JPH08267057A - 紫外線照射装置 - Google Patents

紫外線照射装置

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JPH08267057A
JPH08267057A JP7140695A JP7140695A JPH08267057A JP H08267057 A JPH08267057 A JP H08267057A JP 7140695 A JP7140695 A JP 7140695A JP 7140695 A JP7140695 A JP 7140695A JP H08267057 A JPH08267057 A JP H08267057A
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JP
Japan
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gas
container
vacuum chamber
supply means
closed container
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JP7140695A
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Tatsuo Hara
龍雄 原
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Shinko Pantec Co Ltd
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Shinko Pantec Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 迅速に紫外線の波長を変更するとともに、被
処理物の交換を迅速になしうる紫外線照射装置の提供。 【構成】 円筒状の密閉容器3と、該密閉容器3の中央
部に同軸状に配設された被処理水容器4を装着するため
の円筒状ガラス壁11によって画された真空室2と、該
真空室2内に着脱自在に装着された被処理水容器4と、
密閉容器3内における前記真空室2の周囲である放電空
間6にほぼ等間隔に装着された四対の電極5と、放電空
間6および真空室2を掃気するための真空ポンプ31、
32と、複数種類のガスボンベ24、25と該ガスボン
ベから密閉容器3までのガス供給配管26に介装された
切替え装置30とから構成されたガス供給手段とを備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は波長切替え式紫外線照射
装置に関する。さらに詳しくは、原子力発電所の一次冷
却水または半導体製造用超純水等に対して紫外線を照射
することにより、水中の有機物を分解、除去するTOC
分解の他、種々の水処理装置または固体や気体の被処理
物に対する各種処理用に用いられる波長切替え式紫外線
照射装置に関する。とくに、種々の被処理物を取り替え
つつ異なる波長の紫外線を照射してその処理効果を調査
研究するのに好適な波長切替え式紫外線照射装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】紫外
線を照射する目的や被照射物は様々である。また、学術
分野や産業界において、ある特定の被処理物に対しても
所望の効果をより効率的に奏しうるのはいかなる波長の
紫外線によるかを調査したい場合も存在する。
【0003】しかし、従来のエキシマ紫外線照射装置
は、ある一定の目的のためだけの構成しか備えておら
ず、封入ガスにしてもとくに多種のものを備えたりはし
ていない。したがって、たとえばかかる紫外線照射装置
を他の目的、または他の被処理物に適用しようとすれ
ば、紫外線の波長を変更するために新たに異なる封入ガ
スを準備し、波長変更のために装置の構造変更まで余儀
なくされることが多い。さらに、封入ガスが劣化して所
望の波長の紫外線強度が低下するため封入ガスの循環や
更新が必要となる。そして、実際に波長を急きょ変更し
て連続的に光化学反応を起こしたい場合(たとえば、波
長193nmの紫外線照射を30分継続直後に波長17
2nmの紫外線照射を30分継続させる場合等)がある
が、かかる要求に対応しえない。
