JP2023110196A - 光照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ランプを冷却する能力を高め、ランプと窓とを近接させることができる。【解決手段】光照射装置１００は、ランプ裏面電極４４が設けられたランプ裏面４２と、ランプ裏面４２に対向すると共にランプ主面電極４３が設けられたランプ主面４１を有し、ランプ裏面４２から光を出射するランプ４と、ランプ４が配置される内部空間Ｒ１を、ランプ４が出射した光を透過する真空窓２と共に形成する筐体１と、ランプ４から熱を排出するヒートシンク８と、を備える。ヒートシンク８は、ランプ主面４１に熱的に接続されている。筐体１は、内部空間Ｒ１に供給する圧縮された空気の入口となる吸入管継手１１５と、ヒートシンク８から熱を受けた圧縮空気の出口となる排出管継手１１６と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、光照射装置に関する。

所望の波長帯域の光を発するランプは、筐体に収容されることがある。ランプを筐体に収容することによって、ランプを保護することができる。ランプを筐体に収容した構成では、ランプが発生する光は、筐体に設けられた窓を通過して対象物に照射される。対象物に所望の強度の光を照射するという観点からすれば、ランプから対象物に至るまでの光強度の減衰を抑制することが望まれる。例えば、ランプが対象物から遠ざかるほど、光強度は減衰しやすい。従って、ランプを対象物にできるだけ近接させる構造が望ましい。ランプと対象物との間には、窓が存在する。ランプを対象物に近接させる構成として、例えば、ランプを窓に近接させた構成があり得る。

ランプは、与えられたエネルギを光に変換する際に、損失として熱を発生する。熱は、ランプの正常な動作に影響を及ぼすので、光を照射し続けるためにはランプを冷却する必要がある。例えば、特許文献１は、筐体に収容したランプを冷却する技術を開示する。特許文献１の技術は、ランプに対して冷却ガスを吹き付ける。

特開２０１５－２３０８３８号公報

ランプが発生する光のエネルギが高くなるほど、発生する熱も多くなる。発生する熱が多くなった際に、ランプを冷却する能力が十分ではないと、ランプの光出射側、つまりランプと窓とが対向した側においてもランプの冷却を行うことが必要となる場合があり、冷却のための空間が必要となる場合がある。従って、ランプから窓までの距離は、ランプを冷却する能力によって制限を受ける場合があった。従って、特許文献１が開示する技術では、ランプを冷却する能力が不足することで、ランプから窓までの距離を離さざるを得ないこともあり得る。つまり、ランプの冷却能力を高めることができれば、ランプから窓までの距離を所望の距離に近接させることが可能になる。

そこで、本発明は、ランプを冷却する能力を高め、ランプと窓とを近接させることができる光照射装置を提供する。

本発明の一形態である光照射装置は、第１電極が設けられた第１面と、第１面に対向すると共に第２電極が設けられた第２面を有し、第１面から光を出射するランプと、ランプが配置される内部空間を、ランプが出射した光を透過する窓部材と共に形成する筐体と、ランプが発生する熱を排出する排熱部と、を備える。排熱部は、第２面に熱的に接続されたヒートシンクを備える。筐体は、内部空間に供給する気体である熱媒体の入口となる入口部と、ヒートシンクから熱を受けた熱媒体の出口となる出口部と、を有する。

ランプの第２面にヒートシンクが熱的に接続されている。第２面から熱を奪うと、ランプの内部と第２面との間の熱勾配が大きくなる。その結果、ランプが発生する熱は、第２面に向かって移動しやすくなる。従って、ランプが発生する熱を第２面から積極的に排熱することが可能である。その結果、ランプを冷却する能力が高まる。よって、ランプと窓部材とを近接させることができる。

上記の光照射装置は、筐体の内部空間を、第１空間と、第２空間と、に区画する区画部をさらに備えてもよい。入口部は、第１空間に連通してもよい。出口部は、第２空間に連通してもよい。この構成によれば、熱媒体の流れを入口部から出口部に向かう一方向に限定することができ、熱媒体の流れがスムーズになるため、ランプを冷却する能力が高まる。

上記の光照射装置のランプは、第２空間に配置されていてもよい。この構成によれば、ランプからの熱を効率よく筐体外に出すことができる。

上記の光照射装置の区画部は、第１空間から第２空間に熱媒体を導く穴を有してもよい。この構成によれば、第１空間と第２空間とを区画しつつ、第１空間から第２空間に熱媒体を導くことができる。

上記の光照射装置の区画部は、箱状を呈しており、第１空間は、区画部の内側であり、第２空間は、区画部の外側であってもよい。この構成によれば、第１空間の熱媒体と第２空間の熱媒体とを確実に分離することができ、第1空間に入った新鮮な状態の熱媒体が、第２空間の熱媒体から影響を受けることを抑制することができる。

上記の光照射装置は、ランプに電気的に接する支持板をさらに備えてもよい。支持板の内周部は、ランプの外周部に接し、支持板の外周部は、筐体に接してもよい。この構成によれば、支持板および筐体を介してランプに所望の電位を与えることができる。

上記の光照射装置の支持板の第１面は、第１電極に接してもよい。この構成によれば、支持板および筐体を介してランプの第１電極に所望の電位を与えることができる。

上記の光照射装置の支持板の第２面は、窓部材に対面するとともに、支持板の内周部の厚さは支持板の外周部の厚さよりも小さくてもよい。この構成によれば、ランプと窓部材とを近接させることができる。

上記の光照射装置は、筐体と共に窓部材を挟持する枠部材をさらに備えてもよい。この構成によれば、窓部材を交換可能に筐体に固定することができる。

上記の光照射装置の窓部材は、枠部材と対面する面に設けられ、光を遮蔽する遮蔽膜を有してもよい。この構成によれば、窓部材と枠部材との間に配置される部品を、ランプが発生する光から保護することができる。

上記の光照射装置のランプの第１面と、ランプの第１面と対向する窓部材の面との間の距離は、３ｍｍ以下であってもよい。さらに、当該距離は、１ｍｍ以下であってもよい。この構成によれば、ランプが出射した光の損失を十分に抑制できる。

本発明の光照射装置は、ランプの冷却能力を高め、ランプと窓とを近接させることができる。

図１は、実施形態の光照射装置の斜視図である。 図２は、フランジリングの周辺を拡大して示す断面図である。 図３は、上流空間と下流空間とを模式的に示す図である。 図４は、区画箱を分解して示す斜視図である。 図５は、上流面領域と下流面領域とを模式的に示す図である。 図６は、ランプと透明窓の隙間を示す図である。 図７は、ランプの光出力を示すグラフである。 図８は、照射部を示す斜視図である。 図９は、ヒートシンクを示す斜視図である。 図１０は、ヒートシンクを示す平面図である。 図１１は、スペーサユニットを断面視して示す斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、説明および図示の明確化のために、各要素の大きさは適宜変更されている場合があり、必ずしも図示したとおりの大小関係を有さない。

図１に示す光照射装置１００が照射する光は、紫外線である。例えば、光照射装置１００が照射する光は、波長が１７２ｎｍの真空紫外光であり、単位面積当たりの強度が１００ｍＷ／ｃｍ^２である。光照射装置１００は、例えば、半導体製造装置、真空発生器などに利用される。また、光照射装置１００は、チャンバ２００の内部をクリーニングするためにも利用される。本実施形態の光照射装置１００は、チャンバ２００の内部へ光を照射する。

