JP2022098418A - 発光封体、発光ユニット及び光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】寿命が向上された発光封体、発光ユニット及び光源装置を提供する。【解決手段】発光封体は、内部空間に放電ガスを収容すると共に、放電ガス中に発生したプラズマを維持するためのレーザ光である第１光が入射する第１窓部、及び、プラズマからの光である第２光が出射する第２窓部を有する筐体を備える。筐体は、内部空間に対して区画されると共に、第１窓部及び第２窓部の少なくとも一方に向かって延在する少なくとも１つの延在空間を有する。【選択図】図６

Description

本開示の一側面は、発光封体、発光ユニット及び光源装置に関する。

放電ガス中に発生したプラズマがレーザ光の照射により維持され、プラズマからの光が出力光として出力される光源として、レーザ励起光源がある。特許文献１に記載のレーザ励起光源では、放電ガスを収容する本体部に、レーザ光が透過する光入射窓と、出力光が透過する光出射窓とが設けられている。

米国２０１９／４５６１５号公報

上述したようなレーザ励起光源を駆動し続けると、窓部上に異物が見られるようになることがある。窓部上の異物は、窓部の汚れとなってレーザ光又は出射光の透過を阻害し、結果として所望の出力が得られず、寿命が短くなってしまう場合がある。レーザ励起光源の寿命の向上のためには、このような異物を抑制することが求められる。

本開示の一側面は、寿命が向上された発光封体、発光ユニット及び光源装置を提供することを目的とする。

本開示の一側面に係る発光封体は、内部空間に放電ガスを収容すると共に、放電ガス中に発生したプラズマを維持するためのレーザ光である第１光が入射する第１窓部、及び、プラズマからの光である第２光が出射する第２窓部を有する筐体を備え、筐体は、内部空間に対して区画されると共に、第１窓部及び第２窓部の少なくとも一方に向かって延在する少なくとも１つの延在空間を有する。

この発光封体では、筐体は、内部空間に対して区画されると共に、第１窓部及び第２窓部の少なくとも一方に向かって延在する少なくとも１つの延在空間を有する。これにより、例えば、延在空間に流体を供給することで、第１窓部及び第２窓部の少なくとも一方に流体を供給することができ、異物の付着又は発生を抑制することができる。その結果、窓部の汚れに起因する寿命の低下を抑制し、発光封体の寿命を向上することができる。

筐体の外面には、第１窓部及び第２窓部の少なくとも一方に向かって延在する少なくとも１つの溝が形成されており、延在空間は、少なくとも１つの溝によって構成されていてもよい。この場合、延在空間を容易に形成することができる。

少なくとも１つの溝は、一対の溝を含み、一対の溝は、第１窓部及び第２窓部の少なくとも一方を挟み込むように形成されていてもよい。この場合、第１窓部及び第２窓部の少なくとも一方に流体を効率的に供給することができる。

一対の溝は、同一の直線上に位置していてもよい。この場合、第１窓部及び第２窓部の少なくとも一方に流体を一層効率的に供給することができる。

一対の溝の各々は、第１窓部及び第２窓部の少なくとも一方から筐体の外面の縁に至るように延在するように形成されていてもよい。この場合、溝部への流体の導入が容易となる。

第１窓部は、筐体に形成された第１開口と、第１開口を気密に封止し、第１光を透過させる第１窓部材と、を有し、第２窓部は、筐体に形成された第２開口と、第２開口を気密に封止し、第２光を透過させる第２窓部材と、を有し、延在空間は、第１開口及び第２開口の少なくとも一方に連通するように形成されていてもよい。この場合、第１窓部材および第２窓部材の少なくとも一方に対して、流体を効率的に供給することができる。

第１窓部材及び第２窓部材の各々は、接合材により筐体に気密に固定されていてもよい。この場合、より確実に第１窓部材及び第２窓部材の各々を筐体に良好に固定することができる。

接合材は、金属ロウ材であってもよい。この場合、第１窓部材及び第２窓部材の各々を筐体に一層良好に固定することができる。

金属ロウ材は、チタンがドープされた銀ロウであってもよい。この場合、第１窓部材及び第２窓部材の各々を筐体により一層良好に固定することができる。

第１窓部材と筐体との間の第１接合箇所、及び第２窓部材と筐体との間の第２接合箇所の少なくとも一方には、接合材を覆う保護層が設けられていてもよい。この場合、保護層によって接合材を遮蔽することができ、例えば接合材の構成成分の酸化を抑制することができる。その結果、特に異物の原因が接合材の構成成分である場合には、異物の付着又は発生を抑制することができる。その結果、窓部の汚れに起因する寿命の低下を抑制し、発光封体の寿命を向上することができる。

第１窓部は、筐体に気密に固定された第１枠部材を更に有し、第２窓部は、筐体に気密に固定された第２枠部材を更に有し、第１窓部材は、第１枠部材に気密に接合され、第１枠部材を介して筐体に気密に固定されており、第２窓部材は、第２枠部材に気密に接合され、第２枠部材を介して筐体に気密に固定されていてもよい。この場合、第１窓部材及び第２窓部材の各々を筐体に良好に固定することができる。

本開示の一側面に係る光源装置は、上記発光封体と、第１光を第１窓部に入射させる光導入部と、を備える。この光源装置によれば、上述した理由により、発光封体の寿命を向上することができる。

本開示の一側面に係る発光ユニットは、発光封体と、発光封体を収容するケースと、を備え、発光封体は、放電ガスを収容すると共に、放電ガス中に発生したプラズマを維持するためのレーザ光である第１光が入射する第１窓部、及び、プラズマからの光である第２光が出射する第２窓部を有する筐体を備え、筐体は、ケースに固定されており、筐体とケースとの間には、流体を供給するための流路が備えられ、流路は、第１窓部及び第２窓部の少なくとも一方に向かって延在している。

この発光ユニットでは、筐体とケースとの間に、第１窓部及び第２窓部の少なくとも一方に向かって延在する流路が備えられている。これにより、流路に流体を供給することで、第１窓部及び第２窓部の少なくとも一方に流体を供給することができ、異物の付着又は発生を抑制することができる。その結果、窓部の汚れに起因する寿命の低下を抑制し、発光封体の寿命を向上することができる。

筐体の外面には、第１窓部及び第２窓部の少なくとも一方に向かって形成された少なくとも１つの溝が備えられ、流路は、少なくとも１つの溝によって構成されていてもよい。この場合、溝に流体を供給することで、第１窓部及び第２窓部の少なくとも一方に流体を供給することができ、異物の付着又は発生を抑制することができる。

ケースの内面には、第１窓部及び第２窓部の少なくとも一方に向かって形成された少なくとも１つの溝が備えられ、流路は、少なくとも１つの溝によって構成されていてもよい。この場合、溝に流体を供給することで、第１窓部及び第２窓部の少なくとも一方に流体を供給することができ、異物の付着又は発生を抑制することができる。

本開示の一側面に係る発光封体は、放電ガスを収容すると共に、放電ガス中に発生したプラズマを維持するためのレーザ光である第１光が入射する第１開口、及び、プラズマからの光である第２光が出射する第２開口が形成された筐体と、第１光を透過させる第１窓部材を有し、第１開口を気密に封止する第１窓部と、第２光を透過させる第２窓部材を有し、第２開口を気密に封止する第２窓部と、を備え、第１窓部材及び第２窓部材の各々は、接合材により筐体に気密に固定されており、第１窓部材と筐体との間の第１接合箇所、及び第２窓部材と筐体との間の第２接合箇所の少なくとも一方には、接合材を覆う保護層が設けられている。

この発光封体では、第１接合箇所及び第２接合箇所の少なくとも一方に、接合材を覆う保護層が設けられている。これにより、保護層によって接合材を遮蔽することができ、例えば接合材の構成成分の酸化を抑制することができる。その結果、特に異物の原因が接合材の構成成分である場合には、異物の付着又は発生を抑制することができる。その結果、窓部の汚れに起因する寿命の低下を抑制し、発光封体の寿命を向上することができる。