【0004】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたものであり、とくに複雑な構成を必要とせずに封入
ガスを迅速に交換して紫外線の波長を変更しうる紫外線
照射装置を提供するとともに、被処理物の交換を迅速に
なしうる紫外線照射装置を提供することをも目的として
いる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第一態様に係る
紫外線照射装置は、密閉容器と、該密閉容器内に装着さ
れた少なくとも一対の電極と、密閉容器に封入ガスを供
給するためのガス供給手段と、密閉容器内部から封入ガ
スを掃気するための排気手段とからなり、前記ガス供給
手段が複数種類のガス容器と該ガス容器から密閉容器ま
でのガス通路に介装された切替え装置および圧送手段と
から構成されている。
【0006】本発明の第二態様に係る紫外線照射装置
は、放電エネルギによって紫外線を発光するエキシマ化
して紫外線を発光しうるガスが封入された密閉容器と、
該密閉容器内に装着された少なくとも一対の電極と、密
閉容器内に着脱自在に装着された被処理物装入用のガラ
ス容器と、密閉容器内に該ガラス容器を装着するための
ガラス壁によって画された真空室とを備えている。
【0007】この第二態様の紫外線照射装置において、
前記密閉容器の中央部に筒状の前記真空室を設け、該真
空室の周囲に少なくとも一対の電極を配設し、真空室に
真空ポンプを接続し、真空室に同軸状に前記被処理物装
入用のガラス容器を真空室への装入口にシール部材を介
して装着するのが、被処理物の交換がより容易になると
ともに、紫外線の照射効率が向上する点で好ましい。
【0008】また、第二態様の紫外線照射装置におい
て、密閉容器に封入ガスを供給するためのガス供給手段
と、密閉容器内部から封入ガスを掃気するための排気手
段とを備えており、前記ガス供給手段を複数種類のガス
容器と該ガス容器から密閉容器までのガス通路に介装さ
れた切替え装置および圧送手段とから構成するのが、紫
外線の波長変更および被処理物の交換が同時に容易に行
うことができる点で好ましい。
【0009】前記第一および第二の態様の紫外線照射装
置において、前記電極の表面にグラスライニング層を形
成するのが、無声放電やコロナ放電がアーク放電に移行
するのを防止するために、剥離のおそれの少ない保護層
を形成しうる点で好ましく、また、電極を中空にし、該
電極の空洞に冷却剤を供給し且つ排出するための冷却剤
供給手段を装備するのが、放電によって加熱される電極
の損傷を防止し且つ電極を冷却するによって放電効率を
向上せしめうる点で好ましい。
【0010】前記第一および第二の態様の紫外線照射装
置のうちで排気手段を備えたものにあっては、この排気
手段に真空ポンプを装備するのが紫外線照射効率の向上
および迅速な紫外線波長変更を行いうる点で好ましく、
また、前記ガス供給手段に密閉容器内部の封入ガスを掃
気するための不活性ガス供給手段を装備するのが正確な
紫外線波長変更を行うことができる点で好ましい。
【0011】さらに、前記第一および第二の態様の紫外
線照射装置において、前記密閉容器内部の封入ガスを掃
気するための不活性ガス供給手段と、封入ガス自動切替
え装置とを配備し、該封入ガス自動切替え装置を、所望
の封入ガスへの切替え操作によって、前記排気手段に作
動信号を発信し、その所定時間後に排気手段に停止信号
を発信し、ついで不活性ガス供給手段に作動信号を発信
するとともに不活性ガス供給手段に停止信号を発信し、
ついで再度排気手段に作動信号を発信し、ついで切替え
装置にガス通路を所望のガス容器に切り換える信号を発
信するとともに排気手段に停止信号を発信するように構
成するのが、より迅速な紫外線波長変更を行うことがで
きる点で好ましい。
【0012】
【作用】本発明の第一態様に係る紫外線照射装置によれ
ば、その切替え装置によってガス通路を所望のガス容器
に連通するように切り換えれば、密閉容器内での電極間
放電によっていとも簡単に所望の波長の紫外線を発光さ
せることができる。
【0013】また、本発明の第二態様に係る紫外線照射
装置によれば、所望の被処理物が装入された被処理物装
入用ガラス容器を、すでに装着されていた他の被処理物
のガラス容器と交換することにより、容易に所望の被処
理物に交換することができる。なお、その場合、封入ガ
