JPH08212982A - Microwave discharge light source device - Google Patents

Microwave discharge light source device

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JPH08212982A
JPH08212982A JP1588695A JP1588695A JPH08212982A JP H08212982 A JPH08212982 A JP H08212982A JP 1588695 A JP1588695 A JP 1588695A JP 1588695 A JP1588695 A JP 1588695A JP H08212982 A JPH08212982 A JP H08212982A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microwave
light source
source device
waveguide
discharge
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Pending
Application number
JP1588695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Tajima
直樹 田嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To perform large area, high luminance irradiation by stable discharge and emission. CONSTITUTION: Microwaves oscillated from four microwave oscillators 10-13 are passed through slits 30-32 of a wave guide 18, then made incident on three microwave resonance cavities 33-35 respectively, and excite a discharge luminescent material in a quartz discharge tube 39 to discharge and emit light. By a controller 40, the microwave is alternately or simultaneously oscillated from the four microwave oscillators 10-13 and controlled.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、露光処理や光化学応
用、光洗浄等の光プロセス分野に適用されるマイクロ波
放電光源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave discharge light source device applied to the field of optical processes such as exposure processing, photochemical application, and photocleaning.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、光プロセス分野では、さらなる半
導体、液晶分野への展開を図るためにその光源として高
輝度・大面積化が要求されている。現在、大面積照射用
の光源は、殆ど低圧水銀ランプが用いられている。とこ
ろが、この低圧水銀ランプは、高輝度光源でないこと、
波長が185nm、254nmに限られる事から、この
低圧水銀ランプに代わる光源として、特にマイクロ波放
電励起型エキシマランプが有望視されている。
2. Description of the Related Art Recently, in the optical process field, in order to further develop into the fields of semiconductors and liquid crystals, high brightness and large area are required as the light source. Currently, a low-pressure mercury lamp is almost used as a light source for large-area irradiation. However, this low-pressure mercury lamp is not a high brightness light source,
Since the wavelength is limited to 185 nm and 254 nm, a microwave discharge excitation type excimer lamp is particularly promising as a light source to replace the low pressure mercury lamp.

【0003】このマイクロ波放電励起型エキシマランプ
は、マイクロ波発振器に図2に示すような導波管1を接
続し、この導波管1の一部又はE面、H面に垂直な面の
部分にスリットを設け、このスリットの部分に対して例
えば直径15cm程度の円筒型共振器や半球型共振器を
設けている。そして、これら円筒型共振器や半球型共振
器の中央付近に直径3cm程度の球状の放電容器が配置
され、この放電容器内にエキシマ等の放電発光物質が封
入されている。
In this microwave discharge excitation type excimer lamp, a waveguide 1 as shown in FIG. 2 is connected to a microwave oscillator, and a part of the waveguide 1 or a plane perpendicular to the E plane and the H plane is formed. A slit is provided in the portion, and a cylindrical resonator or a hemispherical resonator having a diameter of, for example, about 15 cm is provided in the slit portion. A spherical discharge vessel having a diameter of about 3 cm is arranged near the center of these cylindrical resonators and hemispherical resonators, and a discharge light emitting substance such as an excimer is enclosed in the discharge vessel.

【0004】このような構成であれば、マイクロ波発振
器により発振されたマイクロ波は、導波管に導かれ、ス
リットを通して例えば円筒型共振器に入射する。このマ
イクロ波の入射により、円筒型共振器に配置された放電
容器内の放電発光物質が励起され、放電が発生し、その
放電光が放出される。
With such a configuration, the microwave oscillated by the microwave oscillator is guided to the waveguide and enters the cylindrical resonator, for example, through the slit. The incidence of the microwave excites the discharge luminescent material in the discharge container arranged in the cylindrical resonator to generate a discharge, and the discharge light is emitted.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなマイクロ波放電励起型エキシマランプでは、発光強
度分布のばらつきが大きいため、対象物に対して均一の
照度で照射することが困難となっている。
However, in such a microwave discharge excitation type excimer lamp, it is difficult to irradiate an object with a uniform illuminance because of a large variation in emission intensity distribution. .

