JPH11204087A

JPH11204087A - 光源装置

Info

Publication number: JPH11204087A
Application number: JP274698A
Authority: JP
Inventors: Masashi Okamoto; 昌士岡本; Takashi Asahina; 隆朝比奈
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 1998-01-09
Filing date: 1998-01-09
Publication date: 1999-07-30
Anticipated expiration: 2018-01-09
Also published as: JP3564988B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ランプハウスの窓部材から放射される紫外線
の光量を短い時間で安定化させることのできる光源装置
を提供すること。【解決手段】誘電体バリア放電により放電容器11内に
エキシマが生成されて紫外線が放出される誘電体バリア
放電ランプ10と、誘電体バリア放電ランプ10を収納し、
誘電体バリア放電ランプ10からの紫外線を取り出す窓部
材25を有するランプハウス20と、ランプハウス20内に設
けられた、誘電体バリア放電ランプ10からの紫外線の光
量を検出する光センサ40とを具え、光センサ40によって
検出される紫外線の光量が一定の値となるよう、誘電体
バリア放電ランプ10への投入電力がフィードバック制御
される光源装置であって、誘電体バリア放電ランプ10の
放電容器11の外表面から光センサ40の受光部41までの距
離D1が、誘電体バリア放電ランプ10の放電容器11の外表
面から窓部材25の内面までの距離D2に実質的に等しい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体バリア放電
ランプを具えた光源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、金属、ガラス、その他の材料より
なる被処理体に波長２００ｎｍ以下の真空紫外線を照射
することにより、当該真空紫外線およびこれにより生成
されるオゾンの作用によって被処理体を処理する技術、
例えば被処理体の表面に付着した有機汚染物質を除去す
る洗浄処理技術や、被処理体の表面に酸化膜を形成する
酸化膜形成処理技術が開発され、実用化されるに至って
いる。

【０００３】このような紫外線処理を行うためのランプ
としては、従来、水銀の共鳴線である波長１８５ｎｍの
真空紫外線を放出する低圧水銀ランプが使用されていた
が、最近においては、一部が誘電体により構成された放
電容器内に、適宜のエキシマ発光用ガスが充填され、当
該放電容器内において誘電体バリア放電（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２
６３頁参照。）を発生させることにより、エキシマが生
成されてエキシマ光が放出される誘電体バリア放電ラン
プが開発されている。例えば、特開平１−１４４５６０
号公報には、少なくとも一部が誘電体である石英ガラス
により構成された中空円筒状の放電容器内にエキシマ発
光用ガスが充填されてなる誘電体バリア放電ランプが記
載されている。

【０００４】この誘電体バリア放電ランプにおいては、
エキシマ発光用ガスとして例えばキセノンガスを用いる
ことにより、キセノンエキシマによるエキシマ光である
波長１７２ｎｍにピークを有する真空紫外線が放出さ
れ、また、エキシマ発光用ガスとして例えばアルゴンと
塩素ガスとの混合ガスを用いることにより、アルゴン−
塩素エキシマによるエキシマ光である波長１７５ｎｍに
ピークを有する真空紫外線が放出されることが知られて
いる。

【０００５】然るに、このような誘電体バリア放電ラン
プは、空気中で点灯されると、誘電体バリア放電ランプ
からの真空紫外線により、或いは誘電体バリア放電ラン
プの電極に生ずるコロナ放電により、当該誘電体バリア
放電ランプの周辺における空気中の酸素が反応してオゾ
ンが生成されるため、長時間使用した場合には、生成し
たオゾンによって電極が腐蝕する、という問題がある。
また、誘電体バリア放電ランプからの真空紫外線は、空
気中の酸素によって吸収されるので、被処理体に高い効
率で真空紫外線を照射することができない、という問題
がある。このような理由から、誘電体バリア放電ランプ
を使用するに際しては、誘電体バリア放電ランプを、エ
キシマ光を取り出すための窓部材を有するランプハウス
内に収納配置することにより、光源装置を構成し、この
光源装置のランプハウス内に例えば窒素ガスなどの不活
性ガスを導入すると共に、当該ランプハウス内のガスを
排出することにより、ランプハウス内に存在する酸素な
どの濃度を低くすることが行われている。

