TWI450311B

TWI450311B - Ultraviolet light radiator

Info

Publication number: TWI450311B
Application number: TW099100698A
Authority: TW
Inventors: Satoshi Matsuzawa; Yukihiro Morimoto
Original assignee: Ushio Electric Inc
Priority date: 2009-03-10
Filing date: 2010-01-12
Publication date: 2014-08-21
Also published as: CN101958224B; KR101380425B1; JP5239954B2; JP2010212045A; KR20100102041A; TW201103068A; CN101958224A

Description

紫外光放射燈

本發明係關於放射出藉由使用含有選自氪氣、氬氣之一種以上的稀有氣體與碘氣的放電氣體而形成激發碘分子所放射的紫外光的燈。

在液晶顯示器之製造工程中，係已採用一種在構成液晶的像素時使單體混入液晶，在使液晶分子呈傾斜的狀態下使單體聚合，藉此使液晶分子的傾斜方向固定的技術(PSA：Polymer Sustained Alignment)。藉由針對PSA所揭示的專利文獻1，以用以使單體聚合的光源而言，考慮到對液晶造成的損害較少、單體的感度、液晶用玻璃的透過率等，以對單體照射例如波長300-380nm的紫外光為佳(專利文獻1的段落0237)。

以放射用以使單體聚合所需之波長300-380nm的紫外光的紫外線光源而言，已知有各式各樣，但目前乃為針對最適於PSA用途的光源反覆研究的階段。例如，將水銀作為放電媒體而主要放射波長365nm之紫外光的水銀燈、將金屬鹵化物作為放電媒體的金屬鹵素燈等成為PSA用途之光源的候補。但是，水銀燈在欲裝載複數水銀燈來構成紫外線照射裝置時，會有紫外線照射裝置大型化的問題，此外，會有為了將水銀作為放電媒體而對環境所造成的負荷較大的缺點。金屬鹵素燈係在與投入電力相比，所放射的紫外線的輸出較低的能量效率方面存有問題，此外無法忽視為了將鹵化金屬作為放電媒體而對環境所造成的不良影響。

另一方面，具備有由彼此相對向配置之由介電質材料所構成的一對壁部、及與一對壁部的端部相連接的密封用壁部所構成的放電容器，且在形成於放電容器內部的放電空間內填充稀有氣體、鹵素氣體、或該等之混合氣體，隔著前述壁部施加交流電壓或脈衝電壓，藉此將紫外線放射至放電容器外部的燈已為人所知。該類燈在欲裝載複數準分子燈來構成紫外線照射裝置時，可使紫外線照射裝置較為小型化，並且與投入電力相比，所放射的紫外線的輸出較高，故能量效率較佳，而且由於使用氙氣、氪氣等稀有氣體作為放電媒體，因此對環境造成的負荷較小等在實用性方面具有較大優點，因此有希望作為PSA用光源加以使用。

如上所示之燈自以往以來主要作為藉由對液晶基板等被處理物的表面照射真空紫外線以進行被處理物之表面改質的光源而加以使用，但是在PSA用途中用以使單體聚合所需的波長300-380nm的波長範圍的紫外光的輸出並不足夠。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2003-149647號

基於以上，本發明之目的在提供一種燈，其效率佳地放射用以使單體聚合所需之波長300-380nm之波長範圍的紫外光，俾以提供最適於PSA用途的光源。

本發明係(1)一種燈，係具備有：被封入有含有選自氪氣、氬氣之1種以上的稀有氣體與碘氣的放電氣體的放電容器；及以夾持被形成在前述放電容器內部的放電空間而相對向的方式作配置的一對電極，藉由形成激發碘分子而將波長342nm的紫外光放射的燈，其特徵為：在前述放電空間混合發生：遍及前述放電空間的全體發生放電之狀態的擴散放電、及具有與前述擴散放電相比在空間上呈收縮的帶狀形狀的燈絲放電等雙方。

