JP5364404B2 - Short arc type discharge lamp - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To substantially suppress illuminance fluctuation of a short arc type discharge lamp. <P>SOLUTION: The short arc type discharge lamp, with a cathode 20 and an anode 30 arranged in opposition inside an arc tube 12 with mercury and rare gas such as Ar sealed inside, is endowed with spectral distribution characteristics satisfying a formula: H<SB>334</SB>/H<SB>546</SB>&ge;0.35(M&ge;15). In the formula, a mercury volume is to be M where an intensity of an emission-line spectrum of 334 nm is represented as H<SB>334</SB>, and an intensity of that of 546 nm, as H<SB>546</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、露光装置などに光源として利用されるショートアーク型放電ランプに関し、特に、ゆらぎ(照度変動)を抑制する放電ランプに関する。   The present invention relates to a short arc type discharge lamp used as a light source in an exposure apparatus or the like, and more particularly to a discharge lamp that suppresses fluctuation (illuminance fluctuation).

ショートアーク型放電ランプでは、陽極、陰極が発光管内に近接した状態で保持され、電圧を印加することによってアーク放電が電極間で発生し、紫外光など特定波長の光が放射される。ショートアーク型放電ランプは電極間距離が短いため、点光源とみなすことができ、放射輝度の高い光が得られる。   In the short arc type discharge lamp, the anode and the cathode are held in the vicinity of the arc tube, and by applying a voltage, an arc discharge is generated between the electrodes, and light of a specific wavelength such as ultraviolet light is emitted. Since the short-arc discharge lamp has a short distance between the electrodes, it can be regarded as a point light source, and light with high radiance can be obtained.

ランプ点灯中、アーク放電が不安定になって、アークの輝点移動、あるいは発光長の変化が生じると、点光源として光が放射されず、照度低下、照度変動が生じる。露光装置などでは、露光面全体で照度を均一に維持する必要があり、照度変動をできる限り抑制しなければならない。   If the arc discharge becomes unstable while the lamp is lit, and the arc bright spot moves or the light emission length changes, no light is emitted as a point light source, resulting in illuminance reduction and illuminance fluctuation. In an exposure apparatus or the like, it is necessary to keep the illuminance uniform over the entire exposure surface, and illuminance fluctuations must be suppressed as much as possible.

照度変動を抑制するランプとしては、電極構造を改善した放電ランプが知られており、例えば、電極先端部を発光管の最大径部分を含む平面上、もしくはその上に配置させることによって照度変動を抑制する(特許文献1参照)。あるいは、陰極胴部の一部をテーパー状に形成し、テーパー部分に突起部を設けることによってアーク輝点の収縮、移動を抑える(特許文献2参照)。   A discharge lamp with an improved electrode structure is known as a lamp that suppresses the illuminance fluctuation. For example, the illuminance fluctuation can be achieved by arranging the tip of the electrode on or on the plane including the maximum diameter portion of the arc tube. It suppresses (refer patent document 1). Alternatively, a part of the cathode body is formed in a taper shape, and a protrusion is provided on the taper portion to suppress the contraction and movement of the arc bright spot (see Patent Document 2).

特開平10−269990号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-269990 特開2003−132837号公報JP 2003-132837 A

ランプの電極構造を改善しても、発光管内の不純物に起因すると推測される照度変動を解消することは難しい。ランプ製造時に発光管内の不純物の組成を確認することは困難であり、また、発光管内の不純物と照度変動との相関関係を見出すことができず、照度変動を極力抑えた放電ランプを実現することが困難であった。   Even if the electrode structure of the lamp is improved, it is difficult to eliminate the illuminance fluctuation that is presumed to be caused by impurities in the arc tube. It is difficult to confirm the composition of impurities in the arc tube at the time of lamp manufacture, and it is impossible to find the correlation between the impurities in the arc tube and the illuminance fluctuation, and to realize a discharge lamp that suppresses the illuminance fluctuation as much as possible. It was difficult.

本発明のショートアーク型放電ランプは、電極構造に依らず照度変動を防ぎ、揺らぎのない光を放射可能な放電ランプであり、少なくとも水銀と希ガスが封入される放電容器と、放電容器内に対向配置される一対の電極とを備える。例えば、石英ガラスなどで成形される発光管の両側に封止管が一体的に形成され、陽極、陰極を支持する電極支持棒を含むマウント部品が封止管内で封止される。また、発光管内にはArなどの希ガスが封入される。   The short arc type discharge lamp of the present invention is a discharge lamp capable of preventing illuminance fluctuations and irradiating light without fluctuation regardless of the electrode structure, and a discharge vessel in which at least mercury and a rare gas are enclosed, and the discharge vessel A pair of opposed electrodes. For example, a sealing tube is integrally formed on both sides of an arc tube formed of quartz glass or the like, and a mount component including an electrode support rod that supports an anode and a cathode is sealed in the sealing tube. Also, a rare gas such as Ar is sealed in the arc tube.

本発明のショートアーク型放電ランプは、少なくとも水銀と希ガスが封入される放電容器と、放電容器内に対向配置される一対の電極とを備え、以下の式を満たす分光分布特性を有することを特徴とする。

334/H546≧0.35 (M≧15) ・・・・(1)

ただし、放電容器内に封入される水銀量をM(mg/cc)、334nmの輝線スペクトルの強度をH334、546nmの輝線スペクトルの強度をH546とする。
The short arc type discharge lamp of the present invention comprises a discharge vessel in which at least mercury and a rare gas are sealed, and a pair of electrodes arranged oppositely in the discharge vessel, and has a spectral distribution characteristic satisfying the following formula: Features.

H 334 / H 546 ≧ 0.35 (M ≧ 15) (1)

However, the amount of mercury enclosed in the discharge vessel is M (mg / cc), the intensity of the emission line spectrum at 334 nm is H 334 , and the intensity of the emission line spectrum at 546 nm is H 546 .

本発明では、水銀を封入させた放電ランプでは、放射する光の分光分布特性(スペクトル特性)が照度変動と相関関係にあることを新たな知見として見出し、特に、300nm〜350nm付近の帯域におけるスペクトル分布が照度変動に影響を与えていることを突き止め、その帯域でのスペクトル強度が従来の放電ランプと比べて全体的、平均的に大きい放電ランプを実現している。すなわち、300nm〜350nm付近における各波長のスペクトルが、従来放電ランプに比べて満遍なく全体的に渡って比較的大きな強度をもつ。   In the present invention, in a discharge lamp enclosing mercury, it has been found as a new finding that the spectral distribution characteristic (spectral characteristic) of emitted light has a correlation with illuminance fluctuation, and in particular, the spectrum in the band near 300 nm to 350 nm. Ascertaining that the distribution has an effect on fluctuations in illuminance, a discharge lamp having a spectral intensity in that band that is larger overall and average than that of a conventional discharge lamp is realized. That is, the spectrum of each wavelength in the vicinity of 300 nm to 350 nm has a relatively large intensity over the entire area as compared with the conventional discharge lamp.

本発明のスペクトル特性を定量的に表す一つのスペクトル条件式が(1)式である。水銀を利用する放電ランプでは、輝線スペクトルH334が波長300nm〜350nmの帯域で最も光強度が強い。一方、それ以外の帯域、例えば500〜600nmの波長領域では、従来の放電ランプと比べてスペクトル強度はほとんど変わらない。特に、輝線スペクトルH546の光強度はほとんど変化がない。そのため、輝線スペクトルH334と輝線スペクトルH546との比によって本発明のスペクトル特性を表現することができる。 One spectral conditional expression that quantitatively represents the spectral characteristics of the present invention is the expression (1). In the discharge lamp using mercury, bright line spectrum H 334 most light intensity is high in a band of wavelengths 300Nm~350nm. On the other hand, in other bands, for example, a wavelength region of 500 to 600 nm, the spectral intensity is almost the same as that of the conventional discharge lamp. In particular, there is almost no change in the light intensity of the emission line spectrum H546 . Therefore, the spectral characteristics of the present invention can be expressed by the ratio between the bright line spectrum H 334 and the bright line spectrum H 546 .

本発明では、露光装置等で使用される350nm以上のスペクトル(g線436nm、i線365nm)ではなく、今まで考慮されていなかった300〜350nm付近のスペクトル分布特性に特徴を持たせている。上記(1)式によって特徴づけられる分光分布特性をもつことにより、照度変動を十分抑えたショートアーク型放電ランプが実現される。   In the present invention, not a spectrum of 350 nm or more (g-line 436 nm, i-line 365 nm) used in an exposure apparatus or the like, but a spectral distribution characteristic around 300 to 350 nm, which has not been considered so far, is characterized. By having the spectral distribution characteristic characterized by the above equation (1), a short arc type discharge lamp in which the illuminance fluctuation is sufficiently suppressed is realized.

スペクトル比H334/H546が(1)式を満たす限り照度変動を抑えることが可能であり、スペクトル比H334/H546がおよそ0.35以上(例えば0.40)であれば照度変動を抑えることが可能である。液晶露光装置に光源として使用される放電ランプでは、水銀量Mが20〜50(mg/cc)の範囲に設定されることが多い。この場合、スペクトル比H334/H546が0.39、さらには水銀量Mが30(mg/cc)以上では0.42以上になるスペクトル特性をもつ放電ランプは、効果的に照度変動を抑えることができる。 It is possible to suppress the illuminance fluctuation as long as the spectral ratio H 334 / H 546 satisfies the expression (1). If the spectral ratio H 334 / H 546 is approximately 0.35 or more (for example, 0.40), the illuminance fluctuation is suppressed. It is possible to suppress. In a discharge lamp used as a light source in a liquid crystal exposure apparatus, the amount of mercury M is often set in a range of 20 to 50 (mg / cc). In this case, a discharge lamp having a spectral characteristic in which the spectral ratio H 334 / H 546 is 0.39, and further when the mercury amount M is 30 (mg / cc) or more is 0.42 or more effectively suppresses fluctuations in illuminance. be able to.

一方、本発明のスペクトル特性を定量的に表す他のスペクトル条件式として、以下の式が導かれる。

350/H500≧1.75 (M>0) ・・・・(2)

ただし、350nmのスペクトル強度をH350、500nmのスペクトル強度をH500とする。
On the other hand, the following formula is derived as another spectral condition formula that quantitatively represents the spectral characteristics of the present invention.