光照射装置１００は、筐体１と、真空窓２（窓部材）と、フランジリング３（枠部材）と、を有する。筐体１及び真空窓２は、光を発生するランプ４を収容する空間を形成する。例えば、チャンバ２００は、減圧容器であり、その内部空間は減圧環境、例えば真空環境である。ランプ４は、真空環境のような減圧環境には配置できないので、大気圧環境に配置する。つまり、ランプ４が配置される環境は、光照射領域（チャンバ２００の内部空間）の環境と異なる。そこで、筐体１及び真空窓２は、ランプ４を保護するため、例えば大気圧環境である空間を形成する。大気圧環境と減圧環境とは、真空窓２によって仕切られている。

＜筐体＞
筐体１は、筐体本体１１と、筐体フランジ１２と、を有する。筐体１は、例えばステンレス鋼により形成されている。

筐体本体１１は、本体円筒１１１と、本体天板１１２と、を有する。本体円筒１１１は、円筒形状である。本体円筒１１１の一方の端部には、本体天板１１２が設けられている。つまり、本体円筒１１１の一方の端部は、本体天板１１２によって閉鎖されている。本体天板１１２には、電気コネクタ１１３と、ケーブルコネクタ１１４と、吸入管継手１１５と、排出管継手１１６と、が配置されている。このように、本体天板１１２に外部との接続部をまとめることで、外部からの接続部材を一方向にまとめることができ、光照射装置１００の配置の自由度を高めることができる。

本体円筒１１１の他方の端部には、真空窓２が配置されている。つまり、本体円筒１１１の他方の端部は、真空窓２によって閉鎖されている。さらに、本体円筒１１１の他方の端部には、筐体フランジ１２が設けられている。

筐体フランジ１２の外径は、本体円筒１１１の外径よりも大きい。筐体フランジ１２は、筐体フランジ主面１２１と、筐体フランジ裏面１２２と、を有する。さらに、筐体フランジ１２には、複数の皿ざぐり１２３と、複数のボルトヘッド穴１２４と、が設けられている。

筐体フランジ主面１２１に設けられた皿ざぐり１２３は、ネジＳ１の頭部を収容する。ネジＳ１は、フランジリング３に設けられたネジ穴３３にねじ込まれる。このネジＳ１によって、筐体フランジ１２にフランジリング３が固定される。真空窓２は、筐体フランジ１２とフランジリング３とに挟まれる。この挟持によって、真空窓２が交換可能に固定される。

ボルトヘッド穴１２４は、ボルトＢ１の頭部Ｂ１１を収容する。従って、ボルトヘッド穴１２４の内径は、ボルトＢ１の頭部Ｂ１１の外接円よりも大きい。さらに、ボルトヘッド穴１２４は、ボルトＢ１の頭部Ｂ１１の下部を収容する。換言すると、ボルトＢ１の頭部Ｂ１１の上部は、ボルトヘッド穴１２４から突出する。従って、ボルトヘッド穴１２４の深さは、ボルトＢ１の頭部Ｂ１１の高さより低い。換言すると、筐体フランジ１２の厚さは、ボルトＢ１の頭部Ｂ１１の高さより小さい。

ボルトＢ１は、後述するフランジリング３のボルト穴３４に差し込まれる。そして、ボルトＢ１の先端部分は、チャンバ２００のチャンバ取付面２０１に設けられたネジ穴２０２にねじ込まれる。その結果、筐体１は、チャンバ２００に固定される。

＜真空窓＞
真空窓２は、ランプ４が発生した光を透過する光透過部材である。真空窓２は、例えば合成石英によって形成されている。真空窓２は、平面視して円形の円板である。真空窓２は、真空窓主面２１と、真空窓裏面２２と、を有する。真空窓主面２１は、ランプ４から光を受ける。真空窓裏面２２は、筐体１の外部へ光を出射する。つまり、真空窓主面２１は、光入射面であり、真空窓裏面２２は、光出射面である。

真空窓２の外径は、筐体本体１１の外径よりも大きく、筐体フランジ１２の外径より小さい。前述したように、筐体１の内部空間は大気圧環境であり、チャンバ２００の内部空間は真空環境のような減圧環境である。従って、真空窓２には、筐体１の内部空間からチャンバ２００の内部空間に向かう力が常に作用する。真空窓２は、この力に対して十分な強度と厚みとを有する。

＜フランジリング＞
図２に示すように、フランジリング３は、筐体フランジ１２と協働して、真空窓２を保持する。フランジリング３は、ステンレス合金によって形成されている。フランジリング３は、円環状の形状を有する。フランジリング３の外径は、筐体フランジ１２の外径と同じであってもよい。フランジリング３の内径は、筐体本体１１の内径と同じであってもよい。

フランジリング３のフランジリング主面３１は、筐体フランジ１２に対面するフランジ対面領域３１１と、真空窓２の真空窓裏面２２に対面する真空窓対面領域３１２と、を有する。円環状のフランジ対面領域３１１は、円環状の真空窓対面領域３１２を囲む。つまり、真空窓対面領域３１２は、フランジ対面領域３１１の内側に位置する。フランジ対面領域３１１には、ネジ穴３３が設けられている。ネジ穴３３は、止まり穴である。ネジ穴３３は、前述した筐体フランジ１２をフランジリング３に固定するためのものである。ネジ穴３３には、ネジＳ１が配置される。フランジ対面領域３１１には、ボルト穴３４も設けられている。ボルト穴３４は、貫通穴である。

真空窓対面領域３１２はフランジ対面領域３１１に対して凹んでいる。この凹みに真空窓２がはめ込まれる。真空窓対面領域３１２の外径は、真空窓２の外径とおおむね同じである。真空窓２は、筐体１とフランジリング３との間に挟まれる。また、後述するサポートリング９（支持板）も、筐体フランジ１２とフランジリング３との間に挟まれていてもよい。従って、真空窓対面領域３１２からフランジ対面領域３１１までの高さは、真空窓２の厚みよりも大きくてもよい。真空窓裏面２２と真空窓対面領域３１２との間には、樹脂からなり、気密性を確保するためのオーリングシール３５が配置されている。真空窓対面領域３１２には、オーリングシール３５を配置するためのシール溝３６が設けられている。

ここで、真空窓２の真空窓裏面２２において、フランジリング３の真空窓対面領域３１２に対面する部分には、遮蔽膜２３が設けられている。平面視してオーリングシール３５よりも大きな幅を有する円環状の遮蔽膜２３は、例えば、蒸着によって形成された金の膜である。従って、オーリングシール３５は、その上面において遮蔽膜２３に覆い隠された状態で接触する。また、遮蔽膜２３は、ランプ４が発生する光を遮蔽する。従って、ランプ４が発生する光が真空窓２を透過してオーリングシール３５に照射されることを防止できる。

フランジリング３のフランジリング裏面３２は、チャンバ２００のチャンバ取付面２０１に対面する。フランジリング裏面３２とチャンバ取付面２０１との間には、気密性を確保するためのオーリングシール２０３が配置されてもよい。フランジリング３は、前述したボルトＢ１のためのボルト穴３４を有する。ボルト穴３４は、フランジリング主面３１からフランジリング裏面３２まで貫通する。ボルト穴３４には、ねじ山は設けられていない。

