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JPH0589835A - Ultraviolet ray source and ultraviolet irradiation device - Google Patents

Ultraviolet ray source and ultraviolet irradiation device

Info

Publication number
JPH0589835A
JPH0589835A JP3249835A JP24983591A JPH0589835A JP H0589835 A JPH0589835 A JP H0589835A JP 3249835 A JP3249835 A JP 3249835A JP 24983591 A JP24983591 A JP 24983591A JP H0589835 A JPH0589835 A JP H0589835A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arc tube
ultraviolet
light source
ultraviolet rays
ultraviolet light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3249835A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Onishi
博 大西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority to JP3249835A priority Critical patent/JPH0589835A/en
Publication of JPH0589835A publication Critical patent/JPH0589835A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 紫外線の自己吸収作用を少なくし、紫外線出
力を高める。 【構成】 略U字状の発光管2の各発光管部4を断面偏
平とするとともに、各発光管部4の偏平面5を相対向し
て傾斜させる。 【効果】 発光管2内の放電空間が偏平状となり、水銀
蒸気層の厚みが減少し、水銀蒸気層による紫外線の自己
吸収が抑制される。各偏平面5の広い発光面から照射面
の略同じ場所に紫外線を照射し、その照射面での紫外線
量が増し、紫外線強度が向上する。
(57) [Summary] [Purpose] To reduce the self-absorption of ultraviolet rays and increase the output of ultraviolet rays. [Structure] Each arc tube portion 4 of a substantially U-shaped arc tube 2 has a flat cross section, and the plane surfaces 5 of each arc tube portion 4 are inclined so as to face each other. [Effect] The discharge space in the arc tube 2 becomes flat, the thickness of the mercury vapor layer is reduced, and the self-absorption of ultraviolet rays by the mercury vapor layer is suppressed. Ultraviolet rays are irradiated from the wide light emitting surface of each flat surface 5 to substantially the same place on the irradiation surface, and the amount of ultraviolet rays on the irradiation surface is increased, so that the ultraviolet intensity is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、紫外線光化学反応用に
使用される紫外線光源および紫外線照射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultraviolet light source and an ultraviolet irradiation device used for an ultraviolet photochemical reaction.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の紫外線光源は、紫外線を透過す
る石英ガラス等からなる発光管の両端に電極を封装する
とともに、この発光管内に水銀および希ガスを封入し、
電極への通電によりこの発光管内で放電を発生させ、水
銀原子を電離および励起させることによりこの水銀の共
鳴線185nmおよび254nmを主体とする紫外線を放射
する低圧水銀放電灯からなる。
2. Description of the Related Art In this type of ultraviolet light source, electrodes are sealed at both ends of an arc tube made of quartz glass or the like which transmits ultraviolet rays, and mercury and rare gas are sealed in the arc tube.
It comprises a low-pressure mercury discharge lamp which emits ultraviolet rays mainly having resonance lines of 185 nm and 254 nm of mercury by ionizing and exciting mercury atoms by generating discharge in the arc tube by energizing the electrodes.

【0003】そして、この紫外線光源は、例えば光CV
D(Cheical VaporDepositio
n)法によるSi薄膜の合成、レジストの光硬化および
光アッシングあるいは光洗浄等を始めとする半導体製造
関連等に用いられたり、また、水の浄化、減菌処理や食
肉の殺菌処理等においても用いられている。
The ultraviolet light source is, for example, a light CV.
D (Chemical Vapor Deposition)
n) method, used for semiconductor manufacturing such as synthesis of Si thin film, photo-curing and photo-ashing of resist, photo-cleaning, etc., and also for water purification, sterilization treatment, meat sterilization treatment, etc. It is used.

【0004】ところで、最近では、前記のような光化学
処理の高速処理が要請されつつあり、紫外線光源から放
射される紫外線出力の向上が要求されている。
By the way, recently, there has been a demand for high-speed photochemical treatment as described above, and improvement in the output of ultraviolet rays emitted from an ultraviolet light source is required.

