JP6428196B2 - エキシマ放電ランプ装置 - Google Patents
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Description
また、内部電極57は、発光管51の中心軸に沿うように配置された金属棒よりなり、その両端部が封止部53,53の内部に埋設された金属箔58,58の一端に接続されると共に、封止部53,53によって支持されている。金属箔58,58の他端には外部リード59,59の一端部が接続されており、当該外部リード59,59の他端部は、封止部53,53の外端から外部に突出している。
このエキシマ放電ランプ装置60において、エキシマ放電ランプ61は、石英ガラス製の棒状の発光管62を備え、この発光管62の外周面に、当該発光管62の中心軸に沿って伸びる一対の帯状の外側電極63,63が、互いに対向し、当該中心軸に関して対称的に配設されたものである。外側電極63,63は、モリブデンなどよりなる長尺な金属板の一部分によって構成されており、発光管62の外周面に密着固定されている。発光管62の内部には、キセノンガス(Xe)などの発光ガスが封入されている。
また、保護管71は、発光管62の全体を覆うように同軸状に設けられており、保護管71と発光管62との間には、略円筒状の空間が形成されている。この空間は、減圧状態または窒素ガスなどの不活性ガスが充填された状態とされる。保護管71の両端部には、各々、モリブデン箔72,72が埋設されており、当該モリブデン箔72,72には、外側電極63,63を構成する金属板が接続されていると共に、保護管71の両端部の各々から外部に突出する外部リード74,74が接続されている。そして、保護管71の内部においては、発光管62が、外側電極63,63を構成する金属板とモリブデン箔72,72とによって支持されている。
また、エキシマ放電ランプ装置60は、製造工程、具体的にはガラス旋盤を用いて保護管形成用材料(石英ガラス管)を封止および脱気する過程において、発光管62の位置が変位しやすく、よって発光管62を、保護管71の内部に高い位置精度で配置させることが困難である。そのため、発光管62は、保護管71に対して偏心した状態となりやすい、すなわち保護管71の中心軸と発光管62の中心軸とが大きく傾いた状態となりやすい、という問題もある。ここに、エキシマ放電ランプ装置60が、保護管71の中心軸と発光管62の中心軸とが大きく傾いた状態とされたものである場合には、被照射物と保護管71とが正確な位置関係、すなわち被照射物と保護管71とが平行な状態にあっても、発光管62と被照射物との間の距離が、発光管62の軸方向に不均一となる。そのため、被照射物に対して高い均一性で光を照射することができない、という問題が生じる。
前記保護管には、一方の端部の内面に凹部が形成されており、
前記エキシマ放電ランプは、一方の端部に、前記保護管の凹部に挿入された被支持部を有することを特徴とする。
このような構成の本発明のエキシマ放電ランプ装置においては、前記突出部材には、前記保護管の凹部の内面に接する緩衝部材が設けられていることが好ましい。
また、本発明のエキシマ放電ランプ装置においては、前記エキシマ放電ランプは、内部に発光ガスが封入された発光部と当該発光部の両端の各々に連設された封止部とを有する発光管、当該発光部の外周面に配置された外側電極、および発光部の内部に配置された内部電極を備えており、
前記突出部材は、前記内部電極と電気的に接続されていない金属棒よりなることが好ましい。
また、本発明のエキシマ放電ランプ装置においては、前記緩衝部材は、網状の導電部材により、前記外側電極と一体に構成されていることが好ましい。
図1は、本発明のエキシマ放電ランプ装置の一例における構成の概略を、一部を軸方向に沿った断面で切断した状態で示す説明用部分断面図である。
このエキシマ放電ランプ装置10は、棒状のエキシマ放電ランプ11を備えており、このエキシマ放電ランプ11が、一端部の内面に凹部33が形成された棒状の保護管30の内部に封入されてなるものである。この保護管30の内部において、エキシマ放電ランプ11は、保護管30の中心軸に沿って伸びるように配置されている。
この図の例において、発光管12における一方の封止部14aは、ピンチシール法によって形成された扁平状の形状を有しており、他方の封止部14bは、シュリンクシール法によって形成された円柱状の形状を有している。発光管12は、例えば合成石英ガラスにより形成されている。
また、発光管12の内部には、希ガスと共に必要に応じて、フッ素ガス(F2 )、塩素ガス(Cl2 )、沃素ガス(I2 )および臭素ガス(Br2 )などのハロゲンガスが封入される。
この図の例において、ゲッタ19は、発光管12の内周面の全周にわたって付着した状態で設けられている。
この外側電極25は、筒状の形態を有する網状の導電部材によって形成されている。この網状の導電部材は、発光部13の外周面および一方の封止部14aの外周面の全域にわたってこれらの外周面に密接した状態で配設されている。
この図の例において、網状の導電部材は、発光管12の管壁および発光部13の内部空間を介して内部電極20と対向する部分(以下、「対向部分」ともいう。)において、内部電極20との間にエキシマ放電が生じるものであり、この対向部分によって外側電極25が構成されている。
この被支持部は、少なくとも先端部分が保護管30の凹部33内に挿入された状態で配置される。
この突出部材16は、一端部が一方の封止部14aの外端より軸方向外方に突出し、少なくとも先端部分が保護管30の凹部33内に挿入された状態とされており、また、他端部が一方の封止部14aによって支持されている。
また、突出部材16の他端部は、一方の封止部14a内において、内部電極20の一端部と離間した状態とされている。すなわち、突出部材16は、内部電極20と電気的に接続されていない。
この図の例において、突出部材16は、発光管12の中心軸Aと一致して配置されている。
