专利名称：受激准分子灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及受激准分子灯(excimer lamp)，具体涉及用于防止内管和外管的接合部因紫外线而劣化的受激准分子灯。
背景技术：
受激准分子灯是一种通过电介体阻挡层放电形成受激准分子，并利用从受激准分子放射的光的电介体阻挡层放电灯。从受激准分子灯放射的紫外线可用作光化学反应的紫外线光源。
如图6所示，受激准分子灯采用内管1和外管2同轴配置的双重管构造。内管1的内表面设有一个电极，外管2的外表面设有另一电极。在内管1和外管2之间形成的放电空间6中填充有放电用稀有气体。通过在两电极间施加高频电压，在内管1和外管2之间的放电空间6开始受激准分子放电。从受激准分子放射光。受激准分子灯具有现有低压水银灯或高压弧光灯所没有的特征。例如，可放射中心波长为172nm的短波长紫外光。
然而，在灯的点亮中有时会发生放电用气体泄漏。如果在发生泄漏的状态下继续使点亮灯，则由于灯不久就会不亮，因而缩短灯的寿命。泄漏原因是在内管1和外管2的接合部3发生裂纹。如图7所示，在接合部3最初发生微裂纹7。该微裂纹7扩大而成为裂纹，导致封入气体泄漏。此外，如果裂纹扩大，则会引起灯泡破损。裂纹发生前的时间是在闪烁点亮状态下约600～700小时。
裂纹发生机理如下。在通过使内管1和外管2熔接等进行接合来制造灯时，在接合部3残留有微小加工变形。通过电介体阻挡层放电发生的高能量紫外线切断玻璃的分子结合，并使玻璃劣化。如果变形部分的分子结合被切断，则变形应力集中，使分子结合更容易被切断，不久就会发生裂纹。
在特开平9-97597号公报中提出了一种用于防止接合部固紫外线而劣化的方法。该方法可减少照射到电介体阻挡层放电灯的内管和外管的接合部的紫外线，并可防止接合部发生裂纹。如图8所示，在内管1和外管2的接合部3设有紫外线直射防止部件8。无论是设置氧化钛膜、钡、氧化铈、氧化锌等的金属薄膜，还是在内管1和外管2内设置相皱，或者在接合部和放电空间之间设置玻璃纤维棉，都可作为直射防止部件8。并且，可在接合部3设置排气管尾部，并可在排气管尾部的内面设置金属保护膜。
但是，上述现有直射防止部件存在一个问题是不能充分防止裂纹发生。其理由如下。如图9所示，在放电空间产生的紫外线由于光纤效果而集中在接合部3。为了使光全反射进入到光纤维的内部，使光全反射到双重管灯泡的内管1和外管2的内部，并在接合部3集中。集中后的紫外线使接合部3变脆，并产生微裂纹。现有直射防止部件不能对在玻璃内部传播的紫外线加以防止。并且，现有直射防止部件也不会防止发生的微裂纹扩大。
此外，通过在放电空间内混入放电用气体以外的物质或进行涂敷，会发生以下弊害，例如，由于涂敷材料而产生不纯气体，由于放电用气体的污染等而引起的亮度下降，亮度不匀，由于热膨胀系数不同而引起的灯的破损等。并且，由于形成相皱，使灯泡的强度下降或变形形成的因素增加。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有问题，对因在玻璃内部传播的紫外线而引起的微裂纹的产生进行抑制，同时防止发生的微裂纹扩大，延长受激准分子灯的寿命。
为了解决上述课题，在本发明中，在下述受激准分子灯，即在与内管同轴配置的外管的端部与内管接合并密封而形成的双重管构造的外管和内管之间的空间中填充放电用稀有气体，在有效发光部和接合部之间的外管和内管的管体上设置用于吸收或散射紫外线的遮光部。通过采用这种构成，可对由于光纤效果引起的紫外线向接合部的集中进行抑制，并可防止微裂纹产生。
