JP2857137B1 - ショートアーク型水銀ランプ - Google Patents
ショートアーク型水銀ランプInfo
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Abstract
大の要求に応えた高出力のショートアーク型水銀ラン
プ、及び紫外線発光装置を提供すること。 【解決課題】 石英製の発光管1内に陰極2と陽極3が
対向して配置されており、この発光管1内に水銀と希ガ
スが封入される。そして、少なくとも希ガスとしてアル
ゴン(Ar)が、室温で1.0〜8atm封入されてお
り、バルブ球部の最大直径の半分をR(cm)、バルブの
肉厚をd(cm)、ランプへの入力電力をW(KW)とする
時、0.211≦(Wd/R2)1/2≦0.387であることを特徴とす
る。また、希ガスとしてクリプトン(Kr)が、室温で
1.0〜8atm封入された場合には、0.205≦(Wd/
R2)1/2≦0.418であることを特徴とする。
Description
水銀ランプに関する。特に、半導体露光装置に用いられ
るショートアーク型水銀ランプに関する。
は中心波長365nm(以下i線と称す)の紫外光を放射
するショートアーク型水銀ランプが使われる。この半導
体集積回路の集積度は年々高まり、それに伴って露光時
の解像度の要求も高くなっている。さらに、ウエハーの
大口径化もあって、露光面積も大きくなり、あるいは高
解像度達成のために利用されている変形照明技術によっ
て光源からの紫外光放射量(以下、単に「放射量」とも
いう)の増大が要求されている。
表す指標であるスループットを高めることも要求され
る。つまり、光源としてのランプにはより高い放射効率
が要求され、この光源を含む発光装置には高い集光効率
が要求される。
ランプへの入力電力を増やす方法が考えられている。し
かしながら、ランプへの入力電力を増やすと、電極への
熱的負荷が高くなり、電極物質の蒸発が激しくなって、
発光管の黒化を速めることになる。また、入力電力を増
やすと必然的に、発光管の外観寸法が大きくなり、ラン
プから発生する熱を除去するための排風装置も大型化す
る。このため、i線の強い放射を得るために、ランプへ
の入力電力を増やす方法は好まれていない。
とする課題は、クリアーな発光管を長時間維持し、i線
の強い放射を得ることができるショートアーク型水銀ラ
ンプ、及び紫外線発光装置を提供することである。
に、請求項1に記載するショートアーク型水銀ランプ
は、石英製の発光管内に陰極と陽極が対向して配置され
ており、この発光管内に水銀と希ガスが封入される。そ
して、少なくとも希ガスとしてアルゴン(Ar)が、室温
で1.0〜8atm封入されており、陽極と陰極を結ぶ
方向を軸方向とし、その軸方向に垂直な断面の方向を径
方向として、発光管の径方向の最大直径の半分をR(c
m)、バルブの肉厚をd(cm)、ランプへの入力電力を
W(KW)とする時、 0.211≦((Wd)1/2/R) ≦0.387 であることを特徴とする。
ク型水銀ランプは、石英製の発光管内に陰極と陽極が対
向して配置されており、この発光管内に水銀と希ガスが
封入される。そして、少なくとも希ガスとしてクリプト
ン(Kr)が、室温で1.0〜8atm封入されてお
り、陽極と陰極を結ぶ方向を軸方向とし、その軸方向に
垂直な断面の方向を径方向として、発光管の径方向の最
大直径の半分をR(cm)、バルブの肉厚をd(cm)、ランプ
への入力電力をW(KW)とする時、 0.205≦((Wd)1/2/R) ≦0.418 であることを特徴とする。
ク型水銀ランプは、石英製の発光管内に陰極と陽極が対
向して配置されており、この発光管内に水銀と希ガスが
封入される。そして、少なくとも希ガスとしてアルゴン
(Ar)とクリプトン(Kr)が、合計値として室温で
1.0〜8atm封入されており、陽極と陰極を結ぶ方
向を軸方向とし、その軸方向に垂直な断面の方向を径方
向として、発光管の径方向の最大直径の半分をR(cm)、
バルブの肉厚をd(cm)、ランプへの入力電力をW(KW)とす
る時、 0.209≦((Wd)1/2/R) ≦0.387 であることを特徴とする。
置は、石英製の発光管内に陰極と陽極が対向して配置し
