專利名稱：短弧型放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及短弧型放電燈，特別是，涉及在半導(dǎo)體或液晶制造的曝光工序中用作光源的短弧型放電燈。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體元件或液晶顯示裝置的制造過(guò)程等中的曝光工序中，被用作光源的短弧型放電燈要求高照度化。這種短弧型放電燈(以下簡(jiǎn)稱為燈)一般使用接通功率大于等于1kW的燈，亮燈時(shí)的溫度和內(nèi)壓相當(dāng)高。作為用于進(jìn)行高照度化的一種方法，具有更多地封入水銀或稀有氣體等、提高紫外區(qū)域的燈發(fā)光效率的方法。在這種短弧型放電燈中，由于由電弧放電引起的高溫等離子體的產(chǎn)生，使得等離子體附近的陰極尖端或陽(yáng)極尖端隨著亮燈時(shí)間的增加而逐漸磨損。此時(shí)，電極成分作為黑化物附著在燈的發(fā)光管內(nèi)面的光照射面上。黑化物由于遮斷放電的光，因而通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的亮燈而使燈的照度比起初始照度下降，縮短燈的壽命。
在用于防止作為短弧型放電燈中的照度下降的一個(gè)因素的黑化的現(xiàn)有技術(shù)中，具有把吸附作為產(chǎn)生黑化的一個(gè)因素的雜質(zhì)的吸氣劑設(shè)置在燈內(nèi)的方法；在除了電極尖端附近以外的表面設(shè)置微粒子狀鎢燒結(jié)層的方法；在陽(yáng)極電極內(nèi)設(shè)置使氣體流動(dòng)的孔的方法；以及抑制陽(yáng)極電極溫度上升的方法等。在為了防止由黑化物質(zhì)引起的燈照度下降，而在電極內(nèi)設(shè)置吸收黑化物的被稱為吸氣劑的物質(zhì)的方法中，具有以下等的問(wèn)題當(dāng)在陽(yáng)極側(cè)設(shè)置吸氣劑時(shí)，由于高溫而剝落，當(dāng)在陰極側(cè)設(shè)置吸氣劑時(shí)，在吸氣劑和電極間產(chǎn)生放電。當(dāng)使吸氣劑離開(kāi)高溫部時(shí)，吸氣劑的雜質(zhì)吸附功能下降。為了解決該問(wèn)題，具有把吸氣劑收容在陰極側(cè)面的凹部?jī)?nèi)的方法。
作為抑制陽(yáng)極溫度來(lái)抑制陽(yáng)極尖端的變形、消耗的方法，設(shè)計(jì)了在除了陽(yáng)極尖端以外的表面設(shè)置由碳化鉭和鎢的混合物構(gòu)成的多孔質(zhì)層等的方法。然而，多數(shù)情況是，碳化鉭在電極尖端附近的高溫區(qū)域內(nèi)由于還原反應(yīng)而分解。因此，可形成多孔質(zhì)層的區(qū)域存在界限。為了解決該問(wèn)題，在除了陽(yáng)極尖端附近以外的表面設(shè)置微粒子狀鎢燒結(jié)層?？墒龟?yáng)極溫度下降來(lái)抑制陽(yáng)極部的蒸發(fā)，使照度下降延遲。
為了抑制陽(yáng)極物質(zhì)的蒸發(fā)，提出了使陽(yáng)極尖端的斷面積增大的方法，為了提高陽(yáng)極的熱傳導(dǎo)性，提出了設(shè)置金屬碳化物(碳化鉭、碳化鋯、碳化鉿)的熱放射層的方法。然而，僅采用該方法，不能使溫度充分下降。即使增加陽(yáng)極的熱放射，也不能把體積大、熱容量大的陽(yáng)極收容在發(fā)光管內(nèi)。為了解決該問(wèn)題，提出了設(shè)置從陽(yáng)極尖端附近延伸到后端側(cè)的貫通孔的方法。由于在設(shè)置于陽(yáng)極內(nèi)的貫通孔內(nèi)產(chǎn)生氣流，抑制陽(yáng)極的溫度上升，因而與沒(méi)有貫通孔的情況相比較，能抑制陽(yáng)極物質(zhì)的蒸發(fā)。結(jié)果，即使燈長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)亮，黑化物也不附著在發(fā)光管上，可提供更長(zhǎng)壽命的燈。
