JP2732458B2 - ショートアーク型高圧水銀蒸気放電灯 - Google Patents
ショートアーク型高圧水銀蒸気放電灯Info
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- JP2732458B2 JP2732458B2 JP15619891A JP15619891A JP2732458B2 JP 2732458 B2 JP2732458 B2 JP 2732458B2 JP 15619891 A JP15619891 A JP 15619891A JP 15619891 A JP15619891 A JP 15619891A JP 2732458 B2 JP2732458 B2 JP 2732458B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ショートアーク型高圧
水銀蒸気放電灯に関する。
水銀蒸気放電灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】ショートアーク型高圧水銀蒸気放電灯に
おいて、陰極が大きくなると、通常、先端部より細い基
端部を有する構造の陰極が使用されるので、陰極基端部
を保持するために必要なガラス製バルブ部分の絞り込み
量が大きくなり、加工が難しくなる。このようなことか
ら、従来においては、陰極基端部を覆うようにガラス管
を挿通し、当該ガラス管の位置を規制する金属製の止め
部材を設け、加熱下においてこのガラス管とその外側の
ガラス製バルブ部分とが溶着するように絞り込むことに
より、当該ガラス製バルブ部分の絞り込み量を少なくす
る手段が提案されている。
おいて、陰極が大きくなると、通常、先端部より細い基
端部を有する構造の陰極が使用されるので、陰極基端部
を保持するために必要なガラス製バルブ部分の絞り込み
量が大きくなり、加工が難しくなる。このようなことか
ら、従来においては、陰極基端部を覆うようにガラス管
を挿通し、当該ガラス管の位置を規制する金属製の止め
部材を設け、加熱下においてこのガラス管とその外側の
ガラス製バルブ部分とが溶着するように絞り込むことに
より、当該ガラス製バルブ部分の絞り込み量を少なくす
る手段が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
ガラス管の位置を規制する金属製の止め部材を有するシ
ョートアーク型高圧水銀蒸気放電灯では、金属製の止め
部材の先端が鋭利であるため、点灯開始時に金属製の止
め部材の先端と陽極との間で異常放電が生じやすくな
り、その結果、発光空間膨出部のガラスが失透する問題
がある。特に、半導体ウエハをその微小区域ごとに順次
露光するいわゆるステッパー方式の露光システムにおい
ては、露光用光源として半値幅の狭いｉ線（３６５ｎ
ｍ）を放射するものが望まれるが、本発明者らの研究に
よれば、希ガスの封入時の圧力を８００トール以下と
し、水銀の封入量を０．５〜１１．５ｍｇ／ｃｃとした
ショートアーク型高圧水銀蒸気放電灯によれば、半値幅
の狭いｉ線が放射されるが、このような放電灯では、金
属製の止め部材から異常放電が生じても電圧上昇が小さ
いため、出力電力が点灯電源の供給能力を超えるおそれ
がなく、従って異常放電が持続して上記失透の問題が顕
著となることが判明した。
ガラス管の位置を規制する金属製の止め部材を有するシ
ョートアーク型高圧水銀蒸気放電灯では、金属製の止め
部材の先端が鋭利であるため、点灯開始時に金属製の止
め部材の先端と陽極との間で異常放電が生じやすくな
り、その結果、発光空間膨出部のガラスが失透する問題
がある。特に、半導体ウエハをその微小区域ごとに順次
露光するいわゆるステッパー方式の露光システムにおい
ては、露光用光源として半値幅の狭いｉ線（３６５ｎ
ｍ）を放射するものが望まれるが、本発明者らの研究に
よれば、希ガスの封入時の圧力を８００トール以下と
し、水銀の封入量を０．５〜１１．５ｍｇ／ｃｃとした
ショートアーク型高圧水銀蒸気放電灯によれば、半値幅
の狭いｉ線が放射されるが、このような放電灯では、金
属製の止め部材から異常放電が生じても電圧上昇が小さ
いため、出力電力が点灯電源の供給能力を超えるおそれ
がなく、従って異常放電が持続して上記失透の問題が顕
著となることが判明した。
【０００４】本発明の目的は、陰極と陽極が対向配置さ
れた発光空間膨出部内に封入時の圧力が８００トール以
下の希ガスと０．５〜１１．５ｍｇ／ｃｃの水銀とを封
入し、前記陰極の胴部を覆うようにガラス管を挿通し、
当該ガラス管の位置を規制する金属製の止め部材を設け
たショートアーク型高圧水銀蒸気放電灯において、金属
製の止め部材からの異常放電を防止するようにしたショ
ートアーク型高圧水銀蒸気放電灯を提供することにあ
る。
れた発光空間膨出部内に封入時の圧力が８００トール以
