JPH03138853A - Microwave discharge light source device - Google Patents

Microwave discharge light source device

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JPH03138853A
JPH03138853A JP27614389A JP27614389A JPH03138853A JP H03138853 A JPH03138853 A JP H03138853A JP 27614389 A JP27614389 A JP 27614389A JP 27614389 A JP27614389 A JP 27614389A JP H03138853 A JPH03138853 A JP H03138853A
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JP
Japan
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microwave
discharge
groove
plasma
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP27614389A
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Japanese (ja)
Inventor
Masakazu Taki
正和 滝
Kenji Yoshizawa
憲治 吉沢
Junichi Nishimae
順一 西前
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH03138853A publication Critical patent/JPH03138853A/en
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  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the limitation on the luminous wavelength area of vacuum ultraviolet rays and obtain efficient luminescence with high intensity by forming a discharge space with a groove provided on the outer periphery of the inner conductor of a coaxial line and a plate-shaped dielectric substance covering the groove, and providing multiple discharge spaces. CONSTITUTION:A discharge space 4 is formed with a groove 51 provided on the outer periphery of the inner conductor 2 of a coaxial line and a plate-shaped dielectric substance 3 covering the groove 5a, and multiple discharge spaces 4 are provided. The discharge space 4 generating plasma via a microwave discharge for discharge luminescence is formed with the groove 51 provided on the outer periphery of the inner conductor 2 and the plate-shaped dielectric substance 3 covering the groove 51, thus the plate-shaped dielectric substance 3 permeating the light can be used, and the material of the dielectric substance 3 has no limitation. Multiple discharge spaces 4 are provided, thus luminescence with a large total light quantity is obtained. The limitation on the luminous wavelength area of vacuum ultraviolet rays can be reduced, and efficient luminescence with high intensity can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明はマイクロ波放電を利用した光源装置に関し、
特に真空紫外光を効率良く高輝度で発生させることがで
きるマイクロ波放電光源装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a light source device using microwave discharge,
In particular, the present invention relates to a microwave discharge light source device that can efficiently generate vacuum ultraviolet light with high brightness.

[従来の技術] 第4図は特開昭83−184259号公報に開示されて
いる従来のマイクロ波放電光源装置を利用したレーザ発
振装置を示す概観図、第5図は第4図のA−A線での断
面図、第6図は第5図のB−B線での断面図である。図
において、(20)は内部(30)に希ガスや水銀など
の金属のプラズマ生成媒体を封入した無電極ランプで、
例えば石英などの透光体の誘電体で同軸円筒状に形成し
た外管(21)および内管(22)の両端部(23)を
封じ切って形成されている。(25)は無電極ランプ(
20)の内管(22)の外周側に同軸状に設けられた内
導体としての金属メツシュ膜であり、外管(21)との
間に放電空間(31)を形成している。(34)は円筒
状に形成され内導体としての金属メツシュ膜(25)と
によってマイクロ波回路の一種である同軸線路の構造を
持つマイクロ波空胴(35)を構成する外導体で、外導
体(34)の内面は光反射面に仕上げられている。無電
極ランプ(20)はマイクロ波空胴(35)内に同軸状
に配設されている。(6)は一端がマイクロ波空胴(3
5)に接続された導波管、(7)は導波管(6)内に形
成されたマイクロ波整合窓、(8)は導波管(6)の他
端に設けられたマイクロ波発振器であるマグネトロン、
(9)はマグネトロン(8)から導波管(6)内に突出
したマグネトロンアンテナ、(13)は導波管(6)と
マイクロ波空胴(35)との接続部に設けられた給電口
で、導波管(6)、マイクロ波整合窓(7)、マグネト
ロン(8)および給電口(13)によりマイクロ波給電
手段(14)を構成する。(3G)は円筒状のマイクロ
波空胴(35)の中心に同軸状に配設されたレーザロッ
ド、(37) 、 (38)は夫々レーザロッド(36
)の両端に対向して設けられたレーザ発振用全反射鏡お
よびレーザ発振用部分透過鏡である。
[Prior Art] FIG. 4 is an overview diagram showing a laser oscillation device using a conventional microwave discharge light source device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 83-184259, and FIG. 5 is a diagram showing A-A in FIG. 6 is a sectional view taken along line A, and FIG. 6 is a sectional view taken along line BB in FIG. In the figure, (20) is an electrodeless lamp with a metal plasma generation medium such as rare gas or mercury sealed inside (30).
For example, it is formed by sealing off both ends (23) of an outer tube (21) and an inner tube (22) formed into a coaxial cylindrical shape with a transparent dielectric material such as quartz. (25) is an electrodeless lamp (
20) is a metal mesh film as an inner conductor provided coaxially on the outer peripheral side of the inner tube (22), and forms a discharge space (31) between it and the outer tube (21). (34) is an outer conductor that is formed in a cylindrical shape and constitutes a microwave cavity (35) having a structure of a coaxial line, which is a type of microwave circuit, with a metal mesh film (25) as an inner conductor. The inner surface of (34) is finished as a light reflecting surface. The electrodeless lamp (20) is arranged coaxially within the microwave cavity (35). (6) has a microwave cavity (3
5) is a waveguide connected to the waveguide (6), (7) is a microwave matching window formed in the waveguide (6), and (8) is a microwave oscillator provided at the other end of the waveguide (6). The magnetron, which is
(9) is a magnetron antenna that protrudes from the magnetron (8) into the waveguide (6), and (13) is a feed port provided at the connection between the waveguide (6) and the microwave cavity (35). The waveguide (6), the microwave matching window (7), the magnetron (8), and the power feed port (13) constitute a microwave power feeding means (14). (3G) is a laser rod disposed coaxially at the center of a cylindrical microwave cavity (35), (37) and (38) are laser rods (36), respectively.
) are a total reflection mirror for laser oscillation and a partial transmission mirror for laser oscillation, which are provided facing each other at both ends of the mirror.

