JP3346291B2 - 誘電体バリア放電ランプ、および照射装置 - Google Patents
誘電体バリア放電ランプ、および照射装置Info
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- JP3346291B2 JP3346291B2 JP21718798A JP21718798A JP3346291B2 JP 3346291 B2 JP3346291 B2 JP 3346291B2 JP 21718798 A JP21718798 A JP 21718798A JP 21718798 A JP21718798 A JP 21718798A JP 3346291 B2 JP3346291 B2 JP 3346291B2
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- H01J61/30—Vessels; Containers
- H01J61/302—Vessels; Containers characterised by the material of the vessel
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
- H01J61/16—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having helium, argon, neon, krypton, or xenon as the principle constituent
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
- H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
- H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
- H01J65/046—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by using capacitive means around the vessel
Landscapes
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、誘電体バリア放
電によってエキシマ分子を形成し、このエキシマ分子か
ら放射される光を利用する誘電体バリア放電ランプ、お
よび、この誘電体バリア放電ランプを光源とした照射装
置に関するもので、特に、誘電体バリア放電ランプの光
透過性部分である石英ガラス、あるいは照射装置の窓部
材に関するものである。
電によってエキシマ分子を形成し、このエキシマ分子か
ら放射される光を利用する誘電体バリア放電ランプ、お
よび、この誘電体バリア放電ランプを光源とした照射装
置に関するもので、特に、誘電体バリア放電ランプの光
透過性部分である石英ガラス、あるいは照射装置の窓部
材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】誘電体バリア放電ランプについては、例
えば、特開平１−１４４５６０号、あるいは米国特許
９，８３７，４８４号等に記載され、そこには放電容器
にエキシマ分子を作るガスを充填し、誘電体バリア放電
によって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ア放電ランプについて記載され
ている。この誘電体バリア放電ランプは、別名をオゾナ
イザ放電、あるいは無声放電といい、電気学会発行改定
新版「放電ハンドブック」平成１年６月再版７刷発行第
２６３ページに説明される。
えば、特開平１−１４４５６０号、あるいは米国特許
９，８３７，４８４号等に記載され、そこには放電容器
にエキシマ分子を作るガスを充填し、誘電体バリア放電
によって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ア放電ランプについて記載され
ている。この誘電体バリア放電ランプは、別名をオゾナ
イザ放電、あるいは無声放電といい、電気学会発行改定
新版「放電ハンドブック」平成１年６月再版７刷発行第
２６３ページに説明される。
【０００３】この文献には、略円筒状の放電容器の少な
くとも一部が誘電体バリア放電の誘電体を兼ねており、
また、誘電体は透過性であって、エキシマ分子からの光
が放射されることが記載される。そして、このような光
を透過する誘電体としては石英ガラスが適用されるべき
ことも開示されている。
くとも一部が誘電体バリア放電の誘電体を兼ねており、
また、誘電体は透過性であって、エキシマ分子からの光
が放射されることが記載される。そして、このような光
を透過する誘電体としては石英ガラスが適用されるべき