下の希ガスと０．５〜１１．５ｍｇ／ｃｃの水銀とを封
入し、前記陰極の胴部を覆うようにガラス管を挿通し、
当該ガラス管の位置を規制する金属製の止め部材を設け
たショートアーク型高圧水銀蒸気放電灯において、金属
製の止め部材からの異常放電を防止するようにしたショ
ートアーク型高圧水銀蒸気放電灯を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明のショートアーク型高圧水銀蒸気放電灯は、
陰極と陽極が対向配置された発光空間膨出部内に封入時
の圧力が８００トール以下の希ガスと０．５〜１１．５
ｍｇ／ｃｃの水銀とが封入され、前記陰極の胴部を覆う
ようにガラス管が挿通され、当該ガラス管の位置を規制
する金属製の止め部材を有するショートアーク型高圧水
銀蒸気放電灯であって、前記陰極の胴部における前記ガ
ラス管より先端側において、高融点金属よりなる素線径
０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下のコイルを巻回し、かつ、当
該コイルの先端を陰極先端部から５ｍｍ以上１５ｍｍ以
下の距離に位置させたことを特徴とする。
め、本発明のショートアーク型高圧水銀蒸気放電灯は、
陰極と陽極が対向配置された発光空間膨出部内に封入時
の圧力が８００トール以下の希ガスと０．５〜１１．５
ｍｇ／ｃｃの水銀とが封入され、前記陰極の胴部を覆う
ようにガラス管が挿通され、当該ガラス管の位置を規制
する金属製の止め部材を有するショートアーク型高圧水
銀蒸気放電灯であって、前記陰極の胴部における前記ガ
ラス管より先端側において、高融点金属よりなる素線径
０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下のコイルを巻回し、かつ、当
該コイルの先端を陰極先端部から５ｍｍ以上１５ｍｍ以
下の距離に位置させたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】点灯開始時においては、異常放電が生じても陰
極の胴部に巻回したコイルの先端から優先的に放電が開
始するようになる。しかるに、コイルの先端は陰極の先
端から特定の範囲の距離に位置しているので、コイルの
先端から生じた放電は、短時間のうちに陰極の先端に移
動し、正常な放電に移行する。従って、コイルの先端か
ら異常放電が生じても発光空間膨出部のガラスが失透す
ることはない。
極の胴部に巻回したコイルの先端から優先的に放電が開
始するようになる。しかるに、コイルの先端は陰極の先
端から特定の範囲の距離に位置しているので、コイルの
先端から生じた放電は、短時間のうちに陰極の先端に移
動し、正常な放電に移行する。従って、コイルの先端か
ら異常放電が生じても発光空間膨出部のガラスが失透す
ることはない。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は、
半導体ウエハをその微小区域ごとに順次露光するいわゆ
るステッパー方式の露光システムに好適に使用されるシ
ョートアーク型高圧水銀蒸気放電灯の実施例の説明図で
ある。１はバルブ、２は発光空間膨出部、３は陰極、４
は陽極、５はガラス管、６は金属製の止め部材、７はコ
イル、８はコイル７の先端、９は陰極先端部、１０は封
止用金属箔、１１は口金である。
半導体ウエハをその微小区域ごとに順次露光するいわゆ
るステッパー方式の露光システムに好適に使用されるシ
ョートアーク型高圧水銀蒸気放電灯の実施例の説明図で
ある。１はバルブ、２は発光空間膨出部、３は陰極、４
は陽極、５はガラス管、６は金属製の止め部材、７はコ
イル、８はコイル７の先端、９は陰極先端部、１０は封
止用金属箔、１１は口金である。
【０００８】発光空間膨出部２内において、陰極３と陽
極４が対向配置されている。この発光空間膨出部２内に
は、封入時の圧力が８００トール以下の例えばアルゴン
等の希ガスと、０．５〜１１．５ｍｇ／ｃｃの水銀とが
封入されている。陰極３の胴部を覆うようにガラス管５
が挿通され、当該ガラス管５の位置を規制する金属製の
止め部材６が設けられている。
極４が対向配置されている。この発光空間膨出部２内に
は、封入時の圧力が８００トール以下の例えばアルゴン
等の希ガスと、０．５〜１１．５ｍｇ／ｃｃの水銀とが
封入されている。陰極３の胴部を覆うようにガラス管５
が挿通され、当該ガラス管５の位置を規制する金属製の
止め部材６が設けられている。
【０００９】陰極３の胴部におけるガラス管５より先端
側において、例えばタングステン等の高融点金属よりな
る素線径０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下のコイル７が例えば
４〜５ターン巻回され、かつ、当該コイル７の先端８が
