JP5200749B2 - Excimer lamp - Google Patents

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本発明は、エキシマランプに係わり、特にシリカガラスよりなる放電容器の内部に紫外線反射層を形成して効率よく紫外線を放射する、キセノンを封入したエキシマ放電ランプに関する。   The present invention relates to an excimer lamp, and more particularly, to an excimer discharge lamp enclosing xenon that efficiently radiates ultraviolet rays by forming an ultraviolet reflecting layer inside a discharge vessel made of silica glass.

近年、例えば金属、ガラス、その他の材料よりなる被処理体に、波長200nm以下の真空紫外光を照射することにより、真空紫外光およびこれにより生成されるオゾンの作用によって、例えば、被処理体の表面に付着した有機汚染物質を除去する洗浄処理技術や、被処理体の表面に酸化膜を形成する酸化膜の形成処理技術等の、被処理体を処理する技術が開発され、実用化されている。   In recent years, for example, by irradiating a vacuum ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less onto a target object made of metal, glass, or other material, the action of the vacuum ultraviolet light and the ozone generated thereby, for example, Technologies for processing objects have been developed and put to practical use, such as cleaning technology that removes organic contaminants attached to the surface and oxide film formation technology that forms an oxide film on the surface of the object. Yes.

真空紫外光を照射する装置としては、例えば、エキシマ放電によってエキシマ分子を形成し、当該エキシマ分子から放射される光を利用するエキシマランプを光源として具えてなるものがある。このエキシマランプにおいては、より高強度の紫外線を効率よく放射するために多くの試みがなされている。   As an apparatus for irradiating vacuum ultraviolet light, for example, there is an apparatus that includes an excimer lamp that forms excimer molecules by excimer discharge and uses light emitted from the excimer molecules as a light source. In this excimer lamp, many attempts have been made to efficiently radiate higher-intensity ultraviolet rays.

例えば、図6を参照して説明すると、紫外線を透過するシリカガラスよりなる放電容器51を具え、放電容器51の外壁にそれぞれ電極55、56が設けられてなるエキシマランプ50において、放電容器51の内部に放電ガスとしてキセノンガスが封入され、放電容器51の放電空間Sに曝される表面に、紫外線反射膜58が形成されることが記載されており、紫外線反射膜としては、シリカ粒子とアルミナ粒子からなるものが実施例に例示されている(特許文献1参照)。   For example, referring to FIG. 6, in an excimer lamp 50 that includes a discharge vessel 51 made of silica glass that transmits ultraviolet rays, and electrodes 55 and 56 are provided on the outer wall of the discharge vessel 51, respectively. It is described that xenon gas is sealed inside as a discharge gas, and an ultraviolet reflection film 58 is formed on the surface exposed to the discharge space S of the discharge vessel 51. As the ultraviolet reflection film, silica particles and alumina are described. What consists of particle | grains is illustrated by the Example (refer patent document 1).

上記構成に係る放電ランプによれば、放電容器51の内壁、放電空間Sに曝される表面に紫外線反射膜58が設けられていることにより、紫外線反射膜58が設けられた領域においては、放電空間S内で発生した紫外線が、紫外線反射膜によって反射される。反射された紫外線は、紫外線反射膜58を設けない光出射部57を透過して外部に放射される。
したがって、放電空間S内で発生した紫外線を有効に利用することができるため、エキシマランプから放射される波長150〜200nmの紫外線放射効率が、紫外線反射膜を有しないエキシマランプに比べて20%以上も向上することが記載されている。
特開2007−335350
According to the discharge lamp having the above-described configuration, since the ultraviolet reflection film 58 is provided on the inner wall of the discharge vessel 51 and the surface exposed to the discharge space S, the discharge is performed in the region where the ultraviolet reflection film 58 is provided. The ultraviolet rays generated in the space S are reflected by the ultraviolet reflecting film. The reflected ultraviolet rays are transmitted to the outside through the light emitting portion 57 where the ultraviolet reflecting film 58 is not provided.
Therefore, since the ultraviolet rays generated in the discharge space S can be used effectively, the ultraviolet radiation efficiency of the wavelength of 150 to 200 nm emitted from the excimer lamp is 20% or more compared to the excimer lamp having no ultraviolet reflecting film. It is also described that it improves.
JP2007-335350A

しかし、上記のエキシマランプにおいては、波長172nmの紫外線の照度が点灯時間の経過とともに次第に低下するという不具合が生じた。この問題について発明者らが検討したところ、長時間点灯後のエキシマランプの紫外線反射膜では、紫外領域に吸収帯が生じており、紫外線の一部が紫外線反射膜に吸収されることにより、照度低下が生じていることがわかった。
この吸収は、紫外線反射膜中のシリカ粒子が、放電によって生じる紫外線やプラズマに曝されることで放射損傷を受けて内部欠陥が生じ、その内部欠陥に起因して紫外線が一部吸収されることで、散乱反射の効果が薄れるためであることがわかった。
この内部欠陥とは、シリカ粒子のSi−O−Si結合が、紫外線やプラズマに曝されることで生じる、波長163nm付近に吸収端を持つSi−Si欠陥、または、波長215nm付近に吸収帯のあるE’center(Si・)のことである。
この問題を解決するために発明者らは鋭意検討し、紫外線反射膜中のシリカ粒子中にOH基を含有させることにより、紫外線反射膜に含まれるシリカ粒子における内部欠陥の生成を抑制する効果があることを見出した。
図2は、エキシマランプのシリカ粒子よりなる紫外線反射膜について、OH基濃度を変化させて調べた、OH基濃度と反射維持率の関係を示す図である。横軸は、OH基濃度(wt.ppm)の対数表示であり、縦軸は反射維持率(%)である。反射維持率は、点灯初期と500時間経過後のエキシマランプより照射される172nmの真空紫外光の反射率を測定し、その維持率を算出したものである。図2に示すように、紫外線反射膜中のOH基濃度が高いほど、反射維持率が高いことがわかる。このように、紫外線反射膜中のシリカ粒子にOH基を充分に含有させることにより、紫外線反射膜の反射性能低下を防ぐことができた。
However, the above-described excimer lamp has a problem that the illuminance of ultraviolet light having a wavelength of 172 nm gradually decreases with the passage of lighting time. The inventors examined this problem, and in the ultraviolet reflection film of the excimer lamp after lighting for a long time, an absorption band is generated in the ultraviolet region, and a part of the ultraviolet ray is absorbed by the ultraviolet reflection film, thereby causing an illuminance. It was found that there was a decrease.
This absorption is due to the silica particles in the ultraviolet reflective film being exposed to ultraviolet rays and plasma generated by the discharge, resulting in radiation damage and internal defects, and part of the ultraviolet rays being absorbed due to the internal defects. Thus, it was found that the effect of scattering reflection is reduced.
This internal defect is a Si-Si defect having an absorption edge in the vicinity of a wavelength of 163 nm, or an absorption band in the vicinity of a wavelength of 215 nm, caused by exposure of Si—O—Si bonds of silica particles to ultraviolet rays or plasma. It is a certain E'center (Si ·).
In order to solve this problem, the inventors have intensively studied, and by containing OH groups in the silica particles in the ultraviolet reflecting film, the effect of suppressing the generation of internal defects in the silica particles contained in the ultraviolet reflecting film is effective. I found out.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the OH group concentration and the reflection maintenance ratio, which was examined by changing the OH group concentration of the ultraviolet reflecting film made of silica particles of the excimer lamp. The horizontal axis represents the logarithm of the OH group concentration (wt. Ppm), and the vertical axis represents the reflection maintenance ratio (%). The reflection maintenance ratio is obtained by measuring the reflectance of 172 nm vacuum ultraviolet light irradiated from an excimer lamp at the beginning of lighting and after 500 hours, and calculating the maintenance ratio. As shown in FIG. 2, it can be seen that the higher the OH group concentration in the ultraviolet reflective film, the higher the reflection maintenance ratio. As described above, it was possible to prevent the reflection performance of the ultraviolet reflecting film from being deteriorated by sufficiently containing OH groups in the silica particles in the ultraviolet reflecting film.

