JPH06275242A - 誘電体バリヤ放電ランプ - Google Patents
誘電体バリヤ放電ランプInfo
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- JPH06275242A JPH06275242A JP5083861A JP8386193A JPH06275242A JP H06275242 A JPH06275242 A JP H06275242A JP 5083861 A JP5083861 A JP 5083861A JP 8386193 A JP8386193 A JP 8386193A JP H06275242 A JPH06275242 A JP H06275242A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 発光効率が高く、点灯時間の経過にしたがっ
て光出力が低下しない、寿命特性が十分である誘電体バ
リヤ放電ランプを提供する。 【構成】 放電容器に誘電体バリヤ放電によってエキシ
マ分子を形成する放電用ガスを充填し、該誘電体バリヤ
放電によって発生した該エキシマ分子から放射される光
を取り出す窓を有する誘電体バリヤ放電ランプにおい
て、該放電容器または該誘電体バリヤの放電空間に接し
た表面の少なくとも一部に誘電体薄膜を設ける。なお、
本発明における誘電体薄膜とは、その厚みが５０ｎｍか
ら１０００ｎｍのものである。さらに、該誘電体薄膜を
ＺｎＳ，ＴｉＯ2 ，ＣｅＯ2 ，Ｔａ2Ｏ5 ，ＺｒＯ2 ，
ＳｉＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＰｂＦ2 ，ＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，
ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，ＢａＦ2 ，ＣａＦ2 ，ＭｇＦ2 ，
ＬｉＦおよびＮａＦの中から選ばれた少なくとも一種と
することにより、本発明の目的はより一層達成される。
て光出力が低下しない、寿命特性が十分である誘電体バ
リヤ放電ランプを提供する。 【構成】 放電容器に誘電体バリヤ放電によってエキシ
マ分子を形成する放電用ガスを充填し、該誘電体バリヤ
放電によって発生した該エキシマ分子から放射される光
を取り出す窓を有する誘電体バリヤ放電ランプにおい
て、該放電容器または該誘電体バリヤの放電空間に接し
た表面の少なくとも一部に誘電体薄膜を設ける。なお、
本発明における誘電体薄膜とは、その厚みが５０ｎｍか
ら１０００ｎｍのものである。さらに、該誘電体薄膜を
ＺｎＳ，ＴｉＯ2 ，ＣｅＯ2 ，Ｔａ2Ｏ5 ，ＺｒＯ2 ，
ＳｉＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＰｂＦ2 ，ＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，
ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，ＢａＦ2 ，ＣａＦ2 ，ＭｇＦ2 ，
ＬｉＦおよびＮａＦの中から選ばれた少なくとも一種と
することにより、本発明の目的はより一層達成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、光化学反応用
の紫外線光源として使用される放電ランプの一種で、誘
電体バリヤ放電によってエキシマ分子を形成し、該エキ
シマ分子から放射される光を利用するいわゆる誘電体バ
リヤ放電ランプの改良に関する。
の紫外線光源として使用される放電ランプの一種で、誘
電体バリヤ放電によってエキシマ分子を形成し、該エキ
シマ分子から放射される光を利用するいわゆる誘電体バ
リヤ放電ランプの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明に関連した技術としては、例え
ば、日本国公開特許公報平２−７３５３号には、放電容
器にエキシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、誘電
体バリヤ放電（別名オゾナイザ放電あるいは無声放電。
電気学会発行改定新版「放電ハンドブック」平成１年６
月再版７刷発行第２６３ページ参照）によってエキシマ
分子を形成せしめ、該エキシマ分子から放射される光を
取り出す放射器、すなわち誘電体バリヤ放電ランプにつ
いて記載されている。また、日本国公開特許公報平２−
７３５３号には、誘電体バリヤ放電ランプの放電容器に
紫外線を別の波長の光に変換するルミネッセンス（例え
ば蛍光体）を設けた放射器（例えば蛍光ランプ）につい
て記載されている。上記のような誘電体バリヤ放電ラン
プは、従来の低圧水銀放電ランプや高圧アーク放電ラン
プには無い種々の特長を有しているため有用である。し
かし、従来の誘電体バリヤ放電ランプは、発光効率が必
ずしも十分ではなく、かつ、点灯時間の経過にしたがっ
て光出力が低下してゆくという問題、すなわち寿命特性
が必ずしも十分では無いという問題があった。
ば、日本国公開特許公報平２−７３５３号には、放電容
器にエキシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、誘電
体バリヤ放電（別名オゾナイザ放電あるいは無声放電。
電気学会発行改定新版「放電ハンドブック」平成１年６
月再版７刷発行第２６３ページ参照）によってエキシマ