另外，燈內(nèi)部的雜質(zhì)容易在燈的低溫部集中和凝集，這在經(jīng)驗(yàn)上是公知的。然而，有時(shí)黑化物在發(fā)光管上的附著位置分布在燈的發(fā)光管中溫度最高的燈上層部。因此，可推測(cè)為黑化物的附著位置除了燈內(nèi)部的熱條件以外，還依賴于包含有由放電產(chǎn)生的黑化成分的氣體的主氣流路徑和發(fā)光管交叉的位置。由于亮燈中的燈內(nèi)部的放電部附近的氣體與其周圍相比較是高溫高壓的，因而在燈內(nèi)部，氣體的密度差和溫度差大，產(chǎn)生起因于此的氣體對(duì)流?？赏茰y(cè)為由于高溫的等離子體而從電極蒸發(fā)的黑化物質(zhì)與該氣體對(duì)流一起移動(dòng)，并附著在燈內(nèi)壁上。關(guān)于對(duì)電極端面作了倒角的以往的短弧型放電燈，當(dāng)進(jìn)行了放電中的燈泡的氣體對(duì)流仿真時(shí)，得到圖6所示的結(jié)果。據(jù)此推測(cè)為在以往的短弧型放電燈中，產(chǎn)生圖7的箭頭所示的方向性的對(duì)流。
在圖7所示的以往的短弧型放電燈中，燈泡的黑化物附著機(jī)理被認(rèn)為是如下所述的機(jī)理。陽(yáng)極的發(fā)光管端面?zhèn)鹊男螤顝碾姌O中心朝向外側(cè)并向下方側(cè)傾斜。也有成為水平的形狀。當(dāng)燈點(diǎn)亮?xí)r，在陰極電極和陽(yáng)極電極之間產(chǎn)生電弧等離子體，其附近溫度最高。此時(shí)，產(chǎn)生具有從陰極側(cè)向陽(yáng)極側(cè)面上升的路徑的氣流。該氣流成為在陽(yáng)極的發(fā)光管端側(cè)附近，從發(fā)光管上端部向下流動(dòng)的氣流和朝向發(fā)光管方向、沿著發(fā)光管的內(nèi)面行進(jìn)的氣流。該氣流被分成朝向發(fā)光管上端部和發(fā)光管下端部的氣流。此時(shí)，在從陽(yáng)極端面朝向發(fā)光管的氣流與發(fā)光管碰撞的區(qū)域內(nèi)附著有比周圍量多的黑化物。具有通過(guò)使該對(duì)流合適化，控制黑化物的附著位置的方法。以下，列舉黑化防止相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)的若干例。
專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的“短弧水銀燈”是可在半導(dǎo)體晶片的曝光中，長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地進(jìn)行分辨率高的曝光處理的燈。在發(fā)光管內(nèi)，將陽(yáng)極和陰極對(duì)置配置，并封入有水銀和稀有氣體。在除了陽(yáng)極尖端以外的外表面形成有由碳化鉭和鎢的混合物構(gòu)成的多孔質(zhì)層。由于陽(yáng)極的實(shí)際表面積的增大和碳化鉭的高放射率，可抑制亮燈時(shí)的陽(yáng)極溫度上升。并且，防止陽(yáng)極的早期蒸發(fā)，提高燈的壽命。
專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的“短弧放電燈”示出了防止吸氣劑蒸發(fā)來(lái)抑制管球黑化、延長(zhǎng)放電燈壽命的方法。在陰極處設(shè)置細(xì)徑部，將線圈狀發(fā)射極卷繞成覆蓋該細(xì)徑部。把吸氣劑收容在形成于線圈狀發(fā)射極和細(xì)徑部之間的凹部?jī)?nèi)。由于吸氣劑由線圈罩住，在吸氣劑和陽(yáng)極之間不產(chǎn)生放電，因而可在陰極的距電弧發(fā)生點(diǎn)比較近的位置設(shè)置吸氣劑。由于可把吸氣劑設(shè)置在適度的溫度條件下，因而可長(zhǎng)時(shí)間維持防止黑化的吸氣作用。