＜区画箱＞
図３に示すように、光照射装置１００は、区画箱５（区画部）を有する。区画箱５は、筐体１の内部空間Ｒ１を上流空間Ｒ１ａ（第１空間）と、下流空間Ｒ１ｂ（第２空間）とに仕切る。つまり、筐体１の内部空間Ｒ１は、上流空間Ｒ１ａと、下流空間Ｒ１ｂと、を含む。上流空間Ｒ１ａは、筐体１の内部空間Ｒ１であると共に、区画箱５の内側である。下流空間Ｒ１ｂは、筐体１の内部空間Ｒ１であると共に、区画箱５の外側である。

「上流」及び「下流」とは、後述するランプ４を冷却するためのガス（熱媒体）の流れを基準としている。つまり、ガスは、筐体１の外部から、吸入管継手１１５（入口部）を通じて上流空間Ｒ１ａに移動する。次に、ガスは、上流空間Ｒ１ａから下流空間Ｒ１ｂに移動する。そして、ガスは、下流空間Ｒ１ｂから排出管継手１１６（出口部）を通じて筐体１の外部に排出される。

区画箱５は、直方体形状の箱状である。区画箱５は、４つの壁５１１、５１２、５２１、５２２と、底部５３１と、を有する。区画箱５の上面は、開放されている。区画箱５の上面は、本体天板１１２によって閉鎖されている。つまり、区画箱５は、本体天板１１２に接している。その結果、区画箱５は、筐体１の内部空間Ｒ１における本体天板１１２の側に配置される。図１のように、光照射装置１００がチャンバ２００の上に配置された場合であるとき、区画箱５は、筐体１の内部空間Ｒ１における上側に配置されるとも言える。

上流空間Ｒ１ａは、４つの壁５１１、５１２、５２１、５２２の内側の面と、底部５３１と、本体天板１１２の裏面の一部と、に囲まれている。つまり、本体天板１１２の裏面は、上流空間Ｒ１ａに対面する上流面領域１１２ｓ(図５参照)を有する。本体天板１１２の上流面領域１１２ｓには、ケーブル口１１３ｈと、吸入口１１５ｈと、コネクタ口１１４ｈと、が設けられている。上流面領域１１２ｓの形状は、区画箱５の平面視したときの平面形状と同じである。具体的には、上流面領域１１２ｓの形状は、矩形である。ケーブル口１１３ｈは、本体天板１１２のほぼ中央に設けられている。吸入口１１５ｈは、矩形である上流面領域１１２ｓの短辺部に設けられている。コネクタ口１１４ｈも、矩形である上流面領域１１２ｓの短辺部に設けられている。

下流空間Ｒ１ｂは、４つの壁５１１、５１２、５２１、５２２の外側の面と、箱底板５３の外側の面と、本体円筒１１１の内周面と、本体天板１１２の裏面の別の一部と、に囲まれている。つまり、本体天板１１２の裏面は、上流面領域１１２ｓに加えて、さらに、下流空間Ｒ１ｂに対面する下流面領域１１２ｒを有する。本体天板１１２の下流面領域１１２ｒには、排出口１１６ｈが設けられている。下流空間Ｒ１ｂの下部は、前述した真空窓２によって閉鎖されている。

図４に示すように、区画箱５は、第１箱壁板５１と、第２箱壁板５２と、箱底板５３と、を有する。

第１箱壁板５１は、壁５１１、５１２を形成する。第１箱壁板５１は、箱底板５３に固定されている。第１箱壁板５１には、ガスを流通させるための穴（貫通孔）は設けられていない。

第２箱壁板５２は、壁５２１、５２２を形成する。第２箱壁板５２も、箱底板５３に固定されている。第２箱壁板５２にも、ガスを流通させるための穴は設けられていない。

箱底板５３は、底部５３１を形成する。箱底板５３は、第１箱壁板５１と第２箱壁板５２とに固定されている。箱底板５３には、ガスを流通させるための穴が設けられている。具体的には、箱底板５３には、５個の第１～第５の穴Ｈ１～Ｈ５が設けられている。第１の穴Ｈ１の内径は、第２～５の穴Ｈ２～Ｈ５の内径より大きくてもよい。第１の穴Ｈ１は、箱底板５３の略中央に設けられている。第２～第５の穴Ｈ２～Ｈ５は、箱底板５３を中心として、十字状に設けられている。前述したように、吸入管継手１１５は、矩形である上流面領域１１２ｓの短辺部に設けられている。つまり、吸入管継手１１５の軸線上には、第１～第５の穴Ｈ１～Ｈ５は、重複しない。従って、吸入管継手１１５から導かれたガスは、箱底板５３に衝突する。つまり、上流空間Ｒ１ａにガスが供給されると、上流空間Ｒ１ａの圧力が下流空間Ｒ１ｂの圧力よりも高くなる。その結果、上流空間Ｒ１ａのガスが下流空間Ｒ１ｂに押し出されるようにして、上流空間Ｒ１ａから下流空間Ｒ１ｂに流出する。

箱底板５３には、後述するスペーサユニット７が配置されるユニット配置穴Ｈ６が設けられている。ユニット配置穴Ｈ６の数は、４個である。第１～第５の穴Ｈ１～Ｈ５を囲む仮想の矩形領域を仮定した場合に、ユニット配置穴Ｈ６は、矩形領域のそれぞれの角部に形成される。

区画箱５の内部には、光照射装置１００を構成するいくつかの部品が配置されている。区画箱５は、例えば、インターロックスイッチ５４と、チェッカーランプ５５と、温度センサ５６と、を収容する。インターロックスイッチ５４は、光照射装置１００に異常が発生した場合にランプ４の駆動を停止させて光の照射を停止させる。インターロックスイッチ５４は、例えば、第１箱壁板５１の壁５１１に固定されている。チェッカーランプ５５は、ランプ４からの光の出射を開始するときに用いられる。チェッカーランプ５５は、特定波長の光を発生する。この光がランプ４に入射されると、ランプ４における光の発生（放電）が開始されやすくなる。チェッカーランプ５５は、例えば、光源として青色ＬＥＤを備えてもよい。また、チェッカーランプ５５は、光源を動作させるための回路基板を備えてもよい。なお、箱底板５３には、チェッカーランプ５５の光を導くための穴Ｈ７が設けられてもよい。

図２に示すように、光照射装置１００は、照射部１０を有する。照射部１０は、下流空間Ｒ１ｂに配置されている。照射部１０は、ランプ４と、高電圧電極板６と、スペーサユニット７と、ヒートシンク８（排熱部）と、サポートリング９と、を有する。

＜ランプ＞
ランプ４は、電圧の提供を受けて、ランプ４の内部空間内における放電によって光を発生する。例えば、ランプ４が発生する光は、真空紫外光である。ランプ４は、円板状の形状である。ランプ４の外径は、筐体本体１１の内径よりわずかに小さい。ランプ４は、いわゆるエキシマランプであってよい。ランプ４は、ガラスによって形成された容器であり、その内部には、放電によって光を発生させるためのガスが封入されている。ランプ４は、ランプ主面４１（第２面）と、ランプ裏面４２（第１面）と、を有する。

ランプ主面４１は、高電圧電極板６に対面する。ランプ主面４１には、円形に形成された導電性材料からなるランプ主面電極４３（第１電極）が設けられている。ランプ主面電極４３は、蒸着によって設けられたアルミニウム膜であってもよい。このような構成によると、ランプ４が発生した光は、ランプ主面電極４３により反射される。ランプ主面電極４３の外径は、高電圧電極板６の外径とおおよそ同じであってもよい。このような構成によると、ランプ裏面４２から出射される光を増加させることができる。

