JPH1051081A - エキシマー放射器、その製造方法およびその寿命を延長する方法および前記方法を実施する装置 - Google Patents
エキシマー放射器、その製造方法およびその寿命を延長する方法および前記方法を実施する装置Info
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- JPH1051081A JPH1051081A JP9083469A JP8346997A JPH1051081A JP H1051081 A JPH1051081 A JP H1051081A JP 9083469 A JP9083469 A JP 9083469A JP 8346997 A JP8346997 A JP 8346997A JP H1051081 A JPH1051081 A JP H1051081A
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- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
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- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長い寿命を有するエキシマー放射器を提供す
る。 【解決手段】 前記放射器は、放電空間を有し、放電空
間に放電条件下でエキシマーを形成する、ハロゲン含有
充填ガスを含有し、放電空間のハロゲン含量が内部表面
積１ｃｍ2当たり少なくとも１×１０− 10モル／ｃｍ3で
ある。
る。 【解決手段】 前記放射器は、放電空間を有し、放電空
間に放電条件下でエキシマーを形成する、ハロゲン含有
充填ガスを含有し、放電空間のハロゲン含量が内部表面
積１ｃｍ2当たり少なくとも１×１０− 10モル／ｃｍ3で
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電空間を有し、
放電空間に放電条件下でエキシマーを形成する、ハロゲ
ン含有充填ガスを含有するエキシマー放射器（Excimers
trahler）に関する。本発明は、更に寿命の長いエキシ
マー放射器の製造方法および該エキシマー放射器の寿命
を延長する方法およびこの方法を実施する装置に関す
る。
放電空間に放電条件下でエキシマーを形成する、ハロゲ
ン含有充填ガスを含有するエキシマー放射器（Excimers
trahler）に関する。本発明は、更に寿命の長いエキシ
マー放射器の製造方法および該エキシマー放射器の寿命
を延長する方法およびこの方法を実施する装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】エキシマー放射器は高エネルギ紫外線
（ＵＶ−Strahlung）を発生するために使用される。エ
キシマー放射線は無声放電ともよばれる。これは、エキ
シマーを形成する充填ガスが含有されている、誘電体に
より制限された放電空間内で発生する。
（ＵＶ−Strahlung）を発生するために使用される。エ
キシマー放射線は無声放電ともよばれる。これは、エキ
シマーを形成する充填ガスが含有されている、誘電体に
より制限された放電空間内で発生する。
【０００３】前記形式のエキシマー放射器は欧州特許公
開第１０５４７３６６号明細書から公知である。ここに
記載されたエキシマー放射器においては、充填ガスとし
て、所望のスペクトルの放射線の組成に応じて、種々の
希ガス、たとえばアルゴン、クリプトンまたはキセノン
または希ガス混合物が提案されており、これらはたとえ
ば塩素または塩素含有化合物を含有し、これから放電中
に１個以上の塩素原子が放出する。
開第１０５４７３６６号明細書から公知である。ここに
記載されたエキシマー放射器においては、充填ガスとし
て、所望のスペクトルの放射線の組成に応じて、種々の
希ガス、たとえばアルゴン、クリプトンまたはキセノン
または希ガス混合物が提案されており、これらはたとえ
ば塩素または塩素含有化合物を含有し、これから放電中
に１個以上の塩素原子が放出する。
【０００４】欧州特許公開第１０５４７３６６号明細書
には調整すべき塩素濃度に関して何も記載されていな
い。市販されている従来のエキシマー放射器において
は、塩素含量を相当するエキシマーレーザー放射器中の
塩素含量に関連して塩素対希ガスまたは希ガス混合物の
混合比１：１０００に調整する。この種のエキシマー放
射器は、たとえば Volker Shorpp の「誘電阻止された
希ガス−ハロゲン−エキシマー放電、新しい紫外線源
（“Die dielektrisch behinderte Edelgas-Halogen-Ex
cimer-Entladung ：eine neuartige UV-Strahlenquell
e”,Universitaet Karlsruhe,1991）」という標題の学
位論文に記載されている。
には調整すべき塩素濃度に関して何も記載されていな
い。市販されている従来のエキシマー放射器において
は、塩素含量を相当するエキシマーレーザー放射器中の
塩素含量に関連して塩素対希ガスまたは希ガス混合物の
混合比１：１０００に調整する。この種のエキシマー放
射器は、たとえば Volker Shorpp の「誘電阻止された
希ガス−ハロゲン−エキシマー放電、新しい紫外線源
（“Die dielektrisch behinderte Edelgas-Halogen-Ex
cimer-Entladung ：eine neuartige UV-Strahlenquell
e”,Universitaet Karlsruhe,1991）」という標題の学
位論文に記載されている。
【０００５】欧州特許公開第２０５２１５５３号明細書
から平面の面放射器として形成されるエキシマー放射器
が公知である。放電空間はハロゲン含有希ガス充填体を
有し、その際ハロゲンの分圧は希ガスの分圧の０.０５
〜５％である。公知のエキシマー放射器は高い照射強度
により際立っている。
から平面の面放射器として形成されるエキシマー放射器
が公知である。放電空間はハロゲン含有希ガス充填体を
有し、その際ハロゲンの分圧は希ガスの分圧の０.０５
〜５％である。公知のエキシマー放射器は高い照射強度
により際立っている。
【０００６】従来公知のエキシマー放射器においては最
初の作動時間３００時間以内ですでに調整可能な最大Ｕ
Ｖ照射強度が減少する。ＵＶ照射強度の減少は典型的に
は最初の照射強度の５０％より大きい。
初の作動時間３００時間以内ですでに調整可能な最大Ｕ
Ｖ照射強度が減少する。ＵＶ照射強度の減少は典型的に
は最初の照射強度の５０％より大きい。
