TW200532741A - Excimer lamp - Google Patents

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TW200532741A TW093134485A TW93134485A TW200532741A TW 200532741 A TW200532741 A TW 200532741A TW 093134485 A TW093134485 A TW 093134485A TW 93134485 A TW93134485 A TW 93134485A TW 200532741 A TW200532741 A TW 200532741A
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Kenichi Hirose
Kazuaki Yano
Yukihiro Morimoto
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Ushio Electric Inc
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Description

200532741 (υ 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於準分子燈。 【先前技術】 近年來,對於由金屬、玻璃、其他的材料構成的被處 理體,藉由照射波長20 Onm以下的真空紫外線,藉由該 真空紫外線及由其生成臭氧的作用來處理被處理體的技術 ,例如除去附著於被處理體的表面的有機污染物質的洗淨 處理技術、或在被處理體的表面形成氧化膜的氧化膜形成 處理技術,已被開發、實用化。 進行這種紫外線處理用的燈泡,是使用一種在由石英 玻璃構成的放電容器中,充塡了適宜的準分子發光用氣體 的準分子燈。 已知:使用於此準分子燈的準分子發光用氣體是藉由 使用例如氣氣體,就可放出主要是氣準分子光也就是波長 1 7 2nm時最尖峰的真空紫外線,且,準分子發光用氣體是 藉由使用例如氬及氯氣體的混合氣體,就可放出主要是 氬-氯準分子光也就是波長175nm時最尖峰的真空紫外線 〇 這種準分子放電燈,是揭示於專利文獻1、專利文獻 2。 這種準分子燈,是當放電空間內所發生的真空紫外線 或紫外線是透過形成放電容器的石英玻璃時,石英玻璃會 200532741 (2) 發生變形’而有使玻璃早期破損的問題。 、 近年來,爲了防止高壓放電燈或紫外線燈的放電容器 - 也就是石英玻璃的紫外線破壞,即,因紫外線變形所產生 的機械地強度的下降或透過率下降,藉由使假想溫度設在 最適合的範圍內,就可改善那些的問題。 具體上’在專利文獻3、專利文獻4中,石英玻璃的 假想溫度爲5 0 0〜1 3 0 0 °C程度的話,紫外線破壞就會減少 ,特別是在專利文獻3中揭示了對於準分子燈用玻璃也有 · 效果。 [專利文獻1 ]日本專利第2 9 5 1 1 3 9號 [專利文獻2 ]日本專利第2 7 7 5 6 9 5號 [專利文獻3 ]日本特開平9 - 2 4 1 0 3 0號 [專利文獻4 ]日本特開平8 - 0 2 6 7 6 4號 【發明內容】 (本發明所欲解決的課題) φ 但是,即使使用這種石英玻璃材製作作爲放電容器的 準分子燈,在到達目標的壽命之前也會破損。 例如,超過1 m的長的準分子燈的情況,可使用長玻 璃管材加工成放電容器,但是因爲玻璃管材未必很直而需 要使用噴燈等的加熱加工進行校正。或是連接複數條短的 玻璃管材來製作長的玻璃管材的放電容器的情況時,藉由 部分加熱變形或將短的玻璃管材加熱接合,即使使用預先 加熱成適切的假想溫度的玻璃管材,加工部的假想溫度也 -6 - 200532741 (3) 變高,而會從其加工部開始破損。 