次に、上記装置の動作について説明する。マグネトロン
(8)により発生されたマイクロ波はマグネトロンアン
テナ(9)から導波管(6)に放射され、給電口(13
)を介してマイクロ波空胴(35)に励振される。励振
されたマイクロ波によって無電極ランプ(20)の放電
空間(31)が放電発光する。この無電極ランプ(20
)は第6図にも示すように環状に形成されている。又、
マイクロ波空胴(35)は外導体(34)と内導体の役
目をする金属メツシュ膜(25)とにより同軸空胴に形
成されている。無電極ランプ(20〉から放射された光
は直接あるいは外導体(34)の内面で反射されてレー
ザロッド(36)に照射され、レーザロッド(36)内
の励起媒質が励起され、全反射jlf! (37)と部
分透過鏡(38)により構成されたレーザ共振器によっ
てレーザ発振が行なわれる。発振したレーザ光は部分透
過鏡(38)側よりレーザ光出力として取り出される。
Next, the operation of the above device will be explained. The microwaves generated by the magnetron (8) are radiated from the magnetron antenna (9) to the waveguide (6),
) is excited into the microwave cavity (35). The excited microwave causes the discharge space (31) of the electrodeless lamp (20) to discharge and emit light. This electrodeless lamp (20
) is formed in an annular shape as shown in FIG. or,
The microwave cavity (35) is formed into a coaxial cavity by an outer conductor (34) and a metal mesh film (25) serving as an inner conductor. The light emitted from the electrodeless lamp (20) is irradiated directly or reflected by the inner surface of the outer conductor (34) to the laser rod (36), which excites the excitation medium in the laser rod (36) and causes total internal reflection. Laser oscillation is performed by a laser resonator constituted by (37) and a partially transmitting mirror (38).The oscillated laser light is extracted from the partially transmitting mirror (38) side as a laser light output.