ており、この発光管の中に水銀と希ガスが封入されてい
るショートアーク型水銀ランプと、この水銀ランプに所
定の電力を供給する電源よりなる。そして、前記水銀ラ
ンプは、少なくとも希ガスとしてアルゴン(Ar)が、
室温で1.0〜8atm封入されており、かつ、陽極と
陰極を結ぶ方向を軸方向とし、その軸方向に垂直な断面
の方向を径方向として、発光管の径方向の最大直径の半
分をR(cm)、発光管の肉厚をd(cm)、前記電源から
水銀ランプへの入力電力をW(kW)とする時、 0.211≦((Wd)1/2/R) ≦0.387 であることを特徴とする。
置は、石英製の発光管内に陰極と陽極が対向して配置し
ており、この発光管の中に水銀と希ガスが封入されてい
るショートアーク型水銀ランプと、この水銀ランプに所
定の電力を供給する電源よりなる。そして、前記水銀ラ
ンプは、少なくとも希ガスとしてクリプトン(Kr)
が、室温で1.0〜8atm封入されており、かつ、陽
極と陰極を結ぶ方向を軸方向として、その軸方向に垂直
な断面の方向を径方向として、発光管の径方向の最大直
径の半分をR(cm)、発光管の肉厚をd(cm)、前記電
源から水銀ランプへの入力電力をW(kW)とする時、 0.205≦((Wd)1/2/R) ≦0.418 であることを特徴とする。
置は、石英製の発光管内に陰極と陽極が対向して配置し
ており、この発光管の中に水銀と希ガスが封入されてい
るショートアーク型水銀ランプと、この水銀ランプに所
定の電力を供給する電源よりなる。そして、前記水銀ラ
ンプは、少なくとも希ガスとしてアルゴン(Ar)とク
リプトン(Kr)が、合計値として室温で1.0〜8a
tm封入されており、かつ、陽極と陰極を結ぶ方向を軸
方向として、その軸方向に垂直な断面の方向を径方向と
して、発光管の径方向の最大直径の半分をR(cm)、発
光管の肉厚をd(cm)、前記電源から水銀ランプへの入
力電力をW(kW)とする時、 0.209≦((Wd)1/2/R) ≦0.387 であることを特徴とする。
置は、ショートアーク型水銀ランプが陽極が上方で陰極
が下方として、垂直に配置したことを特徴とする。
ランプは、少なくとも数気圧のアルゴン(Ar)又はク
リプトン(Kr)、あるいはその混合ガスをバッファガ
スとして封入していることを特徴とする。このことによ
って、i線のスペクトル幅が広がらず、露光面の放射照
度を向上することが実験によって確認できた。これは、
1気圧程度のキセノンガス(Xe)を封入することに比
較して、10〜20%の放射効率(この効率向上分は電
力換算で20〜40%の増加分に相当する)が高められ
るからである。
ルゴン(Ar)又はクリプトン(Kr)、あるいはその
混合ガスをバッファガスとして所定の圧力の範囲内で封
入された条件下で、発光管(以下、「バルブ」ともい
う)の肉厚等を考慮した所定の数値限定をすることを特
徴とする。これは封入されるバッファガスが、同時に封
入されている水銀に対して、その封入モル数が大きい場
合に、当該バッファガスは、発光管内における熱的振る
舞いとアークの特性に強い影響を与えるからである。
ガスとしてArガスを封入した水銀ランプは、Xeガスを封
入した水銀ランプに比べ、発光管の空冷に対して鋭敏で
あることを確認している。具体的には、以下の実験をし
ている。即ち、全く同一形状のランプ2本を製作し、同
量(5mg/cm3)の水銀を封入し、バッファガスとして
1本にはXeガスを2気圧、他の1本にはArガスを2気圧
封入した。任意に強制空冷の強さ(排風速度)を変える
ことのできる同一の灯具でその2本のランプを交互に点
灯させた。そして、排風速度と水銀未蒸発との関係を調
べると、Xeを封入した水銀ランプでは排風速度約10m
/secでランプの水銀未蒸発を生じ、Arを封入した水
銀ランプでは排風速度約6m/secで水銀未蒸発を生
じた。つまり、Arを封入した水銀ランプは、Xeを封入し
た水銀ランプに比べ、低い排風速度で水銀未蒸発を生じ
ることから、ランプは排風等の冷却条件の影響を受け易
いということが分かる。また、この場合に、Xeを封入し
た水銀ランプはアークの揺らぎは生じなかったが、Arを
封入した水銀ランプはアークの揺らぎも生じていた。
放射光の揺らぎは、その理由は必ずしも明らかではない
