JPH0647014Y2 - イメージ加熱装置 - Google Patents
イメージ加熱装置Info
- Publication number
- JPH0647014Y2 JPH0647014Y2 JP7665189U JP7665189U JPH0647014Y2 JP H0647014 Y2 JPH0647014 Y2 JP H0647014Y2 JP 7665189 U JP7665189 U JP 7665189U JP 7665189 U JP7665189 U JP 7665189U JP H0647014 Y2 JPH0647014 Y2 JP H0647014Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mirror
- egg
- lamp
- radio wave
- focal point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は例えば半導体材料等の結晶成長などに使用さ
れるイメージ炉のイメージ加熱光源の改良に関するもの
である。
れるイメージ炉のイメージ加熱光源の改良に関するもの
である。
第４図は例えば「固体物理」Vol.14,No.10,1979,633ペ
ージ〜640ページに示された従来のイメージ加熱装置の
構成を示す断面図であり，図において（１）は内面を回
転楕円体に研摩し金メッキを施した楕円鏡，（２）は楕
円鏡（１）の第１の焦点位置に設置されたハロゲンラン
プやキセノンランプなどの光源，（３）はこの光源に接
続された電源，（４）は楕円鏡（１）の第２の焦点に置
かれた供試体としての試料，（５）はこの試料（４）を
収納する石英管である。
ージ〜640ページに示された従来のイメージ加熱装置の
構成を示す断面図であり，図において（１）は内面を回
転楕円体に研摩し金メッキを施した楕円鏡，（２）は楕
円鏡（１）の第１の焦点位置に設置されたハロゲンラン
プやキセノンランプなどの光源，（３）はこの光源に接
続された電源，（４）は楕円鏡（１）の第２の焦点に置
かれた供試体としての試料，（５）はこの試料（４）を
収納する石英管である。
従来のイメージ加熱装置は上記のように構成され光源
（２）が発した光は第２の焦点に集光され，材料棒
（４）の温度が上昇する。石英管（５）はその内部を真
空にしたり，ガスを注入したりして雰囲気制御を行うた
めに設けられる。
（２）が発した光は第２の焦点に集光され，材料棒
（４）の温度が上昇する。石英管（５）はその内部を真
空にしたり，ガスを注入したりして雰囲気制御を行うた
めに設けられる。
上記のような従来のイメージ加熱装置は光源（２）がハ
ロゲンランプやXeランプであり，その発光部の大きさが
直径５〜7mmと小さいため材料棒（４）の表面の温度勾
配が大きく，クラックを生じてしまうなどの課題があっ
た。
ロゲンランプやXeランプであり，その発光部の大きさが
直径５〜7mmと小さいため材料棒（４）の表面の温度勾
配が大きく，クラックを生じてしまうなどの課題があっ
た。
さらに，ハロゲンやXeランプの寿命が各々100時間,1500
時間と短く交換の手間や費用がかかってしまう課題があ
った。
時間と短く交換の手間や費用がかかってしまう課題があ
った。
さらに，ランプの起動時間や再起動時間が各々180秒と3
00秒程度も必要とし加熱工程で非常に不便であった。つ
まり加熱後ある温度まで冷却し，この温度でアニール処
理を行うとき起動時間が長いと温度を正確にコントロー
ルすることが難しくなるなどの課題があった。
00秒程度も必要とし加熱工程で非常に不便であった。つ
まり加熱後ある温度まで冷却し，この温度でアニール処
理を行うとき起動時間が長いと温度を正確にコントロー
ルすることが難しくなるなどの課題があった。
この考案は，かかる課題を解決するためになされたもの
で，卵形のマイクロ波放電ランプを光源として採用する
ことで温度勾配をゆるくし，寿命を長くし，起動や再起
動が早く行えるイメージ加熱装置を得ることを目的とす
る。
で，卵形のマイクロ波放電ランプを光源として採用する
ことで温度勾配をゆるくし，寿命を長くし，起動や再起
動が早く行えるイメージ加熱装置を得ることを目的とす
る。
また，この考案の別の実施例は上記目的に加え光源を２
個とし，試料の温度を均一にすることを目的とする。
個とし，試料の温度を均一にすることを目的とする。
この考案に係るイメージ加熱装置は，楕円鏡の内部に金
網を張り，これと楕円鏡との間につくられた空間すなわ
ち空胴共振器内のプラズマランプを置き，電波を注入し
て卵形プラズマランプを発光させるものである。
網を張り，これと楕円鏡との間につくられた空間すなわ
ち空胴共振器内のプラズマランプを置き，電波を注入し
て卵形プラズマランプを発光させるものである。
また，この考案の別の実施例では楕円鏡を２個組合わせ
