高强度电磁辐射装置与方法

专利名称：高强度电磁辐射装置与方法
技术领域：
本发明涉及辐照，尤其涉及用于产生电磁辐射的方法与装置。
背景技术：
弧光灯已经用于为多种目的产生电磁辐射。通常，弧光灯包括用于产生连续辐照的连续或直流弧光灯及用于产生辐照闪光的闪光灯。连续或直流弧光灯已经用于从日光模拟到半导体晶片快速热处理的应用。典型的传统直流弧光灯包括安装在充有诸如氙或氩的惰性气体的石英封套(quartz envelope)中的两个电极，即，阴极和阳极。有一电功率供给用于维持电极之间的连续等离子体弧。在等离子体弧中，等离子体通过粒子碰撞由高电流加热到高温并以对应于在电极之间流动的电流的强度发射电磁辐射。
闪光灯在有些方面类似于连续弧光灯，但在其它方面不同。不是使用恒定的电流产生连续的辐射输出，而是电容器组或其它脉冲电源通过电极突然放电，以便在电极之间产生等离子体弧形式的高能量电放电脉冲。与连续弧光灯一样，等离子体由放电脉冲的大电流加热并发射突然闪光形式的光能，该突然闪光的持续时间对应于电放电脉冲的持续时间。例如，一些闪光的持续时间可以是大约一毫秒，尽管其它持续时间也可以实现。不象典型地在准静态压力和温度条件下工作的连续弧光灯，闪光灯的典型特征在于闪光过程中压力和温度大而突然的变化。历史上，高功率闪光灯的一种主要应用是激光泵浦。作为一种更近些时候的例子，高功率闪光灯用于通过以大约五兆瓦特的功率辐照晶片表面大约一毫秒的脉冲持续时间来使半导体晶片退火。传统闪光灯的冷却典型地包括只冷却封套的外表面，而不是内表面。尽管利用周围空气的简单对流冷却对于低功率应用是足够的，但高功率应用常常需要封套的外侧通过强迫通风或其它气体冷却，或者对于更高功率的应用，通过水或其它液体冷却。这种传统的高功率闪光灯趋向于遭受多种难点和缺点。趋向于限制这种灯的寿命的一个因素是石英封套的机械强度，其厚度典型地是大约1_，且厚度很少超过2.5_。在这方面，尽管增加石英封套的厚度增加了其机械强度，但附加的石英材料在封套的冷却的外表面和被等离子体弧加热的封套内表面之间提供了增加的绝缘。因此，管越厚，外部冷却剂就越难从封套的内表面带走热量。因此，越厚封套的内表面被加热到越高的温度，导致封套中越高的热梯度，这趋向于造成热应力破裂，最终导致封套故障。因此，在传统闪光灯中，封套的厚度及由此其机械强度是受限的。这又会限制封套抵抗由于封套中气压显著快速变化造成的机械应力的能力，其中气压的显著快速变化是由于闪光过程中弧温度和直径的快速增加导致的。
传统灯的另一难点涉及石英封套的烧蚀(ablation),主要是由于石英材料从加热的封套内表面的蒸发。这种烧蚀趋向于使弧气体被氧污染。由于大部分商用弧光灯是密封系统而不是再循环的，因此这种污染物在弧气体中的累积趋向于造成灯的辐射输出随时间而下降。闪光灯辐射输出的这种变化对于许多应用可能是不期望的，如强烈需要再现性的半导体退火。这些污染物的累积还趋向于使灯较难启动。传统闪光灯的另一缺点是由于材料从电极的溅射导致的，所述电极典型地由钨或钨合金制成。在这方面，电子的突然发射和由此产生的弧会从阴极溅射或发射显著量的材料。以较小的程度，突然的电子轰击和弧的热量会造成阳极尖端的部分熔化，还会导致阳极材料的释放。因此，溅射的沉积物趋向于在封套的内表面上累积，由此降低灯的辐射输出，并造成其辐射模式随时间变得越来越不均匀。此外，封套内表面上的这种沉积物趋向于被闪光加热，由此增加封套中的局部热应力，这可能最终导致封套的破裂和故障。材料的这种损失还降低了电极的寿命。传统闪光灯的另一缺点是弧本身的辐射发射的相对差的再现性。有些传统灯在闪光之间维持电极之间的低电流连续直流放电，称为空闲电流或酝酿电流(Simmer current)。传统灯中酝酿电流的目的主要是充分加热阴极，以便开始发射电子，尽管酝酿电流还提供了气体的至少某种预电离，但这减少了溅射并由此增加了灯的寿命。酝酿电流典型地小于一安培，而且在传统闪光灯中通常不能在不造成电极过热和溅射的情况下显著增力口。因此，本发明人观察到了传统闪光灯中在从酝酿电流到峰值闪光电流的过渡中发生的弧电流的大变化趋向于以相对不一致的方式发生，从而导致差的闪光再现性特性。因此，需要改进的闪光灯和方法。

发明内容
在解决以上需求时，本发明人已经研究了连续或直流弧光灯的修改，其中封套的内表面由旋涡液体流冷却，如例如在共同所有的美国专利No. 6，621，199、4，937，490和4，700, 102及更早的美国专利号4，027，185中所公开的那些，这些专利的全部公开内容通过引用结合于此。尽管本发明人之一先前已经描述了这种水墙连续弧光灯结合脉冲电源充当闪光灯的修改使用，但通常典型地认为这种水墙弧光灯对于闪光灯应用是不理想的。在这方面，闪光过程中弧温度和直径的很大增加可能对封套中的液体和气体流有显著影响。如果内部冷却液体沸腾并产生蒸汽，则封套中压力大而突然的增加会进一步增加，由此进一步增加压力，从而可能导致封套故障。压力的这种相同的突然增加会使旋涡液体墙对着封套的内表面而被推动，由此将液体沿远离灯中心的相反方向轴向向外推，向着电极并经过电极。这会导致液体突然回溅至IJ电极上，从而可能会将弧熄灭，并且还可能会降低电极的寿命。此外，就这种压力增加将液体向着阴极回推而言，这个方向上的背压(back-pressure)抵抗泵的压力，并可能减弱镟润液体流发生器部件的机械连接。此外，本发明人发现，作为闪光灯的这种水墙弧光灯的工作趋向于产生与由同类型灯在连续或直流模式工作所导致的污染物不同的粒子污染物。特别地，本发明人发现，小到O. 5到2微米的钨粒子趋向于由电极在闪光模式下释放，而由同类型灯在连续或直流模式工作时所导致的粒子污染物典型地包括不小于5微米的粒子。现有的水墙弧光灯过滤系统典型地不适于去除特别是由于闪光模式工作所导致的较小粒子污染物。本发明人意识至IJ，液体冷却剂中这种小的粒子污染物的累积趋向于随时间而改变灯的输出功率和谱，由此不期望地降低由灯产生的闪光的再现性。本发明人还意识到对于有些超高功率的应用，需要采用彼此很接近的多个闪光灯，以便允许这种灯同时或同期一起闪光。但是，典型的现有水墙弧光灯有安装在封套径向距离之外的非绝缘金属流发生器部件。除了它们的导电性，金属流发生器部件典型地还用作到阴极的电连接，以便有效地将阴极连接到电容器组或其它脉冲电源的负端子。因此，在闪光过程中，流发生器部件处于与阴极相同的负电位。因此，每个灯的导电部件，如例如其接地的反射器，必须保持与每个相邻灯的流发生器足够远，以防止从一个灯的流发生器到相邻灯的接地反射器或其它导电部件的通过周围空气的起弧。这趋向于在相邻灯之间强加不期望的大的最小间距。根据本发明的一方面，提供了一种用于产生电磁辐射的装置。该装置包括配置成生成沿封套内表面的液体流的流发生器，及配置成在封套中生成电弧以便产生电磁辐射的第一和第二电极。该装置还包括向外延伸超过一个电极、配置成容纳一部分液体流的排放·室(exhaust chamber)。已经发现这种排放室对于闪光灯和连续弧光灯应用都是有利的。在这方面，排放室的存在趋向于增加弧与液体流开始崩溃的位置之间的距离。因此，排放室趋向于减少由于液体流崩溃导致的湍流对弧的影响，由此提高弧的稳定性。因此，对于连续和闪光灯应用，排放室都趋向于提高弧光灯辐射输出的稳定性和再现性。沿封套内表面的液体流也是有利的。例如，这种液体流显著降低了封套内外表面之间的热梯度，由此减小了封套上的热应力，这对于连续和闪光灯应用都是有利的。这又允许使用比传统闪光灯中厚的封套，由此允许使用具有较高机械强度的封套，以便更容易抵抗闪光过程中的突然压力增加。增加封套厚度又允许采用较大直径的管，由此允许较大较强的弧，而不会超过封套的应力容限。沿封套内表面的液体流还抑制或防止闪光过程中或连续工作过程中封套内表面的烧蚀。此外，由于任何溅射的材料都趋向于被液体流冲到封套之外而不是象传统闪光灯中那样累积到内表面上，因此这种液体流还减少了由于电极溅射造成的问题。因此，由这种装置产生的辐照闪光或连续辐照输出趋向于分别比由传统闪光灯或连续弧光灯产生的辐照闪光或连续辐照输出更可再现和随时间一致。排放室可以沿轴向向外延伸得足够远，超过一个电极，以便将该一个电极与由于排放室中液体流的崩溃所导致的湍流隔离。流发生器可以配置成生成从液体流径向向内的气体流，在这种情况下排放室可以延伸得足够远，超过所述一个电极，以便将该一个电极与由于液体和气体流的混合所导致的湍流隔离。电极可以配置成生成电放电脉冲，以便产生辐照闪光，在这种情况下排放室优选地具有足够的容量来容纳通过由于电放电脉冲导致的压力脉冲向外推的一体积的液体。这种排放室对于闪光灯应用是特别有利的，因为它增加了装置的有效内部容积，并由此帮助降低由于闪光导致的峰值内部压力和可能发生的任何关联的沸腾与蒸汽生成。因此，减小了封套和其它部件上的机械应力。此外，这种排放室允许通过闪光的增加的压力而轴向向外推的水继续流经电极，由此减小这种水回溅到电极上的趋势。通过减小液体溅到电极上的可能性，排放室趋向于增加电极寿命并减小将弧淬灭或熄灭的可能性。第二电极可以包括阳极，而排放室可以轴向向外延伸，超过该阳极。流发生器可以电绝缘。例如，所述装置可以包括围绕流发生器的电绝缘，而流发生器可以包括导体。流发生器的电绝缘允许装置的较安全工作，而不用担心流发生器与外部导体之间起弧，并允许多灯系统中相邻灯的较近间距。作为流发生器的导体的可用性是有利的，因为它允许流发生器得益于金属的机械强度以便抵抗闪光过程中的液体流压力和背压，而且还允许流发生器充当将阴极连接到电源的电连接器。第一电极可以包括阴极，而电绝缘可以围绕该阴极和到该阴极的电连接。这种实施方式趋向于进一步增强单灯系统的安全性并减小多灯系统中相邻灯之间的最小间距。该装置还可以包括电连接，其中电连接又可以包括流发生器。因此，流发生器本身 可以有利地充当阴极与电容器组或其它脉冲电源的负端子之间的电连接的一部分。围绕流发生器的电绝缘可以包括封套。围绕流发生器的电绝缘还可以包括绝缘罩。在这种实施方式中，绝缘罩可以围绕至少部分封套。有利地，在封套和绝缘罩中包括流发生器允许流发生器设置在很接近于装置轴的位置，这又允许比先前的流发生器部件位于封套外的水墙弧光灯更强的螺纹和螺栓的机械连接。这又有助于流发生器抵抗闪光的机械应力，其中闪光的机械应力趋向于将一些液体沿与流发生器方向相反的方向轴向向外推。所述电绝缘还可以包括绝缘罩和封套的所述部分之间的空间中的压缩气体。封套可以包括透明圆柱管。该管可以具有至少四毫米的厚度。在这方面，封套内表面上的液体流降低了封套中的热梯度，并因此允许比传统闪光灯中所使用的管厚的管，由此给封套提供了抵抗闪光过程中压力的大突然增加的较高机械强度。所述管可以包括精镗圆柱管，这趋向于提高与封套接合的密封的有效性，而且还趋向于提高沿封套内表面的液体流的性能。绝缘罩可以包括塑料和陶瓷中的至少一种。第一和第二电极可以包括阴极和阳极，而阴极可以具有比阳极短的长度。在这方面，缩短的阴极趋向于具有较高的机械强度，这对于防止连续弧光灯应用中的阴极振动是有利的，而且这对于抵抗闪光过程中突然的压力变化和应力也是有利的。第一电极可以包括具有突出长度的阴极，阴极沿该突出长度在封套中沿轴向向内、向着所述装置的中心突出，超过封套中装置的次最内部件。突出长度可以小于阴极直径的两倍。因此，相对于其厚度，阴极可以比典型的传统阴极短，由此提高其机械强度并向其提供抵抗连续工作中的振动或闪光过程中突然压力改变和应力的更大能力。但是，相反，突出长度优选地足够长，以便防止流发生器与第二电极之间电弧的发生。这种长度对于其中流发生器是导体并形成阴极与脉冲电源之间电连接的部分的实施方式是优选的，因为在这种实施方式中流发生器处于与阴极相同的电位。由此，在这种实施方式中需要确保阴极足够长，以便防止在阳极和流发生器之间而不是阳极和阴极之间建立弧。根据本发明的另一方面，提供了一种包括配置成辐照一共同目标的多个上述装置的系统。例如，这多个装置可以配置成辐照一半导体晶片。这多个装置可以配置成彼此并联。如果是这样，则这多个装置中的每个装置优选地排列在与这多个装置中的相邻装置相对的方向上，使得这多个装置中的所述每个装置的阴极与这多个装置中的所述相邻装置的阳极相邻。因此，不管是在连续还是闪光工作中，由等离子体弧产生的强磁场都趋向于彼此抵消，特别是在有偶数个这样排列的装置的时候。该系统还可以包括配置成向多个装置中的每个装置的流发生器提供液体的单个循环设备。在这种实施方式中，通过消除对用于每个装置的独立循环设备的需求，提供了更有效的系统。该装置还可以包括在封套外并从第一电极附近延伸到第二电极附近的导电反射器。该装置还可以包括与电极电连通的多个电源电路。如果是这样，则该装置优选地包括配置成隔离多个电源电路中的至少一个与多个电源电路中的至少另一个的隔离器。每个电极都可以包括用于容纳通过其中的冷却剂流的冷却剂通道。此外，至少一 个电极可以包括具有至少一厘米厚度的钨尖端。有利地，这种电极趋向于具有比传统电极长的寿命，尤其是对于闪光应用，尽管对于连续工作也是如此。