が以下のように推測される。すなわち、この原因は、Ar
ガスとXeガスの熱伝導率の差に依存すると考えられる。
この熱伝導率が大きいと熱エネルギーの伝達速度が大き
くなり、アーク中心の温度は容易にバルブ内表面付近ま
で伝達され、また逆に、バルブ内表面付近の温度も容易
にアーク中心まで伝達される。ここで、Arガス、Kr
ガス、Xeガスの熱伝導率κ(10-4W/cm/K)は、
(Ar:1.63)>(Kr:0.88)>(Xe:0.5
0)の順になる。つまり、ArガスやKrガスを封入した水
銀ランプは、Xeガスを封入した水銀ランプに比べて、バ
ルブの外表面が排風冷却などされると容易にその影響を
受けてしまい、これが原因でバルブ内表面近傍の低温
化、およびアーク中心の低温化を招くことになる。
る熱輸送を簡単なモデルを用いて説明する。このモデル
も本発明者らの推測によって以下のように考えられる。
初めに、バルブの外表面の温度について考察する。ラン
プは球状の対称バルブとし、その外半径をRo、内半径
をRiとする。バルブの肉厚dは、 d=Ro−Ri (1) で与えられる。ランプへの電気入力をWとする。アーク
放電は球バルブのほぼ中心にあり、その大きさは、バル
ブ内半径に比べ充分に小さい。
ーは、一部は光エネルギーに、他の部分は封入ガスの内
部エネルギーや電極の加熱エネルギーに変換される。光
エネルギーの一部はバルブを通って外部へ放射され、残
りはバルブに吸収されバルブの加熱源となる。また、封
入ガスはランプ内の対流に乗ってバルブに接近し、バル
ブと衝突してエネルギーを与えることでもバルブの加熱
源となる。
ーは、一部が光エネルギーとしてバルブを通って外部に
放射され、また一部が温められたバルブから熱エネルギ
ーとして放射され、残りが温められたバルブから対流熱
伝達によって熱エネルギーとして放射される。ここで、
入力エネルギーに対するバルブを通って外部に放射され
る光エネルギーの割合をαとすると、入力エネルギーW
(ランプへの入力エネルギー)に対する巨視的なエネル
ギー保存式は W=αW+SεσTo4+Sh(To−Te) (2) で与えられる。これは、アークで消費される入力エネル
ギー(W)は、バルブを通って外部に放射される光エネ
ルギー(αW)と、温められたバブルが熱放射する熱エ
ネルギー(SεσTo4)と、同じく温められたバルブが
対流熱伝達によって放出される熱エネルギー(Sh(T
o−Te))から構成されることを意味する。上記(2)
式は、さらに、以下のように変形できる。 (1−α)W/S=εσTo4+h(To−Te)(2) ここで、 S:バルブ球部の外表面積で4πRo2に等しい ε:石英バルブの放射率で赤外域でほぼ1である σ:Stefan-Boltzmann定数で5.67x10.219W/cm2
/K4 h:熱伝達率で0.003〜0.015W/cm2/K To:バルブの外表面温度 Te:ランプから充分に離れた位置での冷却風の平衡温度
(約300K)である。 α:入力エネルギーに対するバルブを通って外部に放射
される光エネルギーの割合でXeガスではArガスやK
rガスに比べて連続放射の放射効率が大きいことが一般
に知られている。従って、ArガスやKrガスのα値は
Xeガスに比べて小さい。すなわち、ArガスやKrガス
を封入した水銀ランプは、Xeガスを封入した水銀ラン
プに比べて、同一の入力エネルギーWをランプに投入し
たときにバルブを温めることに利用されるエネルギーの
割合が高いことになる。
ルブ内表面温度が高すぎる場合にバルブの失透が起こ
り、また、低すぎる場合に水銀の未蒸発が起こるからで
ある。バルブの内表面温度をTiで表し、バルブが受け取
るエネルギーであって熱に変換されるエネルギは、Sε
σTo4+Sh(To−Te)となる。これをPinとする
と、バルブに入射するエネルギーは、 Pin=(1−α)W (3) で表される。石英バルブの熱伝導率をλとすると、球形
バルブが仮定されているので、熱伝導方程式から、バル
ブの内面と外面の温度を規定する以下の式が与えられ
る。 Ti−To=(Pin/4πλ)(1/Ri−1/Ro) (4) ここで、Tiはバルブの内表面温度を示し、Toはバルブ
の外表面温度を示す。さらに、Riはバルブの内半径、