スとは真空室を画するガラス壁によって隔てられている
ため、封入ガスの散逸は防止される。
【0014】
【実施例】つぎに、添付の図面を参照しつつ本発明の紫
外線照射装置の実施例を説明する。
【0015】図1は本発明の紫外線照射装置の一実施例
を示す説明図、図2は図1のA−A線断面図である。
【0016】図1に示されているのは紫外線照射装置1
であって、その中央部に円筒状の真空室2が同軸状に配
設された円筒状の密閉容器3と、前記真空室2内に同軸
状に装着された円筒状の被処理水容器4と、この被処理
水容器4の周囲に均一間隔で配設された四対の電極5
(図2参照)とから構成されている。密閉容器3内にお
ける真空室2の外側は封入ガスが充満する放電空間6で
ある。各対の電極5間には高周波高圧電源7が接続され
ており(図2も併せて参照)、通電によって各電極5間
に放電が生じるようにされている。
【0017】本実施例では電極5は四対装備されている
が、本発明では四対に限定されることはなく、被処理水
の量等に応じて三対以下、または五対以上備えてもよ
い。図示のごとく、電極5の外表面にはグラスライニン
グ8が施されている。正常なコロナ放電や無声放電を生
ぜしめ、アーク放電への移行を防止するためである。か
かる目的からして、剥離、破損のおそれがきわめて少な
い点でグラスライニングが最適である。
【0018】さらに、図示のごとく、前記電極5は中空
にされており、その内部空洞5aに冷却剤が流れるよう
に冷却剤供給配管9と冷却剤排出配管10とが配設され
ている。これは、放電によって加えられたエネルギによ
る電極の加熱を抑制して損傷を防止し、また、電極を冷
却するによって放電効率を向上せしめるためである。
【0019】冷却剤としては、冷水やエチレングリコー
ル等の公知のものが用いられる。
【0020】真空室2を画する壁11および被処理水容
器4は合成石英ガラスまたはCaF2 等、紫外線ランプ
の窓材として公知の材料から構成されている。放電空間
6の内面には紫外線の照射効率の低下を防止する目的か
ら、紫外線を反射するように反射被膜12が形成されて
いる。なお、放電空間6の内面に直接反射被膜を形成す
ることに限定されることはなく、たとえば、放電空間6
の内面に沿って反射板を設置してもよい。この反射被膜
12(または反射板)は紫外線を望ましくは全反射する
ような、たとえば、金属材料の全面にアルミニウムを蒸
着したものや、金属材料の表面を研磨仕上げしたもの、
また、研磨後に高温酸化処理し、さらに酸液によってウ
ェットエッチング処理したもの、反射面に誘電体多層膜
をコーティングした反射鏡またはガラス部分が合成石英
ガラスである鏡を使用することができる。
【0021】被処理水容器4は、本体4aとこの本体4
aに溶着によって一体化された蓋部4bとから構成され
ている。本実施例では本体4aと蓋部4bとは同一材質
である。そして被処理水容器4は、その蓋部4bと密閉
容器3の上端壁3aとの間にシール部材13を介在させ
た状態で、着脱自在となるように押さえ部材14によっ
て密閉容器3に装着されている。また、前記蓋部4bに
は、被処理水Waを被処理水容器4内に注入するための
注水ノズル15と、処理済水Wbを被処理水容器4から
取出すための取出ノズル16とが溶着によって一体化さ
れている。本実施例ではこれらノズル15、16も本体
4aおよび蓋部4bと同一材質としているが、同一材質
に限定されることはない。
【0022】注水ノズル15には原水タンク17から給
水配管18が施されており、この給水配管18には給水
ポンプ19が配備されている。一方、取出ノズル16か
らは処理済水タンク20までは取出配管21が施されお
り、配管途中に取出ポンプ22が配備されている。さら
に、取出配管21の途中には処理済水Wbの水質分析計
23が接続されている。なお、前記両ノズル15、16
はとくに蓋部4bに一体化することに限定されず、たと
えば、シール部材を介して蓋部4bに着脱自在に装着す
るようにしてもよい。
【0023】前記密閉容器3には希ガスボンベ24とハ
ロゲンガスボンベ25とがガス供給配管26によって接
続されており、また、窒素ガスボンベ27がガスパージ
配管28によって接続されている。一方、真空室2には
そこを透過する紫外線の量を検出するための光量計29
が設置されている。ガス供給配管26には切替え装置3
