經潢部中央標聿局β工消费合作社印聚 A7 __R7 五、發明説明（1 ) (發明所屬之技術領域） 本發明係關於一種短弧型水銀燈。特別是，關於一種 使用於半導體曝光裝置的短弧型水銀燈。 (以往之技術） 近年來，在半導體製程中之曝光過程使用放射中心波 長3 6 5 nm (以下稱爲i線）之紫外光的短弧型水銀燈 。該半導體稹體電路之稹體度係年年高昇，隨著此也增高 曝光時之解像度的要求•又，也有％,團之大口徑化，曝光 面稹也變大，或是藉由利用於爲了達成高解像度之變形照 明技術被要求增大來自光源的紫外光放射量（以下，簡稱 爲「放射量」）。 又，也被要求提高表示成品之每一單位時間之生產量 之指標的生產能力。亦即，作爲光源之燈被要求更高之放 哲效率，而在包含該光源之發光裝置被要求高聚光效率。 以往，作爲得到強i線之放射的方法，考量增夫對於 燈之输入電力的方法。然而，若增加對於燈之输入電力時 ，則增高對於電極之熱性負荷，而電極物質之蒸發變激烈 ，而成爲加速發光管之黑化•又，若增加輸入電力時，則 必然地會增大發光管之外觀尺寸，而爲除去從燈所發生之 熱的排風裝置也成爲大型化*因此，爲了得到較強i線之 放射，增加對於燈之输入電力之方法並不理想· (發明欲解決之課題） --L-------采------1T------0 {对*^間誚背而之注&事項4填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家梂準{ CNS ) Α4規格（2丨Οχ2ί»Χ公# > -4 A7 B7 五、發明説明（2 ) 本發明欲解決之課題，係在於提供一種長時間維持光 亮的發光管，並可得到強i線之放射的短弧型水銀燈·’及 紫外線發光裝置》 (解決課題所用的手段） 爲了解決上述課題，申請專利範圍第1項所述的短弧 型水銀燈，係在石英製發光管內對向配置有陰極與陽極， 且在誇.發光管中封入有水銀與稀有氣髓。至少作爲稀有氣 體有氬氣（Ar)，在室溫封入1 %_0〜8 a t m，將連 結陽極與陰極之方向作爲軸向，而將垂直於該軸向之剖面 的方向作爲徑向，將發光管之徑向的最大直徑之一半作爲 R ( c m )，將燈泡之厚度爲d (cm)，將對於燈之输 入電力爲W (KW)時 0 . 2 1 ( (Wd) 1/2/ R) . 387 爲其特徵者。 經潢部中央標準局B工消费合作社印" 又，申請專利範圍第2項所述的短弧型水銀燈，係在 石英製發光管內對向配置有陰極玛陽極，且在該發光管中 封入有水銀與稀有氣體。至少作爲稀有氣體有氪氣（K r )，在室溫封入1 . 0〜8a tm，將連結陽極與陰極立 方向作爲軸向，而將垂直於該軸向之剖面的方向作爲徑向 ，將發光管之徑向的最大直徑之一半作爲R ( c m)-，將 燈泡之厚度爲d(cm)，將對於燈之输入電力爲W( 本紙張尺度適用中國困家榡率（CNS)A4現格（2丨0X 297公#) - 5- _- _B7 _- _B7 經溁部中央標涞局β工消费合竹社印¾ 五、發明説明（3 ) K W )時 0 . 2 0 5 ^ ( ( W d ) 1/2/R ) ^ 0 . 418 爲其特徴者。_ 又，申請專利範圍第3項所述的短弧型水銀燈，係在 石英製發光管內對向配置有陰極與陽極，且在該發光管中 封入有水銀與稀肩1氣體》至少作爲稀有氣體有氬氣（A r )與氪氣（K r )作爲合計値，在專溫封入1 . 〇〜8 a t m，將連結陽極與陰極之方向作爲軸向，而將垂直於 該軸向之剖面的方向作爲徑向，將發光管之徑向的最大直 徑之一半作爲R( cm) ，將燈泡之厚度爲d( cm)， 將對於燈之輸入電力爲W(KW)時 0 . 209$ ( (Wd) 1/2/R)盔 0 · 387 爲其特徵者。 