ことも開示されている。
【０００４】このような誘電体バリア放電ランプは、従
来の低圧水銀ランプや高圧アーク放電ランプにない特
徴、例えば、その中心波長は１７２ｎｍという短い波長
の真空紫外線を放射して、しかも線スペクトルに近い単
一波長の光を選択的に高効率で発生する、を有してい
る。また、前述のごとく、誘電体及び光透過窓として石
英ガラスを使うものであれば、市販のものを使うことが
でき、簡単に製造できるという特徴を有する。
来の低圧水銀ランプや高圧アーク放電ランプにない特
徴、例えば、その中心波長は１７２ｎｍという短い波長
の真空紫外線を放射して、しかも線スペクトルに近い単
一波長の光を選択的に高効率で発生する、を有してい
る。また、前述のごとく、誘電体及び光透過窓として石
英ガラスを使うものであれば、市販のものを使うことが
でき、簡単に製造できるという特徴を有する。
【０００５】ところで、この石英ガラスは適量のＯＨ基
(水酸基)を含ませる方が、純粋なシリカ（ＳｉＯ2）で
構成するより、放射する紫外線によるダメージを軽減で
きるということが知られている。つまり、石英ガラスに
ＯＨ基を含ませる方が良いわけであるが、その含有量が
あまりに多くなるとＯＨ基自体による紫外線吸収によっ
て早期に所望の放射量が得られなくなるという問題があ
る。逆に、ＯＨ基の含有量があまりに少なすぎる場合
は、紫外線のダメージを受けてしまい石英ガラスの劣化
を招くなどの問題を生ずる。
(水酸基)を含ませる方が、純粋なシリカ（ＳｉＯ2）で
構成するより、放射する紫外線によるダメージを軽減で
きるということが知られている。つまり、石英ガラスに
ＯＨ基を含ませる方が良いわけであるが、その含有量が
あまりに多くなるとＯＨ基自体による紫外線吸収によっ
て早期に所望の放射量が得られなくなるという問題があ
る。逆に、ＯＨ基の含有量があまりに少なすぎる場合
は、紫外線のダメージを受けてしまい石英ガラスの劣化
を招くなどの問題を生ずる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明が解
決しようとする課題は、ＯＨ基を含有した石英ガラスを
光透過性部分とした誘電体バリア放電ランプ、および誘
電体バリア放電ランプを光源とし、ＯＨ基を含有した石
英ガラスを窓部材とした照射装置であって、石英ガラス
の紫外線によるダメージを良好に抑え、かつ、十分な紫
外線放射量を得ることができる構造を提供することであ
る。
決しようとする課題は、ＯＨ基を含有した石英ガラスを
光透過性部分とした誘電体バリア放電ランプ、および誘
電体バリア放電ランプを光源とし、ＯＨ基を含有した石
英ガラスを窓部材とした照射装置であって、石英ガラス
の紫外線によるダメージを良好に抑え、かつ、十分な紫
外線放射量を得ることができる構造を提供することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明にかかる誘電体バリア放電ランプは、石英
ガラスからなる放電容器の内部に誘電体バリア放電によ
ってエキシマ分子を形成する放電用ガスが充填され、こ
の放電容器の少なくとも一部に光透過性部分が形成され
ており、この光透過性部分における非水素結合性ＯＨ基
の割合が全体のＯＨ基に対して、０．３６以下であるこ
とを特徴とする。
に、この発明にかかる誘電体バリア放電ランプは、石英
ガラスからなる放電容器の内部に誘電体バリア放電によ
ってエキシマ分子を形成する放電用ガスが充填され、こ
の放電容器の少なくとも一部に光透過性部分が形成され
ており、この光透過性部分における非水素結合性ＯＨ基
の割合が全体のＯＨ基に対して、０．３６以下であるこ
とを特徴とする。
【０００８】さらに、この発明にかかる照射装置は、誘
電体バリア放電により放電容器内にエキシマが生成され
て紫外線が放出される誘電体バリア放電ランプと、この
誘電体バリア放電ランプを収納し、誘電体バリア放電ラ
ンプからの紫外線を取り出す窓部材よりなる構成におい
て、前記窓部材は、石英ガラスよりなり非水素結合性Ｏ
Ｈ基の割合が全体のＯＨ基に対して、０．３６以下であ
ることを特徴とする。
電体バリア放電により放電容器内にエキシマが生成され
て紫外線が放出される誘電体バリア放電ランプと、この
誘電体バリア放電ランプを収納し、誘電体バリア放電ラ
ンプからの紫外線を取り出す窓部材よりなる構成におい
て、前記窓部材は、石英ガラスよりなり非水素結合性Ｏ
Ｈ基の割合が全体のＯＨ基に対して、０．３６以下であ
ることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１はこの発明にかかる誘電体バ
リア放電ランプの具体例を表す。放電容器１は、石英ガ
ラスからなる内側管２と外側管３が同軸的に配置して二
重管構造をなし、内側管２と外側管３の両端は閉じら
れ、これらの間に放電空間４が形成される。放電空間４