しかしながら、紫外線反射膜中のシリカ粒子にOH基を充分に含有させると、ランプを点灯して所定時間が経過したとき、波長550nm近傍の緑色の発光が強く現れるようになり、さらには波長172nmの紫外線の照度低下が生じた。
上記の緑色発光を分析すると、キセノンオキサイド(以下XeOという)による分子発光であると確認された。この発光が強くなると、波長172nmの紫外線の照度も合わせて低下したことから、発明者らは、問題の原因はXeOに関係し、以下のようにあると考えた。
However, if OH groups are sufficiently contained in the silica particles in the ultraviolet reflecting film, when a predetermined time elapses after the lamp is turned on, green light emission near the wavelength of 550 nm appears strongly, and further, the wavelength of 172 nm. Decrease in illuminance of ultraviolet rays occurred.
When the above green emission was analyzed, it was confirmed to be molecular emission by xenon oxide (hereinafter referred to as XeO). When this light emission became strong, the illuminance of ultraviolet light having a wavelength of 172 nm also decreased. Therefore, the inventors considered that the cause of the problem was related to XeO as follows.

前述のように、内部欠陥抑制のために、紫外線反射膜中のシリカ粒子に含有させたOH基は、シリカ粒子が放電に曝されたり、紫外線が放射されたりすることにより解離して、放電空間に放出されることがある。
エキシマランプには放電ガスとしてキセノン(以下Xeという)が封入されている。放電空間に放出されたOH基は、プラズマにより分解されてO(酸素原子)となり、ランプに封入されたXeと反応してXeOとなることで、キセノン原子を点灯初期より実質的に減少させてしまう。
すなわち、OH基濃度が適切であるときは、OH基は良好に内部欠陥の生成を抑制し、紫外線反射膜の反射性能を維持することができるが、OH基濃度が過大であると、OHが放電空間に放出されて、Xeガスが実質的に減少する原因となる。
図3には、紫外線反射膜中のシリカ粒子中のOH基濃度と、Xeエキシマによる波長172nmの真空紫外光の照度の関係を調べた図を示す。横軸は紫外線反射膜中のシリカ粒子中のOH基濃度(wt.ppm)の対数表示であり、縦軸は波長172nmの光の照度である。測定試料として、エキシマランプにシリカ粒子のみからなる紫外線反射膜を作成し、500時間経過後のエキシマランプから照射される172nmの照度を測定した。
図3に示すように、紫外線反射膜中のOH基濃度が高くなるにつれて、波長172nmの光の照度が低下している。
つまり、エキシマランプの点灯を開始してから所定時間が経過するごとにOHが徐々に放出されてXeOが生成され、XeOが励起されることにより放射される波長550nmの分子発光の割合が点灯初期よりも増加する。これに伴って、Xeが実質的に減少するので、Xeエキシマ分子発光により放射される波長172nmの紫外線の割合が点灯初期よりも少なくなるものと考えられる。
As described above, in order to suppress internal defects, the OH group contained in the silica particles in the ultraviolet reflecting film is dissociated when the silica particles are exposed to the discharge or the ultraviolet rays are emitted, so that the discharge space May be released.
The excimer lamp is filled with xenon (hereinafter referred to as Xe) as a discharge gas. The OH groups released into the discharge space are decomposed by plasma into O (oxygen atoms) and react with Xe enclosed in the lamp to become XeO, thereby substantially reducing the xenon atoms from the beginning of lighting. End up.
That is, when the OH group concentration is appropriate, the OH group can satisfactorily suppress the generation of internal defects and maintain the reflection performance of the ultraviolet reflecting film. However, if the OH group concentration is excessive, It is discharged into the discharge space and causes Xe gas to substantially decrease.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the OH group concentration in the silica particles in the ultraviolet reflecting film and the illuminance of vacuum ultraviolet light having a wavelength of 172 nm by Xe excimer. The horizontal axis is a logarithmic display of the OH group concentration (wt. Ppm) in the silica particles in the ultraviolet reflecting film, and the vertical axis is the illuminance of light having a wavelength of 172 nm. As a measurement sample, an ultraviolet reflecting film made only of silica particles was prepared on an excimer lamp, and the illuminance at 172 nm irradiated from the excimer lamp after 500 hours was measured.
As shown in FIG. 3, the illuminance of light having a wavelength of 172 nm decreases as the OH group concentration in the ultraviolet reflective film increases.
That is, OH is gradually released and XeO is generated every time a predetermined time has elapsed since the start of the excimer lamp, and the proportion of molecular luminescence with a wavelength of 550 nm emitted by the excitation of XeO is the initial stage of lighting. More than. Along with this, Xe substantially decreases, and it is considered that the proportion of ultraviolet rays having a wavelength of 172 nm emitted by Xe excimer molecular light emission is smaller than in the initial stage of lighting.

以上から、本発明は、キセノンガスを含む放電ガスが封入された放電容器の内壁に紫外線反射膜が設けられると共に、紫外線反射膜を構成するシリカ粒子にOH基が含まれているエキシマランプにおいて、点灯時間が経過するにつれて紫外線の照度が低下することのないエキシマランプを提供することを目的とする。   As described above, the present invention provides an excimer lamp in which an ultraviolet reflecting film is provided on the inner wall of a discharge vessel in which a discharge gas containing xenon gas is sealed, and silica particles that constitute the ultraviolet reflecting film contain OH groups. An object of the present invention is to provide an excimer lamp in which the illuminance of ultraviolet rays does not decrease as the lighting time elapses.