【0005】従来の紫外線光源は、アーク入力が5W/
cm程度であり、ランプ容量は500W程度である。この
場合、発光管は内径が24mm程度の断面円形(断面積=
約4.5cm2 )で直管形状や略U字状形状をなしてお
り、放電電流は7A(電流密度1.6A/cm2 )の仕様
であった。
A conventional ultraviolet light source has an arc input of 5 W /
The lamp capacity is about 500 W. In this case, the arc tube has a circular cross section with an inner diameter of approximately 24 mm (cross sectional area =
It had a straight tube shape or a substantially U-shape at about 4.5 cm 2 ) and had a discharge current of 7 A (current density 1.6 A / cm 2 ).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このような紫外線光源
において、紫外線出力を向上させようとすると、放電電
流を増す必要があり、従来の場合、図4に破線で示す特
性Aのように、電流密度が1.6A/cm2 以下の場合は
放電電流の増加に伴ってランプ入力が増し、紫外線出力
が増大するが、電流密度が1.6〜2A/cm2 の領域で
は出力は最大になって飽和状態に達し、さらに2A/cm
2 を越えると、ランプ入力が増加するにもかかわらず紫
外線出力は低下する。
In such an ultraviolet light source, in order to improve the ultraviolet light output, it is necessary to increase the discharge current. In the conventional case, as shown by the characteristic A shown by the broken line in FIG. When the density is 1.6 A / cm 2 or less, the lamp input increases and the ultraviolet ray output increases as the discharge current increases, but the output reaches the maximum in the current density range of 1.6 to 2 A / cm 2. Reaches saturation, and further 2A / cm
Above 2 , the UV output drops despite increasing lamp input.

【0007】この原因は定かではないが、放電路に流れ
る電流を増した場合にはアーク中の電流密度が増し、気
化している水銀原子が過剰に電離され、このため発光に
寄与する励起原子が不足するためと考えられる。
The cause of this is not clear, but when the current flowing in the discharge path is increased, the current density in the arc is increased, and the vaporized mercury atoms are excessively ionized, and as a result, the excited atoms that contribute to light emission. It is considered that there is a shortage.

【0008】そして、励起原子の量を補うには水銀蒸気
圧を高める必要があるが、水銀蒸気圧が高くなると、2
54nm紫外線の自己吸収が発生し、せっかく発生した2
54nm紫外線がアーク中の水銀蒸気に吸収されてしま
い、紫外線出力が低下することは広く知られている。
To compensate for the amount of excited atoms, it is necessary to increase the mercury vapor pressure.
Self-absorption of 54 nm ultraviolet rays occurred, and it was generated 2
It is widely known that 54 nm ultraviolet rays are absorbed by mercury vapor in the arc and the ultraviolet ray output decreases.

【0009】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、紫外線の自己吸収作用が少なくて、紫外線出力
を高めることができる紫外線光源およびその紫外線光源
を使用した紫外線照射装置を提供することを目的とする
ものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an ultraviolet light source which has a small self-absorption effect of ultraviolet light and can increase the ultraviolet light output, and an ultraviolet irradiation device using the ultraviolet light source. The purpose is that.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、断面
偏平の発光管部を複数個有するとともに、各発光管部の
偏平面を相対向して傾斜させたものである。
According to a first aspect of the present invention, a plurality of arc tube portions having a flat cross section are provided, and the flat surfaces of the arc tube portions are inclined so as to face each other.

【0011】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、発光管の両端部に電極を封装するとともに、発光管
内に水銀および希ガスを封入し、電流密度が1〜6A/
cm2 の範囲で点灯させるものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, electrodes are sealed at both ends of the arc tube, and mercury and a noble gas are enclosed in the arc tube so that the current density is 1 to 6 A /.
It is intended to light in the range of cm 2 .