且,爲了形成準分子燈的放電容器即 成適切的假想溫度的玻璃管材的情況,若 是高輸出燈的情況時,會從放電容器的端 是因爲,雖將玻璃管材的兩端部藉由使用 工及密封來製作放電容器,但是加熱加工 如使用預先加熱至適切的假想溫度的玻璃 影響高而使假想溫度變高,進而從其部分 進一步,對於準分子燈,黑化物會附 內面,而使放射照度維持率下降。且,此 高輝度的電弧狀的放電發生、光輸出大幅 的放電動作使光量的變動變大等的原因。 由此,無法確實防止放電容器的破損 維持率會在短時間下降,進一步,藉由電 放電’而有光輸出的下降或光量變動的問: 本發明,是依據以上狀況,其目的是 子燈的放電容器不會因紫外線而破損,且 燈,放射照度維持率也不會衰減,光輸出 量穩定的準分子燈。 (用以解決課題的手段) 如本發明的申請專利範圍第1項的準 準分子燈,準分子燈的放電容器的至少發 想溫度是900〜120(TC,其特徵爲··含於 使使用預先加熱 更長時間點燈或 部開始破損。這 噴燈等的加熱加 的部分,即使例 管材也會受到熱 破損。 著於放電容器的 黑化物是造成: 下降、因電弧狀 ,且,放射照度 弧狀的不穩定的 題。 提供一種,準分 ,即使長時間點 也不會下降,光 分子燈,是一種 光部的玻璃的假 前述放電谷益的 200532741 (4) 玻璃內的碳(c )的量,是c / S i的比爲0 . 1 a t m %以下。 如申請專利範圍第2項的準分子燈,是如申請專利範 圍第1項的準分子燈,其中,前述放電容器的兩端的藉由 加熱加工形成的密封壁部的假想溫度是900〜1 200 °C。 如申請專利範圍第3項的準分子燈,是如申請專利範 圍第1或2項的準分子燈,其中,排氣管殘部是形成於前 述放電容器,該排氣管殘部的假想溫度是900〜1 200 °C。 (發明之效果) 依據本發明的準分子燈,即使長時間點燈,構成準分 子燈的放電容器的發光部及密封壁部也不易因紫外線而產 生變形,可以防止放電容器的破損的同時,黑化物不會附 著於放電容器的內面,可以防止放射照度維持率的下降, 且光輸出可大幅下降,就不會進行放電動作而使放電穩定 〇 且,製造放電容器將時,排氣管殘部的玻璃成爲高溫 狀態時被密封切斷,在這樣的狀態下假想溫度雖是1 200 °C以上,是排氣管殘部被密封切斷後,進行加熱處理,藉 由使假想溫度成爲9 0 0〜1 2 0 0 °C,排氣管殘部即使被紫外 線照射也不會發生歪斜,可以防止從排氣管殘部或是其附 近爲起點的放電容器的破損。 且,構成放電容器的外側管及內側管的兩端是分別藉 由加熱加工被熔接而形成密封壁部,但是藉由使此密封壁 部的假想濕度爲900〜1 200 °C,密封壁部即使被紫外線照 -8- 200532741 (5) 射也不會發生歪斜’可以防止從密封壁部爲起點的放電容 器的破損。 【實施方式】 以下,說明本發明的實施例。 第1圖’是顯示本發明的一實施例的準分子燈的圖。 在同圖,準分子燈1的放電容器1 3,是具有··由石英玻 璃構成的圓筒狀的外側管1 1、及藉由在此外側管1 1內沿 著其筒軸配置的具有比外側管1 1的內徑小的外徑的石英 玻璃所構成的內側管1 2、及外側管1 1及內側管1 2的兩 端是分別藉由加熱加工被熔接而形成密封壁部1 4且在外 側管1 1及內側管1 2之間形成圓筒狀的放電空間S。在此 放電容器1 3的放電空間S是封入氙氣體作爲發光氣體。 在放電容器1 3的外側管1 1,設有與其外周面1 5密 接,例如由金網等的導電性材料構成的網狀的一方的電極 1 6,在內側管1 2的外周面1 7,設有可覆蓋其外周面17 的如由鋁構成的膜狀的另一方的電極1 8。而且,一方的 電極1 6及另一方的電極1 8,是藉由電流供給用的電線1 9 、1 9分別連接適宜的電源裝置(圖示省略)° 且,在此放電容器1 3,形成:供將發光氣體封入放 電空間S內用的使排氣管被密封切斷的排氣管殘部a。 構成上述放電容器1 3的發光部的玻璃’假想溫度是 9 0 0〜1 2 0 0 °C。