本発明は、シリカガラスよりなる放電容器の内壁に、シリカ粒子と、OH基が含まれないアルミナ粒子よりなる紫外線散乱粒子により形成された紫外線反射膜を有するとともに、キセノンを含むガスを封入したエキシマランプにおいて、前記紫外線反射膜のアルミナ濃度Y(vol%)と、該紫外線反射膜のシリカ粒子中のOH基濃度X(wt.ppm)は、Y≧13.7log(X)+1.2の関係を満たすことを特徴とする。 The present invention provides an excimer in which an inner wall of a discharge vessel made of silica glass has an ultraviolet reflecting film formed of silica particles and ultraviolet scattering particles made of alumina particles not containing OH groups , and a gas containing xenon is enclosed. In the lamp, the alumina concentration Y (vol%) of the ultraviolet reflecting film and the OH group concentration X (wt. Ppm) in the silica particles of the ultraviolet reflecting film satisfy Y ≧ 13.7 log e (X) +1.2. It is characterized by satisfying the relationship.

また、本発明は、前記紫外線反射膜のシリカ粒子の中心粒径RS(μm)と、アルミナ粒子の中心粒径RA(μm)は、RA/RS≧1の関係を満たすことを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that the center particle size RS (μm) of silica particles of the ultraviolet reflecting film and the center particle size RA (μm) of alumina particles satisfy a relationship of RA / RS ≧ 1.

本発明によれば、シリカガラスよりなる放電容器の内壁に、シリカ粒子とアルミナ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を有するとともに、キセノンを含むガスを封入したエキシマランプにおいて、当該紫外線反射膜中のアルミナ体積濃度Y(vol積%)と、OH基濃度X(wt.ppm)は、Y≧13.7ln(X)+1.2の関係を満たすことにより、紫外線反射膜中のOH濃度に応じて十分な体積濃度のアルミナ粒子を含有させる。
これにより、アルミナ粒子が放電に曝される紫外線反射膜の表面に露出しやすくなる。アルミナ粒子にはOH基が含まれていないため、紫外線反射膜から放出されるOHは減少し、XeOの生成を抑制することができる。加えて、適量のOH基を含有させたシリカ粒子を紫外線反射膜に用いているので、Xeエキシマ発光による紫外線照度が低下することなく、紫外線反射膜の反射性能を維持することができる。
According to the present invention, in an excimer lamp having an ultraviolet reflecting film formed of ultraviolet scattering particles including silica particles and alumina particles on the inner wall of a discharge vessel made of silica glass, By satisfying the relationship of Y ≧ 13.7ln (X) +1.2, the alumina volume concentration Y (vol product%) and the OH group concentration X (wt. Ppm) in the reflective film satisfy the relationship OH in the ultraviolet reflective film. Depending on the concentration, alumina particles having a sufficient volume concentration are contained.
This makes it easier for the alumina particles to be exposed on the surface of the ultraviolet reflective film exposed to the discharge. Since the alumina particles do not contain OH groups, OH released from the ultraviolet reflecting film is reduced, and generation of XeO can be suppressed. In addition, since silica particles containing an appropriate amount of OH groups are used in the ultraviolet reflection film, the reflection performance of the ultraviolet reflection film can be maintained without lowering the ultraviolet illuminance due to Xe excimer emission.

また、前記紫外線反射膜中のシリカ粒子の平均粒径RSと、アルミナ粒子の平均粒径RAは、式:RA/RS≧1の関係を満たすことにより、シリカ粒子がアルミナ粒子とアルミナ粒子の隙間に入り込み、一部溶融して接着に寄与するとともに、放電に曝される紫外線反射膜の表面に露出しにくくなる。そのため、シリカ粒子は放電に曝されてOHを放出することが無くなり、XeOの生成を抑制できる。よって、Xeエキシマ発光による紫外線照度が低下することも無い。   Moreover, the average particle diameter RS of the silica particles in the ultraviolet reflective film and the average particle diameter RA of the alumina particles satisfy the relationship of the formula: RA / RS ≧ 1, so that the silica particles have a gap between the alumina particles and the alumina particles. It penetrates and partly melts and contributes to adhesion, and is difficult to be exposed on the surface of the ultraviolet reflective film exposed to electric discharge. For this reason, the silica particles are not exposed to electric discharge to release OH, and the generation of XeO can be suppressed. Therefore, the ultraviolet illuminance due to Xe excimer emission does not decrease.

図1は、本発明のエキシマランプ10の一例における構成の概略を示す断面図であって、図1(a)は、放電容器11を管軸方向(長手方向)に沿って切断した断面図、図1(b)は図1(a)におけるA−A’線断面図である。
エキシマランプ10は、両端が気密に封止されて内部に放電空間Sが形成された、断面矩形状で中空長尺状の放電容器11を備えており、この放電容器11の内部には、放電ガスとしてキセノン(Xe)ガスが封入されている。
放電容器11は、シリカガラス、例えば合成石英によるシリカガラスよりなり、誘電体としての機能を有する。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of the configuration of an example of an excimer lamp 10 according to the present invention. FIG. 1A is a cross-sectional view of a discharge vessel 11 cut along a tube axis direction (longitudinal direction). FIG.1 (b) is the sectional view on the AA 'line in Fig.1 (a).
The excimer lamp 10 includes a discharge vessel 11 having a rectangular cross section and a long hollow shape, both ends of which are hermetically sealed and a discharge space S is formed therein. Xenon (Xe) gas is sealed as the gas.
The discharge vessel 11 is made of silica glass, for example, silica glass made of synthetic quartz, and has a function as a dielectric.

放電容器11は、管軸AXに沿って長辺面12a、12bが互いに向かい合うように配置されるとともに、この長辺面12aと長辺面12bに対して直角関係で連続する短辺面13a、13bにより断面矩形状の管が形成される。管軸方向の両端は、端面14a、14bにより閉じられて、放電容器の内部を気密空間としている。   The discharge vessel 11 is disposed such that the long side surfaces 12a and 12b face each other along the tube axis AX, and the short side surface 13a and the long side surface 12a that are continuous with each other at a right angle to the long side surface 12b, A tube having a rectangular cross section is formed by 13b. Both ends in the tube axis direction are closed by end faces 14a and 14b, and the inside of the discharge vessel is used as an airtight space.

放電容器11における長辺面12a、12bの外壁には、一対の格子状または網状の電極15、16が管軸方向に沿って形成され、放電容器11を挟んで互いに対向する。長辺面12aの外壁には高電圧給電電極として機能する一方の電極15が配置され、長辺面12bの外壁には接地電極として機能する他方の電極16が配置される。
電極15、16の各々には、高周波電源(図示せず)が接続される。これにより、一対の電極15、16間に誘電体として機能する放電容器11が介在された状態となる。このような電極15、16は、例えば、アルミニウム、ニッケル、金等の金属よりなる電極材料を放電容器11にペースト塗布することにより、またはプリント印刷することによって形成することができる。
A pair of grid-like or mesh-like electrodes 15 and 16 are formed along the tube axis direction on the outer walls of the long side surfaces 12 a and 12 b in the discharge vessel 11 and face each other with the discharge vessel 11 in between. One electrode 15 that functions as a high-voltage power supply electrode is disposed on the outer wall of the long side surface 12a, and the other electrode 16 that functions as a ground electrode is disposed on the outer wall of the long side surface 12b.
A high frequency power source (not shown) is connected to each of the electrodes 15 and 16. As a result, the discharge vessel 11 functioning as a dielectric is interposed between the pair of electrodes 15 and 16. Such electrodes 15 and 16 can be formed, for example, by applying an electrode material made of a metal such as aluminum, nickel, or gold to the discharge vessel 11 or by printing.