【0012】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、発光管内に封入される水銀の蒸気圧
は常温で0.7〜13Pa、希ガスの封入圧は常温で1
3〜133Paとしたものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the vapor pressure of mercury sealed in the arc tube is 0.7 to 13 Pa at room temperature, and the rare gas sealing pressure is 1 at room temperature.
It is set to 3 to 133 Pa.

【0013】請求項4の発明は、断面偏平の発光管部を
複数個有するとともに各発光管部の偏平面を相対向して
傾斜させた光源部を有し、その各発光管部の偏平面を相
対向して傾斜させた面側を下面として下方に紫外線を照
射する照射部と、この照射部の下方に被照射物を供給す
る供給手段とを備えたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there are provided a plurality of arc tube portions each having a flat cross section and a light source section in which the plane surfaces of each arc tube portion are inclined so as to face each other, and the plane surfaces of each arc tube portion are inclined. Is provided with an irradiating section for irradiating ultraviolet rays downward with the surface sides inclined opposite to each other as a lower surface, and a supply means for supplying an object to be irradiated below this irradiating section.

【0014】[0014]

【作用】請求項1の発明では、発光管の発光管部を断面
偏平状としたので、放電空間も偏平状となり、水銀蒸気
層の厚みが減少し、つまり、水銀蒸気層による紫外線の
自己吸収が抑制されることから、従来では飽和領域を越
えるとされる範囲まで電流密度を増やした場合でも、紫
外線出力が向上する。しかも、発光管の各発光管部の偏
平面が照射面の略同じ場所に対向するように傾斜され、
各偏平面の広い発光面から照射面の略同じ場所に紫外線
が照射され、紫外線量が増し、紫外線強度が向上する。
According to the invention of claim 1, since the arc tube portion of the arc tube has a flat cross section, the discharge space also has a flat shape and the thickness of the mercury vapor layer is reduced, that is, the mercury vapor layer self-absorbs ultraviolet rays. Therefore, even if the current density is increased to a range that is conventionally considered to exceed the saturation region, the ultraviolet ray output is improved. Moreover, the flat surfaces of the arc tube portions of the arc tube are inclined so as to face substantially the same place on the irradiation surface,
Ultraviolet rays are irradiated from the wide light emitting surface of each flat surface to substantially the same place on the irradiation surface, so that the amount of ultraviolet rays increases and the intensity of ultraviolet rays improves.

【0015】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、水銀蒸気層による紫外線の自己吸収が抑制される
ことから、従来では飽和領域を越えるとされる1〜6A
/cm2 の範囲まで電流密度を増やした場合でも、紫外線
出力が向上する。
According to the second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, since the self-absorption of ultraviolet rays by the mercury vapor layer is suppressed, the saturation range of 1 to 6A, which is conventionally considered to exceed the saturation region, is used.
Even when the current density is increased up to the range of / cm 2 , the UV output is improved.

【0016】請求項3の発明では、請求項1または請求
項2の発明において、水銀蒸気層による紫外線の自己吸
収が抑制されることから、従来では紫外線自己吸収が発
生する常温で0.7〜13Paの範囲に水銀の蒸気圧を
増やせるとともに、常温で13〜133Paの範囲に希
ガスの封入圧を増やせられ、紫外線出力が向上する。
According to the invention of claim 3, in the invention of claim 1 or 2, since the self-absorption of ultraviolet rays by the mercury vapor layer is suppressed, conventionally, the self-absorption of ultraviolet rays is 0.7 to 0.7 at room temperature. The vapor pressure of mercury can be increased to the range of 13 Pa, and the filling pressure of the rare gas can be increased to the range of 13 to 133 Pa at room temperature, so that the ultraviolet ray output is improved.