この図の例において、緩衝部材18は、網状の導電部材の一端部によって構成されている。網状の導電部材の一端部は、突出部材16の一端部全体を覆い、当該突出部材16に密着した状態とされている。この緩衝部材18は、網状の導電部材の一端部を突出部材16の一端部に被せ、その網状の導電部材の一端部を捩るようにして突出部材16に巻き付け、密着させて固定することによって形成されたものである。
この保護管30の内部において、エキシマ放電ランプ11は、他方の封止部14bが封止部材35に支持され、被支持部が凹部33の内部に挿入されることにより、保護管30の内周面に接触しないよう、発光管12の中心軸Aが保護管30の中心軸上に位置された状態で、保持されている。また、保護管30の内部空間は、減圧状態、または例えば窒素ガスなどの不活性ガスが充填された状態とされている。
この図の例において、保護管30は、エキシマ放電ランプ11から放射される光(例えば真空紫外線)を出射する光透過部31と、その光を遮蔽する非光透過部32とを有するものである。光透過部31は、一端部側に形成されており、この光透過部31には、内部電極20および外側電極25が位置されている。一方、非光透過部32は、他端部側に形成されており、光透過部31より大きい肉厚を有している。
この図の例において、凹部33は、排気管残部によって構成されており、この排気管残部は、当該排気管残部の中心軸が、保護管30の中心軸と一致する状態で、当該保護管30の中心軸に沿って伸びるように配置されている。
この封止部材35においては、当該封止部材35の一端部に、エキシマ放電ランプ11の他方の封止部14bの他端部が固定されている。
また、封止部材35には、エキシマ放電ランプ11における内部電極用外部リード22が、封止部材35の中央位置を軸方向に貫通して伸びるように配設されており、このようにして、内部電極用外部リード22の他端部が保護管30の外部に導出されている。
このような構成とされていることにより、外部電極用外部リード43と内部電極用外部リード22との空間距離の大きさを十分に確保することができるので、電気的絶縁状態を維持しながら、所期の給電構造を形成することができる。また、撚り線よりなる給電線41を使用していることにより、内部リード42や封止部材35による封止部に大きな力が加わることがなく、また、給電線41の、外部電極25および外部電極用外部リード43に対する十分な大きさの接触面積を確保することができ、この点においても、所期の給電構造を確実に形成することができる。
例えば、緩衝部材は、外側電極と別個のもの、具体的には、突出部材に密着して巻き付けられた金属素線によって形成されたものであってもよく、また弾性部材よりなるものであってもよい。弾性部材よりなる緩衝部材の具体例としては、図3に示すようにコイルバネよりなるもの、図4に示すように板状渦巻きバネよりなるもの、また図5および図6に示すように板状バネよりなるものなどが挙げられる。図3のコイルバネよりなる緩衝部材18は、他方(図3における左方)の端部が突出部材16に巻き付けられることによって固定されている。図4の板状渦巻きバネよりなる緩衝部材18は、一方(図4における右方)の端部が突出部材16に巻き付けられることによって固定されている。図5の板状バネよりなる緩衝部材18は、屈曲部に設けられた貫通孔に突出部材16が嵌合することによって固定されている。また、図6の板状バネよりなる緩衝部材18は、両端部の各々に形成された凹部が一方の封止部14aの外端に嵌合することにより、突出部材16の一端部全体を覆う状態で固定されている。
また、保護管の他端部の封止構造およびエキシマ放電ランプの他端部の固定構造は、各々、図1のエキシマ放電ランプ装置10に係る構造に限定されるものではなく、いかなる構成を有するものであってもよい。
11 エキシマ放電ランプ
12 発光管
13 発光部
14a 一方の封止部
14b 他方の封止部
16 突出部材
18 緩衝部材
19 ゲッタ
20 内部電極
21 金属箔
22 内部電極用外部リード
25 外側電極
30 保護管
31 光透過部
32 非光透過部
33 凹部
35 封止部材
40 金属箔
41 給電線
42 内部リード
43 外部電極用外部リード
45 ベース部材
46 給電線
A 発光管の中心軸(ランプ中心軸)
51 発光管
52 発光部
53 封止部
56 外側電極
57 内部電極
58 金属箔
59 外部リード
60 エキシマ放電ランプ装置
61 エキシマ放電ランプ
62 発光管
63 外側電極
71 保護管
72 モリブデン箔
74 外部リード
Claims (5)
- 棒状のエキシマ放電ランプと、このエキシマ放電ランプを内部に封入する、当該エキシマ放電ランプの軸方向に伸びる棒状の保護管とを備えており、
前記保護管には、一方の端部の内面に凹部が形成されており、
前記エキシマ放電ランプは、一方の端部に、前記保護管の凹部に挿入された被支持部を有することを特徴とするエキシマ放電ランプ装置。 - 前記被支持部が、エキシマ放電ランプの軸方向外方に突出するよう設けられた突出部材により形成されていることを特徴とする請求項1に記載のエキシマ放電ランプ装置。
- 前記突出部材には、前記保護管の凹部の内面に接する緩衝部材が設けられていることを特徴とする請求項2に記載のエキシマ放電ランプ装置。
- 前記エキシマ放電ランプは、内部に発光ガスが封入された発光部と当該発光部の両端の各々に連設された封止部とを有する発光管、当該発光部の外周面に配置された外側電極、および発光部の内部に配置された内部電極を備えており、
前記突出部材は、前記内部電極と電気的に接続されていない金属棒よりなることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のエキシマ放電ランプ装置。 - 前記突出部材には、前記保護管の凹部の内面に接する緩衝部材が設けられ、
前記緩衝部材は、網状の導電部材により、前記外側電極と一体に構成されていることを特徴とする請求項4に記載のエキシマ放電ランプ装置。
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