JP2003255143A - 紫外線伝送用光ファイバの使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】紫外線を伝送する紫外線伝送用光ファイバ１，
１，…の使用時の水素ガスの取扱上の問題を解消しなが
ら、水素分子が紫外線伝送用光ファイバ１，１，…から
抜け出るのを可及的に抑制して、そのＵＶ劣化を抑止す
る。 【解決手段】内部に水素ガスが封入可能でかつ紫外線伝
送用光ファイバ１，１，…が着脱可能に収容される容器
３を用意し、紫外線伝送用光ファイバ１，１，…の不使
用時には、この容器３内にファイバ１，１，…を収容し
て水素ガスを充填した状態で保管しておき、紫外線伝送
用光ファイバ１，１，…を使用時のみに容器３から取り
出して使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線を伝送する
ための紫外線伝送用光ファイバの使用方法に関する技術
分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】現在、光ファイバは、高速・大容量の情
報伝送手段として欠かすことのできない技術となってい
るが、それ以外の応用分野での利用価値も高まってきて
いる。使用する光の波長は、その用途によって様々で、
例えば高エネルギーレーザ加工では１０６０ｎｍ（ＹＡ
Ｇレーザ）、可視・赤外の分光測定等では３５０ｎｍ〜
１６００ｎｍ等であるが、紫外線領域での用途も、近年
の重要な産業・技術分野で利用されている。

【０００３】その代表的な例として、半導体チップの高
密度集積回路製造用のマイクロリソグラフィー装置が挙
げられる。本装置の照射系には、高エネルギー紫外線パ
ルスを放出するエキシマレーザが備え付けられている。
このエキシマレーザには波長２４８ｎｍ（ＫｒＦレー
ザ）及び波長１９３ｎｍ（ＡｒＦレーザ）の２種類があ
り、現在、産業の主流は２４８ｎｍ（ＫｒＦレーザ）で
あるが、高密度化が進むに連れて短波長化が進んでい
る。また、この他、医療光学、材料加工、紫外分光等、
産業や研究での紫外線の利用用途は益々拡大されてい
る。

【０００４】この紫外線伝送用光ファイバの材料として
は、石英に１００〜１０００重量ｐｐｍ程度のＯＨ成分
が含有された石英ガラスが用いられているが、この石英
ガラスからなる紫外線伝送用光ファイバで紫外線の伝送
を続けたとき、石英ガラスの構造的原因に起因する吸収
が生じ、その結果として伝送損失が増大していくという
根本的問題が発生する。この石英ガラスの吸収帯は何種
類かあるが、最も大きくかつ影響の大きい吸収は、Ｅ′
（イープライム）センタと呼ばれる２１５ｎｍ付近の吸
収であり、ケイ素原子と３個の酸素原子との欠陥結合で
ある（欠陥がなければ４個の酸素原子と結合してい
る）。本吸収による伝送損失の増大は、勿論、使用する
光エネルギーの種類、大きさ、時間等に依存するが、最
終的には初期透過光量の１０分の１以下になることが知
られている。

【０００５】その他としては、ＮＢＯＨセンタと呼ばれ
る非架橋酸素原子が存在する酸素過剰欠陥で、２６５ｎ
ｍ付近の波長で吸収を生じる。

【０００６】これら紫外線の吸収に起因して伝送損失が
増大する現象は、「ＵＶ劣化」と呼ばれている。上述し
たように、特に半導体チップの高密度集積回路製造用の
マイクロリソグラフィー装置では、短波長化が進んでい
るため、このＵＶ劣化が光ファイバの供給側にとって極
めて重要な課題となっている。

【０００７】そこで、従来、例えば特開平６―３４８３
０公報等に示されるように、紫外線伝送用光ファイバの
使用中又は使用後に、高圧水素ガスを入れた容器内に紫
外線伝送用光ファイバを収容して、該ファィバ内に表面
から水素分子を入れる水素処理を施すことで、そのＵＶ
劣化を抑止することが知られている。この水素処理で
は、Ｓｉ分子との結合が切れた酸素分子を水素と結合さ
せてＳｉＯ₃の生成を抑制することにより、ＳｉＯ₂の構
造を安定保持するようにしたものである。