【０００６】しかしながら、上記の光源装置において
は、以下のような問題がある。（１）誘電体バリア放電ランプの放電容器を構成する材
料としては、真空紫外線に対して透過性を有するもの、
具体的には、二酸化珪素の純度が高い、いわゆる合成石
英ガラスが用いられる。然るに、このような合成石英ガ
ラスにおいては、その温度が上昇するに連れて真空紫外
線の透過率が低下するため、誘電体バリア放電ランプを
点灯させてから放電容器の温度が安定するまでの間は、
点灯時間の経過に連れて誘電体バリア放電ランプから放
射される真空紫外線の光量が低下する。

【０００７】（２）図４は、ランプハウス内に窒素ガス
の導入時間と、当該ランプハウス内の酸素濃度との関係
を示す図であり、図５は、ランプハウス内への窒素ガス
の導入時間と、ランプハウスの窓部材から放射される真
空紫外線の光量との関係を示す図である。図４に示すよ
うに、ランプハウス内の酸素濃度は、窒素ガスの導入を
開始してから１５分間で５００ｐｐｍ程度となるが、そ
の後においては徐々に低下するので、酸素濃度を安定化
させるためには、窒素ガスの導入を開始してから相当に
長い時間を要する。そして、図５に示すように、ランプ
ハウス内に窒素ガスの導入を開始してから酸素濃度が一
定の値となるまでの間は、窒素ガスの導入時間の経過に
連れて、すなわちランプハウス内の酸素濃度が減少する
に連れてランプハウスの窓部材から放射される真空紫外
線の光量が上昇する。

【０００８】以上のような理由により、誘電体バリア放
電ランプを具えた従来の光源装置においては、作動を開
始してからランプハウスの窓部材から放射される真空紫
外線の光量が安定化するまでに、相当に長い時間が必要
であった。

【０００９】このような問題を解決するため、ランプハ
ウス内に、誘電体バリア放電ランプからの真空紫外線の
光量を検出する光センサを配置し、この光センサによっ
て検出される紫外線の光量が一定の値となるよう、誘電
体バリア放電ランプへの投入電力をフィードバック制御
する手段が考えられる。しかしながら、単にランプハウ
ス内に光センサを配置するだけでは、ランプハウスの窓
部材から放射される真空紫外線の光量を短い時間で安定
化させることができないことが判明した。その理由は、
以下のように推測される。

【００１０】図６は、ランプハウス内の酸素濃度と、ラ
ンプハウスの窓部材から放射される真空紫外線の光量と
の関係を示す図である。この図に示すように、ランプハ
ウス内の酸素濃度が４５０ｐｐｍ以下のときには、当該
酸素濃度の値に関わらず、窓部材から放射される真空紫
外線の光量が安定する。すなわち、ランプハウス内の酸
素濃度が４５０ｐｐｍ以下であれば、当該ランプハウス
内の酸素による真空紫外線の吸収は無視することができ
る程度に小さいと考えられる。一方、ランプハウス内の
酸素濃度が４５０ｐｐｍを超えるときには、当該酸素濃
度が低下するに従って窓部材から放射される真空紫外線
の光量が急激に上昇する。すなわち、ランプハウス内の
酸素濃度が４５０ｐｐｍを超えると、当該ランプハウス
内の酸素による真空紫外線の吸収を無視することができ
なくなると考えられる。そのため、ランプハウス内にお
ける光センサが配置される個所によっては、当該光セン
サによって検出される真空紫外線の光量と、窓部材から
放射される真空紫外線の光量との間に大きな差が生じ、
その結果、ランプハウス内の酸素濃度が４５０ｐｐｍ以
下となるまで、窓部材から放射される真空紫外線の光量
を安定化させることができない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
窓部材を有するランプハウス内に、紫外線を放射する誘
電体バリア放電ランプが収納されてなる光源装置におい
て、ランプハウスの窓部材から放射される紫外線の光量
を短い時間で安定化させることのできる光源装置を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の光源装置は、誘
電体バリア放電により放電容器内にエキシマが生成され
て紫外線が放出される誘電体バリア放電ランプと、この
誘電体バリア放電ランプを収納し、当該誘電体バリア放
電ランプからの紫外線を取り出す窓部材を有するランプ
ハウスと、このランプハウス内に設けられた、当該誘電
体バリア放電ランプからの紫外線の光量を検出する光セ
ンサとを具えてなり、前記光センサによって検出された
紫外線の光量が一定の値となるよう、前記誘電体バリア
放電ランプへの投入電力がフィードバック制御される光
源装置であって、前記誘電体バリア放電ランプの放電容
器の外表面から前記光センサの受光部までの距離が、当
該誘電体バリア放電ランプの放電容器の外表面から前記
窓部材の内面までの距離に実質的に等しいことを特徴と
する。