H 350 / H 500 ≧ 1.75 (M> 0) (2)

However, the spectral intensity at 350 nm is H 350 , and the spectral intensity at 500 nm is H 500 .

スペクトルH350は、波長300〜350nmの範囲でスペクトル強度が相対的に小さい。一方は、スペクトルH500は、波長400〜600nmの範囲でスペクトル強度が相対的小さく、従来のランプと大きな光強度の変化はない。したがって、スペクトルH350とスペクトルH500との比、すなわちスペクトルH500を基準としたスペクトルH350の光強度が(2)式を満たすとき、波長300〜350nmの範囲でスペクトル強度が全体的に大きくなる。 The spectrum H 350 has a relatively small spectrum intensity in the wavelength range of 300 to 350 nm. On the other hand, the spectrum H 500 has a relatively small spectrum intensity in the wavelength range of 400 to 600 nm, and there is no significant change in light intensity from the conventional lamp. Accordingly, when the ratio between the spectrum H 350 and the spectrum H 500 , that is, the light intensity of the spectrum H 350 based on the spectrum H 500 satisfies the equation (2), the spectrum intensity is generally large in the wavelength range of 300 to 350 nm. Become.

スペクトル比H350/H500が(2)式を満たす限り照度変動を抑えることが可能であり、スペクトル比H350/H500がおよそ1.75以上(例えば2.0)であれば照度変動を抑えることが可能である。特に、水銀量Mが20(mg/cc)以上の場合にはスペクトル比H350/H500が2.5、さらには水銀量Mが30(mg/cc)以上では2.90以上になるスペクトル特性をもつ放電ランプは、効果的に照度変動を抑えることができる。 It is possible to suppress the illuminance fluctuation as long as the spectral ratio H 350 / H 500 satisfies the expression (2). If the spectral ratio H 350 / H 500 is approximately 1.75 or more (for example, 2.0), the illuminance fluctuation can be suppressed. It is possible to suppress. In particular, the spectrum ratio H 350 / H 500 is 2.5 when the mercury amount M is 20 (mg / cc) or more, and the spectrum is 2.90 or more when the mercury amount M is 30 (mg / cc) or more. A discharge lamp having characteristics can effectively suppress fluctuations in illuminance.

さらに、本発明のスペクトル特性を定量的に表す他のスペクトル条件式として、以下の式が導かれる。

≧800 (M≧15) ・・・・(3)

ただし、300nm〜350nmの光の相対的積算強度をSとする。相対的積算強度Sは、365nmの輝線スペクトル強度H365を基準として、300nm〜350nmの間で相対的スペクトル強度を1nm毎に積算した値を示す。
Furthermore, the following formula is derived as another spectral condition formula that quantitatively represents the spectral characteristics of the present invention.

S 1 ≧ 800 (M ≧ 15) (3)

However, the relative integrated intensity of light of 300 nm to 350 nm is S 1 . The relative integrated intensity S 1 indicates a value obtained by integrating the relative spectral intensity every 300 nm between 300 nm and 350 nm with reference to the emission line spectral intensity H 365 of 365 nm.

本発明では、300nm〜350nm付近のスペクトル強度は全体的に大きいため、その積算値Sは従来ランプでは得ることの出来ない大きな値となる。特に、水銀量Mが20(mg/cc)以上の場合、積算値S/H365が880、さらには水銀量Mが30(mg/cc)以上では950以上になるスペクトル特性を持つ放電ランプは、効果的に照度変動を抑えることができる。 In the present invention, since the spectral intensity around 300nm~350nm is entirely large, the integrated values S 1 becomes a large value that can not be obtained with conventional lamps. In particular, when the mercury amount M is 20 (mg / cc) or more, the integrated value S 1 / H 365 is 880, and further, the discharge lamp has a spectral characteristic that becomes 950 or more when the mercury amount M is 30 (mg / cc) or more. Can effectively suppress fluctuations in illuminance.

そしてさらに、本発明のスペクトル特性を定量的に表す他のスペクトル条件式として、以下の式が導かれる。

/H546≧8.00 (M≧20) ・・・・(4)

ただし、300nm〜350nmの光の相対的積算強度をS、546nmの輝線スペクトルの強度をH546とする。
Furthermore, the following formula is derived as another spectral condition formula that quantitatively represents the spectral characteristics of the present invention.

S 1 / H 546 ≧ 8.00 (M ≧ 20) (4)

However, the relative integrated intensity of light of 300 nm to 350 nm is S 1 , and the intensity of the emission line spectrum of 546 nm is H 546 .

輝線スペクトルH546の光強度は従来ランプと比べてほとんど変化がないため、その値S/H546は、従来ランプでは得ることのできない大きな値となる。特に、S/H546が9.0以上になるスペクトル特性を持つ放電ランプは、効果的に照度変動を抑えることができる。あるいは、水銀量Mが30mg/cc以上であれば、7.0以上で照度変動を抑えることが可能となる。 Since the light intensity of the bright line spectrum H 546 is almost the same as that of the conventional lamp, the value S 1 / H 546 is a large value that cannot be obtained by the conventional lamp. In particular, a discharge lamp having a spectral characteristic in which S 1 / H 546 is 9.0 or more can effectively suppress illuminance fluctuation. Alternatively, if the mercury amount M is 30 mg / cc or more, it is possible to suppress the illuminance fluctuation at 7.0 or more.

本発明の他の局面におけるショートアーク型放電ランプは、波長610nm、670nm、365nmの輝線スペクトルの強度をそれぞれA610、A670、A365としたとき、以下の式を満たすことを特徴とする。

610/A365≦0.1 かつ、A670/A365≦0.2 ・・・・(5)
The short arc type discharge lamp according to another aspect of the present invention is characterized in that the following expressions are satisfied when the intensity of the emission line spectra at wavelengths of 610 nm, 670 nm, and 365 nm are A 610 , A 670 , and A 365 , respectively.

A 610 / A 365 ≦ 0.1 and A 670 / A 365 ≦ 0.2 (5)

リチウム(Li)などのアルカリ金属が放電容器内に不純物として多く含まれている場合、600nm以上の分光分布特性にその影響が現れる。リチウムはイオン半径が小さいため、網目構造の石英ガラスの放電容器から抜け出すため、徐々にリチウムの残留量が減っていく。その結果、ランプの分光分布特性が安定せず、照度変動をもたらしていることを見出した。本発明では、(5)式の条件を満たすため、アルカリ金属などに起因する照度変動が生じない。   When a large amount of alkali metal such as lithium (Li) is contained as an impurity in the discharge vessel, the influence appears on the spectral distribution characteristics of 600 nm or more. Since lithium has a small ion radius, it escapes from the discharge vessel of the quartz glass having a network structure, so that the residual amount of lithium gradually decreases. As a result, it has been found that the spectral distribution characteristics of the lamp are not stable, causing illuminance fluctuations. In the present invention, since the condition of the formula (5) is satisfied, the illuminance fluctuation caused by alkali metal or the like does not occur.

あるいは、放電容器内の温度上昇などに伴う圧力変化の影響を少なくするため、波長691nmを基準とする場合、ショートアーク型放電ランプは、波長610nm、670nm、691nmの輝線スペクトルの強度をそれぞれA610、A670、A691としたとき、以下の式を満たす分光分布特性を有することを特徴とする。

610/A691≦1 かつ、A670/A691≦2 ・・・・(6)
Alternatively, in order to reduce the influence of the pressure change caused by the temperature rise in the discharge vessel or the like, when the wavelength is 691 nm as a reference, the short arc type discharge lamp has the intensity of emission line spectra of wavelengths 610 nm, 670 nm, and 691 nm as A 610. , A 670 , A 691 , it has a spectral distribution characteristic satisfying the following formula.

A 610 / A 691 ≦ 1 and A 670 / A 691 ≦ 2 (6)

本発明のショートアーク型放電ランプの製造方法は、グローブボックス内に収容されている洗浄済みのバルブ内に、洗浄済みの電極を含むマウント部品を挿入し、グローブボックスに付属した真空炉で加熱処理する。そして、グローブボックスに付属した排気台で真空引きしながら希ガスおよび水銀をバルブ内に封入する。グローブボックスから取り出したバルブに対し、アニール処理を施すことを特徴とする。   The manufacturing method of the short arc type discharge lamp according to the present invention inserts a mount part including a cleaned electrode into a cleaned bulb accommodated in the glove box, and heat-treats it in a vacuum furnace attached to the glove box. To do. Then, a rare gas and mercury are sealed in the valve while evacuating with an exhaust stand attached to the glove box. An annealing process is performed on the valve taken out from the glove box.

上記製造方法以外のグローブボックスを使用しない製造方法としては、例えば、バルブに電極を含むマウント部品を挿入し、バルブの溶着によってマウント部品を封止した後、アニール処理する。そして、排気台で所定時間の真空引き(レーザーや高周波コイルなどによる加熱処理をさらに所定時間行っても良い)をし、希ガス、水銀を封入する。その後、液体窒素に浸しながらチップを切り離す。   As a manufacturing method that does not use a glove box other than the above manufacturing method, for example, a mounting component including an electrode is inserted into a valve, the mounting component is sealed by welding of the valve, and then annealed. Then, evacuation is performed for a predetermined time on the exhaust stand (heat treatment with a laser or a high frequency coil may be further performed for a predetermined time), and rare gas and mercury are enclosed. Thereafter, the chip is separated while being immersed in liquid nitrogen.