この時、マイクロ波回路の一部を構成する内導体として
の金属メツシュ膜(25)と、この金属メツシュ膜(2
5)に対向して設けられ、マイクロ波の入射窓となる誘
電体である外管(21)との間に形成される放電空間(
31)においてマイクロ波放電を行なわせるため、マイ
クロ波の入射はプラズマの一面からのみ行なわれること
になり、特開昭82−183383号公報に開示されて
いるレーザ発振装置のように、プラズマを内導体とする
同軸モードのマイクロ波モードが支配的となる現象は起
こらず、所期のマイクロ波モードによる放電を行なわせ
ることができる。また第5図に示される同軸線路のよう
にマイクロ波回路が誘電体である外管(21)とプラズ
マの境界に垂直な電界成分を有するマイクロ波モードを
形成する場合、誘電体である外管(21)と内導体とし
ての金属メツシュ膜(25)は対向して設置されている
ので金属メツシュ膜(25)にも垂直な電界成分を有す
ることになり、プラズマを貫く電界ができる。この時、
導電性を持つプラズマが発生してもマイクロ波入射窓で
ある外管(21)に対向してプラズマよりも数桁導電性
の高い金属メツシュ膜(25)があるために入射マイク
ロ波の終端電流はこの金属メツシュ膜(25)を流れ、
金属メツシュ膜(25)近傍の電界は強制的に金属メッ
シニ膜(25)の表面に垂直にされ、上記のプラズマを
貫く電界が維持される。このためマイクロ波がプラズマ
中に浸透し、プラズマを貫く電流が流れ、電流の連続性
から空間的に−様な放電プラズマが得られる。
At this time, the metal mesh film (25) as an inner conductor constituting a part of the microwave circuit and the metal mesh film (25)
A discharge space (21) formed between the outer tube (21), which is a dielectric material and serves as an incident window for microwaves, is provided opposite to the outer tube (21).
In order to cause microwave discharge in 31), the microwave is incident only from one side of the plasma. A phenomenon in which the microwave mode of the coaxial mode used as a conductor becomes dominant does not occur, and discharge can be performed in the desired microwave mode. Furthermore, when the microwave circuit forms a microwave mode having an electric field component perpendicular to the boundary between the dielectric outer tube (21) and the plasma, as in the case of the coaxial line shown in FIG. (21) and the metal mesh film (25) as an inner conductor are placed facing each other, so the metal mesh film (25) also has a perpendicular electric field component, creating an electric field that penetrates the plasma. At this time,
Even if a conductive plasma is generated, there is a metal mesh film (25) that is several orders of magnitude more conductive than the plasma facing the outer tube (21), which is the microwave incidence window, so the terminal current of the incident microwave is low. flows through this metal mesh membrane (25),
The electric field near the metal mesh film (25) is forced to be perpendicular to the surface of the metal mesh film (25), and the electric field penetrating the plasma is maintained. Therefore, the microwave penetrates into the plasma, a current flows through the plasma, and a spatially-like discharge plasma is obtained from the continuity of the current.

このような均一な放電が得られるので、上記レーザ発振
装置はマイクロ波エネルギーが無電極ランプ(20)の
放電へ変換される効率が高く、無電極ランプ(20)の
外管(21)が異常加熱により破損される恐れがない。
Since such a uniform discharge is obtained, the laser oscillation device has a high efficiency in converting microwave energy into the discharge of the electrodeless lamp (20), and the outer tube (21) of the electrodeless lamp (20) is not abnormal. There is no risk of damage due to heating.

また、マイクロ波がプラズマ中に浸透し、空間的に−様
な放電プラズマが得られるので無電極ランプ(20)か
らの直接レーザロッド(3B)に照射される光の割合が
増加し、レーザロッド(36)内の励起物質が励起され
る効率も向上し、装置全体の効率も向上するという利点
もある。
In addition, since the microwave penetrates into the plasma and a spatially-like discharge plasma is obtained, the proportion of light directly irradiated to the laser rod (3B) from the electrodeless lamp (20) increases, and the laser rod There is also an advantage that the efficiency with which the excited substance in (36) is excited is improved, and the efficiency of the entire device is also improved.

以上説明した装置はレーザ発振装置であるが、マイクロ
波回路の種類および放電空間(31)の構成方法によっ
て様々な装置構成をとることができ、レーザ発振装置と
してだけでなく、種々の光源として利用することができ
る。
Although the device described above is a laser oscillation device, it can be configured in various ways depending on the type of microwave circuit and the method of configuring the discharge space (31), and can be used not only as a laser oscillation device but also as a variety of light sources. can do.

次に、光源装置として構成したものについて説明する。Next, the structure of the light source device will be explained.

