专利名称：：准分子灯的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种准分子灯，用于对被处理体实施通过照射紫外线来进行的清洁处理、灰化处理、成膜处理等表面处理。
背景技术：
：近年来如下技术得到开发和实用在液晶显示装置的玻璃基板、半导体晶片等被处理体上照射波长200nm以下的紫外线即真空紫外光，通过真空紫外光及由此生成的臭氧的作用处理被处理体，该技术例如包括除去附着于被处理体表面的有机污染物质的清洁处理技术或在被处理体表面上形成氧化膜的氧化膜形成处理技术。作为照射真空紫外光的装置，例如使用具备如下准分子灯的装置在电介质构成的放电容器内封入放电用气体，经由放电容器施加交流高电压来产生准分子放电，放射真空紫外光即准分子光。在这种准分子灯中，为了有效地放射更高强度的紫外线，进行了很多尝试。具体地说，开发了如下的技术在准分子灯的放电容器内表面形成紫外线反射层，紫外线反射层通过层叠透射紫外线的微小粒子而形成，例如仅层叠二氧化硅，或层叠二氧化硅与其它的微小粒子例如氧化铝、氟化镁、氟化钙、氟化锂、氧化镁等(参照专利文献1)。在这种构成的准分子灯中，在放电容器内所产生的紫外线中不朝光射出部直接放射的紫外线射入至紫外线反射层，在构成紫外线反射层的多个微小粒子的表面反复进行折射、反射而扩散反射，从而从光射出部放射。由此，可有效地放射紫外线。在放射紫外线的灯中，作为构成放电容器的材料，例如广泛地使用二氧化硅玻璃。因此，作为构成紫外线反射层的微小粒子，为了使与构成放电容器的二氧化硅玻璃的热胀系数之差减小或很小而提高紫外线反射层在二氧化硅玻璃上的附着性，优选含有与放电容器相同材质的二氧化硅粒子。表面处理的被处理物多为例如液晶面板的玻璃基板的平坦形状。所以，在光射出部由与被处理物相同的平坦形状的放电容器构成的准分子灯中，通过减少光射出部与被处理物的间隙，可抑制氧吸收紫外线，因而可有效地进行表面处理。作为由这种形状的放电容器构成的准分子灯，例如在专利文献2中公开了由方型的放电容器构成的准分子灯。作为光出射出部由平坦的放电容器构成的准分子灯，有如图10所示的构造。准分子灯IO通过由二氧化硅玻璃构成的扁平方型放电容器20构成，该放电容器20由上壁板21、下壁板22、侧壁板23及端壁板24连接而成，在内部封入有放电用气体。此外，在上壁板21外表面具备高电压供应电极11，在下壁板22的外表面具备接地电极12，这些电极ll、12彼此相对地配置，在放电空间S产生的准分子光通过兼作光射出部的下壁板22射出至外部。专利文献l:日本特开2007-335350号公报专利文献2:日本特开2004-113984号公报然而，在具备由含有二氧化硅粒子的微小粒子构成的紫外线反射层的准分子灯中，若长时间点灯，则照度维持率随时间的经过而逐渐降低。所以，例如在进行清洁处理等表面处理时，希望以恒定照度进行处理时，产生准分子灯的处理能力随着点灯时间而变化的问题
发明内容本发明是鉴于上述情况而作出，其目的在于提供一种准分子灯，具备由含有二氧化硅粒子的微小粒子构成的紫外线反射层，即使长时间点灯，也能够抑制照度下降的程度，能够有效地射出真空紫外光。本申请第1发明的准分子灯，包括具有放电空间的、由二氧化硅玻璃构成的放电容器，以夹着形成该放电容器的二氧化硅玻璃的状态设有一对电极，并且在放电空间内封入有放电用气体，在上述放电容器的内表面的一部分形成有紫外线反射层，所述准分子灯的特征为上述紫外线反射层包括形成于与一方电极对应的区域的至少一部分上的堆积体A;及形成于与电极对应的区域以外的至少一部分上的堆积体B，上述堆积体A由含有OH基的二氧化硅粒子和融点比二氧化硅高的微小粒子构成，上述堆积体B由包含含有OH基的二氧化硅粒子的微小粒子构成，构成上述紫外线反射层的二氧化硅粒子中的OH基浓度是10wtppm以上。此外，本申请第2发明的特征在于，在本申请第l发明中，在将上述堆积体A的设置面积设为a(cm2)，将上述堆积体B的设置面积设为b(cm2),将堆积体B的比表面积设为c(cm2/g)，将放电容器的内表面积设为d(cm、时，彼此的关系满足b》-5.0xl(T7ac+0.35a、且b>0.02d。通过在紫外线反射层中混入融点比二氧化硅高的微小粒子，防止彼此邻接的微小粒子彼此间结合而引起晶界消失，可抑制紫外线反射层的反射率下降。尤其是，形成于与电极对应的区域上的堆积体A容易受到等离子体的热，因而需要混入融点比二氧化硅高的微小粒子来抑制紫外线反射层的反射率下降。