分子を形成せしめ、該エキシマ分子から放射される光を
取り出す放射器、すなわち誘電体バリヤ放電ランプにつ
いて記載されている。また、日本国公開特許公報平２−
７３５３号には、誘電体バリヤ放電ランプの放電容器に
紫外線を別の波長の光に変換するルミネッセンス（例え
ば蛍光体）を設けた放射器（例えば蛍光ランプ）につい
て記載されている。上記のような誘電体バリヤ放電ラン
プは、従来の低圧水銀放電ランプや高圧アーク放電ラン
プには無い種々の特長を有しているため有用である。し
かし、従来の誘電体バリヤ放電ランプは、発光効率が必
ずしも十分ではなく、かつ、点灯時間の経過にしたがっ
て光出力が低下してゆくという問題、すなわち寿命特性
が必ずしも十分では無いという問題があった。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、発
光効率が高く、点灯時間の経過にしたがって光出力が低
下しない、寿命特性が十分である誘電体バリヤ放電ラン
プを提供することである。
光効率が高く、点灯時間の経過にしたがって光出力が低
下しない、寿命特性が十分である誘電体バリヤ放電ラン
プを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、放
電容器に誘電体バリヤ放電によってエキシマ分子を形成
する放電用ガスを充填し、該誘電体バリヤ放電によって
発生した該エキシマ分子から放射される光を取り出す窓
を有する誘電体バリヤ放電ランプにおいて、該放電容器
または該誘電体バリヤの放電空間に接した表面の少なく
とも一部に誘電体薄膜を設けることによって達成でき
る。なお、本発明における誘電体薄膜とは、その厚みが
５０ｎｍから１０００ｎｍのものである。さらに、該誘
電体薄膜をＺｎＳ，ＴｉＯ2 ，ＣｅＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，
ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＰｂＦ2 ，ＭｇＯ，Ａ
ｌ2 Ｏ3 ，ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，ＢａＦ2 ，ＣａＦ2 ，
ＭｇＦ2 ，ＬｉＦおよびＮａＦの中から選ばれた少なく
とも一種とすることにより、本発明の目的はより一層達
成される。また、ＺｎＳ，ＴｉＯ2 ，ＣｅＯ2 ，Ｔａ2
Ｏ5 ，ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＰｂＦ2 ，Ｍｇ
Ｏ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，ＢａＦ2 ，Ｃａ
Ｆ2 ，ＭｇＦ2 ，ＬｉＦおよびＮａＦの中から選ばれた
少なくとも二種類の誘電体を交互に設けて多層構造にす
ることにより、すなわち多層誘電体薄膜構造にすること
により、本発明の目的はより一層達成される。
電容器に誘電体バリヤ放電によってエキシマ分子を形成
する放電用ガスを充填し、該誘電体バリヤ放電によって
発生した該エキシマ分子から放射される光を取り出す窓
を有する誘電体バリヤ放電ランプにおいて、該放電容器
または該誘電体バリヤの放電空間に接した表面の少なく
とも一部に誘電体薄膜を設けることによって達成でき
る。なお、本発明における誘電体薄膜とは、その厚みが
５０ｎｍから１０００ｎｍのものである。さらに、該誘
電体薄膜をＺｎＳ，ＴｉＯ2 ，ＣｅＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，
ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＰｂＦ2 ，ＭｇＯ，Ａ
ｌ2 Ｏ3 ，ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，ＢａＦ2 ，ＣａＦ2 ，
ＭｇＦ2 ，ＬｉＦおよびＮａＦの中から選ばれた少なく
とも一種とすることにより、本発明の目的はより一層達
成される。また、ＺｎＳ，ＴｉＯ2 ，ＣｅＯ2 ，Ｔａ2
Ｏ5 ，ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＰｂＦ2 ，Ｍｇ
Ｏ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，ＢａＦ2 ，Ｃａ
Ｆ2 ，ＭｇＦ2 ，ＬｉＦおよびＮａＦの中から選ばれた
少なくとも二種類の誘電体を交互に設けて多層構造にす
ることにより、すなわち多層誘電体薄膜構造にすること
により、本発明の目的はより一層達成される。
【０００５】さらに、該誘電体多層薄膜が該エキシマ分
子から放射される光の少なくとも５０％を反射するよう
に該誘電体多層薄膜を構成することにより、本発明の目
的はより一層達成される。また、該誘電体多層薄膜を設
けた場合において、該放電空間に接する該誘電体薄膜
を、ＴｉＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ2 ，Ｙ2
Ｏ3 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，ＣａＦ2 およびＭｇＦ2
の中から選ばれた一種類で構成することにより本発明の
目的はより一層達成される。
子から放射される光の少なくとも５０％を反射するよう
に該誘電体多層薄膜を構成することにより、本発明の目
的はより一層達成される。また、該誘電体多層薄膜を設