保護層は、金属材料を含んでいてもよい。この場合、プラズマ等に起因するような高温環境下においても、接合材を確実に遮蔽することができる。

保護層は、メッキ層であってもよい。この場合、プラズマ等に起因するような高温環境下においても、接合材をより確実に遮蔽することができる。

保護層は、ＡＬＤ層であってもよい。この場合、プラズマ等に起因するような高温環境下においても、接合材をより一層確実に遮蔽することができる。

保護層は、保護層が第１接合箇所に設けられている場合、第１窓部材を構成する材料と同一の組成を有するＡＬＤ層であり、保護層が第２接合箇所に設けられている場合、第２窓部材を構成する材料と同一の組成を有するＡＬＤ層であってもよい。この場合、ＡＬＤ層と第１窓部材又は第２窓部材とが同一の組成を有するため、ＡＬＤ層の形成工程において第１窓部材又は第２窓部材をマスクする必要がなく、保護層の形成を容易化することができる。

第１窓部は、筐体に気密に固定された第１枠部材を更に有し、第２窓部は、筐体に気密に固定された第２枠部材を更に有し、第１窓部材は、第１枠部材に気密に接合され、第１枠部材を介して筐体に気密に固定されており、第２窓部材は、第２枠部材に気密に接合され、第２枠部材を介して筐体に気密に固定されていてもよい。この場合、第１窓部材及び第２窓部材の各々を筐体に良好に固定することができる。

本開示の一側面に係る光源装置は、上記発光封体と、第１光を第１開口に入射させる光導入部と、を備える。この光源装置によれば、上述した理由により、発光封体の寿命を向上することができる。

本開示の一側面によれば、寿命が向上された発光封体、発光ユニット及び光源装置を提供することが可能となる。

図１は、第１実施形態に係るレーザ励起光源の断面図である。 図２は、図１のII－II線に沿っての断面図である。 図３は、第１実施形態に係る発光封体の斜視図である。 図４は、図３のIV－IV線に沿っての断面図である。 図５は、図３のV－V線に沿っての断面図である。 図６は、発光封体の別の斜視図である。 図７は、図２のVII－VII線に沿っての断面図である。 図８は、第２実施形態に係るレーザ励起光源の断面図である。 図９（ａ）は、動作開始直後の第１比較サンプルを示す写真である。図９（ｂ）は、４８時間経過後の第１比較サンプルを示す写真である。 図１０（ａ）は、動作開始直後の第２比較サンプルを示す写真である。図１０（ｂ）は、７９時間経過後の第２比較サンプルを示す写真である。 図１１（ａ）は、動作開始直後の第１実施サンプルを示す写真である。図１１（ｂ）は、５０時間経過後の第１実施サンプルを示す写真である。 図１２（ａ）は、１４４時間経過後の第１実施サンプルを示す写真である。図１２（ｂ）は、１８８時間経過後の第１実施サンプルを示す写真である。 図１３は、２９９時間経過後の第１実施サンプルを示す写真である。 図１４（ａ）は、動作開始直後の第２実施サンプルを示す写真である。図１４（ｂ）は、４７時間経過後の第２実施サンプルを示す写真である。 図１５は、９３時間経過後の第２実施サンプルを示す写真である。 図１６（ａ）は、動作開始直後の第３実施サンプルを示す写真である。図１６（ｂ）は、１４０時間経過後の第３実施サンプルを示す写真である。 図１７は、３２８時間経過後の第３実施サンプルを示す写真である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
［第１実施形態］
［レーザ励起光源の構成］

図１～図５に示されるように、レーザ励起光源（発光ユニット、光源装置）１は、発光封体２と、レーザ光源３と、ミラー４と、光学系５と、ケース（ランプハウス）６と、を備えている。発光封体２、レーザ光源３、ミラー４及び光学系５は、ケース６内に収容されている。発光封体２には、放電ガスＧ１が封入されている。放電ガスＧ１は、例えばキセノンガスである。レーザ励起光源１では、放電ガスＧ１中にプラズマが発生させられる。プラズマを維持するためのレーザ光である第１光Ｌ１が発光封体２に入射し、プラズマからの光である第２光Ｌ２が発光封体２から出力光として出射する。第１光は、例えば８００ｎｍ～１１００ｎｍ程度の波長を有する。第２光Ｌ２は、例えば、中赤外域の光であり、２μｍ～２０μｍ程度の波長を有する。発光封体２の詳細については後述する。

レーザ光源３は、例えばレーザダイオードであり、レーザ光である第１光Ｌ１を出力する。ミラー４は、レーザ光源３からの第１光Ｌ１を光学系５に向けて反射する。光学系５は、一又は複数のレンズを含んで構成されている。光学系５は、ミラー４からの第１光Ｌ１を集光しつつ発光封体２へ導光する。レーザ光源３、ミラー４及び光学系５は、第１光Ｌ１を第１光軸Ａ１に沿って第１開口１１に入射させる光導入部Ｒを構成している。第１開口１１及び第１光軸Ａ１については後述する。

ケース６は、本体部６１と、蓋部材６２と、を有している。本体部６１内には、収容空間Ｓ１が形成されており、収容空間Ｓ１内には、レーザ光源３、ミラー４及び光学系５が配置されている。本体部６１には凹部６１ａが形成されており、凹部６１ａの開口部が蓋部材６２によって塞がれることにより、収容空間Ｓ２が形成されている。収容空間Ｓ２内には、発光封体２が配置されている。本体部６１は、凹部６１ａを画定する一対の壁部６１１を有しており、各壁部６１１には、発光封体２から出射した第２光Ｌ２が通る開口６１１ａが形成されている。第２光Ｌ２は、開口６１１ａを通って外部に出射される。

本体部６１は、収容空間Ｓ１と凹部６１ａとの間を仕切る壁部６１２を有しており、壁部６１２によって、収容空間Ｓ１と収容空間Ｓ２とが仕切られている。また、壁部６１２には、開口６１２ａが形成されている。開口６１２ａ内には光学系５の一部が配置されており、第１光Ｌ１は開口６１２ａを通って発光封体２に入射する。

蓋部材６２内には、流路６３が形成されている。流路６３には、気体（流体）Ｇ２が流される。気体Ｇ２は、例えば、窒素等の不活性ガスである。流路６３は、開口６３ａを介して外部に接続されており、流路６３には、外部の気体供給装置（図示省略）から開口６３ａを介して気体Ｇ２が供給される。流路６３は、開口６３ｂを介して本体部６１の収容空間Ｓ２に接続されており、気体Ｇ２は、流路６３から開口６３ｂを介して収容空間Ｓ２に流入する。

気体Ｇ２は、後述するように、主に本体部６１の壁部６１２と発光封体２との間を通り、通気口６１３ａから外部に排出される。通気口６１３ａは、収容空間Ｓ２に連通するように本体部６１の壁部６１３に形成された貫通孔である。壁部６１３は、一対の壁部６１１との境界部にそれぞれ形成された一対のテーパ面６１３ｂを有している。一対のテーパ面６１３ｂは、通気口６１３ａに近づくほど互いに近づくように傾斜している。各テーパ面６１３ｂは、通気口６１３ａに接続されている。テーパ面６１３ｂは、気体Ｇ２を通気口６１３ａに向けて案内する。本体部６１の壁部６１２には貫通孔６１２ｂが形成されており、流路６３から収容空間Ｓ２に流入した気体Ｇ２の一部は、貫通孔６１２ｂを通って収容空間Ｓ１に流入する。
［発光封体の構成］