【０００８】また、この他、紫外線伝送用光ファイバに
対し電磁波を照射して、石英に欠陥構造を積極的に形成
し、その後に水素処理をすることにより、欠陥部に水素
分子を結合させて全体としてＵＶ劣化を抑制することも
提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記水素処
理により加入された水素分子はファィバを大気中に放置
するだけでも自然に抜け出るものであるので、水素処理
の後はＵＶ劣化を抑止できるものの、それは一時的であ
り、水素処理の後に一定時間が経過すると、やはり水素
分子がファイバから抜け出てしまうため、本質的な解決
策にはなり得ない。

【００１０】このため、水素ガスを入れた容器内に紫外
線伝送用光ファイバを収容して該ファイバを常時水素ガ
スに接触保持した状態で使用してもよいが、容器内の水
素ガスの取扱上、その安全対策をしておく必要があり、
その分だけコストアップするのは避けられない。

【００１１】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、上記の如き紫外線伝送用光ファイ
バの取扱方法に工夫を凝らすことで、ファイバ使用時の
水素ガスの取扱上の問題を不要としながら、水素分子が
ファイバから抜け出るのを可及的に抑制して、紫外線伝
送用光ファイバのＵＶ劣化を抑止することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべ
く、この発明では、紫外線伝送用光ファイバの不使用時
のみに、そのファイバを水素ガスに接触させて保管して
おき、ファイバの使用時にはファイバを上記水素ガス雰
囲気から開放するようにした。

【００１３】具体的には、請求項１の発明では、紫外線
を伝送する少なくとも１本の紫外線伝送用光ファイバの
使用方法であって、内部に水素ガスが封入可能でありか
つ上記紫外線伝送用光ファイバが着脱可能に収容される
容器を用意し、紫外線伝送用光ファイバをその不使用時
には上記容器内に収容して水素ガスを充填した状態で保
管しておき、紫外線伝送用光ファイバを使用時のみに上
記容器から取り出して使用することを特徴とする。

【００１４】上記の構成によると、紫外線伝送用光ファ
イバがその不使用時には容器内に収容されて水素ガスの
充填状態で保管され、ファイバを使用するときに初め
て、そのファイバが上記容器から取り出されて使用され
る。そして、ファイバの保管状態では、ファイバが水素
処理された状態に保たれるので、このファイバが容器か
ら取り出されて使用されるときには、ファイバに十分な
水素処理が行われた状態となっており、その使用時に水
素分子不足の状態で使用されるのを防止することができ
る。

【００１５】また、紫外線伝送用光ファイバは常時は容
器中の水素ガスと接触して保管され、使用時のみに容器
から取り出されて、水素ガスのない状態で使用されるの
で、ファイバの使用時に水素ガスの取扱上の安全対策も
不要となり、コストを下げることができる。

【００１６】請求項２の発明では、上記紫外線伝送用光
ファイバの使用時に、該ファイバからの水素分子の抜け
出し状態を判定するために容器からファイバを取り出し
た後の経過時間をカウントし、この取出し後の経過時間
がファイバのＵＶ劣化に至る前の所定時間に達したとき
に、紫外線伝送用光ファイバを再度容器内に収容し水素
を充填して保持する。

【００１７】こうすれば、紫外線伝送用光ファイバを容
器から取り出した後の経過時間が所定時間に達すると、
ファイバが強制的に再度容器に収容されて水素ガスの充
填状態で保持されるので、ファイバがＵＶ劣化に陥る前
に容器内の水素ガスによって水素処理されることとな
り、よって紫外線伝送用光ファイバ中の水素分子不足を
長期間に亘り抑止することができる。

【００１８】請求項３の発明では、紫外線を伝送する少
なくとも１本の紫外線伝送用光ファイバの使用方法であ
って、上記紫外線伝送用光ファイバに、その周りを気密
状に覆うチューブ部材を一体的に設けるとともに、この
チューブ部材の端末部を、紫外線伝送用光ファイバの端
末部が支持された状態で気密状に閉塞しておき、紫外線
伝送用光ファイバの不使用時には上記チューブ部材内に
水素ガスを封入した状態で保管し、紫外線伝送用光ファ
イバの使用時にはチューブ部材内から水素ガスを排出し
て使用することを特徴とする。

【００１９】この発明の構成によれば、紫外線伝送用光
ファイバはそれと一体化されたチューブ部材内に収容さ
れており、その不使用時にはチューブ部材内に水素ガス
が封入されて保管される。そして、ファイバを使用する
ときに初めて、そのチューブ部材内から水素ガスが排出
されて使用される。上記ファイバの不使用状態では、フ
ァイバがチューブ部材内で水素処理された状態に保たれ
るので、このファイバの使用時にチューブ部材から水素
ガスが排出されても、ファイバは十分な水素処理が行わ
れた状態となっており、その使用時に水素分子不足の状
態で使用されるのを防止することができる。