【0006】そこで本発明は、安定した放電・発光がで
きるマイクロ波放電光源装置を提供することを目的とす
る。又、本発明は、安定した放電・発光により高輝度の
照射ができるマイクロ波放電光源装置を提供することを
目的とする。又、本発明は、安定した放電・発光により
大面積高輝度の照射ができるマイクロ波放電光源装置を
提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a microwave discharge light source device capable of stable discharge and light emission. It is another object of the present invention to provide a microwave discharge light source device that can irradiate with high brightness by stable discharge and light emission. Another object of the present invention is to provide a microwave discharge light source device capable of irradiating a large area and high brightness by stable discharge / light emission.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1によれば、マイ
クロ波を発振する複数のマイクロ波発振器と、これらマ
イクロ波発振器を相互に接続してこれらマイクロ波発振
器により発振された各マイクロ波を導く導波管と、この
導波管におけるE面に形成された少なくとも1つのスリ
ットと、これらスリットごとに設けられた複数のマイク
ロ波共振空洞体と、これらマイクロ波共振空洞体に設け
られ、導波管より導かれたマイクロ波の励起により放電
発光する放電発光物質が封入されたランプとを備えて上
記目的を達成しようとするマイクロ波放電光源装置であ
る。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of microwave oscillators for oscillating microwaves and the microwaves oscillated by these microwave oscillators are connected to each other to generate microwaves. A waveguide to be guided, at least one slit formed on the E surface of the waveguide, a plurality of microwave resonant cavities provided for each slit, and a microwave resonant cavity provided in these microwave resonant cavities. A microwave discharge light source device, which is provided with a lamp in which a discharge luminescent substance that discharges and emits light when excited by a microwave guided by a wave tube is enclosed.

【0008】請求項2によれば、複数のマイクロ波発振
器のうち少なくとも1つのマイクロ波発振器からマイク
ロ波を交互に発振制御する制御手段を備えている。請求
項3によれば、複数のマイクロ波発振器を同時に発振さ
せる制御手段を備えている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided control means for alternately controlling the oscillation of the microwave from at least one of the plurality of microwave oscillators. According to the third aspect, the control means is provided for simultaneously oscillating the plurality of microwave oscillators.

【0009】請求項4によれば、1つのマイクロ波共振
空洞体に対して少なくとも1つのスリットが接続されて
いる。請求項5によれば、マイクロ波共振空洞体の一部
には金属メッシュが設けられている。
According to claim 4, at least one slit is connected to one microwave resonant cavity. According to claim 5, a metal mesh is provided on a part of the microwave resonant cavity.

【0010】請求項6によれば、ランプは、複数のマイ
クロ波共振空洞体内を通して配置されている。請求項7
によれば、マイクロ波共振空洞体の1つに対して1つの
ランプを配置する。
According to claim 6, the lamp is arranged through a plurality of microwave resonant cavities. Claim 7
According to U.S. Pat. No. 4,962,629, one lamp is arranged for one of the microwave resonant cavities.

【0011】請求項8によれば、スリット幅Lは、導波
管内を進行するマイクロ波の管内波長をλg、整数を
n、m(n≦m)とすると、 (λg/2)・(n−0.5)≦L≦(λg/2)・
(m+0.5) に設定されている。
According to the eighth aspect, the slit width L is (λg / 2)  (n, where λg is the in-tube wavelength of the microwave traveling in the waveguide and n and m are integers (n ≦ m). -0.5) ≤ L ≤ (λg / 2) ・
It is set to (m + 0.5).

【0012】請求項9によれば、導波管にスタブチュー
ナを設け、このスタブチューナ又は導波管長を調整して
マイクロ波共振空洞体に導くマイクロ波の電力供給を制
御する。
According to the ninth aspect, a stub tuner is provided in the waveguide, and the length of the stub tuner or the waveguide is adjusted to control the power supply of microwaves guided to the microwave resonant cavity.

【0013】[0013]

【作用】請求項1によれば、複数のマイクロ波発振器に
より発振された各マイクロ波を導波管により導き、さら
に少なくとも1つのスリットを通して複数のマイクロ波
共振空洞体に入射して共振し励振し、これらマイクロ波
共振空洞体に設けられたランプ内の放電発光物を励起
し、放電・発光させる。これにより、マイクロ波により
ランプ内の放電発光物を安定して放電・発光でき、かつ
単一の導波管に複数のマイクロ波共振空洞体を配置して
複数の光源を配置することができる。
According to the first aspect of the present invention, the microwaves oscillated by the plurality of microwave oscillators are guided by the waveguide, and further incident on the plurality of microwave resonance cavities through at least one slit to cause resonance and excitation. , The discharge luminescent material in the lamp provided in these microwave resonant cavities is excited to discharge and emit light. Thereby, the discharge light-emitting material in the lamp can be stably discharged and emitted by the microwave, and a plurality of microwave resonant cavities can be arranged in a single waveguide to arrange a plurality of light sources.

