JP2002319369A - Dielectric barrier discharge lamp and ultraviolet irradiation device - Google Patents
Dielectric barrier discharge lamp and ultraviolet irradiation deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ワークに向わない方向へ放射された紫外線をも
利用して高い紫外線照度が得られるようにした誘電体バ
リヤ放電ランプおよびこれを用いた紫外線照射装置を提
供する。
【解決手段】紫外線透過性の材料からなる細長い管状の
気密容器1の軸方向に延在する内部電極2を封装し、エ
キシマ生成ガスを封入し、気密容器1の外面に外部電極
3を配設した発光管LTと、発光管LTを収納する細長
い管状の外管OTと、外管OT内にその長手方向に沿っ
て配設された紫外線反射性の反射板Rとを具備してい
る。また、発光管LTをその外部電極3が気密容器1の
外面に接触して巻装された複数ターンのコイルからなる
メッシュ状の電極からなり、反射板Rが紫外線反射性の
導電性物質からなるとともに、外部電極3を構成するコ
イルの複数ターンに接触して配設することができる。
(57) [Problem] To provide a dielectric barrier discharge lamp capable of obtaining high ultraviolet illuminance by using ultraviolet light radiated in a direction not directed to a work, and an ultraviolet irradiation device using the same. . Kind Code: A1 An internal electrode extending in an axial direction of an elongated tubular airtight container made of a material that transmits ultraviolet light is sealed, an excimer generated gas is sealed, and an external electrode is provided on an outer surface of the airtight container. A light-emitting tube LT, an elongated tubular outer tube OT for accommodating the light-emitting tube LT, and an ultraviolet-reflective reflector R disposed in the outer tube OT along its longitudinal direction. Further, the arc tube LT is constituted by a mesh-like electrode having a plurality of turns of a coil wound with the external electrode 3 in contact with the outer surface of the hermetic container 1, and the reflection plate R is made of an ultraviolet-reflective conductive material. At the same time, it can be arranged in contact with a plurality of turns of the coil constituting the external electrode 3.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体バリヤ放電
ランプおよびこれを用いた紫外線照射装置に関する。[0001] The present invention relates to a dielectric barrier discharge lamp and an ultraviolet irradiation apparatus using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】キセノンなどの希ガスあるいはキセノン
またはクリプトンなどの希ガスおよび塩素などの混合ガ
スを無声放電させて、固有の単色に近い放射を発生させ
るエキシマ放電ランプすなわち誘電体バリヤ放電ランプ
は、数多くの文献に記載されて従来から知られている。
誘電体バリヤ放電は、いわゆる無声放電によりパルス状
の電流が流れる。このパルス状の電流は、高速の電子流
を持ち、かつ休止期間が多いため、キセノンなどの紫外
線を出す物質を一時的に分子状態(エキシマ状態)に結
合し、基底状態に戻るときに再吸収の少ない紫外線を効
率よく放出する。2. Description of the Related Art An excimer discharge lamp, that is, a dielectric barrier discharge lamp, which emits a near-monochromatic radiation by causing a noble gas such as xenon or a mixed gas such as xenon or krypton and a chlorine gas or the like to emit silently, It is described in a number of documents and is conventionally known.
In the dielectric barrier discharge, a pulsed current flows due to a so-called silent discharge. This pulsed current has a high-speed electron flow and many pauses, so the substance that emits ultraviolet light, such as xenon, is temporarily combined with the molecular state (excimer state) and reabsorbed when returning to the ground state. Efficiently emits less UV rays.
【0003】従来、一般に用いられている誘電体バリヤ
放電ランプは、たとえば特許第2854250号公報に
記載されているように、内側管および外側管を離間して
環状の端板と円形の端板とで両端を塞いで形成された同
軸円筒形放電容器を用いている。そして、外側管は、放
射導出窓を兼ねている。同軸円筒形放電容器に配設され
る一対の電極は、一方が導電性網電極であり、同軸形放
電容器の外側管に装着されている。他方の電極が導電性
薄膜電極であり、同軸形放電容器の内側管に形成され、
反射板を兼ねている。また、同軸円筒形放電容器の両端
板にそれぞれ口金が装着され、誘電体バリヤ放電ランプ
の支持に用いられる。そうして、電源から導電性網電極
および導電性薄膜電極の間に高周波高電圧を印加して、
誘電体バリヤ放電に必要な電気エネルギーを供給する。
(従来技術1)従来技術1は、比較的紫外線発生量が多
いが、以下に示す問題がある。すなわち、2枚の誘電体
となるガラス壁を介して放電が生起するため、数kVの
高周波の高電圧を必要とする。このため、高電圧を発生
する高周波トランスが極めて大きくなるばかりか、製作
が困難で高価となる。また、放電容器の構造が複雑であ
るとともに、石英ガラスの使用量が多くなり、そのため
にも高価となる。[0003] Conventionally, a dielectric barrier discharge lamp generally used is, as disclosed in Japanese Patent No. 2854250, for example, in which an inner tube and an outer tube are separated from each other to form an annular end plate and a circular end plate. And a coaxial cylindrical discharge vessel formed by closing both ends. The outer tube also serves as a radiation outlet window. One of a pair of electrodes provided in the coaxial cylindrical discharge vessel is a conductive mesh electrode, and is mounted on the outer tube of the coaxial discharge vessel. The other electrode is a conductive thin-film electrode, formed on the inner tube of the coaxial discharge vessel,
Also serves as a reflector. In addition, bases are respectively attached to both end plates of the coaxial cylindrical discharge vessel, and are used for supporting a dielectric barrier discharge lamp. Then, a high frequency high voltage is applied between the conductive mesh electrode and the conductive thin film electrode from the power source,
Supplies the electrical energy required for dielectric barrier discharge.
(Prior art 1) Prior art 1 has a relatively large amount of ultraviolet rays generated, but has the following problems. That is, since a discharge occurs through two glass walls serving as dielectrics, a high-frequency high voltage of several kV is required. For this reason, the high-frequency transformer that generates a high voltage not only becomes extremely large but also difficult to manufacture and expensive. In addition, the structure of the discharge vessel is complicated, and the amount of quartz glass used increases, which also increases the cost.
【0004】これに対して、特開平11−111235
号公報には、細長い管状の気密容器を用いて上記のよう
な高電圧を印加しなくても安定に誘電体バリヤ放電を行
う誘電体バリヤ放電ランプが記載されている。この誘電
体バリヤ放電ランプは、電極の一方を、エキシマ生成ガ
スを封入した細長い管状の気密容器内にその中心軸方向
に沿って延在する内部電極として露出状態で封装し、他
方の電極を外部電極としてメッシュ構造に構成する。し
かも、内部電極を外部から通電加熱することにより、熱
電子放出を行わせて始動電圧を大幅に低下させることが
できる。また、簡単な構造であるとともに、石英ガラス
の使用量も少ないので、安価に得られる。(従来技術
2) しかし、従来技術2は、内部電極が外部からの通
電加熱により膨張して垂れ下がりやすいので、誘電体バ
リヤ放電ランプを水平にして点灯すると、内部電極と外
部電極との間の上下方向の電極間距離が気密容器の長手
方向に沿って変化しやすい。On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-111235
Japanese Patent Laid-Open Publication No. H11-157, discloses a dielectric barrier discharge lamp that stably performs a dielectric barrier discharge without applying a high voltage as described above using an elongated tubular airtight container. In this dielectric barrier discharge lamp, one of the electrodes is exposed and sealed as an internal electrode extending along the center axis direction in an elongated tubular airtight container filled with excimer-produced gas, and the other electrode is externally sealed. The electrodes are configured in a mesh structure. In addition, when the internal electrodes are electrically heated from the outside, the starting electrons can be emitted and the starting voltage can be greatly reduced. In addition, since it has a simple structure and uses a small amount of quartz glass, it can be obtained at low cost. (Prior art 2) However, in prior art 2, since the internal electrode expands and hangs down due to external heating, when the dielectric barrier discharge lamp is turned on horizontally, the vertical distance between the internal electrode and the external electrode increases. The distance between the electrodes in the direction tends to change along the longitudinal direction of the airtight container.
【0005】また、特開平7−272692号公報に
は、光透過性で、細長い管状で、誘電体バリヤ放電の第
一の誘電体を兼ねた放電容器の外面に光透過性の外部電
極と、内側に長さLと直径Dの比L/Dが30以上の金
属棒または金属パイプからなる内側電極とを備えた構造
も提案されている。(従来技術3) しかし、従来技術
3は、内部電極が片持ち支持のため、振動や衝撃に弱い
という問題がある。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-272692 discloses a light-transmitting, elongated tubular, light-transmitting external electrode on the outer surface of a discharge vessel also serving as a first dielectric of a dielectric barrier discharge. There has also been proposed a structure provided with an inner electrode formed of a metal rod or a metal pipe having a ratio L / D of length L to diameter D of 30 or more inside. (Prior Art 3) However, Conventional Technique 3 has a problem that the internal electrode is vulnerable to vibration and impact because it is cantilevered.
【0006】これに対して、本発明者らは、張力の作用
化で内部電極を配設したり、内部電極に位置規制子すな
わちアンカーを装着したりした構成とすることによっ
て、内部電極の垂下を抑制した誘電体バリヤ放電ランプ
を発明した。なお、この発明は特願平11−25992
3号として出願されている。(従来技術4) 従来技術
4によれば、アンカーを導電性金属により構成すること
により、アンカーが内部電極の一部としても作用するの
で、内外電極間の距離が小さくなり、始動性が向上す
る。On the other hand, the present inventors have proposed a configuration in which an internal electrode is provided by the action of tension, or a position restrictor, ie, an anchor is attached to the internal electrode, so that the internal electrode is drooped. Invented a dielectric barrier discharge lamp that suppresses the above. This invention is disclosed in Japanese Patent Application No. 11-25992.
No. 3 has been filed. (Prior Art 4) According to Prior Art 4, since the anchor is made of a conductive metal, the anchor also acts as a part of the inner electrode, so that the distance between the inner and outer electrodes is reduced and the startability is improved. .