并且，在受激准分子灯的接合部涂敷有硬化剂，通过采用这种构成，可提高机械强度，并可抑制微裂纹的扩散。
图1是本发明第一实施例的受激准分子灯的剖面图；图2是本发明第一实施例的受激准分子灯的斜视图；图3是本发明第一实施例的受激准分子灯的动作时的剖面图；图4是本发明第二实施例的受激准分子灯的剖面图；图5是本发明第三实施例的受激准分子灯的剖面图；图6是现有受激准分子灯的剖面图；图7是现有受激准分子灯的裂纹产生状态的斜视图；图8是在现有受激准分子灯上增加劣化防止部件的情况下的动作时的剖面图；图9是现有受激准分子灯的动作时的剖面图。
具体实施例方式
以下，将参照图1～图5，对本发明的实施例进行详细说明。
(第一实施例)本发明的第一实施例是在有效发光部和接合部之间的、内管和外管的管体上设置用于吸收或散射紫外线的遮光部的受激准分子灯。
图1是本发明第一实施例的受激准分子灯的剖面图。图1(a)是内管较长类型的受激准分子灯。图1(b)是内管和外管长度相等类型的受激准分子灯。在图1中，内管1是内侧的石英玻璃管。外管2是外侧的石英玻璃管。接合部3是用于使内管和外管接合的部分。由内管和外管形成的空间是放电空间。在放电空间封入有放电用气体。遮光部4是用于遮蔽或散射紫外线的玻璃。图2是设有遮光部的受激准分子灯的斜视图。图3是设有遮光77部的受激准分子灯的动作时的剖面图。
现对上述构成的本发明第一实施例的受激准分子灯的功能进行说明。在由内管1和外管2构成的双重管灯泡的放电容器的两端设有接合部3。该受激准分子灯全长约370mm，内管外径约φ20mm；外管外径约φ30mm。放电空间长度约300mm。如图1所示，在有效发光部和接合部3之间插入用于遮蔽紫外线的遮光部4。遮光部4是用于使吸收和散射紫外线的遮光材料分散的不透明石英玻璃或维科尔高硼硅酸耐热玻璃或不含臭氧的玻璃等。遮光部4的长度约20mm。
现对遮光部4的插入方法进行说明。利用用于使吸收或散射紫外线的遮光材料分散的不透明石英玻璃，制作与内管1相同直径的管。将该管切成约20mm长。在有效发光面的两端切割内管1。在切割内管1的部分熔接遮光部4。因此，遮光部4从有效发光部端面插入约20mm长。在外管2也同样熔接遮光部4。外观如图2所示。遮光部4的插入位置和长度可根据受激准分子灯的形状和尺寸来选择合适值。
如图3所示，反射到内管1或外管2的内部的紫外线由遮光部4遮蔽，不会到达接合部3。因此，在接合部3，由于紫外线不会切断玻璃的分子结合，玻璃不会劣化。因而不会产生微裂纹。
如上所述，在本发明的第一实施例中，由于在受激准分子灯的有效发光部和接合部之间的外管和内管的管体设有用于吸收或分散紫外线的遮光部，因而可对由于光纤效果而引起的紫外线向接合部的集中进行抑制，并可防止裂纹发生。
(第二实施例)本发明的第二实施例是一种在内管和外管的接合部涂敷有硬化剂的受激准分子灯。
图4是本发明第二实施例的受激准分子灯的剖面图。图4(a)是内管较长类型的受激准分子灯。图4(b)是内管和外管长度相等类型的受激准分子灯。在图4中，内管1是内侧的玻璃管。外管2是外侧的玻璃管，接合部3是用于使内管和外管接合的部分。硬化剂5是粘合剂等硬化剂。
现对上述构成的本发明第二实施例的受激准分子灯的功能进行说明。如图4所示，在双重管灯泡的有效发光部以外的外面涂敷粘合材料等硬化剂5。涂敷部分是从接合部3开始向有效发光部侧到约20mm的位置。硬化剂5是环氧树脂或硅硬化性橡胶等。硬化剂5由于可提高玻璃的机械强度，因而只要是不会因紫外线而劣化的材料都可使用。硬化剂5的涂敷位置可根据受激准分子灯的形状或尺寸而选择合适值。
