JPH036618B2 - - Google Patents
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- JPH036618B2 JPH036618B2 JP59120873A JP12087384A JPH036618B2 JP H036618 B2 JPH036618 B2 JP H036618B2 JP 59120873 A JP59120873 A JP 59120873A JP 12087384 A JP12087384 A JP 12087384A JP H036618 B2 JPH036618 B2 JP H036618B2
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- bulb
- microwave
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- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 20
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 7
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/30—Vessels; Containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
- H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、マイクロ波無電極光源装置に関する
ものであつて、更に詳細には、マイクロ波無電極
光源装置に使用される無電極ランプに関するもの
である。
ものであつて、更に詳細には、マイクロ波無電極
光源装置に使用される無電極ランプに関するもの
である。
従来技術
マイクロ波無電極光源装置用は公知であり、該
装置は、概略、反射鏡とメツシユとで形成された
マイクロ波室を有すると共に、該マイクロ波室内
に配置され内部にプラズマ形成媒体を封入したラ
ンプバルブを有している。反射鏡は、マイクロ波
を透過させることはなく且つ紫外線を反射し、一
方メツシユはマイクロ波を透過させることはない
が紫外線を透過させる。従つて、マイクロ波エネ
ルギがマイクロ波室内に導入されると、ランプバ
ルブ内のプラズマが励起されて、バルブから紫外
線が放射され、その紫外線放射が反射鏡によつて
反射されてメツシユを介してマイクロ波室外へ導
かれ所望のターゲツト上に入射される。
装置は、概略、反射鏡とメツシユとで形成された
マイクロ波室を有すると共に、該マイクロ波室内
に配置され内部にプラズマ形成媒体を封入したラ
ンプバルブを有している。反射鏡は、マイクロ波
を透過させることはなく且つ紫外線を反射し、一
方メツシユはマイクロ波を透過させることはない
が紫外線を透過させる。従つて、マイクロ波エネ
ルギがマイクロ波室内に導入されると、ランプバ
ルブ内のプラズマが励起されて、バルブから紫外
線が放射され、その紫外線放射が反射鏡によつて
反射されてメツシユを介してマイクロ波室外へ導
かれ所望のターゲツト上に入射される。
多くの応用例、例えば写真乾板の平面照明にお
いては、光放射の強さが照明されるべき表面全体
に亘つて均一であることが重要である。比較的均
一な光放射を与える先行技術としての平面照明用
光源装置が特願昭第59−39719号（特開昭60−
184250号）及び第59−39720号（特開昭60−
189860号）に開示されている。
いては、光放射の強さが照明されるべき表面全体
に亘つて均一であることが重要である。比較的均
一な光放射を与える先行技術としての平面照明用
光源装置が特願昭第59−39719号（特開昭60−
184250号）及び第59−39720号（特開昭60−
189860号）に開示されている。
本発明が解決しようとする問題点
前記先行技術の光源装置においては、球形バル
ブが使用されており、又反射鏡の設計は使用され
る無電極ランプが全ての半径方向において均一な
強度の紫外線を放射する球形の発光源であり、タ
ーゲツト表面上に亘つて均一な光放射が与えられ
るという仮定の下においてなされている。しかし
ながら、実際にはバルブ容積内における電磁界は
均一なものではなく、従つて、バルブから放射さ
れる光はある方向においては他の方向におけるも
のよりも弱く、従つてターゲツト平面上に入射さ
れる光は実際には一様な強度を有するものではな
いことが判明した。
ブが使用されており、又反射鏡の設計は使用され
る無電極ランプが全ての半径方向において均一な
強度の紫外線を放射する球形の発光源であり、タ
ーゲツト表面上に亘つて均一な光放射が与えられ
るという仮定の下においてなされている。しかし
ながら、実際にはバルブ容積内における電磁界は
均一なものではなく、従つて、バルブから放射さ
れる光はある方向においては他の方向におけるも
のよりも弱く、従つてターゲツト平面上に入射さ
れる光は実際には一様な強度を有するものではな
いことが判明した。
問題を解決するための手段