此外，通过在构成紫外线反射层的二氧化硅粒子中含有OH基，能够抑制在紫外线反射层所含的二氧化硅粒子中生成内部缺陷，防止紫外线反射层吸收紫外区域波长的光而维持紫外线反射层的反射率，抑制准分子灯的照度下降程度，有效地射出真空紫外光。尤其是，通过使构成紫外线反射层的二氧化硅粒子中的OH基浓度为10wtppm以上，能够使反射维持率及照度维持率均保持较高的值，具有长时间点灯时维持照度的优异效果。形成于与设有电极的位置对应的放电容器内表面上的紫外线反射层含有OH基时，暴露于放电等离子体中而放出以水为主要成分的杂质气体。若水为主要成分的杂质气体与放电用气体结合，则等离子体发光的照度会降低。然而，通过在与未设有电极的位置对应的放电容器内表面的一部分上也形成紫外线反射层，吸附该紫外线反射层所放出的水，同时吸收水在等离子体中分解而产生的氧，能够抑制准分子光的照度下降。因此，即使在长时间点亮准分子灯时，也能够抑制照度下降的程度，有效地射出真空紫外光。考虑堆积体B的比表面积，在将堆积体A的设置面积设为a(cm2)，将堆积体B的设置面积设为b(cm2)，将堆积体B的比表面积设为c(cm2/g)，将放电容器的内表面积设为d(cm勺时，彼此的关系满足b》-5.0xl(r7ac+0.35a、且b>0.02d从而从堆积体A所放出的杂质气体的量不会超过堆积体B可吸附的杂质气体的量，能够在放电空间不残留杂质气体。因此，能够抑制杂质气体所含的氧原子与放电用气体结合而引起准分子光的照度下降，即使长时间点灯准分子灯，也能够抑制照度下降，有效地射出真空紫外光。图l是表示本发明的准分子灯的一例的大致构成的说明用剖视图，图l(a)是表示沿着放电容器的长度方向的断面的剖视图，图l(b)是图1(a)中的A-A'线剖视图。图2表示准分子灯的实验结果。图3表示准分子灯的实验结果。图4是用于说明实施例的准分子灯的照度测定方法的剖视图。图5表示准分子灯的实验结果。图6表示准分子灯的实验结果。图7表示准分子灯的实验结果。图8表示准分子灯的实验结果。图9表示准分子灯的实验结果。图IO是表示现有的准分子灯的大致构成的说明用透视图。具体实施例方式图1是表示本发明的准分子灯10的一例的构成概略的说明用剖视图。图l(a)是表示沿着放电容器20的长度方向的断面的剖视图，图l(b)是表示图l(a)的A-A'线的剖视图。该准分子灯10具备两端被气密地密封而在内部形成有放电空间S的、断面矩形状的中空长尺状的放电容器20。该放电容器20包括上壁板21及相对于上壁板21的下壁板22;连结于上壁板21与下壁板22的一对侧壁板23;及将由这些上壁板21、下壁板22及一对侧壁板23构成的四方筒状体的两端予以密封的一对端壁板24。放电容器20由良好地透射真空紫外光的二氧化硅玻璃例如合成石英玻璃形成。在放电容器20的内部，以如1080kPa的压力封入有放电用气体。作为放电用气体，即使选择任何气体，对放射强度的继时性变化也不会有影响，但根据放电用气体的种类，所放射的准分子光的中心波长是不相同。例如，封入有氙(Xe)的准分子灯产生以172nm作为中心波长的准分子光，而封入有氩(Ar)与氯(Cl)的混合气体的准分子灯产生以175nm作为中心波长的准分子光，封入有氪(Kr)与碘(I)的混合气体的准分子灯产生以191nm作为中心波长的准分子光，在封入有氩(Ar)与氟(F)的混合气体的准分子灯产生以波长193mn作为中心波长的准分子光，封入有氪(Kr)与溴(Br)的混合气体的准分子灯产生以207nm作为中心波长的准分子光，封入有氪(Kr)与氯(Cl)的混合气体的准分子灯产生以222nm作为中心波长的准分子光，封入有氙(Xe)与氯(Cl)的混合气体的准分子灯产生以308nm作为中心波长的准分子光。在放电容器20的上壁板21的外表面具备高电压供应电极11，在下壁板22的外表面具备接地电极12，这些电极ll、12配置成彼此相对。这种电极ll、12成为网状构造，从网孔之间能透射光。作为材质，例如使用铝、镍、金等，例如通过网印或真空蒸镀的方法形成。此外，各电极ll、12被连接于适当的高频电源(未图示)。在上述准分子灯10中，为了有效率地利用通过准分子放电所产生的真空紫外光，在相对于放电容器20的放电空间S的内表面设有由微小粒子构成的紫外线反射层30。该紫外线反射层30由堆积体A31及堆积体B32构成。堆积体A31形成于设有高电压供应电极11的放电容器20的面向放电空间S的内表面的一部分，即形成于与上壁板21的内表面的与高电压供应电极11对应的区域的一部分。此外，堆积体B32形成于未设有高电压供应电极11或接地电极12的放电容器20的面向放电空间S的内表面的一部分，即形成于从与电极ll、12对应的区域偏离的上壁板21及下壁板22的内表面以及侧壁板23及端壁板24的内表面中的任意区域。