本發明係(2)一種燈，係具備有：被封入有含有氪氣與碘氣的放電氣體的放電容器；及以夾持被形成在前述放電容器內部的放電空間而相對向的方式作配置的一對電極，藉由形成激發碘分子而將波長342nm的紫外光放射的燈，其特徵為：前述放電氣體所含碘氣的濃度為0.04～0.9%，並且將被施加在前述放電空間的電場強度設為E(kV/cm)、前述稀有氣體的分壓設為p1(kPa)、前述碘氣的分壓設為p2(kPa)時，成立下式關係：

E/p1≧(6.6×p2+124)×exp(-0.0093×p1)。

本發明係(3)一種燈，係具備有：被封入有含有氬氣與碘氣的放電氣體的放電容器；及以夾持被形成在前述放電容器內部的放電空間而相對向的方式作配置的一對電極，藉由形成激發碘分子而將波長342nm的紫外光放射的燈，其特徵為：前述放電氣體所含碘氣的濃度為0.04～0.9%，並且將被施加在前述放電空間的電場強度設為E(kV/cm)、前述稀有氣體的分壓設為p1(kPa)、前述碘氣的分壓設為p2(kPa)時，成立下式關係：

E/p1≧(236×p2+1598)×p1^-0.83 。

本發明係(4)一種燈，係具備有：被封入有含有將氪氣及氬氣加以混合的混合氣體、以及碘氣的放電氣體的放電容器；及以夾持被形成在前述放電容器內部的放電空間而相對向的方式作配置的一對電極，藉由形成激發碘分子而將波長342nm的紫外光放射的燈，其特徵為：前述放電氣體所含碘氣的濃度為0.04～0.9%，並且將被施加在前述放電空間的電場強度設為E(kV/cm)、前述稀有氣體的分壓設為p1(kPa)、前述碘氣的分壓設為p2(kPa)時，成立下式關係：

E/p1≧(1337×p2^0.0177 )×p1^-0.74 。

本發明係在(1)-(4)中，前述放電氣體的全壓為100kPa以上。

本發明係在(1)-(4)中，供給至前述燈的亮燈頻率為1～120kHz。

藉由請求項1之發明，在放電空間混合發生：遍及前述放電空間的全體發生放電之狀態的擴散放電、及具有與前述擴散放電相比在空間上呈收縮的帶狀形狀的燈絲放電等雙方，因而效率佳地放出由激發碘分子I₂ ^* 所放射的波長342nm的碘分子發光，因此可使在PSA用途中用以使單體聚合所需之波長範圍之紫外光的輸出提升。

藉由請求項2至請求項4之發明，將被封入在放電容器內的放電氣體所含碘氣的濃度及被施加在放電空間的電場強度以成立預定關係的方式予以最適化，藉此效率佳地在放電容器的內部空間形成將波長342nm的碘分子發光予以放射的激發碘分子I₂ ^* ，因此可使在PSA用途中用以使單體聚合所需之波長範圍之紫外光的輸出提升。

藉由請求項5之發明，被封入在放電容器內的放電氣體的全壓被設為100kPa以上，藉此使激發碘分子I₂ ^* 易於形成在放電空間，因此效率佳地放射峰值波長為342nm的碘分子發光，可使在PSA用途中用以使單體聚合所需之波長範圍之紫外光的輸出為更高。

藉由請求項6之發明，由於被供給至燈的亮燈頻率為1～120kHz，因此不會發生激發碘分子I₂ ^* 被分解的情形，此外，不會有平均單位時間的發光次數極端短的情形，因此效率佳地放射波長342nm的碘分子發光，可使在PSA用途中用以使單體聚合所需之波長範圍之紫外光的輸出為更高。

第1圖係顯示本發明之燈之概略構成的斜視圖。第2圖係第1圖所示之A-A線剖面圖。燈10係具備有藉由例如石英玻璃等介電質材料而如第2圖所示以剖面呈方形狀的方式所構成的放電容器1。在放電容器1的內部係被封入有主要含有氪、氬之任一種以上的稀有氣體與碘氣的放電氣體。放電容器1係在放電容器之長邊方向之兩端附近的內部配置密封構件2而將放電容器1與密封構件2熔接，藉此以放電氣體不會漏出至外部的方式予以氣密式密封。此外，在放電容器1之上下壁面3、4之各自的外表面，以夾持形成在放電容器1內部的放電空間S及構成放電容器1的介電質材料而相對向的方式設有網孔狀的一對電極5、6。電極5、6係以形成有預定的網孔狀圖案的方式藉由例如蒸鍍等所形成。此外，在放電容器1的內部，在與光出射方向側之壁面3呈相反側的壁面4形成有例如含有SiO₂ 作為主成分的紫外線反射膜7，在放電空間S內所發生的紫外線藉由紫外線反射膜7而朝光出射方向反射，由位於光出射方向側的壁面3射出。