在此所謂的「發光部」,是指在第1圖中 ,由符號L所示的與外側管1 1的外周面密接形成的電極 200532741 (6) 1 6存在的部分的放電容器1 3的放電領域。發光部,因爲 最接近放電空間所發生的放電所以容易發生由紫外線所產 生的變形,此發光部的假想溫度與放電容器的破損有非常 密切的關係。 且,在此所謂,「假想溫度」,是顯示玻璃的構造的 尺度,也可以稱爲構造決定溫度。即,玻璃是依據其熱處 理條件而使構造完全不同。例如,在某高溫T將熱平衡狀 態的玻璃急速冷卻至室溫爲止的話,玻璃的構造是成爲在 保持溫度T的狀態下直接凍結,此情況,此高溫T是稱 爲其玻璃的假想溫度。且相同地在高溫T不將熱平衡狀態 的玻璃急速冷卻,而是漸漸地冷卻至室溫態爲止的情況時 ,是假想溫度是成爲接近於室溫的溫度。、 如此玻璃,是可以藉由熱平衡狀態及從其的冷卻方法 控制成各式各樣的假想溫度,就將玻璃的構造控制成各式 各樣。 假想濕度的算出,可以藉由紅外吸收光譜法或拉曼光 譜的測量求得。 具體上,發光管部分的假想溫度是使用紅外吸收光譜 法。紅外吸收光譜法,是從顯示石英玻璃的S i - 0結合的 伸縮振動的尖峰(2 2 6 0 c ΠΓ 1附近)的移行量算出石英玻璃 的假想溫度的方法,A.Agarwal[參考文獻1]等是發現下述 的數式1可簡便算出假想溫度。 [數式1] -10- 200532741 (7) 由 Tf=43 8 09.2 1 / ( υ 2 -2 2 2 8·64) 此,T f ··假想溫度[°C ],v 2 :尖峰波數[c m -1 ]。 一方面,排氣管殘部、密封壁部,因表面形狀複雜, 所以反射或散亂的影響很大,而無法藉由紅外吸收光譜法 測量。顯微拉曼分光器因爲使用後方散亂法,所以不會被 表面形狀左右而可測量。從拉曼光譜算出玻璃的假想溫度 的方法是使用Geissberger[參考文獻2]所提案的方法。利 用石英玻璃中的Si-0-Si結合的變角振動所起因的ω i ( 4 4 0 c m - 1附近出現的尖峰)線的移行量的方法,出現於石 英玻璃的拉曼信號的ω 1的尖峰位置及假想溫度:Tf之間 是有下述的數式2的關係。 藉由此拉曼光譜的測量算出排氣管殘部·密封壁部的 假想溫度。 [數式2]
Tf= ( ω 1-418 ) /18χ10'3 參考文獻1 : A.Agarwal?E.M.Davis, M.Tomozawa,J .Non-Cryst.Solids 1 85 (1995)。 參考文獻 2 : E.Geissberger and F.L.Ga 1eener,Phys·
Rev.B,2 8 6 ( 1 9 8 3 ) 3 266. 顯示放電容器的發光部的玻璃的假想溫度是成爲9 0 0 200532741 (8) 〜1 2 0 0 °C用的條件的一例。 預先製造由外側管及內側管及密封壁部構成的放電容 器本體。在此狀態下,是形成於放電容器的密封管是未被 密封切斷的狀態,在放電容器的放電空間內未封入發光氣 體的狀態。 將此放電容器本體配置於電氣爐內,在1 1 2 0 °C加熱1 小時後,藉由以l〇t /分的速度直到90 (TC爲止急速冷卻 ,就可製造由假想溫度「1 1 〇〇 °C」的玻璃所構成的放電容 器本體。 其他的方法,是將上述放電容器本體配置於電氣爐內 ,在9 5 0 °C加熱1 2 0小時後,藉由以〇 . 1 °C /分的速度直到 7 0 0 °C爲止漸漸地冷卻,就可製造由假想溫度.「9 0 (TC」的 玻璃構成的放電容器本體。 即,藉由這種熱處理,放電容器的發光部的假想溫度 可以控制於9 0 0〜1 2 0 0 °C。 且,藉由這種熱處理,必然地,放電容器的發光部以 外的密封壁部也同時可將假想溫度控制於900〜1 200 °C。 這些’是其中一例,藉由其他的各式各樣的條件,可 使放電容器的發光部及密封壁部的玻璃的假想溫度被控制 於 900 〜1200 〇C。 如此’藉由控制放電容器的發光部及密封壁部的玻璃 的假想溫度在9 00〜1 2 0 0 °C內,即使長時間點燈,放電容 器也不易因紫外線而變形就可以防止放電容器的破損。 