発光封体２は、筐体１０と、第１窓部２０と、２つの第２窓部３０と、第１電極４０と、第２電極５０と、を備えている。

筐体１０は、金属材料により略箱状に形成され、その内部空間Ｓ３内に放電ガスＧ１を収容している。より具体的には、筐体１０内には、密閉された内部空間Ｓ３が形成されており、内部空間Ｓ３が放電ガスＧ１で満たされている。筐体１０を構成する金属材料の例としては、ステンレス鋼が挙げられる。この場合、筐体１０は、第１光Ｌ１及び第２光Ｌ２に対して遮光性を有する。すなわち、筐体１０は、第１光Ｌ１及び第２光Ｌ２を透過させない遮光性材料により形成されている。

筐体１０には、第１開口１１と、２つの第２開口１２と、が形成されている。第１開口１１には、第１光Ｌ１が第１光軸Ａ１に沿って入射する。第１開口１１は、例えば、第１光軸Ａ１に平行な方向（以下、Ｚ軸方向ともいう）から見た場合に、円形状に形成されている。この例では、第１光軸Ａ１は、Ｚ軸方向から見た場合に、第１開口１１の中心を通っている。第１開口１１は、内側部分１１ａと、中間部分１１ｂと、外側部分１１ｃと、を含んでいる。内側部分１１ａは、内部空間Ｓ３に開口している。外側部分１１ｃは、外部に開口している。中間部分１１ｂは、内側部分１１ａ及び外側部分１１ｃに接続されている。内側部分１１ａ、中間部分１１ｂ及び外側部分１１ｃの各々は、例えば円筒形状を有している。中間部分１１ｂの直径（外形）は、内側部分１１ａの直径（外形）よりも大きく、外側部分１１ｃの直径（外形）は、中間部分１１ｂの直径（外形）よりも大きい。外側部分１１ｃには光学系５の一部が配置されている。

各第２開口１２からは、第２光Ｌ２が第２光軸Ａ２に沿って出射する。各第２開口１２は、例えば、第２光軸Ａ２に平行な方向（以下、Ｙ軸方向ともいう）から見た場合に、円形状に形成されている。この例では、第２光軸Ａ２は、Ｙ軸方向から見た場合に、第２開口１２の中心を通っている。各第２開口１２は、内側部分１２ａと、中間部分１２ｂと、外側部分１２ｃと、を含んでいる。内側部分１２ａは、内部空間Ｓ３に開口している。外側部分１２ｃは、外部に開口している。中間部分１２ｂは、内側部分１２ａ及び外側部分１２ｃに接続されている。内側部分１２ａ、中間部分１２ｂ及び外側部分１２ｃの各々は、例えば円筒形状を有している。中間部分１２ｂの直径（外形）は、内側部分１２ａの直径（外形）よりも大きく、外側部分１２ｃの直径（外形）は、中間部分１２ｂの直径（外形）よりも大きい。

第１光軸Ａ１は、内部空間Ｓ３内において第２光軸Ａ２と交わっている。すなわち、第１開口１１及び第２開口１２は、第１光軸Ａ１と第２光軸Ａ２とが互いに交わるように配置されている。第１光軸Ａ１と第２光軸Ａ２との交点Ｃは、内部空間Ｓ３内に位置している。この例では、第１光軸Ａ１は、第２光軸Ａ２と垂直に交わっているが、第１光軸Ａ１は、直角以外の角度で第２光軸Ａ２と交わっていてもよい。第１光軸Ａ１は、第２光軸Ａ２と平行ではない。第１光軸Ａ１は、第２開口１２を通っておらず、第２光軸Ａ２は、第１開口１１を通っていない。

第１窓部２０は、第１開口１１を気密に封止している。第１窓部２０は、第１窓部材２１と、第１枠部材２２と、を有している。なお、第１窓部２０が第１開口１１、第１窓部材２１及び第１枠部材２２を有し、筐体１０を構成しているとみなすこともできる。第１窓部材２１は、例えば、第１光Ｌ１を透過させる透光性材料により、円形平板状に形成されている。この例では、第１窓部材２１は、サファイアにより形成されており、５μｍ以下の波長の光を透過させる。

第１枠部材２２は、例えば、コバール金属により枠状に形成されている。第１枠部材２２は、全体として略円筒状に形成されている。第１枠部材２２は、円筒状の第１部分２２ａと、第１部分２２ａと一体的に形成された円筒状の第２部分２２ｂと、を有している。第２部分２２ｂの外形は、第１部分２２ａの外形よりも大きい。

第１窓部材２１は、第１部分２２ａ内に配置されている。具体的には、第１部分２２ａの内面と第２部分２２ｂの内面との間の境界部には、内側に向けて突出した円形リング状の突出部２２ｃが形成されており、第１窓部材２１は、突出部２２ｃに接触した状態で、第１部分２２ａ内に配置されている。この状態においては、第１窓部材２１の側面２１ａが、第１部分２２ａの内面に接触している。

第１窓部材２１の側面２１ａは、接合材（第１接合材）２３により、全周にわたって、第１部分２２ａの内面に気密に接合されている。これにより、第１窓部材２１と第１枠部材２２との間が気密に封止されている。接合材２３は、例えば、金属ロウ材であり、より具体的にはチタンがドープされた銀ロウである。チタンがドープされた銀ロウとは、例えば銀が７０％、銅が２８％、Ｔｉが２％という組成で構成されたロウ材であり、例えば東京ブレイズ株式会社のＴＢ－６０８Ｔである。

第２部分２２ｂの外面には、外側に向けて突出した円形リング状のフランジ部２２ｄが形成されている。第１枠部材２２は、フランジ部２２ｄが第１開口１１の中間部分１１ｂ内に配置された状態で、筐体１０に固定されている。この状態においては、第１枠部材２２の第１部分２２ａの一部が第１開口１１から突出している。第１窓部材２１は、第１光軸Ａ１と第２光軸Ａ２との交点Ｃと向かい合うように配置されている。この例では、第１窓部材２１の光入射面及び光出射面は、Ｚ軸方向と垂直に延在する平坦面である。

第１枠部材２２は、レーザ溶接により、筐体に気密に固定されている。より具体的には、フランジ部２２ｄと第１開口１１の中間部分１１ｂの内面との間の接触部分に外側からレーザを照射して全周にわたって溶接することにより、第１枠部材２２が筐体１０に気密に接合されている。図４，５では、溶接箇所が符号Ｗで示されている。これにより、第１枠部材２２と筐体１０との間が気密に封止されている。このように、第１窓部材２１は、接合材２３により第１枠部材２２に気密に接合されており、第１枠部材２２を介して筐体１０に気密に固定されている。第１窓部材２１と筐体１０との間に第１枠部材２２が介在していることで、第１窓部材２１と筐体１０との間の熱膨張率の差に起因する不具合を抑制することができる。

各第２窓部３０は、第２開口１２を気密に封止している。各第２窓部３０は、第２窓部材３１と、第２枠部材３２と、を有している。なお、第２窓部３０が第２開口１２、第２窓部材３１及び第２枠部材３２を有し、筐体１０を構成しているとみなすこともできる。第２窓部材３１は、例えば、第２光Ｌ２を透過させる透光性材料により、円形平板状に形成されている。この例では、第２窓部材３１は、ダイヤモンドにより形成されており、２０μｍ以下の波長の光を透過させる。

第２枠部材３２は、例えば、コバール金属により枠状に形成されている。第２枠部材３２は、全体として略円筒状に形成されている。第２枠部材３２は、円筒状の第１部分３２ａと、第１部分３２ａと一体的に形成された円筒状の第２部分３２ｂと、を有している。第２部分３２ｂの外形は、第１部分３２ａの外形よりも大きい。