如上所示之構成的燈係在一對電極5、6間供給例如1～120kHz的交流電壓或脈衝電壓，藉此在面向放電空間S的內壁面混在發生遍及放電空間全體而發生放電的狀態的擴散放電、及具有與前述擴散放電相比在空間上較為收縮之帶狀形狀的燈絲放電等雙方。

藉由如上所示之放電，被封入在放電容器的碘I的正離子I⁺ 及陰離子I^- 係與選自碘以外之氬、氪之中的1種以上的原子或分子以下式起反應，藉此形成激發碘分子I₂ ^* 。以下化學式所示的M為碘、氪及氬的原子或分子。

[化學式1]

I⁺ +I^- +M→I₂ ^* +M

激發碘分子I₂ ^* 係藉由放電氣體所含之碘離子I⁺ 及I^- 與放電氣體所含之碘、氪及氬的原子或分子反覆衝撞而形成在放電空間，且放射峰值波長為342nm的碘分子發光。

成為形成激發碘分子之基礎的碘離子係因準安定激發原子的能量而使碘被電離之被稱為潘寧效應(Penning Effect)的反應成為主要因素而生成。該潘寧效應係藉由氪及氬之準安定激發原子的能量比碘原子的電離能量稍高而發生。為供參考，準安定激發原子的能量，氪為10.5eV、氬為11.5、11.7eV，碘原子的電離能量為10.4eV。因此，若將含有選自氪、氬之一種以上的稀有氣體與碘氣的放電氣體封入放電容器，則在放電空間中會生成更多碘離子，而形成有多數激發碘分子，因此期待波長342nm之碘分子發光的輸出提升者。

放電氣體亦可含有氪、氬以外的其他稀有氣體，但是與氪或氬等稀有氣體的分壓相比，除該等以外的稀有氣體的分壓變高時，會減弱上述潘寧效應，因此必須注意其他稀有氣體的分壓比例不會變得過高。例如，氪、氬以外的其他稀有氣體的分壓係以設為氪、氬的分壓的10%以下為佳。

在此，由激發碘分子所放射之波長342nm之碘分子發光的輸出，經本發明人研究結果，判定出在(1)放電氣體所含碘氣的濃度、與(2)被施加至放電空間的電場強度特別具有關係。(1)的碘的濃度係藉由將碘氣的分壓p2除以放電氣體的全壓而計算出。放電氣體的全壓係近似於選自氪、氬中之一種以上的稀有氣體的分壓p1。其中，(2)的電場的強度係依存於：選自氪、氬之中之一種以上的稀有氣體的分壓p1、與碘I的分壓p2。以下針對為了決定為提高波長342nm的激發碘分子I₂ ^* 的發光強度所需之放電氣體所含碘氣的濃度及施加於放電空間之電場強度的條件所進行的實驗加以說明。實驗中係使用以下實施例1～3的燈。

[實施例1]

實施例1的燈係藉由壁厚2mm的石英玻璃，構成為全長200mm、寬幅42mm、高度14mm、放電間隙10mm，具備有藉由全長130mm、寬幅32mm的金所形成的電極。在放電容器係封入含有氪氣及碘氣的放電氣體。

[實施例2]

實施例2的燈係藉由壁厚2mm的石英玻璃，構成為全長200mm、寬幅42mm、高度14mm、放電間隙10mm，具備有藉由全長130mm、寬幅32mm的金所形成的電極。在放電容器係封入含有氬氣及碘氣的放電氣體。

[實施例3]

實施例3的燈係藉由壁厚2mm的石英玻璃，構成為全長200mm、寬幅42mm、高度14mm、放電間隙10mm，具備有藉由全長130mm、寬幅32mm的金所形成的電極。在放電容器係封入含有氪氣及氬氣以1：1的混合比加以混合的稀有氣體的混合氣體以及碘氣的放電氣體。

