專利名稱：準(zhǔn)分子燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)射準(zhǔn)分子光的準(zhǔn)分子燈。
背景技術(shù)：
為了使^H"硬化或者對半導(dǎo)體晶片、玻璃A^L等進(jìn)行表面清潔或表面 ^Lf (modification),傳統(tǒng)上使用準(zhǔn)分子燈向待處理對象發(fā)射準(zhǔn)分子光。作為準(zhǔn)分子光的發(fā)射方法，已知使用電介質(zhì)壁壘放電(dielectric barrier discharge)的方法，作為上述準(zhǔn)分子燈，已知在日本特開 2001-135279號公報(bào)中記栽的準(zhǔn)分子燈。在日本特開2001-135279號>^報(bào)中記栽的準(zhǔn)分子燈中，通過同軸配置 橫截面直徑不同的中空石英玻璃管來形成大致同軸的雙重圃管，在兩個(gè)石 英玻璃管之間形成的中空部分中充入用于準(zhǔn)分子放電的氣體，在外側(cè)石英 玻璃管的外表面巻繞外部電極，在內(nèi)側(cè)石英玻璃管的外表面(管中心軸側(cè)的表面)巻繞內(nèi)部電極，在這兩個(gè)電極之間施加高頻電壓以進(jìn)行電容耦合 型放電。作為公開使用電介質(zhì)壁壘放電的準(zhǔn)分子燈的文獻(xiàn)，可以參考 Kamibayashi Masanori和其他四位研究者的"Studies on an excimer lamp as a new UV source" ， 1996年第五次日本臭氧協(xié)會年度研究^i義預(yù)稿。 該文獻(xiàn)的圖5乂i^開了在根據(jù)表面放電方法(surface discharge method)的準(zhǔn) 分子燈中，通過增大充AJ故電室的放電氣體的壓力來增大準(zhǔn)分子燈的發(fā)射 強(qiáng)度。發(fā)明內(nèi)容日本特開2001-135279號公報(bào)記栽了具有如下結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)分子燈設(shè)備 排列多個(gè)箱，在每一個(gè)箱中i殳置至少一個(gè)上述準(zhǔn)分子燈，從準(zhǔn)分子燈的縱 向表面發(fā)射準(zhǔn)分子光，通過準(zhǔn)分子燈縱向方向上的箱的側(cè)表面輸出準(zhǔn)分子 光。 然而，上述日本特開2001-135279號爿^報(bào)中記栽的準(zhǔn)分子燈^L備旨在 通過使用多個(gè)準(zhǔn)分子燈來獲得更高的輸出，但是有各個(gè)準(zhǔn)分子燈的輸出未 必充分的問題。此外，在"1996年第五次日本臭氧協(xié)會年度研究^C預(yù)稿"中公開的 準(zhǔn)分子燈根據(jù)表面放電方法。本發(fā)明人對其進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)如下情況。 在具有與電極交替排列的由例如石英等電介質(zhì)材料形成的放電室的發(fā)光 單元中，當(dāng)對充A^t電室的放電氣體施加高頻電壓以產(chǎn)生放電時(shí)，在充入放電室的放電氣體的壓力增大時(shí)，放電室有時(shí)會龜裂或者破損，在放電室 具有與箱形大致相近的形狀時(shí)，易于發(fā)生這種傾向。在這種情況下，本發(fā)明的第一目的是提供一種使準(zhǔn)分子光的發(fā)射輸出 增大的準(zhǔn)分子燈。本發(fā)明的第二目的是提供一種使準(zhǔn)分子光的發(fā)射強(qiáng)度增大而不引起 放電室龜裂或者破損的準(zhǔn)分子燈。本發(fā)明人進(jìn)行了認(rèn)真研究，發(fā)現(xiàn)可以通過如下結(jié)構(gòu)來達(dá)到上述目的 準(zhǔn)分子燈中用于準(zhǔn)分子放電的電極是平板電極，像兩個(gè)平板電極之間一個(gè) 放電空間 一樣交替設(shè)置多個(gè)放電空間和平板電極，并且與放電空間的放電 通道平行地設(shè)置M射窗。此外，發(fā)現(xiàn)可以通過具有如下結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)分子燈 來達(dá)到上述第二目的發(fā)光單元具有放電室，在發(fā)光單元外部設(shè)置容納所 逸良光單元的燈室，在所iOL光單元的放電室中充入改電氣體，在發(fā)光單 元的放電室的外壁和燈室的內(nèi)壁之間充入惰性氣體，將放電氣體和惰性氣 體二者均調(diào)整為具有l(wèi)大氣壓或更大的壓力，且將這兩個(gè)壓力調(diào)整為保證 這兩個(gè)壓力之間的差的絕對值是0.3大氣壓或更小?；谠摪l(fā)現(xiàn)，相應(yīng)地 完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明^^供(1) 一種準(zhǔn)分子燈，其至少具有設(shè)置在光射出側(cè)的光發(fā)射窗和多個(gè)彼 此相對的準(zhǔn)分子放電電極，所述準(zhǔn)分子燈具有如下結(jié)構(gòu)在所述相對的電 極之間形成的放電空間中的準(zhǔn)分子放電氣體產(chǎn)生放電，從而發(fā)射準(zhǔn)分子 光，所述準(zhǔn)分子放電電極是平板電極，設(shè)置多個(gè)所述放電空間，每一個(gè)所述放電空間在所述平板電極之間，與所述放電空間的放電通道平行地設(shè)置所述光發(fā)射窗(下文中稱為 "第一準(zhǔn)分子燈")。
(2) 根據(jù)上述(l)所述的準(zhǔn)分子燈，其中，所迷平板電極通過電介質(zhì)彼 此相對。(3) 根據(jù)上述(2)所述的準(zhǔn)分子燈，其中，所述平板電極的表面度蓋有 電介質(zhì)材料。(4) 根據(jù)上述(2)所述的準(zhǔn)分子燈，其中，所述平板電極與由電介質(zhì)材 料形成的板的主表面鄰接，所述板的另 一個(gè)主表面與所逸故電空間鄰接，(5) 根據(jù)上述(1)~(4)中任一項(xiàng)所述的準(zhǔn)分子燈，其中，所述準(zhǔn)分子放 電電極具有紫外線反射功能。(6) 根據(jù)上述(2)~(4)中任一項(xiàng)所述的準(zhǔn)分子燈，其中，在所述電介質(zhì) 的主表面上形成的反射鏡具有紫外線反射功能。(7) —種準(zhǔn)分子燈，其包括發(fā)光單元，其具有用于發(fā)射準(zhǔn)分子光的放電室；以及燈室，其在內(nèi)部容納所述發(fā)光單元，所述燈室具有設(shè)置在光射出側(cè)的 光輸出窗，其中，在所Ui光單元的所逸故電室中充A^電氣體，在所述發(fā)光單 元的所M電室的外壁和所述燈室的內(nèi)壁之間充入惰性氣體，所述放電氣體和所述惰性氣體各自具有1大氣壓或更大的壓力，將所 逸故電氣體和所述惰性氣體調(diào)整為保證兩個(gè)壓力之間的差的絕對值是0.3 大氣壓或更小(下文中有時(shí)稱為"第二準(zhǔn)分子燈")。