【0007】さらに、本発明者らは、従来技術4の誘電
体バリヤ放電ランプを、さらに紫外線透過性の材料から
なり、内部に窒素などの紫外線吸収の少ないガスを通流
させる外管内に収納してなる誘電体バリヤ放電ランプを
発明した。しかも、外部電極をスパイラル状の部分から
なるメッシュ状にすることにより、外部電極の製造を容
易にした。なお、この発明は特願平11−259923
号として出願されている。(従来技術5) 従来技術5
によれば、紫外線照射装置に誘電体バリヤ放電ランプを
露出状態で装着することが可能になった。このため、従
来から使用していた合成石英ガラスからなる平板状の光
取り出し窓が不要になる。元来、平板状の合成石英ガラ
スの製造は困難であり、高コストになる問題があるが、
ワークの大面積化に伴ってさらに面積の大きな光取り出
し窓が必要になると、これに応えることができなくな
る。これに対して、従来技術5によれば、上述したよう
な制約はない。Further, the present inventors housed the dielectric barrier discharge lamp of the prior art 4 in an outer tube made of a material which is further permeable to ultraviolet light and through which a gas such as nitrogen having little ultraviolet absorption is passed. Invented a dielectric barrier discharge lamp. Moreover, by forming the external electrode in a mesh shape having a spiral portion, the manufacture of the external electrode is facilitated. This invention is disclosed in Japanese Patent Application No. 11-259923.
No. has been filed. (Prior art 5) Prior art 5
According to this, it has become possible to mount the dielectric barrier discharge lamp in an exposed state on the ultraviolet irradiation device. This eliminates the need for a conventionally used flat light extraction window made of synthetic quartz glass. Originally, it was difficult to manufacture flat synthetic quartz glass, and there was a problem of high cost.
If a light extraction window having a larger area is required in accordance with the increase in the area of the work, this cannot be met. On the other hand, according to the related art 5, there is no restriction as described above.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、真空紫外線を
より高い照度で得たいという要求がある。However, there is a demand for obtaining vacuum ultraviolet rays with higher illuminance.
【0009】そこで、本発明者がさらに検討の結果、誘
電体バリヤ放電ランプで発生する紫外線は、軸周りの全
周方向に放射されるが、実際上ワークに向かって放射さ
れた紫外線だけが利用されていて、それ以外の方向へ放
射した紫外線が十分に利用されていないことが分かっ
た。Therefore, as a result of further study by the present inventors, the ultraviolet rays generated by the dielectric barrier discharge lamp are radiated in all directions around the axis, but only the ultraviolet rays radiated toward the work are actually used. It was found that the ultraviolet light emitted in other directions was not sufficiently utilized.
【0010】本発明は、ワークに向かわない方向へ放射
された紫外線をも利用して高い紫外線照度が得られるよ
うにした誘電体バリヤ放電ランプおよびこれを用いた紫
外線照射装置を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a dielectric barrier discharge lamp capable of obtaining high ultraviolet illuminance by using ultraviolet rays radiated in a direction not directed to a work, and an ultraviolet irradiation apparatus using the same. And
【0011】また、本発明は、加えて外部電極のインダ
クタンスや抵抗による影響を抑制した誘電体バリヤ放電
ランプおよびこれを用いた紫外線照射装置を提供するこ
とを他の目的とする。It is another object of the present invention to provide a dielectric barrier discharge lamp in which the influence of the inductance and resistance of the external electrode is suppressed and an ultraviolet irradiation device using the same.
【0012】[0012]
【課題を達成するための手段】請求項1の発明の誘電体
バリヤ放電ランプは、紫外線透過性の材料からなる細長
い管状の気密容器、気密容器内に封装されて気密容器の
軸方向に延在する内部電極、気密容器内に封入されたエ
キシマ生成ガス、および気密容器の外面に配設された外
部電極を備えた発光管と;発光管を収納する細長い管状
の外管と;外管内にその長手方向に沿って配設された紫
外線反射性の反射板と;を具備している。A dielectric barrier discharge lamp according to the first aspect of the present invention is an elongated tubular hermetic container made of a material that transmits ultraviolet light, and is sealed in the hermetic container and extends in the axial direction of the hermetic container. An arc tube having an internal electrode, an excimer product gas sealed in an airtight container, and an external electrode disposed on the outer surface of the airtight container; an elongated tubular outer tube containing the arc tube; A UV-reflecting reflector disposed along the longitudinal direction.
【0013】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。In the present invention and each of the following inventions, definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.
【0014】誘電体バリヤ放電ランプは、発光管、外管
および反射板を備えて構成されている。以下、構成要件
ごとに説明する。[0014] The dielectric barrier discharge lamp includes an arc tube, an outer tube and a reflector. Hereinafter, each component will be described.
【0015】<発光管について>発光管は、気密容器、
内部電極、エキシマ生成ガスおよび外部電極を備えてい
る。<Regarding the arc tube> The arc tube is an airtight container,
An internal electrode, an excimer product gas and an external electrode are provided.
【0016】(気密容器について)紫外線透過性の材料
からなる気密容器は、一般的には合成石英ガラスを用い
て製作することができる。しかし、本発明は利用しよう
とする波長の真空紫外線に対して紫外線透過性であれば
どのような材料で構成してもよい。(About Airtight Container) An airtight container made of a material that transmits ultraviolet light can be generally manufactured using synthetic quartz glass. However, the present invention may be made of any material as long as it is transparent to vacuum ultraviolet light of the wavelength to be used.
【0017】気密容器の外径および肉厚は、特段制限さ
れないが、紫外線出力を多くするには、外径を12mm
以上にするのがよい。また、始動電圧をなるべく低くす
るには、外径を25mm以下にするのがよい。また、肉
厚は、2mm以下、好適には0.3〜1mm程度にする
のがよい。The outer diameter and thickness of the airtight container are not particularly limited, but in order to increase the ultraviolet output, the outer diameter must be 12 mm.
It is better to do above. In order to reduce the starting voltage as much as possible, the outer diameter is preferably set to 25 mm or less. Further, the thickness is preferably 2 mm or less, and preferably about 0.3 to 1 mm.
【0018】気密容器の長さは、全く制限されないので
あって、所要の紫外線照射長さに応じて任意の長さ、た
とえば50cm〜1m程度にすることができる。The length of the airtight container is not limited at all, and may be any length, for example, about 50 cm to 1 m, depending on the required ultraviolet irradiation length.
【0019】また、気密容器の内部を排気してからエキ
シマ生成ガスを封入するための手段として、排気管を気
密容器に接続するのが一般的である。本発明において
は、排気管を接続する場合、気密容器のどの部分に接続
してもよいが、側面に接続することにより、排気管の接
続作業および排気・封入作業が容易になる。なお、排気
管を介して排気したら、エキシマ生成ガスを排気管から
気密容器内に封入し、排気管をチップオフすることによ
り、排気チップオフ部が形成される。In general, an exhaust pipe is connected to the airtight container as a means for evacuating the inside of the airtight container and then filling the excimer generated gas. In the present invention, when the exhaust pipe is connected, the exhaust pipe may be connected to any part of the airtight container, but by connecting the exhaust pipe to the side surface, the connection work of the exhaust pipe and the exhaust / sealing work become easy. When the gas is exhausted through the exhaust pipe, the excimer product gas is sealed in the airtight container from the exhaust pipe, and the exhaust pipe is chipped off, thereby forming an exhaust chip-off portion.
【0020】さらに、気密容器は、管状であれば直管だ
けでなく、湾曲していてもよい。管の断面形状は、円形
が一般的であるが、要すれば楕円形、四角形など所望の
断面形状を採用することができる。Further, the airtight container may be not only a straight tube but also a curved tube as long as it is tubular. The cross-sectional shape of the tube is generally circular, but a desired cross-sectional shape such as an ellipse or a square can be used if necessary.
【0021】(内部電極について)内部電極は、気密容
器内にその軸方向に沿って封装されている。内部電極
は、気密容器の内部で軸方向に沿って延在していれば、
どのような構成であってもよいが、単位メッシュ部分を
備えてメッシュ状をなしていることにより、始動電圧を
低下させることができる。本発明において、「多数の単
位メッシュ部分が気密容器の軸方向にそれぞれ空隙を介
して配設されたメッシュ状をなしている」とは、単位メ
ッシュ部分が気密容器の内壁面に接近し、かつ、気密容
器の軸方向に互いに空間的に離間しているが、導電的に
接続している状態をいう。なお、単位メッシュ部分は、
周方向に対して連続していてもよいし、分断していても
よい。したがって、この単位メッシュ部分は、具体的に
はたとえばリング状(前者の態様)、スパイラル状また
はコイル状(後者の態様)、あるいは網目状などをなして
いることが許容される。なお、網目状の場合には、その
網目の構成によって前者または後者の属する。(Regarding the Internal Electrode) The internal electrode is sealed in an airtight container along its axial direction. If the internal electrode extends along the axial direction inside the airtight container,
Although any configuration may be used, the starting voltage can be reduced by forming a mesh with a unit mesh portion. In the present invention, `` a large number of unit mesh portions are in the form of a mesh arranged via a gap in the axial direction of the airtight container '', and the unit mesh portions approach the inner wall surface of the airtight container, and Refers to a state in which they are spatially separated from each other in the axial direction of the airtight container, but are electrically connected. The unit mesh part is
It may be continuous in the circumferential direction or may be divided. Therefore, specifically, the unit mesh portion is allowed to have, for example, a ring shape (former of the former), a spiral shape or a coil shape (form of the latter), or a mesh shape. In the case of a mesh, the former or the latter belongs depending on the configuration of the mesh.
【0022】単位メッシュ部分がリング状をなしている
場合には、気密容器の軸方向に延在する連結部分を備え
ていることによって、多数の単位メッシュ部分を所定の
ピッチで連結し、かつ、導電的に接続することができ
る。なお、連結部分を気密容器の中心軸に沿って延在す
るように構成することにより、内部電極の全体が多数の
リングアンカー(単位メッシュ部分に相当する。)を備
えた複写用ハロゲン電球のフィラメントのような形態を
呈し、製造設備を流用することができて製造が容易にな
る。しかし、要すれば、気密容器の中心軸を外してメッ
シュ状部分のリングの部分に連結部分を直接接続した構
成を採用してもよい。なお、連結部分は、単線の直線状
でもよいし、また外径が気密容器の内径に対して20%
以下のコイル状をなしていてもよい。また、連結部分を
適当な値の張力、好適には2kg以上の張力が中心軸方
向に作用している状態で封装することができる。張力を
作用させるには、内部電極をコイル状に形成すると好都
合である。コイル状でなくても、連結部分に中心軸方向
の張力を作用させることができる。連結部分がどのよう
な形状であっても、その両端側で気密容器の両端部に封
着することにより、連結部分に張力を作用させやすくな
る。しかし、要すれば、連結部分を気密容器の片側にの
みその一端で封着し、他端を気密容器の他端側に適当な
手段たとえばアンカーワイヤによって封止部に固定する
ことにより、連結部分に張力を作用させることもでき
る。In the case where the unit mesh portions have a ring shape, a plurality of unit mesh portions are connected at a predetermined pitch by providing a connection portion extending in the axial direction of the airtight container, and It can be conductively connected. By configuring the connecting portion to extend along the central axis of the airtight container, the entire inner electrode is provided with a number of ring anchors (corresponding to a unit mesh portion), the filament of a halogen lamp for copying. And the manufacturing equipment can be diverted to facilitate the manufacturing. However, if necessary, a configuration in which the center axis of the airtight container is removed and the connecting portion is directly connected to the ring portion of the mesh-like portion may be adopted. The connecting portion may be a single linear line, or the outer diameter may be 20% of the inner diameter of the hermetic container.