g卩，将形成于上壁板21的内表面的与高电压供应电极11对应的区域上的紫外线反射层30称为堆积体A31，而将形成于放电容器20内表面的其它区域的紫外线反射层30称为堆积体B32。另一方面，在放电容器20的下壁板22与接地电极12对应的内表面没有形成紫外线反射层30，由此构成光射出部。堆积体A31的厚度为例如5100(Him，由二氧化硅粒子及融点比二氧化硅高且透射紫外线的微小粒子构成。融点比二氧化硅高且透射紫外线的微小粒子有例如氧化铝、氟化锂、氟化镁、氟化钙、氟化钡等。真空紫外光射入至这种堆积体A31，则一部分在微小粒子的表面反射，另一部分是折射而在粒子内部透射，而再次在其它表面反射或折射。在多个微小粒子中反复进行这种反射、折射，从而真空紫外光被扩散反射。然而，二氧化硅粒子因准分子灯10所产生的等离子体的热而熔融，晶界消失，无法扩散反射真空紫外光，降低反射率。尤其是，形成于与高电压供应电极11对应的区域上的堆积体A31是容易受到等离子体的热，构成堆积体A31的二氧化硅粒子容易熔融。另一方面，融点比二氧化硅高的微小粒子即使暴露在等离子体的热中也不会熔融。因此，在堆积体A31中混入融点比二氧化硅高的微小粒子，彼此邻接的微小粒子彼此间结合，从而可防止晶界消失，可抑制堆积体A31的反射率下降。堆积体B32的厚度例如为10100(Hrni，由含有二氧化硅粒子的微小粒子构成。构成堆积体B32的微小粒子可以仅由二氧化硅粒子构成，也可以含有其他与氧结合的物质，且混合有由透射紫外线的物质构成的绝缘性微小粒子，例如氧化铝、氟化锂、氟化镁、氟化钙、氟化钡。即使真空紫外光射入至堆积体B32，也在多个微小粒子上反复产生反射、折射，从而真空紫外光扩散反射。此外，堆积体B32形成于与电极U、12对应的区域以外的放电容器20的内表面，因而不容易受到等离子体的热的影响。因此，即使仅由二氧化硅粒子构成堆积体B32,也不容易产生邻接的微小粒子彼此间结合所引起的晶界消失。微小粒子是如下定义的粒子径在例如0.01~20nm的范围内的粒子，中心粒径(个数基准的粒度分布的最大值)在堆积体A31中例如优选0.1~10|Lim，更优选0.1~3pm，而在堆积体B32也同样例如优选0.1~20^m。在此所谓"粒子径"是指，将对于紫外线反射层30的表面朝垂直方向切剖时的切剖面上的厚度方向的大约中间位置作为观察范围，通过扫描电子显微镜(SEM)取得放大投影图像，而以一定方向的两条平行线夹着该放大投影图像中的任意粒子时的该平行线的间隔即弗雷特(Feret)直径。此外，"中心粒径"是指，将如上述所得到的各粒子的粒子径的最大值与最小值的粒子径的范围例如以O.lpm的范围分成多个区域，例如区分成15个区域左右，属于各区域的粒子个数(度数)为最大的区域的中心值。在该准分子灯10中，点灯电力供应于高电压供应电极12时，经由放电容器20而在两电极11、12间的放电空间S会产生准分子放电。由此，形成准分子，并且从该受激准分子放射真空紫外光。在放电空间S所产生的真空紫外光的一部分直接经具有光射出部的下壁板22而射出至外部。此外，另一部分真空紫外光朝上壁板21的方向放射，在紫外线反射层30扩散放射，经光射出部朝外部射出。构成紫外线反射层30的微小粒子具有与真空紫外光的波长相同程度的粒子径，从而能够有效地扩散反射真空紫外光。然而，长时间点灯具备上述紫外线反射层30的准分子灯10时，无法维持初始照度，随着点灯时间照度逐渐下降。发明人从所有方面来分析照度降低的原因，考虑到是否会是其主要因素之一的紫外线反射层30的反射率下降。因此，测定点灯初始的准分子灯10的紫外线反射层30的反射强度光谱及长时间点灯后的准分子灯10的紫外线反射层30的反射强度光谱，比较解析两者。由该结果得知，在长时间点灯后的准分子灯10的紫外线反射层30，在紫外区域产生吸收带，紫外线的一部分被紫外线反射层30吸收，从而产生照度降低。紫外线反射层30的紫外区域吸收带的产生原因在于，构成紫外线反射层30的二氧化硅粒子在放电中曝露在紫外线或等离子体中，受到放射损伤(radiationdamage)，产生吸收紫外区域波长的光的内部缺陷，紫外线被内部缺陷吸收，使得扩散反射被抑制。内部缺陷是指，二氧化硅粒子的Si-O-Si键曝露在紫外线或等离子体中而产生的、在波长163nm附近具有吸收端的Si-Si缺陷或在波长215nm附近具有吸收带的E，心(E，center)(Si.)。由于上述的原因，产生吸收紫外区域波长的光的内部缺陷的是二氧化硅粒子，成为照度降低的原因的紫外区域波长的光吸收取决于二氧化硅粒子的内部缺陷。