JPH11329365A - エキシマランプおよびエキシマ発光装置 - Google Patents
エキシマランプおよびエキシマ発光装置Info
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- JPH11329365A JPH11329365A JP10127195A JP12719598A JPH11329365A JP H11329365 A JPH11329365 A JP H11329365A JP 10127195 A JP10127195 A JP 10127195A JP 12719598 A JP12719598 A JP 12719598A JP H11329365 A JPH11329365 A JP H11329365A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単且つ安全な方法で内部管を冷却すること
ができるエキシマランプおよびかかるエキシマランプを
用いたエキシマ発光装置を提供する。 【解決手段】 光透過性に優れた誘電体からなる放電容
器２と、放電容器２の内側に配置された内部管３と、放
電容器２の外側に配置された外部電極４と、内部管３の
内側に配置された内部電極５と、放電容器２内に充填さ
れた放電用の封入ガス６とを備え、外部電極２と内部電
極５との間に高周波電圧が印加されることによってエキ
シマが形成されるエキシマランプ１であって、内部管３
を、内部管３内に導入される窒素ガス７によって冷却す
ることにより、上記課題を解決する。特に効率よく冷却
するために、内部管３の内径ｄと内部電極５の外径Ｄと
の比（ｄ／Ｄ）を１．１以上３．０以下とし、内部電極
５の長さＬと内部電極５の外径との比（Ｌ／Ｄ）を１０
以上３０未満とすることが好ましい。
ができるエキシマランプおよびかかるエキシマランプを
用いたエキシマ発光装置を提供する。 【解決手段】 光透過性に優れた誘電体からなる放電容
器２と、放電容器２の内側に配置された内部管３と、放
電容器２の外側に配置された外部電極４と、内部管３の
内側に配置された内部電極５と、放電容器２内に充填さ
れた放電用の封入ガス６とを備え、外部電極２と内部電
極５との間に高周波電圧が印加されることによってエキ
シマが形成されるエキシマランプ１であって、内部管３
を、内部管３内に導入される窒素ガス７によって冷却す
ることにより、上記課題を解決する。特に効率よく冷却
するために、内部管３の内径ｄと内部電極５の外径Ｄと
の比（ｄ／Ｄ）を１．１以上３．０以下とし、内部電極
５の長さＬと内部電極５の外径との比（Ｌ／Ｄ）を１０
以上３０未満とすることが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エキシマランプお
よびかかるエキシマランプを用いたエキシマ発光装置に
関する。
よびかかるエキシマランプを用いたエキシマ発光装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】エキシマランプは、通常、誘電体バリア
放電ランプといわれ、光化学反応用の紫外線光源として
使用される放電ランプの一種である。エキシマランプか
ら発生する紫外線（以下「エキシマ光」という。）は、
エキシマランプ内に充填される放電用の封入ガスの種類
によって１７２ｎｍ、２２２ｎｍ、３０８ｎｍ等の波長
で発光する。これらの波長のエキシマ光のうち、１７２
ｎｍの波長のエキシマ光は、シリコンウエハー等の素子
にダメージを与えないこと、低温で処理できること、凹
凸部や基板の隅部まで洗浄が可能なこと等の多くの利点
によって、半導体製造工程でのシリコンウエハーの精密
洗浄に好ましく適用されている。また、２２２ｎｍの波
長のエキシマ光は、塩素系有機化合物の分解に好ましく
適用されている。
放電ランプといわれ、光化学反応用の紫外線光源として
使用される放電ランプの一種である。エキシマランプか
ら発生する紫外線（以下「エキシマ光」という。）は、
エキシマランプ内に充填される放電用の封入ガスの種類
によって１７２ｎｍ、２２２ｎｍ、３０８ｎｍ等の波長
で発光する。これらの波長のエキシマ光のうち、１７２
ｎｍの波長のエキシマ光は、シリコンウエハー等の素子
にダメージを与えないこと、低温で処理できること、凹
凸部や基板の隅部まで洗浄が可能なこと等の多くの利点
によって、半導体製造工程でのシリコンウエハーの精密
洗浄に好ましく適用されている。また、２２２ｎｍの波
長のエキシマ光は、塩素系有機化合物の分解に好ましく
適用されている。
【０００３】こうしたエキシマランプは、通常、放電用
ガスが封入された誘電体容器と、その誘電体容器に電圧
を印加するための外部電極および内部電極とによって構
成される。このエキシマランプの外部電極と内部電極と
の間に電圧を印加することによって、封入ガスの分子が
励起状態となり、この励起状態の分子が他の分子と会合
してエキシマが形成され、このエキシマが基底状態に移
行する際にエキシマ光が発生する。
ガスが封入された誘電体容器と、その誘電体容器に電圧
を印加するための外部電極および内部電極とによって構
成される。このエキシマランプの外部電極と内部電極と
の間に電圧を印加することによって、封入ガスの分子が
励起状態となり、この励起状態の分子が他の分子と会合
してエキシマが形成され、このエキシマが基底状態に移
行する際にエキシマ光が発生する。
【０００４】エキシマランプの誘電体容器は、紫外線の
透過率に優れる石英管が一般に使用されている。石英管
は、紫外線、特に真空紫外線が照射され且つ熱が加わる
ことによって徐々に劣化していく傾向があるので、エキ
シマランプ自体の熱の発生を抑制したり、石英管を冷却
したりする等の手段によって、石英管の劣化を少しでも
防止する試みがなされている。
透過率に優れる石英管が一般に使用されている。石英管
は、紫外線、特に真空紫外線が照射され且つ熱が加わる
ことによって徐々に劣化していく傾向があるので、エキ
シマランプ自体の熱の発生を抑制したり、石英管を冷却
したりする等の手段によって、石英管の劣化を少しでも
防止する試みがなされている。
【０００５】エキシマランプ自体の熱の発生を抑制する
手段として、本出願人は、本出願に先立ち、外部電極と
内部電極との間に高周波電圧を印加することによって、
印加エネルギーをエキシマ光に効率的に変換させて発光
効率を向上させ、熱エネルギーへの変換を抑制して、結
果的にエキシマランプ自体の熱の発生を抑制したエキシ
マランプおよびエキシマ発光装置を提案した（未公開出
願）。一方、石英管を冷却する手段としては、水を循環