又，申請專利範圔第4項所述的紫外線發光裝置*係 在石英製發光管內對向配置有陰極與陽極，且在該發光管 中封入有水銀與稀有氣體的短弧型水銀燈，及在該水銀燈 供應所定電力的電源所構成。上述水銀燈*係至少作爲稀 有氣體有氬氣（Ar)，在室溫封入1.0〜8a tm， 將連結陽極與陰極之方向作爲軸向，而將垂直於該軸向之 剖面的方向作爲徑向，將發光管之徑向的最大直徑之一半 本紙張尺度適用中國國家榡率（CNS ) Λ4圯格（210X297公H - 6 - ----------^-------1T------漆 閱试背而之注&事項再填巧本頁) 經淨部中央標準局月工消费合作社印¾ ___._____B7_ 五、發明説明（4 ) 作爲R (cm)，將燈泡之厚度爲d (cm) *將對於燈 之输入電力爲W(KW)時 0 . 2 11^ ( (Wd) 1/2/R) SO · 3 8 7 爲其特徵者。 又，申請專利範圍第5項所述的紫外線發光裝置|，係 在石英製發光管內對向配置有陰極與陽極，且在該發光管 中封入有水銀與稀有氣體的短弧型;dc銀燈，及在該水銀燈 供應所定電力的電源所構成。上述水銀燈，係至少作爲稀 有氣體有氪氣（K r )，在室溫封入1 . 〇〜8a tm， 將連結陽極與陰極之方向作爲軸向，而將垂直於該軸向之 剖面的方向作爲徑向，將發光管之徑向的最大直徑之一半 作爲R(cm)，將燈泡之厚度爲d(cm)，將對於燈 之輸入電力爲W (KW)時 0 . 205^ ( (Wd) 1/2 / R) . 418 爲其特徴者。 又，申請專利範圍第6項所述的紫外線發光裝置，係 在石英製發光管內對向配置有陰極與陽極，且在該發光管 中封入有水銀與稀有氣體的短弧型水銀燈，及在該水銀燈 供應所定電力的電源所構成。上述水銀燈，係至少作爲稀 有氣體有氬氣（A r )與氪氣（K r )作爲合計値，在室 ---------^------1T------淨 {ifflM-Mtvg之注&亨項再填it?本 K ) 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS )从坭辂（2丨OX297公« ) -7- 經潢部中央標準局只工消费合作社印製 A7 B7五、發明説明（5 ) 溫封入1. 0〜8a tm，將連結陽極與陰極之方向作爲 軸向，而將垂直於該軸向之剖面的方向作爲徑向，將發光 管之徑向的最大直徑之一半作爲R(cm)，將燈泡之厚 度爲d(cm)，將對於燈之输入電力爲W(KW)時 0. 209$ ( ( W d ) 1/2/R)蠤 0 . 3 8 7 爲其特徵者。 又，申請專利範圔第7項所述;^紫外線發光裝置中， 短弧型水銀燈係陽極作爲上方而陰極作爲下方，垂直地配 置爲其特徵者。 (發明之實施形態） 本發明之短弧型水銀燈，係至少將數氣壓之氬氣（ 入1")或氪氣（1^1·)，或是其混合氣體作爲緩衝氣體予 以封入，爲其特徵者。由此，藉由實驗可確認i線；£光譜 寬度不會擴展，且提高曝光面之放射照度。此乃由與封入 約一氣壓之氙氣（Xe )相比較，可提高1 0〜20%之 放射效率（該效率提高分量係以電力換算相當於2 0〜 4 0 %之增加分量）· 又，在本發明中，係至少將數氣壓之氬氣（A r )或 氪氣（Kr)，或是其混合氣體作爲緩衝氣體在以所定懕 力之範圍內封入之條件下，限定考慮發光管（以下稱爲「 燈泡」）之厚度等的所定數値，爲其特徵者。此乃由於被 ----------^------1Τ------0 { inw-M卄而之ii念事項再4¾本石) 本紙張尺度適用中國國家榡率（CNS ) 格（2丨0X297公犮> -8 - A7 ___B7 五、發明説明（6 ) 封入之緩衝氣體，對於同時被封入之水銀，若其封入莫耳 數大時，該緩衝氣體係會對於發光管內之熱性動作與電弧 之特性會強大之影響。 