JP3252513B2 - 誘電体バリヤ放電ランプ - Google Patents
誘電体バリヤ放電ランプInfo
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- JP3252513B2 JP3252513B2 JP03252693A JP3252693A JP3252513B2 JP 3252513 B2 JP3252513 B2 JP 3252513B2 JP 03252693 A JP03252693 A JP 03252693A JP 3252693 A JP3252693 A JP 3252693A JP 3252513 B2 JP3252513 B2 JP 3252513B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、誘電体バリヤ
放電によってエキシマ分子を形成し、該エキシマ分子か
ら放射される光を光化学反応用の紫外線光源として利用
するいわゆる誘電体バリヤ放電ランプの改良に関する。
放電によってエキシマ分子を形成し、該エキシマ分子か
ら放射される光を光化学反応用の紫外線光源として利用
するいわゆる誘電体バリヤ放電ランプの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明に関連した技術としては、例え
ば、日本国公開特許公報平２−７３５３号には、放電容
器内にエキシマ分子を形成する放電用ガスを充満し、誘
電体バリヤ放電（別名オゾナイザ放電あるいは無声放
電。電気学会発行改訂新版（放電ハンドブック）平成１
年６月再版７刷発行第２６３ページ参照）によってエキ
シマ分子を形成せしめ、該エキシマ分子から放射される
光を取り出す放射器、すなわち誘電体バリヤ放電ランプ
について記載されている。また、日本国公開特許公報平
２−７３５３号には、誘電体バリヤ放電ランプの放電容
器に紫外線を別の波長の光に変換するルミネッセンス
（例えば蛍光体）を設けた放射器（例えば蛍光ランプ）
について記載されている。上記のような誘電体バリヤ放
電ランプは、従来の低圧水銀放電ランプや高圧アーク放
電ランプにはない種々の特徴を有しているため有用であ
る。しかし、上記のような誘電体バリヤ放電ランプは、
点灯時間の経過に従って光出力が低下して行くという問
題があった。
ば、日本国公開特許公報平２−７３５３号には、放電容
器内にエキシマ分子を形成する放電用ガスを充満し、誘
電体バリヤ放電（別名オゾナイザ放電あるいは無声放
電。電気学会発行改訂新版（放電ハンドブック）平成１
年６月再版７刷発行第２６３ページ参照）によってエキ
シマ分子を形成せしめ、該エキシマ分子から放射される
光を取り出す放射器、すなわち誘電体バリヤ放電ランプ
について記載されている。また、日本国公開特許公報平
２−７３５３号には、誘電体バリヤ放電ランプの放電容
器に紫外線を別の波長の光に変換するルミネッセンス
（例えば蛍光体）を設けた放射器（例えば蛍光ランプ）
について記載されている。上記のような誘電体バリヤ放
電ランプは、従来の低圧水銀放電ランプや高圧アーク放
電ランプにはない種々の特徴を有しているため有用であ
る。しかし、上記のような誘電体バリヤ放電ランプは、
点灯時間の経過に従って光出力が低下して行くという問
題があった。
【０００３】
【本発明が解決しようとする技術課題】本発明の課題
は、点灯時間の経過にしたがって光出力が低下しない誘
電体バリヤ放電ランプを提供することである。
は、点灯時間の経過にしたがって光出力が低下しない誘
電体バリヤ放電ランプを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、放
電容器内に誘電体バリヤ放電によってエキシマ分子を形
成する放電用ガスを充填し、該エキシマ分子から放射さ
れる紫外光の取り出し部（窓部材に相当）を有する誘電
体バリヤ放電ランプにおいて、この取り出し部はＯＨ基
含有量を重量で１００ｐｐｍ以上１２００ｐｐｍ以下の
石英ガラスからなるものを使用することにより解決でき
る。
電容器内に誘電体バリヤ放電によってエキシマ分子を形
成する放電用ガスを充填し、該エキシマ分子から放射さ
れる紫外光の取り出し部（窓部材に相当）を有する誘電
体バリヤ放電ランプにおいて、この取り出し部はＯＨ基
含有量を重量で１００ｐｐｍ以上１２００ｐｐｍ以下の
石英ガラスからなるものを使用することにより解決でき
る。
【０００５】
【上記手段の有する作用】我々は、誘電体バリヤ放電の
光出力低下の主原因が窓部材である石英ガラスの紫外線
劣化であることを発見した。誘電体バリヤ放電は従来の
アーク放電では得られない波長の紫外線を高効率で発生
できる。前記特徴ある紫外線の発生は、以下の機構によ
っている。すなわち、まず、誘電体バリヤ放電によって
従来のアーク放電ランプには無い高エネルギープラズマ
が発生する。このプラズマが種々の衝突過程を経てエキ
シマ分子を生成し、このエキシマ分子が特徴のある紫外
線を高効率で放射する。窓部材、誘電体はこれら多量の
紫外線の照射を受け紫外線劣化を生じる。特にキセノン
エキシマ光（放射波長域１６０−１９０ｎｍ）のように
２００ｎｍ以下の紫外線の場合、紫外線劣化が著しい。
紫外線劣化とは、紫外線により≡Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ≡結合
が切断され≡Ｓｉ・（・は不対電子、≡は酸素との結合
を表す）などの欠陥などが生じることである。これら欠
陥を生じると石英ガラスは透過率が減少し、エキシマ光
出力が減少する。出力の減少を防ぐには、この紫外線劣