專利文獻(xiàn)3所公開(kāi)的“短弧型放電燈”是在亮燈時(shí)盡可能地抑制陽(yáng)極溫度的升溫、抑制起因于陽(yáng)極構(gòu)件的提前蒸發(fā)的發(fā)光管的內(nèi)壁黑化、延長(zhǎng)燈的使用壽命的燈。在短弧型放電燈的除了陽(yáng)極尖端附近以外的外表面形成微粒子狀鎢燒結(jié)層。從而，使陽(yáng)極的實(shí)際表面積增加，促進(jìn)從陽(yáng)極的散熱，抑制陽(yáng)極構(gòu)件的提前蒸發(fā)。
專利文獻(xiàn)4所公開(kāi)的“短弧型放電燈”是即使長(zhǎng)時(shí)間使用，也能有效地抑制燈泡的黑化現(xiàn)象、具有長(zhǎng)壽命的燈。如圖8所示，在玻璃制的燈泡內(nèi)，將陽(yáng)極和陰極配置成相互對(duì)置。在陽(yáng)極內(nèi)形成有從其尖端側(cè)向后端側(cè)延伸的貫通孔。以陽(yáng)極位于陰極上方的狀態(tài)來(lái)亮燈。
專利文獻(xiàn)5所公開(kāi)的“高壓放電燈”是可得到長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的光輸出的燈。如圖9所示，在高壓放電燈的內(nèi)部具有一對(duì)電極，進(jìn)行垂直亮燈。在位于上方的電極中具有對(duì)流氣體的限制構(gòu)件。限制構(gòu)件是圓筒形狀或線圈形狀，配置成包圍上方電極側(cè)面，在構(gòu)件和電極之間設(shè)置有間隙。限制構(gòu)件采用鉭、鈮、鋯、鈦材料構(gòu)成，也具有作為吸氣劑的效果。
專利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)平02-256150號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特許第3380615號(hào)公報(bào)(日本特開(kāi)平07-226187號(hào)公報(bào))專利文獻(xiàn)3日本特開(kāi)平09-231946號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4日本特開(kāi)平10-208696號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5日本特開(kāi)平10-283990號(hào)公報(bào)然而，在以往的燈的黑化防止技術(shù)中，具有以下問(wèn)題。在抑制黑化物質(zhì)的方法中，僅使燈點(diǎn)亮中的黑化物的產(chǎn)生絕對(duì)量減少，針對(duì)在放射光的面上附著黑化物的情況卻沒(méi)有改變，不能防止照度下降。在電極內(nèi)設(shè)置吸氣劑、貫通孔、鎢燒結(jié)層或限制板的方法中，加工成本和加工時(shí)間增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述以往問(wèn)題，在使一對(duì)電極處于上下方向進(jìn)行亮燈的短弧型放電燈中，在良好地滿足燈的上升特性和照度特性的同時(shí)，以低成本防止燈的照度下降，從而延長(zhǎng)燈壽命。
為了解決上述課題，在本發(fā)明中，在使一對(duì)電極處于上下方向進(jìn)行亮燈的短弧型放電燈中，在上側(cè)電極的發(fā)光管端側(cè)端面設(shè)置用于使來(lái)自發(fā)光管上端部的放電用氣體流再次循環(huán)到發(fā)光管上端部的凹部，把凹部的斷面形狀設(shè)定成凹字狀、U字狀、レ字狀、V字狀的任意一方。