させて石英管を冷却させたり、水を循環させた冷却部材
にエキシマランプを接触させて石英管を冷却することが
従来から知られている。
手段として、本出願人は、本出願に先立ち、外部電極と
内部電極との間に高周波電圧を印加することによって、
印加エネルギーをエキシマ光に効率的に変換させて発光
効率を向上させ、熱エネルギーへの変換を抑制して、結
果的にエキシマランプ自体の熱の発生を抑制したエキシ
マランプおよびエキシマ発光装置を提案した（未公開出
願）。一方、石英管を冷却する手段としては、水を循環
させて石英管を冷却させたり、水を循環させた冷却部材
にエキシマランプを接触させて石英管を冷却することが
従来から知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、エキシマランプ自体の熱の発生を抑制したエキ
シマランプおよびエキシマ発光装置であっても、発熱を
より一層抑制して石英管の劣化を防止することが望まし
い。特に、放電容器の内側に内部管を備えたエキシマラ
ンプの場合は、内部管を簡単に且つ効率よく冷却するこ
とがなされておらず、放電容器に比べて内部管の劣化の
度合いが早くなるという傾向があった。そのため、エキ
シマランプ全体としての寿命が短くなる傾向があった。
また、水循環による冷却は、冷却装置の大型化、結露、
漏れ等が起こるおそれがあり、好ましいものではなかっ
た。
ように、エキシマランプ自体の熱の発生を抑制したエキ
シマランプおよびエキシマ発光装置であっても、発熱を
より一層抑制して石英管の劣化を防止することが望まし
い。特に、放電容器の内側に内部管を備えたエキシマラ
ンプの場合は、内部管を簡単に且つ効率よく冷却するこ
とがなされておらず、放電容器に比べて内部管の劣化の
度合いが早くなるという傾向があった。そのため、エキ
シマランプ全体としての寿命が短くなる傾向があった。
また、水循環による冷却は、冷却装置の大型化、結露、
漏れ等が起こるおそれがあり、好ましいものではなかっ
た。
【０００７】本発明の目的は、簡単且つ安全な方法で内
部管を冷却することができるエキシマランプおよびかか
るエキシマランプを用いたエキシマ発光装置を提供する
ことにある。
部管を冷却することができるエキシマランプおよびかか
るエキシマランプを用いたエキシマ発光装置を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のエキシマランプ
は、光透過性に優れた誘電体からなる放電容器と、該放
電容器の内側に配置された内部管と、前記放電容器の外
側に配置された外部電極と、前記内部管の内側に配置さ
れた内部電極と、前記放電容器内に充填された放電用の
封入ガスとを備え、前記外部電極と前記内部電極との間
に高周波電圧が印加されることによってエキシマが形成
されるエキシマランプであって、前記内部管が、該内部
管内に導入される窒素ガスによって冷却されることに特
徴を有する。この発明によれば、内部管内に窒素ガスを
導入することによって内部管を冷却することができるの
で、内部管の劣化の度合いを放電容器の劣化の度合いと
同程度にすることができ、エキシマランプの寿命を向上
させることができる。特に、２００ｎｍ以下の真空紫外
線領域の波長のエキシマ光を発生させるエキシマランプ
において、その内部管の劣化をより一層抑制することが
できる。窒素ガスを冷却媒体としているので、取り扱い
が安全であり、エキシマランプの構造も簡単にすること
ができる。
は、光透過性に優れた誘電体からなる放電容器と、該放
電容器の内側に配置された内部管と、前記放電容器の外
側に配置された外部電極と、前記内部管の内側に配置さ
れた内部電極と、前記放電容器内に充填された放電用の
封入ガスとを備え、前記外部電極と前記内部電極との間
に高周波電圧が印加されることによってエキシマが形成
されるエキシマランプであって、前記内部管が、該内部
管内に導入される窒素ガスによって冷却されることに特
徴を有する。この発明によれば、内部管内に窒素ガスを
導入することによって内部管を冷却することができるの
で、内部管の劣化の度合いを放電容器の劣化の度合いと
同程度にすることができ、エキシマランプの寿命を向上
させることができる。特に、２００ｎｍ以下の真空紫外
線領域の波長のエキシマ光を発生させるエキシマランプ
において、その内部管の劣化をより一層抑制することが
できる。窒素ガスを冷却媒体としているので、取り扱い
が安全であり、エキシマランプの構造も簡単にすること
ができる。
【０００９】前記内部管の内径ｄと前記内部電極の外径
Ｄとの比（ｄ／Ｄ）が、１．１以上３．０以下であるこ
とが好ましい。この発明によれば、内部管と、内部管の
内側に配置された内部電極との間に一定の間隔が設けら
れているので、冷却媒体である窒素ガスを内部管内に容
易に導入させることができる。その結果、内部管を効率
的に冷却することができる。
Ｄとの比（ｄ／Ｄ）が、１．１以上３．０以下であるこ
とが好ましい。この発明によれば、内部管と、内部管の
内側に配置された内部電極との間に一定の間隔が設けら
れているので、冷却媒体である窒素ガスを内部管内に容
易に導入させることができる。その結果、内部管を効率
的に冷却することができる。
【００１０】前記内部電極が、棒形状または中空パイプ
形状であることが好ましい。棒形状または中空パイプ形
状とすることによって、冷却媒体である窒素ガスを内部
管内に導入し易くすることができる。内部管の両端が開
いている場合には、その一端から他端に窒素ガスを流す
ことによって内部管を冷却することができるので、棒形
状の内部電極とすることが好ましい。また、内部管の一
端が封止されている場合には、中空パイプ形状の内部電
極とすることが好ましく、中空パイプの外側または内側
から流入させた窒素ガスを、中空パイプの内側または外
側から流出させることができる。
形状であることが好ましい。棒形状または中空パイプ形
状とすることによって、冷却媒体である窒素ガスを内部
管内に導入し易くすることができる。内部管の両端が開
いている場合には、その一端から他端に窒素ガスを流す
ことによって内部管を冷却することができるので、棒形
状の内部電極とすることが好ましい。また、内部管の一
端が封止されている場合には、中空パイプ形状の内部電
極とすることが好ましく、中空パイプの外側または内側
から流入させた窒素ガスを、中空パイプの内側または外
側から流出させることができる。
【００１１】前記内部電極の長さＬと前記内部電極の外
径との比（Ｌ／Ｄ）が、１０以上３０未満であることが
好ましい。この発明によれば、内部電極が、あまり細長
くないので、内部電極が配置される内部管を窒素ガスに
よって効率よく冷却することができる。