【０００７】この種のエキシマー放射器の寿命を延長す
る試みは欧州特許公開第１６０７９６０号明細書に記載
されている。ここには適当な充填ガスを充填した、気密
に閉鎖された放電空間を有するエキシマー放射器が記載
されている。放射器の寿命を延長するために、充填ガス
のガス状の不純物を除去し、このために放電空間内部に
またはこれと接続して配置されていてもよい“ゲッタ
ー”を設けることが提案されている。しかしながら充填
ガス−不純物の除去は寿命の著しい延長のために十分で
ないことが判明した。
る試みは欧州特許公開第１６０７９６０号明細書に記載
されている。ここには適当な充填ガスを充填した、気密
に閉鎖された放電空間を有するエキシマー放射器が記載
されている。放射器の寿命を延長するために、充填ガス
のガス状の不純物を除去し、このために放電空間内部に
またはこれと接続して配置されていてもよい“ゲッタ
ー”を設けることが提案されている。しかしながら充填
ガス−不純物の除去は寿命の著しい延長のために十分で
ないことが判明した。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、長い寿命を有するエキシマー放射器を提供すること
および前記エキシマー放射器の製造方法を提供すること
である。更に本発明の課題は、エキシマー放射器の寿命
を延長する方法およびそのために適当な装置を提供する
ことである。
は、長い寿命を有するエキシマー放射器を提供すること
および前記エキシマー放射器の製造方法を提供すること
である。更に本発明の課題は、エキシマー放射器の寿命
を延長する方法およびそのために適当な装置を提供する
ことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題は、エキシマー
放射器に関しては、冒頭に記載のエキシマー放射器から
出発して、放電空間（１６）のハロゲン含量が内部表面
積１ｃｍ2当たり少なくとも１×１０− 10モル／ｃｍ3で
あり、同時に放射器の最大出力密度に依存して、“放射
器長さ１ｃｍ当たりワット”の単位で表現して、出力密
度１単位当たり１×１０− 7モル／ｃｍ3〜１×１０− 5
モル／ｃｍ3の範囲内の値に調整されていることにより
解決される。
放射器に関しては、冒頭に記載のエキシマー放射器から
出発して、放電空間（１６）のハロゲン含量が内部表面
積１ｃｍ2当たり少なくとも１×１０− 10モル／ｃｍ3で
あり、同時に放射器の最大出力密度に依存して、“放射
器長さ１ｃｍ当たりワット”の単位で表現して、出力密
度１単位当たり１×１０− 7モル／ｃｍ3〜１×１０− 5
モル／ｃｍ3の範囲内の値に調整されていることにより
解決される。
【００１０】まず公知のエキシマー放射器においては充
填ガスの不純物がＵＶ照射強度の減少の原因でなく、充
填ガスのハロゲンの貧化が原因であることが判明した。
以下で“ハロゲン”とはフッ素、塩素、臭素およびヨウ
素およびこれらのガスの混合物であり、“希ガス”とは
ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンおよびキセノ
ンおよびこれらのガスの混合物である。充填ガスが放電
条件下でハロゲンを放出する化合物を含有する場合は、
放電条件下で実際に放出されるハロゲン濃度が重要であ
る。ハロゲンの放出が実質的に放射器が作動する出力密
度に依存することが判明した。
填ガスの不純物がＵＶ照射強度の減少の原因でなく、充
填ガスのハロゲンの貧化が原因であることが判明した。
以下で“ハロゲン”とはフッ素、塩素、臭素およびヨウ
素およびこれらのガスの混合物であり、“希ガス”とは
ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンおよびキセノ
ンおよびこれらのガスの混合物である。充填ガスが放電
条件下でハロゲンを放出する化合物を含有する場合は、
放電条件下で実際に放出されるハロゲン濃度が重要であ
る。ハロゲンの放出が実質的に放射器が作動する出力密
度に依存することが判明した。
【００１１】ハロゲン損失はハロゲンと放電空間の内部
表面との反応にもとづく。放電空間の制限壁はたとえば
石英ガラスからまたはセラミックから形成されていても
よい。ハロゲンの表面反応は放電空間を制限する内部表
面の適当な変性により回避することができる。しかしな
がらこの種の手段は煩雑であり、高価であり、更に生じ
た変性は放電に対してしばしば十分に安定でない。従っ
てたとえば被覆した保護層を剥離することがある。
表面との反応にもとづく。放電空間の制限壁はたとえば
石英ガラスからまたはセラミックから形成されていても
よい。ハロゲンの表面反応は放電空間を制限する内部表
面の適当な変性により回避することができる。しかしな
がらこの種の手段は煩雑であり、高価であり、更に生じ
た変性は放電に対してしばしば十分に安定でない。従っ
てたとえば被覆した保護層を剥離することがある。
【００１２】意想外にも、初期の高められた充填ガス中
のハロゲン濃度によりすでに寿命の延長を達成できるこ
とが判明した。これは放電空間の内部表面でハロゲンの
連続した消耗が行われず、むしろ充填ガス中のハロゲン
の供給が増加するとともに表面反応の飽和が認められる
ことに起因する。この飽和が認められ、更に放電空間内
にエキシマー放電に十分なハロゲン濃度が存在する充填
ガス中のハロゲン含量を以下に飽和濃度と記載する。飽
和濃度はエキシマー放射器の作動温度、特にその出力お
よび放電空間の内部表面の面積に依存する。放電空間の
内部表面に対する飽和濃度が内部表面積１ｃｍ2当たり
少なくとも１×１０− 10モル／ｃｍ3のハロゲン含量で
あることが判明した。このハロゲン含量は、ハロゲンと
の表面反応が生じる前に、従ってたとえば放射器の使用
開始前に充填ガス中で測定することができる。放電空間
の内部表面に予めハロゲンが負荷されているかまたは放
射器の使用開始後に放電空間内のハロゲン含量を算定で
きる場合は、充填ガスのハロゲン含量に放電空間の内部
表面に結合した全部のハロゲンを加えて計算する。放電
空間の内部表面に結合したハロゲン含量の算定は、たと
えば適当な温度処理により、放電空間にハロゲンを放出
することにより行うことができる。このハロゲン含量は
化学的方法または分光法で算定することができる。その
際放電空間を制限する壁の物質の内部に可能な場合は付
加的に存在するハロゲンを考慮しないことに注意すべき
である。たとえば合成石英ガラスは製造に起因してしば
しば一定の塩素含量を有する。
のハロゲン濃度によりすでに寿命の延長を達成できるこ
とが判明した。これは放電空間の内部表面でハロゲンの
連続した消耗が行われず、むしろ充填ガス中のハロゲン
の供給が増加するとともに表面反応の飽和が認められる