ランプ裏面４２には、ランプ裏面電極４４（第２電極）が設けられている。ランプ裏面電極４４は、細線状の導電性材料（例えば金）によって形成されたメッシュ（網）である。なお、図２では、ランプ裏面電極４４を平板状として簡易的に図示する。このような構成によると、ランプ４が発生した光を、ランプ裏面４２から出射させることができる。

ランプ裏面４２は、真空窓２に対面する真空窓対面領域４２１と、サポートリング９に対面するサポートリング対面領域４２２と、を有する。

平面視して円形状である真空窓対面領域４２１は、平面視して円環状であるサポートリング対面領域４２２に囲まれる。真空窓対面領域４２１は、ランプ４における実質的な光出射領域である。真空窓対面領域４２１には、ランプ裏面電極４４が設けられていてもよい。

図６に示すように、ランプ裏面４２の真空窓対面領域４２１は、真空窓２の真空窓主面２１に対面する。一方、ランプ裏面４２にはランプ裏面電極４４が設けられており、ランプ裏面電極４４は、サポートリング主面９１のランプ対面領域９１２に接する。そうすると、ランプ裏面４２の真空窓対面領域４２１は、真空窓２の真空窓主面２１には直接に接しない。換言すると、ランプ裏面４２の真空窓対面領域４２１と真空窓２の真空窓主面２１との間には、隙間Ｇが生じる。この隙間Ｇは、サポートリング主面９１のランプ対面領域９１２の厚みに対応する。また、隙間Ｇの定義には、ランプ対面領域９１２の厚みに加えて、ランプ裏面電極４４の厚みを加えてもよい。

隙間Ｇは、ランプ４が発生する光の強度に影響を及ぼす。図７は、ランプ４から所定距離だけ離れた位置における光出力を示すグラフである。横軸は、ランプ４を基準とした距離である。縦軸は、ランプ４が出射する光出力を１００とした場合の相対的な出力である。図７に示すように、ランプ４からの距離が大きくなるほど光出力が低下する。この図７からも明らかなように、ランプ４を真空窓２に近接させることによって、光出力の低減を抑制することができる。また、ランプ４と真空窓２との間の隙間Ｇを所定の値に設定することによって、光出力の低下の度合いを所望の値に設定することも可能である。

例えば、ランプ４と真空窓２との間の隙間Ｇは、０．２ｍｍ以上であってもよい。隙間Ｇは、３ｍｍ以下の値であってもよい。この場合には、ランプ４が発生した光の出力のうち、２０％程度の出力を持った光を出射することが可能である。また、隙間Ｇが３ｍｍ以下の領域は、隙間Ｇが３ｍｍより大きい領域に比べ、所定量だけ隙間Ｇが小さくなった際に、それに応じて光出力が上昇する割合が大きい。つまり、隙間Ｇが３ｍｍ以下の領域は、隙間Ｇを小さくする効果が大きい。

例えば、ランプ４と真空窓２との間の隙間Ｇは、１ｍｍ以下の値であってもよい。この場合には、ランプ４が発生した光の出力のうち、５０％程度の出力を持った光を出射することが可能である。また、隙間Ｇが１ｍｍ以下の領域は、隙間Ｇが３ｍｍ以下で１ｍｍよりより大きい領域に比べ、所定量だけ隙間Ｇが小さくなった際に、それに応じて光出力が上昇する割合がより大きい。つまり、隙間Ｇが１ｍｍ以下の領域は、隙間Ｇを小さくする効果がより大きい。

サポートリング対面領域４２２は、サポートリング９のサポートリング主面９１に対面する。前述のランプ裏面電極４４は、少なくともサポートリング対面領域４２２の一部に設けられている。従って、ランプ裏面電極４４は、サポートリング９に対して電気的に接続される。より具体的には、ランプ裏面電極４４は、サポートリング９に対して直接に接触する。

＜高電圧電極板＞
図８に示すように、高電圧電極板６は、円板状である。高電圧電極板６は、アルミニウム合金により形成されている。高電圧電極板６の外径は、ランプ４の外径よりも小さい。つまり、高電圧電極板６の外径は、筐体本体１１の内径より小さい。高電圧電極板６から筐体本体１１までの距離は、放電を抑制するための絶縁距離とされている。また、高電圧電極板６からサポートリング９までの距離も、放電を抑制するための絶縁距離とされている。高電圧電極板６は、電極板主面６１と、電極板裏面６２と、を有する。

電極板主面６１は、ヒートシンク８と対面する。電極板裏面６２は、ランプ４と対面する。具体的には、電極板裏面６２は、ランプ主面４１に設けられたランプ主面電極４３（図２参照）に直接に面接触する。高電圧電極板６は、スペーサユニット７が発生する力によって、ランプ４に押圧されている。つまり、電極板裏面６２は、ランプ主面電極４３に対して面接触するように押し付けられている。この押し付けによって、高電圧電極板６とランプ４との間の電気的な接触抵抗を低減させている。

＜ヒートシンク＞
高電圧電極板６には、ヒートシンク８が接触している。具体的には、ヒートシンク８は、電極板主面６１に接触している。ヒートシンク８は、アルミニウム合金により形成されている。ヒートシンク８は、ヒートシンク基板８１と、複数のフィン８２と、を有する。

図９に示すように、ヒートシンク基板８１は、矩形状の板部材である。例えば、ヒートシンク基板８１の平面形状は、平面視して正方形である。なお、ヒートシンク基板８１の平面形状は、円形であってもよい。ヒートシンク基板８１は、ヒートシンク基板主面８１１と、ヒートシンク基板裏面８１２と、を有する。ヒートシンク基板主面８１１は、区画箱５に対面する。ヒートシンク基板主面８１１には、複数のフィン８２が設けられている。ヒートシンク基板裏面８１２は、電極板主面６１に対面する。具体的には、ヒートシンク基板裏面８１２は、電極板主面６１に面接触する。つまり、いずれも熱伝導性の高い導電性材料（ここではアルミニウム）によって形成されたランプ主面電極４３、高電圧電極板６、ヒートシンク基板８１が互いに面接触した状態で配置されており、ランプ４からの熱を効率よく排熱部であるヒートシンク基板８１に伝えることができる。

複数のフィン８２は、ヒートシンク基板主面８１１から筐体１の本体天板１１２に向かって壁状に延びる。複数のフィン８２のそれぞれは、薄板状である。複数のフィン８２のそれぞれの形状は、互いに同じである。複数のフィン８２は、複数の列を構成するように配置されている。

図９に示すように、複数のフィン８２は、第１の整列軸Ａ１と、第２の整列軸Ａ２と、第３の整列軸Ａ３と、第４の整列軸Ａ４とに沿って、互いに離間して配置される。それぞれの整列軸Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、互いに平行である。また、整列軸Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の向きは、筐体本体１１の軸線１１Ａから排出管継手１１６の軸線１１６Ａに向かう向きＤと一致してもよい。

フィン主面８２１は、それぞれの整列軸Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４に対して直交する。つまり、フィン主面８２１の法線の向きは、整列軸Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４と一致する。互いに対面するフィン８２のフィン主面８２１の間には、隙間が設けられている。互いに対面する側端の間にも、隙間が設けられている。