接著說明含於放電容器1 3的玻璃的碳(C )。 -12- 200532741 Ο) 以下,含於放電容器的玻璃的碳(C ),是指由發光 · 部密封的壁部、及後述的排氣管殘部組成的放電容器本體 整體的玻璃所含有的碳(C )的意思。 碳進入放電容器的玻璃中的原因,不只是因爲成爲材 料的玻璃製造過程中的熱處理或使用碳冶具的(對於管或 板)成型,也因爲燈泡製造過程中的熱處理或使用碳冶具 的加工等。 進一步,隨著熱處理放電容器的時間愈長,進入放電 φ 容器的玻璃內的碳的量會增加。 碳是在CO或co2的狀態下從玻璃內部放出至放電空 間的話,會藉由放電空間的等離子被分解,使碳附著於玻 璃表面而使透過率下降,而會產生放射照度維持率下降的 問題。 進一步,是附著於玻璃表面的碳會產生導電性,使高 輝度的電弧狀的放電發生,使光輸出大幅下降,而會有因 電弧狀的放電動作而使光量的變動變大的問題產生。 鲁 藉由使構成放電容器的玻璃實質上不包含碳(C), 就可以防止放射照度維持率的下降、光輸出的下降、光量 變動。 此時,構成放電容器的玻璃,其碳(c)的量,是 C/Si的比爲0.1 atm %以下的話,放出至放電空間內的碳( C )的量會減少,附著於玻璃面的碳會顯著減少,可以確 實防止玻璃的透過率的下降並防止放射照度維持率的下降 。且,高輝度的電弧狀的放電也不會發生’光輸出不會下 -13- 200532741 (10) 降,光量的變動也可縮小。 顯示碳含量的具體的測量方法。對於碳含量的定量是 使用螢光X線分析裝置。放電容器的玻璃的內部的測量 ’是爲了防止因附著於燈泡表面的碳的影響、及浮遊於大 氣中的碳的附著所導致的玻璃內部的碳的檢測靈敏度減損 ’而在真空室中切斷玻璃試料,不曝露於大氣的狀態下測 量其切斷面。 因爲碳含量的分布是在板厚方向,所以對於從內外表 面〇. 1 mm的點、及板厚的中心部分的計3點進行測量, 並將其平均値作爲實際的測量値。檢測下限是 0 . 1 atm%, 檢測限度値以下的資料是爲0而求得平均値。 接著’複數製作構成.放電容器的玻璃的假想溫度、及 改變碳(C )的量的準分子燈,調查:隨著點燈時間的經 過的放電容器的破損率、及初期點燈時的紫外線放射照度 爲1 00%的情況時的點燈後1 〇〇〇小時經過後的紫外線放射 照度維持率,來進行實驗。準分子燈,是如第1圖所示的 準分子燈,放電容器的玻璃是石英玻璃,外側管是外徑 2 5 m m,板厚1 m m,內側管是外徑1 2 m m,板厚1 m m,全 長(兩端的密封壁部間的距離)8 00mm,定格 5 0 0 W。而 且,在放電容器內封入Xe氣體30kPa作爲放電氣體。 第2圖,是顯示實驗結果及實驗條件,構成放電容器 的玻璃是以具有相同假想溫度及相同碳含有量的準分子燈 5個爲1組,調查:在各組間,改變假想的溫度或者是碳 含有比率的7組的A〜G組的準分子燈的放電容器的破損 -14- 200532741 (11) 率(1組5個燈之中有幾個燈破損的比率)、及放射照度 - 維持率(在1組5個燈的平均放射照度維持率)’來進行 _ 實驗。 第2圖中,A組的準分子燈,其放電容器的發光部及 密封壁部的玻璃的假想溫度是8 0 0 °C,碳含有比率(C/Si )是 0.2 a t m %。 在此A組中,全部的燈泡點燈後經過2000小時也未 破損。但是,放射照度維持率是5 9%。 · 即,假想溫度因爲是 8 0 (TC較低,不易因紫外線變形 所以放電容器不會破損。但是,因爲控制假想溫度在 8 0 0 °C,需要將放電容器長時間配置於電氣爐內進行熱處理, 或者是,成爲高溫狀態的放電容器需要長時間漸漸地冷卻 ,此熱處理過程因爲長時間所以碳會多量進入構成放電容 . 器的玻璃內,而成爲碳含有比率(C/Si )是0· 1 atm%以上 的0.2 at m% ’放電容器內玻璃含有多量碳的結果,黑化物 會快速附著於放電容器的內面,而產生放射照度推持率下 · 降的問題。 