の中には、放電用ガスとしてキセノンガスが、例えば、
４０ｋＰａ封入される。
リア放電ランプの具体例を表す。放電容器１は、石英ガ
ラスからなる内側管２と外側管３が同軸的に配置して二
重管構造をなし、内側管２と外側管３の両端は閉じら
れ、これらの間に放電空間４が形成される。放電空間４
の中には、放電用ガスとしてキセノンガスが、例えば、
４０ｋＰａ封入される。
【００１０】ここで、内側管２には、光反射板であっ
て、かつ、誘電体バリア放電の電極として機能する内側
電極５が設けられる。この内側電極は、例えば、アルミ
ニウムからなるパイプ状のもので、その全長は３００mm
で、外径１６mm、肉厚１mmの大きさをもつ。また、外側
管３は、誘電体バリア放電の誘電体としての機能と、光
取り出し窓としての機能を兼用しており、外面には外側
電極６が設けられる。この外側管３は外径２４．５mm、
肉厚１mmよりなる。外側電極６は、金属線をシームレス
に円筒状に編んだものの中に放電容器１を挿入したもの
で網状の形状をなし、網目の間から光を放射することが
できる。放電空間４の中には、バリウムを主成分とした
ゲッタが収納され、このゲッタによって、放電空間４内
の不純ガス（例えば、水）を除去して放電を安定させて
いる。
て、かつ、誘電体バリア放電の電極として機能する内側
電極５が設けられる。この内側電極は、例えば、アルミ
ニウムからなるパイプ状のもので、その全長は３００mm
で、外径１６mm、肉厚１mmの大きさをもつ。また、外側
管３は、誘電体バリア放電の誘電体としての機能と、光
取り出し窓としての機能を兼用しており、外面には外側
電極６が設けられる。この外側管３は外径２４．５mm、
肉厚１mmよりなる。外側電極６は、金属線をシームレス
に円筒状に編んだものの中に放電容器１を挿入したもの
で網状の形状をなし、網目の間から光を放射することが
できる。放電空間４の中には、バリウムを主成分とした
ゲッタが収納され、このゲッタによって、放電空間４内
の不純ガス（例えば、水）を除去して放電を安定させて
いる。
【００１１】内側電極５には、リード線が接続され圧着
接続部材１１を介して高電圧リード線１２に接続され
る。また、外側電極６には低電圧リード線１３が設けら
れ、この高電圧リード線１２と低電圧リード線１３が電
源１４に接続される。低電圧リード線１３は必要に応じ
て接地される。内側管２の中には、内側電極５の移動阻
止部材として突起部１５が形成される。突起部１５の反
対側には移動阻止部材１６と口金１７が取り付けられ
る。
接続部材１１を介して高電圧リード線１２に接続され
る。また、外側電極６には低電圧リード線１３が設けら
れ、この高電圧リード線１２と低電圧リード線１３が電
源１４に接続される。低電圧リード線１３は必要に応じ
て接地される。内側管２の中には、内側電極５の移動阻
止部材として突起部１５が形成される。突起部１５の反
対側には移動阻止部材１６と口金１７が取り付けられ
る。
【００１２】ここで、誘電体バリア放電ランプは、内側
管２もしくは外側管３で、少なくとも光透過性部分の石
英ガラスについて非水素結合性ＯＨ基の濃度が一定範囲
内になるように処理されている。これは非水素結合性Ｏ
Ｈ基の濃度を制御することによって波長１６０ｎｍの付
近の光の透過性を著しく向上できるからである。
管２もしくは外側管３で、少なくとも光透過性部分の石
英ガラスについて非水素結合性ＯＨ基の濃度が一定範囲
内になるように処理されている。これは非水素結合性Ｏ
Ｈ基の濃度を制御することによって波長１６０ｎｍの付
近の光の透過性を著しく向上できるからである。
【００１３】この点をもう少し説明する。本発明者ら
は、石英ガラスにＯＨ基が含まれる場合は、いかなる場
合であってもＯＨ基自身による紫外線の吸収が起こると
いう従来の常識（例えば、「J,Spectrosc,Soc,Jap,vol.
41,2(1992)81」には、石英ガラス中のＯＨ基は１６８ｎ
ｍ以下の波長の光を吸収することが開示される）を覆
し、種々の研究のすえ、石英ガラスに含まれるＯＨ基の
うち非水素結合性ＯＨ基がこの現象に深く関与している
ことを見出したのである。すなわち、水素結合性ＯＨ基
は紫外光、特には真空紫外光の吸収が大きいものではな
いということである。従って、真空紫外光を放射させる
誘電体バリア放電ランプやこの誘電体バリア放電ランプ
を光源とする照射装置にあっては、光透過性部分や光透
過窓を構成する石英ガラスは、非水素結合性ＯＨ基の濃
度を限りなく少なくして、水素結合性ＯＨ基の濃度をあ
る程度維持することによって、真空紫外光の石英ガラス
自身による吸収を良好に抑えることができるとともに、
紫外線照射によるダメージを軽減できるというものであ
る。
は、石英ガラスにＯＨ基が含まれる場合は、いかなる場
合であってもＯＨ基自身による紫外線の吸収が起こると
いう従来の常識（例えば、「J,Spectrosc,Soc,Jap,vol.
