JP5861401B2 - エキシマランプ - Google Patents
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Description
このような真空紫外光を照射する光源としては、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が知られている。
このエキシマランプ50は、例えば両端が気密に封止されて内部に放電空間が形成された、管軸に垂直な断面形状が矩形状の扁平な筒状の発光管51を具えており、この発光管51の互いに対向する一対の幅広の扁平壁部52,53の外面の各々に、一対の外部電極58が設けられていると共に、発光管51の放電空間内に、例えばキセノンガスや、アルゴンと塩素とを混合した発光ガスが封入されて構成されている。そして、発光管51の少なくとも一方の端部には、発光管51の当該端部の外周を覆うよう設けられた、発光管51における外部電極58が設けられる扁平壁部52,53の各々にそれぞれ対向する幅広の一対の扁平壁部対向壁部61,62および発光管51における扁平壁部52,53の各々を連結する側壁部54,55の各々に対向する一対の側壁部対向壁部63,64により形成される矩形筒状のベース60が設けられており、このベース60は、例えば接着剤Cによって発光管51に対して固定されている。このような構成のエキシマランプ50は、例えば特許文献1に開示されている。
前記ベースには、前記側壁部対向壁部の内面に、接着剤が一旦溜められる接着剤溜まり用凹所が形成されていると共に、接着剤注入用貫通孔が一方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の外面に開口すると共に他方の開口が当該一方の扁平壁部対向壁部の内面における前記接着剤溜まり用凹所を臨む位置に開口するよう形成されており、当該接着剤注入用貫通孔の孔径の大きさが前記ベースの側壁部対向壁部と前記発光管の側壁部との間の間隙の幅寸法より大きく、
前記接着剤注入用貫通孔は、当該接着剤注入用貫通孔の中心位置から発光管挿入用開口の開口縁の位置までの管軸方向における長さが、前記ベースの一方の扁平壁部対向壁部の内面と他方の扁平壁部対向壁部の内面との離間距離の大きさより大きくなる位置に形成されていることを特徴とする。
図1は、本発明のエキシマランプの一例における構成の概略を一部を拡大して示す平面図、図2は、図1におけるA−A線断面図である。以下においては、便宜上、発光管の互いに対向する一対の幅広の扁平壁部に垂直な方向(図2における上下方向)を「上下方向」、発光管の一対の幅広の扁平壁部を連結する互いに対向する一対の側壁部に垂直な方向(図2における左右方向)を「左右方向」と定義するが、使用形態等を限定するものではない。
このエキシマランプ10は、両端が気密に封止されて内部に放電空間が形成された、管軸に垂直な断面形状が矩形状の筒状の発光管11を具えている。この例における発光管11は、互いに対向する一対の幅広の扁平壁部(以下、「上壁部」および「下壁部」という。)12,13、および、上壁部12および下壁部13を連結する互いに対向する一対の側壁部14,15により形成される扁平な矩形とされている。
発光管11の上壁部12および下壁部13の各々の外面には、各々網状の一対の外部電極18が発光管11の管軸に沿って延びるよう設けられており、発光管11の放電空間の内部には、発光ガスが封入されている。
外部電極18を構成する材料としては、アルミニウム、ニッケル、金などの金属材料を用いることができる。外部電極18は、例えば、金と低融点ガラスとを混合した導電性ペーストを発光管11の外面に塗布して焼成することによって形成することができる。
発光管11の放電空間内に封入される発光ガスとしては、真空紫外線を放射するエキシマを生成し得るもの、具体的には、キセノン、アルゴン、クリプトン等の希ガス、または、希ガスと、臭素、塩素、ヨウ素、フッ素等のハロゲンガスとを混合した混合ガスなどを用いることができる。エキシマ用ガスの具体的な例を放射される紫外線の波長と共に示すと、キセノンガスでは172nm、アルゴンとヨウ素との混合ガスでは191nm、アルゴンとフッ素との混合ガスでは193nmである。また、発光ガスの封入圧は、例えば10〜100kPaである。