本発明の他の局面におけるショートアーク型放電ランプの製造方法は、少なくとも水銀と希ガスが封入される放電容器と、放電容器内に対向配置される一対の電極とを備えたショートアーク型放電ランプの製造方法であって、以下の式のうち少なくともいずれか一つの条件を満たす分光分布特性を備えているか、あるいはそのような分光分布特性から導かれる照度変動率、ランプ印加電圧変動率の特性を備えているかを判断し、該分光分布特性、あるいは照度変動率の特性を備えているランプに対し最終工程を施すことを特徴とする。

334/H546≧0.35 (M≧15)
350/H500≧1.75 (M>0)
≧800 (M≧15)
/H546≧8.00 (M≧20) ・・・・(7)

ただし、334nmの輝線スペクトルの強度をH334、350nmのスペクトル強度をH350、500nmのスペクトル強度をH500、546nmの輝線スペクトルの強度をH546、300nm〜350nmの光の相対的積算強度をSとする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a short arc type discharge lamp, comprising: a discharge vessel in which at least mercury and a rare gas are enclosed; and a short arc type discharge lamp provided with a pair of electrodes disposed oppositely in the discharge vessel. The spectral distribution characteristics satisfying at least one of the following formulas, or the characteristics of the illuminance fluctuation rate and the lamp applied voltage fluctuation rate derived from such spectral distribution characteristics: It is determined whether the lamp is provided, and a final process is performed on the lamp having the spectral distribution characteristic or the illuminance fluctuation rate characteristic.

H 334 / H 546 ≧ 0.35 (M ≧ 15)
H 350 / H 500 ≧ 1.75 (M> 0)
S 1 ≧ 800 (M ≧ 15)
S 1 / H 546 ≧ 8.00 (M ≧ 20) (7)

However, the intensity of the emission line spectrum at 334 nm is H 334 , the spectrum intensity at 350 nm is H 350 , the spectrum intensity at 500 nm is H 500 , the intensity of the emission line spectrum at 546 nm is H 546 , and the relative integrated intensity of light at 300 nm to 350 nm is S Set to 1 .

本発明によれば、スペクトル特性を判断することによって照度一定のランプ特性を備えているかを最終工程前に知ることが可能となり、照度一定の放電ランプだけを納品させることが可能となる。すなわち、放電容器内の不純物の組成分を明らかにしなくても、照度変動を抑えたランプであることを確認して最終的にランプを製造し、出荷することができる。最終工程は、例えば寸法検査など、ランプ容器製造、ガス封入、電装品配備などを終えた後の最後に行う工程などを含む。ランプ製品の品質検査だけにも適用可能である。   According to the present invention, it is possible to know whether or not a lamp characteristic with constant illuminance is provided by determining spectral characteristics before the final process, and it is possible to deliver only a discharge lamp with constant illuminance. That is, even if the composition of impurities in the discharge vessel is not clarified, the lamp can be finally manufactured and shipped after confirming that the lamp has reduced illuminance fluctuation. The final process includes, for example, a process performed at the end after the completion of the lamp container manufacturing, gas filling, electrical component deployment, and the like such as dimension inspection. It can be applied only to quality inspection of lamp products.

本発明によれば、ショートアーク型放電ランプにおいて、照度変動を十分に抑えることができる。   According to the present invention, illuminance fluctuations can be sufficiently suppressed in a short arc type discharge lamp.

ショートアーク型放電ランプの概略的平面図である。It is a schematic plan view of a short arc type discharge lamp. ショートアーク型放電ランプの分光分布特性を示した図である。It is the figure which showed the spectral distribution characteristic of the short arc type discharge lamp. 従来のショートアーク型放電ランプによる分光分布特性を示した図である。It is the figure which showed the spectral distribution characteristic by the conventional short arc type discharge lamp. 334nmの輝線スペクトルの強度H334と、546nmの輝線スペクトルの強度H546のスペクトル比(H334/H546)を表4に基づいてプロットした図である。FIG. 5 is a diagram in which the spectral ratio (H 334 / H 546 ) between the intensity H 334 of the emission line spectrum at 334 nm and the intensity H 546 of the emission line spectrum at 546 nm is plotted based on Table 4. 350nmの輝線スペクトルの強度H350と、500nmの輝線スペクトルの強度H500のスペクトル比(H350/H500)を表4に基づいてプロットした図である。FIG. 5 is a diagram in which the spectral ratio (H 350 / H 500 ) between the intensity H 350 of the 350 nm emission line spectrum and the intensity H 500 of the 500 nm emission line spectrum is plotted based on Table 4. 300nm〜350nmの相対的スペクトル強度の積算値をプロットした図である。It is the figure which plotted the integrated value of the relative spectral intensity of 300 nm-350 nm. 300nm〜350nmのスペクトル相対的積算強度Sと546nmの輝線スペクトル強度H546との比をプロットした図である。It is a plot of the ratio of the spectrum relative integrated intensity S 1 and line spectrum intensity H 546 of 546nm in 300Nm~350nm. 本ランプと従来ランプの積算強度比T/T、の値をプロットした図である。This lamp and conventional lamp integrated intensity ratio T 1 / T 2, it is a plot of the values. 本ランプと従来ランプのH313/Tの値をプロットした図である。This lamp and the value of H 313 / T 1 of the conventional lamp is a plot.

以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、ショートアーク型放電ランプ10の概略的平面図である。   FIG. 1 is a schematic plan view of a short arc type discharge lamp 10.

ショートアーク型放電ランプ10は、透明な石英ガラス製の発光管12を備え、発光管12内には陰極20、陽極30が所定間隔をもって対向配置される。発光管12の両側には、石英ガラス製の封止管13A、13Bが発光管12と連設し、一体的に形成されている。   The short arc type discharge lamp 10 includes an arc tube 12 made of transparent quartz glass, and a cathode 20 and an anode 30 are disposed in the arc tube 12 so as to face each other with a predetermined interval. On both sides of the arc tube 12, quartz glass sealing tubes 13 </ b> A and 13 </ b> B are connected to the arc tube 12 and are integrally formed.

封止管13A、13Bの内部には、陰極20、陽極30を支持する導電性の電極支持棒17A、17Bが配設され、それぞれ金属箔16A、16Bを介して導電性のリード棒15A、15Bと接続される。封止管13A、13Bは、その両端が口金19A、19Bによって塞がれる。また、封止管13A、13Bは、内部内に設けられたガラス管21、ガラス棒(図示せず)と溶着し、これによって発光管12内の放電空間が封止される。   Inside the sealing tubes 13A and 13B, conductive electrode support rods 17A and 17B for supporting the cathode 20 and the anode 30 are disposed, and the conductive lead rods 15A and 15B are interposed through the metal foils 16A and 16B, respectively. Connected. Both ends of the sealing tubes 13A and 13B are closed by the caps 19A and 19B. Further, the sealing tubes 13A and 13B are welded to a glass tube 21 and a glass rod (not shown) provided in the inside, and thereby the discharge space in the arc tube 12 is sealed.

発光管12内には、水銀、およびアルゴンガスなどの希ガスが封入されている。水銀量は、約5〜50(mg/cc)の範囲で封入されている。例えば、液晶露光装置の照明ランプとしてショートアーク型放電ランプ10が使用される場合、少なくとも20(mg/cc)以上の水銀が発光管12内に封入される。   The arc tube 12 is filled with rare gas such as mercury and argon gas. The amount of mercury is enclosed in the range of about 5 to 50 (mg / cc). For example, when the short arc type discharge lamp 10 is used as the illumination lamp of the liquid crystal exposure apparatus, at least 20 (mg / cc) or more of mercury is enclosed in the arc tube 12.

リード棒15A、15Bは外部の電源部(図示せず)に接続されており、リード棒15A、15Bを介して陰極20、陽極30に電力が供給される。陰極20、陽極30の間に電圧が印加されると電極間でアーク放電が発生し、光が発光管12の外へ照明光として放射される。   The lead bars 15A and 15B are connected to an external power source (not shown), and power is supplied to the cathode 20 and the anode 30 via the lead bars 15A and 15B. When a voltage is applied between the cathode 20 and the anode 30, an arc discharge is generated between the electrodes, and light is radiated out of the arc tube 12 as illumination light.

図2は、ショートアーク型放電ランプ10の分光分布特性を示した図である。ここでは封入される水銀量が30mg/ccであり、電力10kWで点灯したときのスペクトル分布を表す。スペクトルの測定には、スリット幅がおよそ0.1mm以下(ここでは、0.5mm)で各受光素子の波長幅が1nm前後(ここでは1.2nm)の照度計が用いられている。また、365nmのスペクトルを基準(=100)とした相対的強度(照度)を表している。   FIG. 2 is a diagram showing the spectral distribution characteristics of the short arc type discharge lamp 10. Here, the amount of mercury to be enclosed is 30 mg / cc, and the spectral distribution is shown when the lamp is lit with power of 10 kW. For the measurement of the spectrum, an illuminometer having a slit width of approximately 0.1 mm or less (here, 0.5 mm) and a wavelength width of each light receiving element of around 1 nm (here, 1.2 nm) is used. In addition, relative intensity (illuminance) with the 365 nm spectrum as a reference (= 100) is shown.

一方、図3は、従来のショートアーク型放電ランプによる分光分布特性を示した図である。従来のショートアーク型放電ランプの水銀量、発光管内部の気圧等発光条件は同じである。   On the other hand, FIG. 3 is a diagram showing spectral distribution characteristics of a conventional short arc type discharge lamp. The conventional short arc type discharge lamp has the same light emission conditions such as mercury content and pressure inside the arc tube.

図2、図3に示すスペクトル分布には、水銀の輝線スペクトルが幾つか存在し、ランプの使用環境に応じて異なる輝線スペクトルが使用される。例えば、365nm、436nmの輝線スペクトルが、それぞれi線、g線として露光装置などの照明光に利用される。   The spectral distributions shown in FIGS. 2 and 3 include several mercury emission line spectra, and different emission line spectra are used depending on the usage environment of the lamp. For example, emission line spectra of 365 nm and 436 nm are used as illumination light for an exposure apparatus or the like as i-line and g-line, respectively.

図2に示すスペクトル分布SAは、短波長(紫外)領域のスペクトル強度が比較的大きいことを特徴としている。特に、300nm〜350付近の帯域でスペクトル強度が全体的に大きく、313nmの輝線スペクトルH313と365nmの輝線スペクトルの間の波長領域Bにおいて顕著に表れている。 The spectral distribution SA shown in FIG. 2 is characterized by a relatively large spectral intensity in the short wavelength (ultraviolet) region. In particular, the spectrum intensity is generally large in the band near 300 nm to 350 nm, and it appears remarkably in the wavelength region B between the 313 nm emission line spectrum H 313 and the 365 nm emission line spectrum.