エキシマランプ10には、エキシマ発光によって発生する真空紫外光を効率良く利用するために、放電容器11の放電空間S側の内壁に、後述する粒子堆積体よりなる紫外線反射膜18が設けられている。
紫外線反射膜18は、例えば、高電圧側の電極15が設けられた、長辺面12aの内壁領域と、この領域に連続する短辺面13a、13bの内壁領域にわたって形成されている。また、さらなる反射光量増加のため、両方の端面14a、14bの内壁などその他の領域にも紫外線反射膜18を形成してもよい。
一方、接地側の電極16に対応する長辺面12bの内壁領域においては、紫外線反射膜18は形成せずに、長辺面12bの、電極16が形成されていない隙間の領域を、紫外線を出射する光出射部17としている。
The excimer lamp 10 is provided with an ultraviolet reflecting film 18 made of a particle deposit described later on the inner wall on the discharge space S side of the discharge vessel 11 in order to efficiently use vacuum ultraviolet light generated by excimer light emission. .
The ultraviolet reflecting film 18 is formed, for example, over the inner wall region of the long side surface 12a where the high-voltage side electrode 15 is provided and the inner wall regions of the short side surfaces 13a and 13b continuous with this region. Further, in order to further increase the amount of reflected light, the ultraviolet reflecting film 18 may be formed in other regions such as the inner walls of both end faces 14a and 14b.
On the other hand, in the inner wall region of the long side surface 12b corresponding to the ground-side electrode 16, the ultraviolet reflective film 18 is not formed, but the region of the gap on the long side surface 12b where the electrode 16 is not formed is exposed to ultraviolet rays. The light emitting portion 17 that emits light is used.

紫外線反射膜18は、シリカ(酸化シリコン:SiO)粒子とアルミナ(酸化アルミニウム:Al)粒子より構成される紫外線散乱粒子が堆積された粒子体積体である。
シリカ粒子は、ガラス状態のものであっても結晶状態のものであってもよいが、放電容器との接着性が良好であるガラス状態であることが好ましい。
紫外線散乱粒子の粒径の定義については後述するが、シリカ粒子は、その粒径が0.01〜20μmであることが好ましく、また、その中心粒径が0.1〜10μmであることが好ましい。
The ultraviolet reflecting film 18 is a particle volume in which ultraviolet scattering particles composed of silica (silicon oxide: SiO 2 ) particles and alumina (aluminum oxide: Al 2 O 3 ) particles are deposited.
The silica particles may be in a glass state or a crystalline state, but are preferably in a glass state with good adhesion to the discharge vessel.
Although the definition of the particle size of the ultraviolet scattering particles will be described later, the silica particles preferably have a particle size of 0.01 to 20 μm, and the center particle size of 0.1 to 10 μm. .

アルミナ粒子は、アルミナが結晶化しやすくガラス状態となりにくい特性を有することから、通常は結晶状態のものであり、シリカ粒子に比して屈折率が大きく高い反射率を有することから、シリカ粒子と共に紫外線反射膜18を構成することにより、優れた紫外線反射能が得られることとなる。
アルミナ粒子の粒径は、0.1〜3μmであることが好ましく、またその中心粒径が0.3〜1μmであることが好ましい。
Alumina particles are usually in a crystalline state because alumina is easily crystallized and difficult to be in a glass state. Since the alumina particles have a higher refractive index and a higher reflectance than silica particles, ultraviolet rays are used together with silica particles. By configuring the reflective film 18, an excellent ultraviolet reflectivity can be obtained.
The particle diameter of the alumina particles is preferably 0.1 to 3 μm, and the center particle diameter is preferably 0.3 to 1 μm.

このような粒子を堆積させた紫外線反射膜18によれば、入射された真空紫外光は、その一部が紫外線散乱粒子の表面で反射され、また一部は屈折して粒子の内部を透過し、再び別の表面で反射または屈折する。これら多数の微粒子の粒界によって、繰り返し反射、屈折が起こる機会が増大していることにより、真空紫外光を効率良く拡散反射している。
したがって、紫外線反射膜18は、粒子の層である膜が薄すぎても反射光量が少なくなり、厚すぎても膜自体が剥離しやすくなるため、その膜厚は10〜1000μmの範囲で形成されることが好ましい
According to the ultraviolet reflecting film 18 on which such particles are deposited, a part of the incident vacuum ultraviolet light is reflected by the surface of the ultraviolet scattering particles, and a part thereof is refracted and transmitted through the inside of the particles. Reflect or refract on another surface again. The opportunity of repeated reflection and refraction is increased by the grain boundaries of these many fine particles, so that the vacuum ultraviolet light is efficiently diffusely reflected.
Accordingly, the ultraviolet reflection film 18 is formed in the range of 10 to 1000 μm because the amount of reflected light is small even if the film as the particle layer is too thin, and the film itself is easy to peel off if it is too thick. Preferably

ここでいう「粒径」とは、紫外線反射膜をその表面に対して垂直方向に破断したときの破断面の、厚み方向におけるおよそ中間の位置を観察範囲として、走査型電子顕微鏡(SEM)によって拡大投影像を取得し、この拡大投影像における任意の粒子を一定方向の2本の平行線で挟んだときの当該平行線の間隔であるフェレー(Feret)径をいう。
また、「中心粒径」とは上記のようにして得られる各粒子の粒径についての最大値と最小値との範囲を、例えば0.1μmの区分をもって、複数、例えば15区分程度に分け、それぞれの区分に属する粒子の個数(度数)が最大となる区分の中心値である粒径をいう。
The term “particle size” as used herein refers to an approximately intermediate position in the thickness direction of the fractured surface when the ultraviolet reflective film is fractured in the direction perpendicular to the surface, and is observed by a scanning electron microscope (SEM). It refers to the Feret diameter, which is the interval between parallel lines obtained when an enlarged projection image is acquired and arbitrary particles in the enlarged projection image are sandwiched between two parallel lines in a fixed direction.
Further, the “center particle size” is a range of the maximum value and the minimum value for the particle size of each particle obtained as described above, for example, divided into a plurality of, for example, about 15 categories, with a 0.1 μm category, The particle size is the median value of the category in which the number (frequency) of particles belonging to each category is the maximum.