陰極先端部９から５ｍｍ以上１５ｍｍ以下の距離Ｄだけ
離間して位置されている。コイル７の先端８は、異常放
電時にはこの先端８より放電を起こしやすくするため
に、切断具により切断されたままの鋭利な状態になって
いる。
側において、例えばタングステン等の高融点金属よりな
る素線径０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下のコイル７が例えば
４〜５ターン巻回され、かつ、当該コイル７の先端８が
陰極先端部９から５ｍｍ以上１５ｍｍ以下の距離Ｄだけ
離間して位置されている。コイル７の先端８は、異常放
電時にはこの先端８より放電を起こしやすくするため
に、切断具により切断されたままの鋭利な状態になって
いる。
【００１０】距離Ｄが上記の範囲内にあれば、異常放電
としてコイル７の先端８から始まった放電が、例えば１
５秒以内に陰極先端部９へ移るようになる。しかし、距
離Ｄが１５ｍｍを超えるときは、陰極３が昇温しにくい
ため、コイル７の先端８からの異常放電（図１において
矢印Ａで示す。）が長時間持続し、コイル７の先端８が
蒸発して黒化現象が発生する。一方、距離Ｄが５ｍｍ未
満のときは、正常点灯中において、コイル７の先端８の
温度が高温になりすぎるため、当該先端８が蒸発して黒
化現象が発生したり、またアークがコイル７の先端８に
逆戻りするおそれもある。
としてコイル７の先端８から始まった放電が、例えば１
５秒以内に陰極先端部９へ移るようになる。しかし、距
離Ｄが１５ｍｍを超えるときは、陰極３が昇温しにくい
ため、コイル７の先端８からの異常放電（図１において
矢印Ａで示す。）が長時間持続し、コイル７の先端８が
蒸発して黒化現象が発生する。一方、距離Ｄが５ｍｍ未
満のときは、正常点灯中において、コイル７の先端８の
温度が高温になりすぎるため、当該先端８が蒸発して黒
化現象が発生したり、またアークがコイル７の先端８に
逆戻りするおそれもある。
【００１１】特に、図１のように陰極３を陽極４の下方
に位置させて点灯する場合には、陰極先端部９の経時的
な蒸発により、陰極先端部９と陽極４との距離が長くな
り、その結果として金属製の止め部材６と陽極４との間
で異常放電が生じやすくなるので、コイル７の必要性が
大きい。コイル７の素線径が０．５ｍｍ未満のときは、
コイル７が蒸発しやすくなるため、黒化現象を引き起こ
す問題がある。一方、コイル７の素線径が２ｍｍを超え
るときには、作業性が悪くなり、また、コイル７の影が
できて配光特性にも悪影響を与えることがある。
に位置させて点灯する場合には、陰極先端部９の経時的
な蒸発により、陰極先端部９と陽極４との距離が長くな
り、その結果として金属製の止め部材６と陽極４との間
で異常放電が生じやすくなるので、コイル７の必要性が
大きい。コイル７の素線径が０．５ｍｍ未満のときは、
コイル７が蒸発しやすくなるため、黒化現象を引き起こ
す問題がある。一方、コイル７の素線径が２ｍｍを超え
るときには、作業性が悪くなり、また、コイル７の影が
できて配光特性にも悪影響を与えることがある。
【００１２】なお、水銀の封入量が１１．５ｍｇ／ｃｃ
を超える場合には、金属製の止め部材６から異常放電が
生じても電圧が大きく上昇するために出力電力が点灯電
源の供給能力を超え、その結果、点灯電源が自動的に電
力の供給を停止するので、失透の問題は生じない。ま
た、希ガスの封入時の圧力が８００トールを超える場合
には、放電開始時に金属製の止め部材６から異常放電が
起こることがほとんどなく、失透の問題は発生しない。
を超える場合には、金属製の止め部材６から異常放電が
生じても電圧が大きく上昇するために出力電力が点灯電
源の供給能力を超え、その結果、点灯電源が自動的に電
力の供給を停止するので、失透の問題は生じない。ま
た、希ガスの封入時の圧力が８００トールを超える場合
には、放電開始時に金属製の止め部材６から異常放電が
起こることがほとんどなく、失透の問題は発生しない。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のショート
アーク型高圧水銀蒸気放電灯によれば、点灯開始時には
コイルの先端から優先的に異常放電が開始されるので、
金属製の止め部材からの異常放電が確実に防止され、こ
れによって発光空間膨出部が失透することがない。ま
た、コイルの先端からの異常放電は短時間のうちに陰極
の先端に移動するので、コイルの蒸発による黒化現象も
生ずることがない。従って、半導体ウエハをその微小区
域ごとに順次露光するいわゆるステッパー方式の露光シ
ステムの露光用光源として用いた場合には、半値幅の狭
いｉ線（３６５ｎｍ）が長時間安定に放射され、実用的
価値がきわめて大きい。
アーク型高圧水銀蒸気放電灯によれば、点灯開始時には
コイルの先端から優先的に異常放電が開始されるので、
金属製の止め部材からの異常放電が確実に防止され、こ