(實驗1)

實驗1係為了調查放電氣體所含碘氣的濃度的最適範圍而進行。實驗1係針對各實施例1～3之燈的各個，按各實施例1～3，個別準備將放電氣體的全壓以120kPa加以統一，且在碘氣的濃度為0.01～2%的範圍內彼此不同的7種燈。亦即，實驗1係使用針對各實施例1～3的各個分別各7種合計21種的燈。

第3圖係顯示為了進行實驗1所使用的實驗裝置的構成概略概念圖。22為鋁製燈罩、23為陶瓷製支持台、24為受光部。受光部24係藉由光纖而與未圖示的分光器本體相連接。將燈1固定在被配置在燈罩22內部的支持台23之上，並且將受光部24以在離燈1的表面5mm的位置與燈1相對向的方式作配置，將燈罩22的內部雰圍氣以氮氣置換。針對實施例1～3的燈的各個，藉由對一對電極5、6施加交流電壓(矩形波)而使放電空間發生放電，對由網孔狀電極5的間隙所放射的波長342nm的碘分子發光的發光強度進行測定。

將實驗1的結果顯示於第4圖。第4圖中，縱軸表示碘分子發光強度的規格資料，橫軸表示放電氣體所含之碘氣的濃度(%)。如該圖所示，關於實施例1、2、3之任一者均將碘濃度設為0.04～0.9%的範圍者，與碘濃度為該範圍以外者相比，激發碘分子I₂ ^* 的發光強度變得特別高。

(實驗2)

實驗2係調查出在當將放電氣體的全壓及碘氣的分壓分別設為一定時，為了提高峰值波長為342nm之碘分子I₂ ^* 的發光強度所需的換算電場強度的下限值(以下亦稱之為臨界換算電場強度)。所謂換算電場強度係將電場強度E除以稀有氣體的分壓p1所得數值。

各實施例1～3之燈係分別將放電氣體的全壓(稀有氣體的分壓p1及碘氣的分壓p2的合計)設為120kPa、碘氣的分壓p2設為0.14kPa。

針對實施例1～3之燈，以成為分別不同的7種換算電場強度的方式使其作亮燈驅動，與實驗1相同地測定出波長342nm之碘分子發光的發光強度。亦即，在實驗2中，針對各實施例1～3之燈，測定出各7種合計21種碘分子發光強度的資料。

被施加至放電空間的電場強度E係如數式1～3予以計算。V為施加電壓、C_gap 為平均單位長度的放電空間的靜電電容、C_glass 為平均單位長度的介電質的靜電電容、d_gap 為放電間隙、d_glass 為介電質的厚度、ε_gap 為放電空間的介電係數、ε_glass 為介電質的介電係數、W為電極寬幅。其中，ε_gap ≒ε₀ ，ε_glass ≒3.7×ε₀ 。ε₀ 係真空介電係數：8.85×10^-12 (F/m)。

[數式1]

E=V/d_gap ×1/C_gap /(2/C_glass +1/C_gap )

[數式2]

C_gap =ε_gap ×W/d_gap

[數式3]

C_glass =ε_glass ×W/d_glass

將實驗2的結果顯示於第5圖。第5圖中，縱軸為碘分子發光強度的規格資料、橫軸為換算電場強度。換算電場強度基本上顯示為將電場強度E除以放電氣體的壓力(稀有氣體的分壓p1及碘氣的分壓p2的合計)所得的E/(p1+p2)，但是碘氣的分壓p2遠小於稀有氣體的分壓p1，因此與將電場強度E除以稀有氣體的分壓p1所得的E/p1近似。

由第5圖所示之實驗結果可知以下內容。實施例1的燈係確認出：藉由將亮燈驅動時的換算電場強度E/p1設為40.8以上，與將換算電場強度E/p1設為未達40.8時相比，碘分子發光強度會變得特別高。實施例2的燈係確認出：藉由將亮燈驅動時的換算電場強度E/p1設為30.7以上，與將換算電場強度E/p1設為未達30.7時相比，碘分子發光強度會變得特別高。實施例3的燈係確認出：藉由將亮燈驅動時的換算電場強度E/p1設為37.5以上，與將換算電場強度E/p1設為未達37.5時相比，碘分子發光強度會變得特別高。

