JP4952472B2 - エキシマランプおよびエキシマランプの製造方法 - Google Patents
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Description
また、放電管9の内面に付着したシリカ粒子を事後的に洗浄することも不可能ではないが、ガラスブロック93に設けられた細径のガス導入孔93Aから放電管9内に洗浄用液を導入するという作業が極めて煩雑であるので、事後的に放電管9の内面を洗浄することは現実的ではない。
(1)放電用ガスを導入するためのガス導入部と、ガス導入部に連続してガス導入部の径方向に広がるフランジ部とよりなる封止部材を形成する工程
(2)発光管の内部に前記封止部材を配置すると共に、封止部材の外周縁を発光管の管壁に溶着する工程
(3)前記ガス導入部を通じて前記発光管の内部に放電ガスを導入すると共に、ガス導入管の一端を封じて発光管の内部に気密空間を形成する工程
前記発光管の内部には、一端が封じられ他端が開口したガス導入部とガス導入部に連続してガス導入部の径方向に広がるフランジ部とよりなる封止部材が、フランジ部の外周縁が周方向にわたって発光管の管壁に溶着されて固定され、封止部材と発光管の管壁とにより仕切られた気密空間が形成されていることを特徴とする。
エキシマランプ10は、扁平な角筒状の発光管の両端部近傍の内表面に封止部材が溶着されることによって発光管の内部に気密空間Sが形成されており、気密空間Sの内部にエキシマ放電を生成するための放電ガスが充填されており、発光管1内にエキシマ放電を生じさせるための一対の外部電極2A,2Bが発光管1内の気密空間を挟んで対向するよう配置されている構成を有している。
このような発光管1の数値例を示すと、管軸方向の全長が904mm、発光長(電極が配設されている領域の管軸方向の全長)が790mm、左右の幅方向の全長が43mm、上下の高さ方向の全長が15mmである。
(イ)
発光管となる発光管構成部材1´の内部に、各封止部材3のガス導入部31の先端が発光管構成部材1´の各外端面を超えて発光管構成部材の外方へ伸び出ると共に、ガス導入部31の中心軸が発光管構成部材1´の管軸に一致するよう各封止部材3を配置する。
(ロ)
各封止部材3のフランジ部32の外周縁に対応する発光管構成部材1´の各外表面領域をバーナーなどの加熱手段によって加熱し、発光管構成部材1´の内壁面に対し各フランジ部32の外周縁を溶着することにより、溶着部Wを形成する。
(ハ)
何れかの封止部材3のガス導入部31の先端側の開口34より、キセノンガスを発光管構成部材1´の内部に導入する。
(ニ)
各封止部材3のガス導入部31の先端部をバーナーなどの加熱手段によって加熱溶融することにより、各ガス導入部の先端側の開口を閉塞することにより閉塞部35を形成する。
なお、上記の説明によれば、発光管の両端近傍の内周面に各封止部材のフランジ部を溶着しているが、一端が封じきられた構成の発光管を使用する場合には、開口を有する発光管の他端側の内周面にのみ封止部材のフランジ部を溶着すれば良い。
溶着部Wは、他の箇所に比べて内方側に凹んでいるため、当該溶着部Wをエキシマランプを支持するための固定器具に固定すると、エキシマランプを精度良く配置することができない。そのため、エキシマランプを固定器具に固定するためには、固定器具に対して、ガス導入部31と対向している上方側壁面11A,11B並びに下方側壁面12A,12Bを固定することが必要となるが、11A,11B並びに12A,12Bの全長が短すぎると、エキシマランプを精度良く支持することができないばかりか、11A,11B並びに12A,12Bにおいて発光管が破損する虞がある。
然るに、溶着部Wを発光管の外端面より20mm以上離れた位置に形成することにより、エキシマランプの発光管が破損することなく、エキシマランプを精度良く配置することができる。
外部電極2Aは、上方側壁面11の外表面に、例えばAu(金)等の金属を蒸着することによって形成され、外部電極2Bは、下方側壁面12の外表面に、例えばAu(金)等の金属を蒸着することにより形成されている。