紫外線反射膜を構成するシリカ粒子とアルミナ粒子には、紫外線の反射する機能そのものの他に以下のような役割を有するので説明をする。
シリカ粒子は、放電容器11の材料であるシリカガラスと熱膨張係数が等しく、高い接着性を有するものであり、紫外線反射膜18と放電容器11との接着は、紫外線反射膜に含有されるシリカ粒子が一部溶融することによって得られるものである。一般に、熱膨張係数の値が等しい、または近いものは、接着しやすいという性質がある。そのため、シリカ粒子は、放電容器11への付着が良好であり、紫外線反射膜の剥離を防ぐことができる。
The silica particles and alumina particles constituting the ultraviolet reflecting film have the following role in addition to the function of reflecting ultraviolet rays, and will be described.
The silica particles have the same thermal expansion coefficient as that of the silica glass that is the material of the discharge vessel 11, and have high adhesiveness. The adhesion between the ultraviolet reflective film 18 and the discharge vessel 11 is the silica contained in the ultraviolet reflective film. It is obtained by partially melting the particles. In general, those having the same or close thermal expansion coefficient have the property of being easily bonded. Therefore, the silica particles adhere well to the discharge vessel 11 and can prevent the ultraviolet reflective film from peeling off.

このエキシマランプ10は、一方の電極15に点灯電力が供給されると、誘電体である放電容器11の壁を介して両電極15、16間に電圧が印加され、放電空間S内に放電が生ずる。これにより、エキシマ分子が形成されると共に、このエキシマ分子から真空紫外光が放射されるエキシマ分子発光が生じる。
放電に用いるガスの種類によっては、放射されるエキシマ発光の中心波長は異なる。例えば、キセノン(Xe)が封入されたエキシマランプでは、前述のように172nmを中心波長とするエキシマ発光が生じる。エキシマ発光により発生した真空紫外光は、光出射部17以外の放電容器11の壁(シリカガラス)を通過することなく反射され、所望の方向へ照射されるので、当該真空紫外光を効率良く利用することが出来る。
In this excimer lamp 10, when lighting power is supplied to one electrode 15, a voltage is applied between the electrodes 15 and 16 through the wall of the discharge vessel 11, which is a dielectric, and a discharge is generated in the discharge space S. Arise. As a result, excimer molecules are formed, and excimer molecule emission in which vacuum ultraviolet light is emitted from the excimer molecules occurs.
Depending on the type of gas used for the discharge, the center wavelength of the emitted excimer emission differs. For example, an excimer lamp enclosing xenon (Xe) emits excimer light having a center wavelength of 172 nm as described above. The vacuum ultraviolet light generated by the excimer emission is reflected without passing through the wall (silica glass) of the discharge vessel 11 other than the light emitting part 17 and is irradiated in a desired direction, so that the vacuum ultraviolet light is efficiently used. I can do it.

シリカ粒子には、紫外線放射損傷による内部欠陥の生成を抑制するために、OH基を含有させる。OH基を含有させるためには、例えば、紫外線反射膜を、大気暴露させた状態で高温に加熱するか、珪素化合物(例えば四塩化珪素)を酸水素火炎中で加水分解する。このような製造方法を用いた場合、シリカ粒子中にはOH基が含有される。
紫外線反射膜は、このようにして含有させたOH基の濃度が高いほど、内部欠陥の生成を抑制して紫外線反射膜の反射維持率を高めることができる。
Silica particles contain OH groups in order to suppress the generation of internal defects due to ultraviolet radiation damage. In order to contain the OH group, for example, the ultraviolet reflective film is heated to a high temperature while being exposed to the atmosphere, or a silicon compound (for example, silicon tetrachloride) is hydrolyzed in an oxyhydrogen flame. When such a production method is used, OH groups are contained in the silica particles.
The ultraviolet reflective film can suppress the generation of internal defects and increase the reflection maintenance rate of the ultraviolet reflective film as the concentration of the OH group thus contained is higher.

しかし、前述のように、シリカ粒子中のOH基濃度が過大であると、シリカ粒子がプラズマに曝されたり、紫外線が照射されたりすることによって、OH基が解離して放電空間に放出されることがある。放電空間S内に放出されたOHはプラズマで分解されてOとなり、さらにXeと結びついてXeOとなる。この一連の現象によって、実質的に放電空間内のXeが減少することとなる。   However, as described above, when the OH group concentration in the silica particles is excessive, the OH groups are dissociated and released into the discharge space when the silica particles are exposed to plasma or irradiated with ultraviolet rays. Sometimes. OH released into the discharge space S is decomposed by plasma into O, and further combined with Xe to become XeO. This series of phenomena substantially reduces Xe in the discharge space.

紫外線反射膜中に占めるアルミナ粒子の体積濃度が高くなれば、放電に曝される紫外線反射膜の表面は、主にアルミナ粒子が露出していることとなる。アルミナ粒子にはOH基が含まれないので、OHを放出することもなく、放電空間へのOHの放出を防ぎ、XeOの生成を抑制することが出来る。また、紫外線反射膜はアルミナ粒子とシリカ粒子により構成されているので、アルミナ粒子の体積濃度が増加すれば、自ずとシリカ粒子の体積濃度が減少し、OH放出量も減少する。
すなわち、アルミナ粒子の体積濃度を高めることで、OHを含有したシリカ粒子とアルミナ粒子を用いて紫外線反射膜を作製し、シリカ粒子からのOH放出量を低減することができる。以上から、紫外線反射膜のアルミナ粒子の体積濃度を規定する必要がある。
具体的には、紫外線反射膜中のOH濃度X(wt.ppm)に対して、アルミナ粒子の体積濃度Y(vol%)を次式のように規定する。
式(1):Y≧13.7ln(X)+1.2
ここで体積濃度とは、紫外線反射膜を構成するシリカ粒子およびアルミナ粒子の体積に合計に占めるアルミナ粒子の体積の割合のことである。
以上の式を満たすことで、紫外線反射膜から放電空間へOHが放出されることを抑制することができる。
If the volume concentration of the alumina particles in the ultraviolet reflection film is increased, the alumina particles are mainly exposed on the surface of the ultraviolet reflection film exposed to the discharge. Since OH groups are not included in the alumina particles, OH is not released, OH can be prevented from being released into the discharge space, and XeO production can be suppressed. Further, since the ultraviolet reflecting film is composed of alumina particles and silica particles, if the volume concentration of the alumina particles increases, the volume concentration of the silica particles naturally decreases, and the OH release amount also decreases.
That is, by increasing the volume concentration of alumina particles, an ultraviolet reflective film can be produced using silica particles containing OH and alumina particles, and the amount of OH released from the silica particles can be reduced. From the above, it is necessary to define the volume concentration of alumina particles in the ultraviolet reflecting film.
Specifically, the volume concentration Y (vol%) of the alumina particles is defined as follows with respect to the OH concentration X (wt. Ppm) in the ultraviolet reflecting film.
Formula (1): Y ≧ 13.7ln (X) +1.2
Here, the volume concentration is the ratio of the volume of the alumina particles to the total volume of the silica particles and the alumina particles constituting the ultraviolet reflecting film.
By satisfy | filling the above formula | equation, it can suppress that OH is discharge | released from the ultraviolet reflective film to discharge space.

