受激准分子灯发光装置制造方法及图纸

一种受激准分子灯发光装置，由以下各部件构成：受激准分子灯，通过利用电介质材料的放电来放射紫外光；供电装置，向受激准分子灯供给规定的电力；温度调整装置，用于加热和冷却受激准分子灯的温度；和控制部，用于检测受激准分子灯的温度，并且维持规定的目标温度，其特征在于，　　　　所述供电装置通过所述控制部自点亮之前把所述受激准分子灯的温度大致恒定地维持在高于常温的温度。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种受激准分子灯发光装置。特别涉及作为光化学反应用的紫外线光源使用的放电灯，通过利用电介质材料的放电形成受激准分子，利用由此受激准分子放射出的光的受激准分子灯发光装置。
技术介绍
与此专利技术相关的技术有，例如特开平2-7353号，其中记载着放射器，也就是受激准分子灯的有关内容。此放射器在放电容器中填充能够形成受激准分子的放电用气体，通过电介质阻挡层放电(又名为臭氧发生器放电或无声放电。参考电学会发行改定新版《放电手册》平成1年6月再版第7次印刷发行第263页)形成受激准分子，输出由此受激准分子放射出的光。此受激准分子灯的放电容器为圆筒形状，放电容器的至少一部分兼作电介质势垒放电(电介质阻挡层放电)的电介质，该电介质中的至少一部分对于由受激准分子放射出的真空紫外光(波长为200nm以下的光)具有透光性。进而，在放电容器的外面设有网状电极，作为一个电极。此受激准分子灯具有以往低压水银放电灯或高压电弧放电灯所没有的种种优点，例如，强烈地放射单一波长的紫外光等。此外，使用受激准分子灯的发光装置还在例如特开2002-168999号等被公开。进而，使受激准分子灯点亮的供电装置在例如特开平10-97898号等被公开。特开平2-7353号[专利文献2]特开2002-168999号[专利文献3]特开平10-97898号图3中示出受激准分子灯的简要结构。受激准分子灯1(以下简称为‘灯’)内有夹住放电等离子空间2，在电极3和电极4之间兼作电介质材料的放电容器5。当要点亮灯1时，由供电装置6向电极3和电极4施加，例如，10kHZ～200kHZ、2kV～10kV的高频交流电压。但是，不同于普通的放电灯，因在电极3、4间有电介质材料，所以电流不会直接从电极流向放电等离子空间，而是作为电介质材料的放电容器5起着电容器的作用。图4为把受激准分子灯表示成模拟负荷的图。放电等离子空间2和电介质材料(石英玻璃)变成串联连接各个电容器，进而，在与放电等离子空间2所对应的电容器变成并联连接着稳压二极管的结构。根据这样的结构，直到稳压二极管导通之前，放电等离子空间2的电容容量起着控制的作用，对这个电容进行充电。而后，当充电达到放电起始电压时，稳压二极管便会导通而有电流流过。此时流过的电流会被两个等效于电介质材料的电容所抑制，所以会被控制为受激准分子灯状态，不让其转换到电弧放电的状态。这样当达到放电起始电压时受激准分子灯便开始点亮，但此放电起始电压大致根据放电等离子空间的压力(P)和放电距离(L)所决定。在此，放电距离(L)和放电空间的体积等在灯点亮过程中不发生变化而基本为一定值并能估算其值，因此可以得知上述放电起始电压受基于放电等离子空间2的温度变化的压力(P)的变动的影响很大。就是说，当放电等离子空间2的温度高时，空间内的分子量也会增多，容器内部压力也会增大，其结果，放电起始电压会变高。在通常的使用当中，放电等离子空间从点亮前的常温状态到点亮时间的过程中伴有温度的上升，所以上述的放电起始电压也随之变化。为此，在以往，对供电装置做了过量设计，以便能应对预想得到的高放电起始电压。进而，受激准分子灯虽由石英玻璃等电介质材料所构成，已知这种电介质材料若存在畸变时紫外线的透射率就会降低。就是说，由于电介质材料存在畸变，会有不能输出所期望的紫外线光通量，或发生局部减少放射光通量等位置上不均衡的问题。
技术实现思路