ことに起因する。この飽和が認められ、更に放電空間内
にエキシマー放電に十分なハロゲン濃度が存在する充填
ガス中のハロゲン含量を以下に飽和濃度と記載する。飽
和濃度はエキシマー放射器の作動温度、特にその出力お
よび放電空間の内部表面の面積に依存する。放電空間の
内部表面に対する飽和濃度が内部表面積１ｃｍ2当たり
少なくとも１×１０− 10モル／ｃｍ3のハロゲン含量で
あることが判明した。このハロゲン含量は、ハロゲンと
の表面反応が生じる前に、従ってたとえば放射器の使用
開始前に充填ガス中で測定することができる。放電空間
の内部表面に予めハロゲンが負荷されているかまたは放
射器の使用開始後に放電空間内のハロゲン含量を算定で
きる場合は、充填ガスのハロゲン含量に放電空間の内部
表面に結合した全部のハロゲンを加えて計算する。放電
空間の内部表面に結合したハロゲン含量の算定は、たと
えば適当な温度処理により、放電空間にハロゲンを放出
することにより行うことができる。このハロゲン含量は
化学的方法または分光法で算定することができる。その
際放電空間を制限する壁の物質の内部に可能な場合は付
加的に存在するハロゲンを考慮しないことに注意すべき
である。たとえば合成石英ガラスは製造に起因してしば
しば一定の塩素含量を有する。
【００１３】放電空間内の前記ハロゲンの飽和濃度を持
続的に調整すると、照射強度の減少は時間とともに完全
にまたは一部分回避される。実際に十分な飽和濃度より
高いハロゲン濃度は寿命特性に悪い影響を生じない。し
かしながら放射器の照射特性に影響を及ぼし、最大出力
密度を減少する。更に調整すべきハロゲン濃度は放射器
の最大出力密度に合わせる。従って他方で、放電空間内
のハロゲン含量を、放射器の最大出力密度に依存して、
“放射器長さ１ｃｍ当たりワット”の単位で表現して、
出力密度１単位当たり１×１０− 7モル／ｃｍ3〜１×１
０− 5モル／ｃｍ3の範囲内の値に調整する別の測定基準
に配慮すべきである。
続的に調整すると、照射強度の減少は時間とともに完全
にまたは一部分回避される。実際に十分な飽和濃度より
高いハロゲン濃度は寿命特性に悪い影響を生じない。し
かしながら放射器の照射特性に影響を及ぼし、最大出力
密度を減少する。更に調整すべきハロゲン濃度は放射器
の最大出力密度に合わせる。従って他方で、放電空間内
のハロゲン含量を、放射器の最大出力密度に依存して、
“放射器長さ１ｃｍ当たりワット”の単位で表現して、
出力密度１単位当たり１×１０− 7モル／ｃｍ3〜１×１
０− 5モル／ｃｍ3の範囲内の値に調整する別の測定基準
に配慮すべきである。
【００１４】出力密度と放電空間の適当なハロゲン含量
との前記の関係は、放射器長さ１ｃｍ当たり約２００Ｗ
の出力密度までほぼ線形として示される。この関係がな
お高い出力密度、たとえば４００Ｗ／ｃｍの出力密度に
おいても適用されることが理解される。その際放射器長
さとして実際に照射される放射器の長さが適用される。
との前記の関係は、放射器長さ１ｃｍ当たり約２００Ｗ
の出力密度までほぼ線形として示される。この関係がな
お高い出力密度、たとえば４００Ｗ／ｃｍの出力密度に
おいても適用されることが理解される。その際放射器長
さとして実際に照射される放射器の長さが適用される。
【００１５】請求項の説明から出発して、ハロゲン含量
を具体的な放射器の形状および出力に調整することは当
業者にとって問題を生じない。
を具体的な放射器の形状および出力に調整することは当
業者にとって問題を生じない。
【００１６】通常のエキシマー放射器においては前記の
飽和濃度はほぼハロゲン：希ガス１：５０〜１：５００
の混合比に相当する。この混合比は容易な配向に対する
根拠としてのみ記載される。この関連において、混合比
でなく、内部表面の面積および放電空間の容積および同
時に放射器の最大出力密度に対する純粋ハロゲン含量が
本発明のエキシマー放射器に重要であることを明言す
る。その際同様に希ガスであってもよい放電空間内の場
合により存在する緩衝ガスは考慮しない。
飽和濃度はほぼハロゲン：希ガス１：５０〜１：５００
の混合比に相当する。この混合比は容易な配向に対する
根拠としてのみ記載される。この関連において、混合比
でなく、内部表面の面積および放電空間の容積および同
時に放射器の最大出力密度に対する純粋ハロゲン含量が
本発明のエキシマー放射器に重要であることを明言す
る。その際同様に希ガスであってもよい放電空間内の場
合により存在する緩衝ガスは考慮しない。
【００１７】放電空間のハロゲン含量が内部表面積１ｃ
ｍ2当たり１×１０− 10モル／ｃｍ3〜１×１０− 8モル
／ｃｍ3の範囲内であるエキシマー放射器が特に有利で
あることが判明した。前記の上限はハロゲン含量が増加
するとともに減少する放射器の効率から得られる。ハロ
ゲンは高い電気陰性度を有し、一般に希ガスに比べて低
い励起確率を有する。従って比較的多くの電子を捕捉す
る。放射器は高い塩素含量において燃焼しにくい。他方
でエキシマー放射器の出力密度が増加すると共にフィラ
メント密度およびこれに伴って原子の形のハロゲン含量
が増加する。しかしながら原子のハロゲンは放電空間の
制限壁にきわめて簡単に付着する。従って前記のハロゲ
ン濃度の上限は放射器長さ１ｃｍ当たり１００Ｗだけ高
い出力密度を有するエキシマー放射器に重要であり、こ
れに対して低い出力密度を有するエキシマー放射器にお
いては出力密度に関する前記測定基準に関係なくこの上
限を下回ることがある。
ｍ2当たり１×１０− 10モル／ｃｍ3〜１×１０− 8モル
／ｃｍ3の範囲内であるエキシマー放射器が特に有利で
あることが判明した。前記の上限はハロゲン含量が増加
するとともに減少する放射器の効率から得られる。ハロ
ゲンは高い電気陰性度を有し、一般に希ガスに比べて低
い励起確率を有する。従って比較的多くの電子を捕捉す
る。放射器は高い塩素含量において燃焼しにくい。他方
でエキシマー放射器の出力密度が増加すると共にフィラ
メント密度およびこれに伴って原子の形のハロゲン含量
が増加する。しかしながら原子のハロゲンは放電空間の
制限壁にきわめて簡単に付着する。従って前記のハロゲ
ン濃度の上限は放射器長さ１ｃｍ当たり１００Ｗだけ高
い出力密度を有するエキシマー放射器に重要であり、こ
れに対して低い出力密度を有するエキシマー放射器にお
いては出力密度に関する前記測定基準に関係なくこの上
限を下回ることがある。
【００１８】充填ガスが塩素または放電条件下で塩素を
放出する化合物を含有するエキシマー放射器は特に長い
寿命を有する。適当な塩素含有充填ガスは、たとえばＣ
ｌ２％を有するＨＣｌおよび希ガス、たとえば、クリプ
トン、キセノンまたはアルゴンを含有する。
放出する化合物を含有するエキシマー放射器は特に長い