【0014】請求項2によれば、少なくとも1つのマイ
クロ波発振器からマイクロ波を交互に発振制御すること
により、輝度の高い光をほぼ連続的に取り出すことがで
き、かつマイクロ波共振空洞体を複数配置したときに予
想される各マイクロ波共振空洞体からの光強度差を補正
することができる。
According to the present invention, by alternately controlling the oscillation of microwaves from at least one microwave oscillator, it is possible to take out light with high brightness almost continuously and to form a plurality of microwave resonant cavities. It is possible to correct the difference in the light intensity from each microwave resonant cavity that is expected when arranged.

【0015】請求項3によれば、複数のマイクロ波発振
器を同時に発振させることにより、大面積同時照射が可
能となる。請求項4によれば、少なくとも1つのスリッ
トに対して1つのマイクロ波共振空洞体を接続すること
により、マイクロ波の共振モードの選択性を向上でき
る。
According to the third aspect, simultaneous irradiation of a large area becomes possible by simultaneously oscillating a plurality of microwave oscillators. According to the fourth aspect, by connecting one microwave resonance cavity body to at least one slit, it is possible to improve the selectivity of the microwave resonance mode.

【0016】請求項5によれば、マイクロ波共振空洞体
の開口に金属メッシュを設けることにより、マイクロ波
共振空洞体で発光した光を効率良く取り出すことができ
る。請求項6によれば、ランプを複数のマイクロ波共振
空洞体内を通して配置することにより、長い円筒状の放
電を得ることができる。
According to the fifth aspect, by providing the metal mesh in the opening of the microwave resonant cavity, the light emitted from the microwave resonant cavity can be efficiently extracted. According to the sixth aspect, a long cylindrical discharge can be obtained by disposing the lamp through the plurality of microwave resonant cavities.

【0017】請求項7によれば、マイクロ波共振空洞体
の1つに対して1つのランプを配置することにより、高
輝度の光を発光できる。請求項8によれば、スリット幅
Lを、 (λg/2)・(n−0.5)≦L≦(λg/2)・
(m+0.5) に設定することにより、複数のマイクロ波共振空洞体を
単一のマイクロ波により同時に発光させることができ、
大面積同時照射が可能となる。
According to the seventh aspect, by arranging one lamp for one microwave resonant cavity, it is possible to emit light of high brightness. According to claim 8, the slit width L is set to (λg / 2) · (n−0.5) ≦ L ≦ (λg / 2) ·
By setting (m + 0.5), a plurality of microwave resonant cavities can be made to emit light at the same time by a single microwave,
Large area simultaneous irradiation is possible.

【0018】請求項9によれば、導波管にスタブチュー
ナを設け、このスタブチューナ又は導波管長を調整して
マイクロ波共振空洞体に導くマイクロ波の電力供給を制
御することにより、1つのマイクロ波共振空洞体への電
力供給は1つのマイクロ波発振器により行われ、大電力
によるランプ発光ができ、大面積高輝度の光を発光でき
る。
According to the ninth aspect, a stub tuner is provided in the waveguide, and the length of the stub tuner or the waveguide is adjusted to control the electric power supply of the microwave guided to the microwave resonant cavity. Electric power is supplied to the microwave resonant cavity by a single microwave oscillator, and a large amount of electric power can be emitted from a lamp to emit light with a large area and high brightness.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図1はマイクロ波放電光源装置の構成図
である。この装置は、マイクロ波放電励起KrClエキ
シマランプ(波長222nm)として用いている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a microwave discharge light source device. This device is used as a microwave discharge excitation KrCl excimer lamp (wavelength 222 nm).

【0020】4つのマイクロ波発振器10〜13は、そ
れぞれデューティ25%でパルス繰り返し周波数1kH
zのパルスマイクロ波を発振する機能を有している。こ
れらマイクロ波発振器10〜13には、各分岐の導波管
14〜17を介して共通の導波管18が連結されてい
る。
Each of the four microwave oscillators 10 to 13 has a pulse repetition frequency of 1 kHz with a duty of 25%.
It has a function of oscillating a pulsed microwave of z. A common waveguide 18 is connected to these microwave oscillators 10 to 13 via waveguides 14 to 17 of each branch.