けた場合において、該放電空間に接する該誘電体薄膜
を、ＴｉＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ2 ，Ｙ2
Ｏ3 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，ＣａＦ2 およびＭｇＦ2
の中から選ばれた一種類で構成することにより本発明の
目的はより一層達成される。
【０００６】
【作用】我々は、誘電体バリヤ放電ランプの発光効率
は、放電空間に面している誘電体の表面の材質によって
影響される事を発見した。すなわち、放電容器に誘電体
バリヤ放電によってエキシマ分子を形成する放電用ガス
を充填し、該エキシマ分子から放射される光を取り出す
窓を有する誘電体バリヤ放電ランプにおいて、該誘電体
バリヤの放電空間に接した表面の少なくとも一部に誘電
体薄膜を設けると、誘電体バリヤ放電ランプの発光効率
が数十パーセント向上した。この発光効率向上の機構は
明確でないが、以下のようであると思われる。まず、誘
電体バリヤ放電の特性が放電空間に面している誘電体の
表面の電気抵抗によって変わる事は、前記の「放電ハン
ドブック」の第２６４ページに記載されている。
は、放電空間に面している誘電体の表面の材質によって
影響される事を発見した。すなわち、放電容器に誘電体
バリヤ放電によってエキシマ分子を形成する放電用ガス
を充填し、該エキシマ分子から放射される光を取り出す
窓を有する誘電体バリヤ放電ランプにおいて、該誘電体
バリヤの放電空間に接した表面の少なくとも一部に誘電
体薄膜を設けると、誘電体バリヤ放電ランプの発光効率
が数十パーセント向上した。この発光効率向上の機構は
明確でないが、以下のようであると思われる。まず、誘
電体バリヤ放電の特性が放電空間に面している誘電体の
表面の電気抵抗によって変わる事は、前記の「放電ハン
ドブック」の第２６４ページに記載されている。
【０００７】また、一般に、誘電体薄膜は微小な結晶の
集まりもしくは空隙率の大きいアモルファス状の物質か
らなった構造を有していると考えられており、従って誘
電体薄膜には空隙が存在している。従って、誘電体薄膜
の表面の性質は結晶やアモルファス状のバルクの表面の
特性とは大きく異なっており、その結果、誘電体バリヤ
放電の特性が変化し、効率が向上するものと思われる。
さらに、該誘電体薄膜をＺｎＳ，ＴｉＯ2 ，ＣｅＯ2 ，
Ｔａ2 Ｏ5 ，ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｐｂ
Ｆ2 ，ＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，Ｂａ
Ｆ2 ，ＣａＦ2 ，ＭｇＦ2 ，ＬｉＦおよびＮａＦの中か
ら選ばれた少なくとも一種とすることにより、より大き
な効果が得られる。
集まりもしくは空隙率の大きいアモルファス状の物質か
らなった構造を有していると考えられており、従って誘
電体薄膜には空隙が存在している。従って、誘電体薄膜
の表面の性質は結晶やアモルファス状のバルクの表面の
特性とは大きく異なっており、その結果、誘電体バリヤ
放電の特性が変化し、効率が向上するものと思われる。
さらに、該誘電体薄膜をＺｎＳ，ＴｉＯ2 ，ＣｅＯ2 ，
Ｔａ2 Ｏ5 ，ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｐｂ
Ｆ2 ，ＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，Ｂａ
Ｆ2 ，ＣａＦ2 ，ＭｇＦ2 ，ＬｉＦおよびＮａＦの中か
ら選ばれた少なくとも一種とすることにより、より大き
な効果が得られる。
【０００８】放電容器に誘電体バリヤ放電によってエキ
シマ分子を形成する放電用ガスを充填し、該エキシマ分
子から放射される光を取り出す窓を有する誘電体バリヤ
放電ランプにおいて、該放電容器の放電空間に面した表
面の少なくとも一部にＺｎＳ，ＴｉＯ2 ，ＣｅＯ2 ，Ｔ
ａ2 Ｏ5 ，ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＰｂＦ2，
ＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，ＢａＦ2 ，
ＣａＦ2 ，ＭｇＦ2 ，ＬｉＦおよびＮａＦの中から選ば
れた少なくとも一からなる誘電体薄膜を設けると、これ
らの誘電体薄膜は誘電体バリヤ放電によって発生した活
性な原子や分子によって侵されることが少なく、従っ
て、点灯時間の経過にしたがって光出力が低下せず、十
分な寿命特性が得られる。特に、放電用ガスがハロゲン
を含んでいる場合には、ハロゲンを含んでいる誘電体薄
膜、すなわち、ＺｎＳ，ＰｂＦ2 ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，
ＢａＦ2 ，ＣａＦ2 ，ＭｇＦ2 ，ＬｉＦおよびＮａＦの
中から選ばれた少なくとも一からなる誘電体薄膜を設け
ると、これらの誘電体薄膜は誘電体バリヤ放電によって
発生した活性な原子や分子によって侵されることがより
少なく、従って、点灯時間の経過にしたがって光出力が
低下せず、十分な寿命特性が得られる。
シマ分子を形成する放電用ガスを充填し、該エキシマ分
子から放射される光を取り出す窓を有する誘電体バリヤ
放電ランプにおいて、該放電容器の放電空間に面した表
面の少なくとも一部にＺｎＳ，ＴｉＯ2 ，ＣｅＯ2 ，Ｔ