寿命を有する。適当な塩素含有充填ガスは、たとえばＣ
ｌ２％を有するＨＣｌおよび希ガス、たとえば、クリプ
トン、キセノンまたはアルゴンを含有する。
【００１９】放電空間内にハロゲンを含有する貯蔵器
（reservoir）が配置され、その際貯蔵器内のハロゲン
濃度が充填ガス中のハロゲン濃度より高いエキシマー放
射器が特に有利であることが判明した。ハロゲン貯蔵器
内のハロゲンは放電空間の充填ガスから分離される。ハ
ロゲン含量が決められた下限を下回ると、貯蔵器を自動
的にまたは手動で開放することができ、その際これに含
まれるハロゲンが放電空間に放出する。その際貯蔵器の
ハロゲン含量は、放出により放電空間内のハロゲン濃度
が高まる、たとえば放出により放電空間内のハロゲンの
目的濃度が達成できるように計量される。従って適当な
貯蔵器のハロゲン含量は下限の濃度と目的濃度の濃度の
差によりおよび放電空間の容積により簡単に求められ
る。貯蔵器は放電空間の容積に比べて比較的少ない容積
を有する。従って貯蔵器内のハロゲン濃度は比較的高
い。貯蔵器は、前記の下限濃度を達成すると破砕する、
たとえば石英ガラスまたはセラミックからなる部屋の形
で形成されていてもよい。下限濃度はエキシマー放射器
の強度測定により算定することができる。
（reservoir）が配置され、その際貯蔵器内のハロゲン
濃度が充填ガス中のハロゲン濃度より高いエキシマー放
射器が特に有利であることが判明した。ハロゲン貯蔵器
内のハロゲンは放電空間の充填ガスから分離される。ハ
ロゲン含量が決められた下限を下回ると、貯蔵器を自動
的にまたは手動で開放することができ、その際これに含
まれるハロゲンが放電空間に放出する。その際貯蔵器の
ハロゲン含量は、放出により放電空間内のハロゲン濃度
が高まる、たとえば放出により放電空間内のハロゲンの
目的濃度が達成できるように計量される。従って適当な
貯蔵器のハロゲン含量は下限の濃度と目的濃度の濃度の
差によりおよび放電空間の容積により簡単に求められ
る。貯蔵器は放電空間の容積に比べて比較的少ない容積
を有する。従って貯蔵器内のハロゲン濃度は比較的高
い。貯蔵器は、前記の下限濃度を達成すると破砕する、
たとえば石英ガラスまたはセラミックからなる部屋の形
で形成されていてもよい。下限濃度はエキシマー放射器
の強度測定により算定することができる。
【００２０】本発明の課題は、長い寿命のエキシマー放
射器を製造する方法に関しては、冒頭に記載の方法から
出発して、本発明により、放電空間の内部表面を、充填
ガスを充填する前にハロゲン含有不活性ガスで処理する
ことにより解決される。
射器を製造する方法に関しては、冒頭に記載の方法から
出発して、本発明により、放電空間の内部表面を、充填
ガスを充填する前にハロゲン含有不活性ガスで処理する
ことにより解決される。
【００２１】放電空間の内部表面が充填ガスを充填する
前にハロゲンで処理されている場合は、放電空間の充填
ガス中の高いハロゲン割合が必要でないことが確認され
た。このハロゲンを用いた前処理は放電空間の内部表面
をいわば不活性化する。不活性化により内部表面がハロ
ゲンで飽和し、これによりエキシマー放射器を遅れて作
動すると、充填ガスからのこれ以上のハロゲンの消費
が、放電空間の制限壁で吸収されるか吸着されるかまた
は化学反応により、減少するかまたは阻止される。
前にハロゲンで処理されている場合は、放電空間の充填
ガス中の高いハロゲン割合が必要でないことが確認され
た。このハロゲンを用いた前処理は放電空間の内部表面
をいわば不活性化する。不活性化により内部表面がハロ
ゲンで飽和し、これによりエキシマー放射器を遅れて作
動すると、充填ガスからのこれ以上のハロゲンの消費
が、放電空間の制限壁で吸収されるか吸着されるかまた
は化学反応により、減少するかまたは阻止される。
【００２２】この不活性化は、比較的簡単に実施すべき
放電空間の内部表面の変性である。これは、たとえば簡
単な方法で放電空間をハロゲンで洗浄することにより実
施できる。
放電空間の内部表面の変性である。これは、たとえば簡
単な方法で放電空間をハロゲンで洗浄することにより実
施できる。
【００２３】塩素または放電条件下で塩素を放出する化
合物を使用するエキシマー放射器での本発明の方法は、
不活性化のために塩素を使用する場合に、寿命の延長に
関して特に効果的であることが示された。
合物を使用するエキシマー放射器での本発明の方法は、
不活性化のために塩素を使用する場合に、寿命の延長に
関して特に効果的であることが示された。
【００２４】放電空間の内部表面積１ｃｍ2当たりの不
活性ガスのハロゲン含量は、有利には少なくとも１×１
０− 10モル／ｃｍ3であり、ただしこれは少なくとも充
填ガス中のハロゲン含量と同じ大きさに選択する。その
際“ハロゲン含量”という表現は、放電空間の容積に対
するハロゲンの濃度のことである。不活性化は石英ガラ
スからなる放電空間の壁の場合は１０００℃までの高め
た温度で実施することができ、セラミックからなる壁の
場合は更にこれより高い温度で実施することができる。
活性ガスのハロゲン含量は、有利には少なくとも１×１
０− 10モル／ｃｍ3であり、ただしこれは少なくとも充
填ガス中のハロゲン含量と同じ大きさに選択する。その
際“ハロゲン含量”という表現は、放電空間の容積に対
するハロゲンの濃度のことである。不活性化は石英ガラ
スからなる放電空間の壁の場合は１０００℃までの高め
た温度で実施することができ、セラミックからなる壁の
場合は更にこれより高い温度で実施することができる。
【００２５】本発明の課題は、エキシマー放射器の寿命
を延長する方法に関しては、本発明により、放電空間に
赤外線を当てるかまたは放電空間内に配置されたハロゲ
ン貯蔵器からハロゲンを放出することにより解決され
る。
を延長する方法に関しては、本発明により、放電空間に
赤外線を当てるかまたは放電空間内に配置されたハロゲ
ン貯蔵器からハロゲンを放出することにより解決され
る。
【００２６】本発明の方法の第１の選択手段は、放電空
間を制限する壁を赤外線により加熱する。この場合に一
般には石英ガラスからなる壁が該当する。加熱により予
め生じる充填ガスのハロゲンの貧化を解消できることが
示された。当初は、石英ガラスのハロゲンは固着して吸
収されるかまたは石英ガラスの珪素と安定した化学結合
を形成すると思われていた。
間を制限する壁を赤外線により加熱する。この場合に一
般には石英ガラスからなる壁が該当する。加熱により予
め生じる充填ガスのハロゲンの貧化を解消できることが
示された。当初は、石英ガラスのハロゲンは固着して吸
収されるかまたは石英ガラスの珪素と安定した化学結合
を形成すると思われていた。
【００２７】作動中またはエキシマー放射器のスイッチ