Roはバルブの外半径を示す。熱伝導率λの典型値は1
〜2(W/m/K)である。また、バルブの肉厚dはバ
ルブ外半径Roより十分に小さいので、d≪Roとなる。
従って、(4)式の右辺の第2項(1/Ri−1/Ro)
は、((RoーRi)/Ri・Ro)となり、バルブの肉厚
dはバルブ外半径Roより十分に小さいので、Ri=Ro
であるので、これをRとすると(d/R2)となる。ま
た、温度差であるTi− ToをδTとする。従って、
(4)式は、 δT=(Pin/4πλ)d/R2 (5) 或いは δT=((Wd)1/2/R)2(1−α)/(4πλ) (6) となる。(6)式より、バルブ内面の温度Tiは Ti=To+((Wd)1/2/R)2(1−α)/(4πλ) (7) で与えられる。この式より、バルブ内表面温度Tiは、
ランプへの電気入力W、バルブの肉厚d、バルブの半径
Rによって決まる「((Wd)1/2/R)」と深く関連してい
ることが示される。
プは、Xeガスを封入したランプに比べて、当該希ガス
による熱伝導率が大きいのでアーク中心の温度とバルブ
内表面近傍の温度との間で熱伝達が容易に行われるこ
と、および、ランプへの入力エネルギーが同一の場合に
バルブの温度を上昇させることに利用される割合が高い
ことから、当該ランプは、バルブ内部の熱的影響を十分
に考慮する必要があることに着目している。そして、バ
ブルの内表面温度が低すぎると水銀の未蒸発を起こし、
逆に高すぎるとバルブの失透を起こすという不具合を良
好に解消するために、変数「((Wd)1/2/R)」を所定の
範囲内に定めることを見出している。
を示す。石英製の発光管1の中に陰極2と陽極3が対向
配置されており、それぞれの電極は内部リード12およ
び13を介して封止部6、7の内部で金属箔8,9とそ
れぞれ接続されている。金属箔8,9には外部リード1
0,11がそれぞれ接続されている。
ンプ14を出た光は回転楕円鏡15、平面反射鏡16を
経て、コリメイトレンズ17、中心波長365nmでバン
ド幅10nmのバンドパスフィルター18へ到り、インテ
グレータレンズ19を通り、平面反射鏡21で反射さ
れ、コンデンサレンズ22を通り、レチクル面23上に
到達する。そして、レチクル面23上にシリコンフォト
ダイオード検出器24が配置する。ランプ14には電源
26が接続されて所望の電力が供給される。
いはこれらの混合ガスを封入した水銀ランプと、キセノ
ンを封入した水銀ランプのi線照度を比較した実験例に
ついて説明する。アルゴン、クリプトン、キセノンの封
入量以外の条件は同一の水銀ランプを使い、図2で説明
した検出器24でi線照度を測定している。具体的な水
銀ランプの仕様は、外径約55mmの略球形の石英製発光
管内に、タングステン製で直径20mmφの陽極3と、酸
化トリウムを約2wt%含むタングステン製で先端有効
直径が1.0mmφの陰極2が対向して配置されており、
水銀がランプ内の単位容積当たり4.5mg/cc封入さ
れる。Xeを室温で2atm封入したランプ(ランプ
A)、Xeに加えてArを封入したランプ(ランプB1
〜F1)を5種類、同じくXeに加えてKrを封入した
ランプ(ランプB2〜F2)を5種類使った。Arを封
入したランプ、およびKrを封入したランプは、それぞ
れ0.3気圧、1気圧、3気圧、8気圧、12気圧と封
入量を変化させて5種類作った。これらのランプは定電
力電源26により、約2100Wの入力で、ランプは陰
極を上にした姿勢で点灯した。
i線放射照度を基準として、上記それぞれのランプの相
対的なi線放射照度を示している。ここで、放射照度の
計測誤差は1〜2%と言われており、通常、この計測誤
差を考慮しても、4%以上増加した場合に、半導体製造
工程の露光工程でのスループットが明らかに改善される
と考えられる。図より、アルゴン、クリプトンともに1
気圧以上封入したときに相対放射照度が4%以上増加し
ていることが示される。
温で12気圧封入したもの(ランプF1、F2)は、放
射照度は20%増加したものの、i線のスペクトル幅が
拡がってしまい、露光における解像度の低下を招いてし
まう。この結果、アルゴン、もしくはクリプトンを封入
した水銀ランプでは、アルゴン、もしくはクリプトンを
1.0気圧から8気圧封入すると、i線のスペクトル幅