在这方面，尽管在闪光过程本身当中，尤其是持续时间为大约一毫秒或更短的快速闪光，电极表面的发热趋向于比冷却剂通过冷却剂通道从电极除热更快地发生，但液体冷却趋向于减小电极熔化、溅射或释放材料的趋势。在闪光过程中，与传统电极相比电极尖端的较大厚度给电极尖端提供了较大的热容量，这趋向于减轻闪光的发热效应，并由此降低尖端趋向于熔化、溅射或损失材料的速率。就电极仍然可以以减小的速率损失材料来说，越厚的尖端为电极提供了能够损失的越多材料，由此进一步延长了电极的寿命。沿封套内表面的液体流从系统去除这种熔化或损失的材料，而不是允许其累积在封套的内表面上，由此延长了封套寿命并保持装置辐射输出的频谱与功率的一致性和再现性。电极可以配置成生成电放电脉冲，以便产生辐照闪光，而且装置还可以包括配置成在第一和第二电极之间生成空闲电流的空闲电流电路。该空闲电流电路可以配置成在电放电脉冲之前的一时间段内生成空闲电流，该时间段比液体流通过封套所需的流体通过时间(fluid transit time)长。例如,在液体流用大约三十毫秒通过封套的实施方式中，空闲电流电路可以配置成产生至少大约三十毫秒的空闲电流。空闲电流电路可以配置成生成至少大约IXlO2安培的电流作为空闲电流。在这方面，电极中的冷却剂通道允许比传统闪光灯高得多的空闲或酝酿电流，而不会有传统电极遭受这种高空闲电流时将趋向于发生的严重熔化或溅射。本发明人已经发现越高的空闲电流为闪光提供越一致、良好限定的启动条件。更特别地，较高的空闲电流用于限定电极之间热的、宽的离子化通道，准备好接收电放电脉冲。有效地，较高的空闲电流用于紧接在闪光之前降低电极之间的初始电阻(尽管闪光过程本身中的峰值阻抗可以在很大程度上保持不变)。本发明人已经发现这有利地导致装置所产生的闪光的更大一致性和再现性，而且还趋向于减少电极材料的损失，由此导致更长的电极寿命。空闲电流电路可以配置成在至少大约IXlO2毫秒内生成至少大约4X102安培的电流作为空闲电流。根据本发明的另一方面，提供了一种用于产生电磁辐射的装置。该装置包括用于生成沿封套内表面的液体流的装置，还包括用于在封套中生成电弧以便产生电磁辐射的装置。该装置还包括用于容纳一部分液体流的装置，该用于容纳的装置向外延伸，超过用于生成的装置。根据本发明的另一方面，提供了一种产生电磁辐射的方法。该方法包括生成沿封套内表面的液体流，及在第一和第二电极之间、在封套中生成电弧以便产生电磁辐射。该方法还包括在向外延伸超过一个电极的排放室中容纳一部分液体流。容纳可以包括将所述一个电极与由于排放室中液体流崩溃导致的湍流隔离。该方法还可以包括生成从液体流径向向内的气体流，而且容纳可以包括将一个电极与由于液体和气体流崩溃导致的湍流隔离。生成电弧可以包括生成电放电脉冲，以便产生辐照闪光，而且容纳可以包括容纳通过由于电放电脉冲导致的压力脉冲向外推的一体积的液体。生成液体流可以包括利用电绝缘的流发生器生成液体流。 根据本发明的另一方面，提供了一种包括控制多个在此所述装置来辐照如例如半导体晶片的一共同目标的方法。控制可以包括使所述多个装置中的每个装置生成与所述多个装置中的每个相邻装置中的电弧方向相反的方向上的电弧。该方法还可以包括将多个电源电路中的至少一个与所述多个电源电路中的至少
另一个隔离。该方法还可以包括冷却第一和第二电极。冷却可以包括通过第一和第二电极的相应冷却剂通道来循环液体冷却剂。生成电弧可以包括生成电放电脉冲，以便产生辐照闪光，而且该方法还可以包括在第一和第二电极之间生成空闲电流。生成空闲电流可以包括在电放电脉冲之前的一时间段内生成空闲电流,该时间段比液体流通过封套所需的流体通过时间长。这可以包括生成至少大约IXIO2安培的电流作为空闲电流。更特别地，这可以包括在至少大约IXIO2毫秒内生成至少大约4X IO2安培的电流作为空闲电流。根据本发明的另一方面，提供了一种用于产生电磁辐射的装置。该装置包括配置成生成沿封套内表面的液体流的电绝缘的流发生器。该装置还包括配置成在封套中生成电弧以便产生电磁福射的第一和第二电极。有利地，如上面所讨论的，液体流减小了封套中的热应力，允许使用较厚的封套，抑制或防止了封套的烧蚀，并减少了由电极溅射造成的问题。因此，不管是对于闪光灯还是连续辐照应用，这种装置的辐照输出都趋向于比传统灯随时间更一致和可再现。同时，流发生器电绝缘的事实允许装置的较安全工作，而不用担心流发生器与外部导体之间起弧，并在多灯系统中允许相邻灯的较近间距。该装置优选地包括包围流发生器的电绝缘，因此，如果需要，则流发生器可以包括导体，在这种情况下，流发生器仍然通过电绝缘而得到电绝缘。有利地，如上面所讨论的，作为流发生器的导体的可用性使得流发生器得益于金属的机械强度来抵抗闪光过程中液体流压力和背压，而且还允许流发生器充当将阴极连接到电源的电连接器。 在一优选实施方式中，第一电极包括阴极，而电绝缘围绕该阴极和到该阴极的电连接。这种实施方式趋向于进一步增强单灯系统的安全性和减小多灯系统中相邻灯之间的最小间距。该装置还可以包括电连接，该电连接又可以包括流发生器。因此，流发生器本身可以有利地充当阴极与电容器组或其它脉冲电源的负端子之间的电连接。围绕流发生器的电绝缘可以包括封套。围绕流发生器的电绝缘还可以包括绝缘罩。在这种实施方式中，绝缘罩可以围绕封套的至少一部分。有利地，如上面所讨论的，在封套和绝缘罩中包括流发生器允许流发生器设置在很接近于装置轴的位置，这又允许较强的机械连接，由此帮助流发生器抵抗闪光的机械应力。电绝缘还可以包括绝缘罩与封套部分之间的空间中的气体。气体可以包括如例如氮的绝缘气体。在这种实施方式中，装置还可以包括与绝缘罩的内表面和封套部分的外表面配合以便密封所述空间中的气体的一对彼此隔开的密封。气体优选地在大气压以上压
缩。封套可以包括透明圆柱管。所述管可以具有至少四毫米的厚度。更特别地，所述管可以具有至少五毫米的厚度。如上面所指出的，液体流降低了封套中的热梯度，并因此允许比传统闪光灯中所使用的那些管更厚的具有对应更大的机械强度的管，由此给封套提供了抵抗闪光过程中压力的大突然增加的更大能力。所述管可以包括精镗圆柱管。如果是这样，则精镗圆柱管可以具有至少低到5X10—2毫米的尺度容差。如所指出的，这种精镗的使用提高了与封套接合的密封的有效性，而且还提高了沿封套内表面的液体流的性能。所述管可以包括石英。例如，所述管可以包括纯石英，如合成石英。可选地，所述管可以包括例如掺铈石英。纯石英或掺铈石英的使用是需要的，因为这些材料趋向于不受日晒作用的影响(由于石英中离子杂质的UV吸收导致的石英变色；纯石英缺少这种杂质，而氧化铈掺杂物吸收有害的UV并在它可被石英中的其它杂质吸收之前将其能量重新发射为可见荧光)。这种实施方式对于其中需要随时间恒定、可再现的闪光频谱的应用特别有利，如例如半导体退火应用。可选地，所述管可以包括蓝宝石。可选地，其它合适的透明材料也可以代替。装置的绝缘罩可以包括塑料和陶瓷中的至少一种。例如，绝缘罩可以包括ULTEM( )塑料。第一和第二电极可以包括阴极和阳极，而阴极可以具有比阳极短的长度。在这方面，缩短的阴极趋向于具有抵抗闪光过程中的突然压力改变和应力的较高机械强度。第一电极可以包括具有突出长度的阴极，阴极沿该突出长度在封套中沿轴向向内、向着装置的中心突出，超过封套中装置的次最内部件。突出长度可以小于阴极直径的两倍。因此，相对于其厚度，阴极可以比典型的传统阴极短，由此提高其机械强度。但是，相反，突出长度优选地足够长，以便防止流发生器与第二电极之间电弧的发生。这种长度对于其中流发生器是导体并形成阴极与脉冲电源之间电连接的部分的实施方式是优选的，因为在这种实施方式中流发生器处于与阴极相同的电位。因此，在这种实施方式中需要确保阴极足够长，以防止在阳极和流发生器之间而不是阳极和阴极之间建立弧。突出长度可以是至少三点五厘米。
流发生器可以包括次最内的部件。超过流发生器的阴极突出长度可以小于五厘米。根据本发明的另一方面，提供了一种包括配置成辐照一共同目标的多个上述装置的系统。该共同目标可以包括半导体晶片。多个装置可以配置成彼此并联。如果是这样，则这多个装置中的每个装置优选地排列在与这多个装置中的相邻装置相对的方向上。因此，这多个装置中的每个装置的阴极与这多个装置中的相邻装置的阳极相邻。有利地，如上面所指出的，由等离子体弧产生的强磁场趋向于彼此抵消，特别是在有偶数个装置这样排列的时候。这多个装置中的每个装置的第一和第二电极之间的轴线可以与这多个装置中的相邻装置的第一和第二电极之间的轴线隔开小于IXKT1米。由于流发生器电绝缘的事实而变得容易的这种很近的间距在单个多灯系统中允许较大数量的灯并排放置。该系统还可以包括配置成向多个装置中的每个装置的流发生器提供液体的单个·循环设备。如果是这样，则该单个循环设备可以配置成从多个装置中的每个装置的排放端口接收液体和气体。该单个循环设备可以包括配置成分离液体与气体的分离器，而且可以包括从液体中去除粒子污染物的过滤器。该单个循环设备可以配置成向流发生器提供具有小于大约1X10_5西门子每厘米的电导率的水作为液体。在这方面，具有如此低电导率的水趋向于充当好的绝缘体，因此对于在封套中产生的强电场中的使用是有利的。该装置还可以包括在封套外并从第一电极附近延伸到第二电极附近的导电反射器。如果是这样，则该导电反射器可以接地。该装置还可以包括向外延伸超过一个电极、配置成容纳一部分液体流的排放室。有利地，如上面所讨论的，通过减小湍流对弧的影响，对连续和闪光应用，排放室都趋向于提高装置辐射输出的稳定性和再现性。例如，排放室可以沿轴向向外延伸得足够远，超过所述一个电极，以便将其与由于排放室中的液体流崩溃所导致的湍流隔离。流发生器可以配置成生成从液体流径向向内的气体流。在这种实施方式中，排放室可以延伸得足够远，超过所述一个电极，以便将其与由于液体和气体流混合所导致的湍流隔离。电极可以配置成在其间生成电放电脉冲，以便产生辐照闪光。在这种实施方式中，排放室优选地具有足够的容积来容纳通过由于电放电脉冲导致的压力脉冲向外推的一体积的液体。有利地，如上面所讨论的，这种排放室帮助减小由于闪光导致的峰值内部压力，由此减小封套和其它部件上的机械应力，并且也允许通过闪光的增加的压力而沿轴向向外推的水继续流经电极，由此降低这种水向回溅到电极上的趋势，这又趋向于增加电极寿命并减小电弧淬灭或熄灭的可能性。该装置还可以包括与电极电连通的多个电源电路。例如，多个电源电路可以包括配置成在第一和第二电极之间生成电放电脉冲以便产生辐照闪光的脉冲供给电路。多个电源电路还可以包括配置成在第一和第二电极之间生成空闲电流的空闲电流电路。多个电源电路还可以包括配置成在第一和第二电极之间生成启动电流的启动电路。多个电源电路还可以附加地包括配置成在第一和第二电极之间生成维持电流的维持电路。
在这种实施方式中，所述装置优选地包括配置成隔离多个电源电路中的至少一个与多个电源电路中的至少另一个的隔离器。隔离器可以包括机械开关。可选地或附加地，隔离器可以包括二极管。每个电极都可以包括用于接收通过其中的冷却剂流的冷却剂通道。此外，至少一个电极可以包括具有至少一厘米厚度的钨尖端。有利地，出于在本文前面所讨论的原因，这种电极趋向于具有比传统电极更长的寿命。电极可以配置成生成电放电脉冲，以便产生辐照闪光。在这种实施方式中，装置还可以包括配置成在第一和第二电极之间生成空闲电流的空闲电流电路。该空闲电流电路可以配置成在电放电脉冲之前的一时间段内生成空闲电流，该时间段比液体流通过封套所需的流体通过时间长。例如,在液体流在3X101毫秒内通过封套的实施方式中，空闲电流电 路配置成生成至少3 X IO1毫秒的空闲电流。空闲电流电路可以配置成生成至少大约IXlO2安培的电流作为空闲电流。在这方面，如上面所指出的，电极中的冷却剂通道允许比传统闪光灯高得多的空闲或酝酿电流，而不会有传统电极遭受这种高空闲电流时将趋向于发生的熔化或溅射。出于在本文前面所讨论的原因，这种高空闲电流有利地导致装置所产生的闪光的较高一致性和再现性，而且还趋向于减少电极材料的损失，由此导致较长的电极寿命。空闲电流电路可以配置成在至少大约IXlO2毫秒内生成至少大约4X102安培的电流作为空闲电流。可选地，对于特定应用，其它合适的空闲电流和持续时间也可以代替。根据本发明的另一方面，提供了一种用于产生电磁辐射的装置。该装置包括用于生成沿封套内表面的液体流的电绝缘的装置。该装置还包括用于在封套中生成电弧以便产生电磁辐射的装置。根据本发明的另一方面，提供了一种产生电磁辐射的方法。该方法包括利用电绝缘的流发生器生成沿封套内表面的液体流。该方法还包括在第一和第二电极之间生成电弧以便产生电磁辐射。根据本发明的另一方面，提供了一种包括控制多个在此所述装置以便辐照一共同目标的方法。该共同目标可以包括例如半导体晶片。控制可以包括使所述多个装置中的每个装置生成与所述多个装置中的相邻装置的电弧方向相反的方向上的电弧。有利地，如上面所讨论的，这种配置允许由相邻弧生成的强磁场基本上彼此抵消。该方法可以包括在向外延伸超过一个电极的排放室中容纳一部分液体流。这可以包括将所述一个电极与由于排放室中液体流的崩溃所导致的湍流隔离。该方法可以包括生成从液体流径向向内的气体流，而且容纳可以包括将所述一个电极与由于液体和气体流的崩溃所导致的湍流隔离。生成电弧可以包括生成电放电脉冲以便产生辐照闪光，而且容纳可以包括容纳通过由于电放电脉冲所导致的压力脉冲向外推的一体积的液体。有利地，如上面所讨论的，通过减小封套上的机械应力并降低液体回溅到电极上的可能性，这趋向于增加封套和电极的寿命。