0が配設されており、密閉容器3へ希ガスまたはハロゲ
ンガスのいずれかを自在に切り換えて注入しうるように
されている。希ガスボンベ24にはキセノン、アルゴ
ン、クリプトン等の希ガスのうちのいずれか、またはそ
れらの混合ガスが充填されており、ハロゲンガスボンベ
25にはフッ素またはヨウ素等のハロゲンガスのうちの
いずれか、またそれらの混合ガスが充填されている。
【0024】真空室2と密閉容器3の放電空間6とに
は、それぞれを真空にするための第一真空ポンプ31と
第二真空ポンプ32とが接続されている。
【0025】各配管9、10、26、28における必要
部位には止め弁33が配設されている。
【0026】なお、本実施例ではその密閉容器が円筒状
に形成されているが、本発明ではとくに円筒状に限定さ
れることはない。たとえば、角筒状や球状等にすること
もできる。また、本実施例では二種類の封入ガスボンベ
しか装備していないが、本発明ではとくにこれらの組み
合わせのみに限定されることはなく、他の希ガス、ハロ
ゲンガスまたは両者の混合ガス等、放電エネルギによっ
て紫外線を発光しうる任意のガスのボンベを三種類以上
備えることはもちろん可能である。さらに、ガスを一種
類ごとに密閉容器3に封入する以外に、たとえば二種類
以上の(二本以上のボンベから)ガスを密閉容器3に送
り込んで混合ガスとすることも容易である。
【0027】つぎに、叙上のごとく構成された紫外線照
射装置1の作動を図1を参照しながら説明する。
【0028】まず、密閉容器3内に希ガスボンベ24か
らたとえばキセノンガスを充填し、原水タンク17から
被処理水容器4に被処理水Waを送り込む。そうしなが
ら、電極5間に電位差を形成して放電を生ぜしめれば、
密閉容器3の放電空間6内のキセノンガス雰囲気中に波
長が172nmの紫外線が発光される。この紫外線が被
処理水Waに照射される。
【0029】つぎに、たとえば被処理物を交換し且つ紫
外線の波長を変更する場合の作動の一例を説明する。
【0030】(1) まず密閉容器3の上端壁3aを取
り外して現在の被処理水容器4を抜き取る。ついで異な
る被処理水が循環する配管に接続された他の被処理水容
器を真空室2に装着し、上端壁3aを取り付ける。
【0031】(2) ついで第一真空ポンプ31を作動
させて真空室2内をたとえば10-6トル以下の真空にす
る。
【0032】(3) 一方、第二真空ポンプ32を作動
させて放電空間6内の既存のキセノンガスを排気する。
一旦第二真空ポンプ32を停止させて放電空間6内に窒
素ガスを充填し、再度第二真空ポンプ32を作動させて
放電空間6内のガスを排気することによってほぼ完全に
キセノンガスを排気できる。
【0033】(4) 前記第二真空ポンプ32を停止す
るとともに、切替え装置30によってガス供給配管26
の密閉容器3への連通を希ガスボンベ24からハロゲン
ガスボンベ25へ切り換える。
【0034】(5) そして、ハロゲンガスボンベ25
からたとえばArFガスを密閉容器3に供給して放電さ
せれば、波長が193nmの紫外線が新たな被処理水に
照射される。
【0035】なお、本手順は一例であって、必要に応じ
て前記工程(1)と(2)、(3)、(4)とを同時に
行ってもよく、また、(2)と(3)、(4)とを同時
に行ってもよい等、様々な方法が考えられる。
【0036】さらに、図示していない波長変更装置を設
置し、この波長変更装置によって所望の波長を指定すれ
ば、各真空ポンプ31、32、止め弁33、切替え装置
30に作動信号および停止信号が送られ、放電空間6の
真空引き、窒素ガスの充填、封入ガスボンベの切替えお
よび封入ガスの放電空間6への充填等の各動作を所定時
間間隔で自動的に行えるようにすることは公知技術によ
って可能である。
【0037】本実施例では水処理のための紫外線照射装
置を説明したが、本発明の紫外線照射装置は固体や気体
の被処理物に対する各種処理用にも適用しうることは明
らかである。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、複雑な構成を必要とせ
ずに封入ガスを迅速且つ自動的に交換して紫外線の波長
を変更することができる。さらに、被処理物の交換も迅
速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の紫外線照射装置の一実施例を示す説明