第１の整列軸Ａ１に沿って配置された複数のフィン８２は、一対のスペーサユニット７の間に配置される。同様に、第４の整列軸Ａ４に沿って配置された複数のフィン８２は、一対のスペーサユニット７の間に配置される。第２の整列軸Ａ２及び第３の整列軸Ａ３に沿って配置された複数のフィン８２は、ヒートシンク基板８１の一方の辺部から他方の辺部まで配置されている。つまり、第２の整列軸Ａ２及び第３の整列軸Ａ３に沿うフィンの数は、第１の整列軸Ａ１及び第４の整列軸Ａ４に沿うフィン８２の数より多い。

複数のフィン８２と、区画箱５のＨ１～Ｈ５との関係は、次のとおりである。図１０に示すように、例えば、区画箱５の第１の穴Ｈ１、第２の穴Ｈ２及び第３の穴Ｈ３が並ぶ穴軸線ＡＨは、整列軸Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４に対して平行である。そして、平面視したとき、第２の整列軸Ａ２と第３の整列軸Ａ３との間に、穴軸線ＡＨが位置する。換言すると、穴軸線ＡＨは、第２の整列軸Ａ２に沿って並ぶ複数のフィン８２の側端と、第３の整列軸Ａ３に沿って並ぶ複数のフィン８２の側端との間の隙間と重複する。つまり、第１の穴Ｈ１、第２の穴Ｈ２及び第３の穴Ｈ３は、第２の整列軸Ａ２に沿う複数のフィン８２と、第３の整列軸Ａ３に沿う複数のフィン８２とに重複する。一方、第４の穴Ｈ４は、第１の整列軸Ａ１に沿う複数のフィン８２に重複する。第５の穴Ｈ５は、第４の整列軸Ａ４に沿う複数のフィン８２に重複する。

なお、前述したように、高電圧電極板６もアルミニウム合金製であるから、高電圧電極板６とヒートシンク８とを一体して、ヒートシンクユニットとみなすこともできる。高電圧電極板６の電極板主面６１には、ヒートシンク８が設けられているが、電極板主面６１は、ヒートシンク８から露出した領域も含む。この露出した領域には、圧縮空気が触れる。従って、電極板主面６１の一部も、放熱面として扱うことができる。

＜サポートリング＞
図２に示すように、サポートリング９は、円環状である。サポートリング９の外径は、真空窓２の外径とおおむね一致してよい。サポートリング９の内径は、ランプ４の外径より小さい。サポートリング９は、サポートリング主面９１と、サポートリング裏面９２と、を有する。

サポートリング主面９１は、筐体フランジ１２に対面するフランジ対面領域（外周部）９１１と、ランプ４に対面するランプ対面領域（内周部）９１２と、を有する。平面視して円環状のフランジ対面領域９１１は、サポートリング主面９１における外周側である。フランジ対面領域９１１の外径は、真空窓２の外径とおおむね一致してよい。フランジ対面領域９１１の内径は、筐体本体１１の内径とおおむね一致してよい。平面視して円環状のランプ対面領域９１２は、サポートリング主面９１おける内周側である。ランプ対面領域９１２の外径は、ランプ４の外径よりわずかに大きくてよい。ランプ対面領域９１２の内径は、ランプ４の外径より小さい。

ランプ対面領域９１２は、ランプ裏面４２に対面する。つまり、ランプ対面領域９１２は、ランプ裏面電極４４に電気的に接続される。具体的には、ランプ対面領域９１２は、ランプ裏面電極４４に対して直接に接触する。ランプ対面領域９１２におけるサポートリング９の厚さは、フランジ対面領域９１１におけるサポートリング９の厚さと比べて十分に小さく、極めて薄い。例えば、ランプ対面領域９１２におけるサポートリング９の厚さは、０．２ｍｍである。ランプ対面領域９１２を含むサポートリング９の内周部は、ランプ４のランプ裏面４２と真空窓２の真空窓主面２１とに挟まれる。つまり、サポートリング９の内周部の厚みは、ランプ裏面４２から真空窓主面２１までの距離に相当する。換言すると、ランプ裏面４２は、真空窓主面２１には直接に接触しない程度の距離しかなく、ランプ裏面４２と真空窓主面２１との間には、わずかな隙間Ｇが形成される。

フランジ対面領域９１１は、筐体フランジ裏面１２２に対面する。具体的には、フランジ対面領域９１１は、筐体フランジ裏面１２２に直接に接触する。その結果、サポートリング９を介してランプ４のランプ裏面電極４４が筐体１に電気的に接続される。例えば、筐体１の電位が接地電位であるとき、ランプ４のランプ裏面電極４４には、接地電位が提供される。

サポートリング裏面９２は、真空窓２に対面する。具体的には、サポートリング裏面９２は、真空窓２に対して直接に接触する。

サポートリング９において、ランプ対面領域９１２とサポートリング裏面９２とを含む内周部分は、ランプ４と真空窓２とに挟まれる。サポートリング９において、フランジ対面領域９１１と、サポートリング裏面９２とを含む外周部分は、筐体フランジ１２と真空窓２とに挟まれる。つまり、筐体１とフランジリング３とは、サポートリング９と真空窓２とを挟持する。なお、フランジ対面領域９１１におけるサポートリング９の厚さは、ランプ対面領域９１２におけるサポートリング９の厚さと比べて十分に大きいため、筐体フランジ１２と真空窓２とに確実に挟まれ、サポートリング９が安定して固定される。

＜スペーサユニット＞
図８に示すようにスペーサユニット７は、ヒートシンク８と高電圧電極板６とが一体化された構成を、ランプ４に対して押し付ける。

図１１に示すように、高電圧電極板６は、電極板主面６１から電極板裏面６２に至る電極板穴６３を有する。電極板穴６３は、高電圧電極板６と、ヒートシンク８と、スペーサユニット７と、を固定ネジ７６によって互いに固定するためのものである。電極板穴６３の数は、４個である。電極板裏面６２には、固定ネジ７６の頭部を収容する座繰りが設けられている。

ヒートシンク基板８１には、ヒートシンク基板主面８１１からヒートシンク基板裏面８１２に至るヒートシンク基板穴８１３が設けられている。ヒートシンク基板穴８１３は、矩形であるヒートシンク基板８１の角部のそれぞれに設けられている。ヒートシンク基板穴８１３は、高電圧電極板６の電極板穴６３と同軸である。そして、電極板穴６３から固定ネジ７６が差し込まれる。固定ネジ７６は、電極板穴６３とヒートシンク基板穴８１３を通過して、スペーサユニット７にねじ込まれる。この構成によると、高電圧電極板６とヒートシンク８とスペーサユニット７とは、固定ネジ７６によって一体化される。

このような構造によって、ランプ４は、高電圧電極板６から受ける力によってサポートリング９に押し付けられているだけである。後述するバネ７８の圧縮長を設定することによって、バネ７８が発生する力の大きさを所望の大きさに設定することができる。その結果、ガラス製のランプ４を破損させることなく、高電圧電極板６とランプ４のランプ主面電極４３とを良好に密着させることができる。

スペーサユニット７は、ワッシャ７１と、スペーサ本体７２と、金属スペーサ７３と、プラグ７４と、ソケット７５と、を有する。さらにスペーサユニット７は、固定ネジ７６と、ワッシャヘッドネジ７７と、バネ７８と、を有する。