図3に示すスペクトル分布SBは、300nm〜350nm付近におけるスペクトル強度であるが、図2と比べるとスペクトル強度が全体的に小さい。特に、波長領域Bのスペクトル強度が図2のスペクトル強度と比べて大きく相違する。   The spectral distribution SB shown in FIG. 3 is a spectral intensity in the vicinity of 300 nm to 350 nm, but the spectral intensity is generally smaller than that in FIG. In particular, the spectral intensity in the wavelength region B is greatly different from the spectral intensity in FIG.

この300nm〜350nm付近のスペクトル強度の相対的大きさは、水銀の封入量の調整、電力増加とは関係なく、300nm〜350nm付近の光に影響を与える不純物が発光管12内に残留していないこと等に起因する。本実施形態では、一般的に照明光として直接関与していない300nm〜350nm付近のスペクトル強度が安定していることで、照度変動を十分抑えたランプを実現している。封入する希ガス、水銀量を変えても、図2と同様なスペクトル強度が300nm〜350nm付近で生じ、300nm〜350nm付近の帯域での平均的なスペクトル強度は、およそ20以上になる。   The relative magnitude of the spectral intensity in the vicinity of 300 nm to 350 nm is independent of the adjustment of the amount of enclosed mercury and the increase in power, and no impurities that affect the light in the vicinity of 300 nm to 350 nm remain in the arc tube 12. This is due to this. In the present embodiment, a lamp with a sufficiently suppressed illuminance fluctuation is realized by stabilizing the spectral intensity in the vicinity of 300 nm to 350 nm, which is generally not directly involved as illumination light. Even if the amount of rare gas and mercury to be enclosed is changed, the same spectral intensity as in FIG. 2 is generated in the vicinity of 300 nm to 350 nm, and the average spectral intensity in the band near 300 nm to 350 nm is about 20 or more.

すなわち、従来のショートアーク型放電ランプでは、不純物などの影響によって300nm〜350nm付近のスペクトル強度が低下、不安定化し、照度変動が生じやすい。しかしながら、本実施形態のショートアーク型放電ランプの場合、300nm〜350nm付近でスペクトル強度が大きく、安定しているため、照度変動が生じない。   That is, in the conventional short arc type discharge lamp, the spectral intensity in the vicinity of 300 nm to 350 nm is lowered and unstable due to the influence of impurities and the like, and illuminance fluctuation is likely to occur. However, in the case of the short arc type discharge lamp according to the present embodiment, the spectral intensity is large and stable in the vicinity of 300 nm to 350 nm, so that the illuminance fluctuation does not occur.

また、図2のスペクトル分布SAは、610nmの輝線スペクトルH610、670nmの輝線スペクトルH670の強度が小さいことを特徴とする。600nm以上の波長領域では、アルカリ金属の輝線スペクトルが存在し、特に、リチウム(Li)の原子スペクトル線、および原子共鳴スペクトルが610nm、670nmであることから、610nm、670nmの輝線スペクトルH610、H670は、発光管12内のリチウムの残留量を表す指標となる。 The spectral distribution SA of FIG. 2 is characterized in that the intensity of the 610 nm emission line spectrum H 610 and the 670 nm emission line spectrum H 670 is small. In the wavelength region of 600 nm or more, there is an emission line spectrum of alkali metal, and in particular, since an atomic spectrum line of lithium (Li) and an atomic resonance spectrum are 610 nm and 670 nm, emission line spectra H 610 and H of 610 nm and 670 nm 670 is an index representing the residual amount of lithium in the arc tube 12.

図3のスペクトル分布特性では、輝線スペクトルH610、H670のスペクトル強度が、図2のスペクトル強度に比べて大きい。これは、リチウムなどのアルカリ金属の残留量が多いことを表す。そのため、アルカリ金属の中でイオン径の比較的小さなリチウムが時間経過とともに石英ガラスから発光管外へ飛び出し、照度変動が生じる。 In the spectral distribution characteristics of FIG. 3, the spectral intensities of the bright line spectra H 610 and H 670 are larger than the spectral intensities of FIG. This represents a large residual amount of alkali metal such as lithium. For this reason, lithium having a relatively small ion diameter in the alkali metal jumps out of the arc tube with the passage of time, resulting in fluctuations in illuminance.

ここで、図2に示すようなスペクトル分布特性を有するショートアーク型放電ランプ10の製造方法について、以下説明する。   Here, a manufacturing method of the short arc type discharge lamp 10 having the spectral distribution characteristic as shown in FIG. 2 will be described below.

まず、ガラス管の発光管部分を加熱成形し、楕円球状の発光管両側に封止管が連設されたバルブを成形する。そして、加熱成形によって付着した不純物を取り除くため、高温、真空状態でバルブ熱処理するバルブ洗浄が行われる。なお、バルブ成形のとき、水銀、希ガスを後工程で封入するためのチップ管が形成される。   First, the arc tube portion of the glass tube is thermoformed to form a bulb in which sealing tubes are continuously provided on both sides of the elliptical arc tube. Then, in order to remove impurities adhering by thermoforming, valve cleaning is performed by performing valve heat treatment at a high temperature and in a vacuum state. Note that a tip tube for enclosing mercury and a rare gas in a subsequent process is formed at the time of bulb molding.

一方、電極に付着する不純物を除去するため、高温、真空状態で電極熱処理を施す電極洗浄が行われる。そして、電極、電極支持棒、金属箔などの金属部品およびこれらを保持するガラス管などを含むマウント部品を組み立てる。   On the other hand, in order to remove impurities adhering to the electrode, electrode cleaning is performed in which electrode heat treatment is performed at a high temperature and in a vacuum state. Then, a mounting part including a metal part such as an electrode, an electrode support rod, and a metal foil and a glass tube for holding the metal part is assembled.

次に、真空炉および排気台の付属するグローブボックスを用意し、希ガス雰囲気のグローブボックス内にバルブを収容する。そして、グローブボックス内にマウント部品を挿入し、バルブの封止管部分に封入させる。マウント部品封入後、付属の真空炉においてバルブを熱処理する。そして、付属の排気台においてバルブ内部を真空引きし、水銀および希ガスを封入する。   Next, a glove box with a vacuum furnace and an exhaust stand is prepared, and a valve is accommodated in the glove box in a rare gas atmosphere. Then, the mount component is inserted into the glove box and sealed in the sealing tube portion of the valve. After the mounting parts are enclosed, the valves are heat-treated in the attached vacuum furnace. Then, the inside of the valve is evacuated in the attached exhaust stand, and mercury and a rare gas are enclosed.

水銀、希ガスを封入後、チップ管を切り離し、マウント部品を封止管に溶着させ、マウント部品を封止管内に封止させる。そして、グローブボックスと連通する真空加熱処理装置において、残留応力除去のためアニール処理を行う。   After sealing mercury and rare gas, the chip tube is cut off, the mount component is welded to the sealing tube, and the mount component is sealed in the sealing tube. Then, annealing is performed to remove residual stress in a vacuum heat treatment apparatus communicating with the glove box.

マウント部品に接続コードなど電装品を装着した後、ランプから放射される光の照度変動率を照度計によって測定する。具体的には、一定時間間隔で照度を測定し、所定期間の照度変動率を算出する。照度変動率が要求条件を満たす、すなわち図2に示すようなスペクトル分布特性が現れていると確認すると、最終的にショートアーク型放電ランプとしての工程処理が行われ(品質検査など)、ショートアーク型放電ランプが完成する。   After mounting electrical components such as connection cords on the mount parts, the illuminance fluctuation rate of the light emitted from the lamp is measured with an illuminometer. Specifically, the illuminance is measured at regular time intervals, and the illuminance fluctuation rate for a predetermined period is calculated. When it is confirmed that the illuminance fluctuation rate satisfies the requirements, that is, the spectral distribution characteristic as shown in FIG. 2 appears, process processing as a short arc type discharge lamp is finally performed (quality inspection etc.), and the short arc Type discharge lamp is completed.

次に、図2に示すスペクトル特性を定量的に説明する。封入する水銀量(mg/cc)を変えたときのスペクトル強度、スペクトルの相対的積算強度等から、照度一定をもたらすスペクトル分布特性を定量的に表すことができる。   Next, the spectral characteristics shown in FIG. 2 will be described quantitatively. From the spectral intensity when the amount of mercury to be enclosed (mg / cc) is changed, the relative integrated intensity of the spectrum, and the like, it is possible to quantitatively represent the spectral distribution characteristics that bring about a constant illuminance.

表1、2は、本実施形態のショートアーク型放電ランプ(以下、本ランプという)と、従来のショートアーク型放電ランプ(以下、従来ランプという)のスペクトル強度を示す。ここでは、輝線スペクトルの強度H365を100とした相対強度の値を表している。 Tables 1 and 2 show the spectral intensities of the short arc type discharge lamp of the present embodiment (hereinafter referred to as the main lamp) and the conventional short arc type discharge lamp (hereinafter referred to as the conventional lamp). Here, the value of the relative intensity with the intensity H 365 of the emission line spectrum as 100 is shown.

Figure 0005364404
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次に表3、4は、300nm〜500nmの波長領域を50nmずつ4つに区分し、各区域のスペクトル相対的積算強度を示す。相対的積算強度は、365nmの輝線スペクトル強度を基準として、300nm〜350nmの間で相対的スペクトル強度を1nm毎に積算した値を表す。また、相対的積算強度を比較する比率の計算では、350nm〜400nmのスペクトル相対的積算強度を基準(=1)としている。   Next, Tables 3 and 4 divide the wavelength region of 300 nm to 500 nm into four 50 nm, and show the relative spectral integrated intensity of each area. The relative integrated intensity represents a value obtained by integrating the relative spectral intensity every 300 nm between 300 nm and 350 nm with reference to the emission line spectral intensity of 365 nm. In the calculation of the ratio for comparing the relative integrated intensities, the spectral relative integrated intensities from 350 nm to 400 nm are used as the reference (= 1).