41,2(1992)81」には、石英ガラス中のＯＨ基は１６８ｎ
ｍ以下の波長の光を吸収することが開示される）を覆
し、種々の研究のすえ、石英ガラスに含まれるＯＨ基の
うち非水素結合性ＯＨ基がこの現象に深く関与している
ことを見出したのである。すなわち、水素結合性ＯＨ基
は紫外光、特には真空紫外光の吸収が大きいものではな
いということである。従って、真空紫外光を放射させる
誘電体バリア放電ランプやこの誘電体バリア放電ランプ
を光源とする照射装置にあっては、光透過性部分や光透
過窓を構成する石英ガラスは、非水素結合性ＯＨ基の濃
度を限りなく少なくして、水素結合性ＯＨ基の濃度をあ
る程度維持することによって、真空紫外光の石英ガラス
自身による吸収を良好に抑えることができるとともに、
紫外線照射によるダメージを軽減できるというものであ
る。
【００１４】ここで、非水素結合性ＯＨ基とは、図２
(ａ)に示すようにＯＨ基が一つのケイ素(Ｓｉ)とのみ結
合するものを意味し、図２(ｂ)、(ｃ)において点線で示
すような、いわゆる水素結合を持たないものを意味して
いる。
(ａ)に示すようにＯＨ基が一つのケイ素(Ｓｉ)とのみ結
合するものを意味し、図２(ｂ)、(ｃ)において点線で示
すような、いわゆる水素結合を持たないものを意味して
いる。
【００１５】石英ガラス中のＯＨ基は複数の文献（例え
ば、Phys.Chem.Glasses,3(1962)129, J.Non-Cryst.Soli
d,139(1992)35など）にあるように波長２７．１μｍ
（振動数３６７２ｃｍ-1）に幅の広い吸収帯を示す。後
者の文献には、この吸収帯は２種類のＯＨ基、即ち、上
記幅の広い吸収帯のうち高周波領域側には非水素結合性
ＯＨ基が、そして低周波領域側には水素結合性ＯＨ基が
位置していることを述べている。図２（ａ）に示した分
子構造式が前者であり、図２（ｂ）（ｃ）に示した構造
式が後者である。
ば、Phys.Chem.Glasses,3(1962)129, J.Non-Cryst.Soli
d,139(1992)35など）にあるように波長２７．１μｍ
（振動数３６７２ｃｍ-1）に幅の広い吸収帯を示す。後
者の文献には、この吸収帯は２種類のＯＨ基、即ち、上
記幅の広い吸収帯のうち高周波領域側には非水素結合性
ＯＨ基が、そして低周波領域側には水素結合性ＯＨ基が
位置していることを述べている。図２（ａ）に示した分
子構造式が前者であり、図２（ｂ）（ｃ）に示した構造
式が後者である。
【００１６】このように振動数３６７２ｃｍ-1の吸収帯
において、非水素結合性ＯＨ基と水素結合性ＯＨ基の存
在位置が示されていることを利用して、本発明者らは、
両ＯＨ基の濃度割合を測定する方法を以下のようにし
た。すなわち、石英ガラス中に含まれるＯＨ基のうち、
上記２種類のＯＨ基の濃度比率を計るためには、まず、
振動数３６７２ｃｍ-1の幅の広い吸収帯を細かく分けて
みた。すなわち、ガウス分布で表される５つの吸収帯
（「要素バンド」と呼ぶ）を仮定して、この５つの要素
バンドの和が赤外透過スペクトル測定された振動数３６
７２ｃｍ-1の幅の広い吸収帯にできるだけ一致するよう
に要素バンドの強度を設定する方法を確立した。この点
をさらに詳細に説明する。一般に、ガウス分布は、Ｉｘ
＝（Ｃ／σ√２π）ｅｘｐ（−（ｘ−ｙ）2／２σ2）で
表される。ここで、Ｃは係数、ｘは振動数、σは分散、
ｖは要素バンドの中心波数である。５つの要素バンドの
中心波数と分散とは何れの場合も図５の値に設定する。
ここで、強度を決定するＣは、５つの要素バンドの和が
測定された振動数３６７２ｃｍ-1の吸収帯にできるだけ
一致するように適当に設定する。図中、非水素結合性Ｏ
Ｈ基は１，２の要素バンドに相当し、水素結合性ＯＨ基
とは３，４，５が相当する。
において、非水素結合性ＯＨ基と水素結合性ＯＨ基の存
在位置が示されていることを利用して、本発明者らは、
両ＯＨ基の濃度割合を測定する方法を以下のようにし
た。すなわち、石英ガラス中に含まれるＯＨ基のうち、
上記２種類のＯＨ基の濃度比率を計るためには、まず、
振動数３６７２ｃｍ-1の幅の広い吸収帯を細かく分けて
みた。すなわち、ガウス分布で表される５つの吸収帯
（「要素バンド」と呼ぶ）を仮定して、この５つの要素
バンドの和が赤外透過スペクトル測定された振動数３６
７２ｃｍ-1の幅の広い吸収帯にできるだけ一致するよう
に要素バンドの強度を設定する方法を確立した。この点
をさらに詳細に説明する。一般に、ガウス分布は、Ｉｘ
＝（Ｃ／σ√２π）ｅｘｐ（−（ｘ−ｙ）2／２σ2）で
表される。ここで、Ｃは係数、ｘは振動数、σは分散、
ｖは要素バンドの中心波数である。５つの要素バンドの
中心波数と分散とは何れの場合も図５の値に設定する。
ここで、強度を決定するＣは、５つの要素バンドの和が
測定された振動数３６７２ｃｍ-1の吸収帯にできるだけ
一致するように適当に設定する。図中、非水素結合性Ｏ
Ｈ基は１，２の要素バンドに相当し、水素結合性ＯＨ基
とは３，４，５が相当する。
【００１７】図６は５つの要素バンドの波形を示すもの
で、横軸は光の振動数、縦軸は対象物である石英ガラス
での光吸収である。このようにして求めた５つの要素バ
ンドから非水素結合性ＯＨ基を求める。全体のＯＨ基に
対する非水素結合性ＯＨ基の割合とは、破線で示した要