さらに、アルミナ粒子が上記規定を満たすように含有されることにより以下の様な効果がある。
エキシマランプにおいては、プラズマが発生することが知られているが、本実施形態に係るエキシマランプにおいては、プラズマが紫外線反射膜に対して略直角に入射して作用することになるため、紫外線反射膜の温度が局所的に急激に上昇し、プラズマの熱によって、シリカ粒子が溶融されて粒界が消失し、真空紫外光を拡散反射させることができなくなって反射率が低下することがある。
アルミナ粒子は、シリカ粒子よりも融点が高いため、シリカ粒子が放電プラズマに曝されて溶融したとしても、アルミナ粒子まで溶融することはない。このため、アルミナ粒子を多くシリカ粒子とシリカ粒子の間に混在させることにより、シリカ粒子の連鎖的な溶融を防止することができる。すなわち、粒子同士が溶融して一体化することを防止でき、粒子の形状を維持し、反射機能を維持することが出来る。
これにより、点灯開始から長時間が経過した後であっても、放電空間において単体で存在するキセノンガスの割合が点灯初期とほぼ同程度に維持され、波長172nmの発光強度を維持することが出来る。
Furthermore, when the alumina particles are contained so as to satisfy the above regulations, the following effects can be obtained.
In the excimer lamp, it is known that plasma is generated. However, in the excimer lamp according to the present embodiment, the plasma is incident on the ultraviolet reflection film at a substantially right angle, so that the ultraviolet reflection occurs. In some cases, the temperature of the film rapidly rises locally, and the heat of the plasma causes the silica particles to melt and the grain boundaries to disappear, making it impossible to diffusely reflect vacuum ultraviolet light and lower the reflectivity.
Since the alumina particles have a higher melting point than the silica particles, even if the silica particles are melted by being exposed to the discharge plasma, they do not melt to the alumina particles. For this reason, the silica particles can be prevented from chain melting by mixing a large amount of alumina particles between the silica particles and the silica particles. That is, the particles can be prevented from being fused and integrated, the shape of the particles can be maintained, and the reflection function can be maintained.
As a result, even after a long time has elapsed since the start of lighting, the ratio of xenon gas existing alone in the discharge space is maintained at substantially the same level as in the initial lighting, and the emission intensity at a wavelength of 172 nm can be maintained. .

また、シリカ粒子の中心粒径は、アルミナ粒子の中心粒径よりも小さいものとすることが好ましい。これにより、OH放出量を低減し、波長172nmの照度低下を抑制することが出来る。具体的には、紫外線反射膜中のアルミナ粒子の平均粒径RA、シリカ粒子の平均粒径RSは次式の関係を満たすものとする。
式(2):RA/RS≧1
上記の式の関係を満たす紫外線反射膜においては、シリカ粒子の平均粒径がアルミナ粒子の平均粒径よりも小さいものとなる。したがって、反射膜の作製において、これらの紫外線粒子を混入させたコート液を放電容器内に塗布する際に、小さいシリカ粒子が大きいアルミナ粒子の隙間に入り込むため、シリカ粒子は放電に曝される表面に露出しにくくなる。そのため、アルミナ粒子を適量混入していることによる効果を、より確実なものとすることができる。
また、シリカ粒子の粒径が小さければ、アルミナ粒子とアルミナ粒子の間や、アルミナ粒子と放電容器の間に入り込みやすくなり、紫外線反射膜の焼成の際に一部溶融することで、接着性を強化することが出来る。
The center particle size of the silica particles is preferably smaller than the center particle size of the alumina particles. Thereby, OH discharge | release amount can be reduced and the illumination intensity fall of wavelength 172nm can be suppressed. Specifically, the average particle size RA of alumina particles and the average particle size RS of silica particles in the ultraviolet reflecting film satisfy the relationship of the following formula.
Formula (2): RA / RS ≧ 1
In the ultraviolet reflecting film satisfying the relationship of the above formula, the average particle size of the silica particles is smaller than the average particle size of the alumina particles. Therefore, when the coating liquid mixed with these ultraviolet particles is applied in the discharge vessel in the production of the reflective film, the small silica particles enter the gaps between the large alumina particles, so the silica particles are exposed to the surface. It becomes difficult to be exposed. Therefore, the effect of mixing an appropriate amount of alumina particles can be made more reliable.
In addition, if the particle size of the silica particles is small, it becomes easy to enter between the alumina particles and the alumina particles or between the alumina particles and the discharge vessel, and by melting part of the ultraviolet reflective film during baking, the adhesion is improved. It can be strengthened.

このように、本発明に係るエキシマランプに設けられた紫外線反射膜については、アルミナ粒子とシリカ粒子の両方を混合して構成し、上記の関係を満たすことが好ましい。これにより、紫外線反射膜中からOH基が放出されることを抑制し、XeOの生成を低減して、波長172nmの光の照度低下を防ぐことが出来る。   As described above, the ultraviolet reflecting film provided in the excimer lamp according to the present invention is preferably configured by mixing both alumina particles and silica particles and satisfying the above relationship. Thereby, it is possible to suppress the release of OH groups from the ultraviolet reflective film, reduce the generation of XeO, and prevent the illuminance decrease of light having a wavelength of 172 nm.

これら紫外線反射膜の製造方法にかかる事項について以下に説明する。
シリカ粒子、アルミナ粒子は、例えば化学蒸着法(CVD)によって製造することができる。具体的には、シリカ粒子は、四塩化珪素と酸素を900〜1000℃で反応させることにより、また、アルミナ粒子は、原料の塩化アルミニウムと酸素を1000〜1200℃で加熱反応させることにより、合成することができる。粒子の粒径は、原料濃度、反応場での圧力、反応温度を制御することにより調整することができる。
The matter concerning the manufacturing method of these ultraviolet reflective films is demonstrated below.
Silica particles and alumina particles can be produced, for example, by chemical vapor deposition (CVD). Specifically, silica particles are synthesized by reacting silicon tetrachloride and oxygen at 900 to 1000 ° C., and alumina particles are synthesized by reacting raw material aluminum chloride and oxygen at 1000 to 1200 ° C. by heating. can do. The particle size of the particles can be adjusted by controlling the raw material concentration, the pressure in the reaction field, and the reaction temperature.

放電容器への紫外線反射膜の形成は、例えば以下に示す「流下法」によって行うことが出来る。
水とPEO樹脂(ポリエチレンオキサイド:polyethlen oxide)を組み合わせた粘性を有する溶剤に、微小なシリカ粒子およびアルミナ粒子を混ぜて分散液を調整し、この分散駅を放電容器形成材料内に流し込む。そして、分散駅を放電容器形成材料の内壁における所定の領域に付着させた後、乾燥、焼成、することで水とPEO樹脂を蒸発させ、これにより、粒子堆積体を形成することが出来る。焼成温度は、例えば500℃〜1100℃である。
Formation of the ultraviolet reflecting film on the discharge vessel can be performed, for example, by the “flow-down method” shown below.
A dispersion liquid is prepared by mixing fine silica particles and alumina particles in a solvent having a viscosity obtained by combining water and PEO resin (polyethylene oxide), and this dispersion station is poured into the discharge vessel forming material. And after attaching a dispersion station to the predetermined | prescribed area | region in the inner wall of a discharge vessel formation material, water and PEO resin are evaporated by drying and baking, Thereby, a particle deposit can be formed. The firing temperature is, for example, 500 ° C to 1100 ° C.