Figure 0005364404
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そして表5、6は、300nm〜350nmの光の相対的積算強度(S)と546nmの輝線スペクトルの強度との比(S/H546)、334nmの輝線スペクトルの強度(H334)と546nmの輝線スペクトルの強度(H546)のスペクトル比(H334/H546)、350nmのスペクトル強度(H350)と500nmのスペクトル強度(H500)のスペクトル比(H350/H500)、300nm〜350nmの光の相対的積算強度(S)などを示す。各値は、表1〜4のスペクトル強度、相対的積算強度に基づいて得られる。 Tables 5 and 6 show the ratio (S 1 / H 546 ) of the relative integrated intensity (S 1 ) of light at 300 nm to 350 nm and the intensity of the emission line spectrum at 546 nm (H 334 ) and the intensity (H 334 ) of the emission line spectrum at 334 nm. Spectral ratio (H 334 / H 546 ) of 546 nm emission line intensity (H 546 ), spectral ratio of 350 nm spectral intensity (H 350 ) to 500 nm spectral intensity (H 500 ) (H 350 / H 500 ), 300 nm The relative integrated intensity (S 1 ) of light at ˜350 nm is shown. Each value is obtained based on the spectral intensity and the relative integrated intensity in Tables 1 to 4.

Figure 0005364404
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Figure 0005364404
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求められたスペクトル比、積算値等によって、本実施形態の放電ランプのスペクトル特性、すなわち300nm〜350nm付近のスペクトル強度が大きいことを定量的に表すことが可能であり、従来の放電ランプと比較しながらそのスペクトル特性の違いについて以下説明する。   It is possible to quantitatively represent that the spectral characteristics of the discharge lamp of the present embodiment, that is, the spectral intensity in the vicinity of 300 nm to 350 nm is large by the obtained spectral ratio, integrated value, and the like, compared with the conventional discharge lamp. However, the difference in the spectral characteristics will be described below.

図4は、334nmの輝線スペクトルの強度H334と、546nmの輝線スペクトルの強度H546のスペクトル比(H334/H546)を表5、6に基づいてプロットした図である。 FIG. 4 is a graph in which the spectral ratio (H 334 / H 546 ) between the intensity H 334 of the emission line spectrum at 334 nm and the intensity H 546 of the emission line spectrum at 546 nm is plotted based on Tables 5 and 6.

スペクトル強度H334は、300nm〜350nm付近の帯域に含まれる334nmの輝線スペクトルの強度であり(図2参照)、輝線スペクトルの強度H334が大きいと、その周囲のスペクトル強度もそれに伴って全体的に大きくなる傾向がある。 The spectrum intensity H 334 is the intensity of the emission line spectrum at 334 nm included in the band near 300 nm to 350 nm (see FIG. 2). If the intensity H 334 of the emission line spectrum is large, the surrounding spectrum intensity is also increased as a whole. Tend to be larger.

一方、300nm〜350nmの帯域から外れた546nmの輝線スペクトルの強度H546は、従来ランプと本実施形態の放電ランプとの間で大きな差は比較的生じない。したがって、スペクトル比H334/H546は、334nmの輝線スペクトルを含む300nm〜350nm付近の全体的なスペクトル強度の程度を示すパラメータとなる。 On the other hand, the intensity H 546 of the emission line spectrum at 546 nm outside the band of 300 nm to 350 nm does not cause a large difference between the conventional lamp and the discharge lamp of the present embodiment. Therefore, the spectral ratio H 334 / H 546 is a parameter indicating the degree of the overall spectral intensity around 300 nm to 350 nm including the 334 nm emission line spectrum.

図4に示すように、従来ランプのスペクトル比H334/H546は、水銀量Mを変えても0.35を超えることがない。一方、本実施形態のスペクトル比H334/H546は、水銀量16mg/cc以上で0.35を超えている。よって、スペクトル比H334/H546が以下の式を満たすとき、図2に示すようなスペクトル分布特性を備えた放電ランプが得られるものとみなせる。

334/H546≧0.35 (M≧15) ・・・・(8)

ただし、放電容器内に封入される水銀量をM(mg/cc)とする。スペクトル比H334/H546が0.35以上(例えば0.37、0.38)であれば、図2に示すスペクトル分布特性が備わっているものとみなせる。特に、水銀量Mが30mg/cc以上では、スペクトル比H334/H546が0.42以上になり、計測条件の微小差異等を考慮すれば、水銀量Mが20mg/cc以上では、スペクトル比H334/H546が0.39以上で図2に示すスペクトル分布特性が得られる。
As shown in FIG. 4, the spectral ratio H 334 / H 546 of the conventional lamp does not exceed 0.35 even if the mercury amount M is changed. On the other hand, the spectral ratio H 334 / H 546 of this embodiment exceeds 0.35 when the mercury amount is 16 mg / cc or more. Therefore, when the spectral ratio H 334 / H 546 satisfies the following expression, it can be considered that a discharge lamp having a spectral distribution characteristic as shown in FIG. 2 is obtained.

H 334 / H 546 ≧ 0.35 (M ≧ 15) (8)

However, the amount of mercury enclosed in the discharge vessel is M (mg / cc). If the spectral ratio H 334 / H 546 is 0.35 or more (for example, 0.37, 0.38), it can be considered that the spectral distribution characteristics shown in FIG. 2 are provided. In particular, when the mercury amount M is 30 mg / cc or more, the spectral ratio H 334 / H 546 becomes 0.42 or more. When H 334 / H 546 is 0.39 or more, the spectral distribution characteristic shown in FIG. 2 is obtained.

図5は、350nmの輝線スペクトルの強度H350と、500nmの輝線スペクトルの強度H500のスペクトル比(H350/H500)を表5、6に基づいてプロットした図である。 FIG. 5 is a graph in which the spectral ratio (H 350 / H 500 ) between the intensity H 350 of the 350 nm emission line spectrum and the intensity H 500 of the 500 nm emission line spectrum is plotted based on Tables 5 and 6.

波長350nm、500nmの光は輝線スペクトルではなく、そのスペクトル強度H350、H500は相対的に最も低いスペクトル値に近い(図2参照)。スペクトル強度H350が大きくなると、波長300nm〜350nm付近のスペクトル強度は全体的に大きくなる傾向にある。一方、スペクトル強度H500は、従来ランプと本実施形態の放電ランプとの間で大きな差は比較的生じない。 Light having wavelengths of 350 nm and 500 nm is not an emission line spectrum, and its spectral intensities H 350 and H 500 are relatively close to the lowest spectral value (see FIG. 2). When the spectral intensity H 350 increases, the spectral intensity around the wavelength of 300 nm to 350 nm tends to increase overall. On the other hand, the spectral intensity H 500 is not significantly different between the conventional lamp and the discharge lamp of the present embodiment.

したがって、スペクトルH350とスペクトルH500との比(H350/H500)が以下の式を満たすとき、図2に示すようなスペクトル分布特性を備えた放電ランプが得られるものとみなせる。

350/H500≧1.75 (M>0) ・・・・(9)

スペクトル比H350/H500が1.75以上(例えば1.80、1.90)であれば、図2に示すスペクトル分布特性が備わっているものとみなせる。特に、水銀量Mが20mg/cc以上では、スペクトル比H350/H500が2.50、さらには水銀量Mが30mg/cc以上では、スペクトル比H350/H500が2.90以上で図2に示すスペクトル分布特性が備えられる。
Therefore, when the ratio of spectrum H 350 to spectrum H 500 (H 350 / H 500 ) satisfies the following formula, it can be considered that a discharge lamp having the spectrum distribution characteristics as shown in FIG. 2 is obtained.

H 350 / H 500 ≧ 1.75 (M> 0) (9)

If the spectral ratio H 350 / H 500 is 1.75 or more (for example, 1.80, 1.90), it can be considered that the spectral distribution characteristics shown in FIG. 2 are provided. In particular, when the mercury amount M is 20 mg / cc or more, the spectrum ratio H 350 / H 500 is 2.50, and when the mercury amount M is 30 mg / cc or more, the spectrum ratio H 350 / H 500 is 2.90 or more. 2 is provided.

図6は、300nm〜350nmの相対的強度積算値Sをプロットした図である。 Figure 6 is a plot of relative intensity integrated values S 1 of 300Nm~350nm.

図6に示すように、従来ランプでは、相対的積算強度Sは800を超えることはない。一方、水銀量Mが15mg/cc以上の場合、本ランプの相対的積算強度は800以上になっている。したがって、以下の式を満たすとき、図2に示すようなスペクトル分布特性を備えた放電ランプが得られるものとみなせる。

≧800 (M≧15) ・・・・(10)

相対的積算強度Sが800以上(例えば830、860)であれば、図2に示すスペクトル分布特性が備わっているものとみなせる。特に、水銀量Mが20mg/cc以上の場合、相対的積算強度Sは950以上になる。
As shown in FIG. 6, in the conventional lamp, the relative integrated intensity S 1 does not exceed 800. On the other hand, when the mercury amount M is 15 mg / cc or more, the relative integrated intensity of the lamp is 800 or more. Therefore, when the following expression is satisfied, it can be considered that a discharge lamp having a spectral distribution characteristic as shown in FIG. 2 is obtained.

S 1 ≧ 800 (M ≧ 15) (10)

If the relative integrated intensity S 1 is 800 or more (eg 830,860), regarded as those equipped with spectral distribution characteristic shown in FIG. In particular, when the mercury amount M is 20 mg / cc or more, the relative cumulative intensity S 1 is 950 or more.

図7は、300nm〜350nmのスペクトル相対的積算強度Sと546nmの輝線スペクトル強度H546との比(以下では、スペクトル比積算強度という)をプロットした図である。 7, the ratio of the spectrum relative integrated intensity S 1 and line spectrum intensity H 546 of 546nm in 300Nm~350nm (hereinafter, referred to as the spectral ratio integrated intensity) is a plot of.

図7に示すように、水銀量Mが20mg/cc以上の場合、従来ランプでは、スペクトル比積算強度S/H546が8.00を超えない。一方、本ランプでは、スペクトル比積算強度S/H546が8.00以上になる。 As shown in FIG. 7, when the mercury amount M is 20 mg / cc or more, in the conventional lamp, the spectral ratio integrated intensity S 1 / H 546 does not exceed 8.00. On the other hand, in this lamp, the spectral ratio integrated intensity S 1 / H 546 is 8.00 or more.