【００１３】本発明の光源装置においては、誘電体バリ
ア放電ランプの放電容器内に、エキシマ発光用ガスとし
てキセノンガスが封入されている場合には、この誘電体
バリア放電ランプの放電容器の外表面から光センサの受
光部までの距離と、当該誘電体バリア放電ランプの放電
容器の外表面から窓部材の内面までの距離との差が１６
ｍｍ以下であることが好ましい。

【００１４】

【作用】上記の光源装置においては、光センサによっ
て、誘電体バリア放電ランプから放射された紫外線の光
量が検出され、この光量が一定の値となるよう、誘電体
バリア放電ランプへの投入電力がフィードバック制御さ
れる。而して、誘電体バリア放電ランプの放電容器の外
表面から前記光センサの受光部までの距離は、当該誘電
体バリア放電ランプの放電容器の外表面から前記窓部材
の内面までの距離に実質的に等しいため、ランプハウス
内の酸素濃度の値に関わらず、光センサによって検出さ
れる紫外線の光量は、窓部材から放射される紫外線の光
量と実質的に等しい値となり、その結果、ランプハウス
の窓部材から放射される紫外線の光量を短い時間で安定
化させることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光源装置について
詳細に説明する。図１は、本発明の光源装置の一例にお
ける構成を示す説明用断面図である。この光源装置にお
いては、全体が矩形の箱型のランプハウス２０内に、そ
れぞれ真空紫外線を放射する４つの誘電体バリア放電ラ
ンプ１０が収納されている。

【００１６】誘電体バリア放電ランプ１０においては、
図２にも示すように、中空円筒状の放電容器１１が設け
られている。この放電容器１１は、誘電体よりなる円筒
状の一方の壁部１２と、この一方の壁材１２内にその筒
軸に沿って配置された、当該一方の壁材１２の内径より
小さい外径を有する誘電体よりなる他方の壁材１３とを
有し、一方の壁材１２および他方の壁材１３の各々の両
端部が封止壁部１４によって接合されて構成されてお
り、一方の壁材１２と他方の壁材１３との間に円筒状の
放電空間Ｓが形成されている。この放電容器１１内に
は、エキシマ発光用ガスが封入されている。

【００１７】放電容器１１における一方の壁材１２に
は、その外面１５に密接して、例えば金網などの導電性
材料よりなる紫外線透過性の一方の電極１６が設けら
れ、放電容器１１における他方の壁材１３には、その内
周面である外面１７を覆うようアルミニウムよりなる膜
状の他方の電極１８が設けられている。

【００１８】また、図示の例では、放電容器１１を構成
する一方の壁材１２の一端側には、周方向に沿って内方
に突出する変形部１９が形成されており、これにより、
この変形部１９と一端側の封止壁部１４との間に、放電
空間Ｓに連通するゲッタ収容室Ｋが形成され、このゲッ
タ収容室Ｋ内に例えばバリウム合金よりなるゲッタＧが
収容されている。このゲッタＧは例えば高周波加熱さ
れ、これにより、ゲッタ収容室Ｋの内壁面にバリウムよ
りなる薄膜が形成される。