通過(guò)這樣構(gòu)成，可良好地維持短弧放電燈的上升特性和照度特性，不需要更多的工序和大的成本，即可長(zhǎng)時(shí)間維持初始照度。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中的短弧型放電燈的概念圖。
圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施例中的短弧型放電燈的主氣流的對(duì)流仿真結(jié)果的圖。
圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施例中的短弧型放電燈的對(duì)流方向的示意圖。
圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施例中的短弧型放電燈的發(fā)光管端側(cè)的陽(yáng)極端面形狀的示例的圖。
圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施例中的短弧型放電燈的發(fā)光管端側(cè)的陽(yáng)極端面形狀的示例的圖。
圖6是示出以往的短弧型燈中的主氣流的對(duì)流仿真結(jié)果的圖。
圖7是示出以往的短弧型放電燈中的對(duì)流方向的示意圖。
圖8是在以往的短弧型放電燈的陽(yáng)極內(nèi)設(shè)置了貫通孔的概念圖。
圖9是在以往的短弧型放電燈的陽(yáng)極內(nèi)設(shè)置了對(duì)流限制板的概念圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照?qǐng)D1～圖5對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例本發(fā)明的實(shí)施例是在亮燈時(shí)在成為上側(cè)的電極的發(fā)光管端側(cè)端面設(shè)置了凹字狀、U字狀、レ字狀或V字狀的斷面形狀的凹部的短弧型放電燈。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中的短弧型放電燈的概念圖。圖2是示出短弧型燈的主氣流的對(duì)流仿真結(jié)果的圖。圖3是示出所計(jì)算的短弧型放電燈的對(duì)流方向的示意圖。圖4和圖5是示出短弧型燈的陽(yáng)極后側(cè)端面形狀的示例的圖。
在圖1～圖5中，發(fā)光管1是短弧型放電燈的燈泡。放電空間2是封入有水銀的放電用密閉空間。在發(fā)光管1內(nèi)配置有一對(duì)由鎢等的高熔點(diǎn)金屬構(gòu)成的陽(yáng)極電極3和陽(yáng)極電極4。在位于發(fā)光管1的端側(cè)的陽(yáng)極電極4的端面形成有凹部12，作為用于把從發(fā)光管的上端側(cè)下降的對(duì)流再次引導(dǎo)到發(fā)光管的上端側(cè)、并把從發(fā)光管的下端側(cè)上升的對(duì)流引導(dǎo)到發(fā)光管上端部側(cè)的循環(huán)單元。陰極電極3和陽(yáng)極電極4分別由電極支撐棒5a和電極支撐棒5b支撐。密封玻璃6a、6b(以下有時(shí)統(tǒng)稱為密封玻璃6)是從發(fā)光管1延長(zhǎng)并將該發(fā)光管1進(jìn)行氣密密封的玻璃。密封用玻璃構(gòu)件7a、7b(以下有時(shí)統(tǒng)稱為密封用玻璃構(gòu)件7)是將電極支撐棒5a、5b和密封玻璃6a、6b之間進(jìn)行密封、并保持電極支撐棒5a、5b的玻璃。