The following coil shape may be used. Further, the connecting portion can be sealed in a state in which an appropriate value of tension, preferably 2 kg or more, acts in the central axis direction. In order to exert a tension, it is advantageous to form the internal electrode in a coil shape. Even if it is not a coil shape, a tension in the central axis direction can be applied to the connecting portion. Regardless of the shape of the connecting portion, sealing at both ends of the airtight container at both ends makes it easier to apply tension to the connecting portion. However, if necessary, the connecting portion is sealed to only one side of the airtight container at one end, and the other end is fixed to the sealing portion by appropriate means, such as an anchor wire, at the other end of the airtight container. Can also be tensioned.
【0023】これに対して、単位メッシュ部分がスパイ
ラル状や網目状をなしている場合には、そのスパイラル
や網目の部分が連結部分としても機能して、多数の単位
メッシュ部分が互いに機械的および導電的に連結する。
しかし、スパイラル状や網目状の単位メッシュ部分に単
一または複数の棒状体からなる連結部分を溶接するなど
によって、より一層内部電極の保形性を付与することが
できる。あるいは棒状体の連結部分に代えて巻枠を用い
てスパイラル状や網目状の単位メッシュ部分を形成する
と、保形性が良好になる。なお、巻枠は、絶縁性および
導電性のいずれであってもよい。メッシュ状部分に対し
て、上述のいずれかの構成を採用すれば、内部電極の全
体に形状の安定性を付与して、その取扱いを容易にする
ことができる。On the other hand, when the unit mesh portion has a spiral shape or a mesh shape, the spiral or mesh portion also functions as a connecting portion, and many unit mesh portions are mechanically and mutually connected. Conductively connect.
However, the shape retention of the internal electrode can be further imparted by welding a connecting portion made of a single or a plurality of rods to a spiral or mesh unit mesh portion. Alternatively, when a spiral or mesh-shaped unit mesh portion is formed by using a winding frame instead of the connecting portion of the rod-like body, shape retention is improved. The winding frame may be either insulating or conductive. If any one of the above-described configurations is employed for the mesh-like portion, shape stability can be imparted to the entire internal electrode, and handling thereof can be facilitated.
【0024】また、内部電極は、その単位メッシュ部分
の軸方向に対するピッチP(m)が後述するエキシマ生
成ガスの圧力p(Pa)との積p・Pが所定の範囲に入
っているように構成される。Further, the internal electrode is arranged such that a product p · P of a pitch P (m) of the unit mesh portion with respect to an axial direction and a pressure p (Pa) of an excimer generation gas described later falls within a predetermined range. Be composed.
【0025】さらに、本発明においては、後述するよう
にエキシマ生成ガスの封入圧を高くしてランプ効率を向
上させる場合であっても、単位メッシュ部分と気密容器
の内壁面との間の距離を3mm以下にすることができ
る。上記距離が3mm以下であれば、ある条件下で放電
維持電圧を1000V以下に抑えることができる。Further, in the present invention, even if the lamp pressure is improved by increasing the filling pressure of the excimer generation gas as described later, the distance between the unit mesh portion and the inner wall surface of the hermetic container is reduced. It can be 3 mm or less. When the distance is 3 mm or less, the discharge sustaining voltage can be suppressed to 1000 V or less under certain conditions.
【0026】さらに、内部電極を構成する材料は、特段
限定されないが、たとえばタングステン、モリブデンお
よびニッケルなどの耐火性の金属を用いればよいが、タ
ングステンやニッケルは、仕事関数が相対的に小さく、
電子放出しやすいから、始動電圧を低下させるのに効果
的である。Further, the material constituting the internal electrode is not particularly limited. For example, a refractory metal such as tungsten, molybdenum and nickel may be used. Tungsten and nickel have a relatively small work function.
Since electrons are easily emitted, it is effective in lowering the starting voltage.
【0027】さらにまた、内部電極を石英ガラスからな
る気密容器の端部に封着するには、石英ガラスにコンパ
クトに封着する場合に多用されている封着金属箔を用い
る封着構造を採用することができる。また、石英ガラス
をピンチシールすることにより、封着金属箔を気密にシ
ールすることができる。Furthermore, in order to seal the internal electrode to the end of the airtight container made of quartz glass, a sealing structure using a sealing metal foil which is frequently used when compactly sealing the quartz glass is adopted. can do. Further, the sealing metal foil can be hermetically sealed by pinch sealing the quartz glass.
【0028】(エキシマ生成ガスについて)エキシマ生
成ガスは、キセノン、クリプトン、アルゴンまたはヘリ
ウムなどの希ガスの一種または複数種の混合あるいは希
ガスおよびフッ素、塩素、臭素またはヨウ素などのハロ
ゲンの混合ガスたとえばXeCl、KrClなどを用い
ることができる。また、エキシマ生成ガスに加えてエキ
シマを生成しないガスたとえばネオンなどを混合して用
いることもできる。(Regarding Excimer Product Gas) The excimer product gas may be a mixture of one or more rare gases such as xenon, krypton, argon or helium, or a mixture of a rare gas and a halogen such as fluorine, chlorine, bromine or iodine. XeCl, KrCl, or the like can be used. In addition, a gas that does not generate excimer, such as neon, may be mixed and used in addition to the excimer generating gas.
【0029】さらに、エキシマ生成ガスの圧力は、20
000Pa以上にすることができる。圧力が高くなるに
伴いランプ効率は向上して紫外線出力が増大するが、ラ
ンプ効率は圧力の増加に対して飽和傾向を示す。そうし
て、エキシマ生成ガスの圧力が20000Pa以上であ
れば、ランプ効率の最も高い値に対して、最低でも約半
分程度以上のランプ効率を得ることができる。Further, the pressure of the excimer product gas is 20
000 Pa or more. As the pressure increases, the lamp efficiency increases and the ultraviolet output increases, but the lamp efficiency tends to saturate with increasing pressure. If the pressure of the excimer product gas is 20,000 Pa or more, a lamp efficiency of at least about half or more of the highest value of the lamp efficiency can be obtained.
【0030】(外部電極について)外部電極は、内部電
極との間で気密容器の壁面を誘電体とする誘電体バリヤ
放電を発生させるために作用する。誘電体バリヤ放電に
よって生成したエキシマから放出された紫外線を外部に
導出し、かつ、紫外線放出を増加するために、外部電極
をメッシュ状に構成することができる。なお、本発明に
おいて、「外部電極がメッシュ状をなしている」とは、
外部電極が気密容器の外面にほぼ接触し、かつ、気密容
器の軸方向に所定ピッチで多数の単位メッシュ部分がそ
れぞれ空隙を介して配設されているとともに、軸方向に
対して各単位メッシュ部分が導電的に接続している状態
にあることをいう。しかし、周方向に対しては単位メッ
シュ部分が連続していてもよいし、分断していてもよ
い。したがって、単位メッシュ部分は、具体的にはたと
えばスパイラル状(コイル状)または網目状などをなし
ていることが許容される。(Regarding External Electrode) The external electrode acts to generate a dielectric barrier discharge using the wall surface of the airtight container as a dielectric between the internal electrode and the internal electrode. The external electrodes may be formed in a mesh shape in order to lead ultraviolet light emitted from the excimer generated by the dielectric barrier discharge to the outside and increase ultraviolet light emission. In the present invention, "the external electrode has a mesh shape",
The external electrode is substantially in contact with the outer surface of the hermetic container, and a number of unit mesh portions are arranged at predetermined pitches in the axial direction of the hermetic container via the respective gaps, and each unit mesh portion is arranged in the axial direction. Are electrically connected. However, the unit mesh portion may be continuous or divided in the circumferential direction. Therefore, specifically, the unit mesh portion is allowed to have, for example, a spiral shape (coil shape) or a mesh shape.
【0031】スパイラル状(コイル状)をなしているこ
とによって、外部電極がメッシュ状に形成される場合、
金属線を所定ピッチで気密容器の外面に巻回することに
よって、複数ターンのコイルからなる外部電極を形成す
ることができる。しかし、外部電極のスパイラル状部分
を単一または複数の導電性棒状体で短絡するように導電
的に接続することにより、外部電極にインダクタンスが
分布するのを実用上阻止するとともに、外部電極の抵抗
を大幅に低減することができる。これにより、外部電極
に気密容器の軸方向に分布するインダクタンスや抵抗に
よって軸方向に生じる紫外線照度分布の均整度の低下を
抑制することができる。なお、導電性棒状体は、気密容
器とスパイラルの部分との間に挟み込むか、外側からス
パイラルの部分に溶接するなどによって結合することが
できる。When the external electrode is formed in a mesh shape due to the spiral shape (coil shape),
By winding the metal wire around the outer surface of the hermetic container at a predetermined pitch, it is possible to form an external electrode composed of a plurality of turns of the coil. However, by spirally connecting the spiral portion of the external electrode with one or more conductive rods so as to short-circuit, the distribution of inductance to the external electrode is practically prevented, and the resistance of the external electrode is reduced. Can be greatly reduced. Thus, it is possible to suppress a decrease in the uniformity of the ultraviolet illuminance distribution generated in the axial direction due to inductance and resistance distributed in the external electrode in the axial direction of the airtight container. In addition, the conductive rod-shaped body can be sandwiched between the airtight container and the spiral portion, or can be joined by welding to the spiral portion from the outside.