该方法还可以包括隔离多个电源电路中的至少一个与多个电源电路中的其它电源电路。该方法还可以包括冷却第一和第二电极。冷却可以包括通过第一和第二电极的相应冷却剂通道来循环液体冷却剂。生成电弧可以包括生成电放电脉冲，以便产生辐照闪光，而且该方法还可以包括在第一和第二电极之间生成空闲电流。这可以包括在电放电脉冲之前的一时间段内生成空闲电流，该时间段比液体流通过封套所需的流体通过时间长。例如，这可以包括生成至少3 X IO1毫秒的空闲电流。生成可以包括生成至少大约IX IO2安培的电流作为空闲电流。例如,这可以包括在至少大约IXio2毫秒内生成至少大约4X102安培的电流作为空闲电流。如上面所讨论的，与传统闪光灯相比，这种大空闲电流趋向于增强闪光的一致性和再现性。根据本发明的另一方面，提供了一种用于产生辐照闪光的装置。该装置包括配置成生成沿封套内表面的液体流的流发生器。该装置还包括配置成在封套中生成电放电脉冲 以便产生辐照闪光的第一和第二电极，该脉冲使电极释放与电极在其连续工作过程中所释放的粒子污染物不同的粒子污染物。该装置还包括配置成从液体中去除粒子污染物的去除设备。因此，有利地，与未配置成去除这种粒子污染物的先前连续直流水墙弧光灯相对照，这种装置能够防止这种粒子污染物累积在液体流中，由此保持装置输出功率和频谱的
一致性。去除设备可以包括配置成从液体中过滤粒子污染物的过滤器。例如，过滤器可以配置成过滤小到两微米的粒子。更特别地，过滤器可以配置成过滤小到一微米的粒子。再特别地，过滤器可以配置成过滤小到半微米的粒子。可选地或附加地，去除设备可以包括流体循环系统的处置阀门(disposalvalve)，该处置阀门可操作以便在至少液体流通过封套所需的流体通过时间内处置液体流。例如，如果液体流典型地需要三十毫秒来通过装置，则处置阀门可以与闪光同时或同期打开，而且可以在至少流体通过时间(在这个例子中是三十毫秒)内保持打开，以便处置在闪光时存在于封套中的可能被污染的液体。根据本发明的另一方面，提供了一种用于产生辐照闪光的装置。该装置包括用于生成沿封套内表面的液体流的装置。该装置还包括用于在封套中生成电放电脉冲以便产生辐照闪光的装置，脉冲使用于生成的装置释放与该用于生成的装置在其连续工作过程中所释放的粒子污染物不同的粒子污染物。该装置还包括用于从液体中去除粒子污染物的装置。根据本发明的另一方面，提供了一种产生辐照闪光的方法。该方法包括生成沿封套内表面的液体流。该方法还包括在第一和第二电极之间、在封套中生成电放电脉冲以便产生辐照闪光，所述脉冲使电极释放与电极在其连续工作过程中所释放的粒子污染物不同的粒子污染物。该方法还包括从液体中去除粒子污染物。去除可以包括从液体中过滤粒子污染物。过滤可以包括过滤小到两微米的粒子。例如，过滤可以包括过滤小到一微米的粒子。更特别地，过滤可以包括过滤小到半微米的粒子。可选地或附加地，去除可以包括在至少液体流通过封套所需的流体通过时间内处置液体流。尽管在本发明优选实施方式的情况下，多种特征在此组合示出和描述，但应当理解，如果需要，许多这种特征可以彼此独立地采用。通过结合附图对本发明特定实施方式的以下描述的回顾，本发明的其它方面与特征将对本领域普通技术人员变得显而易见。



在说明本发明实施方式的附图中图I是根据本发明第一实施方式的用于产生电磁辐射的装置的前视图；图2示出了具有电源系统、流体循环系统和控制计算机的框图表示的图I装置；图3是图I所示装置的阴极部分的分段截面图；图4是图3所示阴极部分的截面图细节；图5是图3所不阴极部分的分解截面图；图6是图3所示阴极部分的分解透视图；图7是图I所示装置的阳极部分的分段截面图；图8是从图I所示装置的封套内侧看，图7所示阳极部分的第二阳极罩组件的正视图；图9是图7所示阳极部分的分解截面图；图10是图7所示阳极部分的分解透视图；图11是图7所示阳极部分的阳极的阳极插件的侧视图；图12是图7所示阳极部分的阳极的阳极尖端的侧视图；图13是图12所示阳极尖端的内表面的底视图；图14是图I所示装置的导电反射器的透视图；图15是图2所示电源的电路图；及图16是包括多个类似于图I所示装置的装置和单个流体循环设备的用于产生辐照闪光的系统的前视图。
具体实施例方式参考图1，根据本发明第一实施方式用于产生电磁辐射的装置以100总体示出。在这种实施方式中，装置100包括配置成生成沿封套104的内表面102液体流的流发生器(在图I中未示出)。装置100包括第一和第二电极，其在这种实施方式中分别包括阴极106和阳极108。阴极和阳极配置成在封套104中生成电弧，以便产生电磁辐射。在这种实施方式中，装置100还包括以110总体示出的排放室，该排放室向外延伸超过一个电极并配置成容纳一部分液体流。更特别地，在这种实施方式中，排放室110沿轴向向外延伸超过阳极108。在本实施方式中，排放室110沿轴向向外延伸得足够远，超过阳极108，以便将阳极108与由于排放室110中液体流崩溃所导致的湍流隔离。在这种实施方式中，电极，或更特别地是阴极106和阳极108，其被配置成生成电放电脉冲，以便产生辐照闪光。还是在这种实施方式中，排放室Iio具有足够的容积来容纳通过由于电放电脉冲导致的压力脉冲向外推的一体积的液体。由此，有利地，如上面所讨论的，通过减小封套上的机械应力并降低液体回溅到电极上的可能性，排放室110趋向于增加封套104和电极的寿命。在这种实施方式中，装置100包括以112总体示出的阴极侧和以114总体示出的阳极侧。在这种实施方式中包括导电反射器116的反射器将阴极与阳极侧连接到一起。在这种实施方式中，导电反射器116电接地。在本实施方式中，阴极侧112包括绝缘罩118，在本实施方式中绝缘罩118栓接(bolt)到导电反射器116上。阳极侧114包括连接在反射器116和排放室110之间的第一和第二阳极罩组件120和122。参考图2，装置100示为与以130总体示出的电源系统电连通并与以140总体示出的流体循环系统流体连通。在这种实施方式中，装置100包括在图2中以150示出的流发生器。在这种实施 方式中，流发生器是电绝缘的。在本实施方式中，流发生器150包含在装置100的阴极侧112中。本实施方式的流发生器150包括用于将流发生器150连接到电源系统130的电连接器152。流发生器150还包括分别用于从流体循环系统140接收液体和气体的液体入口端口 154和气体入口端口 156。流发生器150还包括用于将阴极冷却剂液体返回到流体循环系统的液体出口端口158。在这种实施方式中，流体循环系统140包括与上文提到的美国专利中所述的那些类似的分离与净化系统142。如在此和在上述美国专利中所描述的，总的来说，分离与净化系统142从装置100的排放室110接收液体与气体、分尚液体与气体、冷却液体与气体两者、过滤并净化液体与气体及将液体和气体再循环回到流发生器150，以便以漩涡液体和气体流的形式通过装置100而再循环回来。此外，在本实施方式中，分离与净化系统通过液体出口端口 158从阴极106并通过排放室110从阳极108接收液体冷却剂。所接收的液体冷却剂被类似地冷却和净化，然后返回到流发生器150和第二阳极罩组件122，以便再循环通过阴极和阳极的内部冷却通道(未在图2中示出)。在这种实施方式中，在封套104中、在第一和第二电极之间生成的用于产生辐照闪光的电放电脉冲使电极释放与电极在其连续工作过程中所释放的粒子污染物不同的粒子污染物。更特别地，本发明人发现与连续直流工作相对照，这种电放电脉冲使阴极106和阳极108释放包括小到O. 5-2. O μ m的粒子的粒子污染物，在连续直流工作中由阴极和阳极释放的粒子污染物典型地不包括小于5 μ m的粒子。因此，在本实施方式中，装置100包括至少一个配置成从接收自排放室110的液体中去除这种不同的粒子污染物的去除设备。更特别地，在这种实施方式中，装置100的流体循环系统140包括两个这种去除设备，即，分离与净化系统142中的过滤器144和处置阀门160。处置阀门160包括入口端口 162，它通过该入口端口 162从装置100的排放室110接收液体和气体。处置阀门还包括再循环出口端口 164，它通过该再循环出口端口 164将接收到的液体和气体转送到分离与净化系统142。处置阀门160还包括处置出口端口 166，当需要时，它通过该处置出口端口 166处置接收到的液体和气体。缺省地，再循环出口端口164是打开的，而处置出口端口 166是关闭的。但是，在这种实施方式中，处置阀门可操作来在至少液体流通过封套104所需的流体通过时间内处置从排放室110接收到的液体流。更特别地，在这种实施方式中，通过封套104的漩涡液体流的通过时间是大约30毫秒。因此，在每个电放电脉冲之后，处置阀门160都可控制为关闭再循环出口端口 164而打开处置出口端口 166至少30毫秒。更特别地，在这种实施方式中，处置阀门可控制为在每个电放电脉冲之后维持再循环出口端口 164关闭和处置出口端口 166打开至少100ms，以便允许有足够的时间让电放电脉冲时存在于封套104中的所有液体得到处置。在这种实施方式中，处置阀门160的激励由主控制器170控制，主控制器170还与电源系统130、分离与净化系统142及与装置100的各种传感器(未示出)通信。在这种实施方式中，主控制器170包括控制计算机，该控制计算机包括处理器电路172，在这种实施方式中处理器电路172包括微处理器。处理器电路172由存储在计算机可读介质174上的可执行代码配置成控制本实施方式的各种元件来执行在此所述的功能性，在这种实施方式 中计算机可读介质174包括硬盘驱动器。可选地，其它合适的系统控制器、其它计算机可读介质或生成包含在通信介质或载波中的信号的其它途径也可以代替，其中信号指示控制器执行在此所述的功能性。在这种实施方式中，过滤器144配置成从液体中过滤粒子污染物。因此，在本实施方式中，过滤器配置成从液体中过滤小到两微米的粒子。更特别地，在这种实施方式中，过滤器配置成从液体中过滤至少小到一微米的粒子。再特别地，在这种实施方式中，过滤器配置成从液体过滤至少小到半微米的粒子。在本实施方式中，流体循环系统140的分离与净化系统142包括用于将液体传送到流发生器150的液体入口端口 154的主液体出口端口 180，以便提供沿封套104的内表面102的漩涡液体流所需的液体及用于阴极106的冷却剂。分离与净化系统142还包括用于将气体传送到流发生器150的气体入口端口 156的气体出口端口 182及用于通过第二阳极罩组件122将阳极冷却剂液体传送到阳极108的第二液体出口端口 184。系统142还包括用于通过流发生器150的液体出口端口 158从阴极106接收液体冷却剂的冷却剂入口端口 186及用于通过处置阀门160从排放室110接收液体和气体的主入口端口 188。系统142还包括用于接收液体和气体的补充供给以便替换在每次闪光之后由处置阀门160处置的量的液体补充输入端口 190和气体补充输入端口 192。在这种实施方式中，液体补充输入端口 190与净化水的供给连通，净化水既充当用于漩涡液体流的液体又充当电极冷却剂。更特别地，在这种实施方式中，净化水具有小于大约十微西门子每厘米的电导率。再特别地，在这种实施方式中，净化水的电导率在大约五到大约十微西门子每厘米之间。这种低电导率的水充当良好的电绝缘，因此对于本实施方式中的使用是有利的，其中水要遭受封套104中的强电场。可选地，如果需要，则对于特定应用，其它合适的液体也可以代替。在这种实施方式中，气体补充输入端口 192与在这种实施方式中是氩的惰性气体的供给连接。在本实施方式中，由于与诸如氙或氪的其它惰性气体相比相对低的成本，因此氩是优选的。但是，可选地，如果需要，则其它合适的气体或气体混合物也可以代替。在这种实施方式中，电源系统130包括与阴极106联系的负端子132及与阳极108联系的正端子134。更特别地，在这种实施方式中，负端子132连接到流发生器150的电连接器152，在这种实施方式中流发生器150包括导体并与阴极106电连通。类似地，在这种实施方式中，正端子134连接到第二阳极罩组件122，第二阳极罩组件122也包括导体并与阳极108电连通。在这种实施方式中，正端子134电接地，而且任何所需的电压都通过相对于接地的正端子134降低负端子132的电位来生成。