此外，在氧化铝、氟化锂、氟化镁、氟化钙、氟化钡等构成的、除了二氧化硅粒子以外的透射紫外线的微小粒子即使曝露于紫外线或等离子体中也不会产生放射损伤。因此，通过防止在构成紫外线反射层30的二氧化硅粒子中产生内部缺陷，可抑制照度降低，即使长时间点灯也可保持高照度维持率。为了防止在二氧化硅粒子中产生内部缺陷，使二氧化硅粒子含有OH基就有效。通过含有OH基，可抑制在紫外线反射层30所含的二氧化硅粒子中生成内部缺陷，可防止降低紫外线反射层30的反射率。以下，对含有包含OH基的二氧化硅粒子的微小粒子所构成的紫外线反射层30的形成方法加以说明。紫外线反射层30是通过例如称为"流下法(flowdown)"的方法，在放电容器形成材料的内表面的预定区域，形成含有二氧化硅粒子的粒子堆积层。例如，在具有组合了水与PEO树脂(polyethyleneoxide:聚氧化乙烯)的黏性溶剂中混合微小粒子来调整分散液，将该分散液流进放电容器形成材料内。此外，将分散液附着于放电容器形成材料内表面的预定区域之后，经干燥、煅烧使水与PEO树脂蒸发，由此可形成粒子堆积层。在此，煅烧温度是例如500°C1100°C。作为使二氧化硅粒子含有OH基的方法的一例，通过供应水蒸气并用电炉对未含OH基的二氧化硅粒子进行加热(例如IOOO'C)，制作含有大量OH基的二氧化硅粒子。通过使用经这种处理的二氧化硅粒子，可形成含有包含OH基的二氧化硅粒子的微小粒子所构成的紫外线反射层30。此外，作为其它方法，也可以在使未含OH基的二氧化硅粒子附着于放电容器形成材料内表面的预定区域之后，通过供应水蒸气并进行煅烧，使二氧化硅粒子含有OH基。此外，也可以在使未含OH基的二氧化硅粒子经煅烧而形成紫外线反射层30之后，通过再供应水蒸气并用电炉进行加热，使二氧化硅粒子含有OH基。此外，通过购入可得到的二氧化硅粒子根据其制法也会含有OH基，但有些产品的OH基浓度较低，因而优选通过上述方法含有高浓度的OH基。关于二氧化硅粒子所含的OH基的浓度，通过选择各种加热排气条件，可将构成紫外线反射层30的二氧化硅粒子所含的OH浓度调整成任意值。例如，即使保持温度为恒定，随着保持时间的延长，可除去更多的OH基。考虑到预先含有于二氧化硅粒子的OH基的量，通过加热排气来调整除去OH基的量，就可形成含有任意OH基浓度的二氧化硅粒子的微小粒子所构成的紫外线反射层30。表示与准分子灯相关的第1实验。根据图l(a)、(b)所示的构成，制作具备紫外线反射层的准分子灯。[准分子灯的基本构成]放电容器的材质为二氧化硅玻璃，尺寸为15mmx43mmx350mm、厚度为2.5mm。高电压供应电极及接地电极的尺寸是30mmx300mm。紫外线反射层由将中心粒径1.5Kim的二氧化硅粒子按成分比90重量％、将中心粒径1.5pm的氧化铝粒子按成分比10重量％混合的混合物构成，通过流下法分别形成，煅烧温度为100(TC。作为放电用气体，将氙以40kPa封入放电容器内。对具有上述构成的准分子灯测定二氧化硅粒子中的OH基浓度、反射维持率及照度维持率。从放电容器削取所有紫外线反射层，使用热脱附谱分析法进行测定。由此，算出紫外线反射层所含的二氧化硅粒子中的OH基浓度。此外，求出被削取的紫外线反射层所含的二氧化硅粒子的成分比，由成分比算出OH基相对于二氧化硅粒子的重量。此外，使用真空紫外光分光装置(VUV)、紫外线照度测定器，测定500小时连续点灯后的紫外线反射层相对于初始状态的反射维持率及照度维持率。将灯1~5的测定结果表示于表1。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>图2是将表1所示的测定结果中二氧化硅粒子中的OH基浓度(wtppm)作为横轴、反射维持率(％)作为纵轴而描绘灯1~5的数值的图表。此外，图3是将表1所示的测定结果纵二氧化硅粒子中的OH基浓度(wtppm)作为横轴、照度维持率(％)作为纵轴而描绘灯1~5的数值的图表。此外，表示于图2及图3的图表是横轴为对数刻度的单对数图表。由以上结果可读取到二氧化硅粒子中的OH基浓度小于10wtppm时，反射维持率及照度维持率均低，而长时间点灯准分子灯时，处理能力下降。另一方面，二氧化硅粒子中的OH基浓度成为10wtppm以上时，反射维持率及照度维持率都成为90%以上，即使长时间点灯准分子灯，也可维持处理能力。如图2及图3所示可知，OH基浓度由小于10wtppm成为10wtppm以上时，反射维持率及照度维持率都会急剧地变高，因此使二氧化硅粒子中的OH基浓度达到10wtppm以上时会有显著差异，在长时间点灯时维持照度方面发挥优异的效果。