本発明は、マイクロ波室内の比較的均一で比較
的高い強度の電磁界部分にバルブ内に収納されて
いる大部分のプラズマ形成物質が露呈されるよう
に無電極ランプバルブの形状を設定するものであ
る。従つて、本発明によれば、所定の条件を満足
する任意の形状の無電極ランプバルブを使用し
て、マイクロ波で励起された場合に、全ての放射
方向において実質的に均一な強度の紫外線を放射
する無電極ランプを提供するものである。
的高い強度の電磁界部分にバルブ内に収納されて
いる大部分のプラズマ形成物質が露呈されるよう
に無電極ランプバルブの形状を設定するものであ
る。従つて、本発明によれば、所定の条件を満足
する任意の形状の無電極ランプバルブを使用し
て、マイクロ波で励起された場合に、全ての放射
方向において実質的に均一な強度の紫外線を放射
する無電極ランプを提供するものである。
作 用
好適実施態様においては、ランプバルブは全体
的に球形状であるが、所定の直径方向、即ち、バ
ルブの回転対称軸方向における対向した部分に一
対の比較的平坦な部分が形成されている。このよ
うな構成を有するランプバルブを従来のマイクロ
波無電極光源装置に使用した場合、平面ターゲツ
ト上に投射される光放射の均一性は、均一性示性
数において約12乃至15％から約９乃至11％へ改善
される。
的に球形状であるが、所定の直径方向、即ち、バ
ルブの回転対称軸方向における対向した部分に一
対の比較的平坦な部分が形成されている。このよ
うな構成を有するランプバルブを従来のマイクロ
波無電極光源装置に使用した場合、平面ターゲツ
ト上に投射される光放射の均一性は、均一性示性
数において約12乃至15％から約９乃至11％へ改善
される。
目 的
本発明の目的とするところは、全ての放射方向
において実質的に均一な光放射を発生することが
可能なマイクロ波、無電極光源装置用の無電極ラ
ンプを提供することである。本発明の更に別の目
的とするところは、所定のターゲツト平面上にお
いて実質的に均一な光放射を得ることが可能なマ
イクロ波無電極光源装置用の無電極ランプを提供
することである。
において実質的に均一な光放射を発生することが
可能なマイクロ波、無電極光源装置用の無電極ラ
ンプを提供することである。本発明の更に別の目
的とするところは、所定のターゲツト平面上にお
いて実質的に均一な光放射を得ることが可能なマ
イクロ波無電極光源装置用の無電極ランプを提供
することである。
実施例
以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実
施の態様について詳細に説明する。
施の態様について詳細に説明する。
第１図を参照すると、特願昭第59−39719号及
び59−39720号に開示されているタイプの従来の
平面照明型無電極光源装置が概略示されている。
この光源装置は、反射鏡２及びメツシユ４から構
成されるマイクロ波室を有しており、そのマイク
ロ波室内には球形状のランプバルブ６が配置され
ている。マイクロ波室内へマイクロ波を導入する
ためのカツプリングスロツトが反射器の後部にお
いてほぼバルブの高さに設けられており、このカ
ツプリングスロツトは反射鏡面上においてバルブ
ステム１０から90度離隔して図面の紙面の裏側に
位置されている。マイクロ波エネルギがカツプリ
ングスロツトを介してマイクロ波室内に導入され
ると、電磁界がマイクロ波室内に形成され、ラン
プバルブ６内にプラズマを励起し、ランプバルブ
６から紫外線が放射される。ランプバルブ６から
放射された紫外線は、反射器２によつて反射さ
れ、メツシユ４を通過してターゲツト面１２上へ
投射される。
び59−39720号に開示されているタイプの従来の
平面照明型無電極光源装置が概略示されている。
この光源装置は、反射鏡２及びメツシユ４から構
成されるマイクロ波室を有しており、そのマイク
ロ波室内には球形状のランプバルブ６が配置され
ている。マイクロ波室内へマイクロ波を導入する
ためのカツプリングスロツトが反射器の後部にお
いてほぼバルブの高さに設けられており、このカ
ツプリングスロツトは反射鏡面上においてバルブ
ステム１０から90度離隔して図面の紙面の裏側に
位置されている。マイクロ波エネルギがカツプリ
ングスロツトを介してマイクロ波室内に導入され
ると、電磁界がマイクロ波室内に形成され、ラン
プバルブ６内にプラズマを励起し、ランプバルブ
６から紫外線が放射される。ランプバルブ６から
放射された紫外線は、反射器２によつて反射さ
れ、メツシユ４を通過してターゲツト面１２上へ
投射される。
反射鏡２はランプバルブ６が全ての半径方向に
均一に光が放射すると仮定して、ターゲツト面１
２上に均一な光放射が与えられるように設計され
る。しかしながら、このような仮定は実際には成
立しないことが判明した。その結果、実際には、
ターゲツト面１２上に投射される光放射は一様性
を欠如している。
均一に光が放射すると仮定して、ターゲツト面１
２上に均一な光放射が与えられるように設計され
る。しかしながら、このような仮定は実際には成
立しないことが判明した。その結果、実際には、
ターゲツト面１２上に投射される光放射は一様性
を欠如している。