第7図はマイクロ波回路として同軸線路を用いた光源装
置の断面図であり、図において、(51)は同軸線路の
内導体、(32)は透光性の例えば石英などの誘電体、
(31)は内導体(51)と誘電体(32)に囲まれた
放電空間、(411)は誘電体(32)の外周側に設け
られた同軸状の金属メツシュ膜であり、内導体(51)
とともにマイクロ波空胴を形成する。放電空間(31)
で放電発光した光はマイクロ波は透過させないが光は透
過させる金属メツシュ膜(411)を通して全周方向に
放射される。また、金属メツシュ膜(411)の一部を
メツシュではなく光もマイクロも透過させない金属光反
射膜にすることにより、所望の方向に光を集めることも
できる。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a light source device using a coaxial line as a microwave circuit. In the figure, (51) is the inner conductor of the coaxial line, (32) is a transparent dielectric material such as quartz,
(31) is a discharge space surrounded by the inner conductor (51) and the dielectric (32), (411) is a coaxial metal mesh film provided on the outer circumferential side of the dielectric (32), and the inner conductor ( 51)
Together, they form a microwave cavity. Discharge space (31)
The light emitted by the discharge is radiated in the entire circumferential direction through a metal mesh film (411) that does not transmit microwaves but allows light to pass through. Further, by making a part of the metal mesh film (411) not a mesh but a metal light reflection film that does not transmit either light or microscopic particles, light can be focused in a desired direction.

[発明が解決しようとする課題] 上記のような従来のマイクロ波放電光源装置では、誘電
体(32)がチューブ(バイブ)形状のものしか使用で
きないため、材料が限られ、従って真空紫外光の発光波
長域も制限を受け、波長の短い方の領域の発光が困難で
あるという問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional microwave discharge light source device as described above, the dielectric (32) can only be used in the shape of a tube (vibe), so the materials are limited, and therefore, it is difficult to use vacuum ultraviolet light. The emission wavelength range is also limited, and there is a problem in that it is difficult to emit light in the shorter wavelength region.

これについてさらに説明すると、半導体製造装置関連の
光CVDや光エッチング等、光励起プロセスで必要とさ
れる光源の発光波長域は、200 nm以下の真空紫外
域であるため、発光部の光を透過する材料(上記光源装
置の場合は誘電体)も20OnI11以下の光を通過す
るものでなければならない。
To explain this further, the emission wavelength range of the light source required for photoexcitation processes such as photoCVD and photoetching related to semiconductor manufacturing equipment is in the vacuum ultraviolet region of 200 nm or less, so the light from the light emitting part is transmitted. The material (dielectric material in the case of the above light source device) must also allow light of 20OnI11 or less to pass through.

ところが、チューブ形状で手がるに得られる材料で真空
紫外域で使用できるものは合成石英ガラス(透過最短波
長160 rv) Lがいがために、180 nm以下
の光は発光できないという問題点があった。
However, the material that can be easily obtained in the tube shape and can be used in the vacuum ultraviolet region is synthetic silica glass (minimum transmission wavelength 160 rv), which has the problem of being unable to emit light of 180 nm or less because of the glass. Ta.

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、真空紫外光の発光波長域の制限を受けることが少な
くなり、効率よく高輝度で発光することができるマイク
ロ波放電光源装置を得ることを目的とする。
This invention has been made to solve these problems, and provides a microwave discharge light source device that is less subject to limitations on the emission wavelength range of vacuum ultraviolet light and can efficiently emit light at high brightness. With the goal.

[課題を解決するための手段] この発明に係るマイクロ波放電光源装置は、マイクロ波
放電によりプラズマを発生させて放電発光を行なうため
のマイクロ波電界を発生する同軸線路の構造を持ったマ
イクロ波回路を有し、このマイクロ波回路の一部を構成
する導電体壁とこの導電体壁に対向して設けられた誘電
体との間に形成される放電空間に、プラズマを発生し放
電発光するプラズマ生成媒体を封入するとともにマイク
ロ波回路によって誘電体とプラズマの境界に垂直な電界
成分を持つマイクロ波モードが形成されるものにおいて
、放電空間は同軸線路の内導体の外周に設けられた溝と
、この溝をおおう板状誘電体とによって形成し、さらに
該放電空間を複数設けたものである。
[Means for Solving the Problems] A microwave discharge light source device according to the present invention uses a microwave having a coaxial line structure that generates a microwave electric field for generating plasma by microwave discharge and performing discharge light emission. It has a circuit, and generates plasma and discharges light in the discharge space formed between a conductor wall that constitutes a part of this microwave circuit and a dielectric material provided opposite to this conductor wall. In a system in which a plasma generation medium is enclosed and a microwave circuit forms a microwave mode with an electric field component perpendicular to the boundary between the dielectric and the plasma, the discharge space is a groove formed on the outer periphery of the inner conductor of the coaxial line. , and a plate-shaped dielectric covering the groove, and a plurality of discharge spaces are provided.