對於此點，本發明人等確認作爲緩衝氣體封入Α Γ氣 體的水銀燈，係與封入X e氣體之水銀燈相比較，對於發 光管之空冷較銳敏。具體而言*施以以下之實驗。亦即， 製作完全相同形狀之兩支燈管，封入同量（5mg/cm )之水銀，作爲緩衝氣體在一支封入兩氣壓X e氣體，而 在另一支封入兩氣壓A r氣髏。以$任意地可變更強制空 冷之強度（排風速度）的同一燈具來交互地點亮兩支燈管 〇 經調査排風速度與水銀未蒸發之關係；在封入X e之 水銀燈，排風速度約1 Om/s e c發生燈管之水銀未蒸 發，又在封入A r之水銀燈，排風速度約6m/sec發 生水銀未蒸發。 經淺部中央標準局Η工消费合作社印聚 亦即，封入A r之水銀燈係與封入X e之水銀燈相比 較，由於在低排風速度發生水銀未蒸發，因此，可知燈管 係容易受到排風等之冷卻條件之影》薯。又，此時*封入 X e之水銀燈係未產生電弧之搖動*惟在封入A r之水銀 燈也產生電弧之搖動。 依上述冷卻條件之影響的水銀之未蒸發或放射光之搖 動，係其理由並不一定明瞭，惟推測有如下•亦即，該原 因係考量依存於A r氣體與Xe氣體之導熱度之相差-·若 該導熱度大時則熱能之傳送速度變大，電弧中心之溫度係 本紙張尺度適用中國國家標丰（CNS ) Λ4現格（2丨) -9- 經潢部中央標準局月工消费合作社印¾ A7 _____B7 五、發明説明（7 ) 容易被傳至燈泡內表示附近，又相反地，燈泡內表面附近 之溫度也容易被傅至電弧中心，A r氣體，K r氣體，
Xe氣體之導熱度K(l〇_4W/cm/K)，係成爲（ Ar:1.63)>(Kr:〇.88)>(Xe: 0 . 50)之順序。亦即，封入Ar氣體或Kr氣體之水 銀燈係與封入X e氣體之水銀燈相比較，若燈泡之外表面 被排風冷卻等時則容易受到其影響，而以此爲原因成爲導 致燈泡.內表面近旁之低溫化，及電弧中心之低溫化。 在此，使用簡單之模型說明有％於燈泡之內外的溫度 之熱輸送。該模型也藉由本發明人等之推測可能有如下。 首先，考察燈泡外表面的溫度。燈係球狀之對稱燈泡 ，將其外半徑爲R〇，而將內徑爲Ri。燈泡之厚度d係 d = R 〇 — R i (1) 對於燈之電氣输入爲W。電弧放電係位在球燈泡之夫約中 心，其大小係比燈泡內半徑充分小。 在電弧被消耗之输入能係一部分變換成光能，而其他 部分係變換成封入氣體之內部能或電極能•光能之一部分 係經燈泡被放射至外部，而剩下者係被吸收在燈泡而成爲 燈泡之加熱源。又，封入氣體係隨著燈內之對流而接近於 燈泡，與燈泡相撞而給與能量也成爲燈泡之加熱源· 因此，被導至燈之輸入能，一部分係作爲光能而經t 泡被放射至外部，又一部分從被加溫之燈泡作爲熱能被放 U?5tn5^1s'而之注&fifi存4寫本茛) .裝· 订 本紙張尺度適用中國國家標丰（CNS以衫見搞（210X297公势} -10- A7 B7 五、發明説明（8 ) 射，而剩下者藉由對流熱傅遞從燈泡作爲熱能被放射。在、 此，將對於輸入能經燈泡被放射至外部的光能之比率作爲 α時，則對於輸入能W (對於燈之輸入能）的宏偉的能保 存式係 W=a W + S ε σ To4 + Sh(To-TeX (2) 此乃指在電弧所消耗之输入能（W)，係經燈泡被放 射至外部的光能（aW )，及被ίΠ]溫之燈泡熱放射的熱 能（SeaTo4)，及相同被加溫之燈泡藉由對流熱傳遞 所放出的熱能（Sh (To — Te)所構成。 上述（2 )式係又可變形成如下。 (1- a )W/S= ε σ To4 + h(To-Te) (2) 式中 經"·部中央標準局β工消费合作社印聚 S :燈泡球部之外表面積，相等於4ttRo2 ε :石英燈泡之放射率，在紅外領域爲大約1 σ : Stefan.Boltzmann 常數，5 . 67x10 . 219 W / c m 2 / K 4