(8) 根據(jù)上述(7)所述的準(zhǔn)分子燈，其中，所^光單元具有由并列布 置的多個(gè)放電單元構(gòu)成的放電室，用于準(zhǔn)分子放電的多個(gè)平板電極，所述多個(gè)平板電極彼此相對，并與所iyt電單元的主表面相接觸，所逸故電室具有與所逸故電室的放電通道平行地設(shè)置的:5^射窗，以及充入所iL改電室的所逸故電氣體產(chǎn)生放電，從而發(fā)射準(zhǔn)分子光。(9) 根據(jù)上述(7)所述的準(zhǔn)分子燈，其中，所逸故電室還具有貫穿所述 多個(gè)放電空間的放電氣體流通路通孔。(10) 根據(jù)上述(7)~(9)中任一項(xiàng)所述的準(zhǔn)分子燈，其中，所U光單 元具有用于將放電氣體從所述燈室外部引入所i^J改電空間的放電氣體流
通路，所述燈室具有用于將惰性氣體從所述燈室外部引入所述燈室的惰性 氣體流通路。根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種增大了準(zhǔn)分子光發(fā)射輸出功率的準(zhǔn)分子燈，根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種增大了準(zhǔn)分子;5til射強(qiáng)度而不引起故電室 龜裂或者破損的準(zhǔn)分子燈。


圖l是用于說明本發(fā)明的第一準(zhǔn)分子燈的實(shí)施例l的準(zhǔn)分子燈的示意 性截面圖。圖2是用于說明本發(fā)明的第一準(zhǔn)分子燈的實(shí)施例2的準(zhǔn)分子燈的示意 性截面圖。圖3是在本發(fā)明的準(zhǔn)分子燈中使用的平板電極的一個(gè)示例的圖. 圖4是示出本發(fā)明的第一準(zhǔn)分子燈的實(shí)施例1的發(fā)光單元的圖.圖5是示出反射在本發(fā)明的準(zhǔn)分子燈中的放電空間中產(chǎn)生的準(zhǔn)分子 光的方法的圖。圖6是用于說明本發(fā)明的第二準(zhǔn)W燈的結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)^"燈的示意性 截面圖。圖7是用于說明調(diào)整本發(fā)明的第二準(zhǔn)分子燈中的放電氣體和惰性氣 體的壓力的方法的示意性截面圖。圖8是用于說明本發(fā)明的第二準(zhǔn)分子燈中的放電氣體和惰性氣體的 壓力的示意性截面圖。圖9是用于說明本發(fā)明的第二準(zhǔn)分子燈的結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)分子燈的示意性 截面圖。圖10是用于說明本發(fā)明的第二準(zhǔn)分子燈的結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)分子燈的示意性 截面圖。圖11是用于說明本發(fā)明的第二準(zhǔn)分子燈的結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)分子燈的示意性 截面圖。圖12是示出本發(fā)明的準(zhǔn)分子燈中放電氣體的壓力(和情性氣體的壓力) 與發(fā)射光量之間的關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施方式
在本說明書中，這里使用的"準(zhǔn)分子燈"是指作用為發(fā)出高功率的準(zhǔn)分子光的放電燈。關(guān)于該術(shù)語，不必以統(tǒng)一的形式稱呼，有時(shí)，M出高功率準(zhǔn)分子光的觀點(diǎn)將其稱為"高功率光束發(fā)生器"，從"電介質(zhì)壁壘"的觀點(diǎn) 將其稱為"電介質(zhì)壁壘放電燈"，或者從在放電室內(nèi)部不設(shè)置電極的無電極狀態(tài)以及通過對放電室中設(shè)置的內(nèi)部電極和外部電極施加高頻電壓來發(fā) 出準(zhǔn)分子光的觀點(diǎn)，將其稱為"無電極場放電準(zhǔn)分子燈"。本說明書將其統(tǒng) 一稱為"準(zhǔn)分子燈"。首先，說明本發(fā)明的第一準(zhǔn)分子燈。第 一準(zhǔn)分子燈是至少具有在光射出側(cè)設(shè)置的光發(fā)射窗以及彼此相對的多個(gè)準(zhǔn)分子放電電極的準(zhǔn)分子燈，其具有如下結(jié)構(gòu)所述相對的電極之 間形成的放電空間中的準(zhǔn)分子放電氣體產(chǎn)生放電以發(fā)出準(zhǔn)分子光。該準(zhǔn)分 子燈具有如下特征上述準(zhǔn)分子放電電極是平板電極，設(shè)置多個(gè)所述放電 空間，每一個(gè)所iL故電空間在平板電極之間，以及與所逸故電空間的放電 通道平行地設(shè)置上述ifeJL射窗。下文中，參考

本發(fā)明的第一準(zhǔn)分子燈。在本發(fā)明中，第一準(zhǔn)分子燈一般包括圖1和2所示的實(shí)施例(下文中 稱為實(shí)施例1和實(shí)施例2)。圖l是用于說明本發(fā)明的第一準(zhǔn)分子燈的實(shí)施例l的準(zhǔn)分子燈的示意 性截面圖。在圖l中，準(zhǔn)分子燈l包括具有設(shè)置在光射出側(cè)的M射窗3 和彼此相對的多個(gè)準(zhǔn)分子放電電極2的室4。像在兩個(gè)電極2、 2之間一 個(gè)放電空間一樣交替地用上述多個(gè)相對的電極形成放電空間5，當(dāng)從高頻 電源6施加電壓時(shí)，存在于放電空間5中的準(zhǔn)分子放電氣體產(chǎn)生放電以發(fā) 出準(zhǔn)分子光。不具體地限制it^射窗3的形式?？梢允褂弥鞅砻婢哂衅孕?、方形等 形狀的iUL射窗，由于容易得到主表面具有圃形形狀的M射窗，因此優(yōu) 選這種M射窗。不具體地限制iUL射窗3的材料，只要其使通itit電發(fā) 出的準(zhǔn)分子光透過即可。當(dāng)考慮成本和強(qiáng)度時(shí)，優(yōu)選合成石英玻璃、氣化 鎂晶體、氟化鈣晶體等。按照需要根據(jù)放電電極2的數(shù)量等確定光發(fā)射窗 3的尺寸。當(dāng)光發(fā)射窗3具有圓形形狀時(shí)，i^L射窗3優(yōu)選具有大約5 40cm的直徑，并且優(yōu)選具有大約5 ~ 20mm的厚度。