[作 用] この発明においては、マイクロ波放電によりプラズマを
発生させて放電発光を行なう放電空間が、内導体の外周
に設けられた溝と、この溝をおおう板状誘電体とによっ
て形成されているから、光を透過させる誘電体として板
状のものが使用でき、誘電体の材質の制限がなくなり、
真空紫外光の発光波長域の制限が少なくなる。また、該
放電空間を複数設けているから、高輝度でトータル光量
の多い発光が得られる。
[Function] In the present invention, the discharge space in which plasma is generated by microwave discharge and discharge light emission is formed by a groove provided on the outer periphery of the inner conductor and a plate-shaped dielectric covering the groove. Because of this, a plate-shaped dielectric can be used as a dielectric that transmits light, and there are no restrictions on the material of the dielectric.
There are fewer restrictions on the emission wavelength range of vacuum ultraviolet light. Further, since a plurality of the discharge spaces are provided, light emission with high brightness and a large total amount of light can be obtained.

[実施例] 第1図はこの発明の一実施例を示す概観図、第2図は第
1図のA−A線での断面図、第3図は第2図のB−B線
での断面図である。図において、第4図〜第6図と同一
符号の部分は同一部分であるので説明を省略する。
[Example] Fig. 1 is an overview diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view taken along line A-A in Fig. 1, and Fig. 3 is a cross-sectional view taken along line B-B in Fig. 2. FIG. In the figure, the parts with the same reference numerals as in FIGS. 4 to 6 are the same parts, and therefore the explanation will be omitted.

(1)は同軸線路の外導体、(2)は内導体であり、外
導体とともにマイクロ波空胴(15)を形成している。
(1) is the outer conductor of the coaxial line, and (2) is the inner conductor, which together with the outer conductor form a microwave cavity (15).

なお、外導体(1)の一部はマイクロ波は透過させない
が光は透過させる金属メツシュ(11)になっている。
Note that a part of the outer conductor (1) is a metal mesh (11) that does not transmit microwaves but allows light to transmit.

(51)は内導体(2)の外周に設けられた溝である。(51) is a groove provided on the outer periphery of the inner conductor (2).

この溝(51)は内導体(2)の外周表面からその中心
に向けて掘ってあり、その底(52)は平面をなすよう
−に仕上げられている。また、その長平方向が内導体(
2)の軸方向と一致するように設けられている。(53
)はマイクロ波回路の一部を構成する導電体壁で、この
実施例では溝(5I)の壁面、いいがえると溝(51)
の底面が使用される。(3)は導電体壁(53)に対向
して設けられた板状の誘電体で、この実施例ではサファ
イヤ板である。(4)は誘電体(3)が溝(51)をお
おうことにより導電体壁(53)と誘電体(3)との間
に形成される放電空間であって、この放電空間(4)に
はXeガスが封入される。この実施例では、放電空間(
4)は外周を3等分して、3箇所設けである。(5)は
マイクロ波空胴(15)の端板、(10)は内導体(2
)に設けた冷却水路である。
This groove (51) is dug from the outer peripheral surface of the inner conductor (2) toward its center, and its bottom (52) is finished to form a flat surface. Also, the long plane direction is the inner conductor (
2) is provided so as to coincide with the axial direction. (53
) is a conductive wall that constitutes a part of the microwave circuit, and in this example, it is the wall surface of the groove (5I), or in other words, the wall surface of the groove (51).
The bottom surface of is used. (3) is a plate-shaped dielectric material provided opposite to the conductor wall (53), which is a sapphire plate in this embodiment. (4) is a discharge space formed between the conductor wall (53) and the dielectric (3) by covering the groove (51) with the dielectric (3); is filled with Xe gas. In this example, the discharge space (
4) divides the outer circumference into three equal parts and provides three locations. (5) is the end plate of the microwave cavity (15), (10) is the inner conductor (2
) is a cooling waterway installed in the

次に、動作について説明する。Next, the operation will be explained.