h ··熱傳遞率，0 . 003 〜0 . 01 5W/cm2/ K
To:燈泡之外表面溫度 ·- T e :在距燈充分離開之位置的冷卻風的平衡溫度（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4圯枱（210Χ297公势）-11 A7 _____H7 五、發明説明（9 ) 約 3 Ο Ο κ ) α :經燈泡被放射至外部之光能對於输入能的比率， 一般在X e氣體係與A r氣體或Κ Γ氣體相比較連續放射 之放射效率較大。因此，A r氣體或Κ Γ氣體之α値係比 X e氣體小，亦即，封入A r氣體或K r氣體之水銀燈， 係與封入X e氣體之水銀燈相比較，成爲將相同輸入能W 投JI燈時被利用作爲加溫燈泡的能量比率較髙。 其次，考量燈泡內表面溫度· |該燈泡內表面溫度過 高時則產生燈泡之反玻化作用，又，過低時則會產生水銀 之未蒸發》 以T i表示燈泡之內表面溫度，燈泡所接受之能量而 變換成熱的能量係成爲SeaTo4+Sh(To—Te) )。將此作爲P i η時，則入射於也泡之能量係以 P i η = ( 1 - a ) W (3) " 經潢部中央標隼局貝工消费合作社印^ (^•^閱^背而之注念事項^^巧本茛) 表示。 將石英燈泡之導熱度作爲λ時，由於假定爲球形燈泡 ，因此，從導熱方程式，給與規定燈泡之內面與外面之溫 度的以下式·
Ti-To = (Pin/4 π λ )(l/Ri-l/Ro) (4) 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Λ4規輅（210x297/公犮）-12- 經潢部中央標準局β工消f合作社印裝 A7 _B7 五、發明说明（1〇 ) 式中，T i係表示燈泡之內表面溫度，Τ 〇係表示燈泡之 外表面溫度。又，Ri係表示燈泡之內半徑，R〇係表示 燈泡之外半徑。導熱度λ之典型値係1〜2 (W/m/K )。又，由燈泡之厚度d係比燈泡外半徑Ro充分地小， 成爲dRo»因此，（4)式的右邊的第2項（1/Ri -1/Ro)，係成爲（（R〇— Ri)/Ri .R〇) 由於燈泡之厚度d係比燈泡外半徑R 〇充分地小*爲R i =Ro，因此若將此作爲R時，則成爲（d/R2)。又， 將逯度差之Ti 一 To作爲δΤ。琴此，（4 )式係成爲 <5 T = (Pin/4 π λ )d/R2 " (5) 或是 δ T = ((Wd)1/2/R)2(l- α )/(4 π λ ) (6) 由（6 )式，燈泡內面之溫度Τ i係
Ti=To + ((Wd),/2/R)2(l-a )/(4 π λ ) (7) 由該式，燈泡內表面溫度Τ i係表示與對於燈泡之電 氣_鍮入W，燈泡之厚度d，藉由燈泡之半徑R所決定之「 ((Wd) 1/2/R)」有很大關連。 -- 亦即，封入A r氣體，K r氣體的燈係與封入X e氣 --L-------^------ΐτ------0 (对1閱讀背而之ii&事項再峨寫本莨) 本紙張尺度適用中國國家梂準{ CNS > Λ4说你< 210X297公ί|ί ) -13- 經溁部中央標準局只工消费合作社印裝 A7 __B7 五、發明説明（11 ) 體之燈相比較，由於依該稀有氣體之導熱度較大，故在電 弧中心之溫度與燈泡內表面近旁之溫度之間容易實行熱傳 遞，及對於燈之輸入能相同時利用於上昇燈泡之溫度的比. 率較高，而該燈係注重在須充分考量燈泡內部的熱性影JI 。爲了良好地避免若燈泡之內表面溫度過低時，則產生水 銀之未蒸發，相反地過高時則產生燈泡之反玻化作用的不 方便，發現將變數「（（Wd) 1/2/r)」定在所定之 ~· — 範圍內。 (實施例） 第1圖係表示本發明之短弧型水銀燈。在石英製發光 管1中對向配置有陰極2與陽極3，各該電極係經由內部 引線1 2及1 3而在封住部6，7之內部與金屬箔8，9 分別連接。在金屬箔8，9分別連接有外部引線1 0， 11。 第2圖係表示本發明之紫外線發光裝置。從燈Γ4出 來之光係經旋轉隋圓鏡1 5，平面反射鏡1 6，又經準直 透鏡1 7到達中心波長3 6 5 nm，帶寬1 0 nm的帶通 濾波器1 8，通過稹分透鏡1 9，在平面反射鏡2 1被反 射，通過聚光鏡22，到達校準面23上。在校準面23 上配置有矽光二極體檢測器2 4。在燈1 4連接有電源 26而供應所期望之電力。 首先，說明比較封入氬氣或氪或此等之混合氣體的水 |燈，及封入氙氣的水銀燈之i線照度的實驗例。氬氣’ ---------裝------訂------線 (対1閲讳汴而之注¾事項/]·填艿本R ) 本紙張尺度適用中國國家榡率（CNS > A4坭格（210X297公# > -14- in 五、發明説明（12 ) 氪氣，氙氣之封入量以外之條件係使用相同之水銀燈，使 用在第2圔所說明之檢測器24測定i線照度。具體的水 銀橙之規格係在外徑約5 5mm之大約球形的石英製發光 管內，對I%地配匿有鎢製之直徑2 Omm0的曝極3”及 含有約2wt %氧化钍之鎢製的前端有效直徑1 . 0 mm0的陰極，水銀燈係以每一單位容稹4·5mg/ c c封入在燈內。 使用將Xe在室溫下2atm封入之燈（燈A)，
Xe外再封入A r之燈（燈B 1〜F i )五種類，同樣 Xe外再封入Kr之燈（燈B2〜F2)五種類。封入 A r之燈，及封入K r之燈係分別變化〇 . 3氣壓，1氣 壓，3氣壓，8氣壓，12氣壓與封入量而製作五種類β 此等燈係由定電力電源2 6，以約2 1 0 0W之输入，燈 係以陰極爲上面之姿勢將其點亮。 將實驗結果表示於第3圖·以依燈Α之i線放射照度 作爲基準，表示上述各該燈之相對性i線放射照度。< 經潢部中央標涞局月工消费合作社印裝 在此，放射照度之計測誤差係在1〜2%，一般，雖 考量該計測誤差，在增加4%以上時，推測也可顯然地改 善半導體製程之曝光過程的生產能力》由圖表示在氬氣* 氪氣均封入一氣壓以上時相對放射照度增加4%以上· 但是，氬氣，氪氣均在室溫下封入1 2氣壓者„(燈 FI，F2)係放射照度增加20%，惟i線之光譜宽度 會擴大》會導致降低在曝光之解像度。結果，可知在封入 氬氣或氪氣之水銀燈中，封入氫氣，或氪氮從1 . 0氣壓 本紙張尺度適用中國國家榡车< CNS ) Λ4現枋（210Χ297^^ )~- 15- ' 經潢部中央？£挲局B工消资合作社印" A7 ___B7 五、發明説明（13) 至8氣壓時，則不會擴大i線之光譜宽度，可有效果地提 髙的放射照度· 又，在以上之實驗例中，列舉氬氣（Ar)，氪（ Kr)係均封入氙（Xe)之燈，惟不封入氙（Xe) ， 分別以單體封入氬（A r )，氪（K r )，也確認可得到 同樣之效果。 在此，作爲稀有氣體封入A r與X e之燈，對於A r 之封入壓力，將X e之封入壓力上昇至約3倍時，隨著該 上昇，增大i線之校.準面之放射照度。然而，確認即使在 * · ✓〆 其以上上昇X e之封入壓力也幾乎不會提高i線放射照度 。由此，在作爲稀有氣體封入A r與Xe之燈中，擬提髙 校準面上之i線放射照度，期盼將X e封入壓力成爲五工 封入凰力之.約3倍。 同樣地，代替Ar而封入Kr，作爲Kr與Xe之混 合氣體時，確認期盼將X e之封入壓力成爲K r封入壓力 之約3倍。 (實施例2 ) 以下，對於將A r與K r之雙方封入作爲混合氣髓的 燈加以實驗。各該燈係對於封入量以外，係與實施例1所 表示時相同形狀規格，製作燈5支（G〜N)。 