ａ2 Ｏ5 ，ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＰｂＦ2，
ＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，ＢａＦ2 ，
ＣａＦ2 ，ＭｇＦ2 ，ＬｉＦおよびＮａＦの中から選ば
れた少なくとも一からなる誘電体薄膜を設けると、これ
らの誘電体薄膜は誘電体バリヤ放電によって発生した活
性な原子や分子によって侵されることが少なく、従っ
て、点灯時間の経過にしたがって光出力が低下せず、十
分な寿命特性が得られる。特に、放電用ガスがハロゲン
を含んでいる場合には、ハロゲンを含んでいる誘電体薄
膜、すなわち、ＺｎＳ，ＰｂＦ2 ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，
ＢａＦ2 ，ＣａＦ2 ，ＭｇＦ2 ，ＬｉＦおよびＮａＦの
中から選ばれた少なくとも一からなる誘電体薄膜を設け
ると、これらの誘電体薄膜は誘電体バリヤ放電によって
発生した活性な原子や分子によって侵されることがより
少なく、従って、点灯時間の経過にしたがって光出力が
低下せず、十分な寿命特性が得られる。
【０００９】誘電体薄膜をＺｎＳ，ＴｉＯ2 ，Ｃｅ
Ｏ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ2，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｐ
ｂＦ2 ，ＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，Ｂ
ａＦ2 ，ＣａＦ2 ，ＭｇＦ2 ，ＬｉＦおよびＮａＦの中
から選ばれた少なくとも二種類の誘電体多層膜とするこ
とにより、誘電体バリヤ放電によって発生させた紫外線
あるいは赤外線を反射させて一方向に取り出すことが出
来るので、長寿命で、かつ、高効率の誘電体バリヤ放電
ランプが得られる。多層誘電体薄膜を具備した誘電体バ
リヤ放電ランプを製造する際には、空気に接触するのは
該放電空間に接した該誘電体薄膜だけで、該放電空間に
接した該誘電体薄膜の下に設けられた誘電体薄膜は空気
に接触しない。該多層誘電体薄膜において、該放電空間
に接した該誘電体薄膜がＴｉＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，ＺｒＯ
2 ，ＳｉＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣａＦ2 及びＭ
ｇＦ2 の中から選ばれた一種類で構成すると、上記誘電
体薄膜は空気中の水分などと反応する事が少ないので、
均一な良好な品質の誘電体バリヤ放電ランプが得られ
る。
Ｏ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ2，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｐ
ｂＦ2 ，ＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，Ｂ
ａＦ2 ，ＣａＦ2 ，ＭｇＦ2 ，ＬｉＦおよびＮａＦの中
から選ばれた少なくとも二種類の誘電体多層膜とするこ
とにより、誘電体バリヤ放電によって発生させた紫外線
あるいは赤外線を反射させて一方向に取り出すことが出
来るので、長寿命で、かつ、高効率の誘電体バリヤ放電
ランプが得られる。多層誘電体薄膜を具備した誘電体バ
リヤ放電ランプを製造する際には、空気に接触するのは
該放電空間に接した該誘電体薄膜だけで、該放電空間に
接した該誘電体薄膜の下に設けられた誘電体薄膜は空気
に接触しない。該多層誘電体薄膜において、該放電空間
に接した該誘電体薄膜がＴｉＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，ＺｒＯ
2 ，ＳｉＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣａＦ2 及びＭ
ｇＦ2 の中から選ばれた一種類で構成すると、上記誘電
体薄膜は空気中の水分などと反応する事が少ないので、
均一な良好な品質の誘電体バリヤ放電ランプが得られ
る。
【００１０】誘電体バリヤ放電ランプは、不純ガス、特
に酸素、水素、一酸化炭素、水等の分子ガスが存在する
と、紫外線出力低下の割合が従来のアーク放電ランプに
比較し著しく大きいことを発見した。この機構は、必ず
しも明確では無いが、以下のようであると考えられる。
誘電体バリヤ放電ランプの特長の一つとして、従来のア
ーク放電ランプでは得られない波長の紫外線を高効率で
発生出来ることがある。前記特徴ある紫外線の発生は、
以下の機構によっている。すなわち、まず、誘電体バリ
ヤ放電によって従来のアーク放電ランプには無い高エネ
ルギープラズマが発生する。このプラズマが種々の衝突
過程を経てエキシマ分子を生成し、このエキシマ分子が
特徴ある紫外線を放射する。従って、放電空間に存在す
る不純ガス、特に酸素、水素、一酸化炭素、水等の分子
ガスは、該エキシマ分子を直接破壊するばかりでなく、
該種々の衝突過程にも作用して該エキシマ分子を少なく
し、従って紫外線出力を低下させる。すなわち、誘電体
バリヤ放電ランプにおいては、従来のアーク放電ランプ
に比較し、不純ガスによる紫外線出力低下の割合が著し
く大きい。誘電体薄膜は微小の結晶の集まりもしくは空
隙率の大きいアモルファス状の物質からなった構造を有
していると考えられており、従って誘電体薄膜には空隙