藉由實驗2確認出：臨界換算電場強度係當稀有氣體的分壓p1為120kPa、碘氣的分壓為0.14kPa時，分別實施例1的燈為40.8、實施例2的燈為30.7、實施例3的燈為37.5。

(實驗3)

實驗3係分別改變放電氣體所含稀有氣體的全壓及碘氣的分壓，如實驗2般調查出為了提高峰值波長為342nm之激發碘分子I₂ ^* 的發光強度所需的換算電場強度E/p1的下限值(亦即臨界換算電場強度)。

在實驗3中，在各實施例1～3中使用稀有氣體的分壓p1及碘氣的分壓p2為彼此不同的燈各20種合計60種。稀有氣體的分壓p1係設為40～133kPa的範圍、碘氣的分壓p2係設為0.05～1.09kPa的範圍。

實驗3係針對各實施例1～3之合計60種的燈的各個，如實驗2般將換算電場強度E/p1的值作各種改變而使其亮燈驅動，與實驗1相同地測定波長342nm的碘分子發光的強度，藉此調查出臨界換算電場強度E/p1。實驗3的結果顯示於表1。

表1係將針對各實施例1～3之合計60種的燈的各個所測定出的臨界換算電場強度E/p1的數值加以彙整者。表2係將表1所示之各實施例1～3之燈的臨界換算電場強度E/p1按每個碘氣的分壓p2而作為稀有氣體的分壓p1的函數予以近似的近似式加以彙整者。

為供參考，關於表2所示之各近似式的求法，補充說明。第6圖係說明用以將表1所示之臨界換算電場強度E/p1的數值作為稀有氣體的分壓p1的函數予以近似的近似方法的圖。在該圖中，縱軸為臨界換算電場強度E/p1、橫軸為稀有氣體的分壓p1。在該圖中，為方便起見，表1所示臨界換算電場強度之中，僅針對碘的分壓p2為0.14kPa的縱列，按各實施例1～3之各燈個別作描點。

第6圖所示之5個菱形描點係表示表1之實施例1的欄位中，碘的分壓p2為0.14kPa且稀有氣體的分壓p1分別為40kPa、67kPa、93kPa、120kPa、133kPa的5個臨界換算電場強度的數值資料。將第6圖所示之菱形的各描點連結後的曲線係如表2之實施例1的欄位由上數來第2行所示作為稀有氣體的分壓p1的函數予以近似。

第6圖所示之5個正方形描點係表示表1之實施例2的欄位中，碘的分壓p2為0.14kPa且稀有氣體的分壓p1分別為40kPa、67kPa、93kPa、120kPa、133kPa的5個臨界換算電場強度的數值資料。將第6圖所示之正方形的各描點連結後的曲線係如表2之實施例2的欄位由上數來第2行所示作為稀有氣體的分壓p1的函數予以近似。

第6圖所示之5個三角形描點係表示表1之實施例3的欄位中，碘的分壓p2為0.14kPa且稀有氣體的分壓p1分別為40kPa、67kPa、93kPa、120kPa、133kPa的5個臨界換算電場強度的數值資料。將第6圖所示之三角形的各描點連結後的曲線係如表2之實施例3的欄位由上數來第2行所示作為稀有氣體的分壓p1的函數予以近似。

如第6圖所示，表示各實施例1～3之燈的臨界換算電場強度E/p1與稀有氣體分壓p1的關係的曲線圖，在該圖的紙面中，由下方側依照實施例2、實施例3、實施例1的順序並列配置。實施例3的曲線圖係位於實施例1的曲線圖與實施例2的曲線圖的大概中間位置。

表2所示之其他近似式係如上所述針對碘的分壓0.05kPa、0.14kPa、0.57kPa、1.09kPa的各個，藉由按每個各實施例1～3的燈進行近似所得的稀有氣體的分壓p1的函數。