本专利技术将要解决的问题是，恒定地维持受激准分子灯的放电起始电压、以及实现放射光通量的时间、位置上的均匀化。为解决上述问题，本专利技术的受激准分子灯发光装置包括受激准分子灯，通过利用电介质材料的放电而放射紫外光；供电装置，给此受激准分子灯提供规定的电力；温度调整装置，用于加热和冷却此受激准分子灯的温度；和控制部，用于检测受激准分子灯的温度同时也维持规定的目标温度值，其特征在于，为了使前述受激准分子灯的放电起始电压大致稳定，前述供电装置通过前述控制部从点亮前起将前述受激准分子灯的温度大致恒定地维持在高于常温的目标温度。根据这种结构，受激准分子灯从点亮前就能设定高于常温的目标温度，并且从点亮初期就能用恒定的放电起始电压进行启动。此外，对于稳态点亮阶段，可通过加热装置和冷却装置恒定地维持受激准分子灯的温度，所以以与目标温度所对应的放电起始电压为对象进行电路设计，也就能够防止供电装置的过量设计。在此，维持高于常温的理由为，若放电等离子空间的温度过低，存在于放电等离子空间内的热电子就会丧失其运动功能，结果导致不能进行有效的放电的缘故。此外，也是因为通过对受激准分子灯的加温可以减少构成放电容器的石英玻璃中存在的畸变的缘故。对于此目标温度，受激准分子灯的温度是指发光管外表面的温度，设定在80℃～200℃的范围内，更好在100℃～160℃的范围内。这是由于放电空间的温度作为实际问题有测量上的困难，所以规定以发光管材料例如石英玻璃的外表面温度来代替的缘故。并且，此温度范围考虑了热电子起作用的温度和放电空间内温度上升的程度，也是本专利技术者们经过认真的调查研究后得出的最有现实意义的温度范围。此外，上述目标温度的特征为恒定地维持在±20℃范围内。这是规定的所需控制的温度的允许幅度，也是本专利技术者们认真地进行调查研究后得出的数值范围。此外，控制部的特征为随着受激准分子灯的经时劣化使上述目标温度跟着变化。受激准分子灯通过放电容器(电介质材料的厚度)、电极的腐蚀、封入放电容器中的气体的泄漏等发生经时劣化，以此为依据，可调整设定温度，使放电起始电压不会随着经时劣化而发生变化。附图说明图1为本专利技术所涉及的受激准分子灯发光装置的整体图。图2为本专利技术涉及的受激准分子灯示图。图3为用于对受激准分子灯进行一般说明的图。图4为用于对受激准分子灯进行一般说明的图。图5是表示本专利技术中受激准分子灯发光装置的控制系统的框图。具体实施例方式图1表示本专利技术的受激准分子灯发光装置。照明装置10的内部配有受激准分子灯1。照明装置10由光输出面11和主体机箱12以及金属块13构成。光输出面11可使自受激准分子灯放射出的真空紫外光透过，它由例如合成石英玻璃构成。主体机箱12由例如不锈钢构成，在它一个侧壁上形成气体导入口12a，在另一个侧壁上则形成气体排出口12b。由此气体导入口12a导入氮气等惰性气体，而从排出口12b排出残存的氧气和惰性气体。照明装置10的外部有给受激准分子灯1提供电力的供电装置20，每个受激准分子灯1通过电线等电连接。此外，在照明装置10的内部配备有后述的受激准分子灯的温度调整装置30、受激准分子灯的温度传感器及光传感器等，而在照明装置10的外部配有控制部，用于发送和接收这些温度控制装置和各传感器的信号。再者，供电装置20及控制部40的配置不限于照明装置10的外部，也可以配在照明装置10的内部，并且，供电装置20和控制部40也可以由物理性质相同的物体如一个机箱之类组成。金属块13的内表面形成有沟槽部(凹槽部)14。各沟槽部14的大小可恰好嵌入受激准分子灯1的一半(半圆)或一半以下的部分，与受激准分子灯1相同，伸向垂直于纸面方向而形成。此外，金属块13中自各个受激准分子灯1通过通孔装入光传感器。此光传感器15可检测来自受激准分子灯1的放射光，通孔是例如直径为10mm、长为20mm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种受激准分子灯发光装置，由以下各部件构成受激准分子灯，通过利用电介质材料的放电来放射紫外光；供电装置，向受激准分子灯供给规定的电力；温度调整装置，用于加热和冷却受激准分子灯的温度；和控制部，用于检测受激准分子灯的温度，并且维持规定的目标温度，其特征在于，所述供电装置通过所述控制部自点亮之前把所述受激准分子灯的温度大致恒定地维持在高于常温的温度。2.如权利要求1所述的受激准分子灯发光装置，其特征在于，所述受激准分子灯的温度为发光管外表面的温度，维持在80℃～200℃范围之内。3.如权利要求2所述的受激准分子灯发光装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村雅规，清濑正秀，
申请(专利权)人：优志旺电机株式会社，
类型：发明
国别省市：