【0017】請求項4の発明では複数の発光管部の偏平
面を相対向して傾斜させた面側を下面とした光源部下方
に供給手段で被照射物を供給し、高速で紫外線照射処理
を施せる。
According to a fourth aspect of the present invention, the object to be irradiated is supplied below the light source section whose lower surface is the surface side where the planes of the plurality of arc tube sections are inclined so as to oppose each other, and the ultraviolet irradiation processing is performed at high speed. Can be applied.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の一実施例の構成を図面を参照
して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1および図2において、1は低圧水銀放
電灯からなる紫外線光源であり、この紫外線光源1は、
略U字状に形成された合成石英からなる発光管2を備え
ている。
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 is an ultraviolet light source composed of a low-pressure mercury discharge lamp, and this ultraviolet light source 1 is
The arc tube 2 is made of synthetic quartz and has a substantially U shape.

【0020】発光管2は、断面偏平四角形状をなしてお
り、屈曲部3と、平行に並ぶ一対の発光管部4とから構
成され、各発光管部4の短辺xと長辺yとの比x/yは
0.2〜0.8程度に形成され、両発光管部4の下面側
の偏平面5は相対向して傾斜されている。なお、本実施
例では、短辺xが15mm、長辺yが30mmで、断面積は
従来と同様に4.5cm2 程度とされている。
The arc tube 2 has a flat quadrangular cross section, is composed of a bent portion 3 and a pair of arc tube portions 4 arranged in parallel, and each arc tube portion 4 has a short side x and a long side y. Ratio x / y is about 0.2 to 0.8, and the flat surfaces 5 on the lower surfaces of both arc tube portions 4 are inclined so as to face each other. In this embodiment, the short side x is 15 mm, the long side y is 30 mm, and the cross-sectional area is about 4.5 cm 2 as in the conventional case.

【0021】発光管2の両端にはステム6が封着されて
おり、このステム6には陽極7および熱陰極8が支持さ
れている。各陽極7は熱陰極8よりも放電空間の前方に
配置されており、この陽極7は円形コイルまたは円筒あ
るいは環状板により形成され、熱陰極8はフィラメント
コイルにより形成されている。
A stem 6 is sealed at both ends of the arc tube 2, and an anode 7 and a hot cathode 8 are supported on the stem 6. Each anode 7 is disposed in front of the hot cathode 8 in the discharge space, the anode 7 is formed by a circular coil, a cylinder or an annular plate, and the hot cathode 8 is formed by a filament coil.

【0022】発光管2内には、水銀とアルゴン等の希ガ
スが封入されている。この水銀の蒸気圧は点灯中に0.
7〜13Pa、アルゴンガスの封入圧は点灯中に13〜
133Paとなるように封入されている。
The arc tube 2 is filled with a rare gas such as mercury and argon. The vapor pressure of this mercury is 0.
7 ~ 13Pa, Argon gas filling pressure is 13 ~ during lighting.
It is enclosed so as to be 133 Pa.

【0023】この紫外線光源1は、点灯回路装置11を介
して交流電源に接続されている。点灯回路装置11は、例
えば昇圧トランス12およびヒータトランス13を有し、昇
圧トランス12は陽極7に接続され、ヒータトランス13は
熱陰極8に接続されている。そのため、熱陰極8は常に
発熱して熱電子を放出するようになっている。なお、14
はダイオードである。
The ultraviolet light source 1 is connected to an AC power source via a lighting circuit device 11. The lighting circuit device 11 has, for example, a step-up transformer 12 and a heater transformer 13, the step-up transformer 12 is connected to the anode 7, and the heater transformer 13 is connected to the hot cathode 8. Therefore, the hot cathode 8 always generates heat and emits thermoelectrons. In addition, 14
Is a diode.

【0024】なお、点灯回路装置11は、例えば商用電源
を紫外線光源1に対して入力500Wを供給するように
なっており、これにより紫外線光源1は放電中に7Aの
放電電流が流れ、電流密度が1.6〜6A/cm2 となる
ようにしてある。
The lighting circuit device 11 is adapted to supply an input power of 500 W to the ultraviolet light source 1 from, for example, a commercial power source, whereby a discharge current of 7 A flows in the ultraviolet light source 1 during discharging, and the current density is increased. Is 1.6 to 6 A / cm 2 .