密封用玻璃構(gòu)件8a、8b(以下有時(shí)統(tǒng)稱為密封用玻璃構(gòu)件8)是支撐電極支撐棒5a、5b的部位。金屬箔9a、9b(以下有時(shí)統(tǒng)稱為金屬箔9)是配置在密封用玻璃構(gòu)件8a、8b和密封玻璃6a、6b之間、使來(lái)自外部的作為電力供給口的引線11a、11b(以下有時(shí)統(tǒng)稱為引線11)和電極支撐棒5a、5b電連接的導(dǎo)體。管套10a、10b是用于使引線11a、11b和電極支撐棒5a、5b通過(guò)金屬箔9a、9b電連接、并保持短弧型放電燈的導(dǎo)體。引線11a、11b是用于使電流流入短弧型放電燈的導(dǎo)體。使用密封玻璃6a、6b以及密封用玻璃構(gòu)件8a、8b和密封用玻璃構(gòu)件7a、7b將發(fā)光管1進(jìn)行密封。這樣，可在放電空間2與外氣完全隔離的狀態(tài)下，從外部對(duì)燈進(jìn)行通電。
在放電空間2內(nèi)封入有稀有氣體、和從可見(jiàn)區(qū)域到紫外區(qū)域具有高強(qiáng)度的發(fā)光光譜的水銀等。當(dāng)對(duì)各個(gè)極性的引線11施加了直流電流時(shí)，在陽(yáng)極電極4和陰極電極3之間產(chǎn)生電弧放電。在放電空間2中所產(chǎn)生的光透過(guò)光透過(guò)性的發(fā)光管1的發(fā)光管球面部，放射期望的紫外線。由于亮燈時(shí)的內(nèi)壓是幾MPa數(shù)量級(jí)的壓力，因而作為發(fā)光管的材料，多數(shù)情況是使用厚度為3mm左右的硅玻璃。當(dāng)燈安裝在亮燈裝置上時(shí)，固定在燈長(zhǎng)軸方向的管套10的端面上，在燈長(zhǎng)軸垂直于水平面的狀態(tài)下亮燈。特別是，多數(shù)情況是，在陽(yáng)極側(cè)為上側(cè)的狀態(tài)下亮燈。
對(duì)上述構(gòu)成的本發(fā)明的實(shí)施例中的短弧型放電燈的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。首先，參照?qǐng)D1對(duì)控制短弧型放電燈的黑化物的附著位置的方法進(jìn)行說(shuō)明。為了防止燈照度下降，有必要使黑化物的附著位置成為偏離了光放射面的位置。黑化物在發(fā)光管上的附著位置對(duì)氣體的主氣流和發(fā)光管的碰撞位置依賴性強(qiáng)。由于使該碰撞位置偏離光放射面，因而從陽(yáng)極電極的側(cè)面上升而朝向發(fā)光管上端部的氣流不會(huì)被從發(fā)光管上端部下降的氣流阻礙。即，改變發(fā)光管端面?zhèn)鹊年?yáng)極端面形狀，以便產(chǎn)生使從發(fā)光管上端部下降的氣流再次回到發(fā)光管上端部的循環(huán)流。這樣，可使黑化物附著在不妨礙從燈放出光的位置上。這對(duì)于其中任一個(gè)電極比起另一電極位于上側(cè)的亮燈方式也是可行的對(duì)策。
具體地說(shuō)，如圖1所示，把位于發(fā)光管端側(cè)的陽(yáng)極端面的斷面形狀設(shè)定為V字狀。即，把朝向陽(yáng)極尖端方向變深的V字狀的凹部12設(shè)定成沿著陽(yáng)極端面的圓周的槽型。借助凹部12，使從發(fā)光管上端部下降的氣流再次回到發(fā)光管上端部。由于使包含黑化成分的氣流與接近發(fā)光管上端部的位置碰撞，因而防止在光照射所需要的發(fā)光管面區(qū)域內(nèi)發(fā)生黑化。
下面，參照?qǐng)D2對(duì)放電氣體的對(duì)流仿真進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)在燈內(nèi)部產(chǎn)生的對(duì)流分布進(jìn)行仿真，求出發(fā)光管端側(cè)的電極端面形狀與產(chǎn)生黑化物的位置即對(duì)流的主成分和發(fā)光管的碰撞位置的關(guān)系。當(dāng)解析對(duì)象物的形狀或邊界條件變得復(fù)雜時(shí)，由于采用運(yùn)動(dòng)方程式進(jìn)行解析變得困難，因而采用將具有復(fù)雜形狀/性質(zhì)的物體分割成單純的小部分來(lái)求近似的有限元法(Finite Element Method)來(lái)進(jìn)行解析。具體地說(shuō)，使用專用于流體解析的有限元法解析程序ANSYS/FLOTRAN來(lái)進(jìn)行解析。成為解析模型對(duì)象的燈是8kW短弧型放電燈，假定使陽(yáng)極位于上側(cè)來(lái)亮燈的狀態(tài)。