径との比（Ｌ／Ｄ）が、１０以上３０未満であることが
好ましい。この発明によれば、内部電極が、あまり細長
くないので、内部電極が配置される内部管を窒素ガスに
よって効率よく冷却することができる。
【００１２】前記高周波電圧が、１〜２０ＭＨｚの高周
波で印加されることが好ましい。外部電極と内部電極と
の間にこの範囲の高周波電圧を印加することによって、
熱効率がよく、入力電力に対する発光効率に優れたエキ
シマランプとなる。
波で印加されることが好ましい。外部電極と内部電極と
の間にこの範囲の高周波電圧を印加することによって、
熱効率がよく、入力電力に対する発光効率に優れたエキ
シマランプとなる。
【００１３】本発明のエキシマ発光装置は、光透過性に
優れた誘電体からなる放電容器と、該放電容器の内側に
配置された内部管と、前記放電容器の外側に配置された
外部電極と、前記内部管の内側に配置された内部電極
と、前記放電容器内に充填された放電用の封入ガスとを
備えたエキシマランプと、前記外部電極と前記内部電極
との間に高周波電圧を印加するための高周波電源と、前
記内部管内に窒素ガスを導入させるための窒素ガス循環
冷却装置とから構成されることに特徴を有する。この発
明によれば、内部管に窒素ガスを導入させるための窒素
ガス循環冷却装置が設けられているので、内部管を冷却
することによって、内部管の劣化の度合いを放電容器の
劣化の程度と同程度とすることができ、エキシマランプ
の寿命を向上させることができる。特に、２００ｎｍ以
下の真空紫外線領域の波長のエキシマ光を発生させるエ
キシマランプ発光装置において、その内部管の劣化をよ
り一層抑制することができる。窒素ガスを冷却媒体とす
る循環冷却装置であるので、液体循環装置に比べて取り
扱いや装置保全が簡単且つ安全であり、エキシマランプ
発光装置全体の構造も簡単にすることができる。
優れた誘電体からなる放電容器と、該放電容器の内側に
配置された内部管と、前記放電容器の外側に配置された
外部電極と、前記内部管の内側に配置された内部電極
と、前記放電容器内に充填された放電用の封入ガスとを
備えたエキシマランプと、前記外部電極と前記内部電極
との間に高周波電圧を印加するための高周波電源と、前
記内部管内に窒素ガスを導入させるための窒素ガス循環
冷却装置とから構成されることに特徴を有する。この発
明によれば、内部管に窒素ガスを導入させるための窒素
ガス循環冷却装置が設けられているので、内部管を冷却
することによって、内部管の劣化の度合いを放電容器の
劣化の程度と同程度とすることができ、エキシマランプ
の寿命を向上させることができる。特に、２００ｎｍ以
下の真空紫外線領域の波長のエキシマ光を発生させるエ
キシマランプ発光装置において、その内部管の劣化をよ
り一層抑制することができる。窒素ガスを冷却媒体とす
る循環冷却装置であるので、液体循環装置に比べて取り
扱いや装置保全が簡単且つ安全であり、エキシマランプ
発光装置全体の構造も簡単にすることができる。
【００１４】前記内部管の内径ｄと前記内部電極の外径
Ｄとの比（ｄ／Ｄ）が１．１以上３．０以下であり、前
記内部電極の長さＬと前記内部電極の外径との比（Ｌ／
Ｄ）が１０以上３０未満であることが好ましい。この発
明によれば、内部管と、内部管の内側に配置された内部
電極との間に一定の間隔が設けられているので、冷却媒
体である窒素ガスを容易に内部管内に容易に導入させる
ことができる。その結果、内部管を効率的に冷却するこ
とができる。
Ｄとの比（ｄ／Ｄ）が１．１以上３．０以下であり、前
記内部電極の長さＬと前記内部電極の外径との比（Ｌ／
Ｄ）が１０以上３０未満であることが好ましい。この発
明によれば、内部管と、内部管の内側に配置された内部
電極との間に一定の間隔が設けられているので、冷却媒
体である窒素ガスを容易に内部管内に容易に導入させる
ことができる。その結果、内部管を効率的に冷却するこ
とができる。
【００１５】前記高周波電源が、１〜２０ＭＨｚの高周
波電圧を印加することが好ましい。外部電極と内部電極
との間にこの範囲の高周波電圧を印加することによっ
て、熱効率がよく、入力電力に対してエキシマ発光効率
に優れたエキシマランプ発光装置となる。
波電圧を印加することが好ましい。外部電極と内部電極
との間にこの範囲の高周波電圧を印加することによっ
て、熱効率がよく、入力電力に対してエキシマ発光効率
に優れたエキシマランプ発光装置となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明を図面を参照しながら説明
する。
する。
【００１７】先ず、エキシマランプについて説明する。
図１は、本発明のエキシマランプ１の一例を示す断面図
である。エキシマランプ１は、光透過性に優れた誘電体
からなる放電容器２と、放電容器２の内側に配置された
内部管３と、放電容器２の外側に配置された外部電極４
と、内部管３の内側に配置された内部電極５と、放電容
器２内に充填された放電用の封入ガス６とを備えてい
る。このエキシマランプ１の外部電極４と内部電極５と
の間には高周波電圧が印加され、放電容器２内にエキシ
マが形成されてエキシマ光が発生する。そして、このエ
キシマランプ１の内部管３は、その内部管３内に窒素ガ
ス７を導入させることによって冷却される。
図１は、本発明のエキシマランプ１の一例を示す断面図
である。エキシマランプ１は、光透過性に優れた誘電体
からなる放電容器２と、放電容器２の内側に配置された
内部管３と、放電容器２の外側に配置された外部電極４
と、内部管３の内側に配置された内部電極５と、放電容
器２内に充填された放電用の封入ガス６とを備えてい
る。このエキシマランプ１の外部電極４と内部電極５と
の間には高周波電圧が印加され、放電容器２内にエキシ
マが形成されてエキシマ光が発生する。そして、このエ
キシマランプ１の内部管３は、その内部管３内に窒素ガ
ス７を導入させることによって冷却される。
【００１８】放電容器２は、発生したエキシマ光が透過
し易い誘電体管であればよい。通常、光透過性に優れた
石英管または合成石英管が使用される。放電容器２の外
側には外部電極４が配置され、後述する内部電極５との
間に高周波電圧が印加される。放電容器２内には、放電
用の封入ガス６が充填され、封入されるガスの種類によ
って、波長の異なるエキシマ光を発光することができ
る。
し易い誘電体管であればよい。通常、光透過性に優れた
石英管または合成石英管が使用される。放電容器２の外
側には外部電極４が配置され、後述する内部電極５との
間に高周波電圧が印加される。放電容器２内には、放電
用の封入ガス６が充填され、封入されるガスの種類によ