素バンド１と要素バンド２の面積の和（すなわち、非水
素結合性ＯＨ基の要素バンドの和）を、振動数３６７２
ｃｍ-1の広い吸収帯の面積で除したものである。ここ
で、振動数３６７２ｃｍ-1の吸収帯の面積とは、振動数
４０００ｃｍ-1の吸収帯と振動数３０００ｃｍ-1の吸収
帯での値を直線で結んだものを基線(この基線をゼロラ
インとして、それ以下の光強度は加算しない)として、
振動数３６７２ｃｍ-1の吸収帯について３２００ｃｍ-1
〜３７７０ｃｍ-1までの範囲で求めた面積をいう。した
がって、ある石英ガラスの非水素結合性ＯＨ基の濃度
が、全体のＯＨ基に対してどのくらいであるかを評価す
るには、図６に示すような要素バンドの波形を求めて上
記面積の割合を求めることで判定できる。
で、横軸は光の振動数、縦軸は対象物である石英ガラス
での光吸収である。このようにして求めた５つの要素バ
ンドから非水素結合性ＯＨ基を求める。全体のＯＨ基に
対する非水素結合性ＯＨ基の割合とは、破線で示した要
素バンド１と要素バンド２の面積の和（すなわち、非水
素結合性ＯＨ基の要素バンドの和）を、振動数３６７２
ｃｍ-1の広い吸収帯の面積で除したものである。ここ
で、振動数３６７２ｃｍ-1の吸収帯の面積とは、振動数
４０００ｃｍ-1の吸収帯と振動数３０００ｃｍ-1の吸収
帯での値を直線で結んだものを基線(この基線をゼロラ
インとして、それ以下の光強度は加算しない)として、
振動数３６７２ｃｍ-1の吸収帯について３２００ｃｍ-1
〜３７７０ｃｍ-1までの範囲で求めた面積をいう。した
がって、ある石英ガラスの非水素結合性ＯＨ基の濃度
が、全体のＯＨ基に対してどのくらいであるかを評価す
るには、図６に示すような要素バンドの波形を求めて上
記面積の割合を求めることで判定できる。
【００１８】次に、全体のＯＨ基濃度に対する非水素結
合性ＯＨ基の割合と紫外線透過量の関係を示す。図４は
縦軸に波長１６０ｎｍの光の透過率（％）を表し、横軸
に非水素結合性ＯＨ基の相対濃度を表す。図より、石英
ガラス中の非水素結合性ＯＨ基の濃度が０．３６より小
さい場合は、真空紫外光、図においては波長１６０ｎｍ
の光の透過率が１３％以上であることがわかる。そし
て、非水素結合性ＯＨ基濃度が０．３０より小さい場合
に透過率は１６％以上となり、さらにＯＨ基濃度が０．
２７以上の場合は０．１８以上となり、急激に透過率が
増加していることがわかる。
合性ＯＨ基の割合と紫外線透過量の関係を示す。図４は
縦軸に波長１６０ｎｍの光の透過率（％）を表し、横軸
に非水素結合性ＯＨ基の相対濃度を表す。図より、石英
ガラス中の非水素結合性ＯＨ基の濃度が０．３６より小
さい場合は、真空紫外光、図においては波長１６０ｎｍ
の光の透過率が１３％以上であることがわかる。そし
て、非水素結合性ＯＨ基濃度が０．３０より小さい場合
に透過率は１６％以上となり、さらにＯＨ基濃度が０．
２７以上の場合は０．１８以上となり、急激に透過率が
増加していることがわかる。
【００１９】ここで、石英ガラス中の非水素結合性ＯＨ
基の含有濃度を減少させる方法として石英ガラスにγ線
源から放射されるγ線を照射する方法がある。これは、
例えば、市販の石英ガラスにγ線を例えば１００時間照
射することである。あるいは、他の方法として、石英ガ
ラスを湿った雰囲気（水の分圧で例えば４．６×１０ 4
Ｐａ）で比較的低温、例えば３５０℃で加熱することが
考えられる。これらの処理方法によって、石英ガラス中
の水酸化ケイ素（ＳｉＯＨ）に関する結合状態が変化す
るからと考えられる。そして、このような処理を誘電体
バリア放電ランプを組み立てるとき、あるいは、組み立
てた後に処理を施すことで石英ガラス中に含まれる非水
素結合性ＯＨ基の濃度を上記範囲内のものとすることが
できる。なお、上述の図４に示す実験では、処理前の非
水素結合性ＯＨ基の割合は、全体のＯＨ基の０．５０で
あり、波長１６０ｎｍの光の透過率は１１％であった。
基の含有濃度を減少させる方法として石英ガラスにγ線
源から放射されるγ線を照射する方法がある。これは、
例えば、市販の石英ガラスにγ線を例えば１００時間照
射することである。あるいは、他の方法として、石英ガ
ラスを湿った雰囲気（水の分圧で例えば４．６×１０ 4
Ｐａ）で比較的低温、例えば３５０℃で加熱することが
考えられる。これらの処理方法によって、石英ガラス中
の水酸化ケイ素（ＳｉＯＨ）に関する結合状態が変化す
るからと考えられる。そして、このような処理を誘電体
バリア放電ランプを組み立てるとき、あるいは、組み立
てた後に処理を施すことで石英ガラス中に含まれる非水
素結合性ＯＨ基の濃度を上記範囲内のものとすることが
できる。なお、上述の図４に示す実験では、処理前の非
水素結合性ＯＨ基の割合は、全体のＯＨ基の０．５０で
あり、波長１６０ｎｍの光の透過率は１１％であった。
【００２０】図３は本発明の照射装置を表す。全体が矩
形の箱型ランプハウス２０の中に、真空紫外光を放射す
る４つの誘電体バリア放電ランプ１０が収納されてい
る。
形の箱型ランプハウス２０の中に、真空紫外光を放射す
る４つの誘電体バリア放電ランプ１０が収納されてい
る。
【００２１】ランプハウス２０においては、矩形筒形の
ケーシング２１が設けられ、このケーシング２１には、
その下側の開口２２を気密に塞ぐよう、誘電体バリア放
電ランプ１０からの真空紫外光を外部に取り出すための