然而，即使将构成紫外线反射层30的二氧化硅粒子中的OH基浓度作成10wtppm以上，也产生准分子灯中以172nm为中心波长的准分子光的照度较低的情形。此外，在作为放电用气体而封入有氙的准分子灯10的点灯中，存在放电空间S中产生的放电的颜色成为绿色的情形，确认产生了氙原子与氧原子所结合的分子(XeO)，而由该分子放射以550nm附近作为中心波长的绿色光。此外，构成紫外线反射层30的二氧化硅粒子所含的OH基在曝露在放电空间内所生成的放电等离子体中时，被加热而将以水(H20)为主要成分的杂质气体放出至放电空间S内。以水为主要成分的杂质气体在等离子体中分解而产生的氧原子是从构成紫外线反射层30的二氧化硅粒子所含的OH基放出至放电空间S。在放电容器20的内表面形成有由微小粒子构成的紫外线反射层30时，由于有微小粒子的凹凸，因而表面积比未形成有紫外线反射层30的平坦的放电容器20的表面大。杂质气体是由曝露在放电等离子体中的紫外线反射层30放出而产生，因而在形成有紫外线反射层30时产生更多的杂质气体。此外，由于一个粒子的体积小，因而构成紫外线反射层30的微小粒子与放电容器20相比，热容较小。所以，即使在产生放电等离子体的数10ns左右的短时间内进行加热，也成为高温而容易放出杂质气体。堆积体A31是形成于上壁板21内表面的与高电压供应电极11对应的区域，因而直接曝露于在电极11、12间所产生的放电等离子体，所以被加热而将杂质气体放出至放电空间S内。另一方面，堆积体B32是形成于从高电压供应电极11偏离的上壁板21或从接地电极12偏离的下壁板22的内表面，或形成于侧壁板23或端壁板24内表面的任何区域，因而虽面向放电空间S，但不会直接曝露于在电极ll、12间所产生的放电等离子体。所以，认为从堆积体B32几乎不会产生杂质气体。相反地，认为堆积体B32吸附杂质气体，由以下实验可证实这种情形。作为第2实验对象，制作在放电容器20的内表面仅形成有堆积体B、而未形成堆积体A的准分子灯。使用氙作为放电用气体，而在封入放电用气体之际也混入氧，将预先作为杂质气体而封入有氧的准分子灯作为实验对象。被封入于放电空间S的氧浓度是160wtppm，而放电用气体的压力是40kPa。作为杂质气体混入有氧时，与稀有气体反应而对照度下降的影响很大，此外会产生波长550nm的放电光，由此容易判别氧混入放电空间S。准备在放电容器的内表面具有构成微小粒子的粒子成分比不相同的堆积体B的3种准分子灯。灯1具备仅由二氧化硅粒子作成的堆积体B，灯2具备由二氧化硅粒子与氧化铝粒子构成的堆积体B，灯3具备由二氧化硅粒子与氟化钙粒子构成的堆积体B。此外，作为比较例，准备未形成有堆积体B的灯4。对各灯测定直到准分子放电稳定为止的连续点灯15分钟后的550mn的发光强度，而将其作为"点灯初期的550nm发光强度"。之后，继续点灯准分子灯，测定连续点灯5小时后的550nm发光强度，将其作为"点灯5小时后的550nm发光强度"。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>将第2实验结果表示于表2。"点灯5小时后的550nm发光强度"的数值，是将"点灯初期的550nm发光强度"的数值作为100时的相对值。在具备堆积体B的灯1灯3中，点灯5小时后的550nm发光强度的数值减少成100以下，与点灯初期相比，氙原子与氧原子所结合的分子(XeO)的数量减少。即，预先混入放电空间中的氧减少。另一方面，在未形成有堆积体B的灯4中，点灯5小时后的550nm发光强度的数值仍维持100，可知预先混入放电空间中的氧的量并未变化。由此，在准分子灯的放电容器的内表面设置堆积体B就可减少550nm的光，可知氧被堆积体B吸附。此外，堆积体B没有曝露于放电等离子体，因此所吸附的杂质气体不会放出至放电空间。以下，为了确认在第2实验中确认的氧被吸附在堆积体B的现象是否为根据准分子灯的点灯而产生，进行第3实验。将具有与第2实验对象的灯13同样构成的灯57作为第3实验。此外，作为比较例，准备未形成有堆积体B的灯8。对各灯测定连续点灯15分钟后的550nm的发光强度，将其作为"点灯初期的550nm发光强度"。然后，以未点灯状态下放置48小时后进行点灯，测定连续点灯15分钟的550nm的发光强度，将其作为"经过48小时后的550nm发光强度"。之后，继续准分子灯的点灯，测定连续点灯5小时后的550nm发光强度，将其作为"经过48小时后点灯5小时后的550nm发光强度"。