通过在接合部3涂敷硬化剂5，可利用硬化剂5来分散结合部3的变形应力。因此，即使在接合部3产生微裂纹，也可防止微裂纹的扩大。
如上所述，在本发明的第二实施例中，由于在受激准分子灯的接合部涂敷有硬化剂，因而可提高接合部的机械强度，并可抑制微裂纹的扩散。
(第三实施例)本发明的第三实施例是一种在有效发光部和接合部之间的外管和内管的管体设有用于吸收或分散紫外线的遮光部，并在接合部上涂敷有硬化剂的受激准分子灯。
图5是本发明第三实施例的受激准分子灯的剖面图。图5(a)是内管较长类型的受激准分子灯。图5(b)是内管和外管长度相等类型的受激准分子灯。在图5中，内管1是内侧的玻璃管。外管2是外侧的玻璃管。接合部3是用于使内管和外管接合的部分。遮光部4是用于遮蔽紫外线的玻璃。硬化剂5是粘合剂等硬化齐。
现对上述构成的本发明第三实施例的受激准分子灯的功能进行说明。如图5所示，在有效发光部和接合部3之间插入用于遮蔽紫外线的遮光部4。这点与第一实施例相同。在插入遮光部斗的灯泡外面涂敷粘合材料等硬化剂5。这点与第二实施例相同。
与第一实施例相同，反射到内管二或外管2的内部的紫外线由遮光部4遮蔽，不会到达接合部3。因此，在接合部3，紫外线不会切断玻璃的分子结合，由于玻璃不会劣化，因而不会产生微裂纹。
与第二实施例相同，通过在接合部3涂敷硬化剂5，可利用硬化剂5来分散接合部3的更形应力。因此，即使在接合部3发生微裂纹，也可防止微裂纹的扩大。
如上所述，在本发明的第二实施例中，由于在受激准分子灯的有效发光部和接合部之间的外管和内管的管体设有用于使吸收紫外线的遮光材料分散的区域，并且在接合部涂敷有硬化剂，因而可抑制微裂纹的产生和扩大，可延长受激准分子灯的寿命。
从以上说明中可见，在本发明中，在下述受激准分子灯，即在与内管同轴配置的外管的端部与内管接合并密封而形成的双重管构造的外管和内管之间的空间中填充放电用稀有气体，由于在有效发光部和接合部之间的外管和内管的管体设有用于使吸收紫外线的退光材料分散的区域，因而可获得以下效果；即可对由于光纤效果而引起的紫外线向接合部的集中进行抑制；并可防止裂纹发生。
并且，由于在受激准分子灯的接合部涂敷有硬化剂，因而可获得以下效果，即可提高机械强度，并可抑制在双重管灯泡内产生的微裂纹的扩散。
并且，由于在受激准分子灯的有效发光部和接合部之间的外管和内管的管体设有用于使吸收紫外线的遮光材料分散的区域，并且在接合部涂敷有硬化剂，因而可获得以下效果，即可抑制微裂纹的产生和扩大，并可延长受激准分子灯的寿命。
权利要求
1.一种受激准分子灯，在将与内管同轴配置的外管的端部用熔接于上述内管上的接合部密封而形成的双重管构造的上述外管和上述内管之间的空间中填充放电用稀有气体，其特征在于，在包含上述接合部的周边涂敷硬化剂。
全文摘要
本发明提供一种受激准分子灯，可防止受激准分子灯的双重管灯泡接合部由于紫外线而变脆。在受激准分子灯的有效发光部和接合部3之间的内管1和外管2的管体设有用于阻止紫外线的遮光部4。遮光部4是用于使吸收或散射紫外线的遮光村料分散的不透明石英玻璃或维科尔高硼硅酸耐热玻璃。本发明可对由于光纤效果而引起的紫外线向接合部3的集中进行抑制，并可防止在接合部3产生微裂纹。并且，在双重管灯泡的有效发光部以外的外表面上涂敷粘合材料等硬化剂5，从而可提高机械强度，并可抑制微裂纹的扩散。
文档编号H01J5/08GK1828822SQ20061006481
公开日2006年9月6日 申请日期2002年12月6日 优先权日2002年12月6日
发明者见代修一, 石桥纪雄, 藤森昭芳 申请人:株式会社Orc制作所