此外，表2所示之各實施例1～3之燈之臨界換算電場強度E/p1的近似式係可形成為稀有氣體的分壓p1及碘氣的分壓p2的函數而如以下所示作近似。

＜實施例1＞ [數式4]

E/p1=(6.6×p2+124)×exp(-0.0093×p1)

＜實施例2＞ [數式5]

E/p1=(236×p2+1598)×p1^-0.83

＜實施例3＞ [數式6]

E/p1=(1337×p2^0.0177 )×p1^-0.74

數式4～6所示之臨界換算電場強度E/p1如前所述係為了提高激發碘分子I₂ ^* 的發光強度所需的下限值。因此，各實施例1～3之燈係以成立以下關係式的方式，分別適當設定臨界換算電場強度E/p1、放電氣體所含稀有氣體的分壓p1及碘氣的分壓p2，藉此可特別提高由激發碘分子I₂ ^* 所放射之波長342nm的發光強度。

＜實施例1＞ [數式7]

E/p1≧(6.6×p2+124)×exp(-0.0093×p1)

＜實施例2＞ [數式8]

E/p1≧(236×p2+1598)×p1^-0.83

＜實施例3＞ [數式9]

E/p1≧(1337×p2^0.0177 )×p1^-0.74

如上所示，本發明之各實施例1～3之燈由於以(1)放電氣體所含碘氣的濃度被設為最適範圍，並且(2)換算電場強度E/p1成為臨界換算電場強度以上的條件作亮燈驅動，因此可使由碘發光分子I₂ ^* 所放射之峰值波長為342nm的紫外光的放射強度比習知的燈為特別高。該理由雖不明確，但考慮如以下所示。

在碘氣的濃度在0.04～0.9%的範圍內並且換算電場強度E/p1滿足數式7～9之關係的各實施例1～3之燈中，藉由實驗3確認出遍及放電空間全體而發生放電的狀態下的擴散放電、及具有與擴散放電相比在空間上呈收縮的帶狀形狀的燈絲放電等雙方在放電空間混合發生。第7圖係以模式顯示混合發生據散放電與燈絲放電等雙方的放電空間的態樣。該圖的K為擴散放電、F為燈絲放電。若發生燈絲放電時，由於為空間上呈收縮的形狀，因此與擴散放電相比，電流密度較高，因此多數碘離子I⁺ 、I^- 會存在於放電空間。因此，由於在放電空間中變得容易形成激發碘分子I₂ ^* ，因此由激發碘分子I₂ ^* 所放射之峰值波長為342nm的碘分子發光的放射強度會變高。

相對於此，在碘氣的濃度在0.04～0.9%的範圍外並且換算電場強度E/p1不滿足數式7～9之關係的各實施例1～3之燈中，藉由實驗3確認出在放電空間僅發生燈絲放電。第8圖係以模式顯示燈絲放電單獨發生的放電空間的態樣。該圖的F為燈絲放電。在如上所示之燈中，由於在放電空間中僅局部形成放電，因此由激發碘分子I₂ ^* 所放射之峰值波長為342nm的碘分子發光的放射強度會降低。

峰值波長為342nm的碘分子發光，如前所述，係由藉由使碘離子I⁺ 及I^- 衝撞氪、氬等稀有氣體所形成的激發碘分子I₂ ^* 所放射。亦即，激發碘分子I₂ ^* 係藉由增多放電氣體所含稀有氣體的原子或分子而變得容易形成。因此，藉由提高放電氣體的全壓(稀有氣體的分壓p1+碘氣的分壓p2的合計)，衝撞碘離子I⁺ 及I^- 的稀有氣體的原子或分子會增加而使激發碘分子I₂ ^* 變得容易形成，因此可提高峰值波長為342nm之碘分子發光的強度。本發明之各實施例1～3之燈係以將放電氣體的全壓(p1+p2)設為100kPa以上為佳。