【0025】また、放電電流の尖頭値はその実効値の
1.2倍以下となるように設定されている。これは、電
流密度が1A/cm2 以上の高電流密度で点灯される紫外
線光源は、放電電流の尖頭値をその実効値の1.2倍以
下となるようにすると紫外線出力が増大することを本願
発明者らが確認したことによる。
The peak value of the discharge current is set to 1.2 times or less of its effective value. This is because the UV light source that is turned on at a high current density of 1 A / cm 2 or more increases the UV output when the peak value of the discharge current is 1.2 times or less the effective value. Is confirmed by the present inventors.

【0026】以上のように構成された紫外線光源1にお
いては、点灯回路装置11を通じて電源から500Wの電
力が付与されると、熱陰極8はヒータトランス13を介し
て交流電源に接続されているので、これら熱陰極8が常
に発熱して熱電子を放出している。そして、昇圧トラン
ス12から電力が陽極7および熱陰極8間に与えられる。
In the ultraviolet light source 1 configured as described above, when 500 W of power is applied from the power source through the lighting circuit device 11, the hot cathode 8 is connected to the AC power source through the heater transformer 13. The hot cathodes 8 always generate heat and emit thermoelectrons. Then, power is applied from the step-up transformer 12 between the anode 7 and the hot cathode 8.

【0027】そのため、紫外線光源1は、一端側の陽極
7と他端側の熱陰極8との間に半波電流が流れ、これら
の間で放電が生じ、次に一端側の熱陰極8と他端側の陽
極7との間に逆の半波電流が流れ、これらの間で放電が
発生する。このように極性の反転毎に各陽極7と熱陰極
8が交互に放電を繰り返して点灯を継続する。
Therefore, in the ultraviolet light source 1, a half-wave current flows between the anode 7 on the one end side and the hot cathode 8 on the other end side, discharge is generated between them, and then the hot cathode 8 on the one end side A reverse half-wave current flows between the anode 7 on the other end side and discharge occurs between them. Thus, each time the polarity is reversed, the anodes 7 and the hot cathodes 8 alternately discharge and continue lighting.

【0028】このような放電により、水銀主体の蒸気が
励起され、このため水銀の共鳴線185nmおよび254
nmを始めとする短波長紫外線領域の光が放射される。
Such discharge excites mercury-based vapor, which causes the mercury resonance lines 185 nm and 254.
Light in the short wavelength ultraviolet region including nm is emitted.

【0029】そして、紫外線光源1は、図3(a) に示す
ように、発光管2の各発光管部4の偏平面5が照射面の
略同じ場所に対向するように傾斜されているため、各偏
平面5の広い発光面から照射面の略同じ場所に紫外線が
照射され、紫外線量が増し、紫外線強度が向上する。な
お、図3(b) には断面円形の発光管部4aの場合を示し、
この場合の紫外線強度は低く、また、図3(c) には断面
偏平四角形の発光管部4bで偏平面5bを照射面に平行にし
た場合を示し、この場合には断面円形の場合に比べて紫
外線強度は少し向上するが、発光管部4b間の紫外線強度
が低下してしまう。
As shown in FIG. 3 (a), the ultraviolet light source 1 is inclined so that the planes 5 of the arc tube portions 4 of the arc tube 2 face each other at substantially the same position on the irradiation surface. The ultraviolet light is irradiated from the wide light emitting surface of each flat surface 5 to the substantially same place on the irradiation surface, so that the amount of the ultraviolet light is increased and the ultraviolet light intensity is improved. In addition, FIG. 3 (b) shows the case of the arc tube portion 4a having a circular cross section,
In this case, the ultraviolet intensity is low, and FIG. 3 (c) shows the case where the flat surface 5b is parallel to the irradiation surface by the arc tube portion 4b having a flat cross section. As a result, the ultraviolet intensity is slightly improved, but the ultraviolet intensity between the arc tube portions 4b is reduced.