円板状のワッシャ７１は、ヒートシンク基板８１のヒートシンク基板主面８１１に配置される。つまり、ワッシャ７１は、下流空間Ｒ１ｂに配置される。４個のワッシャ７１のうちのひとつには、ニッケル撚り線が接続されている。電源ケーブルは、ケーブルコネクタ１１４から上流空間Ｒ１ａに引き込まれる。電源ケーブルは、絶縁シースによって被覆されている。上流空間Ｒ１ａにおいては、絶縁シースを取り除くことにより、絶縁シースに覆われていたニッケル撚り線が露出した状態で配置されている。ニッケル撚り線は、第１の穴Ｈ１を介して下流空間Ｒ１ｂに至る。例えば、ワッシャ７１は、ニッケル撚り線の先端が接続可能ないわゆる丸形端子を用いてもよい。その結果、高電圧電極板６には、ワッシャ７１とヒートシンク基板８１を介して電圧が提供される。

円柱状のスペーサ本体７２は、ワッシャ７１の上に配置される。つまり、スペーサ本体７２は、下流空間Ｒ１ｂに配置される。スペーサ本体７２は、電気的には絶縁性を有する材料から形成され、例えばセラミックによって形成されている。スペーサ本体７２の両端には、ネジ穴７２１、７２２が設けられている。ネジ穴７２１には、固定ネジ７６に対応するネジ山が形成されている。ネジ穴７２２には、ワッシャヘッドネジ７７に対応するネジ山が形成されている。ネジ穴７２１、７２２は、それぞれ止まり穴である。

スペーサ本体７２の下端面は、ワッシャ７１に接触している。スペーサ本体７２は、高電圧電極板６の電極板裏面６２から差し込まれる固定ネジ７６によって、ヒートシンク８に固定される。スペーサ本体７２の上端面には、金属スペーサ７３が配置される。スペーサ本体７２の上端面は、フィン８２の先端よりも区画箱５に近い。つまり、ヒートシンク基板８１のヒートシンク基板主面８１１を基準とした場合に、スペーサ本体７２の高さは、フィン８２の高さよりも大きい。

ワッシャヘッドネジ７７は、ヘッド７７１を有する。ワッシャヘッドネジ７７の軸部７７２は、金属スペーサ７３に差し込まれる。そして、ワッシャヘッドネジ７７の先端部分は、スペーサ本体７２のネジ穴７２２にねじ込まれる。つまり、ワッシャヘッドネジ７７の呼び長さは、金属スペーサ７３の長さより長い。その結果、ヘッド７７１とスペーサ本体７２との間に、金属スペーサ７３が挟み込まれる。

ワッシャヘッドネジ７７は、上流空間Ｒ１ａから下流空間Ｒ１ｂに亘って配置される。ワッシャヘッドネジ７７のヘッド７７１は、上流空間Ｒ１ａに配置される。ワッシャヘッドネジ７７の先端部分は、下流空間Ｒ１ｂに配置される。つまり、ワッシャヘッドネジ７７は、区画箱５の箱底板５３に設けられたユニット配置穴Ｈ６を貫通する。

ヘッド７７１と金属スペーサ７３との間には、ワッシャ７７３が配置されている。ワッシャ７７３は、ヘッド７７１と一体化されていてもよいし、ワッシャ７７３は、ヘッド７７１と別体とされてもよい。ワッシャ７７３の外径は、ヘッド７７１の外径よりも大きい。ワッシャ７７３の外径は、金属スペーサ７３の外径よりも大きい。ワッシャ７７３とソケット７５のソケット蓋面７５３との間には、バネ７８が配置されている。圧縮バネであるバネ７８は、その自然長よりも縮められた状態で、ワッシャ７７３とソケット蓋面７５３との間に配置されている。その結果、バネ７８は、ワッシャ７７３を金属スペーサ７３に向けて押し付ける力を発揮する。この力によって、スペーサユニット７は、ヒートシンク８と高電圧電極板６とが一体化された構成を、ランプ４に対して押し付ける。

金属スペーサ７３も、ワッシャヘッドネジ７７と同様に上流空間Ｒ１ａから下流空間Ｒ１ｂに亘って配置される。ヘッド７７１に接する金属スペーサ７３の上端は、上流空間Ｒ１ａに配置される。スペーサ本体７２に接する金属スペーサ７３の下端は、下流空間Ｒ１ｂに配置される。金属スペーサ７３も区画箱５の箱底板５３に設けられたユニット配置穴Ｈ６を貫通する。

金属スペーサ７３は、プラグ７４によって支持されている。段付きの円筒形状であるプラグ７４は、箱底板５３の裏面からユニット配置穴Ｈ６に差し込まれる。プラグ７４において外径が小さいプラグ本体７４１は、ユニット配置穴Ｈ６に差し込まれる。つまり、プラグ本体７４１の外径は、ユニット配置穴Ｈ６の内径とおおむね同じであってよい。プラグ本体７４１の先端は、上流空間Ｒ１ａに配置される。プラグ７４において外径が大きいプラグフランジ７４２は、箱底板５３の裏面に当接する。つまり、プラグフランジ７４２の外径は、ユニット配置穴Ｈ６の内径より大きい。プラグ７４には、プラグ本体７４１の端面からプラグフランジ７４２の端面に至るプラグ穴７４３が設けられている。プラグ穴７４３には、ワッシャヘッドネジ７７が差込まれた金属スペーサ７３が配置される。金属スペーサ７３の上端は、プラグ本体７４１の端面から突出する。金属スペーサ７３の下端は、プラグフランジ７４２の下端から突出する。つまり、プラグ７４の長さは、金属スペーサ７３の長さより短い。

プラグ本体７４１の外周面には、ネジ山が形成されている。プラグ本体７４１のネジ山は、ソケット７５にねじ込まれる。ソケット７５は、上流空間Ｒ１ａに配置されている。ソケット７５は、円筒状である。ソケット７５の下端には、プラグ７４がねじ込まれるソケットネジ穴７５１が開口する。そして、ソケット７５の下端は、箱底板５３の主面に接触する。つまり、箱底板５３の裏面からユニット配置穴Ｈ６に差し込まれたプラグ７４がソケット７５にねじ込まれると、プラグ７４とソケット７５は、箱底板５３を挟む。この構成によって、プラグ７４及びソケット７５が区画箱５に固定される。ソケット７５のソケット７５の上端には、ワッシャヘッドネジ７７を締め付ける工具を差し込むためのソケット穴７５２が設けられている。

次に、光照射装置１００が有するランプ４の冷却機能に注目する。光照射装置１００は、熱媒体として用いる気体に圧縮空気を用いてもよい。光照射装置１００は、ガスとして窒素を用いることも可能である。窒素を利用した場合には、光強度の低減を抑制することができる。一方、圧縮空気は、窒素などと比較すると容易に準備することができる。さらに、発明者らの実験によれば、光照射装置１００においては、空気を用いた場合に出射される光の強度は、窒素を用いた場合に出射される光の強度よりは低下するものの、性能に影響を及ぼす程度のものではないことが分かった。従って、空気を用いた場合であっても、所望の強度を要する光を照射することが可能である。

圧縮空気は、吸入管継手１１５を介して上流空間Ｒ１ａに供給される。上流空間Ｒ１ａに圧縮空気が供給されると、上流空間Ｒ１ａの内部圧力が高まる。そうすると、上流空間Ｒ１ａに存在する圧縮空気は、第１～第５の穴Ｈ１～Ｈ５を通過して、上流空間Ｒ１ａから下流空間Ｒ１ｂに移動する。下流空間Ｒ１ｂに移動した圧縮空気は、複数のフィン８２の隙間を通過する。このとき、圧縮空気の流れは、フィン８２と圧縮空気との熱交換が行われやすい態様としてよい。例えば、圧縮空気の流れは、乱流であってもよい。また、圧縮空気は、フィン８２との温度差が大きくなる箇所を通るようにしてもよい。