第4圖係表示各該燈（A，G〜N)之封入氣體與其 封入壓力。燈A係與實施例1所表示者相同者，封入-2 . Oa tm氙（Xe)。燈G〜.L係不封入Xe，而分 本紙張尺度適用中國國家標芈（CNS > ( 210x2们公# > - 16- ----------^------1T------0 {^^閱请背而之注^事項再^艿本頁) 經逆-部中央標準局貝工消费合竹社印掣 A7 B7 五、發明説明（14 ) 別將Ar 與Kr 封入 〇 . 3a tm，〇 . 5a tm， 1 . 5a tm，4 . Oa tm，5 . 〇a tm 者•燈Μ， N係將Xe封入〇 · 3a tm，3 . 〇a tm之外分別將 八]：，1^1"封0.531111者· 將結果表示於第4圖，惟比較在室溫下以0 . 5 a tm封入Ar與以〇 . 5a tm封入Kr之燈Η，及以 2 a t m封入僅X e之燈Α實行比較時，則燈Η者搭載於 曝光機而被使用時，校準面上之i線之紫外線放射照度係 比燈A增加約_5 %。 /V. 但是，在室溫下以A r 5 · 〇a tm與Kr. 5 . Oa tm之混合氣體之封入壓力1 . Oa tm封入在 發光管的燈L，i線放射照度係增加18%，惟i線之光 譜寬度係導.致擴大曝光的解像度。 如上所述，在使用燈之燈具的實驗，將A r與K r之 混合氣體作爲合計値，在室溫下從1 . Oa tm至8 . 0 a t m封入時，可知有效地提髙校準面之相對i線放射照 度。 又，對於加上人r與K r之混合氣體再加上X e之燈 Μ，N，若Ar與Kr之合計封入壓力爲1 . 〇a tm至 8 . Oa tm，可知可有效果地提高i線放射照度。介經 比較燈Μ與燈N，當提高X e之封入壓力時，隨著此，可 知i線之校準面上的放射照度也上昇·然而，依照本發明 人等之實驗，確認X e之封入壓力對於A r與K r之合計 封入壓力超過約3倍時，i線之放射照度係幾乎不會上昇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM4規柢（2丨0X297公犮> -17- ----------^------1T------0 {对1閲讀背而之注*事項再壤寫本頁) 經米‘部中央橾卑局β工消资合竹社印裝 A7 B? 五、發明説明（15 ) 。因此，由提高i線放射照度之觀點•將X e封入壓力成 爲A r與K r之合計封入壓力的大約3倍較理想。 以下，說明「（Wd)1/2/R」。 首先，說明封入氬氣之水銀燈，表示發光管（燈泡） 之最大直徑之一半的數値R (cm)，燈泡之厚度d ( cm)，及依輸入電力W(KW)對於燈的燈泡之反玻化 作用，及水銀未蒸發之關係的實驗•在此，燈泡之最大直 徑係指，將連結陽極與陰極之方向作爲軸向，而垂直於該 軸向之斷面的方向。實驗係準備在^•溫下封入了氣壓氬氣 的5種水銀燈，變化上述各參數，對於各該燈，由（Wd /R 2 ) 1 / 2之數値實行檢討。 具體的水銀燈之規格係在大約球形的石英製發光管內 ，對向地配置有鎢製之直徑2 Omm0的陽極，及含有約 2w t %氧化钍之鎢製的陰極，水遍係以每一單位容積 4 . 5mg/cc封入在燈內•將其結果表示於第5圖。 結果，可知燈X 1係點亮後2 0小時，在燈泡內面急 速地進行反玻化作用，並降低急激之放射。該理由係推測 若燈泡內面溫度過高而進行反玻化作用者。又，燈X 5係 剛點亮後燈電壓搖動而放射不安定。又，觀察點亮時之燈 時，則在燈泡內面確認水銀之未蒸發。 說明封入氪氣之水銀燈，表示燈泡之最大直徑之一半 的數値R (cm)，燈泡之厚度d (cm)，及依输入電 力W ( KW)對於燈的燈泡之反玻化作用，及水銀未·蒸發 之關係的實驗。 