を中断した休息期間中にエキシマー放射器に赤外線を当
てることにより、充填ガスをハロゲン含量に関して再生
することができる。生じるハロゲン損失はこの限り可逆
的と示される。意想外にもハロゲン損失の可逆性がエキ
シマー放射器の寿命の延長と同時に現れる。従って、放
電空間内部の無視されるハロゲン損失および少ないハロ
ゲン含量での作動によりエキシマー放射器の不可逆的損
傷が生じない。
を中断した休息期間中にエキシマー放射器に赤外線を当
てることにより、充填ガスをハロゲン含量に関して再生
することができる。生じるハロゲン損失はこの限り可逆
的と示される。意想外にもハロゲン損失の可逆性がエキ
シマー放射器の寿命の延長と同時に現れる。従って、放
電空間内部の無視されるハロゲン損失および少ないハロ
ゲン含量での作動によりエキシマー放射器の不可逆的損
傷が生じない。
【００２８】赤外線を当てるために、エキシマー放射器
をたとえば加熱器に導入するかまたは赤外線放射器から
放出する放射線にさらすことができる。
をたとえば加熱器に導入するかまたは赤外線放射器から
放出する放射線にさらすことができる。
【００２９】本発明の方法の第２の選択手段において
は、放電空間内に配置されたハロゲン貯蔵器からハロゲ
ンを放出する。貯蔵器内のハロゲン濃度は充填ガス中の
ハロゲン濃度より高く調整されている。貯蔵器からの付
加的なハロゲンにより、放電空間内のハロゲン損失を補
償することができる。ハロゲン含量が決められた下限を
下回ると、貯蔵器を自動的にまたは手動で開放すること
ができ、その際ここに含まれるハロゲンを放電空間に放
出する。ハロゲン貯蔵器の構成、そのハロゲン含量およ
び下限濃度の算定に関しては前記の説明に示される。
は、放電空間内に配置されたハロゲン貯蔵器からハロゲ
ンを放出する。貯蔵器内のハロゲン濃度は充填ガス中の
ハロゲン濃度より高く調整されている。貯蔵器からの付
加的なハロゲンにより、放電空間内のハロゲン損失を補
償することができる。ハロゲン含量が決められた下限を
下回ると、貯蔵器を自動的にまたは手動で開放すること
ができ、その際ここに含まれるハロゲンを放電空間に放
出する。ハロゲン貯蔵器の構成、そのハロゲン含量およ
び下限濃度の算定に関しては前記の説明に示される。
【００３０】放電空間を赤外線放射器を用いて４００〜
１０００℃の範囲内の温度に加熱する方法が特に有利で
あることが判明した。この温度範囲は石英ガラスからな
る制限壁を有する放電空間に適用される。制限壁がセラ
ミック、たとえばＡｌ2Ｏ3からなる場合は、１０００℃
より高い温度が有利である。この種の方法は、特に塩素
含有充填ガスの場合に特に効果的であることが判明し
た。
１０００℃の範囲内の温度に加熱する方法が特に有利で
あることが判明した。この温度範囲は石英ガラスからな
る制限壁を有する放電空間に適用される。制限壁がセラ
ミック、たとえばＡｌ2Ｏ3からなる場合は、１０００℃
より高い温度が有利である。この種の方法は、特に塩素
含有充填ガスの場合に特に効果的であることが判明し
た。
【００３１】本発明の課題は、エキシマー放射器の寿命
を延長する方法を実施する装置に関しては、本発明によ
り、少なくとも１個の赤外線放射器が設けられ、該放射
器から放出する赤外線が放電空間を加熱するように赤外
線放射器がエキシマー放射器に隣接して配置されている
ことにより解決される。
を延長する方法を実施する装置に関しては、本発明によ
り、少なくとも１個の赤外線放射器が設けられ、該放射
器から放出する赤外線が放電空間を加熱するように赤外
線放射器がエキシマー放射器に隣接して配置されている
ことにより解決される。
【００３２】エキシマー放射器と赤外線放射器の並行の
配置により、エキシマー放射器の寿命を延長する前記方
法は常に簡単な方法で実施することができる。このため
に赤外線放射器にスイッチを入れることだけが必要であ
る。その際赤外線は放電空間に向けられており、この制
限壁を加熱する。これにより、ここで吸収されるかまた
は吸着されるハロゲンが放出する。
配置により、エキシマー放射器の寿命を延長する前記方
法は常に簡単な方法で実施することができる。このため
に赤外線放射器にスイッチを入れることだけが必要であ
る。その際赤外線は放電空間に向けられており、この制
限壁を加熱する。これにより、ここで吸収されるかまた
は吸着されるハロゲンが放出する。
【００３３】赤外線放射器として原則的にすべての加熱
器が適している。有利には赤外線放射器にリフレクタが
設けられており、該リフレクタが赤外線を放電空間に向
け、これによりほかの方向への好ましくない赤外線の放
射が阻止される。
器が適している。有利には赤外線放射器にリフレクタが
設けられており、該リフレクタが赤外線を放電空間に向
け、これによりほかの方向への好ましくない赤外線の放
射が阻止される。
【００３４】前記装置の有利な実施態様においては、赤
外線放射器の長さまたはすべての赤外線放射器の全部の
長さがほぼ放電空間の長さに相当する。これによりハロ
ゲンが放電空間の全部の長さにわたって有効に放出す
る。その際有利には赤外線放射器がエキシマー放射器の
放電空間に平行に伸びる。
外線放射器の長さまたはすべての赤外線放射器の全部の
長さがほぼ放電空間の長さに相当する。これによりハロ
ゲンが放電空間の全部の長さにわたって有効に放出す
る。その際有利には赤外線放射器がエキシマー放射器の
放電空間に平行に伸びる。
【００３５】少なくとも１つの赤外線放射器およびエキ
シマー放射器が、決定可能な時間間隔の後で、エキシマ
ー放射器にスイッチ入れる前または後に赤外線放射器に
スイッチが入るように、互いに電気的に接続されている
装置が特に有利であることが判明した。この装置の実施
態様は、放電空間を制限する内部表面からハロゲンの放
出が再現可能に行われるという利点を有する。その際エ
キシマー放射器および赤外線放射器に同時にスイッチを
入れることができ、従って前記の時間間隔は０であって
もよい。
シマー放射器が、決定可能な時間間隔の後で、エキシマ
ー放射器にスイッチ入れる前または後に赤外線放射器に
スイッチが入るように、互いに電気的に接続されている
装置が特に有利であることが判明した。この装置の実施
態様は、放電空間を制限する内部表面からハロゲンの放
出が再現可能に行われるという利点を有する。その際エ
キシマー放射器および赤外線放射器に同時にスイッチを
入れることができ、従って前記の時間間隔は０であって
もよい。
【００３６】
【実施例】本発明を図面に示された実施例により、以下
に詳細に説明する。
に詳細に説明する。
【００３７】図１は異なるＸｅＣｌエキシマー放射器の
時間状態グラフであり、図２は高出力のＫｒＣｌエキシ
マー放射器の時間状態グラフであり、図３は低出力のＫ