【0032】これに対して、網目状をなしていることに
よって、外部電極がメッシュ状に形成される場合、網目
状は、たとえばメリヤス編、亀甲編、平編、パンチング
などにより構成することができる。メリヤス編は、特に
伸縮性に優れているから、気密容器の外径より大きい内
径の円筒状メッシュ構造体を用意して、これを気密容器
の外側におき、両端方向に引っ張ることにより、容易に
縮径して外部電極を気密容器の外面に接触させることが
できる。また、板状に展開したメッシュ構造体を気密容
器の側面に巻き付けて、両側縁を突き合わせるか、重ね
合わせてから、メッシュ構造体の側縁部に針金を通して
縛り付けるか、コ字状などに折曲した機械的係止具を用
いて固着してもよい。On the other hand, when the external electrodes are formed in a mesh shape by forming a mesh shape, the mesh shape can be constituted by, for example, knitting, turtle shell, flat knitting, punching, or the like. . Since the knitted fabric is particularly excellent in elasticity, it is easy to prepare a cylindrical mesh structure with an inner diameter larger than the outer diameter of the airtight container, place it outside the airtight container, and pull it toward both ends. By reducing the diameter, the external electrode can be brought into contact with the outer surface of the airtight container. Also, wrap the mesh structure spread out in a plate shape around the side of the airtight container and abut or overlap the both sides, then tie it through a wire to the side edge of the mesh structure, or fold it into a U-shape etc. It may be secured using a curved mechanical lock.
【0033】また、外部電極は、適当な金属たとえばス
テンレス鋼、ニッケルおよびモリブデンなどを用いて形
成できる。The external electrodes can be formed using a suitable metal such as stainless steel, nickel, molybdenum, or the like.
【0034】さらに、外部電極は、誘電体バリヤ放電に
よる紫外線の発生を多くするために、なるべく細い、好
ましくは0.05〜0.5mm程度の金属線を用いてメ
ッシュ状に形成するのがよい。Further, in order to increase the generation of ultraviolet rays due to the dielectric barrier discharge, the external electrodes are preferably formed in a mesh shape using a metal wire as thin as possible, preferably about 0.05 to 0.5 mm. .
【0035】<外管について>外管は、その内部に発光
管を収納していて、誘電体バリヤ放電ランプを平板状の
光取り出し窓を用いることなしに、紫外線照射装置に装
着して直接使用可能にする。そして、外管は、紫外線透
過性の材料たとえば合成石英ガラスから構成されてい
る。<Regarding Outer Tube> The outer tube houses an arc tube inside, and is used directly by mounting a dielectric barrier discharge lamp on an ultraviolet irradiation device without using a flat light extraction window. enable. The outer tube is made of a material that transmits ultraviolet light, for example, synthetic quartz glass.
【0036】また、外管の内部には窒素ガスやアルゴン
などの紫外線吸収が少ないガスが充満した状態で発光管
が点灯されるように構成されている。ガスが充満してい
ることにより、当該ガスを介して点灯により発光管に生
じた熱を外部へ排出して発光管を冷却しやすくする。な
お、窒素ガスを用いる場合、窒素ガスは、空気より熱伝
導率が高いので、空気より良好な冷却を行なうことがで
きる。また、上記ガスは、真空紫外線が当該ガス中を透
過しても減衰しにくいので、ガスを外管内に充満させる
ことにより、外管内で短波長紫外線が減衰しにくいよう
にする。なお、窒素ガスは、外管内を通流させることに
より、発光管の発熱量が多くても所望に冷却することが
できる。しかし、発光管の放熱量、外管の内径および窒
素ガスの封入圧力を適切にバランスさせることにより、
外管を封止切り方式に構成することもできる。The arc tube is configured to be turned on when the inside of the outer tube is filled with a gas having low ultraviolet absorption such as nitrogen gas or argon. Since the gas is filled, heat generated in the arc tube by lighting through the gas is discharged to the outside to facilitate cooling of the arc tube. When nitrogen gas is used, nitrogen gas has higher thermal conductivity than air, so that better cooling than air can be performed. Further, since the gas is hardly attenuated even when the vacuum ultraviolet light passes through the gas, the gas is filled in the outer tube so that the short-wavelength ultraviolet light is hardly attenuated in the outer tube. By flowing the nitrogen gas through the outer tube, it is possible to cool the arc tube even if it generates a large amount of heat. However, by properly balancing the heat radiation of the arc tube, the inner diameter of the outer tube, and the nitrogen gas filling pressure,
The outer tube may be configured in a sealed-cut type.
【0037】さらに、外管と発光管とは、同心的に配置
するのが一般的であるが、要すれば偏心させてもよい。
外管内に発光管を収納するための具体的な構成は特段限
定されないが、窒素ガスを内部に通流させる場合には、
たとえば発光管の両端に耐熱性の端部部材を装着して、
両端が開放された外管の両端を一対の端板部材により支
持するような構造を採用することができる。そして、端
部部材を介して窒素ガスを供給し、排出することができ
る。すなわち、一対の端部部材に外管の内外に連通する
通気路を形成し、一方の端部部材に窒素供給管を接続
し、他方の端部部部材に窒素排出管を接続するように構
成する。Further, the outer tube and the arc tube are generally arranged concentrically, but they may be eccentric if necessary.
The specific configuration for housing the arc tube in the outer tube is not particularly limited, but when nitrogen gas is allowed to flow inside,
For example, heat-resistant end members are attached to both ends of the arc tube,
It is possible to adopt a structure in which both ends of the outer tube whose both ends are open are supported by a pair of end plate members. And nitrogen gas can be supplied and discharged through the end member. That is, a configuration is formed in which a pair of end members are provided with an air passage communicating with the inside and outside of the outer tube, one end member is connected to a nitrogen supply pipe, and the other end member is connected to a nitrogen discharge pipe. I do.
【0038】<反射板について>反射板は、少なくとも
反射面が発光管から放射される真空紫外線に対して反射
性であり、外管の長手方向に沿って外管内の適所に配設
されている。<About the Reflector> The reflector has at least a reflective surface which is reflective to vacuum ultraviolet rays radiated from the arc tube, and is disposed at an appropriate position in the outer tube along the longitudinal direction of the outer tube. .
【0039】また、反射板は、発光管のほぼ上半部を覆
うような形状に形成することができる。しかし、要すれ
ば、ワークに正対する部分を除いて残余の部位を半周以
上にわたって覆うような形状にしてもよいし、上半部の
一部のみを覆うような形状であってもよい。Further, the reflection plate can be formed in a shape to cover substantially the upper half of the arc tube. However, if necessary, the shape may be such that the remaining portion is covered over a half circumference or more except for the portion directly facing the work, or the shape may be such that it covers only a part of the upper half portion.
【0040】さらに、反射板は、発光管から離間してい
てもよいし、発光管に接触していてもよい。反射板を発
光管から離間して配設する場合、反射板自体の弾力を利
用して外管の対向する内壁間に支持させることができ
る。反射板を発光管に接触した状態で配設する場合、発
光管の気密容器と外部電極との間に挟持することができ
る。また、反射板を外部電極の外面に接触した状態で配
設することもできる。この場合、反射板を外部電極に溶
接してもよいし、単に圧接するだけでもよい。Further, the reflector may be separated from the arc tube or may be in contact with the arc tube. When the reflection plate is disposed apart from the arc tube, the reflection plate can be supported between the opposing inner walls of the outer tube by using the elasticity of the reflection plate itself. When the reflector is provided in contact with the arc tube, it can be sandwiched between the airtight container of the arc tube and the external electrode. Further, the reflection plate can be arranged in a state of being in contact with the outer surface of the external electrode. In this case, the reflection plate may be welded to the external electrode or may be simply pressed.
【0041】<その他の構成について>本発明の必須構
成要素ではないが、所望により以下の構成を選択的に付
加することができる。<Other Configurations> Although not essential components of the present invention, the following configurations can be selectively added as desired.
【0042】1 口金体について 誘電体バリヤ放電ランプの発光管への通電を容易にする
ために、気密容器の両端に適当な形状および構造の口金
体を装着することができる。この場合、外管を支持する
端部部材をセラミックスなどの絶縁性部材によって形成
し、これを口金体の絶縁基体としても利用して口金体を
構成することができる。なお、一方の口金体を高電圧
側、他方を接地側として、それぞれに適した構造にする
ことができる。1. Cap The caps having appropriate shapes and structures can be attached to both ends of the hermetic container in order to easily supply electricity to the arc tube of the dielectric barrier discharge lamp. In this case, the end member that supports the outer tube is formed of an insulating member such as ceramics, and this can be used as an insulating base of the base member to form the base member. It should be noted that one of the bases may be on the high voltage side and the other may be on the ground side, so that a structure suitable for each can be provided.
【0043】2 外管保持部について 外管の両端を紫外線照射装置に装着するために、外管の
両端にステンレス鋼などからなる金属パイプを装着して
外管を補強することができる。2 Regarding the outer tube holding portion In order to mount both ends of the outer tube to the ultraviolet irradiation device, a metal pipe made of stainless steel or the like can be mounted on both ends of the outer tube to reinforce the outer tube.
【0044】3 ヒートパイプについて 窒素ガスを外管内にその一端から他端へ通流させる場
合、窒素ガスが通流する間に発光管の発生熱が伝導して
窒素ガスの温度が上昇していくので、発光管の長手方向
に温度勾配が形成される。このため、低温側の紫外線照
度が高くなり、反対に高温側の紫外線照度が低くなる。3 About Heat Pipe When nitrogen gas is allowed to flow from one end to the other end in the outer tube, the heat generated in the arc tube is conducted while the nitrogen gas flows, and the temperature of the nitrogen gas rises. Therefore, a temperature gradient is formed in the longitudinal direction of the arc tube. For this reason, the UV illuminance on the low-temperature side increases, and conversely, the UV illuminance on the high-temperature side decreases.
【0045】そこで、発光管に接触している反射板の長
手方向にヒートパイプを導熱的に配設することができ
る。これにより、高温側の熱が低温側へ輸送されて発光
管の温度が長手方向に平均化される。そのため、発光管
の長手方向に沿った紫外線照度の均整度が向上する。Therefore, a heat pipe can be thermally disposed in the longitudinal direction of the reflector in contact with the arc tube. Thereby, the heat on the high temperature side is transported to the low temperature side, and the temperature of the arc tube is averaged in the longitudinal direction. Therefore, the uniformity of the ultraviolet illuminance along the longitudinal direction of the arc tube is improved.