第２窓部材３１は、第１部分３２ａ内に配置されている。具体的には、第１部分３２ａは、内部に配置部３２ｃを有しており、第２窓部材３１は、配置部３２ｃ内に配置されている。この状態においては、第２窓部材３１の側面３１ａにおける交点Ｃとは反対側の一部が、第１部分３２ａの内面に接触している。第２枠部材３２内の空間は、配置部３２ｃに接続された中間部分３２ｄと、中間部分３２ｄに接続された外側部分３２ｅと、を更に含んでいる。中間部分３２ｄは、外側に向かうにつれて直径（外形）が大きくなる円錐台形状を有している。外側部分３２ｅは、中間部分３２ｄよりも大きな直径（外形）を有する円筒形状に形成されている。

第２窓部材３１の側面３１ａは、接合材（第２接合材）３３により、全周にわたって、第１部分３２ａの内面に気密に接合されている。これにより、第２窓部材３１と第２枠部材３２との間が気密に封止されている。接合材３３は、例えば、金属ロウ材であり、より具体的にはチタンがドープされた銀ロウである。

第２部分３２ｂの外面には、外側に向けて突出した円形リング状のフランジ部３２ｆが形成されている。第２枠部材３２は、フランジ部３２ｆが第２開口１２の中間部分１２ｂ内に配置された状態で、筐体１０に固定されている。この状態においては、第２枠部材３２の第１部分３２ａの一部が第２開口１２から突出している。第２窓部材３１は、第１光軸Ａ１と第２光軸Ａ２との交点Ｃと向かい合うように配置されている。この例では、第２窓部材３１の光入射面及び光出射面は、Ｙ軸方向と垂直に延在する平坦面である。

第２枠部材３２は、レーザ溶接により、筐体に気密に固定されている。より具体的には、フランジ部３２ｆと第２開口１２の中間部分１２ｂの内面との間の接触部分に外側からレーザを照射して全周にわたって溶接することにより、第２枠部材３２が筐体１０に気密に接合されている。これにより、第２枠部材３２と筐体１０との間が気密に封止されている。このように、第２窓部材３１は、接合材３３により第２枠部材３２に気密に接合されており、第２枠部材３２を介して筐体１０に気密に固定されている。第２窓部材３１と筐体１０との間に第２枠部材３２が介在していることで、第２窓部材３１と筐体１０との間の熱膨張率の差に起因する不具合を抑制することができる。

第１電極４０は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の双方に垂直なＸ軸方向（所定方向）に沿って延在している。第１電極４０は、第１光軸Ａ１と第２光軸Ａ２との交点Ｃを挟んで第２電極５０と向かい合っている。Ｘ軸方向において、交点Ｃと第１電極４０の先端との間の距離は、交点Ｃと第２電極５０の先端との間の距離に等しい。第１電極４０は、例えばタングステン等の金属材料により形成されている。第１電極４０は、基端側において第１絶縁部材７を介して筐体１０に固定され、筐体１０から電気的に分離されている。第１電極４０は、全体として略棒状に形成されている。第１電極４０は、基端側の第１支持部（第１部分）４１と、第１支持部４１よりも第２電極５０の近くの先端側に位置する第１放電部（第２部分）４２と、を有している。第１放電部４２は、第１支持部４１よりも小径で、かつ尖頭形状を有している。第１支持部４１と第１放電部４２との間の境界部分には、テーパ部４２ｓが形成されている。テーパ部４２ｓは、第１支持部４１に近づくにつれて径が大きくなるように傾斜した表面を有している。テーパ部４２ｓは、後述する本体部７１の表面７１ａに対して窪みを形成するような位置関係で配置されている。第１支持部４１は、Ｘ軸方向における第１電極４０の中間部（一部）である。第１支持部４１における第１放電部４２とは反対側の基端側の端部４１ａは、端部４１ａ以外の部分と比べて太く形成されている。第１放電部４２は、棒状に形成され、筐体１０内（すなわち内部空間Ｓ３内）に配置されている。

第１絶縁部材７は、本体部７１と、筒状部７２と、を有している。第１絶縁部材７は、例えばアルミナ（酸化アルミニウム）又はセラミック等の絶縁性材料により形成されている。本体部７１は、例えば円柱状に形成され、第１電極４０の第１支持部４１を保持している。本体部７１は、Ｘ軸方向に垂直な表面７１ａを有している。表面７１ａは、内部空間Ｓ３に露出する表面である。表面７１ａには、Ｘ軸方向に沿って本体部７１を貫通する挿入孔７１ｂが形成されており、第１支持部４１は、挿入孔７１ｂ内に配置され、固定されている。筒状部７２は、本体部７１の表面７１ａからＸ軸方向に沿って延在するように円筒状に形成されており、第１放電部４２における第１支持部４１側（基端側）の一部を囲んでいる。

第１支持部４１の端部４１ａは、接合材４３により、全周にわたって、挿入孔７１ｂの内面に気密に接合されている。これにより、第１電極４０と第１絶縁部材７との間が気密に封止されている。接合材４３は、例えば、金属ロウ材であり、より具体的にはチタンがドープされた銀ロウである。

本体部７１の表面７１ａは粗面化されている。本実施形態においては、凹部７３が表面７１ａに形成されていることにより、表面７１ａが粗面化されている。凹部７３は、Ｘ軸方向から見た場合に、第１放電部４２を囲むように円形リング状に延在している。凹部７３は、第１電極４０及び筒状部７２の各々から離間するように配置されている。Ｘ軸方向に平行な断面における凹部７３の形状は、例えば矩形状である。

第１絶縁部材７は、接続部材８を介して筐体１０に気密に固定されている。第１絶縁部材７の本体部７１の外面には、外側に向けて突出した円形リング状のフランジ部７４が形成されている。接続部材８は、ステンレス鋼等の金属材料により形成されている。接続部材８は、円筒状の第１部分８１と、第１部分８１の第１端部８１ａから径方向の内側に向かって延びる円環平板状の第２部分８２と、を有している。第２部分８２の先端は、本体部７１の外面に接触している。フランジ部７４は、第１部分８１及び第２部分８２に接触している。

接続部材８の第２部分８２は、接合材８３により、全周にわたって、第１絶縁部材７の本体部７１の外面に気密に接合されている。これにより、接続部材８と第１絶縁部材７との間が気密に封止されている。接合材８３は、例えば、金属ロウ材であり、より具体的にはチタンがドープされた銀ロウである。

接続部材８は、レーザ溶接により、筐体１０に気密に固定されている。より具体的には、筐体１０には、第３開口１３が形成されている。第１絶縁部材７の筒状部７２は、第３開口１３内に第３開口１３から離間した状態で配置されている。接続部材８は、第１部分８１の第２端部８１ｂが第３開口１３の開口縁に接触するように配置されている。第１部分８１と第３開口１３の開口縁との間の接触部分に外側からレーザを照射して全周にわたって溶接することにより、接続部材８が筐体１０に気密に接合されている。これにより、接続部材８と筐体１０との間が気密に封止されている。このように、第１絶縁部材７は、接続部材８に気密に接合されており、接続部材８を介して筐体１０に気密に固定されている。この状態においては、第１電極４０が第３開口１３を貫通するように延在する。第３開口１３は、第１電極４０、第１絶縁部材７及び接続部材８によって気密に封止されている。接続部材８は、筐体１０の一部を構成しているとみなすこともできる。

第２電極５０は、Ｘ軸方向に沿って延在している。第２電極５０の先端は、第１光軸Ａ１と第２光軸Ａ２との交点Ｃを挟んで第１電極４０と向かい合っている。第２電極５０は、例えばタングステン等の金属材料により形成されている。第２電極５０は、筐体１０に電気的に接続されている。第２電極５０は、全体として、第１電極４０よりも径の太い略棒状に形成されている。第２電極５０は、基端側の第２支持部５１と、第２支持部５１よりも第１電極４０の近くの先端側に位置し、尖頭形状を有する第２放電部５２と、を有している。第２支持部５１は、Ｘ軸方向における第２電極５０の中間部（一部）である。第２放電部５２は、棒状に形成され、筐体１０内（すなわち内部空間Ｓ３内）に配置されている。