因此，在本实施方式中，装置100的外部暴露的导电部件，如第二阳极罩组件122和反射器116，维持在相同的(接地)电位。阴极侧参考图1-3，在图3中更具体地示出了装置100的阴极侧112。在这种实施方式中，阴极侧112包括流发生器150，在这种实施方式中流发生器150电绝缘并配置成生成沿封套104内表面102的液体流。在这种实施方式中，电绝缘的流发生器150包括导体。更特别地，在这种实施方式中，流发生器150由黄铜组成。在这方面，黄铜具有抵抗由于闪光导致的机械应力的合适机械强度并充当阴极106与电源130之间导电性电路径，电源130的负端子132在其电连接 器152连接到流发生器150 (图2所示的电连接器152和液体出口端口 158在图3中未示出，因为它们不在图3所示截面图的平面中)。因此，在这种实施方式中，除了如以下更具体描述的生成液体和气体的漩涡流，流发生器150及其电连接器152还充当到阴极106的电连接。可选地，除了黄铜，流发生器150可以包括一种或多种其它合适的导体。或者，作为另一种可选方案，除了象本实施方式中那样被绝缘材料围绕，流发生器150可以依靠由电绝缘材料组成或包括电绝缘材料来电绝缘，在这种情况下，如果需要，则到阴极的电连接可以通过附加的接线提供。在其中流发生器150是导体的这种实施方式中，阴极侧112包括围绕流发生器150的电绝缘。更特别地，在这种实施方式中，围绕流发生器150的电绝缘包括封套104，还包括绝缘罩118。如图3所示，在这种实施方式中，绝缘罩118围绕至少部分封套104，或更特别地，封套104的端部300。在本实施方式中，绝缘罩118包括塑料和陶瓷中的至少一种。更特别地，在这种实施方式中，绝缘罩118由ULTEM ( )塑料组成。可选地，其它合适的绝缘材料，如例如其它塑料或陶瓷，也可以代替。在这种实施方式中，封套104包括透明圆柱管。在这种实施方式中，所述管具有至少四毫米的厚度。更特别地，在这种实施方式中，所述管具有至少五毫米的厚度。再特别地，在这种实施方式中，所述管具有至少五毫米的厚度并具有45毫米的内直径和55毫米的外直径。如在本文前面所讨论的，由于在传统闪光灯中管的等离子体加热的内表面与冷却的外表面之间产生的热梯度，应当理解比3mm厚的管通常认为对闪光灯应用是不合适的。沿封套104的内表面102的漩涡液体流减小了这种热梯度，由此允许更厚的管用作封套104。因此，在本实施方式中，由于其更大的厚度，因此封套104具有比传统闪光灯中更高的机械强度，因此能更好地抵抗与由于闪光造成的快速压力变化关联的机械应力。在这种实施方式中，封套104包括精膛圆柱管。更特别地，在这种实施方式中，精膛圆柱管具有至少低到O. 05毫米的尺度容差。在这方面，这种精膛趋向于提供更可靠的密封来抵抗闪光过程中封套中高压力。此外，封套内表面增强的光滑度趋向于提高沿封套内表面流动的漩涡液体流的性能，还趋向于降低电极腐蚀。在本实施方式中，封套104，或更特别地是精膛圆柱管，包括石英管。再特别地，在这种实施方式中，石英管是掺铺石英管，掺有氧化铺以避免前面所描述的日晒作用/变色难点。因此，在本实施方式中，通过避免这种日晒作用/变色，提高了由装置100产生的闪光的输出频谱的一致性和再现性。可选地，封套104可以包括纯石英，如例如合成石英，这也趋向于避免日晒作用/变色缺点。但是，可选地，如果对于特定应用频谱的一致性和再现性不重要，则封套104可以包括遭受日晒作用的材料，如例如普通的透明熔凝石英。更一般地，如果需要，则依赖于特定应用所需的机械和热健壮性，如例如蓝宝石的其它透明材料也可以代替。在本实施方式中，电绝缘，或更特别地是封套104和绝缘罩118，围绕阴极106和到阴极106的电连接。如上面所指出的，在这种实施方式中，到阴极106的电连接包括流发生器150和电连接器152 (在图3截面图的平面中未示出)，通过该电连接，阴极106与图2所示电源系统130的负端子132电连通。在这种实施方式中，围绕流发生器150的电绝缘还包括绝缘罩118和封套端部300之间的空间中的气体。更特别地，在这种实施方式中，装置100包括一对彼此隔开的密封 302和304，它们与绝缘罩118的内表面306和封套104端部300的外表面308配合，以便密封所述空间中的气体。在这种实施方式中，气体是压缩的。更特别地，在这种实施方式中，气体是压缩的氮。为了用压缩的N2对表面306和308及密封302和304之间的空间加压，绝缘罩118包括入口阀门310和出口阀门312。在这种实施方式中，密封302和304之间的氮压力维持在比封套104中的典型压力高的压力。更特别地，在本实施方式中，封套中的压力典型地处于大约2个大气压的量级,而密封之间的氮气压维持在大约这个压力的三倍，或换句话说，大约6个大气压的量级。已经发现保持空间清洁干燥的密封302和304之间空间中的这种加压绝缘有助于提供弧的理想启动条件集。尽管可选地，其它合适的密封也可以代替，但在这种实施方式中，密封302和304包括O环。参考图2、3、4和5，除了生成封套104的内表面102上的液体流，在这种实施方式中，流发生器150还配置成生成从液体流径向向内的气体流。因此，在本实施方式中，排放室110延伸得足够远，超过阳极108，以便将阳极108与由于排放室110中液体和气体流混合导致的湍流隔离。参考图3、4和5，为了生成液体和气体流，在本实施方式中，流发生器150包括螺纹连接到气体漩涡发生器322和液体漩涡发生器324的流发生器芯320。在这种实施方式中，气体和液体漩涡发生器在与漩涡液体和气体流方向相反的方向有螺纹，使得来自液体和气体流的反作用压力是在趋向于使螺纹连接变紧而不是变松的旋转方向。可选地，将气体和液体漩涡发生器连接到所述芯的其它合适方式也可以代替。在本实施方式中，锁环321防止绝缘罩118中的流发生器芯320变松。在这种实施方式中包括O环的密封326在流发生器芯320和封套104的内表面102之间提供了紧密密封。此外，在这种实施方式中，垫圈329插入到封套104的外边缘和绝缘罩118之间。尽管可选地，其它合适的材料也可以代替，但在本实施方式中，垫圈329包括特氟隆。另一密封330在流发生器芯320和液体漩涡发生器324之间提供了紧密密封。参考图2至5，在这种实施方式中，为了生成封套104的内表面102上的漩涡液体流，来自流体循环系统140的加压液体在流发生器150通过其液体入口端口 154接收。加压液体通过在流发生器芯320中限定的液体进入通道340。一些液体被强迫通过多个洞，如在342和344所示出的那些洞，这些洞通过流发生器芯320的本体延伸到限定在流发生器芯320和液体漩涡发生器324之间的歧管空间(manifold space>346中。从歧管空间346，液体被强迫通过多个洞，如在348和350所示出的那些洞，这些洞延伸通过液体漩涡发生器324的本体(洞350不在图3-5截面图的平面中，但其一部分可以通过图4的歧管空间346看到)。洞348和350及通过液体漩涡发生器324本体的其它类似洞中的每个洞都是成角度的，因此当液体被强迫通过洞时，它不仅获得相对于封套的径向和轴向方向的速度分量，而且还获得与封套内表面102的圆周相切的速度分量。因此，当加压液体离开洞348、350及其它类似的洞时，它形成漩涡液体墙，当它在轴向方向上向着阳极108通过封套时环绕封套104的内表面102。在这种实施方式中，每个电极都包括用于容纳通过其中的冷却剂流的冷却剂通道。更特别地，在本实施方式中，除了如上所述通过洞342和344离开液体进入通道340以便形成漩涡液体流的部分进入液体，流经液体进入通道340的液体的剩余部分被推入阴极冷却剂通道360并充当冷却阴极106的冷却剂。在这种实施方式中，阴极106包括在这种实施方式中是黄铜的中空阴极管道362。阴极管道362的敞开外端拧到通过流发生器芯320限定的孔中，有一密封363在阴极管道和流发生器芯之间提供紧密密封。在本实施方式中也是黄铜的阴极插件364螺纹连接到阴极管道362的内端。阴极106还包括围绕阴极管道362的阴极体376。在这种实施方式中是黄铜的阴极体376拧到通过流发生器芯320限定的孔的较宽部分中，有一密封377在阴极体和流发生器芯之间提供紧密密封。在这种实施方式中，阴极106还包括螺纹连接到阴 极体376并围绕阴极插件364的阴极头370。阴极尖端372安装到阴极头370。在这种实施方式中，阴极头370和阴极尖端372都是导体。更特别地，在这种实施方式中，阴极头370包括铜，而阴极尖端372包括钨。因此，参考图2-4，将理解从电源系统130的负端子132、通过电连接器152和流发生器芯320、通过阴极体376和阴极头370、到阴极尖端372形成了电通路，由此允许电子从负端子132流到阴极尖端372，以便在阴极106和阳极108之间建立弧。如果需要，其它合适类型的连接也可以代替各种螺纹连接。例如，如果需要，则阴极头370可以焊接或熔接到阴极体376。在这种实施方式中，阴极冷却剂通道360限定于中空的阴极管道362中。冷却剂液体继续通过冷却剂通道360，进入中空的阴极插件364。冷却剂液体经过限定通过阴极插件364的洞366并进入在阴极插件364和阴极头370之间限定的空间368，阴极尖端372安装到阴极头370。因此，当冷却剂液体经过空间368时，它从阴极头370并由此间接地从阴极尖端372去除热量。如以下结合类似的阳极108的头更具体讨论的，在这种实施方式中，阴极头370的内表面(未示出)有多个平行的槽(未示出)，用于沿所需的方向引导液体冷却齐U。冷却剂液体由所述槽引导通过空间368，然后进入在阴极管道362和阴极体376之间限定的空间374。冷却剂液体从空间374进入在流发生器芯320中限定的冷却剂离开通道(在图3-5的截面图的平面中未示出)，它通向图2所示的液体出口端口 158，通过该出口端口 158冷却剂液体返回到流体循环系统140的分离与净化系统142的冷却剂入口端口 186。
在这种实施方式中，钨阴极尖端372具有至少一厘米的厚度。因此，有利地，如在本文前面所讨论的，上述阴极106的液体冷却与相对厚的钨阴极尖端372的结合趋向于给阴极106提供比传统电极长的寿命。在这种实施方式中，以类似于上述液体漩涡发生器324生成漩涡液体流的方式，气体漩涡发生器322生成漩涡气体流。在这种实施方式中，加压气体在流发生器150的气体入口端口 156从分离与净化系统142的气体出口端口 182接收。加压气体通过在流发生器芯320中限定的气体进入通道380，最终通过如在382所示的多个洞离开气体进入通道，这些洞延伸通过气体漩涡发生器322的本体(洞382不在图3-5截面图的平面中，但可以在图4中看到)。加压气体通过洞382及类似的洞离开，并撞击液体漩涡发生器324的内表面384。就象液体漩涡发生器324的洞348和350，气体漩涡发生器322的洞382和其它类似洞是成角度的，使得离开的气体不仅具有相对于封套的轴向和径向方向的速度分量，而且具有与液体漩涡发生器324的内表面384的内圆周相切的方向上的速度分量。因此，当气体通过洞382和其它类似洞而推出时，它形成漩涡气体流，当它在轴向方向经过封套104时