【0046】<本発明の作用について>内部電極と外部
電極との間に、正弦波または矩形波などの交流あるいは
パルスの高周波電圧を印加すると、外部電極および内部
電極の間にパルス状の誘電体バリヤ放電が発生して、希
ガスの共鳴線である真空紫外線が発生する。たとえば、
キセノンを封入した場合、主として172nmの紫外線
が発生する。そして、ワークに向かわない方向に放射し
た紫外線の少なくとも一部は反射板に入射して反射し、
ワークの方向へ向かう。このため、ワークの表面の紫外
線照度が高くなる。<Operation of the Present Invention> When an alternating current or a pulsed high-frequency voltage such as a sine wave or a rectangular wave is applied between the internal electrode and the external electrode, a pulsed dielectric material is applied between the external electrode and the internal electrode. A barrier discharge is generated to generate vacuum ultraviolet rays, which are resonance lines of the rare gas. For example,
When xenon is enclosed, mainly 172 nm ultraviolet rays are generated. Then, at least a part of the ultraviolet light radiated in a direction not facing the work is incident on the reflector and reflected,
Go to the direction of the work. For this reason, the UV illuminance on the surface of the work is increased.
【0047】また、反射板は、外管内に配設されている
ため、その反射面が汚れにくく、メンテナンス性が良好
になる。これとともに、反射板が発光管に接近している
ので、反射板が比較的小さくても、紫外線の反射が多
い。Further, since the reflection plate is provided in the outer tube, the reflection surface thereof is hardly stained, and the maintainability is improved. At the same time, since the reflector is close to the arc tube, even if the reflector is relatively small, the reflection of ultraviolet rays is large.
【0048】請求項2の発明の誘電体バリヤ放電ランプ
は、請求項1記載の誘電体バリヤ放電ランプにおいて、
発光管は、その外部電極が気密容器の外面に接触して巻
装された複数ターンのコイルからなるメッシュ状の電極
からなり;反射板は、紫外線反射性の導電性物質からな
り、外部電極を構成するコイルの複数ターンに接触して
配設されている;ことを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided a dielectric barrier discharge lamp according to the first aspect.
The arc tube comprises a mesh-like electrode comprising a plurality of turns of a coil wound around the outer surface of the container in contact with the outer surface of the hermetic container; the reflector comprises an ultraviolet-reflective conductive material; And disposed in contact with a plurality of turns of the constituting coil.
【0049】本発明は、外部電極が複数ターンのコイル
からなるメッシュ状の電極である場合のコイルのインダ
クタンスや抵抗による影響を反射板で抑制するようにし
た構成を規定している。すなわち、請求項1において説
明したように、外部電極のコイルのインダクタンスや抵
抗による影響を抑制するために導電性棒状体を用いるの
が効果的であるが、本発明においては導電性棒状体の作
用を反射板に兼ねさせることができる。The present invention defines a configuration in which the effect of inductance and resistance of the coil is suppressed by the reflector when the external electrode is a mesh-shaped electrode comprising a plurality of turns of the coil. That is, as described in claim 1, it is effective to use a conductive rod to suppress the influence of the inductance and resistance of the coil of the external electrode, but in the present invention, the function of the conductive rod is effective. Can also be used as a reflector.
【0050】そうして、本発明においては、反射板が導
電性棒状体の作用をも行なうので、導電性棒状体を省略
でき、構成が簡単になる。しかも、反射板によりワーク
における紫外線照度が高くなる。Thus, in the present invention, since the reflector also functions as a conductive rod, the conductive rod can be omitted, and the configuration is simplified. Moreover, the ultraviolet illuminance on the work is increased by the reflection plate.
【0051】また、外部電極の複数のターンが反射板に
より短絡されるので、コイルのインダクタンスが実際上
なくなるとともに、抵抗も著しく低下するので、誘電体
バリヤ放電ランプの長手方向における紫外線照度の均整
度が向上する。Further, since a plurality of turns of the external electrode are short-circuited by the reflector, the inductance of the coil is practically eliminated and the resistance is significantly reduced. Therefore, the uniformity of the ultraviolet illuminance in the longitudinal direction of the dielectric barrier discharge lamp is reduced. Is improved.
【0052】請求項3の発明の誘電体バリヤ放電ランプ
は、請求項1または2記載の誘電体バリヤ放電ランプに
おいて、内部電極は、気密容器のほぼ軸に沿って延在す
る連結部分に分散して装着された複数のリング状部分か
らなる単位メッシュ部分を備えたメッシュ状をなしてい
ることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, there is provided a dielectric barrier discharge lamp according to the first or second aspect, wherein the internal electrodes are dispersed at connecting portions extending substantially along the axis of the hermetic container. And a mesh having a unit mesh portion composed of a plurality of ring-shaped portions mounted thereon.
【0053】本発明は、内部電極の単位メッシュ部分が
リング状部分からなる構成を規定している。リング状部
分は、その外径をd(mm)とし、気密容器の内径をD
(mm)としたとき、d/Dが下式を満足しているよう
に構成することができる。加えて、気密容器の内面とメ
ッシュ状部分との間の距離を3mm以下にすることによ
り、放電開始電圧が低下して始動性が向上する。 3<d/D<1.0 また、リング状部分は、気密容器の軸に対して直角であ
るのが好ましいが、直角に対して±10°以下なら傾斜
していても差し支えない。The present invention defines a structure in which the unit mesh portion of the internal electrode is formed of a ring-shaped portion. The outer diameter of the ring-shaped portion is d (mm), and the inner diameter of the hermetic container is D (mm).
(Mm), d / D can satisfy the following expression. In addition, by setting the distance between the inner surface of the airtight container and the mesh-shaped portion to 3 mm or less, the discharge starting voltage is reduced and the startability is improved. 3 <d / D <1.0 The ring-shaped portion is preferably perpendicular to the axis of the airtight container, but may be inclined at ± 10 ° or less with respect to the perpendicular.
【0054】さらに、内部電極の連結部分およびリング
状部分からなる単位メッシュ部分をともにタングステン
により形成することができる。しかし、リング状部分す
なわち単位メッシュ部分をモリブデン、ニッケルなどの
異種金属線を用いて形成してもよい。Further, both the connection portion of the internal electrode and the unit mesh portion including the ring-shaped portion can be formed of tungsten. However, the ring-shaped portion, that is, the unit mesh portion, may be formed using a dissimilar metal wire such as molybdenum or nickel.
【0055】そうして、本発明においては、内部電極の
製造が容易で、しかも連結部分の垂下を抑制することが
できる。Thus, in the present invention, the manufacture of the internal electrode is easy, and the droop of the connecting portion can be suppressed.
【0056】また、反射板を備えていない場合、内部電
極の隣接する単位メッシュ部分の中間において紫外線放
射が少なくなり、このため誘電体バリヤ放電ランプの長
手方向における紫外線照度の均整度が悪くなる。これに
対して、本発明においては、反射板により長手方向の均
整度が改善される。When the reflector is not provided, the ultraviolet radiation is reduced in the middle of the unit mesh portion adjacent to the internal electrode, so that the uniformity of the ultraviolet illuminance in the longitudinal direction of the dielectric barrier discharge lamp is deteriorated. On the other hand, in the present invention, the uniformity in the longitudinal direction is improved by the reflection plate.
【0057】請求項4の発明の紫外線照射装置は、請求
項1ないし3のいずれか一記載の誘電体バリヤ放電ラン
プと;誘電体バリヤ放電ランプをその反射板側を支持し
て配設した紫外線照射装置本体と;誘電体バリヤ放電ラ
ンプを点灯する高周波点灯回路と;を具備していること
を特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an ultraviolet irradiating apparatus comprising: the dielectric barrier discharge lamp according to any one of the first to third aspects; An irradiation apparatus main body; and a high-frequency lighting circuit for lighting a dielectric barrier discharge lamp.
【0058】本発明において、「紫外線照射装置」と
は、誘電体バリヤ放電ランプから発生する紫外線を利用
するあらゆる装置を意味する。たとえば、半導体ステッ
パー、光洗浄装置、光硬化装置および光乾燥装置などで
ある。また、「紫外線照射装置本体」とは、紫外線照射
装置から誘電体バリヤ放電ランプおよび高周波点灯回路
を除外した残余の部分を意味する。In the present invention, the term "ultraviolet irradiation device" means any device that utilizes ultraviolet light generated from a dielectric barrier discharge lamp. For example, there are a semiconductor stepper, a light cleaning device, a light curing device, a light drying device, and the like. Further, the “ultraviolet irradiation device main body” means a remaining portion excluding the dielectric barrier discharge lamp and the high frequency lighting circuit from the ultraviolet irradiation device.
【0059】また、誘電体バリヤ放電ランプは、必要に
応じて1ないし複数本を使用することができる。紫外線
照射装置本体に複数の誘電体バリヤ放電ランプを比較的
小さな間隔で並列して配設する場合、隣接する誘電体バ
リヤ放電ランプの間に位置する紫外線照射装置本体に反
射板を配設することができる。この反射板により、誘電
体バリヤ放電ランプからワークにも、また内蔵する反射
板にも向かわない紫外線を隣接する誘電体バリヤ放電ラ
ンプの間に位置する紫外線照射装置本体に配設した反射
板によりワークへ反射することができる。One or more dielectric barrier discharge lamps can be used as needed. When a plurality of dielectric barrier discharge lamps are arranged in parallel at a relatively small interval in the ultraviolet irradiation device main body, a reflector should be provided in the ultraviolet irradiation device main body located between adjacent dielectric barrier discharge lamps. Can be. With this reflector, the ultraviolet light which does not go from the dielectric barrier discharge lamp to the work or the built-in reflector is applied to the work by the reflector arranged in the ultraviolet irradiation device body located between the adjacent dielectric barrier discharge lamps. Can be reflected to
【0060】高周波点灯回路は、誘電体バリヤ放電ラン
プを点灯するために用いる。そして、高周波発生手段を
含み、高周波電圧を発生して誘電体バリヤ放電ランプ
に、その点灯に必要な高周波電力を供給する。なお、誘
電体バリヤ放電ランプは、一般の放電ランプと異なり限
流手段を直列に接続する必要がない。しかし、要すれ
ば、ランプ電流を所定値に調節するために、適当な値の
インピーダンスを直列に接続して点灯することができ
る。また、誘電体バリヤ放電ランプを高周波点灯回路に
接続するに際して、外部電極を接地すると、ノイズ発生
が少なくなる。さらに、「高周波」とは、10kHz以
上の周波数をいう。しかし、好適には100kHz〜2
MHzである。The high frequency lighting circuit is used for lighting a dielectric barrier discharge lamp. The high-frequency generator includes a high-frequency generator, generates a high-frequency voltage, and supplies the dielectric barrier discharge lamp with high-frequency power necessary for lighting the lamp. The dielectric barrier discharge lamp does not need to connect current limiting means in series unlike a general discharge lamp. However, if necessary, in order to adjust the lamp current to a predetermined value, lighting can be performed by connecting an impedance having an appropriate value in series. In addition, when the dielectric barrier discharge lamp is connected to the high-frequency lighting circuit, noise generation is reduced by grounding the external electrodes. Further, “high frequency” refers to a frequency of 10 kHz or more. However, preferably between 100 kHz and 2
MHz.