フィン８２には、ランプ４が発生する熱が移動してきているので、圧縮空気の温度とフィン８２の温度との温度差に応じて、フィン８２から圧縮空気に熱が移動する。熱を受けた圧縮空気の温度は、受けた熱の量に応じて上昇する。そして、熱を受けた圧縮空気は、熱を受ける前の圧縮空気に比べると相対的に軽くなるので、筐体本体１１の外周に向かって移動する。その後、圧縮空気は、排出管継手１１６を介して筐体１の外部へ排出される。

ここで、ランプ４の熱についてさらに詳細に説明する。ランプ４はエネルギとして電圧の供給を受けて、光を発生する。しかし、受けたエネルギの全ては、光に変換されない。光に変換されなかったエネルギは、熱に変換される。従って、ランプ４は発熱する。ランプ４が発生した熱は、熱移動の基本形態に従って移動する。つまり、ランプ４が発生した熱は、熱伝導と、熱放射と、熱対流と、によって移動する。まず、ランプ４の内部で発生した熱は、ランプ主面４１と、ランプ裏面４２と、に移動する。

たとえば、ランプ裏面４２からの熱移動について検討する。光を出射するランプ裏面４２に移動した熱は、ランプ裏面４２からランプ４と真空窓２との間の隙間に存在する空気に移動する。そして、当該空気から真空窓２に移動する。真空窓２に移動した熱は、真空窓２の真空窓裏面２２から排出されることが予想できる。しかし、前述したように、真空窓２の真空窓裏面２２は、チャンバ２００の内部に露出している。そして、チャンバ２００の内部は、減圧されている。つまり、真空窓裏面２２から熱が移動するための媒体が極めて少ない。その結果、真空窓裏面２２からの熱伝導による排熱は、ほとんど期待できない。真空窓２に移動した熱は、赤外線として熱放射によって排出されるか、又は、真空窓２に直接に接触するサポートリング９とオーリングシール３５を介した熱伝導によって排出される。しかし、真空窓２は、石英であるから、金属材料に比べると熱伝導率が低い。その結果、ランプ裏面４２からの排熱は、ほとんど期待できないことになる。

次に、ランプ主面４１からの熱移動について検討する。ランプ主面４１に移動した熱は、アルミニウム膜であるランプ主面電極４３に移動する。ランプ主面電極４３には、高電圧電極板６が押し当てられている。この押し当ては、電気的な抵抗を低減する点で有利であると共に、熱的な抵抗を低減する点でも有利である。従って、熱は、ランプ主面電極４３から高電圧電極板６に熱伝導によって移動する。次に、熱は、高電圧電極板６から高電圧電極板６に接するヒートシンク８に熱伝導によって移動する。そして、熱は、ヒートシンク８のフィン８２に熱伝導によって移動した後に、フィン８２から圧縮空気に移動する。

ランプ裏面４２側では、いわゆる熱抵抗が大きいために、熱の排出が期待できない。その一方、ランプ裏面４２側と比べると、ランプ主面４１側の熱抵抗は、小さい。つまり、ランプ４が発生した熱が移動しやすい。この熱の移動のしやすさの相違は、排熱に寄与する放熱面積の相違と考えることもできる。熱が移動しやすいランプ主面４１側において、排熱に寄与する放熱面積は、複数のフィン８２の表面積が大部分を占める。つまり、ランプ主面４１側における排熱に寄与する放熱面積は、ランプ裏面４２側における排熱に寄与する放熱面積よりも大きい。例えば、放熱面積を比率で示すとすれば、ランプ裏面４２側における排熱に寄与する放熱面積を「１」とすると、ランプ主面４１側における排熱に寄与する放熱面積は、「１１５」程度である。

そして、熱は、フィン８２から排出され続けるので、ランプ４の温度とフィン８２の温度との間の温度差が大きくなる傾向にある。ランプ主面４１側に生じる温度差は、ランプ裏面４２側に生じる温度差よりも大きくなる。熱は、温度差が大きい方向に向かって移動しやすくなる。つまり、ランプ４が発生した熱は、ランプ主面４１側に移動しやすくなる。換言すると、ランプ裏面４２側へ移動する熱の量は、相対的に少なくなる。

その結果、ランプ４の温度が過剰に高まることが抑制される。従って、高温であることに起因して、ランプ４の寿命が短縮することを抑制できる。さらに、ランプ裏面４２側に存在する構成要素の温度が上昇することを抑制することが可能になる。例えば、真空窓２の真空窓裏面２２には、樹脂製のオーリングシール３５が接触している。真空窓２の温度上昇を抑制することによって、オーリングシール３５の温度を耐熱温度よりも低い状態に維持することができる。

また、光照射装置１００は、圧縮空気の供給によってランプ４を十分に冷却することができる。つまり、光照射装置１００の冷却は、空冷機構で対応可能であり、熱媒体として水を用いる水冷機構を備える必要はない。

さらに、光照射装置１００は、排熱の利点とは異なるさらなる利点を有する。

上述したように、圧縮空気の流れは、上流空間Ｒ１ａから下流空間Ｒ１ｂに向かう方向に限定されている。ここで、圧縮空気が下流空間Ｒ１ｂに存在するとき、圧縮空気は、ランプ４が発生する強い紫外線を受ける。圧縮空気が紫外線を受けると、オゾンが発生することがある。つまり、下流空間Ｒ１ｂに存在する圧縮空気は、窒素や酸素に加えて、上流空間Ｒ１ａに存在する圧縮空気よりも多いオゾンを含む。このオゾンは、光照射装置１００を構成する部品、特に電子部品に影響を与える可能性がある。例えば、本実施形態におけいては、インターロックスイッチ５４やチェッカーランプ５５と、温度センサ５６等が挙げられる。従って、紫外線を受けた圧縮空気には、これらの部品をさらさないほうがよい。そこで、オゾンの影響を受けやすい部品は、区画箱５の内部、つまり上流空間Ｒ１ａに配置する。上流空間Ｒ１ａには、供給されたばかりの新鮮な圧縮空気に満たされている。従って、上流空間Ｒ１ａに配置された部品は、下流空間Ｒ１ｂに配置された場合とくらべると、オゾンの影響を受けにくい。その結果、光照射装置１００を構成する部品を保護することができる。

＜作用効果＞
本実施形態の光照射装置１００の作用効果について説明する。

光照射装置１００は、ランプ裏面電極４４が設けられたランプ裏面４２と、ランプ裏面４２に対向すると共にランプ主面電極４３が設けられたランプ主面４１を有し、ランプ裏面４２から光を出射するランプ４と、ランプ４が配置される内部空間Ｒ１を、ランプ４が出射した光を透過する真空窓２と共に形成する筐体１と、ランプ４から熱を排出するヒートシンク８と、を備える。ヒートシンク８は、ランプ主面４１に熱的に接続されている。筐体１は、内部空間Ｒ１に供給する圧縮された空気の入口となる吸入管継手１１５と、ヒートシンク８から熱を受けた圧縮空気の出口となる排出管継手１１６と、を有する。