【００１９】放電容器１１における一方の壁材１２およ
び他方の壁材１３を構成する誘電体材料としては、放電
容器１１内において放出されるエキシマ光に対して透過
性を有するもの、例えば合成石英ガラスを用いることが
できる。放電容器１１内に封入されるエキシマ発光用ガ
スとしては、波長２００ｎｍ以下のエキシマ光を放出す
るエキシマが生成されるもの、例えばキセノンガス、ア
ルゴンと塩素との混合ガスなどを用いることができる。

【００２０】ランプハウス２０においては、矩形の筒型
の枠材２１が設けられており、この枠材２１には、その
下側の開口２２を気密に塞ぐよう、誘電体バリア放電ラ
ンプ１０からの真空紫外線を外部に取り出すための窓部
材２５が設けられ、当該枠材２１の上側の開口２３を塞
ぐよう、アルミニウムよりなる冷却ブロック３０が設け
られている。窓部材２５を構成する材料としては、誘電
体バリア放電ランプ１０からの真空紫外線に対して透過
性を有するもの、例えば合成石英ガラスを用いることが
できる。また、枠材２１の一側面には、ランプハウス２
０内に不活性ガスを導入するためのガス導入孔２６が形
成されており、枠材２１の他側面には、ランプハウス２
０内のガスを排出するガス排出孔２７が形成されてい
る。

【００２１】ランプハウス２０内における冷却ブロック
３０の下面には、それぞれ誘電体バリア放電ランプ１０
の外径より大きい径を有する断面が半円形の４つの溝３
１が、互いに離間して並ぶよう形成されており、これら
の溝３１の各々に沿って誘電体バリア放電ランプ１０が
配置されている。３２は、冷却ブロック３０を貫通する
よう形成された、冷却用流体を流通するための冷却用流
体流通路である。

【００２２】ランプハウス２０の冷却ブロック３０に
は、誘電体バリア放電ランプ１０からの真空紫外線の光
量を検出する光センサ４０が設けられている。具体的に
説明すると、冷却ブロック３０の上面には、溝３１の直
上の位置に、光センサ４０を受容する凹所３３が形成さ
れ、この凹所３３の底部には、溝３１に通ずる光導入孔
３４が形成されており、光センサ４０は、冷却ブロック
３０の凹所３３内に、受光部４１が光導入孔３４を介し
て誘電体バリア放電ランプ１０に臨むよう配置されてい
る。また、冷却ブロック３０には、光導入孔３４から当
該冷却ブロック３０の下面に通ずる側孔３５が形成され
ている。そして、誘電体バリア放電ランプ１０の放電容
器１１の外表面から光センサ４０の受光部４１までの距
離Ｄ１が、誘電体バリア放電ランプ１０の放電容器１１
の外表面からランプハウス２０の窓部材２５の内面まで
の距離Ｄ２に実質的に等しいものとされる。

【００２３】上記の光源装置においては、ランプハウス
２０のガス導入孔２６から窒素ガスなどの不活性ガスが
導入されると共に、ガス排出孔２７からランプハウス２
０内のガスが排出されることにより、ランプハウス２０
内が不活性ガスで充満した状態とされる。このとき、冷
却ブロック３０の光導入孔３４内にも、当該冷却ブロッ
ク３０の溝３１と誘電体バリア放電ランプ１０との間の
間隙および側孔３５を介して、不活性ガスが充満され
る。そして、誘電体バリア放電ランプ１０においては、
一方の電極１６と他方の電極１８との間に電圧が印加さ
れることによって、放電容器１１内の放電空間Ｓにおい
て誘電体バリア放電が発生し、これにより、エキシマ発
光用ガスを構成する元素によるエキシマが生成され、こ
のエキシマによるエキシマ光が一方の壁材１２を介して
一方の電極１６の網目から放射され、このエキシマ光
は、ランプハウス２０の窓部材２５を介して、当該窓部
材２５の直下に配置された被処理体に照射される。一
方、光センサ４０においては、その受光部４１に、誘電
体バリア放電ランプ１０からの真空紫外線が冷却ブロッ
ク３０の光導入孔３４を介して照射されることにより、
当該真空紫外線の光量が検出される。そして、光センサ
４０によって検出される光量が一定の値となるよう、誘
電体バリア放電ランプ１０に投入される電力がフィード
バック制御される。