れによって発光空間膨出部が失透することがない。ま
た、コイルの先端からの異常放電は短時間のうちに陰極
の先端に移動するので、コイルの蒸発による黒化現象も
生ずることがない。従って、半導体ウエハをその微小区
域ごとに順次露光するいわゆるステッパー方式の露光シ
ステムの露光用光源として用いた場合には、半値幅の狭
いｉ線（３６５ｎｍ）が長時間安定に放射され、実用的
価値がきわめて大きい。
【図１】本発明の実施例に係るショートアーク型高圧水
銀蒸気放電灯を示す説明図である。
銀蒸気放電灯を示す説明図である。
１ バルブ ２ 発光空間膨
出部 ３ 陰極 ４ 陽極 ５ ガラス管 ６ 金属製の止
め部材 ７ コイル ８ 先端 ９ 陰極先端部 １０ 封止用金属
箔 １１ 口金
出部 ３ 陰極 ４ 陽極 ５ ガラス管 ６ 金属製の止
め部材 ７ コイル ８ 先端 ９ 陰極先端部 １０ 封止用金属
箔 １１ 口金
Claims (1)
- 【請求項１】 陰極と陽極が対向配置された発光空間膨
出部内に封入時の圧力が８００トール以下の希ガスと
０．５〜１１．５ｍｇ／ｃｃの水銀とが封入され、前記
陰極の胴部を覆うようにガラス管が挿通され、当該ガラ
ス管の位置を規制する金属製の止め部材を有するショー
トアーク型高圧水銀蒸気放電灯であって、前記陰極の胴
部における前記ガラス管より先端側において、高融点金
属よりなる素線径０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下のコイルを
巻回し、かつ、当該コイルの先端を陰極先端部から５ｍ
ｍ以上１５ｍｍ以下の距離に位置させたことを特徴とす
るショートアーク型高圧水銀蒸気放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15619891A JP2732458B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | ショートアーク型高圧水銀蒸気放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15619891A JP2732458B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | ショートアーク型高圧水銀蒸気放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04355046A JPH04355046A (ja) | 1992-12-09 |
| JP2732458B2 true JP2732458B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=15622515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15619891A Expired - Fee Related JP2732458B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | ショートアーク型高圧水銀蒸気放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2732458B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3158972B2 (ja) * | 1995-06-26 | 2001-04-23 | ウシオ電機株式会社 | ショートアーク型水銀ランプ及びその点灯方法 |
| JP3562271B2 (ja) * | 1997-11-07 | 2004-09-08 | ウシオ電機株式会社 | ショートアークランプ |
| WO2008110207A1 (de) * | 2007-03-13 | 2008-09-18 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Sicherungselement für eine entladungslampe und anordnung mit einem derartigen sicherungselement |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP15619891A patent/JP2732458B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04355046A (ja) | 1992-12-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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