筐体１０には、第４開口１４が形成されている。第２電極５０の第２支持部５１は、第２支持部５１の外面が第４開口１４の内面に接触するように、第４開口１４内に配置されている。第２支持部５１は、接合材５３により、全周にわたって、第４開口１４の内面に気密に接合されている。これにより、第２電極５０と筐体１０との間が気密に封止されている。接合材５３は、例えば、金属ロウ材であり、より具体的にはチタンがドープされた銀ロウである。

筐体１０には、内部空間Ｓ３に放電ガスＧ１を封入するための封入孔１５が形成されている。封入孔１５には、封入管１６が接続されている。封入管１６は、例えば銅等の金属材料により形成されている。封入管１６における封入孔１５とは反対側の端部１６ａは、封止されている。封入管１６には、封止された端部１６ａを覆うように保護部材１７が取り付けられている。保護部材１７は、例えばゴム等の樹脂材料により形成されている。

封入管１６の外面は、接合材１８により、全周にわたって、封入孔１５の内面に接合されている。これにより、封入管１６と筐体１０との間が気密に封止されている。接合材１８は、例えば、金属ロウ材であり、より具体的にはチタンがドープされた銀ロウである。放電ガスＧ１の封入時には、例えば、封入管１６を介して放電ガスＧ１を内部空間Ｓ３に導入した後に、封入管１６を潰しながら押し切る（切り取る）ことにより、封入管１６の端部１６ａが封止される。その後、封入管１６に保護部材１７が取り付けられる。このような直接封入手法は、液体窒素を用いたトラップ法と比べて次の点で有利である。すなわち、トラップ法では、発光封体を液体窒素内に配置した際に、窓部材が歪むおそれがある。直接封入手法では、そのような事態を抑制することができる。また、トラップ法では封入圧力にばらつきが生じるおそれがあるが、直接封入手法では、そのようなばらつきを抑制することができる。トラップ法は、ガラスバルブ内に放電ガスを封入する際に用いられることがある。

発光封体２では、筐体１０、第１窓部２０及び第２窓部３０によって内部空間Ｓ３が画定されている。発光封体２では、第１電極４０、第２電極５０、第１絶縁部材７、接続部材８及び封入管１６によっても、内部空間Ｓ３が画定されている。内部空間Ｓ３の全体は、放電ガスＧ１によって満たされている。すなわち、内部空間Ｓ３には、放電ガスＧ１が充填されている。放電ガスＧ１は、第１窓部材２１及び第１枠部材２２、並びに第２窓部材３１及び第２枠部材３２に接触している。放電ガスＧ１の封入圧力（最大封入圧力）は、例えば５ＭＰａ（５０気圧）程度である。発光封体２は、１５ＭＰａ以上の内圧に耐えることができる。
［レーザ励起光源の動作例］

レーザ励起光源１では、ケース６内に配置された電圧印加回路（電圧印加部）（図示省略）により、第２電極５０を接地電位として、第１電極４０に負の電圧パルスが印加される。これにより、第１電極４０から第２電極５０に向けて電子が放出される。その結果、アーク放電が発生し、第１電極４０と第２電極５０との間に（交点Ｃに）プラズマが発生する。このプラズマに、光導入部Ｒからの第１光Ｌ１が、第１窓部材２１を介して照射される。これにより、発生したプラズマが維持される。プラズマからの光である第２光Ｌ２は、出力光として、第２窓部材３１を介して外部に出射される。レーザ励起光源１では、２つの第２窓部材３１から、Ｙ軸方向の両側に向けて第２光Ｌ２が出射される。なお、第１電極４０には、プラズマを発生させるためのトリガ電圧として、正の電圧パルスが印加されてもよい。この場合、第２電極５０から第１電極４０に向けて電子が放出される。
［筐体の詳細な構成］

図６に示されるように、筐体１０の外面１０ａには、第１開口１１に連通した少なくとも１つの溝（延在空間）１００が形成されている。溝１００は、筐体１０の内部空間Ｓ３に対して区画されており、第１窓部２０に向かって延在している。すなわち、溝１００は、内部空間Ｓ３に連通しておらず、内部空間Ｓ３から隔てられている。溝１００は、外面１０ａのうち、第１開口１１が形成された表面１０ｂに形成されている。表面１０ｂは、Ｚ軸方向に垂直な平坦面である。少なくとも１つの溝１００は、第１溝１０１と、第２溝１０２と、を含んでいる。

第１溝１０１及び第２溝１０２は、Ｘ軸方向における第１開口１１の両側に、第１窓部２０を挟み込むように形成されている。すなわち、第１溝１０１は、Ｘ軸方向において第１開口１１を挟んで第２溝１０２と向かい合っており、第２溝１０２と略同軸方向に延在している。第１溝１０１及び第２溝１０２の各々は、第１開口１１に接続されている。第１溝１０１及び第２溝１０２の各々は、第１窓部２０に向かって延在しており、その端部が第１開口１１で開口している。第１溝１０１及び第２溝１０２の各々は、Ｘ軸方向に沿って直線状に延在している。第１溝１０１及び第２溝１０２は、Ｘ軸方向に平行な同一の直線上に位置している。第１溝１０１は、第１開口１１から表面１０ｂの一の外縁１０ｂ１に至るように延在しており、筐体１０の表面１０ｃに開口している。第２溝１０２は、第１開口１１から表面１０ｂの他の外縁１０ｂ２に至るように延在しており、筐体１０の表面１０ｄに開口している。表面１０ｃ，１０ｄは、表面１０ｂに連続する表面であり、Ｘ軸方向における筐体１０の両側の表面である。表面１０ｃには、上述した第３開口１３が形成されており、表面１０ｄには、上述した第４開口１４及び封入孔１５が形成されている。

第１溝１０１及び第２溝１０２の各々は、Ｚ軸方向から見た場合に、例えば長方形状に形成されている。Ｘ軸方向に垂直な断面における第１溝１０１及び第２溝１０２の形状は、互いに同一であり、例えば矩形状である。つまり、第１溝１０１及び第２溝１０２の各々は、略直方体状の内部空間を持った溝である。Ｘ軸方向における第２溝１０２の長さは、Ｘ軸方向における第１溝１０１の長さよりも長い。

図１、図２及び図７に示されるように、発光封体２は、ケース６の収容空間Ｓ２に配置され、ケース６に固定されている。この状態においては、筐体１０の表面１０ｂが、本体部６１の壁部６１２に当接している。一方、筐体１０の一対の表面１０ｅは、本体部６１の壁部６１１に対して、若干の隙間をもって離間している。筐体１０の表面１０ｆも同様に、蓋部材６２に対して、若干の隙間をもって離間している。一対の表面１０ｅは、Ｙ軸方向における筐体１０の両側の表面であり、表面１０ｆは、Ｚ軸方向における表面１０ｂとは反対側の表面である。各表面１０ｅには、上述した第２窓部３０の第２開口１２が形成されている。筐体１０の外面１０ａは、表面１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆを含んでいる。

溝１００が設けられていることにより、筐体１０とケース６との間には、気体Ｇ２を流すための流路１１０が形成されている。より具体的には、溝１００の開口部が本体部６１の壁部６１２によって塞がれることにより、筐体１０の表面１０ｂと本体部６１の壁部６１２との間に流路１１０が形成されている。流路１１０は、溝１００によって構成されており、第１開口１１に連通している。また、筐体１０の表面１０ｅ，１０ｆとケース６との間も、それらの各表面が本体部６１又は蓋部材６２に対して、若干の隙間をもって離間していることにより、気体Ｇ２が流れる流路１１１として機能している。そのため、第２窓部３０の第２開口１２に対しても気体Ｇ２を流すことができる。