って、波長の異なるエキシマ光を発光することができ
る。
【００１９】放電用の封入ガス６としては、ヘリウム
（Ｈｅ）ガス、キセノン（Ｘｅ）ガス、クリプトン（Ｋ
ｒ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガス、ＡｒＦ、
ＡｒＣｌ、ＫｒＦ、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ等の希
ガスハロゲン化物、またはＦ2−Ｋｒ−Ｈｅその他の混
合ガス等が使用される。エキシマランプ１は、封入ガス
６の種類によって、１７２ｎｍ、２２２ｎｍ、３０８ｎ
ｍ等の波長のエキシマ光を発光させることができる。そ
のため、エキシマランプ１の使用目的によって、封入ガ
ス６が選定され、目的に応じたエキシマ光を発生させる
ことができる。例えば、素子や部品に付着した有機化合
物の分解には、１７２ｎｍまたは２２２ｎｍの波長のエ
キシマ光が好ましい。この波長のエキシマ光は、大気中
または液体中の酸素から酸化力の強い多くの励起酸素原
子を直接生成できる。そのため、光子のエネルギーが強
く、有機化合物中のＣ−Ｃ、Ｃ−Ｏ、Ｃ−Ｈ、Ｃ−Ｃｌ
等の結合を容易に切断でき、ここに励起酸素原子が反応
して有機化合物を分解することができる。また、放電容
器２中に封入された封入ガス６の圧力は、目的の波長の
エキシマ光を得るためのガスの種類および所望する発光
量に応じて、適宜条件設定して決定することができる。
通常、１０〜６０ＫＰａ程度の圧力で封入される。
（Ｈｅ）ガス、キセノン（Ｘｅ）ガス、クリプトン（Ｋ
ｒ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガス、ＡｒＦ、
ＡｒＣｌ、ＫｒＦ、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ等の希
ガスハロゲン化物、またはＦ2−Ｋｒ−Ｈｅその他の混
合ガス等が使用される。エキシマランプ１は、封入ガス
６の種類によって、１７２ｎｍ、２２２ｎｍ、３０８ｎ
ｍ等の波長のエキシマ光を発光させることができる。そ
のため、エキシマランプ１の使用目的によって、封入ガ
ス６が選定され、目的に応じたエキシマ光を発生させる
ことができる。例えば、素子や部品に付着した有機化合
物の分解には、１７２ｎｍまたは２２２ｎｍの波長のエ
キシマ光が好ましい。この波長のエキシマ光は、大気中
または液体中の酸素から酸化力の強い多くの励起酸素原
子を直接生成できる。そのため、光子のエネルギーが強
く、有機化合物中のＣ−Ｃ、Ｃ−Ｏ、Ｃ−Ｈ、Ｃ−Ｃｌ
等の結合を容易に切断でき、ここに励起酸素原子が反応
して有機化合物を分解することができる。また、放電容
器２中に封入された封入ガス６の圧力は、目的の波長の
エキシマ光を得るためのガスの種類および所望する発光
量に応じて、適宜条件設定して決定することができる。
通常、１０〜６０ＫＰａ程度の圧力で封入される。
【００２０】内部管３は、放電容器２の内側に配置され
る。この内部管３は、通常、誘電体管である石英管また
は合成石英管が使用される。内部管３内には、内部電極
５が設けられる。このため、図１からわかるように、放
電用の封入ガス６は、放電容器２と内部管３とによって
封入され、放電容器２の外側に配置された外部電極４
と、内部管３の内側に配置された内部電極５との間に印
加された高周波電圧によってエキシマが形成される。内
部管３を、放電容器２内の概ね中心に配置することが好
ましく、内部管３の外周面上でのエキシマ光を均一に発
光させることができる。
る。この内部管３は、通常、誘電体管である石英管また
は合成石英管が使用される。内部管３内には、内部電極
５が設けられる。このため、図１からわかるように、放
電用の封入ガス６は、放電容器２と内部管３とによって
封入され、放電容器２の外側に配置された外部電極４
と、内部管３の内側に配置された内部電極５との間に印
加された高周波電圧によってエキシマが形成される。内
部管３を、放電容器２内の概ね中心に配置することが好
ましく、内部管３の外周面上でのエキシマ光を均一に発
光させることができる。
【００２１】内部管３内には窒素ガス７が導入され、こ
の窒素ガス７によって内部管３が冷却される。窒素ガス
７の種類は特に限定されるものではなく、市販の窒素ガ
ス等を使用することができる。内部管３内に導入する窒
素ガス７の温度を、熱交換機等によって下げておくこと
により、内部管３をより一層冷却させることができる。
窒素ガス７によって冷却された内部管３は、その劣化の
度合いが放電容器２と同程度になるので、エキシマラン
プ全体として見たとき、その寿命を向上させることがで
きる。
の窒素ガス７によって内部管３が冷却される。窒素ガス
７の種類は特に限定されるものではなく、市販の窒素ガ
ス等を使用することができる。内部管３内に導入する窒
素ガス７の温度を、熱交換機等によって下げておくこと
により、内部管３をより一層冷却させることができる。
窒素ガス７によって冷却された内部管３は、その劣化の
度合いが放電容器２と同程度になるので、エキシマラン
プ全体として見たとき、その寿命を向上させることがで
きる。
【００２２】図２は、本発明のエキシマランプ１の内部
管３と内部電極５の断面図である。内部管３の内径ｄと
内部電極５の外径Ｄとの比（ｄ／Ｄ）は、窒素ガス７が
内部管３内に容易に導入されるように、１．１以上３．
０以下であることが好ましい。このような一定の間隔が
設けられていることによって、冷却媒体である窒素ガス
７が内部管３内に容易に導入される。ｄ／Ｄの比が１．
１未満の場合には、内部管３と内部電極５との間の隙間
が小さいので、内部管３内に導入される窒素ガス７の流
れが悪く、内部管３を十分冷却することができない。一
方、ｄ／Ｄの比が３．０を超える場合には、窒素ガス７
の流れが良いので内部管３を十分に冷却できるが、内部
管３が太くなってエキシマランプ全体が太くなったり、
内部電極５が細くなって均一な放電を起こすことができ
ないおそれがある。従って、ｄ／Ｄの比は、１．１以上
３．０以下に限定した。
管３と内部電極５の断面図である。内部管３の内径ｄと
内部電極５の外径Ｄとの比（ｄ／Ｄ）は、窒素ガス７が
内部管３内に容易に導入されるように、１．１以上３．
０以下であることが好ましい。このような一定の間隔が
設けられていることによって、冷却媒体である窒素ガス
７が内部管３内に容易に導入される。ｄ／Ｄの比が１．
１未満の場合には、内部管３と内部電極５との間の隙間
が小さいので、内部管３内に導入される窒素ガス７の流
れが悪く、内部管３を十分冷却することができない。一
方、ｄ／Ｄの比が３．０を超える場合には、窒素ガス７