を広がらせることなく、効果的に放射照度を向上できる
ことが分かった。
r)、クリプトン(Kr)はXe(キセノン)とともに
封入するランプについて掲げたが、Xe(キセノン)を
封入することなく、アルゴン(Ar)、クリプトン(K
r)をそれぞれ単体で封入しても同様の効果が得られる
ことが確認されている。
たランプにおいては、Arの封入圧力に対して、Xeの
封入圧力を約3倍まで上昇させると、その上昇に伴っ
て、i線のレチクル面での放射照度は増大する。しかし
ながら、それ以上にXeの封入圧力を上昇させてもi線
放射照度はほとんど向上しないことが確認されている。
このことから、希ガスとしてArとXeを封入したラン
プにおいては、レチクル面上のi線放射照度の向上に
は、Xe封入圧力をAr封入圧力の約3倍までとするこ
とが望ましい。
rとXeの混合ガスとした場合においても、Xeの封入
圧力をKr封入圧力の約3倍までとすることが望ましい
ことが確認されている。
合ガスとして封入したランプについて実験をした。各々
のランプは封入量以外については、実施例1で示したと
きと同じ形状仕様で、ランプ5本(G〜N)を製作し
た。
ガスとその封入圧力を示す。ランプAは実施例1で示し
たものと同じものであって、Xeを2.0atm封入し
ている。ランプG〜LはXeを封入することなく、Ar
とKrを0.3atm、0.5atm、1.5atm、
4.0atm、5.0atmずつ封入したものである。
ランプM、Nは、Xeを0.3atm、3.0atm封
入したうえでAr、Krを0.5atmずつ封入したも
のである。
atmとKrを0.5atm封入したランプHと、Xe
のみを2atm封入したランプAとで比較を行うと、ラ
ンプHの方が露光機に搭載して使用した場合、レチクル
面上のi線の紫外線放射照度はランプAよりも約5%増
加した。しかし、室温でAr5.0atmとKr5.0
atmの混合ガスの封入圧1.0atmで発光管に封入
したランプLでは、i線放射照度は18%増加したもの
の、i線のスペクトル幅が拡がり露光における解像度の
低下を招いた。以上のように、ランプの灯具を用いた実
験では、ArとKrの混合ガスを合計値として、室温で
1.0atmから8.0atm封入すると、レチクル面
の相対i線放射照度が効果的に向上することが分かっ
た。
を加えたランプM、Nについても、ArとKrの合計の
封入圧力が室温で1.0atmから8.0atmであれ
ば、i線放射照度が効果的に向上できることが分かっ
た。そして、ランプMとランプNの比較により、Xeの
封入圧力を上げると、それに伴って、i線のレチクル面
上での放射照度も上昇することがわかる。しかしなが
ら、本発明者らの実験によれば、Xeの封入圧力がAr
とKrの合計の封入圧力に対して、約3倍を超えると、
i線の放射照度はほとんど上昇しなくなることが確認さ
れている。従って、i線放射照度の向上の点からは、X
e封入圧力をArとKrの合計の封入圧力の約3倍まで
とすることが望ましい。
する。まず、アルゴンを封入した水銀ランプであって、
発光管(バルブ)の最大直径の半分の値R(cm)、バ
ルブの肉厚d(cm)、およびランプへの入力電力W
(KW)によるバルブの失透、および水銀未蒸発の関係
を示す実験について説明する。ここで、バルブの最大直
径とは、陽極と陰極を結ぶ方向を軸方向として、その軸
方向に垂直な断面の方向を意味する。実験は、アルゴン
を室温で3気圧封入した水銀ランプを5種類用意して、
上記各パラメータを変化させて、各々のランプについ
て、(Wd/R2)1/2の値により検討を行なった。具体的な
水銀ランプの仕様は、略球形の石英製発光管内に、タン
グステン製で直径20mmφの陽極と、酸化トリウムを約
2wt%含むタングステン製の陰極が対向して配置され
ており、水銀がランプ内の単位容積当たり4.5mg/c
c封入される。その結果を図5に示す。
からバルブ内面に失透が急速に進み、急激な放射の低下
が見られた。この理由は、バルブ内面温度が高すぎて失
透が進行したものと推定される。また、ランプX5は点
灯直後からランプ電圧が揺らぎ放射が安定しなかった。
さらに、点灯時のランプを観察するとバルブ内面に水銀
の未蒸発が確認された。