【0061】また、高周波点灯回路は、誘電体バリヤ放
電ランプの安定点灯時に1500V程度以下、好適には
700〜1000Vの高周波電圧を印加するのが好まし
い。さらに、誘電体バリヤ放電ランプの放電開始電圧
は、2〜2.3kVp-pであり、高周波点灯回路の二次
開放電圧を始動電圧まで高めることにより容易に始動さ
せることができる。この場合、高周波発生手段として並
列インバータを主体として構成すると、高い昇圧比を容
易に得ることができるので好適である。そして、高周波
出力波形が正弦波であると、誘電体バリヤ放電ランプを
点灯する際にノイズ発生が少なくなる。しかし、要すれ
ば、高周波発生手段に加えて始動用パルス電圧発生手段
を併用することもできる。In the high frequency lighting circuit, it is preferable to apply a high frequency voltage of about 1500 V or less, preferably 700 to 1000 V, when the dielectric barrier discharge lamp is stably operated. Furthermore, the discharge starting voltage of the dielectric barrier discharge lamp is 2 to 2.3 kVp-p, and the high frequency lighting circuit can be easily started by increasing the secondary open circuit voltage to the starting voltage. In this case, it is preferable that the high frequency generating means is mainly composed of a parallel inverter because a high boosting ratio can be easily obtained. When the high-frequency output waveform is a sine wave, noise is reduced when the dielectric barrier discharge lamp is turned on. However, if necessary, a starting pulse voltage generating means can be used in addition to the high frequency generating means.
【0062】さらに、誘電体バリヤ放電ランプと高周波
点灯回路とは近接位置に配置するのが好ましいが、要す
れば互いに離間した位置に配置することもできる。Further, it is preferable that the dielectric barrier discharge lamp and the high frequency lighting circuit are arranged at close positions, but they may be arranged at positions separated from each other if necessary.
【0063】[0063]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0064】図1は、本発明の誘電体バリヤ放電ランプ
の第1の実施形態を示す一部断面正面図である。FIG. 1 is a partially sectional front view showing a first embodiment of the dielectric barrier discharge lamp of the present invention.
【0065】図2は、同じく拡大横断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the same.
【0066】図3は、同じく要部拡大縦断面図である。FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of the same.
【0067】図4は、同じく発光管を示す一部断面正面
図である。FIG. 4 is a partially sectional front view showing the arc tube.
【0068】図5は、同じく誘電体バリヤ放電の状態を
模式的に示す誘電体バリヤ放電ランプの拡大要部断面図
である。FIG. 5 is an enlarged sectional view of an essential part of a dielectric barrier discharge lamp schematically showing a state of a dielectric barrier discharge.
【0069】各図において、LTは発光管、OTは外
管、Rは反射板、B1は第1の口金体、B2は第2の口
金体、WHはワイヤハーネスである。In each of the figures, LT is an arc tube, OT is an outer tube, R is a reflector, B1 is a first base, B2 is a second base, and WH is a wire harness.
【0070】<発光管LTについて>発光管LTは、気
密容器1、内部電極2、外部電極3、一対の導入線4、
4および導電性棒状体5からなる。<Regarding the arc tube LT> The arc tube LT includes an airtight container 1, an internal electrode 2, an external electrode 3, a pair of lead wires 4,
4 and a conductive rod 5.
【0071】気密容器1は、紫外線透過性の材料からな
り、細長い円筒状の中空部1aおよび中空部1aの両端
に形成された封止部1bを備えている。封止部1bは、
内部にモリブデン箔1b1が埋設されたピンチシール構
造である。The hermetic container 1 is made of an ultraviolet-permeable material, and has an elongated cylindrical hollow portion 1a and sealing portions 1b formed at both ends of the hollow portion 1a. The sealing portion 1b
It has a pinch seal structure in which molybdenum foil 1b1 is embedded.
【0072】気密容器1の中空部1aの内部にはエキシ
マ生成ガスが封入されている。An excimer generated gas is sealed in the hollow portion 1a of the airtight container 1.
【0073】内部電極2は、連結部2a、多数の単位メ
ッシュ部分2bおよび両端直線部2cからなる。連結部
2aは、金属細線を巻回してなるコイル2aを主体とし
て構成されている。単位メッシュ部分2bは、連結部2
aに一定ピッチで多数配設したリング状部分からなる。
両端直線部2cは、連結部2aの両端を引き延ばして形
成されている。そして、内部電極2は、約2kgの張力
を作用させた状態で、気密容器1の両端に形成された封
止部1bのモリブデン箔1b1の一端に両端直線部2c
を溶接している。内部電極2連結部2aは、気密容器1
内に装架された状態で張力の作用によって引き延ばされ
ている。The internal electrode 2 comprises a connecting portion 2a, a number of unit mesh portions 2b, and straight portions 2c at both ends. The connecting portion 2a is mainly composed of a coil 2a formed by winding a thin metal wire. The unit mesh portion 2b is
and a large number of ring-shaped portions arranged at a constant pitch.
Both end linear portions 2c are formed by extending both ends of the connecting portion 2a. The internal electrode 2 is connected to one end of the molybdenum foil 1b1 of the sealing portion 1b formed at both ends of the hermetic container 1 with a tension of about 2 kg applied thereto.
Is welding. The internal electrode 2 connecting portion 2a is
It is stretched by the action of tension while mounted inside.
【0074】外部電極3は、メッシュ状をなしていて、
気密容器1の外面に金属線を一定ピッチで密接して巻回
して形成した複数ターンのコイルからなる単位メッシュ
部分3aは、コイルの各ターンによって形成されてい
る。The external electrode 3 has a mesh shape.
A unit mesh portion 3a composed of a plurality of turns of a coil formed by closely winding a metal wire around the outer surface of the airtight container 1 at a constant pitch is formed by each turn of the coil.
【0075】一対の導入線4、4は、その内端が気密容
器1の両端に形成された封止部1bに埋設されたモリブ
デン箔1b1に溶接され、基端が封止部1bから外部へ
露出している。The pair of introduction wires 4, 4 have inner ends welded to molybdenum foil 1 b 1 embedded in sealing portions 1 b formed at both ends of hermetic container 1, and base ends extending from sealing portion 1 b to the outside. It is exposed.
【0076】導電性棒状体5は、図2および図3に示す
ように、気密容器1と外部電極3との間に挟持されてい
る。すなわち、気密容器1の上部外面に導電性棒状体5
を添設して外部電極3を巻装することによって、導電性
棒状体5を配設している。As shown in FIGS. 2 and 3, the conductive rod 5 is sandwiched between the airtight container 1 and the external electrode 3. That is, the conductive rod 5 is formed on the upper outer surface of the airtight container 1.
Is wound around the external electrode 3 to provide the conductive rod 5.
【0077】<外管OTについて>外管OTは、細長い
管6および補強管7からなり、後述する第1および第2
の口金体B1、B2を介して発光管LTを同軸関係に内
部に収納している。細長い管6は、両端が開放した紫外
線透過性の材料からなる。補強管7は、ステンレス鋼の
パイプからなり、細長い管5の両端部の外側に装着され
ている。<Regarding Outer Tube OT> The outer tube OT is composed of an elongated tube 6 and a reinforcing tube 7 and includes first and second tubes 6 and 7 described later.
The arc tube LT is housed in a coaxial relationship through the base bodies B1 and B2. The elongated tube 6 is made of an ultraviolet-transmissive material whose both ends are open. The reinforcing pipe 7 is made of a stainless steel pipe, and is attached to the outside of both ends of the elongated pipe 5.
【0078】<反射板Rについて>反射板Rは、アルミ
ニウム板を横断面半円筒状に湾曲してなり、外管OTの
図において内面の上半部に挿入することによって配設さ
れている。<Reflector R> The reflector R is formed by bending an aluminum plate into a semi-cylindrical cross section and is inserted into the upper half of the inner surface of the outer tube OT in the drawing.
【0079】<第1の口金体B1について>第1の口金
体B1は、絶縁基体8および口金端子9からなる。絶縁
基体8は、発光管LTの一端の封止部1bに無機接着剤
により固着され、外管OTの一端がその外側に嵌合して
いる。また、絶縁基体8には、内外を連通する排気口
(図示しない。)が形成されている。口金端子9は、絶
縁基体8の中心部に支持されて、発光管LTの外部電極
3に接続し、一部が第1の口金体B1から外部に突出し
て、紫外線照射装置本体(図示しない。)に接地される
ように構成されている。<Regarding First Cap B1> The first cap B1 includes an insulating base 8 and a cap terminal 9. The insulating base 8 is fixed to the sealing portion 1b at one end of the arc tube LT with an inorganic adhesive, and one end of the outer tube OT is fitted to the outside. Further, an exhaust port (not shown) communicating between the inside and the outside is formed in the insulating base 8. The base terminal 9 is supported by the center of the insulating base 8 and is connected to the external electrode 3 of the arc tube LT. A part of the base terminal 9 protrudes from the first base body B1 to the outside, and an ultraviolet irradiation device main body (not shown). ) Is configured to be grounded.
【0080】<第2の口金体B2について>第2の口金
体B2は、第1の口金体B1と同様に、絶縁基体8およ
び口金端子(図示しない。)からなる。絶縁基体8は、
発光管LTの他端の封止部1bに無機接着剤により固着
され、外管OTの他端がその外側に嵌合している。ま
た、絶縁基体8には、内外を連通する送気口(図示しな
い。)が形成されている。口金端子は、絶縁基体8の中
心部に支持されて、発光管LTの内部電極2に一方の導
入線4を介して接続し、一部が絶縁基体8から外部に突
出して、後述するワイヤハーネスWHが接続する。そう
して、第2の口金体B2は、高電圧側になる。<Regarding the Second Cap B2> The second cap B2 comprises an insulating base 8 and a cap terminal (not shown), like the first cap B1. The insulating base 8 is
The other end of the arc tube LT is fixed to the sealing portion 1b at the other end by an inorganic adhesive, and the other end of the outer tube OT is fitted to the outside thereof. In addition, an air supply port (not shown) communicating the inside and the outside is formed in the insulating base 8. The base terminal is supported by the center of the insulating base 8 and is connected to the internal electrode 2 of the arc tube LT via one of the lead wires 4 and partially protrudes from the insulating base 8 to the outside. WH connects. Then, the second base B2 is on the high voltage side.