の流れが良いので内部管３を十分に冷却できるが、内部
管３が太くなってエキシマランプ全体が太くなったり、
内部電極５が細くなって均一な放電を起こすことができ
ないおそれがある。従って、ｄ／Ｄの比は、１．１以上
３．０以下に限定した。
【００２３】内部電極５は、ステンレス鋼、アルミニウ
ムまたはその合金、銅、酸化銅またはそれらの合金等が
好ましく用いられるが、良好な金属導電性を示して内部
電極５として作用するものであれば従来公知の何れのも
のを使用してもよく、特に限定されない。このように、
内部電極５は内部管３中に配置されるので、放電用の封
入ガス６に直接接触しない。これにより、誘電体バリア
放電が内部管３上の各部分で一様に生ずるという好まし
い効果が得られる。
ムまたはその合金、銅、酸化銅またはそれらの合金等が
好ましく用いられるが、良好な金属導電性を示して内部
電極５として作用するものであれば従来公知の何れのも
のを使用してもよく、特に限定されない。このように、
内部電極５は内部管３中に配置されるので、放電用の封
入ガス６に直接接触しない。これにより、誘電体バリア
放電が内部管３上の各部分で一様に生ずるという好まし
い効果が得られる。
【００２４】窒素ガス７を内部管３内に導入しやすいよ
うに、内部電極５の形状を、棒形状または中空パイプ形
状とすることが好ましい。図３および図４は、本発明の
エキシマランプ１の他の一例を示す断面図である。図５
乃至図７は、エキシマランプ１の内部管３と内部電極５
の断面図である。
うに、内部電極５の形状を、棒形状または中空パイプ形
状とすることが好ましい。図３および図４は、本発明の
エキシマランプ１の他の一例を示す断面図である。図５
乃至図７は、エキシマランプ１の内部管３と内部電極５
の断面図である。
【００２５】図３に示すように、内部管３の両端が開い
ている場合には、内部電極５を棒形状とすることによっ
て、その一端から他端に窒素ガス７を容易に流すことが
でき、内部管３を効率よく冷却することができる。一
方、図４に示すように、内部管３の一端が封止されてい
る場合には、中空パイプ形状の内部電極５とすることに
よって、中空パイプ形状の内部電極５の外側または内側
から流入させた窒素ガス７を、その内側または外側から
流出させて、内部管３を効率よく冷却することができ
る。なお、図５に示すように、中空パイプ形状の内部電
極５を用いた場合も、内部管３の内径ｄと中空パイプ形
状の内部電極の外径Ｄとの比は、上述の範囲内であるこ
とが好ましい。
ている場合には、内部電極５を棒形状とすることによっ
て、その一端から他端に窒素ガス７を容易に流すことが
でき、内部管３を効率よく冷却することができる。一
方、図４に示すように、内部管３の一端が封止されてい
る場合には、中空パイプ形状の内部電極５とすることに
よって、中空パイプ形状の内部電極５の外側または内側
から流入させた窒素ガス７を、その内側または外側から
流出させて、内部管３を効率よく冷却することができ
る。なお、図５に示すように、中空パイプ形状の内部電
極５を用いた場合も、内部管３の内径ｄと中空パイプ形
状の内部電極の外径Ｄとの比は、上述の範囲内であるこ
とが好ましい。
【００２６】また、内部管３の一端が封止されている場
合であっても、棒形状の内部電極５を用いることができ
る。例えば、図６に示すように、窒素ガス７を内部管３
内に導入するための導入管８を、棒形状の内部電極５に
沿わせて内部管３内の封止された一端までまたは適当な
位置まで挿入することによって、窒素ガス７を内部管３
内に容易に導入させることができる。さらに、図７に示
すように、内部管３内に配置する内部電極５の形状を、
平板形状にすることによって、窒素ガス７の流入側と流
出側を分けることができるので、窒素ガス７を内部管３
内に容易に導入することができる。
合であっても、棒形状の内部電極５を用いることができ
る。例えば、図６に示すように、窒素ガス７を内部管３
内に導入するための導入管８を、棒形状の内部電極５に
沿わせて内部管３内の封止された一端までまたは適当な
位置まで挿入することによって、窒素ガス７を内部管３
内に容易に導入させることができる。さらに、図７に示
すように、内部管３内に配置する内部電極５の形状を、
平板形状にすることによって、窒素ガス７の流入側と流
出側を分けることができるので、窒素ガス７を内部管３
内に容易に導入することができる。
【００２７】上述した内部電極５の長さＬと内部電極５
の外径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ）が、１０以上３０未満である
ことが好ましい。内部電極５の長さＬは、エキシマラン
プ１の長さと比例関係にあり、エキシマランプ１の長短
によって内部電極５の長さＬがほぼ決定される。内部電
極５の外径Ｄは、エキシマランプ１全体の太さに関係
し、内部電極５の外径Ｄが大きくなるに従って、内部管
３および放電容器２も太くなり、エキシマランプ１全体
が太い形状となる。Ｌ／Ｄが１０未満の場合には、いわ
ゆる太い内部電極５を使用することになるので、内部管
３内に導入した窒素ガス７によって内部管３を十分に冷
却することができるが、エキシマランプ１全体が太くな
るので、エキシマ光を発光するエキシマランプ１の表面
積が小さくなり、あまり効率的でない。Ｌ／Ｄが３０以
上の場合には、細長い内部電極５を使用することになる
ので、内部管３内に窒素ガス７を十分に導入することが
できないおそれがあり、内部管３の冷却が不十分になる
おそれがある。従って、Ｌ／Ｄを、１０以上３０未満に
限定した。また、Ｌ／Ｄがこの範囲内であれば、内部電
極５の長さＬやその外径Ｄは、特に制限されず、長い内
部電極５であっても短い内部電極５であっても良い。
の外径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ）が、１０以上３０未満である
ことが好ましい。内部電極５の長さＬは、エキシマラン
プ１の長さと比例関係にあり、エキシマランプ１の長短
によって内部電極５の長さＬがほぼ決定される。内部電
極５の外径Ｄは、エキシマランプ１全体の太さに関係
し、内部電極５の外径Ｄが大きくなるに従って、内部管
３および放電容器２も太くなり、エキシマランプ１全体
が太い形状となる。Ｌ／Ｄが１０未満の場合には、いわ
ゆる太い内部電極５を使用することになるので、内部管
３内に導入した窒素ガス７によって内部管３を十分に冷
却することができるが、エキシマランプ１全体が太くな
るので、エキシマ光を発光するエキシマランプ１の表面
積が小さくなり、あまり効率的でない。Ｌ／Ｄが３０以
上の場合には、細長い内部電極５を使用することになる