て双楕円鏡とし，それぞれの第１焦点に卵形プラズマラ
ンプを置き，第２焦点に置かれた試料の温度分布を均一
にするものである。
て双楕円鏡とし，それぞれの第１焦点に卵形プラズマラ
ンプを置き，第２焦点に置かれた試料の温度分布を均一
にするものである。
この考案においては第１焦点に置かれた卵形プラズマラ
ンプが電波で励起されて発光すると，金網を透過した光
が楕円鏡で球状に集光されて第２の焦点に置かれた試料
に集光し試料を加熱する。
ンプが電波で励起されて発光すると，金網を透過した光
が楕円鏡で球状に集光されて第２の焦点に置かれた試料
に集光し試料を加熱する。
また，この考案の別の実施例においては，第１の楕円鏡
の第１焦点と第２の楕円鏡の第１焦点の各々に置かれた
卵形プラズマランプの光を共通な第２焦点に置かれた試
料に集光し試料を加熱する。
の第１焦点と第２の楕円鏡の第１焦点の各々に置かれた
卵形プラズマランプの光を共通な第２焦点に置かれた試
料に集光し試料を加熱する。
第１図はこの考案の一実施例を示す断面図であり，
（１）と（４）は上記従来装置と全く同一のものであ
る。（６）は第１焦点に太い部分を第２焦点側に向け，
その中心を第１焦点に合わせて置かれた卵形プラズマラ
ンプでセラミックスやガラスの中空球内にXeやＫなどの
元素を封入したものである。（７）は卵形プラズマラン
プ（６）を支持する支持具で窒化アルミなどの熱伝導性
のようなセラミックスなどで構成される。（８）は楕円
鏡（１）の端部に取付けられた円板状の金網で作られ電
波を遮へいする電波遮へい板で，その周辺部は楕円鏡
（１）の内側に接して電気的な導通が保たれており，空
胴共振器（９）を構成する。（11）は空胴共振器（９）
の一部に矩形の穴（10）をあけ，この穴（10）に開口端
を合わせて取付けられた導波管，（12）はこの導波管
（11）の端部に取付けられたマグネトロン（クライスト
ロンでも良い。）、（13）はマグネトロン（12）に接続
された電源である。
（１）と（４）は上記従来装置と全く同一のものであ
る。（６）は第１焦点に太い部分を第２焦点側に向け，
その中心を第１焦点に合わせて置かれた卵形プラズマラ
ンプでセラミックスやガラスの中空球内にXeやＫなどの
元素を封入したものである。（７）は卵形プラズマラン
プ（６）を支持する支持具で窒化アルミなどの熱伝導性
のようなセラミックスなどで構成される。（８）は楕円
鏡（１）の端部に取付けられた円板状の金網で作られ電
波を遮へいする電波遮へい板で，その周辺部は楕円鏡
（１）の内側に接して電気的な導通が保たれており，空
胴共振器（９）を構成する。（11）は空胴共振器（９）
の一部に矩形の穴（10）をあけ，この穴（10）に開口端
を合わせて取付けられた導波管，（12）はこの導波管
（11）の端部に取付けられたマグネトロン（クライスト
ロンでも良い。）、（13）はマグネトロン（12）に接続
された電源である。
上記のように構成されたイメージ加熱装置において，電
源（13）から電力を供給してマグネトロン（12）を発振
させ電波を導波管（11）に注入し，穴（10）から空胴共
振器（９）へ電磁エネルギーを注入して卵形プラズマラ
ンプ（６）に吸収させる。卵形プラズマランプ（６）は
電磁波によるプラズマ励起で発光し，電波遮へい板
（８）を透過して楕円鏡（１）で集光されて第２焦点に
置かれた試料（４）を加熱する。
源（13）から電力を供給してマグネトロン（12）を発振
させ電波を導波管（11）に注入し，穴（10）から空胴共
振器（９）へ電磁エネルギーを注入して卵形プラズマラ
ンプ（６）に吸収させる。卵形プラズマランプ（６）は
電磁波によるプラズマ励起で発光し，電波遮へい板
（８）を透過して楕円鏡（１）で集光されて第２焦点に
置かれた試料（４）を加熱する。
この際，卵形プラズマランプ（６）の光が試料（４）の
周りに結像するのであるが、，楕円面の反射によって結
像するため歪みが生ずる。この歪みは第１焦点に置かれ
た卵形ランプ（６）の第２焦点側部分が細長くなるよう
に生ずるので，この歪みを補正するよう予め発光源を卵
形に変形しておけば第２焦点の像は球に近いものとな
る。
周りに結像するのであるが、，楕円面の反射によって結
像するため歪みが生ずる。この歪みは第１焦点に置かれ
た卵形ランプ（６）の第２焦点側部分が細長くなるよう
に生ずるので，この歪みを補正するよう予め発光源を卵
形に変形しておけば第２焦点の像は球に近いものとな
る。
なお、上記実施例では円板状の金網（８）は楕円鏡
（１）の内側に取付けたが電波遮へい板（８）を斜面コ
の字状のカップ型に形成して楕円鏡（１）の第１焦点側
の端部に取付けても同様の動作を行える。
（１）の内側に取付けたが電波遮へい板（８）を斜面コ
の字状のカップ型に形成して楕円鏡（１）の第１焦点側
の端部に取付けても同様の動作を行える。
第２図はカップ型の電波遮へい板（８）を楕円鏡（１）
に取付けた場合の他の実施態様を示したもので，楕円鏡