【００２０】また、紫外線伝送用光ファイバは常時はチ
ューブ部材内の水素ガスと接触して保管され、使用時の
みに該水素ガスが排出されるので、ファイバの使用時に
水素ガスの取扱上の安全対策も不要となってコストを下
げることができる。

【００２１】その場合、請求項４の発明では、上記紫外
線伝送用光ファイバの使用時に、該ファイバからの水素
分子の抜け出し状態を判定するためにチューブ部材内か
らの水素ガスの排出後の経過時間をカウントし、この排
出後の経過時間がファイバのＵＶ劣化に至る前の所定時
間に達したときに、チューブ部材内に再度水素ガスを封
入保持する。

【００２２】こうすれば、紫外線伝送用光ファイバの使
用状態でも、チューブ部材からの水素ガスの排出後の経
過時間が所定時間に達すると、再度チューブ部材内に水
素ガスが封入保持されるので、ファイバがＵＶ劣化に陥
る前にチューブ部材に再封入された水素ガスによって水
素処理されることとなり、繰り返し水素を充填すること
により紫外線伝送用光ファイバのＵＶ劣化を長期間に亘
り抑止することができる。

【００２３】請求項５の発明では、上記容器又はチュー
ブ部材の内部に封入される水素ガスの圧力は１ＭＰａ未
満とする。また、請求項６の発明では、同様に封入され
る水素ガスの圧力は０．２５ＭＰａ以下とする。これら
発明の構成によれば、本発明の効果が有効に発揮される
のに最適な水素ガス封入圧が得られる。尚、「高圧ガス
保安法」では、１ＭＰａ以上の高圧ガスを扱うには、当
該法律で規定された有資格者や特定の設備が必要となっ
てしまうが、本発明のように、取り扱う水素ガスの圧力
を１ＭＰａ未満又は０．２５ＭＰａ以下とすることで、
上記の如き有資格者や特別な設備は必要とせず、低圧に
て水素処理が可能である。

【００２４】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図１は本発明の実
施形態１に係る紫外線伝送用光ファイバの使用方法を示
し、１は紫外線を伝送する石英ガラスからなる公知構造
の紫外線伝送用光ファイバであって、図２に拡大して示
すように、これら複数本のファイバ１，１，…が所定の
配列及び形状（図示例では円形状）に束ねられて集合体
としてのバンドルファイバ２をなしている。尚、紫外線
伝送用光ファイバ１は１本（シングルファイバ）であっ
てもよい。

【００２５】３は上記複数本の紫外線ファイバ１，１，
…からなるバンドルファイバ２を着脱可能に収容できる
例えば金属製の密閉円筒状の容器で、この容器３にはバ
ンドルファイバ２を挿通可能な出入口４が開口され、こ
の出入口４は蓋部５によって気密状に閉塞されている。
この容器３の壁部（尚、蓋部５であってもよい）には、
容器３内外を連通する第１及び第２の２つの連通孔６，
７が貫通形成され、これら連通孔６，７にはそれぞれ常
時閉の第１及び第２開閉弁８，９が容器３と一体化され
て接続され、第２開閉弁９には、容器３内部の圧力を検
出する圧力検出手段としての圧力計１０が接続されてい
る。そして、２つの開閉弁８，９の閉弁により、容器３
内は外部から気密状に遮断されて封閉されており、この
容器３内の空間Ｓに水素ガスが封入可能とされている。

【００２６】上記容器３内に封入される水素ガスの圧力
は、１ＭＰａ未満であればよいが、水素ガスについての
安全性を考慮して、０．２５ＭＰａ以下であるのが好ま
しい。

【００２７】そして、この実施形態に係る使用方法にお
いては、図１（ａ）に示すように、上記紫外線伝送用光
ファイバ１，１，…からなるバンドルファイバ２をその
不使用時には上記容器３内に収容して水素ガスを充填し
た状態で所定時間（例えば１０時間程度）以上保管して
おく。