且,燈泡雖未破損,5個之中的1個燈泡在經過1 8 00 小時時點發生了局輝度的電弧狀的放電,且,其他的1個 的燈泡,是在經過1 9 0 0小時的時點發生了高輝度的電弧 狀的放電,其高輝度的電弧狀的放電動作,使在相同位置 的光量時間變化大幅變動。具體上光輸出會衰減至穩定的 情況時的約3 /4〜1 /4的範圍。 F組的準分子燈,其放電容器的發光部及密封壁部的 -15- 200532741 (12) 玻璃的假想溫度是1 3 0 0 t:,碳含有比率(C / S i )是 0 . 1 a t m °/〇 以下。 在此F組中,在點燈後! 〇 〇 〇小時有4 〇 %的準分子燈 的放電容器破損,隨著點燈時間的經過破損率上昇,且在 2 0 0 0小時的破損率爲1 〇 〇 %,即全部的準分子燈的放電容 器皆破損。一方面,放射照度維持率是顯示5 〇%很低。這 是因爲’放電容器的玻璃的碳含有量是由減少而無黑化物 的影響’但因紫外線著色等使放電容器的玻璃本身的透過 率下降’結果使放射照度維持率下降。 在G組中,放電容器的發光部及密封壁部的玻璃的 假想溫度是1 3 0 0 °C,由點燈後1 〇 〇 〇小時,全部的準分子 燈的放電谷器是因紫外線的變形而破損·,:是實際上無法使 用的燈泡。 一方面,屬於本發明的B〜E組的準分子燈,是點燈 後經過2 0 0 0小時的破損率是〇 %,即使長時間點燈,放電 容器也不會破損的準分子燈。且,因爲碳含有比率(C/Si )是〇 · 1 a t m %以下,黑化物不會附著於放電容器的內面, 紫外線放射照度不會下降,即使長時間點燈,放射照度維 持率也不會下降。 從此結果,準分子燈的放電容器的發光部及密封壁部 的玻璃的假想溫度是9 0 0〜1 2 0 (TC,含於放電容器的玻璃 的碳(〇的量,是(:/3丨的比爲〇.1&1111%以下的話,即使 長時間點燈,放電容器也不會因紫外線變形而破損,且, 成爲放射照度維持率不易下降的準分子燈。 -16- 200532741 (13) 且,局輝度的電弧狀的放電也不會發生,2 0 0 0小時 點燈後,光輸出或光量也不會變動可穩定地放電。 接著,使用:放電容器的發光部及密封壁部的玻璃的 假想溫度是本發明的條件範圍內也就是1 1 0 0 °C,碳含有 量不同的準分子燈4個,調查:1 〇 〇 〇小時點燈後的放射 照度維持率的變化,來進行實驗。 使假想溫度相同,碳含有量相異的方法,是有依存於 例如放電容器本體的加熱處理方法。這次的實驗的情況, 藉由採用將放電容器本體在 1 1 〇(TC長時間配置於電氣爐 內進行熱處理的方法,從設置爐壁或固定用的冶具或爐的 環境等,來改變進入放電容器的玻璃的碳含量。藉由改變 熱處理時間使碳含有比率(C/Si 相異,使由碳所產生的 影響可明顯了解地進行實驗。 結果如第3圖所示。 如第3圖所示,燈泡1、燈泡2的含於放電容器的玻 璃的碳(C )的量,因爲C/Si的比爲0.1 atm%以下所以放 射照度維持率成爲70%以上,保持高紫外線放射維持率, 成爲即使長時間點燈,放射照度也不易下降的準分子燈。 但是,在燈3、燈4中,含於放電容器的玻璃的碳( C)的量,因爲C/Si的比爲0.1 atm%以上所以放射照度維 持率是低於70%,放射維持率低且長時間點燈的話,會引 起紫外線的放射照度的下降,是實際上無法使用的燈泡。 然而,任一的燈皆點燈2 00 0小時’但是因假想溫度 適切所以無破損的燈泡。且,燈泡3點燈1 9 0 0小時後, 200532741 (14) 發生高輝度的電弧狀放電,燈泡4點燈後1 60 0小時,發 生高輝度的電弧狀的放電而使放電不穩定。 接著,說明放電容器的排氣管殘部。 如上述,放電容器的玻璃的假想溫度控制處理方法, 是在放電容器本體形成未被密封切斷的狀態的排氣管的狀 態進行熱處理。 