つづいて、本発明のエキシマランプに関する実施例を示す。
図1(a)、(b)に示す構成に従って、本発明の実施形態に係る紫外線反射膜を有するエキシマランプを作製した。
放電容器は、材質がシリカガラスであって、寸法が15mm×43mm×350mm、肉厚が2.5mmである。 高電圧供給電極および接地電極の寸法は、30mm×300mmである。
紫外線反射膜は、アルミナ粒子とシリカ粒子によって構成され、流下法によってそれぞれ形成し、1000℃で焼成した。
Next, an embodiment relating to the excimer lamp of the present invention will be described.
In accordance with the configuration shown in FIGS. 1A and 1B, an excimer lamp having an ultraviolet reflecting film according to an embodiment of the present invention was produced.
The discharge vessel is made of silica glass and has dimensions of 15 mm × 43 mm × 350 mm and a wall thickness of 2.5 mm. The dimensions of the high voltage supply electrode and the ground electrode are 30 mm × 300 mm.
The ultraviolet reflecting film was composed of alumina particles and silica particles, each formed by a flow-down method, and baked at 1000 ° C.

〔実施例1〕
紫外線反射膜のシリカ粒子中に含まれるOH基濃度に応じて、アルミナ粒子を混合して適量な体積濃度を規定するために、シリカ粒子中のOH基濃度とアルミナ濃度を変化させた場合の、XeOの発光との関係を調べた。
測定対象として、シリカ粒子とアルミナ粒子の混合粒子による紫外線反射膜を形成した、アルミナ濃度と、シリカ粒子中OH基濃度の異なるランプ数本を用意した。用意した各々のランプについて点灯開始後500時間経過した後に、ランプから発せられる緑色発光を分光計で観測した。
OH基濃度は、フーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR)を用いることで、シリカ粒子中に含まれるOH基濃度のみを測定することが出来る。測定試料には、ランプを破砕し、破砕片より紫外線反射膜を削り落として粉末としたものを用いた。
アルミナ濃度については、紫外線反射膜を作製する際に混合するシリカ粒子とアルミナ粒子の重量比をもとに、比重により換算した体積濃度(vol%)を算出した。シリカ粒子の比重は、2.15(g/cm)であり、アルミナ粒子の比重は、3.99(g/cm) である。例をあげると、重量によるシリカ濃度が90(wt%)のときは、体積によるシリカ濃度は、シリカ粒子の体積が90(wt%)÷2.15(g/cm)=41.9(vol)であり、アルミナ粒子の体積が10(wt%)÷3.99=2.51(Vol)であることから、41.9÷(41.9+2.51)×100=94.3(Vol%)となる。
また、各々のランプの測定により得られた分光スペクトルにおいて、XeOの発光強度(5 50nm)を、基準となるXe(980nm)の発光強度で除することにより、XeOのXeに対する光強度比:XeO/Xeを求めた。
図4に、シリカ粒子中のOH基濃度とアルミナ濃度との関係を示す。横軸はOH基濃度(wt.ppm)の対数表示であり、縦軸はアルミナ濃度(vol%)である。
光強度比:XeO/Xeは、数値が高いほどXeO発光が支配的になり、Xeが酸素と結合して減少していることを意味する。各試料において、XeO/Xe強度比が0.5以上のものはXeOの割合が高くXeが減少しているため「×」(不合格)とし、0.5未満のものを「○」(合格)、また0.3未満のものを「◎」(合格)としてグラフにプロットした。
図4 において、シリカ粒子中のOH基濃度が一定である場合には、アルミナ濃度が高いほうがXeO/Xe比が小さい。また、シリカ粒子中のOH 基濃度が増えると、XeO/Xe比を規定値以下とするためにはアルミナ濃度を増やさなければならないことがわかる。このように、紫外線反射膜のシリカ粒子中に含まれるOH基濃度に応じてアルミナ濃度を増加させることが好ましい。
また、図4において判定が「○」となった各々の試料に基づいて、近似線を引いた。同じOH基濃度においては、アルミナ濃度が高くなればなるほど、XeOの割合は低くなるのであるから、「○」がプロットされた点において、OH基濃度が一定であれば、アルミナ濃度が高いほうがO H 放出を抑制することができる。すなわちこの近似線よりも上(アルミナ濃度が高い)の領域においては、XeOが生成されにくいことを意味する。
以上により、紫外線反射膜のアルミナ濃度Y(vol%)と、該紫外線反射膜のシリカ粒子中のOH基濃度X(wt.ppm)は、Y≧13.7log(X)+1.2の関係を満たすことにより、172nmの照度を維持することができる。








[Example 1]
According to the OH group concentration contained in the silica particles of the ultraviolet reflective film, in order to define an appropriate volume concentration by mixing the alumina particles, the OH group concentration and the alumina concentration in the silica particles are changed, The relationship with XeO emission was investigated.
As a measurement object, several lamps having an ultraviolet reflection film formed of mixed particles of silica particles and alumina particles and having different alumina concentrations and OH group concentrations in the silica particles were prepared. For each of the prepared lamps, green light emitted from the lamps was observed with a spectrometer after 500 hours had elapsed since the start of lighting.
As for the OH group concentration, only the OH group concentration contained in the silica particles can be measured by using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR). As the measurement sample, a lamp was crushed and the ultraviolet reflective film was scraped off from the crushed piece to obtain a powder.
As for the alumina concentration, the volume concentration (vol%) converted by specific gravity was calculated based on the weight ratio of silica particles and alumina particles to be mixed when producing the ultraviolet reflective film. The specific gravity of the silica particles is 2.15 (g / cm 3 ), and the specific gravity of the alumina particles is 3.99 (g / cm 3 ). For example, when the silica concentration by weight is 90 (wt%), the silica concentration by volume is such that the volume of silica particles is 90 (wt%) ÷ 2.15 (g / cm 3 ) = 41.9 ( vol), and the volume of alumina particles is 10 (wt%) ÷ 3.99 = 2.51 (Vol), so 41.9 ÷ (41.9 + 2.51) × 100 = 94.3 (Vol) %) .
Further, in the spectrum obtained by measuring each lamp, the XeO emission intensity (550 nm) is divided by the reference Xe (980 nm) emission intensity to obtain a light intensity ratio of XeO to Xe: XeO / Xe was determined.
FIG. 4 shows the relationship between the OH group concentration and the alumina concentration in the silica particles. The horizontal axis represents the logarithm of the OH group concentration (wt. Ppm), and the vertical axis represents the alumina concentration (vol%).
Light intensity ratio: XeO / Xe means that the higher the value, the more dominant the XeO emission, and the lower Xe is bound to oxygen. In each sample, XeO / Xe intensity ratio of 0.5 or higher is marked as “x” (failed) because the ratio of XeO is high and Xe is decreased, and “○” (passed) when XeO is less than 0.5. ) And less than 0.3 were plotted on the graph as “◎” (pass).
In FIG. 4, when the OH group concentration in the silica particles is constant, the higher the alumina concentration, the smaller the XeO / Xe ratio. It can also be seen that as the OH group concentration in the silica particles increases, the alumina concentration must be increased in order to keep the XeO / Xe ratio below the specified value. Thus, it is preferable to increase the alumina concentration in accordance with the OH group concentration contained in the silica particles of the ultraviolet reflecting film.
Also, an approximate line was drawn based on each sample for which the determination was “◯” in FIG. At the same OH group concentration, the higher the alumina concentration, the lower the proportion of XeO. Therefore, at the point where “◯” is plotted, if the OH group concentration is constant, the higher the alumina concentration, the higher the O concentration. H release can be suppressed. In other words, it means that XeO is hardly generated in the region above this approximate line (the alumina concentration is high).
From the above, the alumina concentration Y (vol%) of the ultraviolet reflecting film and the OH group concentration X (wt. Ppm) in the silica particles of the ultraviolet reflecting film have a relationship of Y ≧ 13.7 log e (X) +1.2. By satisfying the above, the illuminance of 172 nm can be maintained.