したがって、以下の式を満たすとき、図2に示すようなスペクトル分布特性を備えた放電ランプが得られるものみなせる。

/H546≧8.00 (M≧20) ・・・・(11)

スペクトル比積算強度S/H546が8.00以上(例えば、8.30、8.50)であれば、図2に示すスペクトル分布特性が備わっているものとみなせる。特に、従来ランプにおいてスペクトル比積算強度S/H546は水銀量Mに関係なく9.00を超えず、9.00以上であれば図2に示すスペクトル分布特性が備わっているものとみなせる。また、水銀量Mが30mg/ccの場合、7.00以上において図2に示すスペクトル分布特性が得られる。
Therefore, when the following expression is satisfied, it can be considered that a discharge lamp having a spectral distribution characteristic as shown in FIG. 2 can be obtained.

S 1 / H 546 ≧ 8.00 (M ≧ 20) (11)

If the spectrum ratio integrated intensity S 1 / H 546 is 8.00 or more (for example, 8.30, 8.50), it can be considered that the spectrum distribution characteristic shown in FIG. 2 is provided. In particular, in the conventional lamp, the spectral ratio integrated intensity S 1 / H 546 does not exceed 9.00 regardless of the mercury amount M, and if it is 9.00 or more, it can be considered that the spectral distribution characteristics shown in FIG. Further, when the mercury amount M is 30 mg / cc, the spectral distribution characteristic shown in FIG. 2 is obtained at 7.00 or more.

このように(8)〜(11)式のいずれかを満たす場合、そのスペクトル分布特性は、図2に示すように300nm〜350nm付近においてスペクトル強度が全体的に大きい特徴をもつ。   As described above, when any one of the equations (8) to (11) is satisfied, the spectrum distribution characteristic has a characteristic that the spectrum intensity is generally large in the vicinity of 300 nm to 350 nm as shown in FIG.

(8)〜(11)式以外によっても、本実施形態のスペクトル分布特性を定量的に表現することが可能であり、以下に示すように、曲線式によって表される。ただし、水銀量Mは30mg/cc以下であることを条件とする。   Other than the equations (8) to (11), the spectral distribution characteristics of the present embodiment can be expressed quantitatively, and are expressed by a curve equation as shown below. However, the amount of mercury M is required to be 30 mg / cc or less.

300nm〜350nmの光の相対的積算強度をT、350nm〜400nmの光の相対的積算強度をTとしたとき、相対的積算強度Tと相対的積算強度Tの比(以下、積算強度比という)T/T、および輝線スペクトル強度H313と相対的積算強度Tとの比(以下、輝線強度割合という)H313/Tが求められる。以下の表7に示す。 T 1 the relative integrated intensity of the light 300Nm~350nm, when the relative integrated intensity of the light 350nm~400nm was T 2, the ratio of the relative integrated intensity T 1 relative integrated intensities T 2 (hereinafter, integrated intensity ratio of) T 1 / T 2, and line spectrum intensity H 313 and the ratio of the relative integrated intensity T 1 (hereinafter, referred to as bright line intensity ratio) H 313 / T 1 is determined. It is shown in Table 7 below.

Figure 0005364404
Figure 0005364404

表7から明らかなように、どの水銀量においても本実施形態のショートアーク型放電ランプの積算強度比T/Tの値は、従来ランプの積算強度比よりも大きい。一方、実施形態のショートアーク型放電ランプの輝線強度割合H313/Tの値は、従来ランプの輝線強度割合よりも小さい。そこで、図2の分光分布特性の特徴を表す積算強度比T/Tおよび輝線強度割合H313/Tの条件について、次のように規定する。 As is clear from Table 7, the integrated intensity ratio T 1 / T 2 of the short arc discharge lamp of this embodiment is greater than the integrated intensity ratio of the conventional lamp at any mercury amount. On the other hand, the value of the bright line intensity ratio H 313 / T 1 of the short arc type discharge lamp of the embodiment is smaller than the bright line intensity ratio of the conventional lamp. Therefore, the conditions of the integrated intensity ratio T 1 / T 2 and the bright line intensity ratio H 313 / T 1 representing the characteristics of the spectral distribution characteristics of FIG. 2 are defined as follows.

図8は、表7に基づいて本ランプと従来ランプの積算強度比T/T、の値をプロットした図である。図9は、表7に基づいて本ランプと従来ランプの輝線強度割合H313/Tの値をプロットした図である。 FIG. 8 is a graph in which the integrated intensity ratio T 1 / T 2 of the present lamp and the conventional lamp is plotted based on Table 7. FIG. 9 is a diagram in which the value of the bright line intensity ratio H 313 / T 1 of the present lamp and the conventional lamp is plotted based on Table 7.

図8から明らかなように、本ランプの積算強度比の値はT/T、は、従来ランプに比べて大きい。このことは、300nm〜350nm付近の波長領域の相対的スペクトル強度が従来ランプと異なることを意味する。 As is apparent from FIG. 8, the integrated intensity ratio of this lamp is larger than T 1 / T 2 compared to the conventional lamp. This means that the relative spectral intensity in the wavelength region near 300 nm to 350 nm is different from that of the conventional lamp.

そこで、積分強度比T/Tの値が各水銀量に合わせて条件値以上であれば、図2と同様の分光分布特性が備わっているものと考えられる。水銀量Mを変数とする関数で条件値を表すため、本ランプ、従来ランプのプロットK1〜K3、K01〜K03に基づいて、曲線G1を規定する。そして、曲線G1を境界線として以下の条件式が求められる。

/T≧1−6(M−5)×10−4 ・・・・(12)

ただし、(12)式の右辺は、曲線G1を近似式として水銀量Mの2次関数で表している。水銀量Mは、約5〜30(mg/cc)の範囲で使用されることを前提としている。
Therefore, if the value of the integrated intensity ratio T 1 / T 2 is equal to or greater than the condition value according to each mercury amount, it is considered that the same spectral distribution characteristics as those in FIG. 2 are provided. Since the condition value is expressed by a function having the mercury amount M as a variable, a curve G1 is defined based on plots K1 to K3 and K01 to K03 of the main lamp and the conventional lamp. And the following conditional expression is calculated | required by making the curve G1 into a boundary line.

T 1 / T 2 ≧ 1-6 (M-5) 2 × 10 −4 (12)

However, the right side of the expression (12) is expressed by a quadratic function of the mercury amount M with the curve G1 as an approximate expression. It is assumed that the amount of mercury M is used in the range of about 5 to 30 (mg / cc).

一方、図9に示すプロットL1〜L3、L01〜L03に基づいて曲線G2を規定すると、曲線G2を境界線として以下の条件式が求められる。

313/T≦170(M+30)−2−1×10−2 ・・・・(13)

ただし、(13)式の右辺は曲線G2の近似式を表す。
On the other hand, when the curve G2 is defined based on the plots L1 to L3 and L01 to L03 shown in FIG. 9, the following conditional expression is obtained using the curve G2 as a boundary line.

H 313 / T 1 ≦ 170 (M + 30) −2 −1 × 10 −2 ... (13)

However, the right side of the equation (13) represents an approximate expression of the curve G2.

(12)、(13)式を満たす本ランプは、図2の分光分布特性の特徴を備えていることを意味し、この(12)、(13)式によって本ランプの特徴を定量的に表現することができる。   This lamp satisfying the expressions (12) and (13) means that it has the characteristics of the spectral distribution characteristics shown in FIG. 2, and the characteristics of the lamp are quantitatively expressed by the expressions (12) and (13). can do.

以上、(8)〜(13)式によって図2に示すようなスペクトル分布特性の特徴を定量的に表すことができることを説明したが、逆に言えば、ある放電ランプが(8)〜(13)式を満たす場合、図2に示すスペクトル分布特性、すなわち照度一定を実現する放電ランプであることを証明する。したがって、製造プロセスの最終工程前に(8)〜(13)式を満たす分光分布特性であるか否かを判断することにより、照度変動のないランプのみを出荷させることができる。なお、封入する希ガスをArの代わりにXeに替えても(8)〜(13)式が満たされる。   As described above, it has been explained that the characteristics of the spectral distribution characteristics as shown in FIG. 2 can be quantitatively expressed by the equations (8) to (13). Conversely, a certain discharge lamp has (8) to (13). 2), it is proved that the discharge lamp achieves the spectral distribution characteristic shown in FIG. Therefore, by determining whether or not the spectral distribution characteristics satisfy the expressions (8) to (13) before the final step of the manufacturing process, only lamps having no illuminance fluctuation can be shipped. Even if the rare gas to be sealed is changed to Xe instead of Ar, the equations (8) to (13) are satisfied.

ところで、図2に示す分光分布特性には、上述したように600nm以上の波長領域において輝線スペクトルH610、H670のスペクトル強度が従来ランプに比べて小さい(図2、3参照)。610、670nmの輝線スペクトルH610、H670、そして365nmの水銀の輝線スペクトルH365の強度を以下の表8に示す。ただし、輝線スペクトルH365の強度を基準(=1)としている。 Incidentally, in the spectral distribution characteristic shown in FIG. 2, the spectral intensities of the bright line spectra H 610 and H 670 are smaller than those of the conventional lamp in the wavelength region of 600 nm or more as described above (see FIGS. 2 and 3). The intensities of the emission line spectra H 610 and H 670 at 610 and 670 nm and the emission line spectrum H 365 of mercury at 365 nm are shown in Table 8 below. However, the intensity of the bright line spectrum H 365 is set as a reference (= 1).

Figure 0005364404
Figure 0005364404

輝線スペクトルH610、H670は、不純残留物であるLiの輝線スペクトルと考えられる。したがって、波長610nm、670nm、365nmの輝線スペクトルの強度をそれぞれA610、A670、A365としたとき、本ランプは以下の条件式を満たす。

610/A365≦0.1 かつ、A670/A365≦0.2
・・・・(14)
The bright line spectra H 610 and H 670 are considered to be the bright line spectrum of Li which is an impurity residue. Therefore, when the intensity of the emission line spectra at wavelengths of 610 nm, 670 nm, and 365 nm is A 610 , A 670 , and A 365 , this lamp satisfies the following conditional expression.