が存在しているので、上記不純ガスを放電容器内に持ち
込むことが多い。
に酸素、水素、一酸化炭素、水等の分子ガスが存在する
と、紫外線出力低下の割合が従来のアーク放電ランプに
比較し著しく大きいことを発見した。この機構は、必ず
しも明確では無いが、以下のようであると考えられる。
誘電体バリヤ放電ランプの特長の一つとして、従来のア
ーク放電ランプでは得られない波長の紫外線を高効率で
発生出来ることがある。前記特徴ある紫外線の発生は、
以下の機構によっている。すなわち、まず、誘電体バリ
ヤ放電によって従来のアーク放電ランプには無い高エネ
ルギープラズマが発生する。このプラズマが種々の衝突
過程を経てエキシマ分子を生成し、このエキシマ分子が
特徴ある紫外線を放射する。従って、放電空間に存在す
る不純ガス、特に酸素、水素、一酸化炭素、水等の分子
ガスは、該エキシマ分子を直接破壊するばかりでなく、
該種々の衝突過程にも作用して該エキシマ分子を少なく
し、従って紫外線出力を低下させる。すなわち、誘電体
バリヤ放電ランプにおいては、従来のアーク放電ランプ
に比較し、不純ガスによる紫外線出力低下の割合が著し
く大きい。誘電体薄膜は微小の結晶の集まりもしくは空
隙率の大きいアモルファス状の物質からなった構造を有
していると考えられており、従って誘電体薄膜には空隙
が存在しているので、上記不純ガスを放電容器内に持ち
込むことが多い。
【００１１】誘電体薄膜を誘電体バリヤ放電ランプにお
いて、放電容器内にゲッターを設けると、点灯時間の経
過に従って放電プラズマあるいは紫外線の作用によって
誘電体薄膜から放出された酸素、水素、一酸化炭素、水
等の不純ガスが除去されるので、エキシマ分子の密度が
減少すること無く、従って光出力が減少することが無
く、寿命特性の優れた誘電体バリヤ放電ランプを得るこ
とが出来る。誘電体バリヤ放電ランプの特徴の一つに従
来のアーク放電ランプでは発生できない波長の光を高効
率で発生できることがあるが、このためには放電用ガス
としてハロゲンガスを使用することが望ましい。この場
合、放電に配置するゲッターは多孔質あるいは粉体状の
酸化物、窒化物あるいは炭化物の中から選ばれた少なく
とも一種で構成すると良い。該ゲッターはハロゲンガス
に侵されることがなく、不純ガスは多孔質あるいは粉体
状の物体に吸着されるので、寿命特性の優れた誘電体バ
リヤ放電ランプを得ることが可能になる。
いて、放電容器内にゲッターを設けると、点灯時間の経
過に従って放電プラズマあるいは紫外線の作用によって
誘電体薄膜から放出された酸素、水素、一酸化炭素、水
等の不純ガスが除去されるので、エキシマ分子の密度が
減少すること無く、従って光出力が減少することが無
く、寿命特性の優れた誘電体バリヤ放電ランプを得るこ
とが出来る。誘電体バリヤ放電ランプの特徴の一つに従
来のアーク放電ランプでは発生できない波長の光を高効
率で発生できることがあるが、このためには放電用ガス
としてハロゲンガスを使用することが望ましい。この場
合、放電に配置するゲッターは多孔質あるいは粉体状の
酸化物、窒化物あるいは炭化物の中から選ばれた少なく
とも一種で構成すると良い。該ゲッターはハロゲンガス
に侵されることがなく、不純ガスは多孔質あるいは粉体
状の物体に吸着されるので、寿命特性の優れた誘電体バ
リヤ放電ランプを得ることが可能になる。
【００１２】
【実施例】本発明の第１の実施例である同軸円筒形誘電
体バリヤ放電ランプの概略図を図１に示す。放電容器１
は全長約３００ｍｍの石英ガラス製で、外径Ｄ1 が２４
ｍｍの内側管２、内径Ｄ2 が約３４ｍｍの外側管３を同
軸に配置して中空円筒状にしたものである。外側管３は
誘電体バリヤ放電の誘電体バリヤと光取り出し窓を兼任
しており、外面には光を透過する金属網からなる電極４
が設けられている。内側管２の外面には、アルミニウム
の蒸着によって形成した電極５が設けられている。外側
管３と内側管２の放電空間に面した表面には、厚さ約１
００ｎｍのＭｇＦ2 からなる誘電体薄膜１１と１２が設
けられている。また、放電容器１の一端にアルミニウム
とジルコニウムの合金のリング状のゲッター６が設けら
れている。ゲッター６は、外側管３に設けられた突起部
７によって放電空間内で移動するのを阻止されているだ
けで、放電容器１に固定されていない。放電容器に放電
用ガスとして２５０トールのキセノンガスを充填して、
電源２５で、該誘電体バリヤ放電ランプの表面積１平方
センチメートルあたりの入力電力０．５ワットで点灯し
たところ、波長１７２ｎｍとその付近に放射される紫外
線の放射効率が従来の誘電体バリヤ放電ランプよりも２
０％増大し、寿命特性も良好である誘電体バリヤ放電ラ
ンプが得られた。また、ゲッターを放電容器内に固定す
るための特別な部材を有さないこと、および筒形誘電体
バリヤ放電ランプにリング状ゲッターを採用したことに
より、小型であるという利点を保ったまま、寿命特性の
優れた誘電体バリヤ放電ランプを得ることが出来た。
体バリヤ放電ランプの概略図を図１に示す。放電容器１
は全長約３００ｍｍの石英ガラス製で、外径Ｄ1 が２４
ｍｍの内側管２、内径Ｄ2 が約３４ｍｍの外側管３を同
軸に配置して中空円筒状にしたものである。外側管３は
誘電体バリヤ放電の誘電体バリヤと光取り出し窓を兼任
しており、外面には光を透過する金属網からなる電極４
が設けられている。内側管２の外面には、アルミニウム
の蒸着によって形成した電極５が設けられている。外側
管３と内側管２の放電空間に面した表面には、厚さ約１