図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【符号の説明】
1・・・紫外線照射装置 2・・・真空室 3・・・密閉容器 4・・・被処理水容器 5・・・電極 6・・・放電空間 24・・・希ガスボンベ 25・・・ハロゲンガスボンベ 27・・・窒素ガスボンベ 30・・・切替え装置

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉容器と、該密閉容器内に装着された
    少なくとも一対の電極と、密閉容器に封入ガスを供給す
    るためのガス供給手段と、密閉容器内部から封入ガスを
    掃気するための排気手段とからなり、前記ガス供給手段
    が複数種類のガス容器と該ガス容器から密閉容器までの
    ガス通路に介装された切替え装置および圧送手段とから
    構成されてなる紫外線照射装置。
  2. 【請求項2】 放電エネルギによってエキシマ化して紫
    外線を発光しうるガスが封入された密閉容器と、該密閉
    容器内に装着された少なくとも一対の電極と、密閉容器
    内に着脱自在に装着された被処理物装入用のガラス容器
    と、密閉容器内に該ガラス容器を装着するためのガラス
    壁によって画された真空室とを備えてなる紫外線照射装
    置。
  3. 【請求項3】 前記密閉容器の中央部に筒状の前記真空
    室が設けられており、該真空室の周囲に少なくとも一対
    の電極が配設されており、真空室に真空ポンプが接続さ
    れており、真空室に同軸状に前記被処理物装入用のガラ
    ス容器が真空室への装入口にシール部材を介して装着さ
    れてなる請求項2記載の紫外線照射装置。
  4. 【請求項4】 密閉容器に封入ガスを供給するためのガ
    ス供給手段と、密閉容器内部から封入ガスを掃気するた
    めの排気手段とを備えており、前記ガス供給手段が複数
    種類のガス容器と該ガス容器から密閉容器までのガス通
    路に介装された切替え装置および圧送手段とから構成さ
    れてなる請求項2記載の紫外線照射装置。
  5. 【請求項5】 前記電極の表面にグラスライニング層が
    形成されてなる請求項1または2記載の紫外線照射装
    置。
  6. 【請求項6】 前記電極が中空にされており、該電極の
    空洞に冷却剤を供給し且つ排出するための冷却剤供給手
    段が装備されてなる請求項1または2記載の紫外線照射
    装置。
  7. 【請求項7】 前記排気手段が真空ポンプを有してなる
    請求項1または4記載の紫外線照射装置。
  8. 【請求項8】 前記ガス供給手段が密閉容器内部の封入
    ガスを掃気するための不活性ガス供給手段を備えてなる
    請求項1または4記載の紫外線照射装置。
  9. 【請求項9】 前記密閉容器内部の封入ガスを掃気する
    ための不活性ガス供給手段と、封入ガス自動切替え装置
    とを備えており、該封入ガス自動切替え装置が、所望の
    封入ガスへの切替え操作によって、前記排気手段に作動
    信号を発信し、その所定時間後に排気手段に停止信号を
    発信し、ついで不活性ガス供給手段に作動信号を発信
    し、ついで再度排気手段に作動信号を発信するとともに
    不活性ガス供給手段に停止信号を発信し、ついで切替え
    装置にガス通路を所望のガス容器に切り換える信号を発
    信するとともに排気手段に停止信号を発信するように構
    成されてなる請求項1または4記載の紫外線照射装置。
JP7140695A 1995-03-29 1995-03-29 紫外線照射装置 Pending JPH08267057A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010082250A1 (ja) * 2009-01-13 2010-07-22 パナソニック株式会社 半導体装置及びその製造方法
DE102010042670A1 (de) * 2010-10-20 2012-04-26 Umex Gmbh Dresden Vorrichtung zur UV-Bestrahlung

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