図１に示されるように、流路６３から収容空間Ｓ２に供給された気体Ｇ２は、流路１１０に流入する。気体Ｇ２は、流路１１０を流れた後、通気口６１３ａから外部に排出される。流路１１０を流れる際には、気体Ｇ２は、第１溝１０１、第１開口１１及び第２溝１０２をこの順序で流れる。これにより、第１窓部材２１に接する第１開口１１内の気体Ｇ２が、新たに供給された気体Ｇ２によって置換される。すなわち、レーザ励起光源１の動作中には、上述した気体供給装置は、気体Ｇ２が第１溝１０１、第１開口１１及び第２溝１０２をこの順序で流れるように、気体Ｇ２を流路６３に供給する。本体部６１及び蓋部材６２は、気体供給装置から供給された気体Ｇ２が第１溝１０１、第１開口１１及び第２溝１０２をこの順序で流れるように、構成されている。

図１及び図２に示されるように、流路６３から収容空間Ｓ２に供給された気体Ｇ２は、流路１１１に流入する。気体Ｇ２は、流路１１１を流れた後、通気口６１３ａから外部に排出される。流路１１１を流れる際には、気体Ｇ２は、筐体１０の表面１０ｅ，１０ｆに接しつつ流れる。これにより、特に、第２窓部材３１に接する第２開口１２内の気体Ｇ２が、新たに供給された気体Ｇ２によって置換される。すなわち、レーザ励起光源１の動作中には、上述した気体供給装置は、気体Ｇ２が流路１１１を流れるように、気体Ｇ２を流路６３に供給する。本体部６１及び蓋部材６２は、気体供給装置から供給された気体Ｇ２が流路１１１を流れるように、構成されている。
［作用及び効果］

発光封体２では、筐体１０は、内部空間Ｓ３に対して区画されると共に、第１窓部２０に向かって延在する延在空間（溝１００）を有する。これにより、例えば、延在空間（溝１００）に気体Ｇ２を流すことで、第１窓部２０に気体Ｇ２を流すことができ、異物（例えば接合材２３の構成成分の酸化に起因した異物）の付着又は発生を抑制することができる。その結果、例えば接合材２３の構成成分が異物として堆積するのを抑制することができるため、第１窓部２０の汚れに起因する寿命の低下を抑制し、発光封体２の寿命を向上することができる。

筐体１０の外面１０ａには、第１窓部２０に向かって延在する溝１００が形成されており、延在空間は、溝１００によって構成されている。これにより、延在空間を容易に形成することができる。

溝１００が、第１窓部２０を挟み込むように形成された第１溝１０１及び第２溝１０２を含んでいる。これにより、第１窓部２０に気体Ｇ２を効率的に流すことができる。

第１溝１０１及び第２溝１０２が、同一の直線上に位置している。これにより、第１窓部２０に気体Ｇ２を一層効率的に流すことができる。

第１溝１０１及び第２溝１０２が、第１窓部２０から表面１０ｂの外縁１０ｂ１，１０ｂ２に至るように延在している。これにより、溝１００への気体Ｇ２の導入が容易となる。

第１窓部２０は、筐体１０に形成された第１開口１１と、第１開口１１を気密に封止する第１窓部材２１と、を有し、溝１００は、第１開口１１に連通するように形成されている。これにより、第１窓部材２１に対して気体Ｇ２を効率的に流すことができる。

第１窓部材２１及び第２窓部材３１の各々は、接合材２３により筐体１０に気密に固定されている。これにより、より確実に第１窓部材２１及び第２窓部材３１の各々を筐体１０に良好に固定することができる。

接合材２３は、金属ロウ材である。これにより、第１窓部材２１及び第２窓部材３１の各々を筐体１０に一層良好に固定することができる。

金属ロウ材は、チタンがドープされた銀ロウである。これにより、第１窓部材２１及び第２窓部材３１の各々を筐体１０により一層良好に固定することができる。

第１窓部材２１が、第１枠部材２２に気密に接合され、第１枠部材２２を介して筐体１０に気密に固定されており、第２窓部材３１が、第２枠部材３２に気密に接合され、第２枠部材３２を介して筐体１０に気密に固定されている。これにより、第１窓部材２１及び第２窓部材３１の各々を筐体１０に良好に固定することができる。

レーザ励起光源（発光ユニット）１では、筐体１０とケース６との間に、第１窓部２０に向かって延在する、気体Ｇ２が流通可能な流路１１０、及び、第２窓部３０に向かって延在する、気体Ｇ２が流通可能な流路１１１が備えられている。これにより、流路１１０，１１１に気体Ｇ２を流すことで、第１窓部２０及び第２窓部３０に気体Ｇ２を流すことができ、異物の付着又は発生を抑制することができる。その結果、第１窓部２０及び第２窓部３０の汚れに起因する寿命の低下を抑制し、発光封体２の寿命を向上することができる。

筐体１０の外面１０ａには、第１窓部２０に向かって延在する溝１００が形成されており、流路１１０は、溝１００によって構成されている。これにより、溝１００に気体Ｇ２を流すことで、第１窓部２０に気体Ｇ２を流すことができ、異物の付着又は発生を抑制することができる。
［第２実施形態］

図８を参照しつつ、第２実施形態に係るレーザ励起光源１について説明する。第２実施形態では、第１窓部材２１と筐体１０との間の接合箇所（第１接合箇所）に保護層１２０が設けられている。筐体１０の外面１０ａには、溝１００が形成されていない（図示省略）。それらの点以外については、第２実施形態は第１実施形態と同一の構成を有している。

上述したとおり、第１窓部材２１の側面２１ａは、接合材２３により、第１枠部材２２の第１部分２２ａの内面に接合されている。第２実施形態では、第１窓部材２１及び第１枠部材２２の露出面のうち、領域Ｍ以外の領域の全面に、保護層１２０が形成されている。露出面は、第１窓部材２１及び第１枠部材２２の表面のうち、互いの接触面以外の表面である。領域Ｍは、第１窓部材２１の光出射面２１ｂ及び光入射面２１ｃの各々に設定されている。領域Ｍは、例えば円形状の領域であり、第１光Ｌ１に対する光透過領域である。

保護層１２０は、接合材２３が、接合材２３を取り巻く外部雰囲気（放電ガスＧ１及び外気）と接触しないように、接合材２３を覆っている。保護層１２０は、光出射面２１ｂ側及び光入射面２１ｃ側の各々において、全周にわたって、接合材２３を覆っている。これにより、保護層１２０は、接合材２３を外部雰囲気から遮蔽している。保護層１２０は、金属材料を含み、例えばニッケルからなるメッキ層である。保護層１２０は、スズ、亜鉛又は銅からなるメッキ層であってもよい。保護層１２０の厚さは、例えば１０μｍ～１５μｍ程度である。領域Ｍは、第１光軸Ａ１が領域Ｍを通るように設定されている。領域Ｍには保護層１２０が設けられていないため、第１光Ｌ１は、第１光軸Ａ１に沿って第１窓部材２１を透過することができる。

保護層１２０を有する第１窓部２０は、例えば次の工程により形成される。まず、第１窓部材２１を接合材２３により第１枠部材２２に接合する。続いて、領域Ｍにマスク層を形成する。続いて、マスク層をマスクとして用いつつ、無電解メッキにより、マスク層が形成された領域以外の領域に保護層１２０を形成する。続いて、マスク層を除去する。これにより、保護層１２０が形成された第１窓部２０が得られる。

以上説明したように、第２実施形態の発光封体２では、第１窓部材２１と筐体１０との接合箇所に、接合材２３を覆う保護層１２０が設けられている。これにより、保護層１２０によって接合材２３を遮蔽することができ、例えば接合材２３の構成成分の酸化を抑制することができる。その結果、接合材２３の構成成分が異物として堆積するのを抑制することができ、第１窓部２０の汚れに起因する寿命の低下を抑制し、発光封体２の寿命を向上することができる。
［第２実施形態の変形例］