【００２８】ここで、上記容器３にバンドルファイバ２
（紫外線伝送用光ファイバ１，１，…）を収容して水素
ガスを封入する工程について説明すると、容器３の蓋部
５を開けて出入口４を開放し、この出入口４から容器３
内にバンドルファイバ２を収容配置する。次いで、蓋部
５を閉じて出入口４を気密状に閉塞した後、第１開閉弁
８を真空吸引装置（図示せず）に接続し、第１及び第２
開閉弁８，９を共に開いて容器３内を真空引きにより吸
引する。この容器３内の圧力を圧力計１０で監視し、そ
の圧力が略真空状態になるまで下がると、第１開閉弁８
を一旦閉じ、この第１開閉弁８を真空吸引装置に代えて
水素ガス供給源（図示せず）に接続した後、再度第１開
閉弁８を開けて水素ガス供給源からの水素ガスを容器３
内の空間Ｓに充填する。そして、この水素ガスの圧力を
圧力計１０で監視し、その圧力が所定圧力に達すると、
第１及び第２開閉弁８，９を閉じ、その後、第１開閉弁
８の水素ガス供給源との接続を切り離す。以上により、
容器３内にバンドルファイバ２が収容されかつ水素ガス
が封入される。

【００２９】このバンドルファイバ２（紫外線伝送用光
ファイバ１）の保管状態では、各ファイバ１が容器３内
の水素ガスに接触した状態で保管されるので、ファイバ
１は水素処理された状態に保たれる。

【００３０】次に、このようにして不使用時に容器３内
に収容されている紫外線伝送用光ファイバ１，１，…か
らなるバンドルファイバ２を使用するとき、図１（ｂ）
に示す如く、その使用時のみにバンドルファイバ２を容
器３から取り出して使用する。尚、このバンドルファイ
バ２を取り出すときには、第１開閉弁８を開いて容器３
から水素ガスを抜いた後に容器３の蓋部５を開けてバン
ドルファイバ２を取り出せばよい。

【００３１】そのとき、上記バンドルファイバ２の保管
状態では、各紫外線伝送用光ファイバ１が水素処理され
た状態に保たれているので、このファイバ１が容器３か
ら取り出されて使用されるときには、ファイバ１に十分
な水素処理が行われた状態となっており、その使用時に
水素分子不足の状態で使用されるのを防止することがで
きる。

【００３２】また、紫外線伝送用光ファイバ１，１，…
は常時は容器３中の水素ガスと接触して保管され、使用
時のみに容器３から取り出されるので、ファイバ１の使
用時に水素ガスの取扱上の安全対策も不要となり、その
分、コストを下げることができる。

【００３３】そして、こうしてバンドルファイバ２を使
用している状態では、上記容器３からのバンドルファイ
バ２の取出し後の経過時間を、各紫外線伝送用光ファイ
バ１からの水素分子の抜け出し状態を判定するためにカ
ウントし、この取出し後の経過時間が各ファイバ１のＵ
Ｖ劣化に至る前の所定時間（例えば１〜３ヶ月（数ヶ
月））に達したときに、使用状態であってもバンドルフ
ァイバ２（紫外線伝送用光ファイバ１）を再度上記容器
３内に収容し、その容器３内でファイバ１の水素処理を
行う。尚、この容器３にファイバ１を収容して水素処理
を行うときには、上記保管時と同様にして容器３内にフ
ァイバを収容して一定時間（例えば１０時間程度）だけ
保持すればよい。

【００３４】このように、バンドルファイバ２の使用状
態でもその容器３からの取出し後の経過時間が所定時間
に達すると、バンドルファイバ２が強制的に再度容器３
に収容されて保持されるので、紫外線伝送用光ファイバ
１がＵＶ劣化に陥る前に容器３内の水素ガスによって水
素処理される。よって紫外線伝送用光ファイバ１中の水
素分子不足を長期間に亘り抑止して、そのＵＶ劣化を抑
止することができる。

【００３５】こうしてバンドルファイバ２の各紫外線伝
送用光ファイバ１の再度の水素処理が行われると、その
バンドルファイバ２を容器３から取り出して使用を続け
ればよい。以後は、上記と同様にして、容器３の取出し
からの経過時間をカウントして、所定時間の経過前にバ
ンドルファイバ２を容器３に収容保持することを繰り返
せばよい。

【００３６】（実施形態２）図３〜図５は本発明の実施
形態２を示し（尚、以下の各実施形態では、図１及び図
２と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説
明は省略する）、上記実施形態１ではバンドルファイバ
２（紫外線伝送用光ファイバ１，１，…）を容器３内に
保管するのに対し、水素ガスを封入可能なチューブ部材
をバンドルファイバ２と一体化したものである。