（１）の第１焦点に置かれた卵形プラズマランプ（６）
を収納するようにコップ型の電波遮へい板（８）を取付
けたもので，空胴共振条件を電波遮へい板（８）の形状
によって決めることができ，楕円鏡（１）の形状に左右
されない利点が生ずる。
に取付けた場合の他の実施態様を示したもので，楕円鏡
（１）の第１焦点に置かれた卵形プラズマランプ（６）
を収納するようにコップ型の電波遮へい板（８）を取付
けたもので，空胴共振条件を電波遮へい板（８）の形状
によって決めることができ，楕円鏡（１）の形状に左右
されない利点が生ずる。
この考案の実施例は以上説明したとおり、楕円鏡の内
側、端部に第１焦点を含む電波遮へい板を取付けて空胴
共振器を構成し、この中に卵形プラズマランプを置いて
発光させ、第２焦点に置かれた試料を加熱するが、卵形
プラズマランプの直径が例えば10〜30mmと大きいので試
料の上に結ばれる像が大きく、かつ球状のため極めて平
均な強度で試料の全表面に当たる試料の温度を均一にす
る効果がある。
側、端部に第１焦点を含む電波遮へい板を取付けて空胴
共振器を構成し、この中に卵形プラズマランプを置いて
発光させ、第２焦点に置かれた試料を加熱するが、卵形
プラズマランプの直径が例えば10〜30mmと大きいので試
料の上に結ばれる像が大きく、かつ球状のため極めて平
均な強度で試料の全表面に当たる試料の温度を均一にす
る効果がある。
この事は宇宙における微小重力化での材料製造において
極めて重大な効果となる。それは試料の表面の熱分布が
不均一の場合マランゴニ対流が生じ材料の結晶成長を乱
してしまって微小重力の効果を疎外するからであり、で
きる限り均一な温度で試料を加熱する必要がある。
極めて重大な効果となる。それは試料の表面の熱分布が
不均一の場合マランゴニ対流が生じ材料の結晶成長を乱
してしまって微小重力の効果を疎外するからであり、で
きる限り均一な温度で試料を加熱する必要がある。
さらに、卵形プラズマランプがフィラメントを使用しな
いので長寿命で堅牢なため従来のハロゲンランプを用い
たイメージ加熱装置に比較して、極めて扱いやすく、長
寿命でメインテナンスを簡単にする効果がある。
いので長寿命で堅牢なため従来のハロゲンランプを用い
たイメージ加熱装置に比較して、極めて扱いやすく、長
寿命でメインテナンスを簡単にする効果がある。
さて，この考案は上記のように楕円鏡（１）の第１焦点
に卵形プラズマランプ（６）と遮へい板（８）を取付け
るものであるが，第３図の別の実施例にように第２の楕
円鏡（14）を楕円鏡（１）の長軸方向に第２焦点を共有
して取付け，第２の楕円鏡（14）の端部に卵形プラズマ
ランプ（６）と支持具（７）及び電波遮へい板（８）を
取付けて空胴共振器（９）を構成する。両方の卵形プラ
ズマランプ（６）が発した光は第２の焦点に置かれた試
料（４）の上に集光し，これを加熱する。光が試料
（４）に全方向が照射されるので，均一な温度分布とな
る。さらに，電波遮へい板（８）をコップ状にしても同
様の効果がある。
に卵形プラズマランプ（６）と遮へい板（８）を取付け
るものであるが，第３図の別の実施例にように第２の楕
円鏡（14）を楕円鏡（１）の長軸方向に第２焦点を共有
して取付け，第２の楕円鏡（14）の端部に卵形プラズマ
ランプ（６）と支持具（７）及び電波遮へい板（８）を
取付けて空胴共振器（９）を構成する。両方の卵形プラ
ズマランプ（６）が発した光は第２の焦点に置かれた試
料（４）の上に集光し，これを加熱する。光が試料
（４）に全方向が照射されるので，均一な温度分布とな
る。さらに，電波遮へい板（８）をコップ状にしても同
様の効果がある。
この考案は以上説明したとおり，楕円鏡の内側に第１焦
点を含む電波遮へい板を設けた空胴共振器を構成し、こ
の中に卵形プラズマランプを置いて発光させることによ
り第２焦点に置かれた試料を加熱するようにしたので、
試料上に結ばれる像が大きく、かつ球状のため均一の温
度で試料を加熱することができる。またプラズマランプ
は電波で励起されて発光するものであり、フィラメント
を使用しないので従来のハロゲンランプを用いたイメー
ジ加熱装置に比較して長寿命で、しかも扱いやすいとい
う効果を有する。
点を含む電波遮へい板を設けた空胴共振器を構成し、こ
の中に卵形プラズマランプを置いて発光させることによ
り第２焦点に置かれた試料を加熱するようにしたので、
試料上に結ばれる像が大きく、かつ球状のため均一の温
度で試料を加熱することができる。またプラズマランプ
は電波で励起されて発光するものであり、フィラメント
を使用しないので従来のハロゲンランプを用いたイメー
ジ加熱装置に比較して長寿命で、しかも扱いやすいとい
う効果を有する。
また，この考案の別の実施例では卵形プラズマランプを
２個用いて，試料を両方から加熱するので試料の熱分布
をさらに均一にできる効果がある。
２個用いて，試料を両方から加熱するので試料の熱分布