ので、内部管３内に窒素ガス７を十分に導入することが
できないおそれがあり、内部管３の冷却が不十分になる
おそれがある。従って、Ｌ／Ｄを、１０以上３０未満に
限定した。また、Ｌ／Ｄがこの範囲内であれば、内部電
極５の長さＬやその外径Ｄは、特に制限されず、長い内
部電極５であっても短い内部電極５であっても良い。
【００２８】外部電極４は、図１等に示すように、放電
容器２の外周に設けられる。外部電極４としては、ステ
ンレス、アルミニウム等の金属線を好ましく用いること
ができ、スパイラル状または網状して放電容器２の外周
に設けることができる。また、これらの金属を棒状また
は短冊状にして、放電容器２の長手方向に沿って複数本
沿わせて設けることもできる。スパイラル状または網状
の外部電極４とした場合には、エキシマランプ１から発
生する高周波の電磁波に対するシールド特性、いわゆる
ＥＭＩシールド特性に優れている。また、棒状または短
冊状にした外部電極４を放電容器２の長手方向に沿って
複数本沿わせた場合には、エキシマランプ１の外周上
に、エキシマ光が四方に照射される際に妨げとなるもの
が少なく、より多くのエキシマ光を被照射体に照射する
ことができるので、被照射体はより多くの光量を得るこ
とができる。
容器２の外周に設けられる。外部電極４としては、ステ
ンレス、アルミニウム等の金属線を好ましく用いること
ができ、スパイラル状または網状して放電容器２の外周
に設けることができる。また、これらの金属を棒状また
は短冊状にして、放電容器２の長手方向に沿って複数本
沿わせて設けることもできる。スパイラル状または網状
の外部電極４とした場合には、エキシマランプ１から発
生する高周波の電磁波に対するシールド特性、いわゆる
ＥＭＩシールド特性に優れている。また、棒状または短
冊状にした外部電極４を放電容器２の長手方向に沿って
複数本沿わせた場合には、エキシマランプ１の外周上
に、エキシマ光が四方に照射される際に妨げとなるもの
が少なく、より多くのエキシマ光を被照射体に照射する
ことができるので、被照射体はより多くの光量を得るこ
とができる。
【００２９】また、本発明のエキシマランプ１は、外部
電極４と内部電極５との間に高周波電圧を印加して誘電
体バリア放電させ、エキシマを発光させる。エキシマラ
ンプ１に高周波電圧を印加することにより、入力電力に
対するエキシマ光の発光量を増加させることができ、十
分な発光効率を得ることができる。その結果、熱効率が
よく、入力電力に対する発光効率に優れたエキシマラン
プとなるので、消費電力を小さくすることができ、経済
的にも好ましい。印加される高周波電圧の周波数として
は、１〜２０ＭＨｚ、好ましくは５〜１６ＭＨｚ、更に
好ましくは１１〜１５ＭＨｚが好ましい。
電極４と内部電極５との間に高周波電圧を印加して誘電
体バリア放電させ、エキシマを発光させる。エキシマラ
ンプ１に高周波電圧を印加することにより、入力電力に
対するエキシマ光の発光量を増加させることができ、十
分な発光効率を得ることができる。その結果、熱効率が
よく、入力電力に対する発光効率に優れたエキシマラン
プとなるので、消費電力を小さくすることができ、経済
的にも好ましい。印加される高周波電圧の周波数として
は、１〜２０ＭＨｚ、好ましくは５〜１６ＭＨｚ、更に
好ましくは１１〜１５ＭＨｚが好ましい。
【００３０】この時、高周波電源１１（図８参照）から
出力される高周波電圧は、０．１〜１０Ｖが好ましく、
更に好ましくは０．１〜５Ｖである。高周波電圧が０．
１Ｖ未満の場合には、外部電極４と内部電極５との間で
十分な放電が起こらないので、十分なエキシマ光を発光
させることができない。また、高周波電圧が１０Ｖを超
える場合には、発光量が飽和し、入力電力に対して十分
な発光効率を得ることができないとともに、消費電力が
大きくなるので効率が悪くなる。
出力される高周波電圧は、０．１〜１０Ｖが好ましく、
更に好ましくは０．１〜５Ｖである。高周波電圧が０．
１Ｖ未満の場合には、外部電極４と内部電極５との間で
十分な放電が起こらないので、十分なエキシマ光を発光
させることができない。また、高周波電圧が１０Ｖを超
える場合には、発光量が飽和し、入力電力に対して十分
な発光効率を得ることができないとともに、消費電力が
大きくなるので効率が悪くなる。
【００３１】このエキシマランプ１には、他の部材また
はエキシマ発光装置の架台に固定させるための取付け部
材を設けることができ、その構造、材質等は特に限定さ
れない。例えば、金属製のフランジ形状のような取り付
け部材（図示しない）を放電容器２や外部電極４と接合
させ、エキシマランプ全体を固定させることができる。
はエキシマ発光装置の架台に固定させるための取付け部
材を設けることができ、その構造、材質等は特に限定さ
れない。例えば、金属製のフランジ形状のような取り付
け部材（図示しない）を放電容器２や外部電極４と接合
させ、エキシマランプ全体を固定させることができる。
【００３２】次に、本発明のエキシマ発光装置２０につ
いて説明する。
いて説明する。
【００３３】図８は、本発明のエキシマ発光装置２０の
構成の一例を示す概略図である。本発明のエキシマ発光
装置２０は、光透過性に優れた誘電体からなる放電容器
２と、放電容器２の内側に配置された内部管３と、放電
容器２の外側に配置された外部電極４と、内部管３の内
側に配置された内部電極５と、放電容器２内に充填され
た放電用の封入ガス６とを備えたエキシマランプ１と、
外部電極４と内部電極５との間に高周波電圧を印加する
ための高周波電源１１と、内部管３内に窒素ガス７を導
入させるための窒素ガス循環冷却装置１３とから構成さ
れる。そして、この高周波電源１１によって、エキシマ
ランプ１の外部電極４と内部電極５との間に、１〜２０
ＭＨｚの高周波電圧を印加することにより放電容器２内
にエキシマが形成され、エキシマ光が発光する。エキシ
マ発光装置２０を構成するエキシマランプ１において、
そのエキシマランプ１が備える放電容器２、内部管３、
外部電極４、内部電極５およびその作用・効果について
は、上述した通りである。
構成の一例を示す概略図である。本発明のエキシマ発光
装置２０は、光透過性に優れた誘電体からなる放電容器
２と、放電容器２の内側に配置された内部管３と、放電
容器２の外側に配置された外部電極４と、内部管３の内
側に配置された内部電極５と、放電容器２内に充填され
た放電用の封入ガス６とを備えたエキシマランプ１と、
外部電極４と内部電極５との間に高周波電圧を印加する
ための高周波電源１１と、内部管３内に窒素ガス７を導
入させるための窒素ガス循環冷却装置１３とから構成さ