【００３７】すなわち、図３は本発明の実施形態２に係
る紫外線伝送用光ファイバ構造体Ａを示し、このファイ
バ構造体Ａは、複数本の紫外線伝送用光ファイバ１，
１，…と、これら紫外線伝送用光ファイバ１，１，…の
周りを空間Ｓをあけて気密状に覆う可撓性を有するチュ
ーブ部材１４とを備えてなり、上記紫外線伝送用光ファ
イバ１，１，…は実施形態１と同様にバンドルファイバ
２を構成している。このバンドルファイバ２の端部には
光ファイバ端末部品２ａが一体的に装着固定されてお
り、このバンドルファイバ２の各紫外線伝送用光ファイ
バ１は該端末部品２ａと共に端面が研磨されている。

【００３８】これに対し、上記チューブ部材１４は、気
密耐圧構造を持つ例えば金属製のシームレスフレキシブ
ルチューブ１５を備えている。このシームレスフレキシ
ブルチューブ１５は曲げ変形可能な可撓構造のもので、
このシームレスフレキシブルチューブ１５の可撓構造に
よりチューブ部材１４が可撓性を有する。シームレスフ
レキシブルチューブ１５は、両方の端末に予め気密状に
接続一体化された円筒状の金属製嵌合部１６を備えてい
る。そして、シームレスフレキシブルチューブ１５の両
方の端末部には例えば金属からなる端末具１７，１７が
一体的に気密状に溶接されている。この各端末具１７
は、上記バンドルファイバ２の光ファイバ端末部品２ａ
を密嵌合可能な中心孔１８を有する有底円筒状のもの
で、その中心孔１８の基端部内にシームレスフレキシブ
ルチューブ１５端部の嵌合部１６が同心状かつ気密状に
嵌合されてＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接等の溶接
手段により溶着一体化されている。尚、このような嵌合
部１６と端末具１７とのＴＩＧ溶接等の溶接手段に代
え、図４に示すように、端末具１７の中心孔１８端部内
にシームレスフレキシブルチューブ１５端部の嵌合部１
６を嵌合した状態で隙間部分にエポキシ系接着剤２２を
充填することにより、溶着一体化するようにすることも
できる。

【００３９】そして、端末具１７の中心孔１８には、上
記紫外線伝送用光ファイバ１，１，…の集合体たるバン
ドルファイバ２が挿通された状態で例えばエポキシ系樹
脂からなる接着剤１９が充填されている。この接着剤１
９はバンドルファイバ２におけるファイバ１，１，…の
間にも充填されており、具体的には、端末具１７の中間
部には複数（図示例では２つ）の接着剤充填孔１７ａ，
１７ａが貫通形成されており、端末具１７の中心孔１８
にバンドルファイバ２がその端部の光ファイバ端末部品
２ａを中心孔１８の先端部内に密嵌合状態で位置せしめ
て挿通嵌合され、その状態で接着剤１９が接着剤充填孔
１７ａ，１７ａを経て中心孔１８内の上記光ファイバ端
末部品２ａと嵌合部１６との間の部分に充填されて固着
されている。この端末具１７の中心孔１８内への接着剤
１９の充填により、チューブ部材１４の端末部は、紫外
線伝送用光ファイバ１，１，…の集合体たるバンドルフ
ァイバ２の端末部が挿通された状態で気密状に閉塞され
ている。

【００４０】また、上記シームレスフレキシブルチュー
ブ１５はその長さ方向の途中で２つの分割部１６ａ，１
６ｂに分断され、各分割部１５ａ，１５ｂの先端部にも
予めそれぞれ上記嵌合部１６が気密状に接続一体化され
ている。そして、両分割部１６ａ，１６ｂ間には例えば
金属製の連結具２０が一体的に気密状に溶接されてい
る。この連結具２０は、中心孔２１を有する有底円筒状
のもので、その中心孔２１の一端部内にシームレスフレ
キシブルチューブ１５における一方の分割部１５ａ端部
の嵌合部１６が、また他端部内に他方の分割部１５ｂ端
部の嵌合部１６がそれぞれ同心状かつ気密状に嵌合され
て上記ＴＩＧ溶接等の溶接手段により溶着一体化されて
おり（この場合も、図４に示すようにエポキシ系接着剤
２２の充填を用いてもよい）、連結具２０の中心孔２１
には、上記端末具１７と同様に紫外線伝送用光ファイバ
１，１，…の集合体たるバンドルファイバ２が挿通され
ている。