【0081】<ワイヤハーネスWHについて>ワイヤハ
ーネスWHは、絶縁被覆電線10、ソケット11および
接続端子12からなる。ソケット11は、絶縁被覆電線
10の一端に接続され、第2の口金体B2の口金端子に
接続する。接続端子12は、絶縁被覆電線10の他端に
接続され、高周波点灯回路(図示しない。)の高電圧出
力端に接続する。<Regarding the Wire Harness WH> The wire harness WH includes an insulated wire 10, a socket 11 and a connection terminal 12. The socket 11 is connected to one end of the insulated wire 10 and is connected to a base terminal of the second base body B2. The connection terminal 12 is connected to the other end of the insulated wire 10 and is connected to a high voltage output terminal of a high frequency lighting circuit (not shown).
【0082】<点灯状態について>内部電極2および外
部電極3間に高周波交流電圧を印加して誘電体バリヤ放
電ランプが点灯すると、図5に黒点の密度をもって示す
ように、気密容器1の内部において、内部電極2の単位
メッシュ部分2bを中心として、その周囲に強い誘電体
バリヤ放電が生じて真空紫外線が放射される。<About the Lighting State> When the dielectric barrier discharge lamp is turned on by applying a high-frequency AC voltage between the internal electrode 2 and the external electrode 3, as shown by the density of black spots in FIG. A strong dielectric barrier discharge is generated around the unit mesh portion 2b of the internal electrode 2, and vacuum ultraviolet rays are radiated.
【実施例1】(構造は図1ないし図4に示す。) <発光管LT> 気密容器1:合成石英ガラスからなり、外径20mm、
肉厚1mm、全長1000mm 内部電極2:連結部2aは、直径0.2mmのタングス
テン細線を外径1.4mm、コイルピッチ0.4mmで
巻回してなるコイル状をなす。単位メッシュ部分2b
は、直径0.2mmのニッケル細線からなる多数配列さ
れたリング状部分の外径が16mm、ピッチが10mm
である。気密容器1の内面と単位メッシュ部分2bとの
距離が1.0mmである。Embodiment 1 (The structure is shown in FIGS. 1 to 4.) <Emission tube LT> Airtight container 1: made of synthetic quartz glass, outer diameter 20 mm,
Internal electrode 2: The connecting portion 2a has a coil shape formed by winding a thin tungsten wire having a diameter of 0.2 mm with an outer diameter of 1.4 mm and a coil pitch of 0.4 mm. Unit mesh part 2b
Has an outer diameter of 16 mm and a pitch of 10 mm in a ring-shaped portion in which a large number of thin nickel wires having a diameter of 0.2 mm are arranged.
It is. The distance between the inner surface of the airtight container 1 and the unit mesh portion 2b is 1.0 mm.
【0083】エキシマ生成ガス:キセノンを圧力約40
kPaで封入した。Excimer product gas: Xenon at a pressure of about 40
Sealed at kPa.
【0084】外部電極3:直径0.1mmのステンレス
鋼細線をピッチ2mmで巻回して複数ターンのコイルか
らなるメッシュ状部分3aを形成した。 <外管OT>:合成石英ガラスからなり、外径25m
m、肉厚1.2mm、長さ1100mm、窒素ガス通流
方式 <反射板R>:高純度アルミニウム板 <点灯条件> 電極間電圧:2kVrms、周波数250kHz、正弦波 図6は、本発明の誘電体バリヤ放電ランプの第2の実施
形態における誘電体バリヤ放電の状態を模式的に示す誘
電体バリヤ放電ランプの拡大要部断面図である。External electrode 3: A stainless steel thin wire having a diameter of 0.1 mm was wound at a pitch of 2 mm to form a mesh-like portion 3a comprising a plurality of turns of a coil. <Outer tube OT>: made of synthetic quartz glass, outer diameter 25 m
m, thickness 1.2 mm, length 1100 mm, nitrogen gas flow system <Reflector R>: high-purity aluminum plate <lighting conditions> Voltage between electrodes: 2 kVrms, frequency 250 kHz, sine wave FIG. It is an expanded principal part sectional view of the dielectric barrier discharge lamp which shows typically the state of the dielectric barrier discharge in 2nd Embodiment of a body barrier discharge lamp.
【0085】本実施形態は、内部電極2の単位メッシュ
部分2b´がコイルからなる点で異なる。本実施形態に
おいても、図5におけるとほぼ同様に誘電体バリヤ放電
が生じて真空紫外線が放射される。This embodiment is different in that the unit mesh portion 2b 'of the internal electrode 2 is formed of a coil. Also in this embodiment, a dielectric barrier discharge is generated and vacuum ultraviolet rays are radiated in substantially the same manner as in FIG.
【0086】図7は、本発明の誘電体バリヤ放電ランプ
の第3の実施形態における発光管および反射板を示す正
面図である。図において、図1と同一部分については、
同一符号を付して説明は省略する。本実施形態は、反射
板Rが発光管LTの気密容器1および外部電極3の間に
挟持されている点で異なる。FIG. 7 is a front view showing an arc tube and a reflector in a third embodiment of the dielectric barrier discharge lamp of the present invention. In the figure, the same parts as in FIG.
The same reference numerals are given and the description is omitted. The present embodiment is different in that the reflection plate R is sandwiched between the hermetic container 1 and the external electrode 3 of the arc tube LT.
【0087】図8は、本発明の誘電体バリヤ放電ランプ
の第4の実施形態を示す一部省略横断面図である。図に
おいて、図2と同一部分については、同一符号を付して
説明は省略する。本実施形態は、反射板Rが発光管LT
の外部電極3の外面に接触して配設されているととも
に、反射板Rと外部電極との間に複数のヒートパイプH
Pを挟持している点で異なる。なお、内部電極2および
外部電極3は省略している。FIG. 8 is a partially omitted cross-sectional view showing a fourth embodiment of the dielectric barrier discharge lamp according to the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. In the present embodiment, the reflection plate R is an arc tube LT.
And a plurality of heat pipes H between the reflector R and the external electrode.
The difference is that P is sandwiched. Note that the internal electrode 2 and the external electrode 3 are omitted.
【0088】図9は、本発明の紫外線照射装置の第1の
実施形態としての紫外線洗浄装置を示す要部断面図であ
る。図において、21は誘電体バリヤ放電ランプ、22
は紫外線照射装置本体、23はワークである。FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part showing an ultraviolet cleaning apparatus as a first embodiment of the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention. In the figure, 21 is a dielectric barrier discharge lamp, 22
Denotes an ultraviolet irradiation device main body, and 23 denotes a work.
【0089】誘電体バリヤ放電ランプ21は、図1ない
し図8の各実施形態のいずれかを採用した構造であり、
その複数本がわずかな間隔で紫外線照射装置本体22に
配列されているが、図においてはそのうち3本を示して
いる。また、図7と同一部分については同一符号を付し
てある。The dielectric barrier discharge lamp 21 has a structure employing any one of the embodiments shown in FIGS.
A plurality of these are arranged on the ultraviolet irradiation device main body 22 at small intervals, and three of them are shown in the figure. The same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals.
【0090】紫外線照射装置本体22は、アルミニウム
ブロックを含み、その下面に凹形溝22a、内部に冷却
水流通路22bを備えている。The ultraviolet irradiation device main body 22 includes an aluminum block, and has a concave groove 22a on its lower surface and a cooling water flow passage 22b inside.
【0091】誘電体バリヤ放電ランプ21は、外管OT
が紫外線照射装置本体22の凹形溝22aに熱的に接触
した状態で支持され、高周波点灯回路(図示しない。)
の出力端の低圧側は紫外線照射装置本体22を導電路と
して利用して外部電極に接続されている。なお、紫外線
照射装置本体22は接地されている。The dielectric barrier discharge lamp 21 has an outer tube OT
Is supported in a state of being in thermal contact with the concave groove 22a of the ultraviolet irradiation device main body 22, and a high frequency lighting circuit (not shown).
The low-pressure side of the output terminal is connected to an external electrode using the ultraviolet irradiation device main body 22 as a conductive path. The ultraviolet irradiation device main body 22 is grounded.
【0092】ワーク23は、誘電体バリヤ放電ランプ2
1の下方から誘電体バリヤ放電ランプ21の外管OTの
外面に3mmの位置まで接近して紫外線照射を受けるこ
とができるように移動される。The work 23 is composed of the dielectric barrier discharge lamp 2
1 is moved from the lower side to the outer surface of the outer tube OT of the dielectric barrier discharge lamp 21 to a position of 3 mm so as to be able to receive ultraviolet irradiation.
【0093】図10は、本発明の紫外線照射装置の第2
の実施形態としての紫外線洗浄装置を示す要部断面図で
ある。図において、図9と同一部分については同一符号
を付して説明は省略している。本実施形態は、隣接する
誘電体バリヤ放電ランプ21、21の間に位置する紫外
線照射装置本体22に反射板R´を配設している点で異
なる。FIG. 10 shows a second embodiment of the ultraviolet irradiation apparatus according to the present invention.
It is principal part sectional drawing which shows the ultraviolet-ray cleaning apparatus as embodiment. In the figure, the same parts as those in FIG. The present embodiment is different from the first embodiment in that a reflector R 'is provided in an ultraviolet irradiation device main body 22 located between adjacent dielectric barrier discharge lamps 21 and 21.
【0094】[0094]
【発明の効果】請求項1の発明によれば、紫外線透過性
の材料からなる細長い管状の気密容器の軸方向に延在す
る内部電極を封装しエキシマ生成ガスを封入し気密容器
の外面に外部電極を配設した発光管と、発光管を収納す
る細長い管状の外管と、外管内にその長手方向に沿って
配設された紫外線反射性の反射板とを具備していること
により、ワークに向かわない方向へ放射された紫外線を
も利用して高い紫外線照度を得る誘電体バリヤ放電ラン
プを提供することができる。According to the first aspect of the present invention, an inner electrode extending in the axial direction of an elongated tubular airtight container made of a material that transmits ultraviolet light is sealed, an excimer-produced gas is sealed, and an external surface of the airtight container is externally mounted. A workpiece is provided by including an arc tube provided with electrodes, an elongated tubular outer tube accommodating the arc tube, and an ultraviolet-reflective reflector disposed in the outer tube along the longitudinal direction thereof. And a dielectric barrier discharge lamp that obtains high ultraviolet illuminance by using ultraviolet rays radiated in a direction that does not go toward the target.