上記例では保護層１２０がメッキにより形成されたメッキ層であったが、変形例として、保護層１２０は、原子層堆積法（ＡＬＤ：Atomic layer deposition)により形成されたＡＬＤ層（ＡＬＤコーティング）であってもよい。保護層１２０は、第１窓部材２１を構成する材料と同一の組成を有するＡＬＤ層であってもよい。例えば、第１窓部材２１がサファイアにより形成されている場合、保護層１２０は、アルミナにより形成されていてもよい。サファイア及びアルミナは、共にＡｌ_２Ｏ_３を組成として有する。この変形例では、保護層１２０は、第１窓部材２１及び第１枠部材２２の露出面の全面に形成される。保護層１２０が第１窓部材２１を構成する材料と同一の組成を有しているため、第１光Ｌ１は保護層１２０を透過することができる。そのため、保護層１２０を第１窓部材２１及び第１枠部材２２の露出面の全面に形成することができる。その結果、ＡＬＤ層の形成工程において、マスク層の形成工程を省略することができ、ＡＬＤ層の形成工程を容易化することができる。

このような変形例によっても、上記第２実施形態と同様に、保護層１２０によって接合材２３を遮蔽することができ、例えば接合材２３の構成成分の酸化を抑制することができる。その結果、接合材２３の構成成分が異物として堆積するのを抑制することができ、第１窓部２０の汚れに起因する寿命の低下を抑制し、発光封体２の寿命を向上することができる。
［効果確認試験］

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１比較サンプルについての結果を示しており、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第２比較サンプルについての結果を示している。第１比較サンプル及び第２比較サンプルは、筐体１０の外面１０ａに溝１００が形成されておらず、且つ、第１窓部材２１と筐体１０との間の接合箇所に保護層１２０が設けられていない構成に対応する。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示されるように、第１比較サンプルでは、動作開始から４８時間が経過した時点において、窓部材１２１及び枠部材１２２の表面に異物が堆積していた。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示されるように、第２比較サンプルでは、動作開始から７９時間が経過した時点において、窓部材１２１及び枠部材１２２の表面に異物が堆積していた。

これらの異物は、窓部材１２１と枠部材１２２とを接合する接合材（チタンがドープされた銀ロウ）の構成成分（銀、銅）を含んでいた。異物の発生には、外気中に存在する水分、又は酸素が紫外線に接触することによって生成されるオゾン等が寄与していると考えられる。

図１１（ａ）～図１３は、第１実施サンプルについての結果を示している。第１実施サンプルは、保護層１２０としてニッケルからなるメッキ層が設けられた上記第２実施形態の構成に対応する。図１１（ａ）～図１３に示されるように、第１実施サンプルでは、動作開始から２９９時間が経過した時点においても、第１窓部材２１及び第１枠部材２２の表面に異物が堆積していなかった。この結果から、保護層１２０を設けることにより異物の堆積を抑制できたことが分かる。

図１４（ａ）～図１５は、第２実施サンプルについての結果を示している。第２実施サンプルは、保護層１２０としてアルミナからなるＡＬＤ層が設けられた上記第２実施形態の変形例の構成に対応する。図１４（ａ）～図１５に示されるように、第２実施サンプルでは、動作開始から９３時間が経過した時点においても、第１窓部材２１及び第１枠部材２２の表面に異物が堆積していなかった。この結果から、保護層１２０を設けることにより異物の堆積を抑制できたことが分かる。

図１６（ａ）～図１７は、第３実施サンプルについての結果を示している。第３実施サンプルは、上記第１実施形態の構成に対応する。動作中には、流路６３（流路１１０及び流路１１１）に気体Ｇ２を供給した。図１６（ａ）～図１７に示されるように、第３実施サンプルでは、動作開始から３２８時間が経過した時点においても、第１窓部材２１及び第１枠部材２２の表面に異物が堆積していなかった。この結果から、流路１１０及び流路１１１に気体Ｇ２を流すことにより異物の堆積を抑制できたことが分かる。
［変形例］

本開示は、上記実施形態及び変形例に限られない。溝１００に代えて又は加えて、内部空間Ｓ３に対して区画されると共に、第２窓部３０の第２開口１２に連通した貫通孔が、筐体１０の内部に延在空間として形成されてもよい。或いは、溝１００を蓋状部材で覆うことで、貫通孔状の延在空間が形成されてもよい。溝１００に代えて又は加えて、第２窓部３０の第２開口１２に連通した溝が筐体１０の外面１０ａに形成されてもよい。当該溝は、例えば表面１０ｅに形成されてもよい。この場合、当該溝に気体Ｇ２を流すことで、第２窓部３０の第２開口１２に気体Ｇ２を流すことができ、例えば接合材３３の構成成分の酸化を抑制することができる。第１窓部２０及び第２窓部３０においては、独立した窓部材として、第１窓部材２１及び第２窓部材３１を備える場合に限らず、筐体１０自体を光透過性材料で形成することで、筐体１０の一部が窓部を構成してもよい。流体としては、気体に限らず、液体が用いられてもよい。第１実施形態において、溝１００に加えて、第２実施形態のように、第１窓部材２１と筐体１０との接合箇所に、接合材２３を覆う保護層１２０が設けられてもよい。これにより、保護層１２０によって接合材２３を遮蔽することができ、例えば接合材２３の構成成分の酸化を抑制することができる。その結果、接合材２３の構成成分が異物として堆積するのを抑制することができ、第１窓部２０の汚れに起因する寿命の低下を抑制し、発光封体２の寿命を向上することができる。

上記第１実施形態において、ケース６の内面に溝が形成され、当該溝の開口部が筐体１０によって塞がれることにより、筐体１０とケース６との間に流路１１０が形成されてもよい。例えば、本体部６１の壁部６１２に溝が形成され、当該溝の開口部が筐体１０の表面１０ｂによって塞がれることにより、流路１１０が形成されてもよい。すなわち、流路１１０は、ケース６に形成された溝によって構成されてもよい。この場合、筐体１０の外面１０ａには溝１００が形成されていてもよいし、形成されていなくてもよい。

上記第２実施形態において、第１窓部材２１と筐体１０との間の接合箇所（第１接合箇所）に代えて又は加えて、第２窓部材３１と筐体１０との間の接合箇所（第２接合箇所）に、接合材３３を覆う保護層が設けられてもよい。この場合、当該保護層によって接合材３３を遮蔽することができ、例えば接合材３３の構成成分の酸化を抑制することができる。当該保護層は、メッキ層であってもよいし、ＡＬＤ層であってもよい。当該保護層は、第２窓部材３１を構成する材料と同一の組成を有するＡＬＤ層であってもよい。

上記第２実施形態において、保護層１２０は、少なくとも接合材２３を覆っていればよく、必ずしも第１窓部材２１及び第１枠部材２２の露出面のうち領域Ｍ以外の領域の全面に設けられていなくてもよい。保護層１２０は、第１窓部材２１の光出射面２１ｂ側のみに設けられていてもよいし、或いは光入射面２１ｃ側のみに設けられていてもよい。同様に、上記第２実施形態の変形例において、保護層１２０は、少なくとも接合材２３を覆っていればよく、必ずしも第１窓部材２１及び第１枠部材２２の露出面の全面に設けられていなくてもよい。