【0021】これら導波管14〜17には、それぞれ各
アイソレータ19〜22、各スタブチューナ23〜26
が設けられている。このうち各アイソレータ19〜22
は、各マイクロ波発振器10〜13に対し、自身のマイ
クロ波発振器10〜13に向かう反射波、さらに他のマ
イクロ波発振器10〜13からの進行波から保護するた
めに配置されている。
Each of the waveguides 14 to 17 has an isolator 19 to 22 and a stub tuner 23 to 26, respectively.
Is provided. Of these, each isolator 19-22
Are arranged to protect each microwave oscillator 10 to 13 from a reflected wave traveling toward its own microwave oscillator 10 to 13 and a traveling wave from another microwave oscillator 10 to 13.

【0022】導波管18におけるE面には、3つのスリ
ット30〜32が形成されている。これらスリット30
〜32は、そのスリット幅Lが、導波管18内を進行す
るマイクロ波の管内波長をλg、整数をn、m(n≦
m)とすると、 (λg/2)・(n−0.5)≦L≦(λg/2)・(m+0.5) …(1) に形成されている。
Three slits 30 to 32 are formed on the E surface of the waveguide 18. These slits 30
˜32, the slit width L is λg for the in-tube wavelength of the microwave traveling in the waveguide 18 and n, m for integers (n ≦
m), (λg / 2) · (n−0.5) ≦ L ≦ (λg / 2) · (m + 0.5) (1).

【0023】これらスリット30〜32には、それぞれ
マイクロ波共振空洞体33〜35が接続されている。こ
れらマイクロ波共振空洞体33〜35は、円筒状に形成
され、その開口にはそれぞれ金属メッシュ36〜38が
設けられている。
Microwave resonant cavities 33 to 35 are connected to the slits 30 to 32, respectively. These microwave resonant cavities 33 to 35 are formed in a cylindrical shape, and metal meshes 36 to 38 are provided in their openings, respectively.

【0024】又、これらマイクロ波共振空洞体33〜3
5には、石英放電管39がこれらマイクロ波共振空洞体
33〜35内に連通して設けられている。この石英放電
管39は、内部にKrが1%、HClが1%、Heをバ
ッファガスとした100Torr のガスが放電発光物とし
て封入されている。
The microwave resonant cavities 33 to 3 are also provided.
In FIG. 5, a quartz discharge tube 39 is provided so as to communicate with these microwave resonant cavities 33 to 35. This quartz discharge tube 39 is filled with 100 Torr gas containing Kr of 1%, HCl of 1% and He as a buffer gas as a discharge luminescent material.

【0025】一方、制御装置40は、4つのマイクロ波
発振器10〜13のうち少なくとも1つのマイクロ波発
振器からマイクロ波を交互に発振制御する機能を有する
もので、例えば4つのマイクロ波発振器10〜13に対
して各ディレイ時間0μsec、250μsec 、500μs
ec 、750μsec を設定して交互にマイクロ波を発振
制御する機能を有している。
On the other hand, the control device 40 has a function of alternately controlling the oscillation of microwaves from at least one of the four microwave oscillators 10 to 13, and for example, the four microwave oscillators 10 to 13 are used. For each delay time 0μsec, 250μsec, 500μs
It has a function of setting ec and 750 μsec to alternately control the microwave oscillation.

【0026】又、制御装置40は、スリット30〜32
のスリット幅Lが上記式(1) を満足するように形成され
ている場合、4つのマイクロ波発振器10〜13から同
時にマイクロ波を発振制御する機能を有している。
Further, the control device 40 includes slits 30 to 32.
When the slit width L is formed so as to satisfy the above expression (1), the four microwave oscillators 10 to 13 have a function of simultaneously oscillating and controlling microwaves.

【0027】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。4つのマイクロ波発振器10〜13から
発振出力された各マイクロ波は、各導波管14〜17の
各アイソレータ19〜22、各スタブチューナ23〜2
6を通して導波管18に導かれ、この導波管18のE面
に形成された3つのスリット30〜32により3つのマ
イクロ波共振空洞体33〜35を励振する。
Next, the operation of the device configured as described above will be described. The microwaves oscillated and output from the four microwave oscillators 10 to 13 are the isolators 19 to 22 of the waveguides 14 to 17 and the stub tuners 23 to 2 respectively.
The three microwave resonance cavities 33 to 35 are excited by the three slits 30 to 32 which are guided to the waveguide 18 through 6 and formed on the E surface of the waveguide 18.