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>将第3实验结果表示于表3。"经过48小时后的550nm发光强度"及"经过48小时后点灯5小时后的550nm发光强度"的数值，是将"点灯初期的550nm发光强度"的值作为100时的相对值。在具备堆积体B的灯5~灯7中，相对于经过48小时后的550nm发光强度的值为100，经过48小时后点灯5小时后的550nm发光强度的值减少至10~11，可知点灯准分子灯才会减少氧。作为氧吸附于堆积体B的原理，在堆积体B的微小粒子表面，产生了通过点灯而产生的紫外线使氧产生化学反应而被吸附的化学吸附。另一方面，在未形成堆积体B的灯8中，经过48小时后的550rnn发光强度及经过48小时后点灯5小时后的550nm发光强度的值都仍维持100,因而可知预先混入放电空间中的氧的量并未变化。构成堆积体B的微小粒子是在曝露于放电空间的表面吸附杂质气体，因而面向放电空间的表面积愈大愈可吸附更多的杂质气体。因此，"比表面积"亦即单位重量的粉体中所含的所有粒子的表面积总和愈大，愈可吸附更多的杂质气体。比表面积是例如通过如下的被称为BET法的测定方法进行测定在微小粒子的表面预先吸附已知占有面积的分子气体(例如氮)，通过其量求出比表面积。测定构成堆积体B的微小粒子的比表面积时，将堆积体B曝露于放电空间的表面曝露于分子气体而进行吸附，通过其量求出比表面积。以下，表示为了确认本发明的效果而进行的第4实验。<实验对象>根据表示于图l(a)、(b)的构成，制作具备堆积体A及堆积体B的准分子灯。放电容器的材质为二氧化硅玻璃，尺寸为15mmx43mmx540mm，厚度为2.5mm。高电压供应电极及接地电极的尺寸是32mmx500mm。在下壁板上未形成堆积体B的区域所对应的光射出部的尺寸比接地电极大2mm，为36mmx504mm。堆积体A与堆积体B是通过流下法分别形成，煅烧温度为IOO(TC。在80(TC条件下进行1小时(升温后的时间)的加热排气后，在放电容器内封入氙。其封入量是40kPa。所制作的灯的堆积体A的OH基含量是500wtppm。如表4所示，针对堆积体A的构成，准备了构成(l-l)、构成(l-2)、构成(l-3)、构成(l-4)这4种。4种构成在材料、粒子径、中心粒径、成分比方面相同，但形成于上壁板内表面的与高电压供应电极对应的区域上的堆积体A的设置面积变更为160cm2、128cm2、107cm2、40cm2。放出到放电空间内的杂质气体的量取决于堆积体A的设置面积，因此如构成(l-l)所示，堆积体A的设置面积愈大，杂质气体的量愈多，而如构成(l-4)所示，堆积体A的设置面积愈小，杂质气体的量会变少。此外，在构成(l-2)、构成(l-3)、构成(l-4)中，形成有堆积体A的设置面积比形成有高电压供应电极的面积即160Cm~j、，因而并不是在设有高电压供应电极的放电容器的内表面整个区域上形成有堆积体A，而是在其一部分形成有堆积体A。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>此外，如表5所示，针对堆积体B的构成，也准备了构成(2-l)、构成(2-2)、构成(2-3)、构成(2-4)这4种。构成(2-l)、构成(2-2)、构成(2-3)仅由二氧化硅粒子构成，而构成(2-4)由二氧化硅粒子及氧化铝粒子所构成。构成(2-l)、构成(2-2)、构成(2-3)通过变更二氧化硅粒子的粒子径，将比表面积作成16xl04cm2/g、4xl04cm2/g、lxl04cm2/g不等。此外，构成(2-4)的比表面积为4xl04cm2/g。堆积体B的比表面积愈大吸附愈多的杂质气体，因而如构成(2-l)所示，堆积体B的比表面积愈大面向放电空间的表面积较大，因而混进放电空间内的杂质气体的量随着点灯会减少，而如构成(2-3)所示，堆积体B的比表面积愈小，混进放电空间内的杂质气体随着点灯减少的量变小。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>对于构成为(l-l)的堆积体A，准备堆积体B为构成(2-l)构成(2-4)的灯作为实验对象。此外，对于各组合，准备变更堆积体B的设置面积的5种灯。同样地，对于构成(l-2)、构成(l-3)、构成(l-4)的堆积体A，准备堆积体B为构成(2-l)构成(2-3)的灯。对如此构成的各准分子灯，在放电容器的管壁负荷成为0.6W/cm2的条件下进行点灯，测定连续点灯15分钟后的波长150nm200nm波长区域的氙准分子光的照度及在恒定的管壁负荷下500小时连续点灯之后的波长150nm200nm波长区域的氙准分子光的照度。