各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。第１開口１１及び第２開口１２の形状は、円形状に限らず、様々な形状とされてよい。第１窓部材２１及び第２窓部材３１の形状は、円形板状に限らず、様々な形状とされてよい。溝１００は、第１窓部２０に向かって延在していればよく、必ずしも第１窓部２０（第１開口１１）に連通していなくてもよい（第１窓部２０から隔てられていてもよい）。溝１００は、直線状に延在していなくてもよく、湾曲していてもよい。第１溝１０１及び第２溝１０２の延在方向は、互いに異なっていてもよい。第１溝１０１及び／又は第２溝１０２は、表面１０ｂの外縁１０ｂ１，１０ｂ２に至っていなくてもよい。溝１００は、１つの溝のみにより構成されていてもよい。本開示において、「Ａ及び／又はＢ」とは、「Ａ及びＢの少なくとも一方」を意味する。

接合材２３は、チタンがドープされていない銀ロウであってもよいし、チタンロウ又はニッケルロウであってもよい。この点は、接合材１８，３３，４３，５３，８３についても同様である。上記実施形態では２つの第２開口１２が形成されていたが、１つの第２開口１２のみが形成されていてもよいし、３つ以上の第２開口１２が形成されていてもよい。筐体１０を構成する材料は、必ずしも金属材料でなくてもよく、絶縁性材料、例えばセラミック等であってもよい。第１電極４０及び第２電極５０は省略されてもよい。この場合でも、集光された第１光Ｌ１を放電ガスＧ１に照射することにより、焦点においてプラズマを発生させ得る。第１窓部材２１及び第２窓部材３１の各々は、ダイヤモンド又はサファイアにより形成されていてもよいし、フッ化マグネシウム又は石英により形成されてもよい。第１窓部材２１及び／又は第２窓部材３１は、コバールガラスにより形成されてもよい。

レーザ光源３はレーザ励起光源１内に設けられていなくてもよい。例えば、レーザ励起光源１は、レーザ光源３に代えて、外部に配置された光源からの光をミラー４へ導光する光ファイバを備えていてもよい。この場合、光ファイバ、ミラー４及び光学系５により、第１光Ｌ１を第１光軸Ａ１に沿って第１開口１１に入射させる光導入部Ｒが構成される。

Claims (22)

1. 内部空間に放電ガスを収容すると共に、前記放電ガス中に発生したプラズマを維持するためのレーザ光である第１光が入射する第１窓部、及び、前記プラズマからの光である第２光が出射する第２窓部を有する筐体を備え、
   前記筐体は、前記内部空間に対して区画されると共に、前記第１窓部及び前記第２窓部の少なくとも一方に向かって延在する少なくとも１つの延在空間を有する、発光封体。
2. 前記筐体の外面には、前記第１窓部及び前記第２窓部の少なくとも一方に向かって延在する少なくとも１つの溝が形成されており、
   前記延在空間は、前記少なくとも１つの溝によって構成されている、請求項１に記載の発光封体。
3. 前記少なくとも１つの溝は、一対の溝を含み、
   前記一対の溝は、前記第１窓部及び前記第２窓部の少なくとも一方を挟み込むように形成されている、請求項２に記載の発光封体。
4. 前記一対の溝は、同一の直線上に位置している、請求項３に記載の発光封体。
5. 前記一対の溝の各々は、前記第１窓部及び前記第２窓部の少なくとも一方から前記筐体の前記外面の縁に至るように延在するように形成されている、請求項３又は４に記載の発光封体。
6. 前記第１窓部は、前記筐体に形成された第１開口と、前記第１開口を気密に封止し、前記第１光を透過させる第１窓部材と、を有し、
   前記第２窓部は、前記筐体に形成された第２開口と、前記第２開口を気密に封止し、前記第２光を透過させる第２窓部材と、を有し、
   前記延在空間は、前記第１開口及び前記第２開口の少なくとも一方に連通するように形成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の発光封体。
7. 前記第１窓部材及び前記第２窓部材の各々は、接合材により前記筐体に気密に固定されている、請求項６に記載の発光封体。
8. 前記接合材は、金属ロウ材である、請求項７に記載の発光封体。
9. 前記金属ロウ材は、チタンがドープされた銀ロウである、請求項８に記載の発光封体。
10. 前記第１窓部材と前記筐体との間の第１接合箇所、及び前記第２窓部材と前記筐体との間の第２接合箇所の少なくとも一方には、前記接合材を覆う保護層が設けられている、請求項７～９のいずれか一項に記載の発光封体。
11. 前記第１窓部は、前記筐体に気密に固定された第１枠部材を更に有し、前記第２窓部は、前記筐体に気密に固定された第２枠部材を更に有し、
    前記第１窓部材は、前記第１枠部材に気密に接合され、前記第１枠部材を介して前記筐体に気密に固定されており、前記第２窓部材は、前記第２枠部材に気密に接合され、前記第２枠部材を介して前記筐体に気密に固定されている、請求項６～１０のいずれか一項に記載の発光封体。
12. 請求項１～１１のいずれか一項に記載の発光封体と、
    前記第１光を前記第１窓部に入射させる光導入部と、を備える光源装置。
13. 発光封体と、
    前記発光封体を収容するケースと、を備え、
    前記発光封体は、放電ガスを収容すると共に、前記放電ガス中に発生したプラズマを維持するためのレーザ光である第１光が入射する第１窓部、及び、前記プラズマからの光である第２光が出射する第２窓部を有する筐体を備え、
    前記筐体は、前記ケースに固定されており、前記筐体と前記ケースとの間には、流体を供給するための流路が備えられ、前記流路は、前記第１窓部及び前記第２窓部の少なくとも一方に向かって延在している、発光ユニット。
14. 前記筐体の外面には、前記第１窓部及び前記第２窓部の少なくとも一方に向かって形成された少なくとも１つの溝が備えられ、
    前記流路は、前記少なくとも１つの溝によって構成されている、請求項１３に記載の発光ユニット。
15. 前記ケースの内面には、前記第１窓部及び前記第２窓部の少なくとも一方に向かって形成された少なくとも１つの溝が備えられ、
    前記流路は、前記少なくとも１つの溝によって構成されている、請求項１３に記載の発光ユニット。
16. 放電ガスを収容すると共に、前記放電ガス中に発生したプラズマを維持するためのレーザ光である第１光が入射する第１開口、及び、前記プラズマからの光である第２光が出射する第２開口が形成された筐体と、
    前記第１光を透過させる第１窓部材を有し、前記第１開口を気密に封止する第１窓部と、
    前記第２光を透過させる第２窓部材を有し、前記第２開口を気密に封止する第２窓部と、を備え、
    前記第１窓部材及び前記第２窓部材の各々は、接合材により前記筐体に気密に固定されており、
    前記第１窓部材と前記筐体との間の第１接合箇所、及び前記第２窓部材と前記筐体との間の第２接合箇所の少なくとも一方には、前記接合材を覆う保護層が設けられている、発光封体。
17. 前記保護層は、金属材料を含む、請求項１６に記載の発光封体。
18. 前記保護層は、メッキ層である、請求項１７に記載の発光封体。
19. 前記保護層は、ＡＬＤ層である、請求項１７に記載の発光封体。
20. 前記保護層は、前記保護層が前記第１接合箇所に設けられている場合、前記第１窓部材を構成する材料と同一の組成を有するＡＬＤ層であり、前記保護層が前記第２接合箇所に設けられている場合、前記第２窓部材を構成する材料と同一の組成を有するＡＬＤ層である、請求項１６に記載の発光封体。
21. 前記第１窓部は、前記筐体に気密に固定された第１枠部材を更に有し、前記第２窓部は、前記筐体に気密に固定された第２枠部材を更に有し、
    前記第１窓部材は、前記第１枠部材に気密に接合され、前記第１枠部材を介して前記筐体に気密に固定されており、前記第２窓部材は、前記第２枠部材に気密に接合され、前記第２枠部材を介して前記筐体に気密に固定されている、請求項１６～２０のいずれか一項に記載の発光封体。
22. 請求項１６～２１のいずれか一項に記載の発光封体と、
    前記第１光を前記第１開口に入射させる光導入部と、を備える光源装置。

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