ランプバルブ６から全放射方向に均一に光が放
射されない理由は、ランプバルブ６の内部容積の
全体に亘つて電磁界が必ずしも均一な強度ではな
いからである。第２図に示した電磁界のうちの電
界成分は特定の一方向に指向している。この結
果、ランプバルブ６の直径方向における対向した
部分２０及び２２における電界強度はそれと直交
する直径方向における対向した部分２４及び２６
における電界強度よりも小さくなり、そのために
部分２０及び２２においては紫外線放射が低下す
るものと考えられる。
射されない理由は、ランプバルブ６の内部容積の
全体に亘つて電磁界が必ずしも均一な強度ではな
いからである。第２図に示した電磁界のうちの電
界成分は特定の一方向に指向している。この結
果、ランプバルブ６の直径方向における対向した
部分２０及び２２における電界強度はそれと直交
する直径方向における対向した部分２４及び２６
における電界強度よりも小さくなり、そのために
部分２０及び２２においては紫外線放射が低下す
るものと考えられる。
本発明によれば、ランプバルブからの全ての放
射方向における光放射が実質的に均一であるよう
にランプバルブの形状を決定するものであり、ラ
ンプバルブ６内に収納されるプラズマ形成物質の
大部分がマイクロ波室内の比較的均一な電磁界部
分に露呈されることを可能とし、それによりラン
プバルブ６から全ての放射方向における光放射を
均一化させるものである。すなわち、第１図及び
第２図に示したランプバルブ６と比較して、その
所定の直径方向、即ち、バルブ６の回転対称軸方
向に対向した部分に比較的平坦な部分２０及び２
２を形成することによつて、ランプバルブ６の全
放射方向における光強度を均一とすることが可能
である。
射方向における光放射が実質的に均一であるよう
にランプバルブの形状を決定するものであり、ラ
ンプバルブ６内に収納されるプラズマ形成物質の
大部分がマイクロ波室内の比較的均一な電磁界部
分に露呈されることを可能とし、それによりラン
プバルブ６から全ての放射方向における光放射を
均一化させるものである。すなわち、第１図及び
第２図に示したランプバルブ６と比較して、その
所定の直径方向、即ち、バルブ６の回転対称軸方
向に対向した部分に比較的平坦な部分２０及び２
２を形成することによつて、ランプバルブ６の全
放射方向における光強度を均一とすることが可能
である。
本発明のこのような実施態様に基づいて構成し
たランプバルブを第３図に示してあり、この場合
には、ランプバルブの水平方向における直径方向
に対向した部分に一対の比較的平坦な部分３０及
び３２が形成されている。第４図は、第３図に示
した本発明の実施例と従来の球形のランプバルブ
とを比較した状態を示している。
たランプバルブを第３図に示してあり、この場合
には、ランプバルブの水平方向における直径方向
に対向した部分に一対の比較的平坦な部分３０及
び３２が形成されている。第４図は、第３図に示
した本発明の実施例と従来の球形のランプバルブ
とを比較した状態を示している。
上述した如く、第３図に示したランプバルブの
形状は、第１図及び第２図に示した従来のものと
比較すると、ランプバルブ内の充填物はその殆ど
が一様な電磁界に露呈されるので、全放射方向に
おける光放射の強度は実質的に均一となる。
形状は、第１図及び第２図に示した従来のものと
比較すると、ランプバルブ内の充填物はその殆ど
が一様な電磁界に露呈されるので、全放射方向に
おける光放射の強度は実質的に均一となる。
第３図に示したランプバルブと従来の球形のラ
ンプバルブとを使用して比較試験を行なつた。こ
の場合に、均一化示性数としてMa×Ｉ−MinI／
MaxI＋MinIで定義され、この場合のＩはターゲ
ツト面上の照明強度であり、本発明のランプバル
ブによれば均一性示性数において±９乃至11％で
あり従来のランプバルブの場合においては±12乃
至15％であるのと比較して著しく改善されている
ことが理解される。
ンプバルブとを使用して比較試験を行なつた。こ
の場合に、均一化示性数としてMa×Ｉ−MinI／
MaxI＋MinIで定義され、この場合のＩはターゲ
ツト面上の照明強度であり、本発明のランプバル
ブによれば均一性示性数において±９乃至11％で
あり従来のランプバルブの場合においては±12乃
至15％であるのと比較して著しく改善されている
ことが理解される。
具体的な一例について説明すると、ランプバル
ブは外側の直径が約1.2インチ（約30.5mm）及び
短軸（第３図の３０と３２とを結ぶ方向）方向に
おいて約１インチ（約25.4mm）を有する全体的に
は球形状を有している。ランプバルブ内に封入す
る充填物としては、Hg、FeI3及びアルゴンから
構成され、ランプバルブはメツシユ４から反射鏡
２の頂部までの寸法として３インチ（約76mm）を
有する第１図及び第２図に示される全体的形状を
有するマイクロ波室内に配置されて使用され、円
形メツシユは5.6インチ（約127mm）の直径を有す
るものである。マイクロ波エネルギは2.45GHzの
周波数を有している。
ブは外側の直径が約1.2インチ（約30.5mm）及び
短軸（第３図の３０と３２とを結ぶ方向）方向に