【0030】また、発光管2の発光管部4の断面形状を
偏平な四角としたので、放電空間も偏平四角となり、水
銀蒸気層の厚みが減少する。このため、水銀蒸気層によ
る紫外線の自己吸収が少ないから、電流密度を増やして
紫外線出力を高くすることができる。つまり、放電路に
流れる電流を増してアーク中の電流密度を従来よりも増
加させると、気化している水銀原子が過剰に電離され、
このため発光に寄与する励起原子が不足するが、電流密
度が増加されることに伴って水銀蒸気圧が高くなり、水
銀原子量が補われるから励起が活発に進められ、185
nmおよび254nmの紫外線出力が増す。
Further, since the arc tube 4 of the arc tube 2 has a flat cross section, the discharge space also has a flat square, and the thickness of the mercury vapor layer is reduced. Therefore, since the ultraviolet ray self-absorption by the mercury vapor layer is small, it is possible to increase the current density and increase the ultraviolet ray output. In other words, when the current flowing in the discharge path is increased to increase the current density in the arc more than in the past, the vaporized mercury atoms are excessively ionized,
For this reason, the number of excited atoms contributing to light emission is insufficient, but the mercury vapor pressure increases as the current density increases, and the mercury atomic amount is compensated for, so that excitation is actively promoted and 185
The UV output at nm and 254 nm is increased.

【0031】前記の結果は実験によっても確かめられて
おり、図4の実線で示す特性Bが前記実施例の場合であ
る。この特性Bでは、電流密度が1.6cm2 から6A/
cm2 までは放電電流の増加に伴ってランプ入力が増し、
紫外線出力が増大する。
The above results are confirmed by experiments, and the characteristic B shown by the solid line in FIG. 4 is the case of the above embodiment. In this characteristic B, the current density is 1.6 cm 2 to 6 A /
Up to cm 2, the lamp input increases with increasing discharge current,
UV output increases.

【0032】したがって、従来の特性Aに比べて、電流
密度を増加させて紫外線出力を大幅に向上させることが
確認される。
Therefore, it is confirmed that the current density is increased and the ultraviolet ray output is significantly improved as compared with the conventional characteristic A.

【0033】次に、前記紫外線光源1を使用した紫外線
照射装置の一実施例を図5および図6を参照して説明す
る。
Next, an embodiment of an ultraviolet irradiation device using the ultraviolet light source 1 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

【0034】図5において、機体21の内部上部域に照射
部22が設けられ、この照射部22の下方の処理部23に被照
射物を供給する供給手段24が設けられている。
In FIG. 5, an irradiation section 22 is provided in the upper upper area of the machine body 21, and a supply means 24 for supplying an irradiation object is provided to a processing section 23 below the irradiation section 22.

【0035】照射部22には、照射ユニット25が配設され
ている。この照射ユニット25は、図6に示すように、下
方を開口したユニット枠26内に、紫外線光源1の電極部
分が支持されているとともに屈曲部3がホルダ27で支持
され、この紫外線光源1の上面に臨んで反射板28が配設
されている。また、ユニット枠26の右端にはファン29お
よびこのファン29を駆動するモータ30が配設されてい
る。
An irradiation unit 25 is arranged in the irradiation unit 22. As shown in FIG. 6, in the irradiation unit 25, the electrode portion of the ultraviolet light source 1 is supported and the bent portion 3 is supported by the holder 27 in a unit frame 26 having an opening at the bottom. A reflection plate 28 is arranged so as to face the upper surface. A fan 29 and a motor 30 for driving the fan 29 are arranged at the right end of the unit frame 26.