【００２４】本発明の光源装置の仕様の一例を挙げる
と、以下のとおりである。誘電体バリア放電ランプ１０：放電容器１１；有効長７００ｍｍ，一方の壁部１２；合成石英ガラス製，外径２６．５ｍ
ｍ，肉厚１ｍｍ，他方の壁部１３；合成石英ガラス製，外径１６ｍｍ，肉
厚１ｍｍ，一方の電極１６；ステンレス金網製，他方の電極１８；アルミニウム製，エキシマ発光用ガス；キセノン（放射紫外線のピーク波
長１７２ｎｍ），定格電力；１８００Ｗ（ランプ本数１３本），ランプハウス２０：寸法；１０００ｍｍ×９２０ｍｍ×１００ｍｍ，窓部材２５；合成石英ガラス製，厚み５．５ｍｍ，誘電体バリア放電ランプ１０の放電容器１１の外表面か
ら光センサ４０の受光部４１までの距離Ｄ１；２７ｍ
ｍ，誘電体バリア放電ランプ１０の放電容器１１の外表面か
ら窓部材２５の内面までの距離Ｄ２；２７ｍｍ

【００２５】上記の仕様の光源装置Ａを用い、ランプハ
ウス２０内に窒素ガスを４０リットル／ｍｉｎの流量で
導入しながら、誘電体バリア放電ランプ１０を点灯さ
せ、ランプハウス２０の窓部材２５から放射される真空
紫外線の光量を経時的に測定した。また、誘電体バリア
放電ランプ１０の放電容器１１の外表面から光センサ４
０の受光部４１までの距離Ｄ１が５２ｍｍであること以
外は光源装置Ａと同様の仕様の光源装置Ｂを用い、ラン
プハウス２０内に窒素ガスを４０リットル／ｍｉｎの流
量で導入しながら、誘電体バリア放電ランプ１０を点灯
させ、ランプハウス２０の窓部材２５から放射される真
空紫外線の光量を経時的に測定した。以上の結果を図３
に示す。なお、図３において、横軸はランプハウス２０
内への窒素ガスの導入を開始してからの時間を示し、縦
軸はランプハウス２０の窓部材２５から放射される真空
紫外線の光量（窒素ガスの導入を開始してから１００時
間経過後の値を１００としたときの相対値）を示す。ま
た、記号●で示したプロットは、光源装置Ａ（誘電体バ
リア放電ランプ１０の放電容器１１の外表面から光セン
サ４０の受光部４１までの距離Ｄ１が２７ｍｍのもの）
による測定結果を示し、記号□で示したプロットは、光
源装置Ｂ（誘電体バリア放電ランプ１０の放電容器１１
の外表面から光センサ４０の受光部４１までの距離Ｄ１
が５２ｍｍのもの）による測定結果を示す。

【００２６】図３から明らかなように、本発明に係る光
源装置Ａにおいては、窒素ガスの導入を開始してから１
５分間で、ランプハウス２０の窓部材２５から放射され
る真空紫外線の光量が安定化することが確認された。こ
れに対し、光源装置Ｂにおいては、ランプハウス２０の
窓部材から放射される真空紫外線の光量が安定化するま
でに、窒素ガスの導入を開始してから１時間程度の時間
が必要であった。

【００２７】上記のような光源装置によれば、誘電体バ
リア放電ランプ１０の放電容器１１の外表面から光セン
サ４０の受光部４１までの距離Ｄ１が、誘電体バリア放
電ランプ１０の放電容器１１の外表面から窓部材２５の
内面までの距離Ｄ２に実質的に等しいため、ランプハウ
ス２０内の酸素濃度の値に関わらず、光センサ４０によ
って検出される真空紫外線の光量は、窓部材２５から放
射される真空紫外線の光量と実質的に等しい値となる。
従って、光センサ４０によって検出される真空紫外線の
光量が一定の値となるよう、誘電体バリア放電ランプ１
０への投入電力がフィードバック制御されることによ
り、ランプハウス２０の窓部材２５から放射される真空
紫外線の光量を短い時間で安定化させることができる。