酢酸ブチルに紫外線散乱粒子を溶解させて得た溶液を、発光管構成部材の下方側壁面と、左方側壁面および右方側壁面の一部とを満たすように発光管構成部材に流し込むことにより、発光管構成部材の内表面に付着させる。この状態で、発光管構成部材の内表面に付着した紫外線散乱粒子を含んだ溶液を乾燥、焼成する。
ただし、発光管1の下方側壁面12によって吸収される紫外線を無視するのであれば、紫外線散乱反射膜4を発光管1の外表面に形成することもでき、この場合には、下方側壁面12の外表面に形成した紫外線散乱反射膜4上に薄膜状の外部電極2Bを形成する。
封止部材3のガス導入部31は、上記したように、先端側の開口34を通じて放電ガスを発光管1内に封入した後に加熱溶融されることにより先端側に閉塞部35が形成されているが、この閉塞部35は紫外線に対して脆い状態になっている。そして、発光管1の内部に発生する紫外線の出力は、エキシマ発光に自己吸収がないことから、上記したように、管軸方向の全長が1m近い長尺の発光管においては、上下の高さ方向に放射される紫外線の強度よりも管軸方向に放射される紫外線の強度が極めて強いものとなる。
然るに、本発明によれば、ガス導入部31の内径が発光管1の内径よりも小さいので、発光管1の内部に発生した紫外線のうちガス導入部31内へ入射する紫外線の割合が少なくなり、これにより、紫外線に対して脆い状態にある閉塞部35に向けて放射される紫外線の放射量が少なくなることから、ガス導入部31の閉塞部35が紫外線歪みが蓄積することによって損傷する、という不具合を生じることがない。
11 上方側壁面
12 下方側壁面
13 左方側壁面
14 右方側壁面
2A 外部電極
2B 外部電極
3 封止部材
31 ガス導入部
32 フランジ部
33 開口
34 開口
35 閉塞部
4 紫外線散乱反射膜
W 溶着部
Claims (6)
- 少なくとも以下の工程を備えたことを特徴とするエキシマランプの製造方法。
(1)放電用ガスを導入するためのガス導入部と、ガス導入部に連続してガス導入部の径方向に広がるフランジ部とよりなる封止部材を形成する工程
(2)石英ガラスよりなる発光管の内部であって外端面より20mm以上離れた位置に前記封止部材を配置すると共に、フランジ部の外周縁を発光管の管壁に溶着する工程
(3)前記ガス導入部を通じて前記発光管の内部に放電ガスを導入すると共に、ガス導入管の一端を封じて発光管の内部に気密空間を形成する工程 - 誘電体よりなり放電用ガスが充填された石英ガラスよりなる発光管の外表面に、発光管の管壁を挟んで対向して一対の外部電極が設けられたエキシマランプにおいて、
前記発光管の内部には、発光管の管軸方向に伸びるとともに発光管の管軸方向の外端面側の端部が封じられたガス導入部と一体に形成された、ガス導入部の径方向に広がるフランジ部を有する封止部材が、発光管の内部であって外端面より20mm以上離れた位置に、フランジ部の外周縁が周方向にわたって発光管の管壁に溶着されて固定され、封止部材と発光管の管壁とにより仕切られた気密空間が形成されていることを特徴とするエキシマランプ。 - 前記発光管の内面には、少なくともシリカ粒子を含む紫外線散乱粒子により形成された紫外線反射膜が形成されていることを特徴とする請求項2に記載のエキシマランプ。
- 前記ガス導入部の内面には、前記紫外線反射膜と同一の組成を有する材料よりなる保護膜が形成されていることを特徴とする請求項3に記載のエキシマランプ。
- 前記ガス導入部の内部には、前記発光管内に残存する酸素を捕捉するためのゲッターが配置されていることを特徴とする請求項2に記載のエキシマランプ。
- 前記フランジ部は、前記気密空間に接する面が、発光管の管壁から発光管の管軸に近付くにつれて発光管の管軸方向の厚みが次第に小さくなるよう傾斜していることを特徴とする請求項2に記載のエキシマランプ。
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