【0028】このときのマイクロ波電力により各マイク
ロ波共振空洞体33〜35は共振し、石英放電管39中
の放電発光物は、励起され放電する。この石英放電管3
9の放電により放出される光は、各金属メッシュ36〜
38を介して外部に取り出される。
The microwave resonant cavities 33 to 35 resonate by the microwave power at this time, and the discharge luminescent material in the quartz discharge tube 39 is excited and discharged. This quartz discharge tube 3
The light emitted by the discharge of 9 is
It is taken out through 38.

【0029】このようにして放出される光は、石英放電
管39が3つのマイクロ波共振空洞体33〜35を連結
して設けたので、長い円筒状となる。又、光を金属メッ
シュ36〜38を介して外部に取り出すので、発光した
光を効率よく取り出せる。
The light thus emitted has a long cylindrical shape because the quartz discharge tube 39 is provided by connecting the three microwave resonant cavities 33 to 35. Moreover, since the light is extracted to the outside through the metal meshes 36 to 38, the emitted light can be extracted efficiently.

【0030】一方、制御装置40は、4つのマイクロ波
発振器10〜13に対して各ディレイ時間0μsec 、2
50μsec 、500μsec 、750μsec を設定して交
互にマイクロ波を発振制御する。
On the other hand, the control unit 40 delays each of the four microwave oscillators 10 to 13 with a delay time of 0 μsec.
Microwave oscillation is controlled alternately by setting 50 μsec, 500 μsec, and 750 μsec.

【0031】従って、4つのマイクロ波発振器10〜1
3から順次上記ディレイ時間に従って各マイクロ波が発
振出力され、これらのマイクロ波電力により3つのマイ
クロ波共振空洞体33〜35が順次励振され、石英放電
管39中の放電発光物が励起されて放電し、各金属メッ
シュ36〜38を介して外部に光が取り出される。これ
により、輝度の高い光がほぼ連続的に取り出される。
Therefore, four microwave oscillators 10-1
Microwaves are sequentially oscillated and output from 3 in accordance with the delay time, and the three microwave resonant cavities 33 to 35 are sequentially excited by these microwave powers, and the discharge luminescent material in the quartz discharge tube 39 is excited and discharged. Then, the light is extracted to the outside through the metal meshes 36 to 38. As a result, light with high brightness is extracted almost continuously.

【0032】又、制御装置40は、スリット30〜32
のスリット幅Lが上記式(1) を満足するように形成され
ている場合、4つのマイクロ波発振器10〜13から同
時にマイクロ波を発振制御する。
Further, the control device 40 includes slits 30 to 32.
When the slit width L is formed so as to satisfy the above formula (1), the microwaves are simultaneously controlled from the four microwave oscillators 10 to 13.

【0033】これらマイクロ波発振器10〜13から同
時に各マイクロ波が発振出力されると、これらのマイク
ロ波電力により3つのマイクロ波共振空洞体33〜35
が同時に励振され、石英放電管39中の放電発光物が励
起されて放電し、各金属メッシュ36〜38を介して外
部に光が取り出される。
When microwaves are simultaneously oscillated and output from the microwave oscillators 10 to 13, three microwave resonant cavities 33 to 35 are generated by these microwave powers.
Are excited at the same time, the discharge luminescent material in the quartz discharge tube 39 is excited and discharged, and the light is extracted to the outside through the metal meshes 36 to 38.

【0034】すなわち、3つのマイクロ波共振空洞体3
3〜35を単一のマイクロ波(進行波)により同時に励
振し、発光するものとなり、これにより光を大面積で同
時照射するものとなる。
That is, the three microwave resonant cavities 3
3 to 35 are excited by a single microwave (traveling wave) at the same time to emit light, whereby light is simultaneously emitted in a large area.

【0035】一方、各スリット30〜32が上記式(1)
を満足するスリット幅Lに形成されていない場合、導波
管14〜18の導波管長と各スタブチューナ23〜26
の条件を調節する。
On the other hand, each of the slits 30 to 32 has the above formula (1).
If the slit width L is not satisfied, the waveguide lengths of the waveguides 14 to 18 and the stub tuners 23 to 26 are satisfied.
Adjust the conditions of.