【００２８】本発明の光源装置においては、誘電体バリ
ア放電ランプ１０の放電容器１１内に、エキシマ発光用
ガスとしてキセノンガスが封入されている場合、すなわ
ち誘電体バリア放電ランプ１０が波長１７２ｎｍにピー
クを有する真空紫外線を放射するものである場合には、
この誘電体バリア放電ランプ１０の放電容器１１の外表
面から光センサ４０の受光部４１までの距離Ｄ１と、誘
電体バリア放電ランプ１０の放電容器１１の外表面から
窓部材２５の内面までの距離Ｄ２との差が１６ｍｍ以下
であることが好ましい。以下、その理由を説明する。

【００２９】一般に、光吸収媒質に対する光の透過率Ｔ
は、吸収係数をｃ、透過距離をｘとしたとき、下記の式
（１）で表される。

【００３０】

【数１】式（１）Ｔ＝ｅｘｐ（−ｃ・ｘ）

【００３１】そして、前述の光源装置Ｂにおけるランプ
ハウス２０の窓部材２５から放射される真空紫外線の光
量の測定結果（図３参照）を解析すると、真空紫外線の
光量の最大値は１１６（窒素ガスの導入を開始してから
１５分間経過したときの値）であり、１６％の誤差が生
じており、このときのランプハウス２０内の酸素濃度は
約５００ｐｐｍである（図４参照）。そして、この１６
％の誤差は、光センサ４０によって検出された実際の光
量の値が１００であるが、誘電体バリア放電ランプ１０
の放電容器１１の外表面から光センサ４０の受光部４１
までの距離Ｄ１（５２ｍｍ）と、誘電体バリア放電ラン
プ１０の放電容器１１の外表面から窓部材２５の内面ま
での距離Ｄ２（２７ｍｍ）との差、すなわち真空紫外線
の透過距離の差によって生じたものと考えられる。従っ
て、窒素ガスの導入を開始してから１５分間経過した時
点におけるランプハウス２０内の気体の吸収係数ｃは、
上記式（１）より、以下の通りである。

【００３２】

【数２】１００／１１６＝ｅｘｐ｛−ｃ・（５２−２
７）｝ｃ＝０．００５９

【００３３】そして、窒素ガスの導入を開始してから１
５分間経過した時点、すなわちランプハウス２０内の酸
素濃度が約５００ｐｐｍであるときに、窓部材２５から
放射される真空紫外線の光量と、光センサ４０によって
検出される真空紫外線の光量との最大誤差を、実用的な
誤差範囲である１０％以下に制御するためには、誘電体
バリア放電ランプ１０の放電容器１１の外表面から光セ
ンサ４０の受光部４１までの距離Ｄ１と、誘電体バリア
放電ランプ１０の放電容器１１の外表面から窓部材２５
の内面までの距離Ｄ２との差Ｘを、下記の算式より、最
大で１６ｍｍとすればよい。

【００３４】

【数３】１００／１１０＝ｅｘｐ（−０．００５９・
Ｘ）Ｘ≒１６

【００３５】従って、誘電体バリア放電ランプ１０の放
電容器１１内に、エキシマ発光用ガスとしてキセノンガ
スが封入されている場合には、この誘電体バリア放電ラ
ンプ１０の放電容器１１の外表面から光センサ４０の受
光部４１までの距離Ｄ１と、誘電体バリア放電ランプ１
０の放電容器１１の外表面から窓部材２５の内面までの
距離Ｄ２との差が１６ｍｍ以下とすることにより、ラン
プハウス２０の窓部材２５から放射される真空紫外線の
光量を短い時間例えば窒素ガスの導入を開始してから１
５分間以内で安定化させることができる。なお、前記吸
収係数ｃの値については、知られている酸素の紫外線の
吸収係数と合わない。その理由は、ランプハウス２０内
には、窒素および酸素以外のガス、例えばオゾンや水蒸
気などが存在しており、これらのガスの紫外線の吸収係
数が、酸素の紫外線の吸収係数より極めて大きいからで
あると考えられる。また、図４について、窒素ガスの導
入を開始してからの経過時間に対する酸素濃度の低下の
速度は、ランプハウス２０の内容積と窒素ガスの流量と
から予想される酸素濃度の低下の速度より低い。その理
由は、ランプハウス２０内の表面や、組立部品の接合面
間に吸着、収蔵された酸素の放出に時間を要するためで
あると考えられる。このような現象は、水蒸気に関して
も同様に生じていると考えられる。