环绕圆周方向。在这种实施方式中，气体漩涡发生器322的洞382和其它类似洞的角度是在与液体漩涡发生器324的洞348和350及类似洞相同的方向上成角度，因此当它们经过封套时，液体和气体在相同的方向旋转。返回去参考图3和4，在这种实施方式中，阴极106具有突出长度，它沿该突出长度在封套104中轴向向内、向着装置100的中心突出，超过封套中装置的次最内部件。在这种实施方式中，该次最内部件是流发生器，或者更特别地，是其液体漩涡发生器324。在本实施方式中，阴极的突出长度小于阴极106直径的两倍。因此，相对于其直径，阴极106比传统阴极短，这给了它更高的刚性和机械强度来抵抗与闪光关联的大突然压力改变。绝对地说，在本实施方式中，超过流发生器的阴极突出长度小于五厘米。但是，同时，在本实施方式中，阴极106的突出长度足够长，以防止电放电脉冲在流发生器150和阳极108之间而不是在阴极和阳极之间发生。更特别地，在这种实施方式中，突出长度是至少三点五厘米。在本实施方式中，阴极106的阴极尖端372具有至少一厘米的厚度。因此，有利地，如在本文前面所讨论的，下述阴极106的液体冷却和相对厚的钨阴极尖端372的结合趋向于给阴极106提供比传统电极长的寿命。阳极侧参考图2和7-10，在图7中更具体地示出了装置100的阳极侧114。总的来说，在这种实施方式中，阳极侧114包括阳极108、反射器116、第一和第二阳极罩组件120和122及排放室110。在这种实施方式中,排放室110具有内表面700,该内表面在这种实施方式中具有截头圆锥体的形状，在轴向向外延伸通过阳极108的同时径向向内锥化。但是，可选地，该内表面可以是圆柱体，或者可以向外而不是向内锥化。优选地，排放室110的内表面700配置成允许液体流在离开封套104之后沿内表面700继续漩涡，使得漩涡液体在排放室110中继续与漩涡气体流分离，因为这使得在弧建立时气体(而不是气体和水的混合物)得以退回封套104中。在这种实施方式中，排放室110连接到配件702，配件702在本实施方式中是不锈钢配件。在这种实施方式中包括O环的密封703在排放室110的内表面700和配件702之间提供紧密密封。配件702连接到软管，通过该软管，离开排放室110的液体和气体漩涡流返回流体循环系统140。尽管在这种实施方式中阴极106具有比阳极108短的长度，但是参考图7和8，在本实施方式中，阳极108在某种程度上类似于阴极106。更特别地，在这种实施方式中，阳极108包括阳极管道704，其外端拧到通过第二阳极罩组件122限定的孔中。密封706在阳极管道704的外端和第二阳极罩组件122之间提供紧密密封。阳极108还包括阳极体708，它被拧到通过第二阳极罩组件122限定的孔的较宽部分中，有一密封710在阳极体708和第二阳极罩122之间提供紧密密封。阳极管道704螺纹连接到阳极插件712，而阳极体708螺纹连接到阳极头714，阳极尖端716安装到阳极头714。阳极体708和阳极头714围绕阳极管道704和阳极插件712。同样，与阴极一样，如果需要，则其它合适类型的连接，如焊接或熔接，可以代替上述的螺纹连接。在这种实施方式中，阳极管道704、阳极体708及阳极插件712由黄铜制成，阳极 头714由铜制成，而阳极尖端716由钨制成。可选地，如果需要，则其它合适的材料可以代替。在这种实施方式中，钨阳极尖端716具有至少一厘米的厚度。因此，有利地，如在本文前面所讨论的，下述阳极108的液体冷却与相对厚的钨阳极尖端716的结合趋向于给阳极108提供比传统电极长的寿命。参考图2、7、8和11-13，为了向阳极108提供液体冷却剂流，在这种实施方式中，装置100的阳极侧114包括图7所示的安装到第二阳极罩122的液体入口 720。液体入口720从图2所示的分离与净化系统142的液体出口端口 184接收加压的液体冷却剂。液体冷却剂通过液体入口 720传送到在第二阳极罩122中限定的冷却剂导管722。冷却剂导管722将液体传送到在阳极管道704的外表面和阳极体708的内表面之间限定的空间732。通过图3下半部分所示空间732的第一部分的加压液体冷却剂的第一部分进入在阳极插件712和阳极头714之间限定的空间728。当液体通过空间728时，它从阳极头714并由此从阳极尖端716去除热量。如图13所示，在本实施方式中，阳极头714的内表面730包括多个平行的槽，用于在所需的方向上引导液体冷却剂。如图7所示，在通过阳极插件712限定的洞726的附近，所述槽将来自空间728的液体冷却剂的第一部分引导到图3上半部分所示空间732的第二部分。加压液体冷却剂的第二部分从冷却剂导管722沿空间732的第二部分直接到达洞726的附近。然后，加压液体冷却剂的两部分都通过洞726并进入在阳极管道704内部限定的冷却剂通道724。液体冷却剂继续向外行进通过冷却剂通道724，直到进入排放室110。参考图2和7-10，除了提供上述液体冷却剂通道，在这种实施方式中，第二阳极罩组件122还提供阳极108和电源系统130之间的电连接。在这种实施方式中，第二阳极罩组件122包括导体。更特别地，在这种实施方式中，第二阳极罩组件122由黄铜制成。通过图9和10所示的电连接器900，第二阳极罩组件122连接到电源系统130的(在这种实施方式中接地的)正端子134。尽管可选地，其它合适类型的电连接器也可以代替，但在这种实施方式中，电连接器900包括四个挤压型接线片连接器(compression-style lug connector)。因此，第二阳极罩组件122完成电连接，允许电子从阳极尖端716、通过阳极头714并通过阳极体708，流入并通过第二阳极罩组件122及其电连接器900流到电源系统130的正端子134。参考图2、9和10，在这种实施方式中，第二阳极罩组件122包括压力变换器端口902，用于在其中容纳压力变换器904。压力变换器与图2所示的控制器170通信，它向控制器170发送指示封套104中压力的信号。参考图7和9，在这种实施方式中，封套104通过反射器116和第一阳极罩组件120中的相应孔来容纳，并紧贴地容纳在第二阳极罩组件122中。在这种实施方式中包括O环的密封740在封套104的外表面和第二阳极罩组件122之间提供紧密密封。在这种实施方式中包括特氟隆垫圈的垫圈742插入到封套104的外端和第二阳极罩组件122之间。参考图7和8，在图8中示出了第二阳极罩组件122的另一视图。第二阳极罩组件122的中心部分802安装在通过第二阳极罩组件122限定的孔804的中心，阳极体708连接到该中心部分802。唇缘806将中心部分802连接到第二阳极罩组件122的剩余部分并在孔804中支撑中心部分802，并由此支撑阳极108。冷却剂导管722通过唇缘806延伸到通过中心部分802限定的孔。·在工作过程中，由图2和3所示的流发生器生成的液体和气体漩涡流通过孔804并进入排放室110，只是部分地被唇缘806中断。在这方面，唇缘806的大小优选地要足够大，以便提供足够的机械强度来支持阳极108抵抗在每次闪光过程中导致的大机械应力，但另一方面优选地尽可能小，以便最小化对封套104的内表面102上的液体漩涡流的干扰。在这种实施方式中，第一阳极罩组件120包括塑料，或更特别地，是ULTEM ( )塑料。可选地，如例如陶瓷的其它合适材料也可以代替。在连接了第二阳极罩组件122的电源正端子接地的本实施方式中，为了消除地回路，绝缘体对于第一阳极罩组件120是优选的，但不是必需的。因此，可选地，如果需要，则第一阳极罩组件可以包括导体。
_4] 反射器参考图2和14，在图14中更具体地示出了导电的反射器116。在这种实施方式中，反射器包括导体，或更特别地，是铝。可选地，其它合适的材料与配置也可以代替。如所指出的，在这种实施方式中，反射器116接地。在这种实施方式中，反射器在封套104外从阴极106的附近延伸到阳极108的附近。虫遯参考图2和15，电源系统130在图15中更具体地示出。在这种实施方式中，电源系统130包括与电极，或更特别地与阴极106和阳极108，电连通的多个电源电路。再特别地，在这种实施方式中，多个电源电路包括配置成在第一和第二电极之间生成电放电脉冲的脉冲供给电路1500、配置成在第一和第二电极之间生成空闲电流的空闲电流电路1502、配置成在第一和第二电极之间生成启动电流的启动电路1504及配置成在第一和第二电极之间生成维持电流的维持电路15 O 6。在这种实施方式中，电源系统130包括至少一个配置成隔离多个电源电路中的至少一个与多个电源电路中的至少另一个的隔离器。更特别地，在这种实施方式中，第一隔离器包括机械开关1510，当断开时，该开关用于将空闲电流电路1502和维持电路1506的负端子与启动电路1504的负端子隔离。还是在这种实施方式中，第二隔离器包括隔离二极管1512，其被配置成将空闲电流电路1502和维持电路1506与脉冲供给电路1500隔离。在这种实施方式中，机械开关1510包括ROSS型⑶60-P60-800-2C-40机械开关并可响应来自图2所示控制器170的控制信号而电激励。在本实施方式中，隔离二极管1512包括6kVm 二极管。可选地，其它合适的隔离器也可以代替。在本实施方式中，空闲电流电路1502、启动电路1504及维持电路1506每个都接收交流功率，或更特别地，480V、60Hz的三相功率。类似地，脉冲供给电路1500也包括直流电源1514，它接收类似的480V/60HZ功率，如下所述，它将该功率转换成直流电压，以便给脉冲供给电路的电容器充电。在这种实施方式中，直流电源1514可调节以便产生高达4kV的所需的直流充电电压。如图15所示，在这种实施方式中，480V/60HZ交流功率还用于供给其它设备，如图2所示流体循环系统140的主泵(未示出)。类似地， 在这种实施方式中，480V/60HZ功率还提供给多个变压器，变压器又向图2所示的控制器170及流体循环系统140的净化器(未示出)提供IlOV交流功率。如果需要，220V功率也可以从进入的480V功率得到。在这种实施方式中，空闲电流电路1502整流进入的480V交流功率并产生高达600A的可控直流电流。在这种实施方式中，空闲电流电路1502的正端子电接地，因此，通过相对于地来降低负端子的电位而生成直流电压。在本实施方式中，空闲电流电路1502与图2所示的控制器170通信。当机械开关1510闭合时，空闲电流电路1502接收从控制器170接收的指定所需空闲电流的数字命令，它响应于该命令使指定的空闲电流在装置100的阴极106和阳极108之间流动。在这种实施方式中，空闲电流电路1502包括可以从美国马萨诸塞SatCon Technology Corporationof Cambridge 的分公司，加拿大安大略 SatCon Power System of Burlington 获得的SatCon型HCSR-480-1000直流电源电路。可选地，任何其它合适类型的空闲电流电路都可以代替。在这种实施方式中，启动电路1504只用于最初在阴极106和阳极108之间建立弧。为了实现这个目的，在本实施方式中，启动电路1504接收480V/60HZ交流功率，它将其整流并用于给多个内部电容器(未示出)充电。当其上升的内部电源达到预定阈值例如30kV时，启动电路1504递送电流脉冲(例如，10A),以便在阴极106和阳极108之间建立弧。在本实施方式中，维持电路1506在启动时及紧接着其后使用，以便维持阴极106和阳极108之间的弧。在这种实施方式中，维持电路接收480V/60HZ交流功率，它将其整流，以便产生15A的恒定电流直流输出。维持电路1506的正端子与电源系统130的正端子134联系，由此与阳极108联系。维持电路1506的负端子可以设置成通过启动电路1504间接地或者通过闭合机械开关1510直接地与阴极106电连通，后者的直接连接允许电子从维持电路1506的负端子通过磁芯电感器1508、通过隔离二极管1512、通过开关1510并通过电源的负端子132流到阴极106。尽管可选地，其它合适的电感也可以代替，但在这种实施方式中，磁芯电感器1508具有50毫亨的电感。在这种实施方式中，脉冲供给电路1500用于在阴极106和阳极108之间生成产生所需辐照闪光的电放电脉冲。为了实现这个目的，脉冲供给电路1500接收480V/60HZ交流功率，该功率被直流电源1514整流以便产生直流电压，该直流电压用于给多个电容器充电。更特别地，在这种实施方式中，电容器包括并联连接的第一和第二电容器1520和1522。尽管可选地，其它合适的电容器也可以代替，但在这种实施方式中，第一和第二电容器中的每个都具有7900 μ F的电容。在这种实施方式中，脉冲供给电路1500还包括二极管1524和1526、电阻器1528、1530、1532和1534及转储继电器(dump relay) 1536，所有都如图15所示而配置。在这种实施方式中，电阻器1528、1530、1532和1534分别具有60 Ω、5 Ω、20k Ω20kΩ的电阻。在这种实施方式中，为了在需要时给电容器放电并生成电放电脉冲，脉冲供给电路1500包括放电开关。更特别地，在这种实施方式中，放电开关包括与图2所示控制器170联系的可控硅整流器(SCR) 1540。如将理解的，SCR 1540将不导通，直到栅电压由控制器170施加到SCR1540，响应于此，SCR 1540将开始导通并且只要流经它的电流超过SCR的固有保持电流，就继续导通。因此，SCR 1540不允许脉冲供给电路1500的电容器放电，直到栅电压由控制器170施加到SCR 1540，作为响应，脉冲供给电路的电容器被允许放电。在这种实施方式中，通过在本实施方式中具有4. 6微亨电感的电感器1542。可选地,其它合适类型的放电开关也可以代替。工作