【0036】これらの調節により1つのマイクロ波共振
空洞体例えば33へのマイクロ波による電力供給を1つ
のマイクロ波電源により行う事が可能となる。これによ
り、大電力による高繰り返し高輝度の発光となる。
By these adjustments, it becomes possible to supply electric power to one microwave resonance cavity body, for example 33, by microwaves by one microwave power source. As a result, high-power, high-luminance light emission with high repetition is achieved.

【0037】このように上記一実施例においては、4つ
のマイクロ波発振器10〜13により発振された各マイ
クロ波を導波管18の各スリットを通して3つのマイク
ロ波共振空洞体33〜35に入射して石英放電管39内
の放電発光物を励起し、放電・発光させるようにしたの
で、マイクロ波により石英放電管39内の放電発光物を
安定して放電・発光でき、高輝度の光を発光できる。
As described above, in the above embodiment, the microwaves oscillated by the four microwave oscillators 10 to 13 are incident on the three microwave resonant cavities 33 to 35 through the slits of the waveguide 18. Since the discharge luminescent material in the quartz discharge tube 39 is excited to discharge and emit light, the discharge luminescent material in the quartz discharge tube 39 can be stably discharged and emitted by the microwave, and high-intensity light is emitted. it can.

【0038】又、導波管18に3つのマイクロ波共振空
洞体33〜35を配置することにより、3つの光源とし
て得ることができ、従って、マイクロ波共振空洞体の配
置数を増加すれば、石英放電管39つまりランプ長を伸
ばすことができる。
Further, by arranging the three microwave resonant cavities 33 to 35 in the waveguide 18, it is possible to obtain three light sources. Therefore, if the number of arranged microwave resonant cavities is increased, The quartz discharge tube 39, that is, the lamp length can be extended.

【0039】さらに、4つのマイクロ波発振器10〜1
3からマイクロ波を交互に発振制御することにより、輝
度の高い光をほぼ連続的に取り出すことができ、かつマ
イクロ波共振空洞体33〜35を複数配置したときに予
想される各マイクロ波共振空洞体33〜35からの光強
度差を補正することができる。
Furthermore, four microwave oscillators 10-1
By alternately oscillating and controlling the microwaves from 3, the high-luminance light can be taken out almost continuously, and each microwave resonance cavity expected when a plurality of microwave resonance cavity bodies 33 to 35 are arranged. The difference in light intensity from the bodies 33 to 35 can be corrected.

【0040】又、1つのスリット30〜32に対して1
つのマイクロ波共振空洞体33〜35を接続することに
より、マイクロ波の共振モードの選択性を向上できる。
さらに、スリット幅Lを上記式(1) を満足するように設
定することにより、3つのマイクロ波共振空洞体33〜
35を単一のマイクロ波により同時に発光させることが
でき、高輝度で大面積同時照射が可能となる。
One for each slit 30 to 32.
By connecting the three microwave resonance cavities 33 to 35, the selectivity of the resonance mode of the microwave can be improved.
Further, by setting the slit width L so as to satisfy the above expression (1), the three microwave resonant cavities 33 to 33-
35 can be simultaneously made to emit light by a single microwave, and high-intensity large-area simultaneous irradiation becomes possible.

【0041】一方、スリット幅Lが上記式(1) を満足し
ない場合、スタブチューナ23〜26や導波管長を調整
してマイクロ波共振空洞体33〜35に導くマイクロ波
の電力供給を制御することにより、1つのマイクロ波共
振空洞体への電力供給は1つのマイクロ波発振器により
行われ、大電力によるランプ発光ができ、大面積高輝度
の光を発光できる。
On the other hand, when the slit width L does not satisfy the above equation (1), the stub tuners 23 to 26 and the waveguide length are adjusted to control the power supply of microwaves guided to the microwave resonant cavities 33 to 35. As a result, electric power is supplied to one microwave resonance cavity body by one microwave oscillator, and the lamp can be emitted by a large amount of electric power and a large area and high brightness light can be emitted.

【0042】しかるに、スリット幅L、導波管長、スタ
ブチューナ23〜26の条件を変更することにより、3
つのマイクロ波共振空洞体による同時高輝度発光、高繰
り返し高輝度の発光ができる。
However, by changing the conditions of the slit width L, the waveguide length, and the stub tuners 23 to 26,
Simultaneous high-intensity light emission and high-repetition high-intensity light emission can be performed by two microwave resonant cavities.