００ｎｍのＭｇＦ2 からなる誘電体薄膜１１と１２が設
けられている。また、放電容器１の一端にアルミニウム
とジルコニウムの合金のリング状のゲッター６が設けら
れている。ゲッター６は、外側管３に設けられた突起部
７によって放電空間内で移動するのを阻止されているだ
けで、放電容器１に固定されていない。放電容器に放電
用ガスとして２５０トールのキセノンガスを充填して、
電源２５で、該誘電体バリヤ放電ランプの表面積１平方
センチメートルあたりの入力電力０．５ワットで点灯し
たところ、波長１７２ｎｍとその付近に放射される紫外
線の放射効率が従来の誘電体バリヤ放電ランプよりも２
０％増大し、寿命特性も良好である誘電体バリヤ放電ラ
ンプが得られた。また、ゲッターを放電容器内に固定す
るための特別な部材を有さないこと、および筒形誘電体
バリヤ放電ランプにリング状ゲッターを採用したことに
より、小型であるという利点を保ったまま、寿命特性の
優れた誘電体バリヤ放電ランプを得ることが出来た。
【００１３】本発明の第２の実施例においては、第１の
実施例においては一層であった内側管２の内面に設けた
誘電体薄膜１２を、ＭｇＦ2 とＬａＦ3 を交互に２５層
積層して、波長１７２ｎｍの紫外線を反射する多層誘電
体反射膜とした事を特徴とする。さらに、該多層誘電体
反射膜の最後の層、すなわち放電空間に接する面をＭｇ
Ｆ2 とした。この実施例においては、放電空間内で発生
した波長１７２ｎｍの紫外線を効率よく外部に取り出せ
るため、光の利用率が向上し、実質的効率が増大した。
また、放電空間に接する面、すなわちランプ製作時に空
気に接する面をＭｇＦ2 としたため、空気中で比較的劣
化しやすいＬａＦ3 が直接空気に接しなくなり、したが
って均一な品質の誘電体バリヤ放電ランプが得られた。
実施例においては一層であった内側管２の内面に設けた
誘電体薄膜１２を、ＭｇＦ2 とＬａＦ3 を交互に２５層
積層して、波長１７２ｎｍの紫外線を反射する多層誘電
体反射膜とした事を特徴とする。さらに、該多層誘電体
反射膜の最後の層、すなわち放電空間に接する面をＭｇ
Ｆ2 とした。この実施例においては、放電空間内で発生
した波長１７２ｎｍの紫外線を効率よく外部に取り出せ
るため、光の利用率が向上し、実質的効率が増大した。
また、放電空間に接する面、すなわちランプ製作時に空
気に接する面をＭｇＦ2 としたため、空気中で比較的劣
化しやすいＬａＦ3 が直接空気に接しなくなり、したが
って均一な品質の誘電体バリヤ放電ランプが得られた。
【００１４】本発明の第３の実施例においては、図１に
おいて、誘電体薄膜１１，１２としてＬｉＦを使用し、
放電用ガスとしては塩素とキセノンの混合ガスを使用
し、ゲッター６としてはアルミナの粉とシリカの粉の混
合物を多孔質な状態でリング状に圧縮成形したゲッター
を使用したことを特徴とする。この実施例では、波長３
０８ｎｍとその付近の紫外線が高効率で放射され、かつ
塩素による誘電体の損傷が少なく、また、ゲッターとし
て多孔質の酸化物を使用したので放電用ガスの塩素によ
ってゲッターが侵されることがなく、したがって寿命特
性の優れた誘電体バリヤ放電ランプが得られた。
おいて、誘電体薄膜１１，１２としてＬｉＦを使用し、
放電用ガスとしては塩素とキセノンの混合ガスを使用
し、ゲッター６としてはアルミナの粉とシリカの粉の混
合物を多孔質な状態でリング状に圧縮成形したゲッター
を使用したことを特徴とする。この実施例では、波長３
０８ｎｍとその付近の紫外線が高効率で放射され、かつ
塩素による誘電体の損傷が少なく、また、ゲッターとし
て多孔質の酸化物を使用したので放電用ガスの塩素によ
ってゲッターが侵されることがなく、したがって寿命特
性の優れた誘電体バリヤ放電ランプが得られた。
【００１５】本発明の第４の実施例である箱形誘電体バ
リヤ放電ランプの概略図を図２に示す。放電容器１は石
英ガラス製で箱状の形状をしており、誘電体バリヤ放電
用の電極２０，２１および２２が設けられている。電極
２０，２１および２２は、それぞれ金属棒２０ａ，２１
ａ，２２ａを石英ガラス２０ｂ，２１ｂ，２２ｂで覆っ
た構造であり、電極を電源２５に図示の如く接続し、電
極２０と電極２１，２２の間で誘電体バリヤ放電を生じ
せしめる。電極２０，２１および２２の表面にＹ2 Ｏ3
からなる誘電体薄膜２３を設けた。また、放電容器１の
内面にはＣａＦ2 からなる誘電体薄膜２４を設けた。放
電用ガスとして塩素とキセノンの混合ガスを使用した。
この誘電体バリヤ放電ランプは、電極に設けた誘電体薄
膜２３によって効率が改善され、放電容器１の内面に設
けられた誘電体薄膜２４によって寿命特性が改善され
た。
リヤ放電ランプの概略図を図２に示す。放電容器１は石
英ガラス製で箱状の形状をしており、誘電体バリヤ放電
用の電極２０，２１および２２が設けられている。電極
２０，２１および２２は、それぞれ金属棒２０ａ，２１
ａ，２２ａを石英ガラス２０ｂ，２１ｂ，２２ｂで覆っ
た構造であり、電極を電源２５に図示の如く接続し、電
極２０と電極２１，２２の間で誘電体バリヤ放電を生じ
せしめる。電極２０，２１および２２の表面にＹ2 Ｏ3
からなる誘電体薄膜２３を設けた。また、放電容器１の
内面にはＣａＦ2 からなる誘電体薄膜２４を設けた。放
電用ガスとして塩素とキセノンの混合ガスを使用した。
この誘電体バリヤ放電ランプは、電極に設けた誘電体薄
膜２３によって効率が改善され、放電容器１の内面に設
けられた誘電体薄膜２４によって寿命特性が改善され
た。