マグネトロン(8)により発生されたマイクロ波はマグ
ネトロンアンテナ(9)から導波管(6)に放射され、
給電口(13)を介してマイクロ波空胴(15)に励振
される。励振されたマイクロ波によって3箇所の放電空
間(4)が放電発光し、147 nll1のXeの共鳴
線が発生する。放電空間(4)で放電発光した光は金属
メツシュ(11)を通して全周方向に放射される。また
、金属メツシュ(11)の一部をメツシュではなく、光
もマイクロ波も透過させない金属反射膜にすることによ
り、所望の方向に光を集めることができる。
The microwaves generated by the magnetron (8) are radiated from the magnetron antenna (9) to the waveguide (6),
The microwave cavity (15) is excited via the power feed port (13). The excited microwave causes the three discharge spaces (4) to discharge and emit light, and a resonance line of 147 nll1 Xe is generated. Light emitted by discharge in the discharge space (4) is radiated in the entire circumferential direction through the metal mesh (11). Moreover, by using a metal reflective film that does not transmit light or microwaves as a part of the metal mesh (11) instead of a mesh, light can be focused in a desired direction.

この時、上記のマイクロ波放電光源装置においては、第
4図〜第6図のものと同様マイクロ波の入射はプラズマ
の一面からのみ行なわれることになり、プラズマを内導
体とする同軸モードのマイクロ波モードが支配的となる
現象は起こらず、所期のマイクロ波モードによる放電を
行なわせる二とができる。また、第2図、第3図に示さ
れた同軸線路のようにマイクロ波回路が誘電体(3)と
プラズマの境界に垂直な電界成分を有するマイクロ波モ
ードを形成する場合、第4図〜第6図のものと同様上記
のプラズマを貫く電界が維持される。
At this time, in the above-mentioned microwave discharge light source device, the microwave is incident only from one side of the plasma, similar to those in FIGS. A phenomenon in which the wave mode becomes dominant does not occur, and discharge can occur in the desired microwave mode. Furthermore, when the microwave circuit forms a microwave mode having an electric field component perpendicular to the boundary between the dielectric (3) and the plasma as in the coaxial line shown in FIGS. 2 and 3, FIGS. An electric field is maintained through the plasma, similar to that of FIG.

このためマイクロ波がプラズマ中に浸透し、プラズマを
貫く電流が流れ、電流の連続性から空間的に−様な放電
プラズマが得られる。このような均一な放電が得られる
のでマイクロ波エネルギーが放電発光へ変換される効率
が高く、高出力の放電発光が得られる。
Therefore, the microwave penetrates into the plasma, a current flows through the plasma, and a spatially-like discharge plasma is obtained from the continuity of the current. Since such a uniform discharge can be obtained, the efficiency with which microwave energy is converted into discharge light emission is high, and high output discharge light emission can be obtained.

なお、以上の動作は、3箇所の放電空間のいずれについ
ても同様に動作する。
Note that the above operation operates in the same manner for all three discharge spaces.

次に、上記実施例では、誘電体(3)としてサファイヤ
板を使い、プラズマ生成媒体としてXeガスを用いたが
、誘電体(3)として円筒状に形成することか困難であ
る。MgF2単結晶板を使い、プラズマ生成媒体として
D2ガスを用いれば、110〜160 na+の真空紫
外光を発光させることができる。
Next, in the above embodiment, a sapphire plate was used as the dielectric (3) and Xe gas was used as the plasma generation medium, but it is difficult to form the dielectric (3) into a cylindrical shape. If a MgF2 single crystal plate is used and D2 gas is used as a plasma generation medium, vacuum ultraviolet light of 110 to 160 na+ can be emitted.

放電発光が行なわれる放電空間は、3箇所に限らず、内
導体(2)の外周に設けることができる範囲で、多数と
することができる。このように、複数設けることにより
、高輝度でトータル光量の多い真空紫外光を発光できる
The number of discharge spaces in which discharge light is emitted is not limited to three, but can be as many as can be provided around the outer periphery of the inner conductor (2). In this manner, by providing a plurality of light sources, it is possible to emit vacuum ultraviolet light with high brightness and a large total amount of light.