【0095】請求項2の発明によれば、加えて発光管が
その外部電極が気密容器の外面に接触して巻装された複
数ターンのコイルからなる単位メッシュ部分を備えたメ
ッシュ状の電極からなり、反射板が紫外線反射性の導電
性物質からなるとともに外部電極を構成するコイルの複
数ターンに接触して配設されていることにより、反射板
が導電性棒状体の作用をも行なうので、導電性棒状体を
省略できて、構成が簡単になるとともに、反射板により
ワークにおける紫外線照度が高くなり、かつ、外部電極
の複数のターンが反射板により短絡されて、コイルのイ
ンダクタンスや抵抗の影響がなくなって長手方向におけ
る紫外線照度の均整度が向上する誘電体バリヤ放電ラン
プを提供することができる。According to the second aspect of the present invention, in addition to the above, the arc tube is formed of a mesh-shaped electrode provided with a unit mesh portion composed of a plurality of turns of a coil wound with the external electrode in contact with the outer surface of the airtight container. Since the reflector is made of an ultraviolet-reflective conductive material and is arranged in contact with a plurality of turns of the coil constituting the external electrode, the reflector also functions as a conductive rod. The conductive rod-shaped body can be omitted, simplifying the configuration, increasing the UV illuminance on the work by the reflector, and shorting multiple turns of the external electrode by the reflector, which affects the inductance and resistance of the coil. And a dielectric barrier discharge lamp in which the uniformity of the illuminance of ultraviolet rays in the longitudinal direction is improved.
【0096】請求項3の発明によれば、加えて内部電極
が気密容器のほぼ軸に沿って延在する連結部分に分散し
て装着された複数のリング状部分からなる単位メッシュ
部分を備えタメッシュ状をなしていることにより、内部
電極の製造が容易で、しかも連結部分の垂下を抑制する
ことができるとともに、反射板により長手方向の均整度
が改善される誘電体バリヤ放電ランプを供給することが
できる。According to the third aspect of the present invention, in addition to the above, the internal electrode is provided with a unit mesh portion composed of a plurality of ring-shaped portions which are separately mounted on connecting portions extending substantially along the axis of the airtight container. The provision of a dielectric barrier discharge lamp in which the internal electrode is easy to manufacture, the droop of the connecting portion can be suppressed, and the uniformity in the longitudinal direction is improved by the reflection plate. Can be.
【0097】請求項4の発明によれば、請求項1ないし
3のいずれか一記載の誘電体バリヤ放電ランプと、誘電
体バリヤ放電ランプを配設した紫外線照射装置本体と、
誘電体バリヤ放電ランプを点灯する高周波点灯回路とを
具備していることにより、請求項1ないし3の効果を有
する紫外線照射装置を提供することができる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a dielectric barrier discharge lamp according to any one of the first to third aspects, and an ultraviolet irradiation device body provided with the dielectric barrier discharge lamp.
By providing the high frequency lighting circuit for lighting the dielectric barrier discharge lamp, it is possible to provide an ultraviolet irradiation device having the effects of claims 1 to 3.
【図1】本発明の誘電体バリヤ放電ランプの第1の実施
形態を示す一部断面正面図FIG. 1 is a partial sectional front view showing a first embodiment of a dielectric barrier discharge lamp according to the present invention.
【図2】同じく拡大横断面図FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the same.
【図3】同じく要部拡大縦断面図FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of the same.
【図4】同じく発光管を示す一部断面正面図FIG. 4 is a partial cross-sectional front view showing the same arc tube.
【図5】同じく誘電体バリヤ放電の状態を模式的に示す
誘電体バリヤ放電ランプの拡大要部断面図FIG. 5 is an enlarged sectional view of an essential part of the dielectric barrier discharge lamp, also schematically showing a state of the dielectric barrier discharge.
【図6】本発明の誘電体バリヤ放電ランプの第2の実施
形態における誘電体バリヤ放電の状態を模式的に示す誘
電体バリヤ放電ランプの拡大要部断面図FIG. 6 is an enlarged sectional view of an essential part of a dielectric barrier discharge lamp according to a second embodiment of the present invention, schematically showing a state of the dielectric barrier discharge in the second embodiment;
【図7】本発明の誘電体バリヤ放電ランプの第3の実施
形態における発光管および反射板を示す正面図FIG. 7 is a front view showing an arc tube and a reflector in a third embodiment of the dielectric barrier discharge lamp of the present invention.
【図8】本発明の誘電体バリヤ放電ランプの第4の実施
形態を示す一部省略横断面図FIG. 8 is a partially omitted cross-sectional view showing a fourth embodiment of the dielectric barrier discharge lamp of the present invention.
【図9】本発明の紫外線照射装置の第1の実施形態とし
ての紫外線洗浄装置を示す要部断面図FIG. 9 is a sectional view of an essential part showing an ultraviolet cleaning device as a first embodiment of the ultraviolet irradiation device of the present invention.
【図10】本発明の紫外線照射装置の第2の実施形態と
しての紫外線洗浄装置を示す要部断面図FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part showing an ultraviolet cleaning device as a second embodiment of the ultraviolet irradiation device of the present invention.
1…気密容器 1a…中空部 1b…封止部 1b1…モリブデン箔 2…内部電極 2a…連結部分 2b…単位メッシュ部分 3…外部電極 3a…単位メッシュ部分 5…細長い管 6…保護管 7…絶縁基体 8…口金端子 9…絶縁被覆電線 10…ソケット 11…接続端子 B1…第1の口金体 B2…第2の口金体 LT…発光管 OT…外管 R…反射板 WH…ワイヤハーネス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Airtight container 1a ... Hollow part 1b ... Sealing part 1b1 ... Molybdenum foil 2 ... Internal electrode 2a ... Connection part 2b ... Unit mesh part 3 ... External electrode 3a ... Unit mesh part 5 ... Slender tube 6 ... Protection tube 7 ... Insulation Base 8: Base terminal 9: Insulated wire 10: Socket 11: Connection terminal B1: First base B2: Second base LT: Arc tube OT: Outer tube R: Reflector WH: Wire harness
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 潔 東京都品川区東品川四丁目3番1号東芝ラ イテック株式会社内 (72)発明者 田内 亮彦 愛媛県今治市旭町5丁目2番地の1ハリソ ン東芝ライティング株式会社内 (72)発明者 本田 利男 愛媛県今治市旭町5丁目2番地の1ハリソ ン東芝ライティング株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kiyoshi Nishimura 4-3-1 Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Toshiba Litec Corporation (72) Inventor Ryohiko Tauchi 5-2-2 Asahicho, Imabari City, Ehime Prefecture Within 1 Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd. (72) Inventor Toshio Honda Inside 1 Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd. 5-2-2 Asahicho, Imabari City, Ehime Prefecture
Claims (4)
気密容器、気密容器内に封装されて気密容器の軸方向に
延在する内部電極、気密容器内に封入されたエキシマ生
成ガス、および気密容器の外面に配設された外部電極を
備えた発光管と;発光管を収納する細長い管状の外管
と;外管内にその長手方向に沿って配設された紫外線反
射性の反射板と;を具備していることを特徴とする誘電
体バリヤ放電ランプ。1. An elongated tubular hermetic container made of a material that transmits ultraviolet light, an internal electrode sealed in the hermetic container and extending in the axial direction of the hermetic container, an excimer product gas sealed in the hermetic container, and hermetic seal. An arc tube provided with an external electrode disposed on the outer surface of the container; an elongated tubular outer tube accommodating the arc tube; an ultraviolet reflective reflector disposed in the outer tube along a longitudinal direction thereof; A dielectric barrier discharge lamp, comprising:
に接触して巻装された複数ターンのコイルからなるメッ
シュ状の電極からなり;反射板は、紫外線反射性の導電
性物質からなり、外部電極を構成するコイルの複数ター
ンに接触して配設されている;ことを特徴とする請求項
1記載の誘電体バリヤ放電ランプ。2. The luminous tube comprises a mesh-like electrode comprising a plurality of turns of a coil wound around the outer electrode of the luminous vessel in contact with the outer surface of the hermetic container; and the reflector comprises an ultraviolet-reflective conductive material. 2. The dielectric barrier discharge lamp according to claim 1, wherein the dielectric barrier discharge lamp is disposed in contact with a plurality of turns of a coil constituting an external electrode.
在する連結部分に分散して装着された複数のリング状部
分からなる単位メッシュ部分を備えてメッシュ状をない
していることを特徴とする請求項1または2記載の誘電
体バリヤ放電ランプ。3. The internal electrode is provided with a unit mesh portion composed of a plurality of ring-shaped portions dispersedly mounted on a connecting portion extending substantially along the axis of the airtight container, and has a mesh shape. The dielectric barrier discharge lamp according to claim 1 or 2, wherein
体バリヤ放電ランプと;誘電体バリヤ放電ランプをその
反射板側を支持して配設した紫外線照射装置本体と;を
具備していることを特徴とする紫外線照射装置。4. A dielectric barrier discharge lamp according to any one of claims 1 to 3, and an ultraviolet irradiation device main body in which the dielectric barrier discharge lamp is disposed so as to support the reflection plate side thereof. An ultraviolet irradiation device, characterized in that:
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005098903A1 (en) * | 2004-04-08 | 2005-10-20 | Sen Engineering Co., Ltd. | Dielectric barrier discharge excimer light source |
JP2007109507A (en) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Ushio Inc | Flash lamp device |
JP2009195825A (en) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Orc Mfg Co Ltd | Ultraviolet irradiation apparatus |
WO2011157086A1 (en) * | 2010-06-18 | 2011-12-22 | 宜昌劲森光电科技股份有限公司 | Tube-in-tube illuminating lamp adopting cold cathode tube |
-
2001
- 2001-04-23 JP JP2001124961A patent/JP2002319369A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005098903A1 (en) * | 2004-04-08 | 2005-10-20 | Sen Engineering Co., Ltd. | Dielectric barrier discharge excimer light source |
JP2007109507A (en) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Ushio Inc | Flash lamp device |
JP2009195825A (en) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Orc Mfg Co Ltd | Ultraviolet irradiation apparatus |
WO2011157086A1 (en) * | 2010-06-18 | 2011-12-22 | 宜昌劲森光电科技股份有限公司 | Tube-in-tube illuminating lamp adopting cold cathode tube |
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