A 610 / A 365 ≦ 0.1 and A 670 / A 365 ≦ 0.2
.... (14)

一方、以下に示す表9は、610、670nmの輝線スペクトルH610、H670の強度を示しているが、691nmの水銀の輝線スペクトルH691の強度を基準(=1)としている。 On the other hand, Table 9 below shows the intensity of the emission line spectra H 610 and H 670 at 610 and 670 nm, and the intensity of the emission line spectrum H 691 of mercury at 691 nm is used as the reference (= 1).

Figure 0005364404
Figure 0005364404

波長610nm、670nm、691nmの輝線スペクトルの強度をそれぞれA610、A670、A691としたとき、本ランプは以下の条件式を満たす。

610/A691≦1 かつ、A670/A691≦2 ・・・・(15)

輝線スペクトルH691を基準にすることにより、スペクトル強度の値は、放電ランプ内の圧力による影響から極力排除される。
When the intensity of the emission line spectra at wavelengths of 610 nm, 670 nm, and 691 nm are A 610 , A 670 , and A 691 , this lamp satisfies the following conditional expression.

A 610 / A 691 ≦ 1 and A 670 / A 691 ≦ 2 (15)

By using the bright line spectrum H 691 as a reference, the value of the spectrum intensity is eliminated as much as possible from the influence of the pressure in the discharge lamp.

上記(14)、(15)式を満たすことは、リチウムといった不純物が残留していないを意味し、図2に示す分光分布特性によって照度変動が抑えられるランプであることを表す。   Satisfying the above expressions (14) and (15) means that impurities such as lithium do not remain, and indicates that the lamp can suppress fluctuations in illuminance by the spectral distribution characteristics shown in FIG.

本ランプと従来ランプの照度変動率を測定し、比較検証した。本ランプの一例として、外径121mm、容積855ccの発光管を備えたランプであって、重量比約0.002%のカリウムを含むタングステン製の陽極、重量比約2%の酸化トリウムを含むタングステン製の陰極を12mmの間隔で対向配置したショートアーク型放電ランプを作製した。製造方法は上述した製造方法により行い、水銀を30mg/cc封入し、常温時で約190kPaとなるようにArガスを封入した。   The illumination fluctuation rate of this lamp and the conventional lamp was measured and compared. As an example of this lamp, a lamp having an arc tube having an outer diameter of 121 mm and a volume of 855 cc, a tungsten anode containing potassium of about 0.002% by weight, and tungsten containing thorium oxide of about 2% by weight A short arc type discharge lamp in which manufactured cathodes were arranged to face each other at an interval of 12 mm was produced. The manufacturing method was performed by the above-described manufacturing method, in which 30 mg / cc of mercury was sealed, and Ar gas was sealed so as to be about 190 kPa at room temperature.

一方、従来ランプの製造方法は、上述した製造方法ではなく、従来製造方法によって作製している。その一例として、まず、マウント部品をバルブに挿入後、封止行程を行い、アニール工程によって残留応力による歪みを除去する。このとき、発光管内部にアルゴンなど純度の高いガスを大気圧以下で封入し、バルブ変形を防ぐ。   On the other hand, the conventional lamp manufacturing method is not the above-described manufacturing method, but a conventional manufacturing method. As an example, first, after the mount component is inserted into the valve, a sealing process is performed, and distortion due to residual stress is removed by an annealing process. At this time, a high-purity gas such as argon is sealed in the arc tube at a pressure lower than atmospheric pressure to prevent bulb deformation.

アニール処理後、排気台にバルブを装着させる。排気台では、バルブと一体的に形成されたチップ管に排気装置およびガスボンベが接続され、それぞれチップ管を通してバルブと連通させる。一方、チップ管とともに一体的に形成されたタンクに水銀を封入し、蒸発しないように貯留する。そして、発光管部およびタンク内部に対し、真空排気と希ガス封入を行い、バルブ内の気体を高純度のガスに置換する。   After annealing, attach a valve to the exhaust stand. In the exhaust stand, an exhaust device and a gas cylinder are connected to a tip tube formed integrally with the valve, and each communicates with the valve through the tip tube. On the other hand, mercury is sealed in a tank formed integrally with the tip tube and stored so as not to evaporate. Then, evacuation and rare gas filling are performed on the arc tube and the inside of the tank, and the gas in the bulb is replaced with high purity gas.

そして、バルブに対し発光管およびタンクを真空排気させ、希ガスを発光管内部に封入する。排気装置に近い部分でチップ管を切り離した後、タンク内の水銀を発光管内部へ移動させ、内部の希ガスを液化させた状態でチップ管をバルブ付近で切り離す。水銀の封入量、Arガスの発光管内気圧は本ランプと同じ値に設定される。   Then, the arc tube and the tank are evacuated to the bulb, and a rare gas is sealed inside the arc tube. After the tip tube is cut off at a portion close to the exhaust device, the mercury in the tank is moved into the arc tube, and the tip tube is cut off in the vicinity of the bulb while the rare gas inside is liquefied. The amount of mercury enclosed and the arc pressure in the arc tube of Ar gas are set to the same values as in this lamp.

10kWの一定電圧で本ランプ、従来ランプを点灯させ、350nm付近に感度領域が強い照度計で照度変動率を測定した。照度計は、マルチ側光システムMC−3000−28C(大塚電子株式会社製)を用いた。この照度計の分光器は、ブレーズドホログラフィック型であって、F=3、f=135mm、測定波長範囲220〜800nm、自己操作型検出素子512ch、スリット幅0.05mm、1つの受光素子あたりの波長幅1.2nmである。ここでは、サンプリング間隔1msecで検出し、20データ毎に平均を算出して、その平均を1分間に渡って検出している。1分間の中での平均データの最大値と最小値、およびその平均値を算出し、以下の式によって求めた。ただし、Xが最大値、Yが最小値、Wが平均値、Eが照度変動率を示す。

E=((X−Y)/W)×100 ・・・・(16)

本ランプと従来ランプの照度変動率(%)を、以下の表10に示す。
The main lamp and the conventional lamp were turned on at a constant voltage of 10 kW, and the illuminance fluctuation rate was measured with an illuminometer having a strong sensitivity region around 350 nm. As the illuminometer, a multi-side optical system MC-3000-28C (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) was used. The spectroscope of this illuminometer is a blazed holographic type, F = 3, f = 135 mm, measurement wavelength range 220-800 nm, self-operating detection element 512ch, slit width 0.05 mm, per light receiving element The wavelength width is 1.2 nm. Here, detection is performed at a sampling interval of 1 msec, an average is calculated every 20 data, and the average is detected over 1 minute. The maximum value and the minimum value of the average data in one minute and the average value thereof were calculated and obtained by the following formula. However, X is the maximum value, Y is the minimum value, W is the average value, and E is the illuminance fluctuation rate.

E = ((X−Y) / W) × 100 (16)

Table 10 below shows the illuminance fluctuation rate (%) of this lamp and the conventional lamp.

Figure 0005364404
Figure 0005364404

表10に示すように、本ランプの照度変動率はきわめて小さく、露光装置などで要求される1%を遙かに下回る。なお、水銀封入量を5mg/cc、15mg/ccに定めて同様に本ランプ、従来ランプを製造しても、表10に示す照度変動率と同様の結果が得られ、0.5%以下を満足する。また、照度変動率を上述した算出方法以外で定義しても、同様の結果が得られる。   As shown in Table 10, the illuminance fluctuation rate of this lamp is extremely small, far below 1% required by the exposure apparatus or the like. Even if this lamp and the conventional lamp are manufactured in the same manner with the mercury filling amount set to 5 mg / cc and 15 mg / cc, the same result as the illuminance fluctuation rate shown in Table 10 is obtained, and 0.5% or less is obtained. Satisfied. Moreover, the same result can be obtained even if the illuminance fluctuation rate is defined by a method other than the calculation method described above.

照度変動率の代わりにランプに印加される電圧の変動率を測定し、ゆらぎによる照度変動に伴って生じるランプ電圧変動率を測定してもよい。あるいは、スペクトル分布を測定する器具を用いて、上記分光分布特性を有するランプであるか確認するように構成してもよい。   Instead of the illuminance variation rate, the variation rate of the voltage applied to the lamp may be measured, and the lamp voltage variation rate caused by the illuminance variation due to fluctuation may be measured. Or you may comprise so that it may be confirmed whether it is a lamp | ramp which has the said spectral distribution characteristic using the instrument which measures spectral distribution.

実施例1のランプと水銀量を変え、電圧変動率を従来ランプと比較した。水銀量以外の条件は実施例1と実質的に同じである。また、電圧変動率については、サンプリング間隔1msecで検出し、20データ毎に平均を算出して、その平均を1分間に渡って検出している。1分間の中での平均データの最大値と最小値、およびその平均値を算出し、以下の式によって求めた。ただし、X1が最大値、Y1が最小値、W1が平均値、V1が電圧変動率を示す。

V1=((X1−Y1)/W1)×100 ・・・・(17)

本ランプと従来ランプの電圧変動率(%)を、以下の表に示す。
The amount of mercury was changed from that of the lamp of Example 1, and the voltage fluctuation rate was compared with that of the conventional lamp. Conditions other than the amount of mercury are substantially the same as in Example 1. The voltage fluctuation rate is detected at a sampling interval of 1 msec, an average is calculated every 20 data, and the average is detected over 1 minute. The maximum value and the minimum value of the average data in one minute and the average value thereof were calculated and obtained by the following formula. However, X1 is the maximum value, Y1 is the minimum value, W1 is the average value, and V1 indicates the voltage fluctuation rate.

V1 = ((X1-Y1) / W1) × 100 (17)

The following table shows the voltage fluctuation rate (%) of this lamp and the conventional lamp.

Figure 0005364404
Figure 0005364404

表11に示すように、水銀量Mを5mg/cc、40mg/ccにして点灯させた場合においても、従来ランプと比べて電圧変動率、すなわち照度変動率が小さいことが明らかである。   As shown in Table 11, even when the mercury amount M is turned on at 5 mg / cc and 40 mg / cc, it is clear that the voltage fluctuation rate, that is, the illuminance fluctuation rate is smaller than that of the conventional lamp.