室4具有保證在其中充M電氣體的氣密結(jié)構(gòu)的形狀，室4可以具有 圃柱體、立方體、長方體等各種形狀。由于考慮到容易獲得，M射窗3 優(yōu)選具有圓形形狀，因此室4優(yōu)選具有圓柱體形狀。當(dāng)室4具有圃柱體形 狀時(shí)，其優(yōu)選具有大約10~50cm的直徑和大約10 ~30cm的高度所表示 的尺寸。室4的材料優(yōu)選為容易散熱并且不容易產(chǎn)生雜質(zhì)氣體的材料，例 如包括不銹鋼、鋁等。優(yōu)選地，在M射窗3和室4之間的連接部分沒置密封墊(gasket)、 O形環(huán)等，以保證氣密性。圖2是用于說明本發(fā)明的第一準(zhǔn)分子燈的實(shí)施例2的準(zhǔn)分子燈的示意 性截面圖。圖2中的準(zhǔn)分子燈1也具有設(shè)置在光射出側(cè)的iUMt窗3和彼 此相對的多個(gè)準(zhǔn)分子放電電極2。在上述多個(gè)相對的電極2和2之間形成 放電空間5，當(dāng)從高頻電源6施加電壓時(shí)，存在于上逸故電空間5中的準(zhǔn) 分子放電氣體產(chǎn)生放電以發(fā)出準(zhǔn)分子光。在圖2所示的實(shí)施例2中，U射窗3、由電介質(zhì)材料形成的板8、 頂板15等包圍每一個(gè)放電空間5，從而形成箱，在每一個(gè)放電空間5中 氣密性地充A^t電氣體。因此，在圖2所示的實(shí)施例中，不一定需要圖l 所示的實(shí)施例中示出的室4。此外，作為i^射窗3，可以4吏用除了將窗 的形狀限制為長方形形狀之外的與上述itiL射窗類似的窗。主要根據(jù)實(shí)施例1說明本發(fā)明的第一準(zhǔn)分子燈的實(shí)施例，如果需要, 將對照實(shí)施例2 "i兌明第一準(zhǔn)分子燈的實(shí)施例。在圖l(或圖2)中，在準(zhǔn)分子燈的放電空間5中存在準(zhǔn)分子放電氣體。 準(zhǔn)分子放電氣體包括氯氣、氬氣、氪氣等稀有氣體、汞氣以及上述稀有氣 體或汞氣與氟氣、氯氣、溴氣或碘氣等卣素氣體的混合氣體。根據(jù)放電氣體確定所獲得的準(zhǔn)分子光的中心波長。當(dāng)使用氙氣時(shí)，準(zhǔn) 分子光的中心波長是172nm，當(dāng)使用氳氣時(shí)，中心波長是126nm，當(dāng)使 用氪氣時(shí)，中心波長是146nm，當(dāng)使用氫氣與氯的混合氣體時(shí)，中心波 長是175mn，當(dāng)使用氙氣與氯氣的混合氣體時(shí)，中心波長是308nm，當(dāng) 使用氪氣與氯氣的混合氣體時(shí)，中心波長是222mn,當(dāng)使用汞氣與硤氣 的混合氣體時(shí)，中心波長是443nm，當(dāng)使用汞氣與溴氣的混合氣體時(shí)， 中心波長是503nm，當(dāng)使用汞氣與氯氣的混合氣體時(shí)，中心波長是558nm。室中的準(zhǔn)分子放電氣體的氣壓優(yōu)選為0.5 ~ 3大氣壓，更優(yōu)選為大約1 大氣壓。
本發(fā)明的第 一準(zhǔn)分子燈最具特征之處在于，準(zhǔn)分子放電電極2是平板 電極，在兩個(gè)平板電極之間設(shè)置多個(gè)放電空間5，以及與放電空間的放電 通道平行地設(shè)置itiL射窗3。當(dāng)電極的形狀均為平板狀時(shí)，可以在準(zhǔn)分子 放電電極2、 2之間形成從與光射出側(cè)相對的側(cè)(圖1 (或圖2)中的上側(cè))延 伸到射出側(cè)(圖l(或圖2)中的下側(cè))的寬的放電空間5，可以通過M射窗 3輸出高功率準(zhǔn)分子光，同時(shí)將在任意準(zhǔn)分子放電電極2、 2之間任意位 置處產(chǎn)生的準(zhǔn)分子光累加。圖3示出在實(shí)施例1中的準(zhǔn)分子燈中使用的平板電極的一個(gè)示例。圖 3(a)是在平板電極2的主表面方向看到的平板電極2的垂直截面圖，圖3(b) 是在平板電極2的側(cè)表面方向看到的平板電極2的垂直截面圖。在圖1 和圖3中，圖1所示的電極2和圖3(b)所示的平板電極2的形狀彼此相對 應(yīng)。每一個(gè)平板電極2優(yōu)選具有2 ~ 50cm的長度、2 ~ 50cm的寬度和大 約0.2 ~ 5.0mm的厚度。不具體地限制平板電極2的材料，只要其能夠在電極之間產(chǎn)生準(zhǔn)分子 光即可。當(dāng)考慮到稍后說明的紫外線>^射功能時(shí)，優(yōu)選鋁或者通it^金屬 表面形成鋁膜或電介質(zhì)多層膜而獲得的材料。考慮到電導(dǎo)性和熱導(dǎo)性，在 表面形成鋁膜或者電介質(zhì)多層膜的金屬優(yōu)選是銅、銀、金等。此外，電介 質(zhì)多層膜優(yōu)選是通過交替堆疊氟化鎂層和氟化鋰層而形成的膜。在實(shí)施例2中，可以使用與上述平板電極類似的平板電極。在本發(fā)明的第一準(zhǔn)分子燈中，交替布置具有不同極性的平板電極使其 通過電介質(zhì)材料彼此相對。作為交替布置平板電極2使其通過電介質(zhì)材料 彼jM目對的實(shí)施例，有如下實(shí)施例使每一個(gè)的表面均如圖3所示覆蓋有 電介質(zhì)材料7的平板電極2彼此相對，如圖l所示。在實(shí)施例2中，可以 使用如圖2所示的實(shí)施例，其中，平板電極2與由電介質(zhì)材料形成的板8 的一個(gè)主表面鄰接，該板8的另一個(gè)主表面與放電空間5鄰接，以這種方 式交替布置該平板電極使其彼此相對。此外，在圖1中，使每一個(gè)的表面 覆蓋有電介質(zhì)材料7的平板電極2彼此相對的結(jié)構(gòu)可以用如下結(jié)構(gòu)來代 替該平板電極2與由電介質(zhì)材料形成的板8的一個(gè)主表面鄰接，該板8 的另一個(gè)主表面與放電空間5鄰接，交替布置該平板電極使其彼此相對。 當(dāng)如圖1或2所示布置平板電極時(shí)，可以使用圖中設(shè)置在最左端和最右端 的平板電極之外的平板電極對相鄰的兩個(gè)放電空間5、 5施加電壓，從而 可以減少準(zhǔn)分子燈中平板電極2的總數(shù)，這可以降低成本。