をさらに均一にできる効果がある。
第１図はこの考案の一実施例を示す断面図，第２図はこ
の考案の他の実施例を示す断面図，第３図はさらに別の
実施例を示す断面図，第４図は従来のイメージ加熱装置
を示す断面図である。 図において，（１）は第１の楕円鏡，（２）は光源，
（３）は電源，（４）は試料，（５）は石英管器，
（６）は卵形プラズマランプ，（７）は支持具，（８）
は電波遮へい板，（９）は空胴共振器，（10）は穴，
（11）は導波管，（12）はマグネトロン，（13）は電
源，（14）は第２の楕円鏡である。 なお，各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
の考案の他の実施例を示す断面図，第３図はさらに別の
実施例を示す断面図，第４図は従来のイメージ加熱装置
を示す断面図である。 図において，（１）は第１の楕円鏡，（２）は光源，
（３）は電源，（４）は試料，（５）は石英管器，
（６）は卵形プラズマランプ，（７）は支持具，（８）
は電波遮へい板，（９）は空胴共振器，（10）は穴，
（11）は導波管，（12）はマグネトロン，（13）は電
源，（14）は第２の楕円鏡である。 なお，各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/093 8934−4Ｍ Ｈ０５Ｂ 3/00 ３４５ 7913−3Ｋ 6/80 9032−3Ｋ
Claims (2)
- 【請求項１】回転楕円体の反射面を内側に有する楕円鏡
と、この楕円鏡の第１焦点に置かれた卵形のプラズマラ
ンプと、この卵形のプラズマランプを支持する支持具
と、上記楕円鏡の内側に有し、かつ上記楕円鏡の第１焦
点側に設けられた電波遮へい体と、この電波遮へい体と
上記楕円鏡とで形成され、上記卵形のプラズマランプを
収納する空胴共振器と、上記プラズマランプを発光駆動
するための駆動手段とを備えたことを特徴とするイメー
ジ加熱装置。 - 【請求項２】回転楕円体の反射面を内側に有する第１の
楕円鏡と、この第１の楕円鏡の第２焦点を共有する第２
の楕円鏡と、双方の第１焦点に置かれた卵形のプラズマ
ランプと、これらの卵形のプラズマランプを支持する支
持具と、上記双方の楕円鏡の内側にそれぞれ有し、上記
双方の楕円鏡の第１焦点側に設けられた電波遮へい体
と、上記電波遮へい体と上記双方の楕円鏡とでそれぞれ
形成され、上記卵形のプラズマランプをそれぞれ収納す
る空胴共振器と、上記プラズマランプを発光駆動するた
めの駆動手段とを備えたことを特徴とするイメージ加熱
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7665189U JPH0647014Y2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | イメージ加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7665189U JPH0647014Y2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | イメージ加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0318170U JPH0318170U (ja) | 1991-02-22 |
| JPH0647014Y2 true JPH0647014Y2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=31618311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7665189U Expired - Lifetime JPH0647014Y2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | イメージ加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0647014Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5359364B2 (ja) * | 2009-02-25 | 2013-12-04 | セイコーエプソン株式会社 | 光源装置およびプロジェクタ |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP7665189U patent/JPH0647014Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0318170U (ja) | 1991-02-22 |
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