あって、バルブの最大直径の半分の値R(cm)、バル
ブの肉厚d(cm)、およびランプへの入力電力W(K
W)によるバルブの失透、および水銀未蒸発の関係を示
す実験について説明する。実験は、クリプトンを室温で
3気圧封入した水銀ランプを5種類用意して、上記各パ
ラメータを変化させて、各々のランプについて、(Wd/
R2)1/2の値から検討を行なった。具体的な水銀ランプの
仕様は、さきのアルゴンの場合と同じである。
からバルブ内面に失透が急速に進み、急激な放射の低下
が見られた。この理由は、バルブ内面温度が高すぎて失
透が進行したと推定される。また、ランプY5は点灯直
後からランプ電圧が揺らぎ放射が安定しなかった。さら
に、点灯時のランプを観察するとバルブ内面に水銀の未
蒸発が確認された。
銀ランプであって、発光管(バルブ)の最大直径の半分
の値R(cm)、バルブの肉厚d(cm)、およびラン
プへの入力電力W(KW)によるバルブの失透、および
水銀未蒸発の関係を示す実験について説明する。実験
は、アルゴンを室温で1.5気圧、クリプトンを室温で
1.5気圧、さらにキセノンを室温で0.5気圧封入し
た水銀ランプを5種類用意して、上記各パラメータを変
化させて、各々のランプについて、(Wd/R2)1/2の値に
より検討を行なった。具体的な水銀ランプの仕様は前述
のアルゴン、クリプトンの場合と同じである。
からバルブ内面に失透が急速に進み、急激な放射の低下
が見られた。この理由は、バルブ内面温度が高すぎて失
透が進行したと推定される。また、ランプZ5は点灯直
後からランプ電圧が揺らぎ放射が安定しなかった。さら
に、点灯時のランプを観察するとバルブ内面に水銀の未
蒸発が確認された。
ランプにおいて、陽極が上に位置する姿勢で点灯される
ことにより、陰極輝点の変動を抑制することができる。
おいて示したような光学系を採用するので集光効率の高
い照射を可能とする。
ーク型水銀ランプにおいて、封入される希ガスがアルゴ
ン(Ar)および/またはクリプトン(Kr)であっ
て、前記希ガスの封入圧力を1.0〜8気圧とすること
で、入力電力をあげることなく、発光効率を高くするこ
とができ放射輝度を上げることができる。さらに、上記
アルゴン(Ar)および/またはクリプトン(Kr)を
所定量封入した水銀ランプにおいて、バルブの最大直径
の半分の値R(cm)、バルブの肉厚d(cm)、およ
びランプへの入力電力W(KW)で規定される、(Wd/
R2)1/2の関係式で導かれる値を所定のものとすること
で、バルブの失透、および水銀未蒸発を良好に防止する
ことができる。
Claims (7)
- 【請求項1】 石英製の発光管内に陰極と陽極が対向し
て配置しており、この発光管の中に水銀と希ガスが封入
されているショートアーク型水銀ランプにおいて、 少なくとも希ガスとしてアルゴン(Ar)が、室温で
1.0〜8atm封入されており、陽極と陰極を結ぶ方
向を軸方向とし、その軸方向に垂直な断面の方向を径方
向として、発光管の径方向の最大直径の半分をR(c
m)、発光管の肉厚をd(cm)、入力電力をW(kW)と
する時、 0.211≦((Wd)1/2/R)≦0.387 であることを特徴とするショートアーク型水銀ランプ。 - 【請求項2】 石英製の発光管内に陰極と陽極が対向し
て配置しており、この発光管の中に水銀と希ガスが封入
されているショートアーク型水銀ランプにおいて、 少なくとも希ガスとしてクリプトン(Kr)が、室温で
1.0〜8atm封入されており、陽極と陰極を結ぶ方
向を軸方向とし、その軸方向に垂直な断面の方向を径方
向として、発光管の径方向の最大直径の半分をR(c
m)、発光管の肉厚をd(cm)、入力電力をW(kW)と
する時、 0.205≦((Wd)1/2/R) ≦0.418 であることを特徴とするショートアーク型水銀ランプ。 - 【請求項3】 石英製の発光管内に陰極と陽極が対向し
て配置しており、この発光管の中に水銀と希ガスが封入
されているショートアーク型水銀ランプにおいて、 少なくとも希ガスとしてアルゴン(Ar)とクリプトン
(Kr)が、合計値として、室温で1.0〜8atm封
入されており、陽極と陰極を結ぶ方向を軸方向とし、そ
の軸方向に垂直な断面の方向を径方向として、発光管の