おいて約１インチ（約25.4mm）を有する全体的に
は球形状を有している。ランプバルブ内に封入す
る充填物としては、Hg、FeI3及びアルゴンから
構成され、ランプバルブはメツシユ４から反射鏡
２の頂部までの寸法として３インチ（約76mm）を
有する第１図及び第２図に示される全体的形状を
有するマイクロ波室内に配置されて使用され、円
形メツシユは5.6インチ（約127mm）の直径を有す
るものである。マイクロ波エネルギは2.45GHzの
周波数を有している。
効 果
以上詳説した如く、本発明によれば、マイクロ
波無電極光源装置用の無電極ランプが提供され、
その無電極ランプは全放射方向において実質的に
均一な光強度を発生することが可能である。従つ
て、本発明の無電極ランプを使用すれば、所定の
ターゲツト面上において実質的に均一な光強度を
得ることが可能となる。
波無電極光源装置用の無電極ランプが提供され、
その無電極ランプは全放射方向において実質的に
均一な光強度を発生することが可能である。従つ
て、本発明の無電極ランプを使用すれば、所定の
ターゲツト面上において実質的に均一な光強度を
得ることが可能となる。
以上、本発明の具体的実施の態様について説明
したが、本発明はこれら具体例にのみ限定される
べきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論
である。例えば、本発明の具体的実施例に基づい
て種々の具体的なランプバルブの形状をとること
が可能である。
したが、本発明はこれら具体例にのみ限定される
べきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論
である。例えば、本発明の具体的実施例に基づい
て種々の具体的なランプバルブの形状をとること
が可能である。
第１図は球形のランプバルブを使用する従来の
マイクロ波無電極光源装置を示した概略図、第２
図は第１図に示したマイクロ波室内において発生
する電界線を示した概略図、第３図は本発明の一
実施例に基づいて構成されたランプバルブを示し
た概略図、第４図は第３図のランプバルブと従来
の球形のランプバルブとを比較した説明図、であ
る。 符号の説明、２：反射鏡、６：ランプバルブ、
１０：ランプステム、３０，３２：平坦部分。
マイクロ波無電極光源装置を示した概略図、第２
図は第１図に示したマイクロ波室内において発生
する電界線を示した概略図、第３図は本発明の一
実施例に基づいて構成されたランプバルブを示し
た概略図、第４図は第３図のランプバルブと従来
の球形のランプバルブとを比較した説明図、であ
る。 符号の説明、２：反射鏡、６：ランプバルブ、
１０：ランプステム、３０，３２：平坦部分。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ マイクロ波無電極光源装置用の無電極ランプ
において、回転対称形状のランプバルブと、前記
バルブ内に封入されておりマイクロ波を吸収して
発光する物質とを有しており、マイクロ波で励起
した場合に前記バルブからの光放射が全放射方向
において実質的に一様であるように前記バルブの
回転対称軸方向における寸法がそれと直交する方
向における寸法よりも小さく設定されていること
を特徴とするマイクロ波無電極光源装置用の無電
極ランプ。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記バルブ
は全体的に球形状であるが、所定の直径方向に対
向する部分に一対の実質的に平担な部分が形成さ
れていることを特徴とするマイクロ波無電極光源
装置用の無電極ランプ。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項において、
前記バルブは石英から形成されており、且つ前記
バルブは石英製のバルブステムの一端に固定され
ていることを特徴とするマイクロ波無電極光源装
置用の無電極ランプ。 ４ 特許請求の範囲第１項乃至第３項の内のいず
れか１項において、前記マイクロ波無電極光源装
置は、カツプリングスロツトと開口とを形成した
所定形状のマイクロ波室と前記開口を被覆して設
けられており光を透過させるがマイクロ波は透過
させないメツシユとを有しており、前記バルブが
前記マイクロ波室内に配置されることを特徴とす
るマイクロ波無電極光源装置用の無電極ランプ。 ５ 特許請求の範囲第４項において、前記マイク
ロ波室が少なくとも部分的に反射鏡によつて画定
されていることを特徴とするマイクロ波無電極光
源装置用の無電極ランプ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59120873A JPS614153A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | マイクロ波無電極光源装置用の無電極ランプ |