将连续点灯15分钟后的照度作为初始照度，而将500小时连续点灯之后的照度相对于初始照度的值作为照度维持率，算出[(500小时点灯后的照度)/(刚点灯后的照度)](%)作为"500小时照度维持率"。设置500小时的原因如下。由杂质气体引起的照度降低持续至500小时，之后照度不会降低，因此紫外线反射层所含的杂质气体在500小时为止的之期间全部放出，而之后不会放出。作为产品的规格，要求80%以上的照度维持，因而将500小时照度维持率为80%以上时判断为"〇"，而500小时照度维持率为80%以下时判断为"x"。如图4所示，照度测定是如下进行在配置于铝制容器40内部的陶瓷制支撑台41上固定准分子灯10，且在距准分子灯10的表面lmm的位置，以与准分子灯10相对的方式固定紫外线照度测定器42，在以氮置换铝制容器40的内部气氛的状态下，在准分子灯10的电极11、12间施加5.0kV的交流高电压，由此在放电容器20的内部产生放电，测定经由接地电极12的网孔放射的真空紫外光的照度。将实验结果表示于图5及图6。由该结果，在堆积体A的构成与堆积体B的构成的各组合中，抽出500小时照度维持率为80%以上的准分子灯中堆积体B的设置面积成为最小的组合。例如，堆积体A的构成为"构成(l-l)"、堆积体B的构成为"构成(2-l)"的组合中选择灯3。同样，选择灯8、灯13、灯18等。针对如此抽出的组合，将堆积体A的构成、堆积体B的构成、堆积体B的比表面积、堆积体B的设置面积列于表6。[表6]<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>图7是表示表6的结果的图表。将横轴作为堆积体B的比表面积(xl04cm2/g)，将纵轴作为堆积体B的设置面积(cm2)，按堆积体A的构成分别标示数值。表6及图7表示比表面积愈大抑制照度降低所需的设置面积变小。针对堆积体A的各构成，即针对构成(l-l)、构成(l-2)、构成(l-3)，各设置面积与比表面积成比例。但是，在具有构成为(l-4)的堆积体A的准分子灯中，即使增加比表面积，设置面积是也不会成为比10cri^低的值。在具有构成为(l-4)的堆积体A的准分子灯中，与放电容器的内容积相比，堆积体B的设置面积过小，因而扩散至放电空间内的杂质气体到达堆积体B的机率变低，无法表现出吸附效果。S卩，相对于放电空间的大小，存在堆积体B所需的最低限度的面积。将放电空间的大小以放电容器的内表面积来表示，此时内表面积是大约500cm2，相对于此，堆积体B的设置面积是10cm2。因此，是最低限所需的堆积体B的设置面积是放电容器内表面积的0.02倍。以下，导出图7的堆积体A的各构成即构成(1-1)、构成(l-2)、构成(l-3)的各近似直线的斜率与截距。将该结果即堆积体A的构成、堆积体A的设置面积，堆积体B的比表面积与设置面积的关系的斜率、堆积体B的比表面积与设置面积的关系的截距列于表7。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>在图8中，将横轴作为堆积体A的设置面积(cm2)，将纵轴作为堆积体B的比表面积与设置面积的关系的斜率(xl(r、)，而标示表7的结果的值。由图表可知，堆积体B的比表面积与设面积的关系的斜率相对于堆积体A的设置面积(cm"具有负的斜率的比例关系。将堆积体A的设置面积设为a(cm"时，堆积体B的比表面积与设置面积的关系的斜率，可表示为-5.0xl(T7xa。在图9中，将横轴作为堆积体A的设置面积(cm2)，将纵轴作为堆积体B的比表面积与设置面积的关系的截距(cm2)，而标示表7的结果的值。由图表可知，堆积体B的比表面积与设面积的关系的截距相对于堆积体A的设置面积(cm、具有正的斜率的比例关系。将堆积体A的设置面积设为a(cm"时，堆积体B的比表面积与设置面积的关系的截距可表示为0.35xa。此外，由图7可知，堆积体B的设置面积与堆积体B的比表面积具有以"堆积体B的比表面积与设置面积的关系的斜率"和"堆积体B的比表面积与设置面积的关系的截距"表示的比例关系。由此，将堆积体B的设置面积设为b(cm2)，将堆积体B的比表面积设为c(cm2/g)时，图5的堆积体B的设置面积与堆积体B的比表面积的关系可表示为b气堆积体B的比表面积与设置面积的关系的斜率)xc+(堆积体B的比表面积与设置面积的关系的截距)此外，由图8及图9的结果，将堆积体A的设置面积设为a(cm2)时，堆积体B的比表面积与设置面积的关系的斜率可表示为-5.0xlO_7xa，堆积体B的比表面积与设置面积的关系的截距可表示为0.35xa，因而图7的堆积体B的设置面积与堆积体B的比表面积的关系可如下表示。