径方向の最大直径の半分をR(cm)、発光管の肉厚をd
(cm)、入力電力をW(kW)とする時、 0.209≦((Wd)1/2/R) ≦0.387 であることを特徴とするショートアーク型水銀ランプ。 - 【請求項4】 石英製の発光管内に陰極と陽極が対向し
て配置しており、この発光管の中に水銀と希ガスが封入
されているショートアーク型水銀ランプと、この水銀ラ
ンプに所定の電力を供給する電源よりなる紫外線発光装
置において、前記水銀ランプは、少なくとも希ガスとし
てアルゴン(Ar)が、室温で1.0〜8atm封入さ
れており、かつ、陽極と陰極を結ぶ方向を軸方向とし、
その軸方向に垂直な断面の方向を径方向として、発光管
の径方向の最大直径の半分をR(cm)、発光管の肉厚を
d(cm)、前記電源から水銀ランプへの入力電力をW
(kW)とする時、 0.211≦((Wd)1/2/R) ≦0.387 であることを特徴とする紫外線発光装置。 - 【請求項5】 石英製の発光管内に陰極と陽極が対向し
て配置しており、この発光管の中に水銀と希ガスが封入
されているショートアーク型水銀ランプと、この水銀ラ
ンプに所定の電力を供給する電源よりなる紫外線発光装
置において、前記水銀ランプは、少なくとも希ガスとし
てクリプトン(Kr)が、室温で1.0〜8atm封入
されており、かつ、陽極と陰極を結ぶ方向を軸方向と
し、その軸方向に垂直な断面の方向を径方向として、発
光管の径方向の最大直径の半分をR(cm)、発光管の肉
厚をd(cm)、前記電源から水銀ランプへの入力電力を
W(kW)とする時、 0.205≦((Wd)1/2/R) ≦0.418 であることを特徴とする紫外線発光装置。 - 【請求項6】 石英製の発光管内に陰極と陽極が対向し
て配置しており、この発光管の中に水銀と希ガスが封入
されているショートアーク型水銀ランプと、この水銀ラ
ンプに所定の電力を供給する電源よりなる紫外線発光装
置において、前記水銀ランプは、少なくとも希ガスとし
てアルゴン(Ar)とクリプトン(Kr)が、合計値とし
て室温で1.0〜8atm封入されており、かつ、陽極
と陰極を結ぶ方向を軸方向とし、その軸方向に垂直な断
面の方向を径方向として、発光管の径方向の最大直径の
半分をR(cm)、発光管の肉厚をd(cm)、前記電源か
ら水銀ランプへの入力電力をW(kW)とする時、 0.209≦((Wd)1/2/R) ≦0.387 であることを特徴とする紫外線発光装置。 - 【請求項7】 前記ショートアーク型水銀ランプは、陽
極が上方で陰極が下方になるように垂直に配置したこと
を特徴とする請求項4から請求項6に記載する紫外線発
光装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE69802256T DE69802256T2 (de) | 1997-12-25 | 1998-12-16 | Quecksilberlampe vom Kurzbogentyp |
US09/217,191 US6163111A (en) | 1997-12-25 | 1998-12-22 | Mercury lamp of the short arc type |
KR10-1998-0058394A KR100466764B1 (ko) | 1997-12-25 | 1998-12-24 | 숏아크형수은램프및자외선발광장치 |
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JP2005070589A (ja) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Seiko Epson Corp | 発光ランプのサイズの決定方法、発光ランプ、並びにその発光ランプを備えた照明装置及びプロジェクタ |
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- 1998-12-24 KR KR10-1998-0058394A patent/KR100466764B1/ko not_active IP Right Cessation
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