参考图2和15，在这种实施方式中，控制器170，或更特别地是其处理器电路172，由存储在计算机可读介质174中的包括可执行指令代码的例程配置成与流体循环系统140和电源系统130的相关部件通信，以便使用装置100产生辐照闪光，如以下更具体描述的。如以上结合图3-5更具体描述的，处理器电路172首先指向向流体循环系统140发送信号以便开始循环液体和气体通过装置，从而生成液体和气体的漩涡流。在这种实施方式中，漩涡液体流以大约17-20个大气压量级的压力传送到液体漩涡发生器324。有利地，这种高压趋向于降低所产生的闪光过程中封套曝光(envelope exposure)的可能性。然后，处理器电路172指向与电源系统130的各个部件通信，以便使这些部件执行如下序列在阴极106和阳极108之间启动弧、维持该弧、在闪光之前设置空闲电流，然后生成电放电脉冲以便产生辐照闪光。更特别地，在最初启动时，机械开关1510处于断开位置。处理器电路172指向向启动电路1504、维持电路1506和脉冲供给电路1500发送启动信号，以便接通这些设备中的每一个。因此，启动电路1504和脉冲供给电路1500中的电容器开始充电。维持电路1506不产生足够的电压以便在阴极106和阳极108之间建立弧，因此不被需要，直到弧建立以后。空闲电流供给1502也不产生电流，并等待从处理器电路172接收适当的控制信号。一旦启动电路1504中的内部电容器达到弧击穿(建立)的阈值电压，在这种实施方式中是高达30kV，电容器就递送高达10安培的电流，以便在阴极106和阳极108之间建立弧。一旦弧得以建立，维持电路1506就能够通过启动电路1504间接传送15A的维持电流来维持该弧。装置100的电流传感器(未示出)向处理器电路172发出指示稳定的弧已经建立的信号。当接收到这种信号时，处理器电路172指向向启动电路1504发出关断其自己的信号，还指向向机械开关1510的电激励器发送控制信号，以便使机械开关闭合，由此允许维持电路1506绕过启动电路1504。换句话说，开关1510的闭合使维持电路1506的负端子通过磁芯电感器1508、隔离二极管1512及开关1510与阴极106联系。因此，当开关1510闭合时，维持电路1506继续使15A的维持电流在阴极106和阳极108之间流动。当需要闪光时，控制器170的处理器电路172指向首先向空闲电流电路1502发送信号以便提供合适的空闲电流，然后控制器向脉冲供给电路1500发送信号以便生成电放电脉冲。
更特别地，在本实施方式中，空闲电流电路1502配置成在电放电脉冲之前的一时间段内生成空闲电流,该时间段比液体流通过封套104所需的流体通过时间长。因此，在流体通过时间为大约三十毫秒的本实施方式中，空闲电流电路配置成生成空闲电流至少30ms ο如在本文前面所讨论的，在本实施方式中，空闲电流电路1502配置成生成比传统闪光灯大得多的空闲电流，在传统闪光灯中空闲电流典型地是IA或更小。如在本文前面所讨论的，这种高空闲电流是有利的，因为它们显著提高了所产生的辐照闪光的一致性和再现性。更特别地，在这种实施方式中，空闲电流电路配置成生成至少大约100安培的空闲电流。再特别地，在这种实施方式中，空闲电流电路配置成有效地在至少大约IOOms的持续时间内生成至少大约400A的空闲电流。为了实现这个目的，在本实施方式中，处理器 电路172指向向空闲电流电路1502发送指定385A的所需电流输出的数字信号。响应于该数字信号，空闲电流电路1502开始施加所指定的385A的电流，当加到由维持电路1506提供的15A上时，该电流在阴极106和阳极108之间产生所需的400A电流。大约IOOms以后，处理器电路172指向向SCR 1540施加栅电压，由此允许脉冲供给电路1500的电容器通过电感器1542和闭合的机械开关1510放电，由此在阴极106和阳极108之间生成所需的电放电脉冲并由此产生所需的辐照闪光。在这种实施方式中，闪光过程中装置100的辐射能量输出是大约50kJ。当脉冲供给电路1500以上述方式放电时，隔离二极管1512保护维持电路1506和空闲电流电路1502不会从脉冲供给电路放电。作为高电压设备的启动电路1504不需要针对这种放电的保护，因为在这个时间点，启动电路1504是关断的并且还由机械开关1510保护。近似与栅电压施加到SCR 1540以便产生闪光同时，处理器电路还指向向处置阀门160发送控制信号，以便使处置阀门关闭再循环出口端口 164并打开处置出口端口 166，以便在闪光时开始处置封套104中的液体和气体。处理器电路172还指向向分离与净化系统142发送信号以便开始通过液体补充输入端口 190和气体补充输入端口 192接收补充液体和气体，以便更换通过处置出口端口 166排出的液体和气体。短时间以后(在这种实施方式中大约是100ms，这显著长于通过封套104的典型流体通过时间)，处理器电路172指向向处置阀门发送信号以便重新打开再循环出口端口 164和关闭处置出口端口 166，并类似地指向向分离与净化系统142发送信号以便关闭液体和气体补充输入端口 190和192。因此，闪光时在封套104中的所有液体基本上得到处置，这些液体可能被细小的粒子物质污染，同时保持来自系统的剩余液体和气体以便于再循环。尽管脉冲供给电路1500是不需要的，但在这种实施方式中，装置100的连续或直流工作以在某种程度上类似的方式发生。如上面所讨论的，启动电路1504和维持电路1506合作建立并维持弧。然后，空闲电流电路1502可以用作用于装置100连续工作的主直流电源电路。如上面所讨论的，控制器170向空闲电流电路1502发送指定所需电流输出的数字信号。空闲电流电路1502与维持电路1506的组合电流输出提供在阴极106和阳极108之间，以便生成所需的连续电流，由此产生所需的连续辐照功率输出。可诜方案
尽管在此所述的装置100能够作为闪光灯或作为连续弧光灯双重工作，但可选地，如果需要，本发明的实施方式可以针对这些应用中的一种来定制或特制。尽管上述实施方式涉及在封套104的内表面102上流动的单个水墙，但可选地，本发明可以在双液体墙弧光灯中实施，如例如在上面提到的共同所有的美国专利No. 6，621，199中所公开的，以便将双液体墙弧光灯修改成用作在此所述的闪光灯。参考图2和16，包括类似于装置100的多个装置的系统在图16中以1600总体示出。更特别地，在这种实施方式中，系统1600包括第一、第二、第三和第四装置1602、1604、1606和1608，每个都类似于图2所示的装置100。装置1602、1604、1606和1608配置成产生多个入射到一共同目标上的相应辐照闪光。在这种实施方式中，装置1602、1604、1606和1608配置成彼此并联。更特别地，在本实施方式中，装置1602、1604、1606和1608中的每个装置都排列在与这多个装置中的相邻装置相对的方向上。因此，在这种实施方式中，多个装置中的每个装置的阴极与多个装置中的相邻装置的阳极相邻。因此，有利地，如果装置1602、1604、1606和1608用于产生同时 的闪光，则由于四个灯的电放电脉冲导致的大磁场在很大程度上相互抵消。在本实施方式中，围绕流发生器、阴极及到其的电连接的电绝缘允许相邻装置的近间距。因此，在这种实施方式中，多个装置1602、1604、1606和1608中每一个的第一和第二电极之间的轴线与多个装置中相邻一个的第一和第二电极之间的轴线彼此隔开小于10厘米。在这种实施方式中，系统1600还包括单个循环设备1620，其被配置成向多个装置中每一个的流发生器提供液体。循环设备1620总体上类似于图2所示的流体循环系统140，并结合了类似于图2所示处置阀门160的处置阀门1622。在这种实施方式中，单个循环设备1620配置成从多个装置中每一个的排放端口接收液体和气体，还包括配置成分离液体与气体的分离器1624。同样,在这种实施方式中，单个循环设备1620包括用于从液体中去除粒子污染物的过滤器1626，在这种实施方式中它类似于图2所示的过滤器144。类似地，在这种实施方式中，单个循环设备1620包括图16中未示出的附加入口和出口端口，类似于结合图2所描述的那些，包括处置出口端口、气体补充入口端口和液体补充入口端口。就象在前面的实施方式中，由循环设备1620通过液体补充入口端口接收的液体包括净化的、高度绝缘的低电导率水。因此，在这种实施方式中，单个循环设备1620配置成向每个装置的流发生器提供具有低于大约10微西门子每厘米的电导率的水。如果需要，则装置1602、1604、1606和1608可以配置成产生多个入射到半导体晶片的相应辐照闪光。因此，例如，系统1600可以代替在共同所有的美国专利No. 6，594，446或共同所有的美国专利申请公开No. US 2002/0102098A1中所公开的闪光灯，以便快速将半导体晶片的器件侧加热到所需的退火温度。如果需要，则由灯产生的闪光可以是同时的。或者，返回去参考图2，如果需要，则单个装置100不是代替系统1600，而是可以代替上述共同所有的美国专利No. 6，594，446或公开No. US 2002/0102098A1中所公开的闪光灯。类似地，如果需要，则类似于装置100的多个装置可以如图16所示排列，但可以利用连续的直流电流来加以操作，以便提供连续的辐射输出。如果需要，则这种装置组合，或者可选地是单个装置100，可以代替上述共同所有的美国专利No. 6，594，446或公开No. US2002/0102098A1中用作预热设备的连续弧光灯。本发明还提供了如下方案I. 一种用于产生电磁辐射的装置，该装置包括a)流发生器，其被配置成生成沿封套内表面的液体流；b)第一和第二电极，其被配置成在封套中生成电弧，以便产生电磁辐射 '及c)排放室，向外延伸超过一个所述电极，其被配置成容纳一部分所述液体流。2.如方案I所述的装置，其中所述排放室轴向向外延伸得足够远，超过所述一个所述电极，以便将所述一个所述电极与由于所述排放室中所述液体流的崩溃导致的湍流隔 离。3.如方案I所述的装置，其中所述流发生器配置成生成从所述液体流径向向内的气体流，而且其中所述排放室延伸得足够远，超过所述一个所述电极，以便将所述一个所述电极与由于所述液体和气体流的混合导致的湍流隔离。4.如方案I所述的装置，其中所述电极配置成生成电放电脉冲，以便产生辐照闪光，而且其中所述排放室具有足够的容积来容纳通过由于所述电放电脉冲导致的压力脉冲向外推的一体积的所述液体。5.如方案I所述的装置，其中所述第二电极包括阳极，而且其中所述排放室轴向向外延伸超过所述阳极。6.如方案I所述的装置，其中所述流发生器是电绝缘的。7.如方案6所述的装置，还包括围绕所述流发生器的电绝缘。8.如方案7所述的装置，其中所述流发生器包括导体。9.如方案7所述的装置，其中所述第一电极包括阴极，而且其中所述电绝缘围绕所述阴极及到该阴极的电连接。10.如方案9所述的装置，还包括所述电连接，而且其中所述电连接包括所述流发生器。11.如方案7所述的装置，其中围绕所述流发生器的所述电绝缘包括所述封套。12.如方案11所述的装置，其中围绕所述流发生器的所述电绝缘还包括绝缘罩。13.如方案12所述的装置，其中所述绝缘罩围绕至少部分所述封套。14.如方案13所述的装置，其中所述电绝缘还包括所述绝缘罩和所述封套的所述部分之间的空间中的压缩气体。15.如方案11所述的装置，其中所述封套包括透明圆柱管。16.如方案15所述的装置，其中所述管具有至少四毫米的厚度。17.如方案15所述的装置，其中所述管包括精膛圆柱管。18.如方案12所述的装置，其中所述绝缘罩包括塑料和陶瓷中的至少一种。19.如方案6所述的装置，其中所述第一和第二电极包括阴极和阳极，所述阴极具有比所述阳极短的长度。20.如方案6所述的装置，其中所述第一电极包括具有突出长度的阴极，它沿该突出长度轴向向内、向着装置的中心突出，超过封套中装置的次最内部件，而且其中所述突出长度小于所述阴极的直径的两倍。21.如方案20所述的装置，其中所述突出长度足够长，以便防止所述电弧在所述流发生器与所述第二电极之间发生。22. 一种系统，包括多个如方案6所限定的装置，其被配置成辐照一共同目标。23.如方案22所述的系统，其中所述多个装置配置成辐射半导体晶片。24.如方案22所述的系统，其中所述多个装置配置成彼此并联。25.如方案24所述的系统，其中所述多个装置中的每个装置排列在与所述多个装置中的相邻装置相对的方向上，使得所述多个装置中的所述每个装置的阴极与所述多个装置中的所述相邻装置的阳极相邻。26.如方案22所述的系统，还包括单个循环设备，其被配置成向所述多个装置中的每个装置的所述流发生器提供液体。27.如方案6所述的装置，还包括在所述封套外并从所述第一电极的附近延伸到 所述第二电极的附近的导电反射器。28.如方案6所述的装置，还包括与所述电极电连通的多个电源电路。29.如方案28所述的装置，还包括配置成将所述多个电源电路中的至少一个与所述多个电源电路中的至少另一个隔离的隔离器。30.如方案6所述的装置，其中每个所述电极包括用于容纳通过其中的冷却剂流的冷却剂通道。31.如方案30所述的装置，其中至少一个所述电极包括具有至少一厘米厚度的钨