れる。そして、この高周波電源１１によって、エキシマ
ランプ１の外部電極４と内部電極５との間に、１〜２０
ＭＨｚの高周波電圧を印加することにより放電容器２内
にエキシマが形成され、エキシマ光が発光する。エキシ
マ発光装置２０を構成するエキシマランプ１において、
そのエキシマランプ１が備える放電容器２、内部管３、
外部電極４、内部電極５およびその作用・効果について
は、上述した通りである。
【００３４】窒素ガス循環冷却装置１３は、内部管３に
窒素ガス７を導入させるために設けられている。この窒
素ガス循環冷却装置１３によって循環される窒素ガス７
が、内部管３に導入されて内部管３を冷却する。その結
果、エキシマ光と熱によって徐々に劣化していく内部管
３の劣化の度合いを、放電容器２の劣化の度合いと同程
度とすることができ、エキシマランプ１全体としての寿
命を向上させることができる。特に、２００ｎｍ以下の
真空紫外線領域の波長のエキシマ光を発生させるエキシ
マランプ発光装置２０において、その内部管３の劣化を
より一層抑制することができる。
窒素ガス７を導入させるために設けられている。この窒
素ガス循環冷却装置１３によって循環される窒素ガス７
が、内部管３に導入されて内部管３を冷却する。その結
果、エキシマ光と熱によって徐々に劣化していく内部管
３の劣化の度合いを、放電容器２の劣化の度合いと同程
度とすることができ、エキシマランプ１全体としての寿
命を向上させることができる。特に、２００ｎｍ以下の
真空紫外線領域の波長のエキシマ光を発生させるエキシ
マランプ発光装置２０において、その内部管３の劣化を
より一層抑制することができる。
【００３５】窒素ガス循環冷却装置１３には、循環され
る窒素ガス７を冷却する熱交換機や、濾過フィルター等
を必要に応じて設けることが好ましい。この窒素ガス循
環冷却装置１３によって、窒素ガス７を循環して用いる
ことができるので、経済性に優れると共に、熱交換や濾
過を行うことによって冷却性能に優れた窒素ガス７を内
部管３内に導入させることができる。
る窒素ガス７を冷却する熱交換機や、濾過フィルター等
を必要に応じて設けることが好ましい。この窒素ガス循
環冷却装置１３によって、窒素ガス７を循環して用いる
ことができるので、経済性に優れると共に、熱交換や濾
過を行うことによって冷却性能に優れた窒素ガス７を内
部管３内に導入させることができる。
【００３６】エキシマ発光装置２０を構成する高周波電
源１１は、エキシマランプ１の外部電極４と内部電極５
との間に、１〜２０ＭＨｚの高周波電圧を印加するため
の電源であればよく、高周波電源１１から印加される周
波数および電圧が上述した通りの作用乃至効果を示すも
のであれば、図８に示すような構成に限定されない。す
なわち、図８のエキシマ発光装置２０は、高周波電源１
１を電源装置９の主要部として構成する一例を示したも
のであり、電源装置９を構成する他の構成要素、例えば
マッチングコントローラー１０や可変コンデンサーＣ
１、Ｃ２などを内蔵する高周波電源１１であっても何ら
差し支えない。
源１１は、エキシマランプ１の外部電極４と内部電極５
との間に、１〜２０ＭＨｚの高周波電圧を印加するため
の電源であればよく、高周波電源１１から印加される周
波数および電圧が上述した通りの作用乃至効果を示すも
のであれば、図８に示すような構成に限定されない。す
なわち、図８のエキシマ発光装置２０は、高周波電源１
１を電源装置９の主要部として構成する一例を示したも
のであり、電源装置９を構成する他の構成要素、例えば
マッチングコントローラー１０や可変コンデンサーＣ
１、Ｃ２などを内蔵する高周波電源１１であっても何ら
差し支えない。
【００３７】ここで示す電源装置９は、基本構成とし
て、高周波電源１１と、マッチングコントローラー１０
と、インダクタンスＬ１、Ｌ２と、可変コンデンサーＣ
１、Ｃ２とからなる。電源装置９には、交流電源１２か
ら通常約１００Ｖの電力が印加される。この電力は、高
周波電源１１によって、上述したような１〜２０ＭＨｚ
のうちの所定の周波数に周波数変換され、高周波電源１
１から出力される。この時の高周波電圧は、上述したよ
うに、０．１〜１０Ｖが好ましく、更に好ましくは０．
１〜５Ｖである。そして、図６に示した電源装置９内の
回路によって、高周波電源１１から出力された出力イン
ピーダンスＺ１と、エキシマランプ１に入力される際の
入力インピーダンスＺ２とをマッチングさせるために、
マッチングコントローラー１０により可変コンデンサー
Ｃ１を調整し、エキシマランプ１からエキシマ光が最も
効率よく発光するようにコントロールされる。
て、高周波電源１１と、マッチングコントローラー１０
と、インダクタンスＬ１、Ｌ２と、可変コンデンサーＣ
１、Ｃ２とからなる。電源装置９には、交流電源１２か
ら通常約１００Ｖの電力が印加される。この電力は、高
周波電源１１によって、上述したような１〜２０ＭＨｚ
のうちの所定の周波数に周波数変換され、高周波電源１
１から出力される。この時の高周波電圧は、上述したよ
うに、０．１〜１０Ｖが好ましく、更に好ましくは０．
１〜５Ｖである。そして、図６に示した電源装置９内の
回路によって、高周波電源１１から出力された出力イン
ピーダンスＺ１と、エキシマランプ１に入力される際の
入力インピーダンスＺ２とをマッチングさせるために、
マッチングコントローラー１０により可変コンデンサー
Ｃ１を調整し、エキシマランプ１からエキシマ光が最も
効率よく発光するようにコントロールされる。
【００３８】例えば、放電容器２の外周面から、放射照
度が１０ｍＷ／ｃｍ2 のエキシマ光を照射するために
は、本発明のエキシマランプ１を用いたエキシマ発光装
置２０の場合は、１３．５６ＭＨｚの高周波を２５〜３
０Ｗの電力でエキシマランプ１に入力すればよい。しか
しながら、従来型のエキシマランプの場合は、その誘電
体バリア放電が高周波電圧の印加によっては行なわれて
おらず、通常４０〜３００ＫＨｚの周波数で、１〜１０
ＫＶの電圧がエキシマランプに印加されている。そのた
め、従来型のエキシマランプを使用した場合、放射照度
が１０ｍＷ／ｃｍ 2 のエキシマ光を照射するためには、
約５０Ｗの電力をエキシマランプに入力しなければなら
ず、本発明の約半分程度の発光効率である。従って、従
来型のエキシマランプは、本発明のエキシマランプと比
べると、印加エネルギーがエキシマ光に効率よく変換で
きずに熱エネルギーに変化するので、エキシマランプ自
体が発熱することとなる。
度が１０ｍＷ／ｃｍ2 のエキシマ光を照射するために
は、本発明のエキシマランプ１を用いたエキシマ発光装
置２０の場合は、１３．５６ＭＨｚの高周波を２５〜３