【0043】又、各導波管14〜17にそれぞれ各アイ
ソレータ19〜22を設けてあるので、各マイクロ波発
振器10〜13内にあるマグネトロンに向かって進行す
る反射は又は別のマイクロ波発振器10〜13から発振
された進行波により影響をなくして各マイクロ波発振器
10〜13を保護でき、これらの装置寿命を長くでき
る。
Further, since the respective waveguides 14 to 17 are provided with the respective isolators 19 to 22, respectively, the reflection traveling toward the magnetron in each of the microwave oscillators 10 to 13 or another microwave oscillator 10 is provided. The microwaves 10 to 13 can be protected by eliminating the influence of the traveling waves oscillated from 13 to 13 and the life of these devices can be extended.

【0044】なお、本発明は、上記一実施例に限定され
るものでなく次の通り変形してもよい。例えば、ランプ
として石英放電管39は封じ切りのものを用いたが、こ
のランプは放電発光物を循環又は流し捨ての方式を採用
してもよく、このようなランプであれば、その発光寿命
を1000h程度にさらに長くできる。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but may be modified as follows. For example, although the quartz discharge tube 39 used is a closed lamp as the lamp, this lamp may adopt a method of circulating or discharging the discharged luminescent material. It can be extended to about 1000 hours.

【0045】又、放電発光物は、KrClエキシマラン
プに限らず、KrF、CO2 や、又Xe、Kr、He、
Ar、F、Hg等を含むガスを用いてもよい。又、石英
放電管等のランプは、図3に示すように各マイクロ波共
振空洞体55〜59間を連通せずに、例えば図3に示す
ように各マイクロ波共振空洞体55、56に一方のラン
プ60を連通させ、各マイクロ波共振空洞体57〜59
に他方のランプ61を連通させる分割型のランプの構成
としてもよい。このような構成でも上記一実施例と同様
な効果を奏することができる。
The discharge luminescent material is not limited to the KrCl excimer lamp, but KrF, CO 2 or Xe, Kr, He,
A gas containing Ar, F, Hg or the like may be used. Further, a lamp such as a quartz discharge tube does not communicate between the microwave resonant cavities 55 to 59 as shown in FIG. 3, but is connected to the microwave resonant cavities 55 and 56 as shown in FIG. Of the microwave resonant cavities 57 to 59.
Alternatively, the other lamp 61 may be communicated with the split lamp. Even with such a configuration, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.

【0046】さらに石英放電管等のランプは、図4に示
すように各マイクロ波共振空洞体62〜64に対して各
1つのランプ65〜67をそれぞれ設ける分割型のラン
プの構成としてもよい。
Further, the lamp such as a quartz discharge tube may be of a split type lamp in which one lamp 65 to 67 is provided for each microwave resonant cavity 62 to 64 as shown in FIG.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、安
定した放電・発光ができるマイクロ波放電光源装置を提
供できる。又、本発明によれば、安定した放電・発光に
より高輝度の照射ができるマイクロ波放電光源装置を提
供できる。又、本発明によれば、安定した放電・発光に
より大面積高輝度の照射ができるマイクロ波放電光源装
置を提供できる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a microwave discharge light source device capable of stable discharge and light emission. Further, according to the present invention, it is possible to provide a microwave discharge light source device capable of high-intensity irradiation by stable discharge / light emission. Further, according to the present invention, it is possible to provide a microwave discharge light source device capable of irradiating a large area and high brightness by stable discharge and light emission.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係わるマイクロ波放電光源装置の一実
施例を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a microwave discharge light source device according to the present invention.

【図2】導波管のE面及びH面を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an E surface and an H surface of a waveguide.

【図3】マイクロ波共振空洞体に対するランプの配置例
を示す構成図。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an arrangement example of lamps with respect to a microwave resonant cavity.