尖立而。32.如方案30所述的装置，其中所述电极配置成生成电放电脉冲，以便产生辐照闪光，而且还包括配置成在所述第一和第二电极之间生成空闲电流的空闲电流电路。33.如方案32所述的装置，其中所述空闲电流电路配置成在所述电放电脉冲之前的一时间段内生成所述空闲电流，所述时间段比所述液体流通过所述封套所需的流体通过时间长。34.如方案32所述的装置，其中所述空闲电流电路配置成生成至少大约I X IO2安培的电流作为所述空闲电流。35.如方案32所述的装置，其中所述空闲电流电路配置成在至少大约I X IO2毫秒内生成至少大约4X IO2安培的电流作为所述空闲电流。36. 一种用于产生电磁辐射的装置，该装置包括a)用于生成沿封套内表面的液体流的装置；b)用于在封套中生成电弧以便产生电磁辐射的装置；及c)用于容纳一部分所述液体流的装置，所述用于容纳的装置向外延伸超过所述用于生成的装置。37.如方案36所述的装置，其中所述用于容纳的装置包括用于将所述一个所述电极与由于所述用于容纳的装置中所述液体流崩溃导致的湍流隔离的装置。38.如方案36所述的装置，还包括用于生成从所述液体流径向向内的气体流的装置，而且其中所述用于容纳的装置包括用于将所述一个所述电极与由于所述液体和气体流崩溃导致的湍流隔离的装置。39.如方案36所述的装置，其中所述用于生成电弧的装置包括用于生成电放电脉冲以便产生辐照闪光的装置，而且其中所述用于容纳的装置包括容纳通过由于所述电放电脉冲导致的压力脉冲向外推的一体积的所述液体。40. 一种产生电磁辐射的方法，该方法包括a)生成沿封套的内表面的液体流；b)在第一和第二电极之间、在封套中生成电弧，以便产生电磁辐射 '及c)在排放室中容纳一部分所述液体流，所述排放室向外延伸超过一个所述电极。41.如方案40所述的方法，其中容纳包括将所述一个所述电极与由于所述排放室中所述液体流崩溃导致的湍流隔离。42.如方案40所述的方法，还包括生成从所述液体流径向向内的气体流，而且其
中容纳包括将所述一个所述电极与由于所述液体和气体流崩溃导致的湍流隔离。43.如方案40所述的方法，其中生成电弧包括生成电放电脉冲以便产生辐照闪光，而且其中容纳包括容纳通过由于所述电放电脉冲导致的压力脉冲向外推的一体积的所述液体。44.如方案40所述的方法，其中生成液体流包括利用电绝缘的流反射器生成液体流。45. 一种包括控制多个如方案44所限定的装置来辐照一共同目标的方法。46.如方案45所述的方法，其中控制包括控制多个装置来辐照半导体晶片。47.如方案45所述的方法，其中控制包括使所述多个装置中的每个装置生成与所述多个装置中的每个相邻装置的电弧方向相对的方向上的所述电弧。48.如方案44所述的方法，还包括将多个电源电路中的至少一个与所述多个电源电路中的至少另一个隔离。49.如方案44所述的方法，还包括冷却所述第一和第二电极。50.如方案49所述的方法，其中冷却包括通过所述第一和第二电极相应的冷却剂通道来循环液体冷却剂。51.如方案49所述的方法，其中生成所述电弧包括生成电放电脉冲以便产生辐照闪光，而且还包括在所述第一和第二电极之间生成空闲电流。52.如方案51所述的方法，其中生成所述空闲电流包括在所述电放电脉冲之前的一时间段内生成所述空闲电流，所述时间段比所述液体流通过所述封套所需的流体通过时间长。53.如方案51所述的方法，其中生成所述空闲电流包括生成至少大约I X IO2安培的电流作为所述空闲电流。54.如方案51所述的方法，其中生成所述空闲电流包括在至少大约I X IO2毫秒内生成至少大约4X IO2安培的电流作为所述空闲电流。55. 一种用于产生电磁辐射的装置，该装置包括a)电绝缘的流发生器，其被配置成生成沿封套内表面的液体流；及b)第一和第二电极，其被配置成在封套内生成电弧，以便产生电磁辐射。56.如方案55所述的装置，还包括围绕所述流发生器的电绝缘。57.如方案56所述的装置，其中所述流发生器包括导体。58.如方案56所述的装置，其中所述第一电极包括阴极，而且其中所述电绝缘围绕所述阴极及到该阴极的电连接。
59.如方案58所述的装置，还包括所述电连接，而且其中所述电连接包括所述流发生器。60.如方案56所述的装置，其中围绕所述流发生器的所述电绝缘包括所述封套。61.如方案60所述的装置，其中围绕所述流发生器的所述电绝缘还包括绝缘罩。62.如方案61所述的装置，其中所述绝缘罩围绕至少部分所述封套。63.如方案62所述的装置，其中所述电绝缘还包括所述绝缘罩与所述封套的所述部分之间的空间中的气体。64.如方案63所述的装置，还包括与所述绝缘罩的内表面和所述封套的所述部分的外表面配合以便将所述气体密封到所述空间中的一对彼此隔开的密封。65.如方案64所述的装置，其中所述气体是压缩的。·66.如方案60所述的装置，其中所述封套包括透明圆柱管。67.如方案66所述的装置，其中所述管具有至少四毫米的厚度。68.如方案67所述的装置，其中所述管具有至少五毫米的厚度。69.如方案66所述的装置，其中所述管包括精膛圆柱管。70.如方案69所述的装置，其中所述精膛圆柱管具有至少低到5X10_2毫米的尺
度容差。71.如方案66所述的装置，其中所述管包括石英。72.如方案71所述的装置，其中所述管包括纯石英。73.如方案71所述的装置，其中所述管包括掺铈石英。74.如方案66所述的装置，其中所述管包括蓝宝石。75.如方案61所述的装置，其中所述绝缘罩包括塑料和陶瓷中的至少一种。76.如方案55所述的装置，其中所述第一和第二电极包括阴极和阳极，所述阴极具有比所述阳极短的长度。77.如方案55所述的装置，其中所述第一电极包括具有突出长度的阴极，它沿该突出长度轴向向内、向着装置的中心突出，超过封套中装置的次最内部件。78.如方案77所述的装置，其中所述突出长度小于所述阴极直径的两倍。79.如方案78所述的装置，其中所述突出长度足够长，以便防止所述电弧在所述流发生器与所述第二电极之间发生。80.如方案79所述的装置，其中所述突出长度至少是三点五厘米。81.如方案77所述的装置，其中所述流发生器包括所述次最内部件，而且其中超过流发生器的阴极突出长度小于五厘米。82.如方案77所述的装置，还包括围绕所述流发生器的电绝缘，其中所述绝缘围绕所述阴极和到该阴极的电连接。83. 一种系统，包括多个如方案55所限定的装置，其被配置成辐照一共同目标。84.如方案83所述的系统，其中所述多个装置配置成辐照半导体晶片。85.如方案83所述的系统，其中所述多个装置配置成彼此并联。86.如方案85所述的系统，其中所述多个装置中的每个装置排列在与所述多个装置中的相邻装置相对的方向上。87.如方案86所述的系统，其中所述多个装置中的所述每个装置的阴极与所述多个装置中的所述相邻装置的阳极相邻。88.如方案85所述的系统，其中所述多个装置中的每个装置的所述第一和第二电极之间的轴线与所述多个装置中的相邻装置的所述第一和第二电极之间的轴线隔开小于IXKT1 米。89.如方案83所述的系统，还包括单个循环设备，其被配置成向所述多个装置中的每个装置的所述流发生器提供液体。90.如方案89所述的系统，其中所述单个循环设备配置成从所述多个装置中的每个装置的排放端口接收液体。91.如方案90所述的系统，其中所述单个循环设备配置成从所述多个装置中的所述每个装置的所述排放端口接收气体，而且其中所述单个循环设备包括配置成分离所述液体与所述气体的分离器。92.如方案90所述的系统，其中所述单个循环设备包括用于从所述液体中去除粒 子污染物的过滤器。93.如方案89所述的系统，其中所述单个循环设备配置成向所述流发生器提供具有小于大约IX 10_5西门子每厘米的电导率的水作为所述液体。94.如方案55所述的装置，还包括在所述封套外并从所述第一电极的附近延伸到所述第二电极的附近的导电反射器。95.如方案94所述的装置，其中所述导电反射器接地。96.如方案55所述的装置，还包括向外延伸超过所述电极、配置成容纳一部分所述液体流的排放室。97.如方案96所述的装置，其中所述排放室轴向向外延伸得足够远，超过所述一个所述电极，以便将所述一个所述电极与由于所述排放室中所述液体流崩溃导致的湍流隔离。98.如方案96所述的装置，其中所述流发生器配置成生成从所述液体流径向向内的气体流，而且其中所述排放室轴向向外延伸得足够远，超过所述一个所述电极，以便将所述一个所述电极与由于所述液体和气体流混合导致的湍流隔离。99.如方案96所述的装置，其中所述电极配置成在其间生成电放电脉冲，以便产生辐照闪光，而且其中所述排放室具有足够的容积来容纳通过由于所述电放电脉冲导致的压力脉冲向外推的一体积的所述液体。100.如方案55所述的装置，还包括与所述电极电连通的多个电源电路。101.如方案100所述的装置，其中所述多个电源电路包括配置成在所述第一和第二电极之间生成电放电脉冲以便产生辐照闪光的脉冲供给电路。102.如方案101所述的装置，其中所述多个电源电路还包括配置成在所述第一和第二电极之间生成空闲电流的空闲电流电路。103.如方案102所述的装置，其中所述多个电源电路还包括配置成在所述第一和第二电极之间生成启动电流的启动电路。104.如方案103所述的装置，其中所述多个电源电路还包括配置成在所述第一和第二电极之间生成维持电流的维持电路。105.如方案100所述的装置，还包括配置成将所述多个电源电路中的至少一个与所述多个电源电路中的至少另一个隔离的隔离器。106.如方案105所述的装置，其中所述隔离器包括机械开关。107.如方案105所述的装置，其中所述隔离器包括二极管。108.如方案55所述的装置，其中每个所述电极包括用于容纳通过其中的冷却剂流的冷却剂通道。109.如方案108所述的装置，其中至少一个所述电极包括具有至少一厘米厚度的
鹤尖端。110.如方案108所述的装置，其中所述电极配置成生成电放电脉冲，以便产生辐照闪光，而且还包括配置成在所述第一和第二电极之间生成空闲电流的空闲电流电路。

111.如方案110所述的装置，其中所述空闲电流电路配置成在所述电放电脉冲之前的一时间段内生成所述空闲电流，所述时间段比所述液体流通过所述封套所需的流体通过时间长。112.如方案111所述的装置，其中所述空闲电流电路配置成生成所述空闲电流至少3 X IO1毫秒。113.如方案110所述的装置，其中所述空闲电流电路配置成生成至少大约IXlO2安培的电流作为所述空闲电流。114.如方案110所述的装置，其中所述空闲电流电路配置成在至少大约IXlO2毫秒内生成至少大约4X IO2安培的电流作为所述空闲电流。115. 一种用于产生电磁辐射的装置，该装置包括a)用于生成沿封套内表面的液体流的电绝缘的装置；及b)用于在封套中生成电弧以便产生电磁辐射的装置。116. 一种产生电磁辐射的方法，该方法包括a)利用电绝缘的流发生器，生成沿封套内表面的液体流 '及b)在第一和第二电极之间生成电弧以便产生所述辐照闪光。117. 一种包括控制多个如方案55所限定的装置来辐照一共同目标的方法。118.如方案117所述的方法，其中控制包括控制多个装置辐照半导体晶片。119.如方案117所述的方法，其中控制包括使所述多个装置中的每个装置生成与所述多个装置中的每个相邻装置的电弧方向相对的方向上的所述电弧。120.如方案116所述的方法，还包括在向外延伸超过一个所述电极的排放室中容纳一部分所述液体流。121.如方案120所述的方法，其中容纳包括将所述一个所述电极与由于所述排放室中所述液体流的崩溃导致的湍流隔离。122.如方案120所述的方法，还包括生成从所述液体流径向向内的气体流，而且其中容纳包括将所述一个所述电极与由于所述液体和气体流的崩溃导致的湍流隔离。123.如方案120所述的方法，其中生成电弧包括生成电放电脉冲以便产生辐照闪光，而且其中容纳包括容纳通过由于所述电放电脉冲导致的压力脉冲向外推的一体积的所述液体。124.如方案116所述的方法，还包括将多个电源电路中的至少一个与所述多个电源电路中的至少另一个隔离。
125.如方案116所述的方法，还包括冷却所述第一和第二电极。126.如方案125所述的方法，其中冷却包括通过所述第一和第二电极的相应冷却剂通道来循环液体冷却剂。127.如方案125所述的方法，其中生成所述电弧包括生成电放电脉冲，以便产生辐照闪光，而且还包括在所述第一和第二电极之间生成空闲电流。128.如方案127所述的方法，其中生成所述空闲电流包括在所述电放电脉冲之前的一时间段内生成所述空闲电流，所述时间段比所述液体流通过所述封套所需的流体通过时间长。129.如方案128所述的方法，其中生成包括生成所述空闲电流至少3X IO1毫秒。130.如方案127所述的方法，其中生成包括生成至少大约IXlO2安培的电流作为所述空闲电流。 131.如方案127所述的方法，其中生成包括在至少大约IXlO2毫秒内生成至少大约4X102安培的电流作为所述空闲电流。132. 一种用于产生辐照闪光的装置，该装置包括a)流发生器，其被配置成生成沿封套内表面的液体流；b)第一和第二电极，其被配置成在封套中生成电放电脉冲，以便产生所述辐照闪光，所述脉冲使所述电极释放与所述电极在其连续工作过程中所释放的粒子污染物不同的粒子污染物 '及c)去除设备，其被配置成从所述液体中去除所述粒子污染物。133.如方案132所述的装置，其中所述去除设备包括配置成从所述液体中过滤所述粒子污染物的过滤器。134.如方案133所述的装置，其中所述过滤器配置成过滤小到两微米的粒子。135.如方案134所述的装置，其中所述过滤器配置成过滤小到一微米的粒子。136.如方案135所述的装置，其中所述过滤器配置成过滤小到半微米的粒子。137.如方案132所述的装置，其中所述去除设备包括流体循环系统的处置阀门，所述处置阀门可操作来在至少所述液体流通过所述封套所需的流体通过时间内处置所述液体流。138. 一种用于产生辐照闪光的装置，该装置包括a)用于生成沿封套内表面的液体流的装置；b)用于在所述封套中生成电放电脉冲以便产生所述辐照闪光的装置，所述脉冲使所述用于生成的装置释放与所述用于生成的装置在其连续工作过程中所释放的粒子污染物不同的粒子污染物；及c)用于从所述液体中去除所述粒子污染物的装置。139. 一种产生辐照闪光的方法，该方法包括a)生成沿封套内表面的液体流；b)在第一和第二电极之间的封套中生成电放电脉冲，以便产生所述辐照闪光，所述脉冲使所述电极释放与所述电极在其连续工作过程中所释放的粒子污染物不同的粒子污染物 '及c)从所述液体中去除所述粒子污染物。