10 ショートアーク型放電ランプ
12 発光管
20 陰極
30 陽極
SA スペクトル分布
10 Short Arc Type Discharge Lamp 12 Arc Tube 20 Cathode 30 Anode SA Spectral Distribution

Claims (11)

銀と希ガスが封入される放電容器と、
前記放電容器内に対向配置される一対の電極とを備え、
前記放電容器内の不純物の残留量が、
前記放電容器内に封入される水銀量をM(mg/cc)、
334nmの輝線スペクトルの強度をH334
546nmの輝線スペクトルの強度をH546とするとき、以下の式

334/H546≧0.35 (M≧15)

を満たす分光分布特性を有する光の放射を実現させる残留量であることを特徴とするショートアーク型放電ランプ。
A discharge vessel mercury and a rare gas is sealed,
A pair of electrodes disposed opposite to each other in the discharge vessel,
The residual amount of impurities in the discharge vessel is
The amount of mercury enclosed in the discharge vessel is M (mg / cc),
The intensity of the emission line spectrum at 334 nm is H 334 ,
When the intensity of the emission line spectrum at 546 nm is H 546 , the following formula

H 334 / H 546 ≧ 0.35 (M ≧ 15)

A short arc type discharge lamp characterized by being a residual amount that realizes radiation of light having a spectral distribution characteristic satisfying
銀と希ガスが封入される放電容器と、
前記放電容器内に対向配置される一対の電極とを備え、
前記放電容器内の不純物の残留量が、
前記放電容器内に封入される水銀量をM(mg/cc)、
350nmの輝線スペクトル強度をH350
500nmの輝線スペクトル強度をH500とするとき、以下の式

350/H500≧1.75 (M>0)

を満たし、水銀の輝線スペクトルが存在する分光分布特性を有する光の放射を実現させる残留量であることを特徴とするショートアーク型放電ランプ。
A discharge vessel mercury and a rare gas is sealed,
A pair of electrodes disposed opposite to each other in the discharge vessel,
The residual amount of impurities in the discharge vessel is
The amount of mercury enclosed in the discharge vessel is M (mg / cc),
The intensity of the 350 nm emission line spectrum is H 350 ,
When the intensity of the emission line spectrum at 500 nm is H 500 , the following formula

H 350 / H 500 ≧ 1.75 (M> 0)

The meet and, a short arc type discharge lamp, which is a residual amount to achieve the emission of light having a spectral distribution characteristic line spectrum of mercury is present.
銀と希ガスが封入される放電容器と、
前記放電容器内に対向配置される一対の電極とを備え、
前記放電容器内の不純物の残留量が、
前記放電容器内に封入される水銀量をM(mg/cc)、
365nmの輝線スペクトルの強度H365を基準としたときの300nm〜350nmの光の相対的積算強度をSとするとき、以下の式

≧800 (M≧15)

を満たす分光分布特性を有する光の放射を実現させる残留量であることを特徴とするショートアーク型放電ランプ。
A discharge vessel mercury and a rare gas is sealed,
A pair of electrodes disposed opposite to each other in the discharge vessel,
The residual amount of impurities in the discharge vessel is
The amount of mercury enclosed in the discharge vessel is M (mg / cc),
When the relative integrated intensity of light of 300 nm to 350 nm with reference to the intensity H 365 of the emission line spectrum at 365 nm is S 1 ,

S 1 ≧ 800 (M ≧ 15)

A short arc type discharge lamp characterized by being a residual amount that realizes radiation of light having a spectral distribution characteristic satisfying
銀と希ガスが封入される放電容器と、
前記放電容器内に対向配置される一対の電極とを備え、
前記放電容器内の不純物の残留量が、
前記放電容器内に封入される水銀量をM(mg/cc)、
365nmの輝線スペクトルの強度H365を基準としたときの300nm〜350nmの光の相対的積算強度をS
546nmの輝線スペクトルの強度をH546とするとき、以下の式

/H546≧8.00 (M≧20)

を満たす分光分布特性を有する光の放射を実現させる残留量であることを特徴とするショートアーク型放電ランプ。
A discharge vessel mercury and a rare gas is sealed,
A pair of electrodes disposed opposite to each other in the discharge vessel,
The residual amount of impurities in the discharge vessel is
The amount of mercury enclosed in the discharge vessel is M (mg / cc),
The relative integrated intensity of light of 300 nm to 350 nm with reference to the intensity H 365 of the emission line spectrum of 365 nm as S 1 ,
When the intensity of the emission line spectrum at 546 nm is H 546 , the following formula

S 1 / H 546 ≧ 8.00 (M ≧ 20)

A short arc type discharge lamp characterized by being a residual amount that realizes radiation of light having a spectral distribution characteristic satisfying
前記放電容器内の不純物の残留量が、以下の式を満たす分光分布特性を有する光の放射を実現させる残留量であることを特徴とする請求項1に記載のショートアーク型放電ランプ。

334/H546≧0.39 (M≧20)
2. The short arc discharge lamp according to claim 1, wherein the residual amount of impurities in the discharge vessel is a residual amount that realizes radiation of light having a spectral distribution characteristic that satisfies the following expression.

H 334 / H 546 ≧ 0.39 (M ≧ 20)
前記放電容器内の不純物の残留量が、以下の式を満たす分光分布特性を有する光の放射を実現させる残留量であることを特徴とする請求項2に記載のショートアーク型放電ランプ。

350/H500≧2.50 (M≧20)
3. The short arc discharge lamp according to claim 2, wherein the residual amount of impurities in the discharge vessel is a residual amount that realizes radiation of light having a spectral distribution characteristic that satisfies the following formula.

H 350 / H 500 ≧ 2.50 (M ≧ 20)
前記放電容器内の不純物の残留量が、以下の式を満たす分光分布特性を有する光の放射を実現させる残留量であることを特徴とする請求項3に記載のショートアーク型放電ランプ。

≧880 (M≧20)
4. The short arc discharge lamp according to claim 3, wherein the residual amount of impurities in the discharge vessel is a residual amount that realizes light emission having a spectral distribution characteristic that satisfies the following formula.

S 1 ≧ 880 (M ≧ 20)
前記放電容器内の不純物の残留量が、以下の式を満たす分光分布特性を有する光の放射を実現させる残留量であることを特徴とする請求項4に記載のショートアーク型放電ランプ。

/H546≧9.00 (M>0)
5. The short arc discharge lamp according to claim 4, wherein the residual amount of impurities in the discharge vessel is a residual amount that realizes radiation of light having a spectral distribution characteristic that satisfies the following expression.

S 1 / H 546 ≧ 9.00 (M> 0)
前記放電容器内の不純物の残留量が、波長610nm、670nm、365nmの輝線スペクトルの強度をそれぞれA610、A670、A365としたとき、以下の式

610/A365≦0.1 かつ、A670/A365≦0.2

を満たす分光分布特性を有する光の放射を実現させる残留量であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のショートアーク型放電ランプ。
When the residual amount of impurities in the discharge vessel is A 610 , A 670 , and A 365 , respectively, with the intensity of emission line spectra at wavelengths of 610 nm, 670 nm, and 365 nm, the following equations

A 610 / A 365 ≦ 0.1 and A 670 / A 365 ≦ 0.2

The short arc type discharge lamp according to claim 1, wherein the short arc type discharge lamp is a residual amount that realizes radiation of light having a spectral distribution characteristic satisfying the above.
前記放電容器内の不純物の残留量が、水銀の波長610nm、670nm、691nmの輝線スペクトルの強度をそれぞれA610、A670、A690としたとき、以下の式

610/A691≦1 かつ、A670/A691≦2

満たす分光分布特性を有する光の放射を実現させる残留量であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のショートアーク型放電ランプ。
When the residual amount of impurities in the discharge vessel is A 610 , A 670 , and A 690 , respectively, the intensity of the emission line spectra of mercury at wavelengths of 610 nm, 670 nm, and 691 nm is

A 610 / A 691 ≦ 1 and A 670 / A 691 ≦ 2

The short arc type discharge lamp according to claim 1, wherein the short arc type discharge lamp is a residual amount that realizes radiation of light having a spectral distribution characteristic satisfying the above.
銀と希ガスが封入される放電容器と、前記放電容器内に対向配置される一対の電極とを備えたショートアーク型放電ランプの検査方法であって、
前記放電容器に封入される水銀量をM(mg/cc)、
334nmの輝線スペクトルの強度をH334
350nmの輝線スペクトル強度をH350
500nmの輝線スペクトル強度をH500
546nmの輝線スペクトルの強度をH546
365nmの輝線スペクトルの強度H365を基準としたときの300nm〜350nmの光の相対的積算強度をSとするとき、

334/H546≧0.35 (M≧15)
350/H500≧1.75 (M>0)
≧800 (M≧15)
/H546≧8.00 (M≧20)

のうち少なくともいずれか一つの条件を満たす分光分布特性を備えているか、あるいはそのような分光分布特性から導かれる照度変動率の特性を備えているかを判断することを特徴とするショートアーク型放電ランプの検査方法。

A discharge vessel mercury and a rare gas is sealed, there is provided an inspection method of the short arc type discharge lamp having a pair of electrodes disposed opposite to the discharge vessel,
The amount of mercury enclosed in the discharge vessel is M (mg / cc),
The intensity of the emission line spectrum at 334 nm is H 334 ,
The intensity of the 350 nm emission line spectrum is H 350 ,
The intensity of the emission line spectrum at 500 nm is H 500 ,
The intensity of the emission line spectrum at 546 nm is H 546 ,
When the relative integrated intensity of light of 300 nm to 350 nm with reference to the intensity H 365 of the 365 nm emission line spectrum is S 1 ,

H 334 / H 546 ≧ 0.35 (M ≧ 15)
H 350 / H 500 ≧ 1.75 (M> 0)
S 1 ≧ 800 (M ≧ 15)
S 1 / H 546 ≧ 8.00 (M ≧ 20)

Short arc type discharge lamp, characterized in that to determine comprises or includes at least any one condition is satisfied spectral distribution characteristic, or the characteristic of the illuminance change rate derived from such spectral distribution characteristics of the Inspection method.

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