線散乱反射層５０が形成されており、この紫外線散乱反射層５０が形成されてないことにより紫外線取り出し部４１Ａがバルブ４１の一部（図４および図５においては下方部）に形成されている。
このエキシマランプ４０の一構成例を示すと、バルブ４１の全長が１５０ｍｍ、縦方向（図５において上下方向）の寸法が３４ｍｍ、横方向（図５において左右方向）の寸法が１４ｍｍ、肉厚が２ｍｍである。また、紫外線散乱反射層５０の厚みは例えば５０μｍである。

このような構成のエキシマランプ４０においても、上記二重管構造のエキシマランプ１０と同様の効果、すなわちバルブ４１内で発生した紫外線を確実に反射して紫外線取り出し部４１Ａから放射することができると共にシリカガラス部分を透過することによる紫外線の減衰の程度を小さく抑制することができ、高い紫外線の放射効率を得ることができ、しかも、紫外線散乱反射層５０がシリカ粒子を主体としたものであることにより、バルブ４１に対して高い親和性が得られるので、当該紫外線散乱反射層５０がもろく剥がれることがなく、所期の性能を長時間の間にわたって維持することができる。

また、図６に示すショートアークランプ６０は、例えばリフレクタ７０と組み合わされて光源装置を構成した状態で使用されるものであって、内部に略楕円球形状の放電空間Ｓを形成する膨出部６２およびこの膨出部６２の両端に連続して外方に伸びる封止部６３，６３を有する、シリカガラスよりなるバルブ６１を備えてなり、このバルブ６１の内部に、陰極６４と陽極６５とが対向配置されると共に少なくとも希ガスが適宜の量で封入されて、構成されている。ここに、バルブ６１内に封入される希ガスとしては、例えばキセノン、クリプトン、アルゴンなどを例示することができる。なお、同図６において、６８は、封止部６３の外端部に設けられた口金である。
このショートアークランプ６０は、陰極６４が陽極６５より前方（図において右方）に位置し、そのアーク方向がリフレクタ７０の光軸に一致し、アーク中心Ｃがリフレクタ７０の焦点に一致する状態でリフレクタ７０内に組み込まれており、リフレクタ７０の開口縁上の任意の点とアーク中心Ｃとを結ぶ仮想直線Ｌを想定するとき、当該仮想直線Ｌより光照射方向前方に位置する膨出部６２の内面に、上記紫外線散乱反射層７５が形成されている。また、紫外線散乱反射層７５が形成されていない紫外線取り出し部６１Ａがバルブ６１に形成されている。

上記構成のショートアークランプ６０においても、上記二重管構造のエキシマランプ１０と同様の効果、すなわちバルブ６１内で発生した紫外線を紫外線散乱反射層７５によって確実に反射して紫外線取り出し部６１Ａから放射することができると共にシリカガラス部分を透過することによる紫外線の減衰の程度を小さく抑制することができ、高い紫外線の放射効率を得ることができ、しかも、紫外線散乱反射層７５がシリカ粒子を主体としたものであることにより、バルブ６１に対して高い親和性が得られるので、当該紫外線散乱反射層７５がもろく剥がれることがなく、所期の性能を長時間の間にわたって維持することができる。

本発明が適用された二重管構造のエキシマランプの一例における構成の概略を、管軸方向に沿って切断した状態で示す断面図である。 図１に示すエキシマランプの構成の概略を、管軸に直交する方向に沿って切断した状態で示す断面図である。 本発明による効果を確認するために行った実験例において用いた測定系を説明するための断面図である。 本発明の放電ランプの他の構成例を概略的に示す断面図である。 図４に示す放電ランプの構成を、バルブの管軸に対して直交方向に沿って切断した状態で示す断面図である。 本発明の放電ランプのさらに他の構成例を概略的に示す断面図である。

符号の説明

１０ エキシマランプ
１１ バルブ
１１Ａ 紫外線取り出し部
１２ 外側管
１３ 内側管
Ｓ 放電空間
１５ 内部電極
１６ 外部電極
１７ ゲッター
１８ 電源
２０ 紫外線散乱反射層
３０ アルミボックス
３１ 冷却ブロック
３２ ガラス板
３３ 反射防止フィルム
３４ 紫外線照度計
４０ エキシマランプ
４１ バルブ
４１Ａ 紫外線取り出し部
４２ 電極
４３ ゲッター
４４ 排気管
４５ 電源
５０ 紫外線散乱反射層
６０ ショートアークランプ
６１ バルブ
６１Ａ 紫外線取り出し部
６２ 膨出部
６３ 封止部
６４ 陰極
６５ 陽極
６８ 口金
７０ リフレクタ
７５ 紫外線散乱反射層

Claims (5)

1. シリカガラスからなるバルブを具備した放電ランプであって、
   バルブの内面に、少なくともシリカ粒子を含む紫外線散乱粒子により形成された紫外線散乱反射層が設けられていると共に、当該紫外線散乱反射層が設けられていないことによりバルブの一部に紫外線取り出し部が形成されていることを特徴とする放電ランプ。
2. 紫外線散乱反射層は、シリカ粒子と、シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子とにより形成されており、シリカ粒子を３０重量％以上含有するものであることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ。
3. シリカガラスからなるバルブを具備した放電ランプであって、
   バルブの内面に、シリカガラス層内にシリカ粒子以外の紫外線散乱粒子が含有されてなる紫外線散乱反射層が設けられていると共に、当該紫外線散乱反射層が設けられていないことによりバルブの一部に紫外線取り出し部が形成されていることを特徴とする放電ランプ。
4. シリカ粒子以外の紫外線散乱粒子がセラミック粒子であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の放電ランプ。
5. 紫外線散乱反射層の厚みが３０〜３００μｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の放電ランプ。