【００４１】さらに、上記連結具２０には、内端が中心
孔２１に連通しかつ外端が外周面に開口する第１及び第
２の２つの連通孔６，７が形成されており、これら連通
孔６，７によりチューブ部材１４の内外が連通されてい
る。上記連通孔６，７にはそれぞれ常時閉の第１及び第
２開閉弁８，９が連結具２０と一体化されて接続され、
第２開閉弁９には、チューブ部材１４内部の圧力を検出
する圧力計１０（図５参照）が接続可能とされており、
２つの開閉弁８，９の閉弁により、チューブ部材１４内
は外部から気密状に遮断されて封閉されており、このチ
ューブ部材１４内の紫外線伝送用光ファイバ１，１，…
との間の空間Ｓに水素ガスが封入可能とされている。

【００４２】そして、この実施形態では、紫外線伝送用
光ファイバ１，１，…からなるバンドルファイバ２（紫
外線伝送用光ファイバ構造体Ａ）の不使用時には上記チ
ューブ部材１４内に水素ガスを封入した状態で保管す
る。

【００４３】そのとき、上記実施形態１と同様に、上記
チューブ部材１４内に封入される水素ガスの圧力は、１
ＭＰａ未満であればよく、好ましくは０．２５ＭＰａ以
下がよい。

【００４４】上記紫外線伝送用光ファイバ構造体Ａのチ
ューブ部材１４内に水素ガスを封入する工程を図５によ
り説明すると、図５（ａ）に示す紫外線伝送用光ファイ
バ構造体Ａに対し、まず、図５（ｂ）に示す如く、第２
開閉弁９に圧力計１０を接続し、第１開閉弁８を真空吸
引装置Ａ１に接続した後、その第１開閉弁８及び第２開
閉弁９を共に開いてチューブ部材１４内を真空引きによ
り吸引する。このチューブ部材１４内の圧力を圧力計１
０で監視し、その圧力が略真空状態になるまで下がる
と、第１開閉弁８を一旦閉じ、図５（ｃ）に示すよう
に、この第１開閉弁８を真空吸引装置Ａ１に代えて水素
ガス供給源Ａ２に接続した後、再度第１開閉弁８を開け
て水素ガス供給源Ａ２からの水素ガスをチューブ部材１
４内の空間Ｓに充填する。そして、この水素ガスの圧力
を圧力計１０で監視し、その圧力が所定圧力に達する
と、第１開閉弁８及び第２開閉弁９を閉じ、その後、図
５（ｄ）に示すように、第１開閉弁８の水素ガス供給源
Ａ２との接続を切り離すとともに、第２開閉弁９から圧
力計１０を取り外す。以上により、チューブ部材１４内
に水素ガスが封入され、紫外線伝送用光ファイバ構造体
Ａは、バンドルファイバ２（紫外線ファイバ１，１，
…）が保管された状態となる。

【００４５】これに対し、バンドルファイバ２（紫外線
伝送用光ファイバ１，１，…）の使用時には、上記チュ
ーブ部材１４内から水素ガスを排出して使用する。この
とき、第１開閉弁８を開いてチューブ部材１４内から水
素ガスを排出すればよい。

【００４６】また、このバンドルファイバ２の使用時
に、各紫外線伝送用光ファイバ１からの水素分子の抜け
出し状態を判定するためにチューブ部材１４内からの水
素ガスの排出後の経過時間をカウントし、この排出後の
経過時間がファイバ１のＵＶ劣化に至る前の所定時間に
達したときに、チューブ部材１４内に再度水素ガスを封
入保持する。

【００４７】したがって、この実施形態では、紫外線伝
送用光ファイバ１，１，…からなるバンドルファイバ２
はそれと一体のチューブ部材１４内に収容されており、
その不使用時にはチューブ部材１４内に水素ガスが封入
されて保管され、ファイバ１，１，…を使用するときに
初めて、そのチューブ部材１４内から水素ガスが排出さ
れて使用されるので、このファイバ１の使用時にチュー
ブ部材１４から水素ガスが排出されても、ファイバ１は
十分な水素処理が行われた状態となっており、その使用
時に水素分子不足の状態で使用されるのを防止すること
ができる。