這是,將發光氣體封入放電容器本體,將排氣管密封 切斷並形成排氣管殘部的狀態下將放電容器本體放入電氣 爐加熱的話,內部的發光氣體會膨脹,放電容器本體可能 破裂,預先將氣體封入放電容器內,放電容器完全完成狀 態下控制包含排氣管殘部的放電容器整體的假想溫度是成 爲 9 0 0〜1 2 0 0 °C的範圍。且,藉由封入氣體釣壓力從玻璃 朝放電的容器內部放出大量的氧、氫、水、碳等,而對於 放電造成不良影響。 此結果,必然地,密封管的密封切斷作業是在假想溫 度控制處理過程之後發生,此密封管的密封切斷作業因爲 是藉由高溫燒斷排氣管,所以只有排氣管殘部的假想溫度 是成爲1200 °C以上。 如此只有排氣管殘部的假想濕度是成爲1 200 °C以上 的情況時,此排氣管殘部被紫外線照射的話,在排氣管殘 部會發生因紫外線所產生的變形,而可能從排氣管殘部或 其附近使放電容器破損。 爲了防止這種事,只有形成於放電容器本體的排氣管 殘部,另外藉由噴燈進行加熱處理,只有排氣管殘部附近 -18- 200532741 (15) 藉由電氣爐等進行加熱處理,使排氣管殘部的假想溫度成 · 爲9 0 0〜1 2 0 0。(:地進行加熱處理。此結果,包含排氣管殘 、 部的放電容器整體的玻璃的假想溫度是成爲9⑽〜1 2 0 0 °c ,而確實可防止因紫外線所導致的放電容器的破損。且, 加熱範圍因爲小所以朝放電容器內部放出的不純氣體(氧 、氫、水、碳等),因量少所以不影響放電,或因爲量少 所以可藉由放電容器的非加熱部的吸氣材吸著,就可以穩 定地發生放電。 · 第4圖,是其他的準分子燈的說明圖。 在第4圖中,放電容器20是由石英玻璃構成的管型 的兩端密封型構造,在放電容器2 0的內部配置內部電極 2 1,在放電容器20的外面配置線圈狀的外部電極22,藉 由通過玻璃製的放電容器2 0的壁在內部電極2 1及外部電 極22之間引起放電就會在放電空間S內發生準分子放電 〇 此放電容器是外徑1 5 m m,板厚1 m m,在放電容器內 φ ,封入Xe氣體40kPa作爲放電氣體。 在這種準分子燈中,包含兩端的密封部2 a的放電容 器20整體被熱處理成玻璃的假想溫度爲900〜1 200°C也 可以,但是第4圖中,即使只有由符號L所顯示的外部電 極2 2存在的位置的放電容器的發光部是被熱處理成假想 溫度爲 9 0 0〜1 2 0 0 °C,也可以充分地抑制因紫外線所產生 的變形的發生。然而,因爲排氣管殘部2 b安裝於發光部 ,所以排氣管殘部2 b及其附近是在封入放電氣體後使假 -19- 200532741 (16) 想溫度成爲9 0 0〜1 2 0 0 °C地部分地進行熱處理。 這是因爲,藉由抑制:最接近在放電空間所發生的放 電且發生容易因紫外線所產生的變形的發光部的變形’就 可以延長準分子燈的壽命至實用上無問題的程度。 然而,構成放電容器2 0的玻璃所含有的碳(C )的量 ,是C/Si的比爲O.latm%以下。 第5圖,是其他的準分子燈的說明圖。 在第5圖中,放電容器30是由石英玻璃構成的管型 的一端密封型構造,內部電極3 1是配置在放電容器3 0的 內部,金網狀的外部電極3 2是配置在放電容器3 0的外面 ,藉由通過玻璃製的放電容器3 0的壁在內部電極3 1及外 部電極32之間引起·放電,就可在放電空間S內使準分子 放電發生。 此放電容器是外徑40mm,板厚1mm,在放電容器內 ,封入Xe氣體25kPa作爲放電氣體。 在這種準分子燈中,使包含密封部3 a的放電容器3 0 整體被熱處理成玻璃的假想溫度爲9 0 0〜1 2 0 0 °C,排氣管 殘部3b附近也熱處理成假想溫度爲900〜1 2 00 °C也可以 ’是第5圖中’即使只有由符號L所顯示的外部電極3 2 存在的位置的放電容器的發光部被熱處理成假想溫度爲 9 0 0〜1 2 0 0 °C,也可以充分地抑制因紫外線所產生的變形 的發生。 這是因爲’錯由抑制:最接近在放電空間所發生的放 電且發生容易因紫外線所產生的變形的發光部的變形,就 -20- 200532741 (17) 可以延長準分子燈的壽命至實用上無問題的程度。 