ｒＣｌエキシマー放射器の時間状態グラフであり、図４
は放電空間内にハロゲン貯蔵器を有するエキシマー放射
器の断面図であり、図１〜３のグラフはＸ軸に作動時間
およびＹ軸に相対的照射強度をプロットした。
時間状態グラフであり、図２は高出力のＫｒＣｌエキシ
マー放射器の時間状態グラフであり、図３は低出力のＫ
ｒＣｌエキシマー放射器の時間状態グラフであり、図４
は放電空間内にハロゲン貯蔵器を有するエキシマー放射
器の断面図であり、図１〜３のグラフはＸ軸に作動時間
およびＹ軸に相対的照射強度をプロットした。
【００３８】図１はＸｅＣｌモジュール放射器の寿命特
性を示す。これは放射器長さ１ｃｍ当たり２５Ｗの出力
密度を形成する。放電空間内の充填ガスの充填圧はそれ
ぞれ７５０ミリバールである。この内部圧に緩衝ガスと
してアルゴン約３００ミリバールが寄与する。この放射
器の放電空間は２つの同軸の互いに伸びる石英ガラス管
の間隙により形成される。放電空間の外径は２７ｍｍで
あり、内径は１６ｍｍであり、長さは３４３ｍｍであ
る。
性を示す。これは放射器長さ１ｃｍ当たり２５Ｗの出力
密度を形成する。放電空間内の充填ガスの充填圧はそれ
ぞれ７５０ミリバールである。この内部圧に緩衝ガスと
してアルゴン約３００ミリバールが寄与する。この放射
器の放電空間は２つの同軸の互いに伸びる石英ガラス管
の間隙により形成される。放電空間の外径は２７ｍｍで
あり、内径は１６ｍｍであり、長さは３４３ｍｍであ
る。
【００３９】参照符号１で示される曲線は従来の市販さ
れたＸｅＣｌモジュール放射器の寿命特性を示す。この
放射器においてキセノンと塩素の混合比はほぼ１００
０：１である。放電空間内の純粋塩素含量は放電空間の
内部表面積１ｃｍ2当たり１×１０− 10モル／ｃｍ3より
低く、正確にはほぼ３×１０− 11モル／ｃｍ3である。
放電空間の内部表面積は約４７０ｃｍ2である。その際
濃度表示は放電空間の容積に関する。
れたＸｅＣｌモジュール放射器の寿命特性を示す。この
放射器においてキセノンと塩素の混合比はほぼ１００
０：１である。放電空間内の純粋塩素含量は放電空間の
内部表面積１ｃｍ2当たり１×１０− 10モル／ｃｍ3より
低く、正確にはほぼ３×１０− 11モル／ｃｍ3である。
放電空間の内部表面積は約４７０ｃｍ2である。その際
濃度表示は放電空間の容積に関する。
【００４０】曲線１の経過から、放射器を使用するとす
ぐにＸｅＣｌモジュール放射器の相対的照射強度の急激
な低下が始まり、作動時間約３００時間後に最終値に帰
着し、これは最初の照射強度の２０％の範囲内であるこ
とが明らかである。このかなり低い照射強度の水準か
ら、公知のエキシマー放射器においては照射強度のこれ
以上の劣化はもはや認められない。照射強度の低下は特
に充填ガスの塩素の貧化に起因することがある。
ぐにＸｅＣｌモジュール放射器の相対的照射強度の急激
な低下が始まり、作動時間約３００時間後に最終値に帰
着し、これは最初の照射強度の２０％の範囲内であるこ
とが明らかである。このかなり低い照射強度の水準か
ら、公知のエキシマー放射器においては照射強度のこれ
以上の劣化はもはや認められない。照射強度の低下は特
に充填ガスの塩素の貧化に起因することがある。
【００４１】参照符号２で示される曲線は、すでに記載
された公知のエキシマー放射器に対して放電空間の塩素
含量を５倍にしたＸｅＣｌモジュール放射器の寿命特性
を示す。従ってキセノンと塩素の混合比はほぼ２００：
１である。前記の表示から放電空間の内部表面積１ｃｍ
2当たり１.５×１０− 10モル／ｃｍ3の塩素含量が得ら
れる。出力密度は照射される放射器長さ１ｃｍ当たり約
３０Ｗである。そのほかは考慮されるＸｅＣｌモジュー
ル放射器は同じである。本発明のＸｅＣｌモジュール放
射器の作動中に放電空間の内壁に塩素が付着し、従って
充填ガス中で塩素含量は徐々に低下し、その際たとえば
内部表面積１ｃｍ2当たり５×１０− 11モル／ｃｍ3未満
の値に低下することがある。
された公知のエキシマー放射器に対して放電空間の塩素
含量を５倍にしたＸｅＣｌモジュール放射器の寿命特性
を示す。従ってキセノンと塩素の混合比はほぼ２００：
１である。前記の表示から放電空間の内部表面積１ｃｍ
2当たり１.５×１０− 10モル／ｃｍ3の塩素含量が得ら
れる。出力密度は照射される放射器長さ１ｃｍ当たり約
３０Ｗである。そのほかは考慮されるＸｅＣｌモジュー
ル放射器は同じである。本発明のＸｅＣｌモジュール放
射器の作動中に放電空間の内壁に塩素が付着し、従って
充填ガス中で塩素含量は徐々に低下し、その際たとえば
内部表面積１ｃｍ2当たり５×１０− 11モル／ｃｍ3未満
の値に低下することがある。
【００４２】本発明のＸｅＣｌモジュール放射器の寿命
特性は、時間と共にわずかなおよびきわめて緩慢なＵＶ
Ｂ照射強度の低下により優れている。作動時間約１００
０時間後、相対的ＵＶＢ照射強度ははじめて約２０％低
下した。しかしながら曲線２においては照射強度が最終
値に帰着するかどうかなお認識できない。
特性は、時間と共にわずかなおよびきわめて緩慢なＵＶ
Ｂ照射強度の低下により優れている。作動時間約１００
０時間後、相対的ＵＶＢ照射強度ははじめて約２０％低
下した。しかしながら曲線２においては照射強度が最終
値に帰着するかどうかなお認識できない。
【００４３】寿命特性の同様の結果は図２に示されたＫ
ｒＣｌモジュール放射器の時間状態グラフから得られ
る。これは放射器長さ１ｃｍ当たり２５Ｗの出力密度を
形成する。放電空間内の充填ガスの充填圧はそれぞれ３
５０ミリバールである。この放射器の放電空間は２つの
同軸の互いに並行に伸びる石英ガラス管の間隔により形
成される。放電空間の外径は２７ｍｍであり、内径は１
６ｍｍであり、長さは３４３ｍｍである。
ｒＣｌモジュール放射器の時間状態グラフから得られ
る。これは放射器長さ１ｃｍ当たり２５Ｗの出力密度を
形成する。放電空間内の充填ガスの充填圧はそれぞれ３
５０ミリバールである。この放射器の放電空間は２つの
同軸の互いに並行に伸びる石英ガラス管の間隔により形
成される。放電空間の外径は２７ｍｍであり、内径は１
６ｍｍであり、長さは３４３ｍｍである。
【００４４】この場合に、参照符号３は技術水準による
ＫｒＣｌモジュール放射器の場合に一般的に測定される
ような時間状態曲線を示す。クリプトンと塩素の混合比
は約１０００：１である。この放射器の純粋塩素含量は
前記の公知のＸｅＣｌモジュール放射器の場合と同じで
ある。この場合にも放射器を使用した直後にＵＶＣ照射
強度のかなりの急激な低下が認められ、この強度は作動
時間約３００〜４００時間後に低い最終値に帰着し、こ
れは最初の照射強度の１０％未満である。
ＫｒＣｌモジュール放射器の場合に一般的に測定される