【００４８】また、各紫外線伝送用光ファイバ１は常時
はチューブ部材１４内の水素ガスと接触して保管され、
使用時のみに該水素ガスが排出されるので、ファイバ１
の使用時に水素ガスの取扱上の安全対策も不要となる。
すなわち、紫外線伝送用光ファイバ構造体Ａをチューブ
部材１４内に水素ガスのない状態で使用して、チューブ
部材１４内に水素ガスを封入保持したままで使用する場
合の問題をなくすことができ、よってコストを下げるこ
とができる。

【００４９】さらに、上記紫外線伝送用光ファイバ１，
１，…の使用状態でもチューブ部材１４からの水素ガス
の排出後の経過時間が所定時間に達すると、強制的に再
度チューブ部材１４内に水素ガスが封入保持されるの
で、ファイバ１がＵＶ劣化に陥る前にチューブ部材１４
に再封入された水素ガスによって水素処理されることと
なり、よって紫外線伝送用光ファイバ１，１，…の水素
分子を補うことによりＵＶ劣化を長期間に亘り抑止する
ことができる。

【００５０】（実施形態３）図６は本発明の実施形態３
を示し、上記実施形態２では端末具１７内に接着剤１９
を充填してチューブ部材１４の端末部を気密状に閉塞し
ているのに対し、ロウ付け処理によりチューブ部材１４
端末部を気密状に閉塞するようにしたものである。

【００５１】すなわち、この実施形態では、端末具１７
の先端部にはその中心孔１８の開口周りの端面を段差状
に凹陥してなる窓部嵌合用の凹部１７ｂが同心状に形成
されている。この凹部１７ｂには、光ファィバ１に対し
紫外線を透過させるサファイア等からなる透明円板状の
窓部２３が端末具１７の中心孔１８先端開口を閉塞する
ように嵌合され、窓部２３の周囲はＡｇ−Ｃｕ合金のロ
ウ付け処理により気密状に封止されている。尚、凹部１
７ｂから光ファイバ端末部品２ａの略全体が位置する部
分までの中心孔１８は、光ファイバ端末部品２ａの周囲
に空間を形成するように他の部分によりも大径の大径部
１８ａとされている。その他の構成は上記実施形態２と
同様である。

【００５２】したがって、この実施形態においては、端
末具１７の開口に対する窓部２３のロウ付け処理によっ
て気密性をさらに高めることができ、水素ガスを長期間
に亘り安定して封入維持することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明のように、請求項１の発明によ
ると、内部に水素ガスが封入可能な容器を用意し、この
容器内に紫外線伝送用光ファイバをその不使用時に収容
して水素ガスの充填状態で保管し、紫外線伝送用光ファ
イバを使用時のみに容器から取り出して使用することに
より、紫外線伝送用光ファイバの使用時に水素ガスの取
扱上の安全対策を不要としてコストダウンを図りつつ、
その使用時に水素分子不足の状態で使用されるのを防止
することができる。

【００５４】請求項２の発明によると、紫外線伝送用光
ファイバの使用時に容器から取り出した後の経過時間を
カウントし、この経過時間が所定時間に達したときに、
紫外線伝送用光ファイバを再度容器内に収容保持するこ
とにより、ファイバがＵＶ劣化に陥る前に容器内の水素
ガスによって水素処理でき、紫外線伝送用光ファイバの
ＵＶ劣化を長期間に亘り抑止することができる。

【００５５】請求項３の発明によると、紫外線伝送用光
ファイバに、その周りを空間をあけて気密状に覆う可撓
性を有するチューブ部材を一体的に設けて、このチュー
ブ部材の端末部を、紫外線伝送用光ファイバの端末部が
挿通された状態で気密状に閉塞しておき、紫外線伝送用
光ファイバの不使用時にはチューブ部材内に水素ガスを
封入した状態で保管し、紫外線伝送用光ファイバの使用
時にはチューブ部材内から水素ガスを排出して使用する
ことにより、ファイバの使用時に水素ガスの取扱上の安
全対策を不要としてコストを下げつつ、その水素分子不
足の状態で使用されるのを防止することができる。

【００５６】請求項４の発明によると、上記紫外線伝送
用光ファイバの使用時にチューブ部材内からの水素ガス
の排出後の経過時間をカウントし、この経過時間が所定
時間に達したときに、チューブ部材内に再度水素ガスを
封入保持することにより、紫外線伝送用光ファイバの使
用状態でも、ＵＶ劣化に陥る前にチューブ部材に再封入
された水素ガスによってファイバを水素処理でき、よっ
て紫外線伝送用光ファイバのＵＶ劣化を長期間に亘り抑
止することができる。