電介質(zhì)材料可以從合成石英玻璃、氟化鈣、氟化鎂等已知材料中選擇。例如，如圖3所示的表面覆蓋有電介質(zhì)材料7的平板電極2可以通過如下方法生成設(shè)置各自由合成石英玻璃形成的兩個(gè)板狀材料，在每一個(gè)板狀材料的一個(gè)表面上沉積鋁，使沉積面在內(nèi)側(cè)將平板電極夾在兩個(gè)板狀 材料之間，用無機(jī)粘合劑將其粘合。圖4示出包括多個(gè)平板電極2和^Mt兩個(gè)平板電極之間一個(gè)放電空間 一樣交替形成的放電空間5的發(fā)光單元，其中，圖4(a)示出從光射出側(cè)所 看到的發(fā)光單元，圖4(b)示出從與光射出側(cè)相對的側(cè)所看到的發(fā)光單元。在實(shí)施例1中，如圖4(a)和4(b)所示，與平板電極2 —起設(shè)置側(cè)板 12和13以形成箱形發(fā)光單元。上述側(cè)板12和13優(yōu)選以陶資、合成石英 玻璃等制作。此外，可以在與光射出側(cè)相對的那一表面(圖4(b)所示的發(fā)光單元的 前表面)設(shè)置板(頂板)，該頂板也優(yōu)選以陶瓷或合成石英玻璃等制作。在實(shí)施例2中，如在圖2中部分地示出的，每一個(gè)放電空間5被頂板 15和側(cè)板以及itiL射窗3和由電介質(zhì)材料形成的板8包圍，將放電氣體 氣密地充入每一個(gè)放電空間內(nèi)。如圖3及困4(b)所示，每一個(gè)平板電極2具有接觸部9，構(gòu)成接觸部 9可以與高頻電源6電連接的結(jié)構(gòu)，如圖4(b)所示。當(dāng)采用上述結(jié)構(gòu)時(shí)， 通it^高頻電源施加電壓，可以佳放電空間5產(chǎn)生準(zhǔn)分子光。此外，如稍后所討論的，在實(shí)施例1中，優(yōu)選圖1及圖3所示的平板 電極2具有紫外線反射功能，或者在每一個(gè)電介質(zhì)材料7的主表面上形成 具有紫外線反射功能的反射鏡。在圖1中，在圖中垂直延伸的兩個(gè)電極2之間的任意位置處產(chǎn)生準(zhǔn)分 子光，為了從圖中的下側(cè)(準(zhǔn)分子光射出側(cè))輸出在圖中的上側(cè)(與準(zhǔn)分子光 射出側(cè)相對的側(cè))所產(chǎn)生的準(zhǔn)分子光，需要4吏在圖中的上側(cè)所產(chǎn)生的準(zhǔn)分 子光向圖中的下側(cè)《J時(shí)。因而，優(yōu)選地，如圖5(a)所示，以具有紫外線及Jlt功能的材料形成平 板電極2，或者如圖5(b)所示，在每一個(gè)電介質(zhì)材料7上形成具有紫外線 反射功能的反射鏡10,以向圖中的下側(cè)輸出在圖中的上側(cè)產(chǎn)生的準(zhǔn)分子 光。在本發(fā)明的第一準(zhǔn)分子燈中，紫外線>^射功能意指至少可反射紫外線
的功能，具有紫外線反射功能的材料可以A^射可見光、紅外線以及紫外 線的材料。反射鏡10的材料包括電介質(zhì)多層膜等。電介質(zhì)多層膜優(yōu)選為通過交替堆疊氟化鎂膜和氟化鋰膜而形成的膜。此外，如圖4(a)和4(b)所示，當(dāng)通過與平板電極2 —起i殳置側(cè)板12 和13而形成箱形發(fā)光單元時(shí)，優(yōu)選在側(cè)板12和13中的每一個(gè)上形成反 射鏡14。如圖4(a)和4(b)所示，可以在內(nèi)表面(放電空間5側(cè)的表面)上形成反 射鏡14,當(dāng)側(cè)板12或13由能夠透過準(zhǔn)分子光的材料形成時(shí)，可以在側(cè) 板12和13中的每一個(gè)的外表面(圖4(a)和4(b)所示的發(fā)光單元的頂面和 底面)上形成反射鏡14?？梢允褂门c上述反射鏡10相同的材料作為^Jtt鏡 14的材料。如圖1及困5所示，優(yōu)選在與準(zhǔn)分子光的射出側(cè)相對的表面上也形成 反射鏡ll。利用^Jlt鏡11，可以向準(zhǔn)分子光的射出側(cè)反射朝向與準(zhǔn)分子 光的射出側(cè)相對的表面的準(zhǔn)分子光。如圖1及圖5所示，可以在頂板15的內(nèi)表面(放電空間5側(cè)的表面) 上形成反射鏡11。當(dāng)頂板由能夠透過準(zhǔn)分子光的材料形成時(shí)，可以在頂 板的外表面(與放電空間5側(cè)相對的表面)上形成反射鏡11。可以使用與上 述反射鏡10相同的材料作為反射鏡11的材料。在實(shí)施例2中，優(yōu)選圖2所示的平板電極2也具有紫外線反射功能。 此夕卜，優(yōu)選在由電介質(zhì)材料形成的板8的主表面上形成具有紫外線反射功 能的反射鏡，此外，優(yōu)選在包圍放電空間5的頂板15和側(cè)板中的每一個(gè) 上形成反射鏡。當(dāng)在板8、頂板15和側(cè)板中的每一個(gè)上形成反射鏡時(shí)， 可以在板8、頂板15和側(cè)板的與放電空間5接觸的表面上形成反射鏡。 當(dāng)板8、頂板15和側(cè)板中的每一個(gè)由能夠透過準(zhǔn)分子光的材料形成時(shí)， 像圖2所示的反射鏡11一樣，可以在頂板15、側(cè)板和板8中的每一個(gè)的 和與放電空間5接觸的表面相對的表面上形成反射鏡。反射鏡的材料可以從上述電介質(zhì)多層膜或鋁膜中選擇。如圖1(或困2)所示，本發(fā)明的第一準(zhǔn)分子燈具有在平板電極2、 2之 間形成的放電空間5，本發(fā)明的第一準(zhǔn)分子燈具有多個(gè)這種放電空間。當(dāng)如上所述使平板電極2彼此相對而形成放電空間5時(shí)，可以形成更 寬的放電空間，并且可以在將在任意兩個(gè)準(zhǔn)分子放電電極2、 2之間的任
意位置處產(chǎn)生的準(zhǔn)分子光累加的同時(shí)，通過iL^射窗3輸出高功率的準(zhǔn)分 子光。此外，當(dāng)設(shè)置多個(gè)這種放電空間5時(shí)，可以使準(zhǔn)分子燈的面積增大。每一個(gè)放電空間的寬度(放電通道長度)優(yōu)選大于Omm但不超過 10mm，更優(yōu)選1 ~ 5mm?？梢钥紤]待處理對象的面積根據(jù)需要確定在平板電極2、 2之間布置 的放電空間5的數(shù)量。如圖l(或圖2)所示，在本發(fā)明的準(zhǔn)分子燈中，與放電空間5的放電 通道平行地設(shè)置M射窗3。當(dāng)采用上述結(jié)構(gòu)時(shí)，可以在將在困的上側(cè)(與 準(zhǔn)分子光的射出側(cè)相對的側(cè))到圖的下側(cè)(準(zhǔn)分子光的射出側(cè))之間的任意 位置處產(chǎn)生的準(zhǔn)分子光累加的同時(shí)，通過M射窗3輸出高功率準(zhǔn)分子 光。按照放電4Hf根據(jù)需要確定從圖l(或圖2)所示的高頻電源6施加的 電壓。通常，使用大約10kHz至20MHz的高頻區(qū)域及數(shù)GHz和微波區(qū) 域中大約0.5kVp-p至20 kVp-p的電壓區(qū)域。下面，說明本發(fā)明的第二準(zhǔn)分子燈。本發(fā)明的第二準(zhǔn)分子燈是如下準(zhǔn)分子燈，其包括發(fā)光單元，其具有 用于發(fā)射準(zhǔn)分子光的放電室；以及燈室，其在內(nèi)部容納所逸St光單元，所 述燈室具有設(shè)置在光射出側(cè)的光輸出窗，其中，在所iUL光單元的所逸故電室中充Aj故電氣體，在所^L光單 元的所^電室的外壁和所述燈室的內(nèi)壁之間充入惰性氣體，所逸故電氣 體和所述惰性氣體各自具有1大氣壓或更大的壓力，將所逸故電氣體和所 述惰性氣體調(diào)整為保證兩個(gè)壓力之間的差的絕對值是0.3大氣壓或更小。下面，參考附困^L明本發(fā)明的第二準(zhǔn)分子燈的實(shí)施例。圖6是用于說明本發(fā)明的第二準(zhǔn)分子燈的結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)分子燈的示意性 截面圖。在圖6中，準(zhǔn)分子燈101包括發(fā)光單元102，其具有用來發(fā)射 準(zhǔn)分子光的放電室106;及燈室104，其在內(nèi)部容納發(fā)光單元102，并在 光射出側(cè)上具有光輸出窗103。構(gòu)成圖6所示的發(fā)光單元102的放電室106由大致長方體形狀的放電 單元125形成，在箱形放電室106內(nèi)，放電空間從圖的這一側(cè)向相對側(cè)延 伸，從而形成箱形形狀。在本發(fā)明的準(zhǔn)分子燈中，不具體地限制構(gòu)成發(fā)光 單元的放電室的形狀，只要放電室具有可在其內(nèi)部充入故電氣體的氣密結(jié)