對(duì)沿著圓周設(shè)置了使位于發(fā)光管端側(cè)的陽(yáng)極端面的形狀如圖1所示朝向陽(yáng)極尖端方向變深的V字狀的凹部12的燈，進(jìn)行放電氣體的對(duì)流仿真。在使燈長(zhǎng)軸與水平軸垂直的亮燈條件下，針對(duì)放電空間，作為以垂直中心軸為對(duì)稱軸的二維軸對(duì)稱模型進(jìn)行解析。作為邊界條件，對(duì)產(chǎn)生電弧放電的陽(yáng)極和陰極之間的y軸賦予5000℃。作為熱傳遞系數(shù)，對(duì)發(fā)光管內(nèi)面賦予7.09×10-6〔W/mm2·K〕。關(guān)于壁邊界的自由度約束，將所有線約束在X軸方向。內(nèi)部流體采用以下條件，即根據(jù)物理參數(shù)推算法，輸入所計(jì)算的水銀氣體的物理參數(shù)，物理參數(shù)根據(jù)溫度而變化。
圖2示出燈的主氣流的對(duì)流仿真結(jié)果。與以往燈相比較，從發(fā)光管端部下降的氣流和通過(guò)陽(yáng)極側(cè)面的上升氣流的合流氣流與發(fā)光管內(nèi)面的上側(cè)碰撞。即，合流氣流的碰撞位置大大偏離了光照射所需要的發(fā)光管面區(qū)域。作為該理由，考慮如下。在面對(duì)發(fā)光管端側(cè)的陽(yáng)極端面，沿著圓周設(shè)置了朝向陽(yáng)極尖端方向變深的V字狀的凹部。借助該V字狀的凹部12，產(chǎn)生使從發(fā)光管上端部下降的氣流再次回到發(fā)光管上端部的循環(huán)流。這是因?yàn)?，通過(guò)陽(yáng)極電極側(cè)面的上升氣流在發(fā)光管端部側(cè)的陽(yáng)極端面上不會(huì)被其他氣流阻礙，可朝向發(fā)光管上端。即，在該短弧型放電燈中，產(chǎn)生圖3所示的對(duì)流。由于包含黑化成分的氣流與發(fā)光管碰撞，因而產(chǎn)生燈的黑化，因此黑化物附著在發(fā)光管上的位置通過(guò)改變發(fā)光管側(cè)的電極端面形狀來(lái)改變。
為了確認(rèn)由陽(yáng)極形狀差異引起的黑化物附著狀態(tài)的不同，進(jìn)行了短弧型放電燈的亮燈實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)對(duì)象的燈是在仿真時(shí)成為模型的8kW的燈，如圖1所示，是在發(fā)光管端側(cè)的陽(yáng)極端面呈圓周狀設(shè)置了朝陽(yáng)極尖端方向變深的V字狀的凹部12的燈。作為對(duì)照物，僅準(zhǔn)備了對(duì)陽(yáng)極端面作了倒角的以往的陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的同一規(guī)格的燈。對(duì)在燈的照度分別下降到初始照度的70％之前的壽命作了測(cè)定。結(jié)果，該陽(yáng)極形狀的燈與以往的陽(yáng)極形狀的燈相比，壽命明顯延長(zhǎng)約30％。本發(fā)明的陽(yáng)極形狀的燈的黑化分布與以往燈相比密集在發(fā)光管的更上側(cè)，在光放射所需要的面上，黑化物的附著明顯減少。