【００５７】請求項５の発明では、容器内又はチューブ
部材内に封入される水素ガスの圧力は１ＭＰａ未満とし
た。また、請求項６の発明では、水素ガスの圧力は０．
２５ＭＰａ以下とした。従って、これら発明の構成によ
れば、本発明の効果が有効に発揮されるのに最適な水素
ガス封入圧が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る紫外線伝送用光ファ
イバの使用方法を示す図である。

【図２】バンドルファイバの拡大断面図である。

【図３】本発明の実施形態２に係る紫外線伝送用光ファ
イバ構造体の全体構成を示す断面図である。

【図４】シームレスフレキシブルチューブにおける嵌合
部の端末具への結合構造の変形例を示す断面図である。

【図５】紫外線伝送用光ファイバ構造体に水素ガスを封
入する工程を示す図である。

【図６】実施形態３に係る紫外線伝送用光ファイバ構造
体の要部を示す断面図である。

【符号の説明】

Ａ１ 真空吸引装置 Ａ２ 水素ガス供給源 １ 紫外線伝送用光ファイバ ２ バンドルファイバ ２ａ 光ファイバ端末部品 ３ 容器 Ａ 紫外線伝送用光ファイバ構造体 １４ チューブ部材 １５ シームレスフレキシブルチューブ １６ 嵌合部 １７ 端末具 １９ 接着剤 ２０ 連結具 ２３ 窓部 Ｓ 空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐竹 武史 兵庫県伊丹市池尻４丁目３番地 三菱電線 工業株式会社伊丹製作所内 Ｆターム(参考） 2H038 CA32 CA45

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紫外線を伝送する少なくとも１本の紫外
   線伝送用光ファイバの使用方法であって、 内部に水素ガスが封入可能でありかつ上記紫外線伝送用
   光ファイバが着脱可能に収容される容器を用意し、 紫外線伝送用光ファイバをその不使用時には上記容器内
   に収容して水素ガスを充填した状態で保管しておき、 紫外線伝送用光ファイバを使用時のみに上記容器から取
   り出して使用することを特徴とする紫外線伝送用光ファ
   イバの使用方法。
2. 【請求項２】 請求項１の紫外線伝送用光ファイバの使
   用方法において、 紫外線伝送用光ファイバの使用時に、該ファイバからの
   水素分子の抜け出し状態を判定するために容器からファ
   イバを取り出した後の経過時間をカウントし、上記取出
   し後の経過時間がファイバのＵＶ劣化に至る前の所定時
   間に達したときに、紫外線伝送用光ファイバを再度容器
   内に収容し水素ガスを充填して保持することを特徴とす
   る紫外線伝送用光ファイバの使用方法。
3. 【請求項３】 紫外線を伝送する少なくとも１本の紫外
   線伝送用光ファイバの使用方法であって、 上記紫外線伝送用光ファイバに、その周りを気密状に覆
   うチューブ部材を一体的に設けるとともに、該チューブ
   部材の端末部を、紫外線伝送用光ファイバの端末部が支
   持された状態で気密状に閉塞しておき、 紫外線伝送用光ファイバの不使用時には上記チューブ部
   材内に水素ガスを封入した状態で保管し、 紫外線伝送用光ファイバの使用時にはチューブ部材内か
   ら水素ガスを排出して使用することを特徴とする紫外線
   伝送用光ファイバの使用方法。
4. 【請求項４】 請求項３の紫外線伝送用光ファイバの使
   用方法において、 紫外線伝送用光ファイバの使用時に、該ファイバからの
   水素分子の抜け出し状態を判定するためにチューブ部材
   内からの水素ガスの排出後の経過時間をカウントし、 上記排出後の経過時間がファイバのＵＶ劣化に至る前の
   所定時間に達したときに、チューブ部材内に再度水素ガ
   スを封入保持することを特徴とする紫外線伝送用光ファ
   イバの使用方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１つの紫外線伝
   送用光ファイバの使用方法において、 封入される水素ガスの圧力は１ＭＰａ未満であることを
   特徴とする紫外線伝送用光ファイバの使用方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれか１つの紫外線伝
   送用光ファイバの使用方法において、 封入される水素ガスの圧力は０．２５ＭＰａ以下である
   ことを特徴とする紫外線伝送用光ファイバの使用方法。