構(gòu)即可。除了上述長方體形狀以外，還可以采用例如正六面體、圓柱體、 雙重圃柱體等各種形狀。為了得到高功率的準(zhǔn)分子光，可以在放電室內(nèi)部形成多個(gè)放電空間。作為上i2t故電室，如稍后所討論的，優(yōu)選使用并列地交替布置多個(gè)放電單元和平板電極、并在內(nèi)部并列地設(shè)置多個(gè)放電空間的 放電室。形成上逸故電空間的放電室106由電介質(zhì)材料形成，該電^h質(zhì)材料可 以從例如合成石英玻璃、氟化鎂、氟化鈣等已知材料中選擇。圖6所示的光輸出窗103具有圓形的主表面，但是不具體地限制光輸 出窗的形狀。除了主表面具有圃形形狀的光輸出窗以外，還可采用主表面 具有正方形等形狀的各種光輸出窗?？紤]到容易得到，優(yōu)選主表面具有圃 形形狀的光輸出窗。也不具體限制光輸出窗的材料，但是當(dāng)考慮到成本及 強(qiáng)度時(shí)，優(yōu)選合成石英玻璃、氟化鎂晶體、氟化釣晶體等。此外，關(guān)于光 輸出窗的尺寸，當(dāng)光輸出窗具有圓形形狀時(shí)，其直徑優(yōu)選為大約2 ~60cm, 其厚度優(yōu)選為大約2 ~ 50mm。圖6所示的燈室104具有圃柱體形狀，但是不具體限制燈室的形狀， 只要燈室具有可將惰性氣體充入內(nèi)部的氣密結(jié)構(gòu)即可。除了該圃柱體形狀 以外，還可以采用例如正六面體、長方體等各^種形狀。如上所述，因?yàn)楣?輸出窗由于容易獲得而優(yōu)選具有圓形形狀，所以燈室優(yōu)選具有圃柱體形 狀。當(dāng)燈室具有圓柱體形狀時(shí)，燈室優(yōu)選具有直徑大約為10~70cm、高 度大約為10~80cm、側(cè)壁厚度大約為l~10mm的尺寸。不具體限制燈 室的材料，但是優(yōu)選不銹鋼或鋁等容易散熱并且不易產(chǎn)生雜質(zhì)氣體的材 料。優(yōu)i^光輸出窗和燈室之間設(shè)置密封墊、O形環(huán)等，以確保氣密性。在圖6中，在放電室106的主表面上設(shè)置了構(gòu)成發(fā)光單元102的電極 105、 105,電極105、 105與設(shè)置在燈室104外部的高頻電源111電連接。 在圖6中，電極105具有平板形狀。然而，不具體限制電極的形狀，其可 以根據(jù)放電室的形狀而具有各種形狀。當(dāng)電極105具有平板形狀時(shí)，可以采用針對第一準(zhǔn)分子燈的平板電極 所說明的尺寸及材料。在圖6中，在放電室106中充A^L電氣體，在放電室106的外壁和燈 室104的內(nèi)壁之間充入惰性氣體。當(dāng)從高頻電源111在電極105、 105之 間施加電壓時(shí)，被充AJ故電室106內(nèi)的放電氣體產(chǎn)生放電，從而產(chǎn)生準(zhǔn)分 子光。放電氣體包括氙氣、氬氣、氪氣等稀有氣體以及上述稀有氣體和氯的 混合氣體。惰性氣體除了包括氮?dú)庖酝?，還包括氦氣、氖氣、氬氣、氣氣、 氙氣等稀有氣體。當(dāng)使用上述稀有氣體作為惰性氣體時(shí)，由于這些氣體開 始放電的電離電勢低，因此這些氣體有時(shí)在放電室外部放電。因此，優(yōu)選 預(yù)先在燈室中將到電極的配線充分地絕緣。根據(jù)放電氣體確定所要得到的準(zhǔn)分子光的中心波長。例如，當(dāng)使用氙氣時(shí)，準(zhǔn)分子光的中心波長是172nm，當(dāng)使用氬氣時(shí)，中心波長是126nm， 當(dāng)使用氪氣時(shí)，中心波長是146nm，當(dāng)使用氬氣和氯氣的混合氣體時(shí)， 中心波長是175nm，當(dāng)使用氙氣和氯氣的混合氣體時(shí)，中心波長是308nm， 當(dāng)使用氪氣和氯氣的混合氣體時(shí)，中心波長是222nm。本發(fā)明的第二準(zhǔn)分子燈最具特征之處在于，上逸故電氣體的壓力和上 述惰性氣體的壓力二者均為1大氣壓或更大，且將這兩個(gè)壓力調(diào)整為保證 這兩個(gè)壓力之間的差的絕對值是(U大氣壓或更小。即，作為本發(fā)明者所 進(jìn)行的認(rèn)真研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)當(dāng)將放電氣體的壓力設(shè)為1大氣壓或更大， 并將位于放電室周圍的惰性氣體的壓力調(diào)整成與放電氣體的壓力大致相 等時(shí)，可以使準(zhǔn)分子光的發(fā)射強(qiáng)度增大，而放電室不會產(chǎn)生龜裂或破損， 根據(jù)上iOL現(xiàn)相應(yīng)地完成了本發(fā)明。隨著放電氣體的壓力的增大，準(zhǔn)分子光的發(fā)射強(qiáng)度增大。因此，放電 氣體及惰性氣體的壓力優(yōu)選為1.5大氣壓或更大，更優(yōu)選為2大氣壓或更 大。然而，當(dāng)放電氣體及惰性氣體的壓力太高時(shí)，需要增;Ut電室和燈室 中的每一個(gè)的厚度，因此放電氣體及惰性氣體的壓力優(yōu)選為10大氣壓或 更小。此外，優(yōu)選將放電氣體的壓力和惰性氣體的壓力之間的差的絕對值 調(diào)整為0.1大氣壓或更小，更優(yōu)選調(diào)整為0.05大氣壓。根據(jù)放電條件按照需要確定要從高頻電源lll施加的電壓。通常，使 用大約10kHz至20MHz的高頻區(qū)域及數(shù)GHz和微波區(qū)域中大約 0.5kVp-p至20 kVp-p的電壓區(qū)域。下面，參考圖7說明調(diào)整上逸故電氣體的壓力及上述惰性氣體的壓力 的方法。在圖7中，用于從燈室104外部將放電氣體引AJ故電室106的放電空 間的放電氣體流通路107連接到氣體閥108，氣體閥108是用于將放電氣 體密封在放電室106中的密封裝置。此外，用于從燈室104外部將惰性氣