０Ｗの電力でエキシマランプ１に入力すればよい。しか
しながら、従来型のエキシマランプの場合は、その誘電
体バリア放電が高周波電圧の印加によっては行なわれて
おらず、通常４０〜３００ＫＨｚの周波数で、１〜１０
ＫＶの電圧がエキシマランプに印加されている。そのた
め、従来型のエキシマランプを使用した場合、放射照度
が１０ｍＷ／ｃｍ 2 のエキシマ光を照射するためには、
約５０Ｗの電力をエキシマランプに入力しなければなら
ず、本発明の約半分程度の発光効率である。従って、従
来型のエキシマランプは、本発明のエキシマランプと比
べると、印加エネルギーがエキシマ光に効率よく変換で
きずに熱エネルギーに変化するので、エキシマランプ自
体が発熱することとなる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のエキシマ
ランプによれば、内部管内に窒素ガスを導入することに
よって内部管を冷却することができるので、内部管の劣
化の度合いを放電容器と同程度にすることができ、エキ
シマランプの寿命を向上させることができる。特に、２
００ｎｍ以下の真空紫外線領域の波長のエキシマ光を発
生させるエキシマランプにおいて、その内部管の劣化を
より一層抑制することができる。窒素ガスを冷却媒体と
しているので、取り扱いが安全であり、エキシマランプ
の構造も簡単にすることができる。
ランプによれば、内部管内に窒素ガスを導入することに
よって内部管を冷却することができるので、内部管の劣
化の度合いを放電容器と同程度にすることができ、エキ
シマランプの寿命を向上させることができる。特に、２
００ｎｍ以下の真空紫外線領域の波長のエキシマ光を発
生させるエキシマランプにおいて、その内部管の劣化を
より一層抑制することができる。窒素ガスを冷却媒体と
しているので、取り扱いが安全であり、エキシマランプ
の構造も簡単にすることができる。
【００４０】また、本発明のエキシマ発光装置によれ
ば、内部管に窒素ガスを導入させるための窒素ガス循環
冷却装置が設けられているので、内部管を冷却すること
によって、内部管の劣化の度合いを放電容器と同程度と
することができ、エキシマランプの寿命を向上させるこ
とができる。窒素ガスを冷却媒体とする循環冷却装置で
あるので、液体循環装置に比べて取り扱いや装置保全が
簡単且つ安全であり、エキシマランプ発光装置全体の構
造も簡単にすることができる。
ば、内部管に窒素ガスを導入させるための窒素ガス循環
冷却装置が設けられているので、内部管を冷却すること
によって、内部管の劣化の度合いを放電容器と同程度と
することができ、エキシマランプの寿命を向上させるこ
とができる。窒素ガスを冷却媒体とする循環冷却装置で
あるので、液体循環装置に比べて取り扱いや装置保全が
簡単且つ安全であり、エキシマランプ発光装置全体の構
造も簡単にすることができる。
【図１】本発明のエキシマランプの一例を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明のエキシマランプの内部管と内部電極の
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明のエキシマランプの他の一例を示す断面
図である。
図である。
【図４】本発明のエキシマランプの他の一例を示す断面
図である。
図である。
【図５】図４に示したエキシマランプの内部管と内部電
極の断面図である。
極の断面図である。
【図６】エキシマランプの内部管と内部電極の他の一例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図７】エキシマランプの内部管と内部電極の他の一例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図８】本発明のエキシマ発光装置の構成の一例を示す
概略図である。
概略図である。
１ エキシマランプ ２ 放電容器 ３ 内部管 ４ 外部電極 ５ 内部電極 ６ 封入ガス ７ 窒素ガス ８ 導入管 ９ 電源装置 １０ マッチングコントローラー １１ 高周波電源 １２ 交流電源 ２０ エキシマ発光装置 Ｌ１、Ｌ２ インダクタンス Ｃ１、Ｃ２ 可変コンデンサー Ｚ１ 出力インピーダンス Ｚ２ 入力インピーダンス
Claims (8)
- 【請求項１】 光透過性に優れた誘電体からなる放電容
器と、該放電容器の内側に配置された内部管と、前記放
電容器の外側に配置された外部電極と、前記内部管の内
側に配置された内部電極と、前記放電容器内に充填され
た放電用の封入ガスとを備え、前記外部電極と前記内部
電極との間に高周波電圧が印加されることによってエキ
シマが形成されるエキシマランプであって、 前記内部管が、該内部管内に導入される窒素ガスによっ
て冷却されることを特徴とするエキシマランプ。 - 【請求項２】 前記内部管の内径ｄと前記内部電極の外
径Ｄとの比（ｄ／Ｄ）が、１．１以上３．０以下である
ことを特徴とする請求項１に記載のエキシマランプ。 - 【請求項３】 前記内部電極が、棒形状または中空パイ
プ形状であることを特徴とする請求項１または請求項２
に記載のエキシマランプ。 - 【請求項４】 前記内部電極の長さＬと前記内部電極の
外径との比（Ｌ／Ｄ）が、１０以上３０未満であること
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のエ
キシマランプ。 - 【請求項５】 前記高周波電圧が、１〜２０ＭＨｚの高
周波で印加されることを特徴とする請求項１乃至請求項
４の何れかに記載のエキシマランプ。 - 【請求項６】 光透過性に優れた誘電体からなる放電容
器と、該放電容器の内側に配置された内部管と、前記放
電容器の外側に配置された外部電極と、前記内部管の内
側に配置された内部電極と、前記放電容器内に充填され
た放電用の封入ガスとを備えたエキシマランプと、 前記外部電極と前記内部電極との間に高周波電圧を印加
するための高周波電源と、 前記内部管内に窒素ガスを導入させるための窒素ガス循
環冷却装置とから構成されることを特徴とするエキシマ
発光装置。 - 【請求項７】 前記内部管の内径ｄと前記内部電極の外
径Ｄとの比（ｄ／Ｄ）が１．１以上３．０以下であり、
前記内部電極の長さＬと前記内部電極の外径との比（Ｌ
／Ｄ）が１０以上３０未満であることを特徴とする請求
項６に記載のエキシマ発光装置。 - 【請求項８】 前記高周波電源が、１〜２０ＭＨｚの高
周波電圧を印加することを特徴とする請求項６または請
求項７に記載のエキシマ発光装置。
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