其中，本發明之各實施例1～3之燈由於具有若放電氣體的溫度過高時，放射峰值波長342nm之碘分子發光的激發碘分子I₂ ^* 會分解而恢復成原本的碘離子I⁺ 或I^- 的特性，因此以將放電氣體的溫度維持為最適為佳。各實施例1～3之燈為了將放電氣體的溫度維持為最適，以藉由供給1～120kHz的交流電壓或脈衝電壓來作亮燈驅動為佳。若供給至燈的交流電壓或脈衝電壓的頻率超過120kHz時，放電氣體的溫度會變得過高而使激發碘分子I₂ ^* 容易分解，因此會有峰值波長342nm之碘分子發光的強度降低的弊病。此外，若交流電壓或脈衝電壓的頻率低於1kHz時，平均單位時間的發光次數會變少，因此會有峰值波長342nm之碘分子發光的強度降低的弊病。

1．．．放電容器

2．．．密封構件

3、4．．．壁面

5、6．．．電極

7．．．紫外線反射膜

10．．．燈

22．．．燈罩

23．．．支持台

24．．．受光部

第1圖係顯示本發明之燈之概略構成的斜視圖。

第2圖係第1圖所示之A-A線剖面圖。

第3圖係顯示用以進行實驗1所使用的實驗裝置的概略構成的概念圖。

第4圖係顯示碘氣的濃度與碘分子發光強度的關係圖。

第5圖係顯示換算電場E/p1與碘分子發光強度的關係圖。

第6圖係說明用以將表1所示之臨界換算電場強度E/p1的數值作為稀有氣體的分壓p1的函數予以近似的近似方法的圖。

第7圖係以模式顯示擴散放電與燈絲放電的雙方混在發生的放電空間的態樣。

第8圖係以模式顯示燈絲放電單獨發生的放電空間的態樣。

Claims

一種紫外光放射燈，係具備有：被封入有含有選自氪氣、氬氣之1種以上的稀有氣體與碘氣的放電氣體的放電容器；及以夾持被形成在前述放電容器內部的放電空間而相對向的方式作配置的一對電極，藉由形成激發碘分子而將波長342nm的紫外光放射的燈，其特徵為：在前述放電空間中混合發生以下兩種放電：處於在前述放電空間整體中發生放電的狀態的擴散放電、及具有與前述擴散放電相比在空間性地收縮了的帶狀形狀的燈絲放電。
一種紫外光放射燈，係具備有：被封入有含有氪氣與碘氣的放電氣體的放電容器；及以夾持被形成在前述放電容器內部的放電空間而相對向的方式作配置的一對電極，藉由形成激發碘分子而將波長342nm的紫外光放射的燈，其特徵為：前述放電氣體所含碘氣的濃度為0.04~0.9%，並且將被施加在前述放電空間的電場強度設為E(kV/cm)、前述稀有氣體的分壓設為p1(kPa)、前述碘氣的分壓設為p2(kPa)時，成立下式關係：E/p1≧(6.6×p2+124)×exp(-0.0093×p1)。
一種紫外光放射燈，係具備有：被封入有含有氬氣與碘氣的放電氣體的放電容器；及以夾持被形成在前述放電容器內部的放電空間而相對向的方式作配置的一對電極，藉由形成激發碘分子而將波長342nm的紫外光放射的燈，其特徵為：前述放電氣體所含碘氣的濃度為0.04~0.9%，並且將被施加在前述放電空間的電場強度設為E(kV/cm)、前述稀有氣體的分壓設為p1(kPa)、前述碘氣的分壓設為p2(kPa)時，成立下式關係：E/p1≧(236×p2+1598)×p1^-0.83 。
一種紫外光放射燈，係具備有：被封入有含有將氪氣及氬氣加以混合的混合氣體、以及碘氣的放電氣體的放電容器；及以夾持被形成在前述放電容器內部的放電空間而相對向的方式作配置的一對電極，藉由形成激發碘分子而將波長342nm的紫外光放射的燈，其特徵為：前述放電氣體所含碘氣的濃度為0.04~0.9%，並且將被施加在前述放電空間的電場強度設為E(kV/cm)、前述稀有氣體的分壓設為p1(kPa)、前述碘氣的分壓設為p2(kPa)時，成立下式關係：E/p1≧(1337×p2^0.0177 )×p1^-0.74 。
如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之紫外光放射燈，其中，前述放電氣體的全壓為100kPa以上。
如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之紫外光放射燈，其中，供給至前述燈的亮燈頻率為1~120kHz。