窓部材２５が設けられている。また、ケーシング２１の
上側開口を塞ぐよう、アルミニウムよりなる冷却ブロッ
ク３０が設けられている。窓部材２５を構成する材料と
しては、誘電体バリア放電ランプ１０からの真空紫外光
に対して透過性を有する石英ガラスガ使われる。ケーシ
ング２１の側面にはランプハウス２０内に不活性ガスを
導入するためのガス導入孔２６が形成されており、ケー
シング２１の他方の側面にはランプハウス内のガスを排
出するガス排出孔２７が形成されている。
ケーシング２１が設けられ、このケーシング２１には、
その下側の開口２２を気密に塞ぐよう、誘電体バリア放
電ランプ１０からの真空紫外光を外部に取り出すための
窓部材２５が設けられている。また、ケーシング２１の
上側開口を塞ぐよう、アルミニウムよりなる冷却ブロッ
ク３０が設けられている。窓部材２５を構成する材料と
しては、誘電体バリア放電ランプ１０からの真空紫外光
に対して透過性を有する石英ガラスガ使われる。ケーシ
ング２１の側面にはランプハウス２０内に不活性ガスを
導入するためのガス導入孔２６が形成されており、ケー
シング２１の他方の側面にはランプハウス内のガスを排
出するガス排出孔２７が形成されている。
【００２２】ランプハウス２０内における冷却ブロック
３０の下面には、それぞれ誘電体バリア放電ランプ１０
の外径より大きい外径を有する断面が半円形の４つの溝
３１が、互いに離間して並ぶように形成されており、こ
れらの溝３１の各々に沿って誘電体バリア放電ランプ１
０が配置されている。３２は冷却ブロック３０を貫通す
る形成された冷却用流体のための通路である。
３０の下面には、それぞれ誘電体バリア放電ランプ１０
の外径より大きい外径を有する断面が半円形の４つの溝
３１が、互いに離間して並ぶように形成されており、こ
れらの溝３１の各々に沿って誘電体バリア放電ランプ１
０が配置されている。３２は冷却ブロック３０を貫通す
る形成された冷却用流体のための通路である。
【００２３】このような構造の誘電体バリア放電ランプ
を使った照射装置において、窓部材２５は非水素結合性
ＯＨ基の割合は全体のＯＨ基の０．３６以下のものとし
ている。
を使った照射装置において、窓部材２５は非水素結合性
ＯＨ基の割合は全体のＯＨ基の０．３６以下のものとし
ている。
【００２４】
【発明の効果】この発明にかかる誘電体バリア放電ラン
プは放電容器の少なくとも一部に光透過性部分が形成さ
れており、この光透過性部分における非水素結合性ＯＨ
基の割合を全体のＯＨ基の０．３６以下としたので、石
英ガラスの紫外線によるダメージを良好に抑えることが
でき、かつ、十分な紫外線放射量、特にキセノンエキシ
マ放射帯の短波長側の光を十分に得ることができる。ま
た、この発明にかかる照射装置は、誘電体バリア放電ラ
ンプからの紫外線を取り出す窓部材の非水素結合性ＯＨ
基の割合を全体のＯＨ基の、０．３６以下としたので、
同様に石英ガラスの紫外線によるダメージを良好に抑え
ることができ、かつ、十分な紫外線放射量、特にキセノ
ンエキシマ放射帯の短波長側の光を十分に得ることがで
きる。
プは放電容器の少なくとも一部に光透過性部分が形成さ
れており、この光透過性部分における非水素結合性ＯＨ
基の割合を全体のＯＨ基の０．３６以下としたので、石
英ガラスの紫外線によるダメージを良好に抑えることが
でき、かつ、十分な紫外線放射量、特にキセノンエキシ
マ放射帯の短波長側の光を十分に得ることができる。ま
た、この発明にかかる照射装置は、誘電体バリア放電ラ
ンプからの紫外線を取り出す窓部材の非水素結合性ＯＨ
基の割合を全体のＯＨ基の、０．３６以下としたので、
同様に石英ガラスの紫外線によるダメージを良好に抑え
ることができ、かつ、十分な紫外線放射量、特にキセノ
ンエキシマ放射帯の短波長側の光を十分に得ることがで
きる。
【図１】本発明にかかる誘電体バリア放電ランプを示
す。
す。
【図２】本発明にかかる非水素結合性ＯＨ基を説明する
ための図を示す。
ための図を示す。
【図３】本発明にかかる照射装置を示す。
【図４】非水素結合性ＯＨ基と紫外線透過量の関係を示
す図である。
す図である。
【図５】非水素結合性ＯＨ基の割合を求めるための説明
用の図である。
用の図である。
【図６】非水素結合性ＯＨ基の割合を求めるための説明
用の図である。
用の図である。
１ 放電容器 ２ 内側管 ３ 外側管 ４ 放電空間 ５ 内側電極 ６ 外側電極 １０ 誘電体バリア放電ランプ ２０ ランプハウス ２５ 窓部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−231733（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−231732（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 65/00 G21K 5/00 H01J 61/30
Claims (2)
- 【請求項１】石英ガラスからなる放電容器の内部に誘電
体バリア放電によってエキシマ分子を形成する放電用ガ
スが充填され、この放電容器の少なくとも一部に光透過
性部分が形成されている誘電体バリア放電ランプにおい
て、 前記光透過性部分における非水素結合性ＯＨ基の割合