【００１６】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、高効
率で、かつ、点灯時間の経過にしたがって光出力が低下
しない、寿命特性が十分である誘電体バリヤ放電ランプ
を提供できる。
率で、かつ、点灯時間の経過にしたがって光出力が低下
しない、寿命特性が十分である誘電体バリヤ放電ランプ
を提供できる。
【図１】本発明の一実施例の説明図である。
【図２】本発明の他の実施例の説明図である。
１ 放電容器 ２ 内側管 ３ 外側管 ４ 電極 ５ 電極 ６ ゲッター １１ 誘電体薄膜 １２ 誘電体薄膜 ２５ 電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 修 静岡県御殿場市駒門１−90 ウシオ電機株 式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 放電容器に誘電体バリヤ放電によってエ
キシマ分子を形成する放電用ガスを充填し、該エキシマ
分子から放射される光を取り出す窓を有する誘電体バリ
ヤ放電ランプにおいて、該誘電体バリヤの放電空間に接
した表面の少なくとも一部に誘電体薄膜を設けたことを
特徴とする誘電体バリヤ放電ランプ。 - 【請求項２】 該誘電体薄膜がＺｎＳ，ＣｅＯ2 ，Ｐｂ
Ｆ2 ，ＭｇＯ，ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，ＢａＦ2 ，ＬｉＦ
およびＮａＦの中から選ばれた少なくとも一つであるこ
とを特徴とした請求項１に記載の誘電体バリヤ放電ラン
プ。 - 【請求項３】 該放電空間に接した該誘電体薄膜がＴｉ
Ｏ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ａ
ｌ2 Ｏ3 ，ＣａＦ2 およびＭｇＦ2 の中から選ばれた一
種類であることを特徴とした請求項１に記載の誘電体バ
リヤ放電ランプ。 - 【請求項４】 該放電用ガスがハロゲンを含み、該薄膜
がＺｎＳ，ＰｂＦ2，ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，ＢａＦ2 ，
ＣａＦ2 ，ＭｇＦ2 ，ＬｉＦおよびＮａＦの中から選ば
れた少なくとも一からなることを特徴とする請求項１に
記載の誘電体バリヤ放電ランプ。 - 【請求項５】 該誘電体薄膜がＺｎＳ，ＴｉＯ2 ，Ｃｅ
Ｏ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，ＺｒＯ2 ，ＳｉＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｐ
ｂＦ2 ，ＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣｅＦ3 ，ＬａＦ3 ，Ｂ
ａＦ2 ，ＣａＦ2 ，ＭｇＦ2 ，ＬｉＦおよびＮａＦの中
から選ばれた少なくとも二種類の誘電体多層膜であるこ
とを特徴とした請求項１に記載の誘電体バリヤ放電ラン
プ。 - 【請求項６】 該放電容器内にゲッターを設けた事を特
徴とした請求項１に記載の誘電体バリヤ放電ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08386193A JP3189481B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 誘電体バリヤ放電ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08386193A JP3189481B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 誘電体バリヤ放電ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06275242A true JPH06275242A (ja) | 1994-09-30 |
| JP3189481B2 JP3189481B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=13814465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08386193A Expired - Fee Related JP3189481B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 誘電体バリヤ放電ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3189481B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6468599B1 (en) | 1998-12-25 | 2002-10-22 | International Business Machines Corporation | Method for removing organic compound by ultraviolet radiation |
| KR100468828B1 (ko) * | 1998-06-12 | 2005-03-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마표시패널및그제조방법 |
| KR100468831B1 (ko) * | 1998-07-07 | 2005-03-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마디스플레이패널및그제조방법 |