さらに、内導体(2)に設けた冷却水路(10)により
冷却すれば、放電による熱を効率良く取り去ることがで
き誘電体(特にサファイヤガラス)の真空紫外透過率(
温度が上がると透過率が下がる)を安定さすことができ
る。
Furthermore, if the inner conductor (2) is cooled by the cooling channel (10) provided, the heat caused by the discharge can be efficiently removed, and the vacuum ultraviolet transmittance of the dielectric (especially sapphire glass) (
Transmittance decreases as temperature increases).

[発明の効果] この発明は以上説明したとおり、放電発光が行なわれる
放電空間を、同軸線路の内導体の外周に設けられた溝と
、この溝をおおう板状誘電体とによって形成し、さらに
、該放電空間を複数設けたから、真空紫外光の発光波長
域の制限を受けることが少なくなり、広範囲に、効率良
く、高輝度で発光させることができる効果がある。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention forms a discharge space in which discharge light emission occurs by a groove provided on the outer periphery of an inner conductor of a coaxial line and a plate-shaped dielectric covering this groove, and further comprises: Since a plurality of the discharge spaces are provided, the emission wavelength range of the vacuum ultraviolet light is less limited, and there is an effect that light can be emitted over a wide range, efficiently, and with high brightness.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例を示す概観図、第2図は第
1図のA−A線での断面図、第3図は第2図のB−B線
での断面図、第4図は従来のマイクロ波放電光源装置を
利用したレーザ発振装置を示す概観図、第5図は第4図
のA−A線での断面図、第6図は第5図のB−B線での
断面図、第7図はマイクロ波回路として同軸線路を用い
た光源装置の断面図である。 図において、(1)は外導体、(2)は内導体、(3)
は誘電体、(4)は放電空間、(6)は導波管、(8)
はマグネトロン、(14)はマイクロ波給電手段、(1
5)はマイクロ波空胴、(51)は溝、(52)は溝の
底、(53)は導電体壁である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Fig. 1 is an overview diagram showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A in Fig. 1, Fig. 3 is a cross-sectional view taken along line B-B in Fig. 2, and Fig. Fig. 4 is an overview diagram showing a laser oscillation device using a conventional microwave discharge light source device, Fig. 5 is a cross-sectional view taken along line A-A in Fig. 4, and Fig. 6 is a cross-sectional view taken along line B-B in Fig. 5. FIG. 7 is a cross-sectional view of a light source device using a coaxial line as a microwave circuit. In the figure, (1) is the outer conductor, (2) is the inner conductor, and (3)
is a dielectric, (4) is a discharge space, (6) is a waveguide, (8)
is a magnetron, (14) is a microwave power supply means, (1
5) is a microwave cavity, (51) is a groove, (52) is the bottom of the groove, and (53) is a conductor wall. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] マイクロ波放電によりプラズマを発生させて放電発光を
行なうためのマイクロ波電界を発生する同軸線路の構造
を持ったマイクロ波回路を有し、このマイクロ波回路の
一部を構成する導電体壁とこの導電体壁に対向して設け
られた誘電体との間に形成される放電空間に前記プラズ
マを発生し放電発光するプラズマ生成媒体を封入すると
ともに前記マイクロ波回路によって前記誘電体とプラズ
マの境界に垂直な電界成分を持つマイクロ波モードが形
成されるマイクロ波放電光源装置において、前記放電空
間は同軸線路の内導体の外周に設けられた溝と、この溝
をおおう板状誘電体とによって形成されており、さらに
該放電空間が複数設けられていることを特徴としたマイ
クロ波放電光源装置。
It has a microwave circuit with a coaxial line structure that generates a microwave electric field to generate plasma by microwave discharge and discharge light emission, and a conductive wall and this A plasma generating medium that generates plasma and discharges light is enclosed in a discharge space formed between a dielectric body provided opposite to a conductor wall, and a plasma generation medium that generates discharge light is enclosed in a boundary between the dielectric body and the plasma by the microwave circuit. In a microwave discharge light source device in which a microwave mode with a vertical electric field component is formed, the discharge space is formed by a groove provided on the outer periphery of an inner conductor of a coaxial line and a plate-shaped dielectric covering the groove. A microwave discharge light source device characterized in that a plurality of discharge spaces are provided.
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