化を防ぐ必要があった。我々は種々検討し、石英ガラス
のＯＨ基が誘電体バリヤ放電ランプの紫外線劣化に有効
なことを発見した。ＯＨ基は≡Ｓｉ・などの欠陥に作用
し、≡Ｓｉ−Ｈ、≡Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ≡結合を形成し、欠
陥などを減少させるためと思われる。
光出力低下の主原因が窓部材である石英ガラスの紫外線
劣化であることを発見した。誘電体バリヤ放電は従来の
アーク放電では得られない波長の紫外線を高効率で発生
できる。前記特徴ある紫外線の発生は、以下の機構によ
っている。すなわち、まず、誘電体バリヤ放電によって
従来のアーク放電ランプには無い高エネルギープラズマ
が発生する。このプラズマが種々の衝突過程を経てエキ
シマ分子を生成し、このエキシマ分子が特徴のある紫外
線を高効率で放射する。窓部材、誘電体はこれら多量の
紫外線の照射を受け紫外線劣化を生じる。特にキセノン
エキシマ光（放射波長域１６０−１９０ｎｍ）のように
２００ｎｍ以下の紫外線の場合、紫外線劣化が著しい。
紫外線劣化とは、紫外線により≡Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ≡結合
が切断され≡Ｓｉ・（・は不対電子、≡は酸素との結合
を表す）などの欠陥などが生じることである。これら欠
陥を生じると石英ガラスは透過率が減少し、エキシマ光
出力が減少する。出力の減少を防ぐには、この紫外線劣
化を防ぐ必要があった。我々は種々検討し、石英ガラス
のＯＨ基が誘電体バリヤ放電ランプの紫外線劣化に有効
なことを発見した。ＯＨ基は≡Ｓｉ・などの欠陥に作用
し、≡Ｓｉ−Ｈ、≡Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ≡結合を形成し、欠
陥などを減少させるためと思われる。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例である同軸円筒形誘電体バリ
ヤ放電ランプの概略図を図１に示す。放電容器１は全長
約３００ｍｍの石英ガラス製で外径Ｄ１が６ｍｍの内側
管２、内径Ｄ２が８ｍｍの外側管３を同軸に配置して中
空円筒状にした物である。内側管２、外側管３は誘電体
バリヤ放電の誘電体と取り出し窓部材を兼用しておりＯ
Ｈ基が重量で１００ｐｐｍ以上１２００ｐｐｍ以下を含
む石英ガラスからなる。内側管２、外側管３の外面に光
を透過する金属網からなる電極４，５が設けられてい
る。不純ガス吸収のためのゲッター６を設けることもあ
る。７は、ゲッター移動防止用凸部である。放電用ガス
として放電空間８にキセノンガスが圧力で１５０００Ｐ
ａ充填されている。
ヤ放電ランプの概略図を図１に示す。放電容器１は全長
約３００ｍｍの石英ガラス製で外径Ｄ１が６ｍｍの内側
管２、内径Ｄ２が８ｍｍの外側管３を同軸に配置して中
空円筒状にした物である。内側管２、外側管３は誘電体
バリヤ放電の誘電体と取り出し窓部材を兼用しておりＯ
Ｈ基が重量で１００ｐｐｍ以上１２００ｐｐｍ以下を含
む石英ガラスからなる。内側管２、外側管３の外面に光
を透過する金属網からなる電極４，５が設けられてい
る。不純ガス吸収のためのゲッター６を設けることもあ
る。７は、ゲッター移動防止用凸部である。放電用ガス
として放電空間８にキセノンガスが圧力で１５０００Ｐ
ａ充填されている。
【０００７】しかして、かかる誘電体バリヤ放電ランプ
を交流電源９で点灯すると、前述のように放射される紫
外線による。石英ガラスの紫外線劣化が石英ガラスに含
まれるＯＨ基によって抑制される。従って石英ガラスの
透過率の減少が少なく、紫外線の出力低下の少ない誘電
体バリヤ放電ランプが得られる。
を交流電源９で点灯すると、前述のように放射される紫
外線による。石英ガラスの紫外線劣化が石英ガラスに含
まれるＯＨ基によって抑制される。従って石英ガラスの
透過率の減少が少なく、紫外線の出力低下の少ない誘電
体バリヤ放電ランプが得られる。
【０００８】次にＯＨ基含有量の異なる石英ガラスでラ
ンプを製作し、１００時間後のエキシマ光の減衰率を測
定した結果を図２に基づいて説明する。たて軸は、初期
値の光強度を１００として表示した相対値を％で表示
し、よこ軸は、石英ガラス中のＯＨ基の濃度を対数メモ
リで表示している。用いたランプは図１に示した誘電体
バリヤ放電ランプであり、石英ガラス中のＯＨ基濃度
は、重量で、１ｐｐｍ以下、５ｐｐｍ、３０ｐｐｍ、１
００ｐｐｍ、１５００ｐｐｍの５水準である。それぞれ
のランプを１００時間点灯後のエキシマ光の減衰率を測
定した。１ｐｐｍ以下、５ｐｐｍの減衰率が７０％であ
るのに対し、３０ｐｐｍで３５％、１００ｐｐｍで２０
％、１５００ｐｐｍで１５％となり、ＯＨ基の濃度が増
加するに従い減衰率が減少し、１００ｐｐｍ以上で極め
て効果的でる。
ンプを製作し、１００時間後のエキシマ光の減衰率を測
定した結果を図２に基づいて説明する。たて軸は、初期
値の光強度を１００として表示した相対値を％で表示
し、よこ軸は、石英ガラス中のＯＨ基の濃度を対数メモ
リで表示している。用いたランプは図１に示した誘電体
バリヤ放電ランプであり、石英ガラス中のＯＨ基濃度
は、重量で、１ｐｐｍ以下、５ｐｐｍ、３０ｐｐｍ、１
００ｐｐｍ、１５００ｐｐｍの５水準である。それぞれ
のランプを１００時間点灯後のエキシマ光の減衰率を測
定した。１ｐｐｍ以下、５ｐｐｍの減衰率が７０％であ
るのに対し、３０ｐｐｍで３５％、１００ｐｐｍで２０
％、１５００ｐｐｍで１５％となり、ＯＨ基の濃度が増
加するに従い減衰率が減少し、１００ｐｐｍ以上で極め