140.如方案139所述的方法，其中去除包括从所述液体中过滤所述粒子污染物。141.如方案140所述的方法，其中过滤包括过滤小到两微米的粒子。142.如方案141所述的方法，其中过滤包括过滤小到一微米的粒子。143.如方案142所述的方法，其中过滤包括过滤小到半微米的粒子。144.如方案139所述的方法，其中去除包括在至少所述液体流通过 所述封套所需的流体通过时间内处置所述液体流。 更一般地，尽管本发明的特定实施方式已经得到了描述和说明，但这种实施方式应当看作只是对本发明的说明而不是限制根据所附权利要求构成的本发明。
权利要求
1.一种用于产生电磁辐射的装置，该装置包括 a)电绝缘的流发生器，其被配置成生成沿封套内表面的液体流，其中所述电绝缘的流发生器包括电导体和围绕所述导体的电绝缘； b)第一和第二电极，其被配置成在封套内生成电弧，以便产生电磁辐射；以及 c)到所述第一电极的电连接，其中所述电连接包括所述电绝缘的流发生器的所述导体，并且所述电绝缘围绕所述第一电极和所述导体。
2.如权利要求I所述的装置，其中所述第一电极包括阴极。
3.如权利要求I所述的装置，其中所述电绝缘包括所述封套。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述电绝缘还包括绝缘罩。
5.如权利要求4所述的装置，其中所述绝缘罩围绕至少部分所述封套。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述电绝缘还包括所述绝缘罩与所述封套的所述部分之间的空间中的气体。
7.如权利要求6所述的装置，还包括与所述绝缘罩的内表面和所述封套的所述部分的外表面配合以便将所述气体密封到所述空间中的一对彼此隔开的密封。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述气体是压缩的。
9.如权利要求4所述的装置，其中所述绝缘罩包括塑料和陶瓷中的至少一种。
10.如权利要求3所述的装置，其中所述封套包括透明圆柱管。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述管具有至少四毫米的厚度。
12.如权利要求11所述的装置，其中所述管具有至少五毫米的厚度。
13.如权利要求10所述的装置，其中所述管包括精膛圆柱管。
14.如权利要求13所述的装置，其中所述精膛圆柱管具有至少低到5X10—2毫米的尺度容差。
15.如权利要求10所述的装置，其中所述管包括石英。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述管包括纯石英。
17.如权利要求15所述的装置，其中所述管包括掺铈石英。
18.如权利要求10所述的装置，其中所述管包括蓝宝石。
19.如权利要求I所述的装置，其中所述第一和第二电极包括阴极和阳极，所述阴极具有比所述阳极短的长度。
20.如权利要求I所述的装置，其中所述第一电极包括具有突出长度的阴极，所述阴极沿该突出长度在所述封套内轴向向内、向着装置的中心突出，超过封套中所述装置的次最内部件。
21.如权利要求20所述的装置，其中所述突出长度小于所述阴极直径的两倍。
22.如权利要求21所述的装置，其中所述突出长度足够长，以便防止所述电弧在所述流发生器与所述第二电极之间发生。
23.如权利要求22所述的装置，其中所述突出长度至少是三点五厘米。
24.如权利要求20所述的装置，其中所述流发生器包括所述次最内部件，而且其中超过所述流发生器的阴极突出长度小于五厘米。
25.—种系统，包括多个如权利要求I所限定的装置，所述多个装置被配置成辐照共同的目标。
26.如权利要求25所述的系统，其中所述多个装置被配置成辐照半导体晶片。
27.如权利要求25所述的系统，其中所述多个装置被配置成彼此并联。
28.如权利要求27所述的系统，其中所述多个装置中的每个装置排列在与所述多个装置中的相邻装置相对的方向上。
29.如权利要求28所述的系统，其中所述多个装置中的所述每个装置的阴极与所述多个装置中的所述相邻装置的阳极相邻。
30.如权利要求27所述的系统，其中所述多个装置中的每个装置的所述第一和第二电极之间的轴线与所述多个装置中的相邻装置的所述第一和第二电极之间的轴线隔开小于IXKT1 米。
31.如权利要求25所述的系统，还包括单个循环设备，其被配置成向所述多个装置中的每个装置的所述流发生器提供液体。
32.如权利要求31所述的系统，其中所述单个循环设备被配置成从所述多个装置中的每个装置的排放端口接收液体。
33.如权利要求32所述的系统，其中所述单个循环设备被配置成从所述多个装置中的所述每个装置的所述排放端口接收气体，而且其中所述单个循环设备包括被配置成分离所述液体与所述气体的分离器。
34.如权利要求32所述的系统，其中所述单个循环设备包括用于从所述液体中去除粒子污染物的过滤器。
35.如权利要求31所述的系统，其中所述单个循环设备被配置成向所述流发生器提供具有小于大约IX 10_5西门子每厘米的电导率的水作为所述液体。
36.如权利要求I所述的装置，还包括在所述封套外并从所述第一电极的附近延伸到所述第二电极的附近的导电反射器。
37.如权利要求36所述的装置，其中所述导电反射器接地。
38.如权利要求I所述的装置，还包括排放室，所述排放室向外延伸超过一个所述电极且被配置成容纳一部分所述液体流。
39.如权利要求38所述的装置，其中所述排放室轴向向外延伸得足够远，超过所述一个所述电极，以便将所述一个所述电极与由于所述排放室中所述液体流崩溃导致的湍流隔离。
40.如权利要求38所述的装置，其中所述流发生器被配置成生成从所述液体流径向向内的气体流，而且其中所述排放室向外延伸得足够远，超过所述一个所述电极，以便将所述一个所述电极与由于所述液体和气体流混合导致的湍流隔离。
41.如权利要求38所述的装置，其中所述电极被配置成在其间生成电放电脉冲，以便产生辐照闪光，而且其中所述排放室具有足够的容积来容纳通过由于所述电放电脉冲导致的压力脉冲向外推的体积的所述液体。
42.如权利要求I所述的装置，还包括与所述电极电连通的多个电源电路。
43.如权利要求42所述的装置，其中所述多个电源电路包括被配置成在所述第一和第二电极之间生成电放电脉冲以便产生辐照闪光的脉冲供给电路。
44.如权利要求43所述的装置，其中所述多个电源电路还包括被配置成在所述第一和第二电极之间生成空闲电流的空闲电流电路。
45.如权利要求44所述的装置，其中所述多个电源电路还包括被配置成在所述第一和第二电极之间生成启动电流的启动电路。
46.如权利要求45所述的装置，其中所述多个电源电路还包括被配置成在所述第一和第二电极之间生成维持电流的维持电路。
47.如权利要求42所述的装置，还包括被配置成将所述多个电源电路中的至少一个与所述多个电源电路中的至少另一个隔离的隔离器。
48.如权利要求47所述的装置，其中所述隔离器包括机械开关。
49.如权利要求47所述的装置，其中所述隔离器包括二极管。
50.如权利要求I所述的装置，其中每个所述电极包括用于容纳通过其中的冷却剂流的冷却剂通道。
51.如权利要求50所述的装置，其中至少一个所述电极包括具有至少一厘米厚度的钨尖立而。
52.如权利要求50所述的装置，其中所述电极被配置成生成电放电脉冲，以便产生辐照闪光，而且还包括被配置成在所述第一和第二电极之间生成空闲电流的空闲电流电路。
53.如权利要求52所述的装置，其中所述空闲电流电路被配置成在所述电放电脉冲之前的一时间段内生成所述空闲电流，所述时间段比所述液体流通过所述封套所需的流体通过 时间长。
54.如权利要求53所述的装置，其中所述空闲电流电路被配置成生成所述空闲电流至少3 X IO1毫秒。
55.如权利要求52所述的装置，其中所述空闲电流电路被配置成生成至少大约IXlO2安培的电流作为所述空闲电流。
56.如权利要求52所述的装置，其中所述空闲电流电路被配置成在至少大约IX IO2毫 秒内生成至少大约4X IO2安培的电流作为所述空闲电流。
57.一种包括控制多个如权利要求I所限定的装置来辐照共同的目标的方法。
58.如权利要求57所述的方法，其中所述控制包括控制多个装置辐照半导体晶片。
59.如权利要求57所述的方法，其中所述控制包括使所述多个装置中的每个装置生成与所述多个装置中的每个相邻装置的电弧方向相对的方向上的所述电弧。
60.一种用于产生电磁辐射的装置，该装置包括 a)用于生成沿封套内表面的液体流的电绝缘的装置，其中所述用于生成液体流的电绝缘的装置包括用于生成所述液体流的电导装置和用于电绝缘所述电导装置的装置； b)用于在所述封套中生成电弧以便产生电磁辐射的第一和第二装置；以及 c)用于向所述用于生成电弧的装置导电的装置，其中所述用于导电的装置包括所述用于生成所述液体流的电导装置，并且所述用于电绝缘的装置围绕所述用于生成电弧的第一装置和所述用于生成所述液体流的所述电导装置。
61.—种产生电磁福射的方法,该方法包括 a)利用电绝缘的流发生器，生成沿封套内表面的液体流，所述电绝缘的流发生器包括电导体和围绕所述导体的电绝缘；以及 b)在第一和第二电极之间生成电弧以便产生所述电磁辐射，其中所述电绝缘围绕所述第一电极和所述导体，并且所述生成电弧包括通过所述电绝缘的流发生器的所述导体向所述第一电极导电。
62.如权利要求61所述的方法，还包括在向外延伸超过一个所述电极的排放室中容纳一部分所述液体流。
63.如权利要求62所述的方法，其中所述容纳包括将所述一个所述电极与由于所述排放室中所述液体流的崩溃导致的湍流隔离。
64.如权利要求62所述的方法，还包括生成从所述液体流径向向内的气体流，而且其中所述容纳包括将所述一个所述电极与由于所述液体和气体流的崩溃导致的湍流隔离。
65.如权利要求62所述的方法，其中所述生成电弧包括生成电放电脉冲以便产生辐照闪光，而且其中所述容纳包括容纳通过由于所述电放电脉冲导致的压力脉冲向外推的体积的所述液体。
66.如权利要求61所述的方法，还包括将多个电源电路中的至少一个与所述多个电源电路中的至少另一个隔离。
67.如权利要求61所述的方法，还包括冷却所述第一和第二电极。
68.如权利要求67所述的方法，其中所述冷却包括通过所述第一和第二电极的相应冷却剂通道来循环液体冷却剂。
69.如权利要求67所述的方法，其中所述生成电弧包括生成电放电脉冲，以便产生辐照闪光，而且还包括在所述第一和第二电极之间生成空闲电流。
70.如权利要求69所述的方法，其中生成所述空闲电流包括在所述电放电脉冲之前的一时间段内生成所述空闲电流，所述时间段比所述液体流通过所述封套所需的流体通过时间长。
71.如权利要求70所述的方法，其中所述生成包括生成所述空闲电流至少3XIO1毫秒。
72.如权利要求69所述的方法，其中所述生成包括生成至少大约IX IO2安培的电流作为所述空闲电流。
73.如权利要求69所述的方法，其中所述生成包括在至少大约IXlO2毫秒内生成至少大约4X IO2安培的电流作为所述空闲电流。
全文摘要
本发明涉及一种用于产生电磁辐射的装置和产生电磁辐射的方法。该装置包括a)电绝缘的流发生器，其被配置成生成沿封套内表面的液体流，其中所述电绝缘的流发生器包括电导体和围绕所述导体的电绝缘；b)第一和第二电极，其被配置成在封套内生成电弧，以便产生电磁辐射；以及c)到所述第一电极的电连接，其中所述电连接包括所述电绝缘的流发生器的所述导体，并且所述电绝缘围绕所述第一电极和所述导体。
文档编号H01J61/90GK102891068SQ20121033698
公开日2013年1月23日 申请日期2004年2月12日 优先权日2004年2月12日
发明者大卫·玛尔科穆·卡穆, 陈志成, 里克·杜兰, 托尼·休伊特, 阿恩·克约韦尔, 托尼·科马萨, 迈克·克拉斯尼希, 史蒂夫·麦科伊, 约瑟夫·雷耶斯, 伊戈·鲁迪克, 卢德米拉·舍佩列夫, 格雷戈·斯图尔特, 蒂尔曼·斯鲁姆, 阿历克斯·维埃尔 申请人:加拿大马特森技术有限公司