〔実施例2〕
紫外線反射膜を構成する、アルミナ粒子とシリカ粒子の中心粒径比と、波長172nmの光の照度との関係を調べた。
中心粒径が1.0μmであるアルミナ粒子に対して、中心粒径が0.1〜3.0μmと変化させたシリカ粒子を混合して作製した紫外線反射膜を有するエキシマランプを作製し、ランプ点灯後500時間経過後における、波長172nmの光の照度を測定した。
紫外線反射膜中のアルミナ体積濃度はある値で一定のものである。
図5に示すように、アルミナ中心粒径/シリカ中心粒径が小さくなるほど、すなわち、アルミナ粒子の粒径が大きいほど、波長172nmの照度が低下しないことがわかる。特に、アルミナ平均粒径RA/シリカ平均粒径RS≧1となるときは172nmの照度は維持されることがわかる。
[Example 2]
The relationship between the center particle size ratio of alumina particles and silica particles constituting the ultraviolet reflection film and the illuminance of light having a wavelength of 172 nm was examined.
An excimer lamp having an ultraviolet reflective film prepared by mixing silica particles having a center particle diameter of 1.0 μm mixed with silica particles having a center particle diameter changed to 0.1 to 3.0 μm is manufactured. The illuminance of light having a wavelength of 172 nm after 500 hours from lighting was measured.
The alumina volume concentration in the ultraviolet reflecting film is constant at a certain value.
As shown in FIG. 5, it can be seen that the illuminance at a wavelength of 172 nm does not decrease as the alumina center particle size / silica center particle size decreases, that is, the alumina particle size increases. In particular, it can be seen that the illuminance of 172 nm is maintained when alumina average particle size RA / silica average particle size RS ≧ 1.

本発明のエキシマランプの一例における構成の概略を示す説明用断面図であって、(a)放電容器の管軸方向に沿った断面を示す断面図、(b)(a)におけるA−A’線断面図である。It is sectional drawing for description which shows the outline of the structure in an example of the excimer lamp of this invention, Comprising: (a) Sectional drawing which shows the cross section along the tube-axis direction of a discharge vessel, (b) AA 'in (a) It is line sectional drawing. 本発明のエキシマランプの製造方法にかかる説明用断面図である。It is sectional drawing for description concerning the manufacturing method of the excimer lamp of this invention. エキシマランプの実験結果である。It is an experimental result of an excimer lamp. エキシマランプの実験結果である。It is an experimental result of an excimer lamp. エキシマランプの実験結果である。It is an experimental result of an excimer lamp. 従来のエキシマランプの構成の概略を示す説明用断面図であって、(a)放電容器の管軸方向に沿った断面を示す断面図、(b)(a)におけるB−B’線断面図である。It is sectional drawing for description which shows the outline of a structure of the conventional excimer lamp, Comprising: (a) Sectional drawing which shows the cross section along the tube-axis direction of a discharge vessel, (b) BB 'sectional view taken on the line in (a) It is.

符号の説明Explanation of symbols

10 エキシマランプ
11 放電容器
12a 長辺面
12b 長辺面
13a 短辺面
13b 短辺面
14a 端面
14b 端面
15 電極
16 電極
17 光放出部
18 紫外線反射膜
AX 管軸
S 放電空間
50 エキシマランプ
51 放電容器
52 外側管
53 内側管
54 端面
55 電極
56 電極
57 光放出部
58 紫外線反射膜
S 放電空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Excimer lamp 11 Discharge vessel 12a Long side surface 12b Long side surface 13a Short side surface 13b Short side surface 14a End surface 14b End surface 15 Electrode 16 Electrode 17 Light-emitting part 18 Ultraviolet reflective film AX Tube axis S Discharge space 50 Excimer lamp 51 Discharge vessel 52 Outer tube 53 Inner tube 54 End face 55 Electrode 56 Electrode 57 Light emitting portion 58 Ultraviolet reflective film S Discharge space

Claims (2)

シリカガラスよりなる放電容器の内壁に、シリカ粒子と、OH基が含まれないアルミナ粒子よりなる紫外線散乱粒子により形成された紫外線反射膜を有するとともに、キセノンを含むガスを封入したエキシマランプにおいて、
前記紫外線反射膜のアルミナ濃度Y(vol%)と、該紫外線反射膜のシリカ粒子中のOH基濃度X(wt.ppm)は、Y≧13.7log(X)+1.2の関係を満たすことを特徴とするエキシマランプ。
In an excimer lamp having an ultraviolet reflecting film formed of silica particles and ultraviolet scattering particles made of alumina particles not containing OH groups on the inner wall of a discharge vessel made of silica glass, and containing a gas containing xenon,
The alumina concentration Y (vol%) of the ultraviolet reflecting film and the OH group concentration X (wt. Ppm) in the silica particles of the ultraviolet reflecting film satisfy the relationship of Y ≧ 13.7 log e (X) +1.2. Excimer lamp characterized by that.
前記紫外線反射膜のシリカ粒子の中心粒径RS(μm)と、アルミナ粒子の中心粒径RA(μm)は、RA/RS≧1の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載のエキシマランプ。 2. The excimer according to claim 1, wherein a center particle size RS (μm) of silica particles of the ultraviolet reflecting film and a center particle size RA (μm) of alumina particles satisfy a relationship of RA / RS ≧ 1. lamp.
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