體引入燈室的惰性氣體流通路109連接到氣體閥110,氣體閥110是用于 將惰性氣體密封在燈室中的密封裝置。在圖7中，使得能夠通過氣體閥108和氣體閥110供應(yīng)和排沈故電氣 體和惰性氣體的供/排氣設(shè)備112連接到準(zhǔn)分子燈101。當(dāng)將放電氣體及惰性氣體供給放電室106及燈室104時(shí)，首先對放電 室106及燈室104進(jìn)行抽空。在上述氣體閥108和氣體閥110處于打開狀 態(tài)的同時(shí)，使用真空泵113進(jìn)行真空排氣來進(jìn)行該抽空。在這種情況下， 為了防止放電室102爆裂，優(yōu)選地，在打開、關(guān)閉排氣壓力控制閥115、 115的同時(shí)，4吏用壓差計(jì)114檢查放電室內(nèi)的氣體壓力Pl和燈室內(nèi)的氣 體壓力P2之間的壓差，以保證上述壓差盡可能小。抽空之后，關(guān)閉排氣壓力控制閥115、 115，打開供氣壓力控制閥116、 116，以l故電氣體氣缸117及惰性氣體氣釭118供給放電氣體及惰性氣 體。在這種情況下，在打開、關(guān)閉供氣壓力控制閥116、 116的同時(shí)，檢 查壓力計(jì)119、 119及壓差計(jì)114，以保證放電氣體和惰性氣體中每一個(gè) 的壓力是l大氣壓或更大的預(yù)定壓力，以及這兩個(gè)壓力之間的差的絕對值 是0.3大氣壓或更小。上述供/排氣設(shè)備112優(yōu)選具有作為緩沖器的罐120、 120.此夕卜，作為用于調(diào)整放電氣體的壓力和惰性氣體的壓力之間的差的裝 置，如圖7所示可以設(shè)置容積調(diào)整裝置121。在圖7中，將容積調(diào)整裝置 121設(shè)置在燈室104內(nèi)從放電氣體流通路107分支的氣體流通路的末端。 當(dāng)在放電室內(nèi)的氣體壓力Pl和燈室內(nèi)的氣體壓力P2之間產(chǎn)生壓差時(shí)， 使上述容積調(diào)整裝置121膨脹或收縮，從而減小放電氣體的壓力和惰性氣 體的壓力之間的差。此外，如圖8所示，可以將容積調(diào)整裝置121設(shè)置在 燈室104外部。在這種情況下，將具有致動器122的容積調(diào)整裝置121設(shè) 置在M電氣體流通路107分支的氣體流通路的末端，將具有致動器122 的容積調(diào)整裝置121設(shè)置在從惰性氣體流通路109分支的氣體流通路的末 端。在放電氣體流通路107及惰性氣體流通路109中設(shè)置壓力計(jì)119，使 容積調(diào)整裝置121膨脹或收縮，從而減小這兩個(gè)壓力計(jì)所示的壓差。該容 積調(diào)整裝置121包括伸縮囊(bdlow)、活塞、膈膜等。在將放電氣體的壓力和惰性氣體的壓力調(diào)整為預(yù)定值后，關(guān)閉氣體閥 108和氣體閥110，從而可以將這些氣體密封在準(zhǔn)分子燈IOI中，然后， 將準(zhǔn)分子燈101v^供氣i殳備112分離，在圖6或圖9所示的狀態(tài)下準(zhǔn)分子 燈101可供各種用途使用?？梢栽诜忾]放電氣體流通路107和惰性氣體流 通路109后去除準(zhǔn)分子燈101的氣體閥108和氣體閥110，然而優(yōu)選不去 除氣體閥108和氣體閥110,以供再次引AJ故電氣體和惰性氣體的情況使 用。當(dāng)在引A^t電氣體和惰性氣體并封閉其通路時(shí)使用容積調(diào)整裝置121 時(shí)，優(yōu)選地，準(zhǔn)分子燈101在封閉這些氣體的通路后具有容積調(diào)整裝置 121 。這是因?yàn)樵诜忾]放電氣體和惰性氣體的通i^后這些氣體的壓力變 化時(shí)，可利用容積調(diào)整裝置121容易地調(diào)整壓差。因此，可以預(yù)先設(shè)置容 積調(diào)整裝置，用來在封閉放電氣體和惰性氣體的通路后調(diào)整壓差。下面，說明發(fā)光單元的優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明的第二準(zhǔn)分子燈優(yōu)選具有如下結(jié)構(gòu)上i^L光單元具有由并列 布置的多個(gè)放電單元構(gòu)成的放電室，用于準(zhǔn)分子放電的多個(gè)平板電極，所述多個(gè)平板電極彼此相對，并與 所述放電單元的主表面相接觸，所M電室具有與所逸故電室的放電通道平行地設(shè)置的;^射窗，以及充入所逸故電室的所逸故電氣體產(chǎn)生放電，從而發(fā)射準(zhǔn)分子光. 圖10示出上述準(zhǔn)分子燈的一個(gè)實(shí)施例。發(fā)光單元102具有放電室106,其由并列布置的多個(gè)放電單元125 構(gòu)成；以及多個(gè)準(zhǔn)分子放電平板電極105，其被布置為彼此相對并與多個(gè) 放電單元125的主表面接觸。以上述方式，在彼此相對的電極105、 105之間布置內(nèi)部具有中空部 分的箱形放電單元125,交替布置彼jM目對的多個(gè)電極105和多個(gè)放電單 元125。在放電室106中，形成多個(gè)近似箱形的放電空間。在電極105、 105之間形成放電通道(圖10中從左向右延伸)，與放電通道平行地設(shè)置光 發(fā)射窗123。當(dāng)從高頻電源111經(jīng)由電極105施加電壓時(shí)，充入上逸故電 空間的放電氣體產(chǎn)生放電，從而發(fā)射準(zhǔn)分子光。在上述實(shí)施例中，各自以平板形狀形成電極，從而可以在從與;5tSt射 窗123相對的側(cè)(圖10的上側(cè))延伸到:fe^射窗123(圖10的下側(cè))的電極 105、 105之間形成寬的放電空間，使得可以在將在電極105、 105間的任 意位置處產(chǎn)生的準(zhǔn)分子光累加的同時(shí)，從M射窗123輸出高功率準(zhǔn)分子 光。在這種情況下，優(yōu)選用具有紫外線反射功能的材料形成平板電極，在 放電單元106的內(nèi)壁或外壁表面形成具有紫外線反射功能的反射鏡，以將