然而,構成放電容器2 0的玻璃所含有的碳(C )的量 ,是C/Si的比爲〇· 1 atm%以下。 第6圖,是其他的準分子燈的說明圖。 在第6圖中,放電容器40是由石英玻璃藉構成的管 型的兩端密封型構造,成爲略「 」的字,內部電極41 是配置在放電容器40的內部,使覆蓋圓周的一半且兼具 反射鏡的外部電極4 2是配置在放電容器4 0的直管部的外 面,藉由通過玻璃製的放電容器40的壁在內部電極41及 外部電極42之間引起放電,就可在放電空間S內使準分 子放電發生。 此放電容器是外徑,2 〇 m m ·,板厚1 m m,在放電容器內 ,封入Xe氣體20kPa作爲放電氣體。 在這種準分子燈中,將包含密封部4a的放電容器40 整體被熱處理成玻璃的假想溫度爲9 0 0〜1 200 °C,排氣管 殘部4d附近也被熱處理成假想溫度爲900〜1 2 00 °C也可 以,是第6圖中,即使只有形成由符號L所顯示的外部電 極4 2存在的位置的放電容器的直管部4 b的發光部被熱處 理成假想溫度爲9 0 0〜1 2 0 0 °C,也可以充分地抑制因紫外 線所產生的變形的發生。 然而,這種略「 」的字狀的放電容器,是在放電氣 體封入將前曲管部4c及直管部4b作爲整體配置於電氣爐 內,曲管部4 c的假想溫度也必然成爲9 0 0〜1 2 0 0 °C。 即,藉由抑制:最接近在放電空間所發生的放電且發 -21 - 200532741 (18) 生容易因紫外線所產生的變形的發光部的變形,就可以延 長準分子燈的壽命至實用上無問題的程度。 然而,構成放電容器4 0的玻璃所含有的碳(C )的量 ,是C/Si的比爲〇. 1 atm%以下。 第7圖,是其他的準分子燈的說明圖。 在第7圖中,放電容器50是由石英玻璃構成的管型 的一端密封型構造,成爲渦捲狀,內部電極5 1是配置在 放電容器5 0的內部,金網狀的外部電極5 2是配置在放電 容器5 0的外面,藉由通過玻璃製的放電容器5 0的壁在內 部電極51及外部電極5 2之間引起放電,就可在放電空間 S內使準分子放電發生。 此放電容器是外徑1 5mm,板厚1 mm,在放電容器內 ,封入Xe氣體40kPa作爲放電氣體。 在這種準分子燈中,使包含密封部5 a的放電容器5 0 整體被熱處理成玻璃的假想溫度爲9 0 0〜1 2 0 0 °C也可以, 是第7圖中,即使只有形成外部電極5 2存在的位置的放 電容器的渦捲部5b的發光部被熱處理成假想溫度爲900 〜1 2 0 0 °C,也可以充分地抑制因紫外線所產生的變形的發 生。然而,因爲排氣管殘部5 e是安裝於發光部,排氣管 殘部5 c及其附近是在封入放電氣體後使假想溫度成爲 9 00〜1 2 00°C地部分地進行熱處理。 然而,構成放電容器5 0的玻璃所含有的碳(c )的量 ,是C/Si的比爲0· 1 atm%以下。 第8圖,是其他的準分子燈7的說明圖。 -22- 200532741 (19) 在第8圖中,放電容器6 0是玻璃製也就是兩端密封 型構造,放電容器60的外部及內部配置一對的外部電極 6 1,藉由通過玻璃製的放電容器6 0的壁在外部電極6 1間 引起放電就會在放電空間S內發生準分子放電。 在這種準分子燈中,使放電容器60整體被熱處理成 玻璃的假想溫度爲9 0 0〜1 2 0 0 °C也可以,即使只有外部電 極6 1存在的位置的放電容器的發光部被熱處理成假想溫 度爲9 0 0〜1 2 0 0 °C,也可以充分地抑制因紫外線所產生的 變形的發生。 這是因爲,藉由抑制:最接近在放電空間所發生的放 電且發生容易因紫外線所產生的變形的發光部的變形,就 可以延長準分子燈的壽命至實用上無問.題的程度。 然而,構成放電容器6 0的玻璃所含有的碳(C )的量 ,是C/Si的比爲0. latm%以下。 接著,將第4圖所示的準分子燈的密封部2a在電氣 爐內加熱成假想溫度成爲9 00〜1 200°C時,不使從密封部 2 a突出的外部導棒氧化的方法的一例是如第9圖所示。 