| US07/186,657 US4887008A (en) | 1984-06-14 | 1988-04-19 | Electrodeless lamp bulb of modified shape for providing uniform emission of radiation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59120873A JPS614153A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | マイクロ波無電極光源装置用の無電極ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS614153A JPS614153A (ja) | 1986-01-10 |
| JPH036618B2 true JPH036618B2 (ja) | 1991-01-30 |
Family
ID=14797064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59120873A Granted JPS614153A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | マイクロ波無電極光源装置用の無電極ランプ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4887008A (ja) |
| JP (1) | JPS614153A (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5070277A (en) * | 1990-05-15 | 1991-12-03 | Gte Laboratories Incorporated | Electrodless hid lamp with microwave power coupler |
| US5113121A (en) * | 1990-05-15 | 1992-05-12 | Gte Laboratories Incorporated | Electrodeless HID lamp with lamp capsule |
| DE69329032T2 (de) * | 1992-09-30 | 2001-03-22 | Fusion Lighting Inc., Rockville | Elektrodenlose lampe mit drehender birne |
| US5541475A (en) * | 1993-04-16 | 1996-07-30 | Fusion Lighting, Inc. | Electrodeless lamp with profiled wall thickness |
| US5498928A (en) * | 1994-05-24 | 1996-03-12 | Osram Sylvania Inc. | Electrodeless high intensity discharge lamp energized by a rotating electric field |
| US5594303A (en) * | 1995-03-09 | 1997-01-14 | Fusion Lighting, Inc. | Apparatus for exciting an electrodeless lamp with an increasing electric field intensity |
| US5786667A (en) * | 1996-08-09 | 1998-07-28 | Fusion Lighting, Inc. | Electrodeless lamp using separate microwave energy resonance modes for ignition and operation |
| US6087783A (en) * | 1998-02-05 | 2000-07-11 | Purepulse Technologies, Inc. | Method and apparatus utilizing microwaves to enhance electrode arc lamp emission spectra |
| US6323601B1 (en) * | 2000-09-11 | 2001-11-27 | Nordson Corporation | Reflector for an ultraviolet lamp system |
| US6597003B2 (en) | 2001-07-12 | 2003-07-22 | Axcelis Technologies, Inc. | Tunable radiation source providing a VUV wavelength planar illumination pattern for processing semiconductor wafers |
| KR100429994B1 (ko) * | 2001-10-11 | 2004-05-03 | 엘지전자 주식회사 | 마이크로파를 이용한 조명시스템의 전구 구조 |
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