b=-5.0xl(T7ac+0.35a此外，由图5及图6的实验结果可知，若堆积体B的设置面积b比图5的堆积体B的设置面积与堆积体B的比表面积的关系所示的量大，则500小时照度维持率为80%以上，判定为〇。由以上结果可知，在具备含有OH基的堆积体A的准分子灯中，为了抑制照度降低，堆积体B的设置面积满足以下的关系即可。将堆积体A的设置面积设为a(cm2)，将堆积体B的设置面积设为b(cm2)，将堆积体B的比表面积设为c(cmVg)时，为b》-5.0xl(T7ac+0.35a此外，在图7中，在具有构成为(l-4)的堆积体A的准分子灯中，即使增加堆积体B的比表面积，堆积体B的设置面积也不会成为比10cmM氏的值，堆积体B的比表面积与设面积的关系不会成为具有构成(1-1)、构成(l-2)、构成(l-3)的堆积体A时的情形。所以，在表7及图8、图9中，不考虑具有构成为(1-4)的堆积体A的情形。g(J，上述堆积体B的设置面积应满足的条件是排除具有构成为(l-4)的堆积体A的情形。因此，在堆积体B的设置面积应满足的条件中，必须排除具有构成为(1-4)的堆积体A的情形。具有构成为(1-4)的堆积体A的情形是指，与放电容器的内容积相比，堆积体B的设置面积过小，因而无法表现出吸附的效果的情形。即，堆积体B的设置面积达到放电容器的内表面积的0.02倍左右。因此，为了抑制照度降低，在将放电容器的内表面积设为d(cm^时，堆积体B的设置面积b(ci^)的关系还需要满足以下的条件。b>0.02d由以上结果可知，在具备含有OH基的堆积体A的准分子灯中，为了抑制照度下降，堆积体B的构成必须满足以下的关系。将堆积体A的设置面积设为a(cm2)，将堆积体B的设置面积设为b(cm2)，将堆积体B的比表面积设为c(cm2/g)，将放电容器的内表面积设为d(cm2)时，必须满足b》-5.0xlO'7ac+0.35a，且b〉0.2d。通过满足上述关系，从堆积体A所放出的杂质气体的量，不会超过堆积体B可吸附的杂质气体的量，而在放电空间不会残留杂质气体。因此，可抑制杂质气体中所含的氧原子与放电用气体结合而引起准分子光的照度降低，即使长时间点灯准分子灯时，也可抑制照度降低，有效地射出真空紫外光。此外，堆积体A的设置面积a(cm"及堆积体B的设置面积b(cm2)是指，不考虑到微小粒子的凹凸，假设堆积体A或堆积体B的表面平滑而计测的值。此外，放电容器的内表面积d(cm"也是假设其表面平滑而计测的值。权利要求1.一种准分子灯，包括具有放电空间的、由二氧化硅玻璃构成的放电容器，以夹着形成该放电容器的二氧化硅玻璃的状态设有一对电极，并且在放电空间内封入有放电用气体，在上述放电容器的内表面的一部分形成有紫外线反射层，所述准分子灯的特征在于上述紫外线反射层包括在与一方电极对应的区域的至少一部分上形成的堆积体A；及在与电极对应的区域以外的至少一部分上形成的堆积体B，上述堆积体A由含有OH基的二氧化硅粒子和融点比二氧化硅高的微小粒子构成，上述堆积体B由包含含有OH基的二氧化硅粒子的微小粒子构成，构成上述紫外线反射层的二氧化硅粒子中的OH基浓度是10wtppm以上。2.如权利要求l所述的准分子灯，其特征在于，在将上述堆积体A的设置面积设为a(cm2)，将上述堆积体B的设置面积设为b(cm2)，将堆积体B的比表面积设为c(cm2/g)，将放电容器的内表面积设为d(cm"时，彼此的关系满足b》-5.0xl(r7ac+0.35a、且b〉0.02d。全文摘要提供一种准分子灯，具备紫外线反射层，即使长时间点灯，也可抑制照度下降的程度，有效地射出真空紫外光。一种在放电容器(20)内表面的一部分上形成有紫外线反射层(30)的准分子灯(10)，其特征为紫外线反射层(30)包括形成于与一方电极(11)的区域的至少一部分上的堆积体(A31)；及形成于与电极(11、12)对应的区域以外的至少一部分上的堆积体(B32)，堆积体(A31)由含有OH基的二氧化硅粒子及融点比二氧化硅高的微小粒子构成，堆积体(B32)由包含含有OH基的二氧化硅粒子的微小粒子构成，构成紫外线反射层(30)的二氧化硅粒子中的OH基浓度是10wtppm以上。文档编号F21V7/22GK101599413SQ20091014104公开日2009年12月9日申请日期2009年5月18日优先权日2008年6月6日发明者松泽聪司,森本幸裕申请人:优志旺电机株式会社