ような時間状態曲線を示す。クリプトンと塩素の混合比
は約１０００：１である。この放射器の純粋塩素含量は
前記の公知のＸｅＣｌモジュール放射器の場合と同じで
ある。この場合にも放射器を使用した直後にＵＶＣ照射
強度のかなりの急激な低下が認められ、この強度は作動
時間約３００〜４００時間後に低い最終値に帰着し、こ
れは最初の照射強度の１０％未満である。
【００４５】曲線４および５は充填ガスの混合比だけが
互いに異なるＫｒＣｌモジュール放射器の曲線を示す。
これは放射器長さ１ｃｍ当たり２５Ｗの出力密度を生じ
る。この場合に緩衝ガスは含まれない。最初のクリプト
ンと塩素の混合比は、曲線４によるエキシマーレーザー
の場合は１００：１であり、状態曲線５の場合は５０：
１である。最後に記載した混合比は放電空間の内部表面
１ｃｍ2当たり約６×１０− 10モル／ｃｍ3の塩素含量に
相当する。放電空間の内部表面は約４７０ｃｍ2であ
る。
互いに異なるＫｒＣｌモジュール放射器の曲線を示す。
これは放射器長さ１ｃｍ当たり２５Ｗの出力密度を生じ
る。この場合に緩衝ガスは含まれない。最初のクリプト
ンと塩素の混合比は、曲線４によるエキシマーレーザー
の場合は１００：１であり、状態曲線５の場合は５０：
１である。最後に記載した混合比は放電空間の内部表面
１ｃｍ2当たり約６×１０− 10モル／ｃｍ3の塩素含量に
相当する。放電空間の内部表面は約４７０ｃｍ2であ
る。
【００４６】状態曲線４および５の経過はＵＶＣ照射強
度の初期のわずかな上昇により特徴付けられるが、引き
続き照射強度は若干の作動時間後、高くかつ一定の最終
値に帰着し、これは塩素濃度に無関係である。本発明の
ＫｒＣｌモジュール放射器においては作動時間１０００
時間後にも照射強度の低下が認められない。
度の初期のわずかな上昇により特徴付けられるが、引き
続き照射強度は若干の作動時間後、高くかつ一定の最終
値に帰着し、これは塩素濃度に無関係である。本発明の
ＫｒＣｌモジュール放射器においては作動時間１０００
時間後にも照射強度の低下が認められない。
【００４７】図３による時間状態曲線においては、比較
的低い３０Ｗの出力を有するＫｒＣｌエキシマー放射器
の寿命特性が示されている。照射される放射器長さは１
０ｃｍである。出力密度を増加すると共に塩素損失が増
加することが示される。これは、フィラメント密度が増
加するとともに原子の塩素含量が増加し、引き続き塩素
が再び放電空間の内壁で反応し、充填ガスから離れるこ
とによる、すでに記載された効果にもとづく。
的低い３０Ｗの出力を有するＫｒＣｌエキシマー放射器
の寿命特性が示されている。照射される放射器長さは１
０ｃｍである。出力密度を増加すると共に塩素損失が増
加することが示される。これは、フィラメント密度が増
加するとともに原子の塩素含量が増加し、引き続き塩素
が再び放電空間の内壁で反応し、充填ガスから離れるこ
とによる、すでに記載された効果にもとづく。
【００４８】参照符号６で示される時間状態曲線は再び
市販されているエキシマー放射器における典型的な寿命
特性を示し、この場合にＵＶＣ照射強度の最初の急激な
低下後、作動時間約３５０時間後に照射強度の最終値は
低い水準に達する。
市販されているエキシマー放射器における典型的な寿命
特性を示し、この場合にＵＶＣ照射強度の最初の急激な
低下後、作動時間約３５０時間後に照射強度の最終値は
低い水準に達する。
【００４９】図３による本発明のＫｒＣｌエキシマー放
射器においては、充填ガス中の最初の塩素とクリプトン
の混合比は１：１０００である。図３から明らかな、こ
の放射器の特に良好な寿命特性は充填ガスを充填する前
の放電空間の内部表面の不活性化の結果である。
射器においては、充填ガス中の最初の塩素とクリプトン
の混合比は１：１０００である。図３から明らかな、こ
の放射器の特に良好な寿命特性は充填ガスを充填する前
の放電空間の内部表面の不活性化の結果である。
【００５０】放電空間の内部表面を不活性化するため
に、放電空間を真空にし、その後室温で塩素を充填し、
約３秒後再び塩素を排出する。引き続き放電空間に充填
ガスを充填し、気密に閉鎖する。
に、放電空間を真空にし、その後室温で塩素を充填し、
約３秒後再び塩素を排出する。引き続き放電空間に充填
ガスを充填し、気密に閉鎖する。
【００５１】放電空間の内部表面の不活性化により、本
発明のＫｒＣｌエキシマー放射器は試験時間約２０００
時間中にＵＶＣ照射強度のわずかの低下のみを示した。
発明のＫｒＣｌエキシマー放射器は試験時間約２０００
時間中にＵＶＣ照射強度のわずかの低下のみを示した。
【００５２】もう１つの実施例においては、寿命特性が
状態曲線３により示され、クリプトンと塩素の混合比が
１０００：１であるＫｒＣｌエキシマー放射器を７５０
℃の温度で１時間にわたって熱処理する。この結果とし
て、最初の値の１０％未満から８０％までのエキシマー
放射器の相対的ＵＶＣ照射強度の上昇が認められる。
状態曲線３により示され、クリプトンと塩素の混合比が
１０００：１であるＫｒＣｌエキシマー放射器を７５０
℃の温度で１時間にわたって熱処理する。この結果とし
て、最初の値の１０％未満から８０％までのエキシマー
放射器の相対的ＵＶＣ照射強度の上昇が認められる。
【００５３】図４に示されたエキシマー放射器は全体と
して参照符号１１で示される。エキシマー放射器１１は
外側の石英ガラス管１２および内側のガラス管１４から
なり、外側のガラス管はその外被面に金属製のネット１
３が施されており、該ネットはエキシマー放射器１１の
外部電極を形成し、一方内側のガラス管は外側の石英ガ
ラス管１２に対して同軸に配置され、その内側の壁に金
属製スパイラル１５が接触しており、該スパイラルはエ
キシマー放射器１１の内部電極を形成する。外側の石英
ガラス管１２と内側の石英ガラス管１４との環状間隙は
エキシマー放射器１１の放電空間１６に相当する。放電
空間１６の容積は約４７０ｃｍ3である。放射器の出力
密度は照射される放射器長さ１ｃｍ当たり３０ワットで
ある。
して参照符号１１で示される。エキシマー放射器１１は
外側の石英ガラス管１２および内側のガラス管１４から
なり、外側のガラス管はその外被面に金属製のネット１
３が施されており、該ネットはエキシマー放射器１１の
外部電極を形成し、一方内側のガラス管は外側の石英ガ
ラス管１２に対して同軸に配置され、その内側の壁に金
属製スパイラル１５が接触しており、該スパイラルはエ
キシマー放射器１１の内部電極を形成する。外側の石英
ガラス管１２と内側の石英ガラス管１４との環状間隙は
エキシマー放射器１１の放電空間１６に相当する。放電
空間１６の容積は約４７０ｃｍ3である。放射器の出力
密度は照射される放射器長さ１ｃｍ当たり３０ワットで