【図4】マイクロ波共振空洞体に対するランプの配置例
を示す構成図。
FIG. 4 is a configuration diagram showing an arrangement example of lamps with respect to a microwave resonant cavity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10〜13…マイクロ波発振器、14〜18…導波管、
19〜22…アイソレータ、23〜26…スタブチュー
ナ、30〜32…スリット、33〜35…マイクロ波共
振空洞体、36〜38…金属メッシュ、39…石英放電
管、40…制御装置。
10 to 13 ... Microwave oscillator, 14 to 18 ... Waveguide,
19-22 ... Isolator, 23-26 ... Stub tuner, 30-32 ... Slit, 33-35 ... Microwave resonance cavity body, 36-38 ... Metal mesh, 39 ... Quartz discharge tube, 40 ... Control device.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マイクロ波を発振する複数のマイクロ波
発振器と、 これらマイクロ波発振器を相互に接続してこれらマイク
ロ波発振器により発振された各マイクロ波を導く導波管
と、 この導波管におけるE面に形成された少なくとも1つの
スリットと、 これらスリットごとに設けられた複数のマイクロ波共振
空洞体と、 これらマイクロ波共振空洞体に設けられ、前記導波管よ
り導かれた前記マイクロ波の励起により放電発光する放
電発光物質が封入されたランプと、を具備したことを特
徴とするマイクロ波放電光源装置。
1. A plurality of microwave oscillators for oscillating microwaves, a waveguide for connecting the microwave oscillators to each other to guide the microwaves oscillated by the microwave oscillators, and a waveguide in the waveguide. At least one slit formed on the E-plane, a plurality of microwave resonant cavities provided for each slit, and a plurality of microwave resonant cavities provided in these microwave resonant cavities and guided by the waveguide. A microwave discharge light source device comprising: a lamp in which a discharge luminescent substance that discharges and emits light when excited is enclosed.
【請求項2】 複数のマイクロ波発振器のうち少なくと
も1つのマイクロ波発振器からマイクロ波を交互に発振
制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項1記
載のマイクロ波放電光源装置。
2. The microwave discharge light source device according to claim 1, further comprising control means for alternately controlling oscillation of microwaves from at least one microwave oscillator of the plurality of microwave oscillators.
【請求項3】 複数のマイクロ波発振器を同時に発振さ
せる制御手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の
マイクロ波放電光源装置。
3. The microwave discharge light source device according to claim 1, further comprising control means for simultaneously oscillating a plurality of microwave oscillators.
【請求項4】 1つのマイクロ波共振空洞体に対して少
なくとも1つのスリットが接続されたことを特徴とする
請求項1、2又は3記載のマイクロ波放電光源装置。
4. The microwave discharge light source device according to claim 1, wherein at least one slit is connected to one microwave resonance cavity body.
【請求項5】 マイクロ波共振空洞体の一部には金属メ
ッシュが設けられていることを特徴とする請求項1、2
又は3記載のマイクロ波放電光源装置。
5. The metal mesh is provided on a part of the microwave resonant cavity body, as claimed in claim 1.
Alternatively, the microwave discharge light source device according to item 3.
【請求項6】 ランプは、複数のマイクロ波共振空洞体
内に連通して配置されたことを特徴とする請求項1、2
又は3記載のマイクロ波放電光源装置。
6. The lamp according to claim 1, wherein the lamp is arranged in communication with a plurality of microwave resonant cavities.
Alternatively, the microwave discharge light source device according to item 3.
【請求項7】 マイクロ波共振空洞体の1つに対して1
つのランプを配置したことを特徴とする請求項1、2又
は3記載のマイクロ波放電光源装置。
7. One for each microwave resonant cavity.
The microwave discharge light source device according to claim 1, 2 or 3, wherein two lamps are arranged.
【請求項8】 スリット幅Lは、導波管内を進行するマ
イクロ波の管内波長をλg、整数をn、m(n≦m)と
すると、 (λg/2)・(n−0.5)≦L≦(λg/2)・
(m+0.5) に設定されたことを特徴とする請求項1、2又は3記載
のマイクロ波放電光源装置。
8. The slit width L is (λg / 2) · (n−0.5), where λg is the in-tube wavelength of the microwave traveling in the waveguide and n and m are integers (n ≦ m). ≦ L ≦ (λg / 2) ・
The microwave discharge light source device according to claim 1, 2 or 3, wherein (m + 0.5) is set.
【請求項9】 導波管にスタブチューナを設け、このス
タブチューナ又は導波管長を調整してマイクロ波共振空
洞体に導くマイクロ波の電力供給を制御することを特徴
とする請求項1、2又は3記載のマイクロ波放電光源装
置。
9. The waveguide is provided with a stub tuner, and the length of the stub tuner or the waveguide is adjusted to control the power supply of microwaves guided to the microwave resonant cavity. Alternatively, the microwave discharge light source device according to item 3.
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