在圖的上側(cè)產(chǎn)生的準(zhǔn)分子光引導(dǎo)到圖的下側(cè)。關(guān)于本發(fā)明的第二準(zhǔn)分子燈所使用的紫外線反射功能意指反射紫外線的能力，具有紫外線反射功能的材料可以;L^射可見光、紅外線以及紫 外線的材料。上述反射鏡的材料包括鋁和電介質(zhì)多層膜。優(yōu)選通過交替堆疊氣化鎂 層和氟化鋰層而獲得的膜作為電介質(zhì)多層膜。在圖io所示的實(shí)施例中，設(shè)置在圖的左端和右端的平板電極以外的 平板電極可以對相鄰的兩個(gè)放電空間施加電壓，從而可以減少準(zhǔn)分子燈中平板電極105的總數(shù)，這可以使成本降低。放電空間的寬度(放電通道長度)優(yōu)選為l~30mm，更優(yōu)選為3~ 10mm。可以考慮待處理對象的面積根據(jù)需要確定像在兩個(gè)平板電極105、 105之間 一個(gè)放電空間 一樣與平板電極交替形成的放電空間的數(shù)量。如圖10所示，當(dāng)流通路M電氣體流通路107向放電空間分支時(shí)， 可以將放電氣體充Aj故電室106的放電空間內(nèi)。另一方面，當(dāng)放電室106 具有貫穿多個(gè)放電空間的放電氣體流通孔124時(shí)，可以將放電氣體充A^ 電室中，而不4級電氣體流通路107向各放電空間分支。示例下文中，參考示例進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不受這些示 例限制。示例lf第一準(zhǔn)分子燈的制造示例)制備15個(gè)由鋁制成的、各自具有圖3所示的形狀的平板電極2，對 每一個(gè)平板電極2進(jìn)行表面拋光，平板電極2具有10cm的長度、10cm 的寬度和0.5 1111的厚度，除了接觸部9以外，平板電極2的整個(gè)表面覆 蓋有合成石英玻璃作為電介質(zhì)材料。用陶瓷板形成如圖5(a)所示的頂板15，將上述用合成石英玻璃覆蓋 整個(gè)表面的鋁制平板電極2布置為以5mm的板間距離彼此相對。此外， 用陶瓷板形成如圖4(a)和4(b)所示的與平板電極2的主表面垂直的側(cè)板 12及13,從而生成具有多個(gè)箱形放電空間5的發(fā)光單元.雖然圖4(a)和 4(b)示出了 5個(gè)平板電極2，但是實(shí)際上使用15個(gè)平板電極2。在頂板15的放電空間5側(cè)的表面上形成如圖l所示的反射鏡ll，反 射鏡ll由電介質(zhì)多層膜構(gòu)成。如圖1所示，將上述發(fā)光單元放置在鋁制的圃柱形室4(直徑25cm，高度15cm)中，平板電極2的接觸部9與高頻 電源6連接。如圖1所示，在上述發(fā)光單元中，將平板電極2布置為保證 其交替地具有不同的極性，并將圖左端和右端的平板電極2接地。設(shè)置直徑14cm、厚度10mm的合成石英玻璃制成的圃形窗作為;^ 射窗3，將其經(jīng)由密封墊安裝到室4，從而生成如圖1所示的準(zhǔn)分子燈。 在室4中充入壓力為0.7大氣壓的氣氣作為準(zhǔn)分子放電氣體，從高頻電源 6施加頻率1.6MHz、電壓4kVp-p的高頻電壓，以產(chǎn)生準(zhǔn)分子光。上述準(zhǔn)分子光具有280mW/cm2的輸出，能夠得到的輸出大約是具有 大致等同的放電空間的準(zhǔn)分子燈的輸出的5倍。示例2(第一準(zhǔn)分子燈的制造示例)如圖5(b)所示，除了在電介質(zhì)材料7的主表面上形成通過交替堆疊氣 化鎂薄層和象化鋰薄層而形成的電介質(zhì)多層膜以外，以與示例l相同的方 式生成準(zhǔn)分子燈，并且以與示例l相同的方式產(chǎn)生準(zhǔn)分子光。上述準(zhǔn)分子光具有310mW/cn^的輸出，像示例l的結(jié)果一樣，能夠 得到的輸出大約是具有大致等同的放電空間的準(zhǔn)分子燈的輸出的5倍。示例3(第二準(zhǔn)分子燈的制造示例)生成如圖6所示的包含具有長方體形放電室106的發(fā)光單元102的準(zhǔn) 分子燈101。首先，為了生成發(fā)光單元102，制備縱向長度為150mm、橫向長度 為100mm、寬度為7mm的箱形放電單元125,將其用作放電室106。放 電室106具有縱向長度為148mm、橫向長度為98mm、寬度為5mm的空 洞，在放電期間該空洞形成放電通道長度為5mm的放電空間。將長度為 130mm、寬度為80mm、厚度為lmm的平板電極105布置為將平板電極 105放置在放電室106的兩個(gè)主表面上，其中每個(gè)主表面一個(gè)，如圖6所 示，在由不銹鋼制成的燈室104(直徑200mm，高度400mm)中容納具有 如此布置的平板電極105的放電室106，將放電氣體流通路107的端部連 接到在與放電室106的;5t^射側(cè)的相對的側(cè)(圖中的上側(cè))上形成的孔，從 而得到發(fā)光單元102。此外，將2個(gè)平板電極105連接到設(shè)置在燈室104 外部的高頻電源111。上述燈室104具有用于將惰性氣體引入燈室104的惰性氣體流通路 109，還具有直徑100mm、厚度10mm的圃形窗作為光輸出窗103,該圃 形窗經(jīng)由密封墊附著到燈室. 為了將放電氣體及惰性氣體供給放電室106及燈室104，分別經(jīng)由氣首先，在打開上述氣體閥108和氣體閥110的狀態(tài)下用真空泵113 進(jìn)行抽空，從而對放電室106及燈室104進(jìn)行真空排氣。為了防止放電室 106破裂，在通過壓差計(jì)114檢查放電室106內(nèi)氣體壓力Pl和燈室104 內(nèi)氣體壓力P2之間的壓差的同時(shí)，在真空排氣期間打開、關(guān)閉排氣壓力 控制閥115，從而使壓差盡可能小。在真空排氣之后，關(guān)閉排氣壓力控制閥115，然后，打開供氣壓力控 制閥116，以M電氣體氣釭117及惰性氣體氣釭118供給放電氣體(氣氣) 及惰性氣體(氮?dú)?。在這種情況下，在檢查壓力計(jì)119及壓差計(jì)114的同 時(shí)，打開、關(guān)閉供氣壓力控制閥116，從而使氙氣和氮?dú)飧髯跃哂衛(wèi)大氣 壓的壓力，且這兩個(gè)壓力之間的差的絕對值是0.3大氣壓或更小。在上述真空排氣及供氣時(shí)，供/排氣設(shè)備112設(shè)置有罐120，以及作為 調(diào)整放電氣體的壓力和惰性氣體的壓力之間的差的裝置，燈室104內(nèi)部設(shè) 置有伸縮嚢121作為如圖7所示的容積調(diào)整裝置。在將放電氣體的壓力和惰性氣體的壓力調(diào)整成預(yù)定值后，關(guān)閉氣體閥 108和110以密封這些氣體，從供/排氣設(shè)備112分離氣體閥108和110， 從而得到如圖9所示的準(zhǔn)分子燈101。準(zhǔn)分子燈IOI內(nèi)的氣氣壓力及氮?dú)?壓力都是l大氣壓，這兩個(gè)壓力之間的差大約是O。從高頻電源111對準(zhǔn)分子燈101施加頻率1.9MHz、電壓3.5kVp-p 的高頻電壓以產(chǎn)生準(zhǔn)分子光，放電室106沒有發(fā)生龜裂或破損。此外，當(dāng)以與上述過^S同的方式得到放電氣體壓力及惰性氣體壓力 是1.5大氣壓、2.0大氣壓和2.5大氣壓、以;SJE差:^調(diào)整為大約0大氣壓 的準(zhǔn)分子燈IOI，并且使得其產(chǎn)生準(zhǔn)分子光時(shí)，其放電室106沒有發(fā)生龜 裂或破損。圖12示出如上所述改變放電氣體的壓力及惰性氣體的壓力時(shí)發(fā)射光 量的變化。如圖12所示，可以看到通過將放電氣體的壓力及惰性氣體的 壓力均設(shè)置為1大氣壓或更大，可以增大準(zhǔn)分子光的發(fā)射強(qiáng)度。示例4(第二準(zhǔn)分子燈的制造示例)生成圖10所示的具有放電室106的準(zhǔn)分子燈1,其中放電室106具 有在內(nèi)部并列地布置的多個(gè)近:似箱形的放電空間。