ランプ４のランプ主面４１にヒートシンク８が熱的に接続されている。ランプ主面４１から熱を奪うと、ランプ４の内部とランプ主面４１との間の熱勾配が大きくなる。その結果、ランプ４が発生する熱は、ランプ主面４１に向かって移動しやすくなる。従って、ランプ４が発生する熱をランプ主面４１から積極的に排熱することが可能である。その結果、ランプ４を冷却する能力が高まる。よって、ランプ４と真空窓２とを近接させることができる。

光照射装置１００は、筐体１の内部空間Ｒ１を、上流空間Ｒ１ａと、下流空間Ｒ１ｂと、に区画する区画箱５をさらに備える。吸入管継手１１５は、上流空間Ｒ１ａに連通する。排出管継手１１６は、下流空間Ｒ１ｂに連通する。この構成によれば、熱媒体の流れを吸入管継手１１５から排出管継手１１６に向かう一方向に限定することができ、熱媒体の流れがスムーズになるため、ランプ４を冷却する能力が高まる。

光照射装置１００のランプ４は、下流空間Ｒ１ｂに配置されている。この構成によれば、ランプ４からの熱を効率よく筐体１外に出すことができる。
を冷却することができる。

光照射装置１００の区画箱５は、上流空間Ｒ１ａから下流空間Ｒ１ｂに熱媒体を導く第１～第５の穴Ｈ１～Ｈ５を有する。この構成によれば、上流空間Ｒ１ａと下流空間Ｒ１ｂとを区画しつつ、上流空間Ｒ１ａから下流空間Ｒ１ｂに圧縮空気を導くことができる。

光照射装置１００の区画箱５は、箱状を呈しており、上流空間Ｒ１ａは、区画箱５の内側であり、下流空間Ｒ１ｂは、区画箱５の外側である。この構成によれば、上流空間Ｒ１ａの熱媒体と下流空間Ｒ１ｂの熱媒体とを確実に分離することができ、上流空間Ｒ１ａに入った新鮮な状態の熱媒体が、下流空間Ｒ１ｂの熱媒体から影響を受けることを抑制することができる。例えば、下流空間Ｒ１ｂで発生したランプ４からの熱やオゾンが上流空間Ｒ１ａに影響を及ぼすことを抑制することができる。

光照射装置１００は、ランプ４に電気的に接するサポートリング９をさらに備える。サポートリング９の内周部は、ランプ４の外周部に接し、サポートリング９の外周部は、筐体１に接する。この構成によれば、サポートリング９及び筐体１を介してランプ４に所望の電位を与えることができる。

サポートリング主面９１は、ランプ裏面電極４４に接する。この構成によれば、サポートリング９及び筐体１を介してランプ４のランプ裏面電極４４に所望の電位を与えることができる。

サポートリング裏面９２は、真空窓２に対面するとともに、サポートリング９の内周部の厚さはサポートリング９の外周部の厚さよりも小さい。この構成によれば、ランプ４と真空窓２とを近接させることができる。

光照射装置１００は、筐体１と共に真空窓２を挟持するフランジリング３をさらに備える。この構成によれば、真空窓２を交換可能に筐体１に固定することができる。

光照射装置１００の真空窓２は、フランジリング３と対面する真空窓裏面２２に設けられ、光を遮蔽する遮蔽膜２３を有する。この構成によれば、真空窓２とフランジリング３との間に配置されるオーリングシール３５を、ランプ４が発生する光から保護することができる。

光照射装置１００のランプ４のランプ裏面４２と、真空窓２のランプ４のランプ裏面４２と対向する真空窓主面２１との間の距離が、３ｍｍ以下であってもよく、さらに、１ｍｍ以下であってもよい。この構成によれば、ランプが出射した光の損失を十分に抑制できる。紫外光、特に波長２００ｎｍ以下の真空紫外光は、大気中では酸素による吸収のため、わずかな距離でも光量が極端に減衰してしまう場合がある。そのため、特に熱媒体として空気を用いる場合にはランプ４と真空窓２との間の距離（隙間Ｇ）を出来るだけ小さくし、光の損失を最小限に留める事が好ましい。

以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。例えば、箱状の区画箱５によって上流空間Ｒ１ａと下流空間Ｒ１ｂとを区画するのではなく、筐体１の内部空間Ｒ１を上下方向に二分するような板材を用いて区画してもよい。また、電気コネクタ１１３、ケーブルコネクタ１１４、吸入管継手１１５、及び排出管継手１１６は、本体天板１１２に設けられる場合に限らず、本体円筒１１１に設けられてもよい。

１…筐体、２…真空窓（窓部材）、３…フランジリング（枠部材）、４…ランプ、５…区画箱（区画部）、８…ヒートシンク（排熱部）、９…サポートリング（支持板）、２３…遮蔽膜、４１…ランプ主面（第２面）、４２…ランプ裏面（第１面）、４３…ランプ主面電極（第１電極）、４４…ランプ裏面電極（第２電極）、１００…光照射装置、１１５…吸入管継手（入口部）、１１６…排出管継手（出口部）、Ｒ１…内部空間、Ｒ１ａ…上流空間（第１空間）、Ｒ１ｂ…下流空間（第２空間）。

Claims (12)

1. 第１電極が設けられた第１面と、前記第１面に対向すると共に第２電極が設けられた第２面を有し、前記第１面から光を出射するランプと、
   前記ランプが配置される内部空間を、前記ランプが出射した前記光を透過する窓部材と共に形成する筐体と、
   前記ランプが発生する熱を排出する排熱部と、を備え、
   前記排熱部は、前記第２面に熱的に接続されたヒートシンクを備え、
   前記筐体は、前記内部空間に供給する気体である熱媒体の入口となる入口部と、前記ヒートシンクから熱を受けた前記熱媒体の出口となる出口部と、を有する、光照射装置。
2. 前記筐体の前記内部空間を、第１空間と、第２空間と、に区画する区画部をさらに備え、
   前記入口部は、前記第１空間に連通し、
   前記出口部は、前記第２空間に連通する、請求項１に記載の光照射装置。
3. 前記ランプは、前記第２空間に配置されている、請求項２に記載の光照射装置。
4. 前記区画部は、前記第１空間から前記第２空間に前記熱媒体を導く穴を有する、請求項２又は３に記載の光照射装置。
5. 前記区画部は、箱状を呈しており、
   前記第１空間は、前記区画部の内側であり、
   前記第２空間は、前記区画部の外側である、請求項２～４の何れか一項に記載の光照射装置。
6. 前記ランプに電気的に接する支持板をさらに備え、
   前記支持板の内周部は、前記ランプの外周部に接し、前記支持板の外周部は、前記筐体に接する、請求項１～５の何れか一項に記載の光照射装置。
7. 前記支持板の第１面は、前記第１電極に接する、請求項６に記載の光照射装置。
8. 前記支持板の第２面は、前記窓部材に対面するとともに、前記支持板の内周部の厚さは前記支持板の外周部の厚さよりも小さい、請求項６又は７に記載の光照射装置。
9. 前記筐体と共に前記窓部材を挟持する枠部材をさらに備える、請求項６～８の何れか一項に記載の光照射装置。
10. 前記窓部材は、前記枠部材と対面する面に設けられ、前記光を遮蔽する遮蔽膜を有する、請求項９に記載の光照射装置。
11. 前記ランプの前記第１面と、前記ランプの前記第１面と対向する前記窓部材の面との間の距離は、３ｍｍ以下である、請求項１～１０の何れか一項に記載の光照射装置。
12. 前記距離が、１ｍｍ以下である、請求項１１に記載の光照射装置。

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