が、全体のＯＨ基に対して、０．３６以下であることを
特徴とする誘電体バリア放電ランプ。 - 【請求項２】誘電体バリア放電により放電容器内にエキ
シマが生成されて紫外線が放出される誘電体バリア放電
ランプと、この誘電体バリア放電ランプを収納し、誘電
体バリア放電ランプからの紫外線を取り出す窓部材より
なる照射装置において、 前記窓部材は、石英ガラスよりなり非水素結合性ＯＨ基
の割合が全体のＯＨ基に対して、０．３６以下であるこ
とを特徴とする照射装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21718798A JP3346291B2 (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 誘電体バリア放電ランプ、および照射装置 |
| TW88116971A TW543073B (en) | 1998-07-31 | 1999-10-01 | Dielectric barrier discharge lamp and irradiation device |
| EP00101095A EP1119019B1 (en) | 1998-07-31 | 2000-01-20 | Dielectric barrier discharge lamp and irradiation device |
| US09/492,835 US6373192B1 (en) | 1998-07-31 | 2000-01-27 | Dielectric barrier discharge lamp and irradiation device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21718798A JP3346291B2 (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 誘電体バリア放電ランプ、および照射装置 |
| EP00101095A EP1119019B1 (en) | 1998-07-31 | 2000-01-20 | Dielectric barrier discharge lamp and irradiation device |
| US09/492,835 US6373192B1 (en) | 1998-07-31 | 2000-01-27 | Dielectric barrier discharge lamp and irradiation device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000048772A JP2000048772A (ja) | 2000-02-18 |
| JP3346291B2 true JP3346291B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=27222896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21718798A Expired - Lifetime JP3346291B2 (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 誘電体バリア放電ランプ、および照射装置 |
Country Status (3)
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|---|---|
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| EP (1) | EP1119019B1 (ja) |
| JP (1) | JP3346291B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3385259B2 (ja) * | 2000-03-15 | 2003-03-10 | 株式会社エム・ディ・コム | 誘電体バリヤ放電ランプ及びそれを利用したドライ洗浄装置 |
| IES20000339A2 (en) * | 2000-05-05 | 2001-11-14 | G A Apollo Ltd | Apparatus for irradiating material |
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| 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 |
| US20050199484A1 (en) * | 2004-02-10 | 2005-09-15 | Franek Olstowski | Ozone generator with dual dielectric barrier discharge and methods for using same |
| KR20070034461A (ko) * | 2004-04-08 | 2007-03-28 | 센 엔지니어링 가부시키가이샤 | 유전체 배리어 방전 엑시머 광원 |
| US20090039757A1 (en) * | 2005-04-22 | 2009-02-12 | Hiroyoshi Ohshima | Excimer Lamp |