如第9圖(甲)的放電容器20的內部,在從端部的 稍靠中央,位置有金屬箔Η及外部導棒G,預先在此位置 e封合好金屬箔Η及外部導棒G,進一步,密封放電容器 2 0的端部f,使空間Α成爲真空或是不活性氣體環境。 而且,在此狀態下,將包含密封部2a的放電容器20 整體,放入電氣爐內,加熱使假想溫度成爲9 0 0〜1 2 0 0。〇 200532741 (20) 此結果,可以防止外部導棒G因存在於電氣爐內的 氧而被氧化。 之後,藉由切斷如第9圖(甲)中的X-X所示的部 分,如第9 (乙)圖所示,使外部導棒G露出外部,而形 成供電部。 然而,第5圖、第6圖 '第7圖的密封部3a、4a、 5 a藉由也同樣形成’就可以防止外部導棒的氧化。 當然,使電氣爐內部成爲真空或是不活性環境,即使 插入外部導棒露出的燈’也可以防止氧化。 然而,玻璃的歪斜雖是因紫外線或真空紫外線而發生 ,但是波長較短的真空紫外線的話較容易發生。本發明的 實施例主要是有關封入了發光1 7 2 nm的真空紫外光的xe 氣體的Xe準分子燈。氬-氯準分子光也就是波長175nm 等也具有同樣的效果。且’對於氙-氯或氪-氟等的混合氣 體雖主要發生3 0 8 nm或24 8 nm的紫外線,但是因爲也發 生氙的172nm或氪的147nm的真空紫外光,所以容易產 生歪斜。特別是長時間點燈的話,會引起鹵素氣體的枯渴 現象’在壽命末期會提高真空紫外光的比率。 【圖式簡單說明】 [第1圖]本發明的準分子燈的說明圖。 [第2圖]調查了 :構成準分子燈的放電容器的玻璃的 假想溫度、及改變了碳(C )的量的情況的放電容器的破 損率及紫外線放射照度維持率的實驗結果資料說明圖。 -24 - 200532741 (21) [第3圖]調查了 :放電容器的假想溫度爲一定的情況 - 時的改變了碳含有量時的放射照度維持率的變化的實驗結 果資料說明圖。 [第4圖]本發明的準分子燈的其他的實施例的說明圖 〇 [第5圖]本發明的準分子燈的其他的實施例的說明圖 〇 [第6圖]本發明的準分子燈的其他的實施例的說明圖 · 〇 [第7圖]本發明的準分子燈的其他的實施例的說明圖 〇 [第8圖]本,發明的準分子燈的其他的實施例的說明圖 〇 [第9圖]本發明的準分子燈的外部導棒的氧化防止方 法的說明圖。 【主要元件符號說明】 a排氣管殘部 S 放電空間 1準分子燈 2燈泡 2a密封部 2 b排氣管殘部 3燈泡 -25- 200532741 (22) 3 a密封部 · 3 b排氣管殘部 -4燈泡 4 a 密封部 4 b直管部 4c曲管部 4d排氣管殘部 5準分子燈 φ 5 a密封部 5 b 渦捲取部 5 c排氣管殘部 5e排氣管殘部 7 準分子燈 11 外 側 管 12 內 側 管 13 放 電 容 器 14 密 封 壁 部 15 外 周 面 16 電 極 17 外 周 面 18 電 極 19 電 線 20 放 電 容 器 2 1 內 部 電 極 -26- 200532741 (23) 2 2外部電極 · 3 〇放電容器 . 3 1內部電極 3 2外部電極 4 0放電容器 4 1內部電極 4 2 外部電極 5 0放電容器 修 5 1內部電極 5 2外部電極 6 0放電容器 6 1 外部電極
-27-

Claims (1)

  1. 200532741 (1) 十、申請專利範圍 1 . 一種準分子燈,準分子燈的放電容器的至少發光部 的玻璃的假想溫度是 9 0 0〜1 2 0 0 °c,其特徵爲:含於前述 放電容器的玻璃內的碳(C )的量,是 C/Si的比爲 O.latm%以下。 2.如申請專利範圍第1項的準分子燈,其中,前述放 電容器的兩端的藉由加熱加工形成的密封壁部的假想溫度 是 900 〜1200 〇C 。 3 .如申請專利範圍第1或2項的準分子燈,其中,排 氣管殘部是形成於前述放電容器,該排氣管殘部的假想溫 度是 900 〜1200 °C。
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