具体的には、ベース20は、発光管11の端部が挿入される発光管挿入用開口26の開口縁の位置が発光管11の長手方向における外部電極18の外端縁位置から外方側に離隔されて位置されるよう発光管11の端部が内部に挿入された状態において、ベース20の内周面と発光管11の外周面との間の間隙に注入された接着剤Cによって、発光管11に固定されている。このような構成とされていることにより、接着剤Cがベース20の外部に溢れ出すことによる絶縁不具合が生ずることを確実に回避することができる。ここに、発光管11の上壁部12の外面とベース20の上壁部対向壁部21の内面との間の間隙(以下、「上方間隙」という。)S1、発光管11の下壁部13の外面とベース20の下壁部対向壁部22の内面との間の間隙(以下、「下方間隙」という。)S2、および、発光管11の側壁部14,15の外面とベース20の側壁部対向壁部23,24の内面との間の間隙(以下、「側方間隙」という。)S3,S4は、いずれも、例えば同一の大きさの幅寸法であって、例えば1〜2mmである。
接着剤注入用貫通孔27は、発光管11の管軸方向における外端縁側の位置、より具体的には、接着剤注入用貫通孔27の中心位置から発光管挿入用開口26の開口縁の位置までの管軸方向における長さが、ベース20の上壁部対向壁部21の内面と下壁部対向壁部22の内面との離間距離の大きさより大きくなる位置に形成されていることが好ましい。このような構成とされていることにより、接着剤注入用貫通孔27と発光管挿入用開口26との距離を大きくとることができるので、接着剤注入用貫通孔27から注入された接着剤Cが発光管挿入用開口26の開口端面における内端縁と発光管11の外周面との間の隙間からベース20の外部に流出することを確実に防止することができる。
また、ベース20の側壁部対向壁部23(24)に形成される接着剤溜まり用凹所28における側壁部対向壁部23(24)の肉厚方向の寸法tの、側方間隙S3(S4)の幅寸法Gに対する比t/Gは、例えば0.5〜3であることが好ましい。
このような構成とされていることにより、所期の効果を確実に得ることができる。
先ず、図3に示すように、上壁部12および下壁部13の各々の外面に外部電極18が設けられると共に内部に発光ガスが封入された発光管11の端部を上記構成のベース20の内部に挿入し、発光管11の外周面とベース20の内周面との間に全周にわたって実質的に均一な幅寸法の間隙が形成されると共に発光管11の外端面とベース20の底壁部25の内面との間に間隙が形成されるよう位置決めされた状態で、発光管11およびベース20をそれぞれ独立して適宜の固定部材(図示せず)で保持固定する。このとき、ベース20は、上壁部対向壁部21における接着剤注入用貫通孔27の接着剤注入用開口27Aが上方に向かって開口するよう発光管11の管軸が水平に延びる姿勢とされていることが好ましい。これにより、接着剤Cの注入作業が容易になる。
そして、接着剤溜まり用凹所28内に溜まる接着剤Cの量が増加し始めた時点で、図5に示すように、ニードル30を上方に引き抜きながら接着剤Cが上壁部対向壁部21における接着剤注入用貫通孔27の開口縁付近の位置まで充填されるよう、接着剤Cを注入し続ける。
その後、図7に示すように、ベース20が装着された発光管11の端部を例えば200℃の炉40内に入れて焼成処理を行うことにより接着剤C中の不要な水分を蒸発させて硬化させ、これにより、ベース20が発光管11に固定される。
以上のような接着剤Cの注入プロセスは、例えば2つの接着剤注入用貫通孔27の各々より同時に行われる。
このように、上記構成のエキシマランプ10によれば、ベース20を発光管11に固定するに際して、接着剤Cを、接着剤注入用開口27Aおよび発光管挿入用開口26より外部に流出させることなく、発光管11の外周面とベース20の内周面との間の間隙に容易にかつ効率よく充填することができるので、十分な接着強度を得ることができて発光管11の不所望の移動が生ずることを防止することができると共に、接着剤Cがベース20の外部に溢れ出すことによる絶縁不具合が生ずることを回避することができる。