| JP2005276640A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Ushio Inc | エキシマランプ |
| JP2008066095A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Ushio Inc | エキシマランプ |
| JP2009117148A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Ushio Inc | エキシマランプ |
| KR100942846B1 (ko) * | 2001-07-30 | 2010-02-17 | 파텐트-트로이한트-게젤샤프트 퓌어 엘렉트리쉐 글뤼람펜 엠베하 | 엑시머 충진물을 갖춘 방전 용기, 연관된 방전 램프 및 방전용기 제조 방법 |
| KR20160065884A (ko) | 2013-10-04 | 2016-06-09 | 가부시키가이샤 오크세이사쿠쇼 | 엑시머 램프 및 그 제조 방법 |
| CN112331552A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-02-05 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所南昌研究院 | 一种准分子灯 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102889095B1 (ko) | 2022-07-07 | 2025-11-21 | (주)선재하이테크 | 프리 방전 기능이 구비된 엑시머 램프 어셈블리 |
| KR102903790B1 (ko) | 2022-07-07 | 2025-12-24 | (주)선재하이테크 | 플라즈마 형성용 트리거를 구비한 엑시머 램프 어셈블리 |
-
1993
- 1993-03-19 JP JP08386193A patent/JP3189481B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100468828B1 (ko) * | 1998-06-12 | 2005-03-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마표시패널및그제조방법 |
| KR100468831B1 (ko) * | 1998-07-07 | 2005-03-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마디스플레이패널및그제조방법 |
| US6468599B1 (en) | 1998-12-25 | 2002-10-22 | International Business Machines Corporation | Method for removing organic compound by ultraviolet radiation |
| US6756087B2 (en) | 1998-12-25 | 2004-06-29 | International Business Machines Corporation | Method for removing organic compound by ultraviolet radiation and apparatus therefor |
| KR100942846B1 (ko) * | 2001-07-30 | 2010-02-17 | 파텐트-트로이한트-게젤샤프트 퓌어 엘렉트리쉐 글뤼람펜 엠베하 | 엑시머 충진물을 갖춘 방전 용기, 연관된 방전 램프 및 방전용기 제조 방법 |
| JP2005276640A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Ushio Inc | エキシマランプ |
| JP2008066095A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Ushio Inc | エキシマランプ |
| JP2009117148A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Ushio Inc | エキシマランプ |
| KR20160065884A (ko) | 2013-10-04 | 2016-06-09 | 가부시키가이샤 오크세이사쿠쇼 | 엑시머 램프 및 그 제조 방법 |
| CN112331552A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-02-05 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所南昌研究院 | 一种准分子灯 |
| CN112331552B (zh) * | 2020-11-25 | 2025-04-08 | 江西省纳米技术研究院 | 一种准分子灯 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3189481B2 (ja) | 2001-07-16 |
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