て効果的でる。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は点灯時間の
経過に従い、光を取り出す窓部材を形成する石英ガラス
の紫外線劣化による光出力の低下が少ない誘電体バリヤ
放電ランプを提供出来る。
経過に従い、光を取り出す窓部材を形成する石英ガラス
の紫外線劣化による光出力の低下が少ない誘電体バリヤ
放電ランプを提供出来る。
【図１】本発明の誘電体バリヤ放電ランプの一実施例の
説明図である。
説明図である。
【図２】光減衰率のデータの説明図である。
２ 内側管 ３ 外側管 ４，５ 電極 ６ ゲッター ８ 放電空間 ９ 交流電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−7353（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−247522（ＪＰ，Ａ) Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｂ46，Ｐ．299 −303（1988）Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅ ｖｉｅｗ Ｂ Ｖ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｂ Ｖｏｌ．39，Ｎｕｍｂｅｒ８，Ｐ. 5132−5138（1989) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 65/00 H01J 65/04
Claims (1)
- 【請求項１】放電容器内に誘電体バリヤ放電によってエ
キシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、該エキシマ
分子から放射される紫外光の取り出し部を有する誘電体
バリヤ放電ランプにおいて、前記紫外光の取り出し部
は、ＯＨ基含有量が重量で１００ｐｐｍ以上１２００ｐ
ｐｍ以下の石英ガラスからなることを特徴とする誘電体
バリヤ放電ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03252693A JP3252513B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 誘電体バリヤ放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03252693A JP3252513B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 誘電体バリヤ放電ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06231732A JPH06231732A (ja) | 1994-08-19 |
| JP3252513B2 true JP3252513B2 (ja) | 2002-02-04 |
Family
ID=12361402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03252693A Ceased JP3252513B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 誘電体バリヤ放電ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3252513B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3292016B2 (ja) * | 1995-12-20 | 2002-06-17 | ウシオ電機株式会社 | 放電ランプおよび真空紫外光源装置 |
| JP4177720B2 (ja) * | 2003-06-25 | 2008-11-05 | ハリソン東芝ライティング株式会社 | 閃光放電ランプ、閃光放電ランプ点灯装置および光照射装置 |
| JP6660594B2 (ja) | 2016-04-28 | 2020-03-11 | ウシオ電機株式会社 | 放電ランプ |
| JP2021125437A (ja) * | 2020-02-10 | 2021-08-30 | 東芝ライテック株式会社 | バリア放電ランプモジュール、バリア放電ランプ、および紫外線照射装置 |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP03252693A patent/JP3252513B2/ja not_active Ceased
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｂ４６，Ｐ．２９９−３０３（１９８８）Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｂ Ｖ |
| Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｂ Ｖｏｌ．３９，Ｎｕｍｂｅｒ８，Ｐ．５１３２−５１３８（１９８９） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06231732A (ja) | 1994-08-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RVOP | Cancellation by post-grant opposition |