【００３６】

【発明の効果】本発明の光源装置によれば、誘電体バリ
ア放電ランプの放電容器の外表面から光センサの受光部
までの距離が、当該誘電体バリア放電ランプの放電容器
の外表面からランプハウスの窓部材の内面までの距離に
実質的に等しいため、ランプハウス内の酸素濃度の値に
関わらず、光センサによって検出される紫外線の光量
は、窓部材から放射される紫外線の光量と実質的に等し
い値となる。従って、光センサによって検出される紫外
線の光量が一定の値となるよう、誘電体バリア放電ラン
プへの投入電力がフィードバック制御されることによ
り、ランプハウスの窓部材から放射される真空紫外線の
光量を短い時間で安定化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光源装置の一例における構成の概略を
示す説明用断面図である。

【図２】本発明に用いられる誘電体バリア放電ランプの
一例における構成を示す説明用断面図である。

【図３】本発明の光源装置において、ランプハウス内へ
の窒素ガスの導入時間と、ランプハウスの窓部材から放
射される真空紫外線の光量との関係を示す図である。

【図４】ランプハウス内への窒素ガスの導入時間と、当
該ランプハウス内の酸素濃度との関係を示す図である。

【図５】従来の光源装置において、ランプハウス内への
窒素ガスの導入時間と、ランプハウスの窓部材から放射
される真空紫外線の光量との関係を示す図である。

【図６】従来の光源装置において、ランプハウス内の酸
素濃度と、ランプハウスの窓部材から放射される真空紫
外線の光量との関係を示す図である。

【符号の説明】

１０誘電体バリア放電ランプ１１放電容器１２一方の壁部１３他方の壁部１４封止壁部１５一方の壁部の外面１６一方の電極１７他方の壁部の外面１８他方の電極１９変形部２０ランプハウス２１枠材２２，２３開口２５窓部材２６ガス導入孔２７ガス排出孔３０冷却ブロック３１溝３２冷却用流体流通路３３凹所３４光導入孔３５側孔４０光センサ４１受光部ＧゲッタＫゲッタ収容室Ｓ放電空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体バリア放電により放電容器内にエ
キシマが生成されて紫外線が放出される誘電体バリア放
電ランプと、この誘電体バリア放電ランプを収納し、当該誘電体バリ
ア放電ランプからの紫外線を取り出す窓部材を有するラ
ンプハウスと、このランプハウス内に設けられた、前記誘電体バリア放
電ランプからの紫外線の光量を検出する光センサとを具
えてなり、前記光センサによって検出される紫外線の光量が一定の
値となるよう、前記誘電体バリア放電ランプへの投入電
力がフィードバック制御される光源装置であって、前記誘電体バリア放電ランプの放電容器の外表面から光
センサの受光部までの距離が、当該誘電体バリア放電ラ
ンプの放電容器の外表面から前記窓部材の内面までの距
離に実質的に等しいことを特徴とする光源装置。
【請求項２】誘電体バリア放電ランプの放電容器内に
は、エキシマ発光用ガスとしてキセノンガスが封入され
ており、この誘電体バリア放電ランプの放電容器の外表
面から光センサの受光部までの距離と、当該誘電体バリ
ア放電ランプの放電容器の外表面から窓部材の内面まで
の距離との差が１６ｍｍ以下であることを特徴とする請
求項１に記載の光源装置。