ある。
【００５４】放電空間１６内の充填ガスはクリプトンと
塩素の混合比１０００：１のＫｒＣｌからなる。
塩素の混合比１０００：１のＫｒＣｌからなる。
【００５５】放電空間１６内に塩素を充填した石英ガラ
スカプセル１７が配置されている。カプセル１７の壁は
刻み目が入れられ、このようにして目的破断位置１８が
用意される。カプセル１７の塩素含量は、カプセル１７
の破断後に放電空間１６内の塩素含量が放電空間１６の
内部表面積１ｃｍ2当たり１×１０− 11モル／ｃｍ3だけ
高まるように調整される。
スカプセル１７が配置されている。カプセル１７の壁は
刻み目が入れられ、このようにして目的破断位置１８が
用意される。カプセル１７の塩素含量は、カプセル１７
の破断後に放電空間１６内の塩素含量が放電空間１６の
内部表面積１ｃｍ2当たり１×１０− 11モル／ｃｍ3だけ
高まるように調整される。
【００５６】カプセル１７の壁に金属部分１９が埋め込
まれ、放電空間１６から保護されている。金属部分１９
はカプセル１７とともにマグネット２０により上側の位
置に保持される。マグネット２０を除去するかまたはス
イッチを切ることによりカプセル１７がこの位置から離
れると、カプセルが破断し、これに含まれる塩素が放電
空間１６内に放出する。このようにして放電空間１６内
の塩素含量を再生することができる。再生に最適の時間
を決めるために、ＵＶセンサーを用いてエキシマー放射
器１１の特徴的な放射波長の強度を測定する。強度の下
限を下回る場合はこれが最適であると示され、その後マ
グネット２０を除去する。マグネット２０が電磁石とし
て形成されている選択的な実施態様においては、強度の
下限を下回る場合はマグネット２０を自動的にスイッチ
を切り、これにより塩素がカプセル１７から放電空間１
６に放出する。
まれ、放電空間１６から保護されている。金属部分１９
はカプセル１７とともにマグネット２０により上側の位
置に保持される。マグネット２０を除去するかまたはス
イッチを切ることによりカプセル１７がこの位置から離
れると、カプセルが破断し、これに含まれる塩素が放電
空間１６内に放出する。このようにして放電空間１６内
の塩素含量を再生することができる。再生に最適の時間
を決めるために、ＵＶセンサーを用いてエキシマー放射
器１１の特徴的な放射波長の強度を測定する。強度の下
限を下回る場合はこれが最適であると示され、その後マ
グネット２０を除去する。マグネット２０が電磁石とし
て形成されている選択的な実施態様においては、強度の
下限を下回る場合はマグネット２０を自動的にスイッチ
を切り、これにより塩素がカプセル１７から放電空間１
６に放出する。
【図面の簡単な説明】
【図１】異なるＸｅＣｌエキシマー放射器の時間状態グ
ラフである。
ラフである。
【図２】高出力の種々のＫｒＣｌエキシマー放射器の時
間状態グラフである。
間状態グラフである。
【図３】低出力の異なるＫｒＣｌエキシマー放射器の時
間状態グラフである。
間状態グラフである。
【図４】本発明による、放電空間内にハロゲン貯蔵器を
有するエキシマー放射器の断面図である。
有するエキシマー放射器の断面図である。
１１ エキシマー放射器、 １６ 放電空間、 １７
ハロゲン貯蔵器
ハロゲン貯蔵器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランツ シリング ドイツ連邦共和国 フライゲリヒト ザン トヴェーク ２アー
Claims (12)
- 【請求項１】 放電空間を有し、放電空間に放電条件下
でエキシマーを形成する、ハロゲン含有充填ガスを含有
するエキシマー放射器において、放電空間（１６）のハ
ロゲン含量が内部表面積１ｃｍ2当たり少なくとも１×
１０− 10モル／ｃｍ3であり、同時に放射器（１１）の
最大出力密度に依存して放射器長さ１ｃｍ当たりワット
の単位で表現して、出力密度１単位当たり１×１０− 7
モル／ｃｍ3〜１×１０− 5モル／ｃｍ3の範囲内の値に
調整されていることを特徴とする、エキシマー放射器。 - 【請求項２】 放電空間（１６）のハロゲン含量が内部
表面積１ｃｍ2当たり１×１０− 10モル／ｃｍ3〜１×１
０− 8モル／ｃｍ3である請求項１記載のエキシマー放射
器。 - 【請求項３】 充填ガスが塩素または放電条件下で塩素
を放出する化合物を含有する請求項１または２記載のエ
キシマー放射器。 - 【請求項４】 放電空間（１６）内にハロゲン含有貯蔵
器（１７）が配置されており、その際貯蔵器（１７）内
のハロゲン濃度が充填ガス内のハロゲン濃度より高い請
求項１から３までのいずれか１項記載のエキシマー放射
器。 - 【請求項５】 請求項１から４までのいずれか１項記載
の寿命の長いエキシマー放射器を製造する方法におい
て、放電空間（１６）の内部表面を、充填ガスを充填す
る前にハロゲン含有不活性ガスで処理することを特徴と
する、エキシマー放射器の製造方法。 - 【請求項６】 塩素または放電条件下で塩素を放出する
化合物を使用するエキシマー放射器において、不活性化
するために塩素を使用する請求項５記載のエキシマー放
射器の製造方法。 - 【請求項７】 放電空間を有し、放電空間に放電条件下
でエキシマーを形成する、ハロゲン含有充填ガスを含有
するエキシマー放射器の寿命を延長する方法において、
放電空間（１６）に赤外線を当てるかまたは放電空間
（１６）内に配置されたハロゲン貯蔵器（１７）からハ
ロゲンを放出することを特徴とする、エキシマー放射器
の寿命を延長する方法。 - 【請求項８】 放電空間を赤外線を用いて４００℃〜１
０００℃の範囲内に加熱する請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 ハロゲン貯蔵器としてガラス容器（１
７）を使用し、該容器がハロゲンを放出するために破砕
される請求項７記載の方法。 - 【請求項１０】 請求項７または８記載の方法を実施す
る装置において、少なくとも１個の赤外線放射器が設け
られており、該放射器から放出する赤外線が放電空間を
加熱するように赤外線放射器がエキシマー放射器に隣接
して配置されていることを特徴とする、エキシマー放射
器の寿命の延長を実施する装置。 - 【請求項１１】 赤外線放射器の長さまたはすべての赤
外線放射器の全部の長さがほぼ放電空間の長さに相当す
る請求項１０記載の装置。 - 【請求項１２】 決定可能な時間間隔後に、エキシマー
放射器にスイッチを入れる前または後に赤外線放射器に
スイッチが入るように、少なくとも１つの赤外線放射器
およびエキシマー放射器が互いに電気的に接続されてい
る請求項１０または１１記載の装置。
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