| JP4816075B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2011-11-16 | ウシオ電機株式会社 | エキシマランプ |
| JP5528683B2 (ja) * | 2008-06-06 | 2014-06-25 | ウシオ電機株式会社 | エキシマランプ |
| JP5245552B2 (ja) * | 2008-06-06 | 2013-07-24 | ウシオ電機株式会社 | エキシマランプ |
| JP5151816B2 (ja) * | 2008-08-29 | 2013-02-27 | ウシオ電機株式会社 | エキシマランプ |
| DE102010043215A1 (de) * | 2010-11-02 | 2012-05-03 | Osram Ag | Strahler mit Sockel für die Bestrahlung von Oberflächen |
| US9153427B2 (en) * | 2012-12-18 | 2015-10-06 | Agilent Technologies, Inc. | Vacuum ultraviolet photon source, ionization apparatus, and related methods |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61189636A (ja) | 1985-02-19 | 1986-08-23 | Ushio Inc | キセノン・水銀放電灯による半導体ウエハ−の露光方法 |
| CH670171A5 (ja) * | 1986-07-22 | 1989-05-12 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| CH675504A5 (ja) * | 1988-01-15 | 1990-09-28 | Asea Brown Boveri | |
| CH676168A5 (ja) * | 1988-10-10 | 1990-12-14 | Asea Brown Boveri | |
| JPH02309551A (ja) * | 1989-05-24 | 1990-12-25 | Nec Home Electron Ltd | 冷陰極形放電灯 |
| CH680099A5 (ja) * | 1990-05-22 | 1992-06-15 | Asea Brown Boveri | |
| DE59009300D1 (de) * | 1990-10-22 | 1995-07-27 | Heraeus Noblelight Gmbh | Hochleistungsstrahler. |
| JP2994125B2 (ja) * | 1991-12-16 | 1999-12-27 | ウシオ電機株式会社 | メタルハライドランプ |
| KR100349800B1 (ko) * | 1994-06-21 | 2002-12-18 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 방전램프 |
| DE4432315A1 (de) | 1994-09-12 | 1996-03-14 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Quecksilberdampf-Kurzbogenlampe |
| JPH08102287A (ja) | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 蛍光ランプおよびこれを使用した定着装置 |
| DE19602924C2 (de) * | 1996-01-22 | 1998-07-02 | Hartmann & Braun Gmbh & Co Kg | Elektrodenlose Entladungslampe zur Resonanzstrahlungsmessung |
| DE69911091T3 (de) * | 1998-03-16 | 2008-07-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma | Entladungslampe und Verfahren zu deren Herstellung |
-
1998
- 1998-07-31 JP JP21718798A patent/JP3346291B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-01-20 EP EP00101095A patent/EP1119019B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-01-27 US US09/492,835 patent/US6373192B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US6373192B1 (en) | 2002-04-16 |
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