發(fā)光管端側(cè)的陽(yáng)極端面的斷面形狀只要是使來(lái)自發(fā)光管上端部的對(duì)流氣體再次循環(huán)到發(fā)光管上端部的形狀即可?？梢允菆D4(a)所示的具有曲面的レ字狀，可以是圖4(b)所示的レ字狀，也可以是圖4(c)所示的U字狀。如圖5(a)所示，可以是V字狀。盡管未作圖示，然而可以是凹字狀。任意一種形狀都是有效的，這通過(guò)仿真和實(shí)際的燈點(diǎn)亮實(shí)驗(yàn)得到證實(shí)。并且，也可以取代把凹部設(shè)定為圓周狀的槽，而如圖5(b)所示，設(shè)置多個(gè)凹孔。當(dāng)然，即使在陰極側(cè)相對(duì)于陽(yáng)極為上側(cè)的情況下，通過(guò)把陰極的發(fā)光管端側(cè)的端面斷面形狀設(shè)定成使來(lái)自發(fā)光管上端部的對(duì)流氣體再次循環(huán)到發(fā)光管上端部的形狀，也能取得相同效果。
如上所述，在本發(fā)明的實(shí)施例中，由于短弧型放電燈構(gòu)成為在亮燈時(shí)在成為上側(cè)的電極的發(fā)光管端側(cè)端面設(shè)置了凹字狀、U字狀、レ字狀或V字狀的斷面形狀的凹部，因而可在良好地滿足上升特性和照度特性的同時(shí)，以低成本長(zhǎng)時(shí)間維持初始照度。
本發(fā)明的短弧型放電燈最適合用作半導(dǎo)體元件或液晶顯示裝置制造的曝光工序中的大于等于1kW的光源。
權(quán)利要求
1.一種短弧型放電燈，該放電燈具有封入有放電用氣體的發(fā)光管，以及配置在前述發(fā)光管內(nèi)的放電空間內(nèi)的一對(duì)電極，并在前述一對(duì)電極處于上下方向的狀態(tài)下亮燈，其特征在于，在前述一對(duì)電極中的上側(cè)電極的發(fā)光管端側(cè)端面，設(shè)置有用于使來(lái)自發(fā)光管上端部的放電用氣體流再次循環(huán)到發(fā)光管上端部的凹部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短弧型放電燈，其特征在于，前述凹部的斷面形狀是凹字狀、U字狀、レ字狀、V字狀的任意一方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短弧型放電燈，其特征在于，前述凹部是沿著前述上側(cè)電極的發(fā)光管端側(cè)端面的圓周所設(shè)置的槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短弧型放電燈，其特征在于，前述凹部是沿著前述上側(cè)電極的發(fā)光管端側(cè)端面的圓周所設(shè)置的多個(gè)凹孔。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種短弧型放電燈，防止在亮燈時(shí)在一對(duì)電極位于上下的短弧型放電燈的光照射面上附著黑化物，不使照度下降。在上側(cè)的陽(yáng)極電極(4)的發(fā)光管端側(cè)端面設(shè)置凹部(12)。凹部(12)的斷面形狀是凹字型、U字型、レ字型或V字型。借助凹部(12)使來(lái)自發(fā)光管(1)的上端部的對(duì)流氣體再次循環(huán)到發(fā)光管(1)的上端部。通過(guò)陽(yáng)極電極(4)的側(cè)面的上升氣流朝向發(fā)光管(1)的上端。下降氣流和上升氣流的合流氣流與發(fā)光管(1)的上端附近的內(nèi)面碰撞。由于包含黑化成分的氣流與大大偏離了光照射所需要的發(fā)光管面區(qū)域的位置碰撞，因而可防止光照射所需要的面的黑化。
文檔編號(hào)H01J61/24GK1941269SQ20061013939
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月27日
發(fā)明者巖間裕一朗, 加瀨征彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Orc制作所