首先，為了生成放電室106，用厚度為lmm的合成石英玻璃制成12 個(gè)箱形放電單元125，其縱向長度為150mm，橫向長度為100mm，寬度 為7mm。各放電單元125在內(nèi)部具有縱向長度為148mm、橫向長度為 98mm、寬度為5mm的空洞，在放電期間該空洞各自形成放電通道長度 為5mm的放電空間。并列地排列該12個(gè)放電單元，使得其主表面彼此 相對，從而得到放電室106。將13個(gè)長度為130mm、寬度為80mm、厚 度為lmm的鋁制平板電極105各自布置為與構(gòu)成放電室106的放電單元 的主表面接觸，其中一個(gè)平板電極與一個(gè)主表面接觸。如圖10所示，在由不銹鋼制成的燈室104(直徑200mm、高度400mm) 中容納具有所布置的上述多個(gè)平板電極105的放電室106，將從放電氣體 流通路107分支的流通路與在放電單元的與;5^射窗123相對的側(cè)(圖的 上側(cè))上形成的孔連接，從而得到發(fā)光單元102。此外，如圖10所示，將 各平板電極105與設(shè)置在燈室104外部的高頻電源111連接。上述燈室104具有用于將惰性氣體從外部引入燈室104的惰性氣體流 通路109，具有直徑150mm、厚度18mm的合成石英玻璃制成的圃形窗 作為光輸出窗103,并且將該圃形窗經(jīng)由密封墊附著到燈室。以與示例3相同的方式，在上i^j故電室106和上述燈室104中充Aj^L 電氣體(氙氣)及惰性氣體(氮?dú)?，從而得到氙氣和氮?dú)飧髯跃哂?大M 的壓力、且兩個(gè)壓力之間的壓差被調(diào)整為大約0大氣壓的準(zhǔn)分子燈101。當(dāng)從高頻電源111對上述準(zhǔn)分子燈101施加頻率1.4MHz、電壓 5.5kVp-p的高頻電壓時(shí)，放電室106沒有發(fā)生龜裂或破損，并可得到 500mW/cm2的發(fā)射光。工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明，可以提供增大準(zhǔn)分子光的發(fā)射輸出的準(zhǔn)分子燈，以及增 大準(zhǔn)分子光的發(fā)射強(qiáng)度而不使故電室發(fā)生龜裂和破損的準(zhǔn)分子燈。
權(quán)利要求
1.一種準(zhǔn)分子燈，其至少具有設(shè)置在光射出側(cè)的光發(fā)射窗和多個(gè)彼此相對的準(zhǔn)分子放電電極，并且具有這樣的結(jié)構(gòu)在所述相對的電極之間形成的放電空間中的準(zhǔn)分子放電氣體產(chǎn)生放電，從而發(fā)射準(zhǔn)分子光，所述準(zhǔn)分子放電電極是平板電極，設(shè)置了多個(gè)所述放電空間，每一個(gè)所述放電空間在平板電極之間，與所述放電空間的放電通道平行地設(shè)置所述光發(fā)射窗。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)分子燈，其中，所述平板電極通過一個(gè) 或多個(gè)電介質(zhì)彼jM目對。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的準(zhǔn)分子燈，其中，所述平板電極的表面覆 蓋有電介質(zhì)材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的準(zhǔn)分子燈，其中，所述平板電極與由電介 質(zhì)材料形成的板的主表面鄰接，并且所i^的另一個(gè)主表面與所逸故電空 間鄰接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的準(zhǔn)分子燈，其中，所述準(zhǔn)分子 放電電極具有紫外線反射功能。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2~4中任一項(xiàng)所述的準(zhǔn)分子燈，其中，在所述一個(gè) 或多個(gè)電介質(zhì)的主表面上形成的反射鏡具有紫外線反射功能。
7. —種準(zhǔn)分子燈，其包括發(fā)光單元，其具有用于發(fā)射準(zhǔn)分子光的放電室；以及燈室，其在內(nèi)部容納所^L光單元，并且具有設(shè)置在光射出側(cè)的光輸 出窗，其中，在所iOL光單元的所逸故電室中充Aj故電氣體，在所t良光單 元的所M電室的外壁和所述燈室的內(nèi)壁之間充入惰性氣體，所述放電氣體和所述惰性氣體中的每個(gè)都具有1大氣壓或更大的壓 力，并且被調(diào)整為保證這兩個(gè)壓力之間的差的絕對值是0.3大氣壓或更小。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的準(zhǔn)分子燈，其中，所iOL光單元具有由并 列布置的多個(gè)放電單元構(gòu)成的放電室，用于準(zhǔn)分子放電的多個(gè)平板電極，所述多個(gè)平板電極彼此相對，并與 所述放電單元的主表面相接觸，所i^改電室具有與所逸故電室的放電通道平行地設(shè)置的光發(fā)射窗，以及充入所逸故電室的所逸故電氣體產(chǎn)生放電，從而發(fā)射準(zhǔn)分子光。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的準(zhǔn)分子燈，其中，所述放電室還具有貫穿 所述多個(gè)放電空間的放電氣體流通孔。
10. ^權(quán)利要求7~9中任一項(xiàng)所述的準(zhǔn)分子燈，其中，所述發(fā)光 單元具有用于將放電氣體從所述燈室外部引入所述放電空間的放電氣體 流通路，以及所述燈室具有用于將惰性氣體從所述燈室外部引入所述燈室的惰性 氣體流通路。
全文摘要
可以提供一種增大準(zhǔn)分子光的發(fā)射輸出的準(zhǔn)分子燈。該準(zhǔn)分子燈至少包括布置在光發(fā)射方向的光發(fā)射窗(3)和多個(gè)被布置成彼此相對的準(zhǔn)分子放電電極(2)。在相對的電極之間形成的放電空間(5)中的準(zhǔn)分子放電氣體產(chǎn)生放電，從而發(fā)射準(zhǔn)分子光。準(zhǔn)分子放電電極(2)是平板電極。在平板電極之間布置了多個(gè)放電空間(5)。與所述放電空間(5)的放電路徑平行地布置光發(fā)射窗(3)。
文檔編號H01J65/00GK101164136SQ20068001329
公開日2008年4月16日 申請日期2006年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月22日
發(fā)明者大島啟嘉, 小林紀(jì)雄 申請人:豪雅冠得股份有限公司