本紙張尺度適用中國國家標车（CNS ) Λ4現格（2丨ΟX297公S > -18- ----------裝-- <^1閭请竹而之注*事項再填寫本頁) 訂 線 經潢部中夾標聿局貝工消费合作社印製 A7 ___B7 五、發明説明（16 ) 實驗係準備在室溫下封入3氣壓氪氣的5種水銀燈， 變化上述各參數，對於各該燈，由（Wd/R2) 1/2之數 値實行檢討。具體的水銀燈之規格係與上述之氬氣之情形 相同。 結果，可知燈Y 1係點亮後2 0小時在燈泡內面急速 地進行反玻化作用，並降低急激之放射，該理由係推測若 燈泡內面溫度過高而進行反玻化作用者，又，燈Y 5係剛 點亮後燈電壓搖動而放射不安定。又，觀察點亮時之燈時 ，則在燈泡內面確認水銀之未蒸發\ 以下，說明封入氬氣與氪氣之水銀燈，表示發光管（ 燈泡）之最大直徑之一半的數値R ( cm)，燈泡之厚度 d ( cm)，及依输入電力W (KW)對於燈的燈泡之反 玻化作用，.及水銀未蒸發之關係的實驗。實驗係準備在室 溫封入1.5氣壓氬氣，在室溫封入1.5氣壓氪氣，又 在室溫封入0.5氣壓氙氣的5種水銀燈，變化上述各參 數，對於各該燈，由（Wd/R2) 1/2之數値實行'檢討。 具體的水銀燈之規格係與上述之氬氣，氪氣之情形相同· 結果，可知燈Z 1係點亮後2 0小時在燈泡內面急速 地進行反玻化作用，並降低急激之放射。該理由係推測若 燈泡內_溫度過亮而進行反玻化作用者。又，燈Z 5係剛 點亮後燈電壓搖動而放射不安定•又，觀察點亮時之燈時 ，則在燈泡內面確認水銀之未蒸發。 又，在上述短弧型水銀燈，介經陽極位於上面的姿勢 被點亮，可抑制陰極輝點之變動。 本紙張尺度適用中國國家榡芈（CNS ) Λ4坭枯（210x297公犮)~- 19- --.-------^------ΐτ_------^ ("先閱"背而之注意事項再4寫本頁) A7 _ B? 五、發明説明（17 ) 又，由於本發明之紫外線發光裝置係採用如第2圖所 示之光學系統，因此可成爲遵:聚光效率之照射。 (發明之效果） 如上所詳述，在短弧型水銀燈中，封入之稀有氣體爲 氬氣（Ar)且/或氪氣（Kr)，而將上述稀有氣體之 封入壓力作爲1.0〜8氣壓，不提高輸入電力，即可提 高發光效率並可提高放射亮度。又，在封入所定量上述氬 氣（A r )及/或氪氣（K r )之$銀燈中，以燈泡之最 大直徑之一半的數値R (cm)，燈泡之厚度d (cm) ，及對.於燈之輸入電力W (_KW)所規定之 (Wd/R2) 1/2之關係式所導出之數値成爲所定者*可 良好地防止燈泡之反玻化作用及水銀未蒸發。 (圖面之簡單說明） 第1圖係表示本發明之短弧型水銀燈的圖式。 第2圚係表示本發明之紫外線發光裝置的圖式。 第3圖係表示本發明之效果之實驗結果。 第4圖係表示本發明之效果之實驗結果。 第5圖係表示本發明之效果之實驗結果。 第f圖係表示本發明之效果之實驗結果。 第7圖係表示本發明之效果之實驗結果。 (記號之說明） 本紙張尺度適用中國國家榡芈（CNS ) Λ4現格（210X 2<>7公-20- ih L Μ t 而 & 事 項 再 貪 裝 訂 線 經浐部中决橾準局負工消f合作杜印^ A7 B7 五、發明説明（18 ) 1 :發光管，2 :陰極，3 :陽極，6 :封住部，7 :封住部，8 :金屬箔，9 :金屬箔，10 :外部引線構 件，1 1 :外部引線構件，1 2 :內部引線構件，1 3 : 內部引線構件，14 :燈，26 :電源。 {銘先間详11'·16之注"事項再填寫本頁) 經漪部中央橾卑局貝工消费合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Λ4«ΗΜ 210x2«^公« ) - 21 -