また、ニードル30として径の大きなものを利用できるので、この点においても、接着剤Cの注入を容易に行うことができる。
例えば、ベースは、発光管の一方の端部だけに設けられていても、両端部の各々に設けられていてもよい。
また、接着剤注入用貫通孔は、一方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の外面に開口し、他方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の内面における側壁部対向壁部の接着剤溜まり用凹所を臨む位置に開口するよう形成されていれば、一方の扁平壁部対向壁部に垂直な方向に対して傾斜して延びるよう形成されていてもよい。
さらにまた、ベースの側壁部対向壁部に形成される接着剤溜まり用凹所は、底壁面が内方に向かうに従って下方に傾斜するテーパ面とされていてもよい。
さらにまた、接着剤注入用貫通孔およびこれに連続する接着剤溜まり用凹所の数および形成位置は、上記の実施例のものに限定されない。
11 発光管
12 上壁部
13 下壁部
14,15 側壁部
18 外部電極
20 ベース
21 上壁部対向壁部
22 下壁部対向壁部
23,24 側壁部対向壁部
25 底壁部
26 発光管挿入用開口
27 接着剤注入用貫通孔
27A 接着剤注入用開口
28 接着剤溜まり用凹所
30 ニードル
40 炉
50 エキシマランプ
51 発光管
52,53 扁平壁部
54,55 側壁部
58 外部電極
60 ベース
61,62 扁平壁部対向壁部
63,64 側壁部対向壁部
66 発光管挿入用開口
S1 上方間隙
S2 下方間隙
S3,S4 側方間隙
C 接着剤
Claims (3)
- 管軸に垂直な断面形状が矩形状の扁平な筒状の発光管と、当該発光管における一対の幅広の扁平壁部の各々の外面に設けられた一対の外部電極と、当該発光管の少なくとも一方の端部に設けられた、一対の扁平壁部対向壁部および前記発光管の扁平壁部の各々を連結する側壁部に対向する一対の側壁部対向壁部により形成される矩形筒状のベースとを具え、当該ベースが、前記発光管の端部が前記ベースに形成された発光管挿入用開口から内部に挿入された状態において当該ベースの内周面と当該発光管の外周面との間の間隙に注入された接着剤によって、当該発光管に固定されてなるエキシマランプにおいて、
前記ベースには、前記側壁部対向壁部の内面に、接着剤が一旦溜められる接着剤溜まり用凹所が形成されていると共に、接着剤注入用貫通孔が一方の開口が一方の扁平壁部対向壁部の外面に開口すると共に他方の開口が当該一方の扁平壁部対向壁部の内面における前記接着剤溜まり用凹所を臨む位置に開口するよう形成されており、当該接着剤注入用貫通孔の孔径の大きさが前記ベースの側壁部対向壁部と前記発光管の側壁部との間の間隙の幅寸法より大きく、
前記接着剤注入用貫通孔は、当該接着剤注入用貫通孔の中心位置から発光管挿入用開口の開口縁の位置までの管軸方向における長さが、前記ベースの一方の扁平壁部対向壁部の内面と他方の扁平壁部対向壁部の内面との離間距離の大きさより大きくなる位置に形成されていることを特徴とするエキシマランプ。 - 前記ベースは、前記発光管の端部が挿入される発光管挿入用開口の開口縁の位置が、前記発光管の管軸方向における前記外部電極の外端縁位置より外方側に離隔されて位置されるよう、設けられていることを特徴とする請求項1に記載のエキシマランプ。
- 前記接着剤注入用貫通孔および前記接着剤溜まり用凹所は、前記発光管の管軸方向における外端縁側の位置に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のエキシマランプ。
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