【0036】供給手段23は、機体21の前面に引出される
引出体31を有している。この引出体31は、底板32が機体
21側のローラ33上に載置されているとともに、底板32に
設けたローラ34が機体21側のレール35に嵌合し、前後方
向に引出収納可能とされている。底板32の両側から上方
に突設する側板に設けたレール36に被照射物をセットす
る移動台37がローラ38によって平行移動可能に配設され
ているとともに、図示しない駆動手段によって前後方向
に駆動される。
The supply means 23 has a drawer body 31 which is drawn out to the front surface of the machine body 21. The bottom plate 32 of the drawer 31 is a machine body.
The roller 34 is mounted on the roller 33 on the 21 side, and the roller 34 provided on the bottom plate 32 is fitted to the rail 35 on the machine body 21 side so that it can be pulled out and stored in the front-rear direction. A moving table 37 for setting an object to be irradiated is provided on a rail 36 provided on a side plate protruding upward from both sides of the bottom plate 32 so as to be movable in parallel by a roller 38, and is driven in the front-rear direction by a driving means (not shown). To be done.

【0037】また、機体21の前面には操作部39が設けら
れている。
An operating section 39 is provided on the front surface of the machine body 21.

【0038】そして、引出体31を機体21から引出し、移
動台37上に被照射物をセットし、引出体31を機体21内に
収納する。
Then, the drawer body 31 is pulled out from the machine body 21, the object to be irradiated is set on the moving table 37, and the drawer body 31 is housed in the machine body 21.

【0039】移動台37の移動により、点灯されている紫
外線光源1の下方を被照射物が移動され、紫外線が被照
射物に照射される。このとき、前記のように、紫外線強
度および紫外線出力が高いので、高速で紫外線照射処理
が施される。
By moving the moving table 37, the object to be irradiated is moved below the ultraviolet light source 1 which is turned on, and the object to be irradiated is irradiated with ultraviolet rays. At this time, as described above, since the ultraviolet ray intensity and the ultraviolet ray output are high, the ultraviolet ray irradiation process is performed at a high speed.

【0040】なお、紫外線照射装置はこの実施例のよう
な構成に限定されるものではなく、例えば供給手段24に
より被照射物を紫外線光源1の下方に連続的に搬入およ
び搬出する場合でもよい。
The ultraviolet irradiation device is not limited to the configuration of this embodiment, and may be, for example, a case where the object to be irradiated is continuously carried in and out below the ultraviolet light source 1 by the supply means 24.

【0041】また、断面偏平の発光管部を有する複数の
紫外線光源を並列に配置し、隣接する紫外線光源の発光
管部の偏平面を相対向して傾斜させて光源部を形成して
もよい。
Further, a plurality of ultraviolet light sources having arc tube portions having a flat cross section may be arranged in parallel and the light source portions may be formed by inclining the flat surfaces of the arc tube portions of adjacent ultraviolet light sources so as to face each other. ..

【0042】[0042]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、発光管の発光
管部を断面偏平状としたので、放電空間も偏平状とな
り、水銀蒸気層の厚みが減少し、つまり、水銀蒸気層に
よる紫外線の自己吸収が抑制されることから、従来では
飽和領域を越えるとされる範囲まで電流密度を増やした
場合でも、紫外線出力が向上させることができる。しか
も、発光管の各発光管部の偏平面が照射面の略同じ場所
に対向するように傾斜させたので、各偏平面の広い発光
面から照射面の略同じ場所に紫外線を照射し、その照射
面での紫外線量が増し、紫外線強度を向上させることが
できる。
According to the first aspect of the invention, since the arc tube portion of the arc tube has a flat cross section, the discharge space also has a flat shape, and the thickness of the mercury vapor layer is reduced. Since the self-absorption of ultraviolet rays is suppressed, the ultraviolet ray output can be improved even when the current density is increased to the range that is conventionally considered to exceed the saturation region. Moreover, since the flat surfaces of the arc tube portions of the arc tube are inclined so as to face substantially the same place on the irradiation surface, ultraviolet rays are irradiated from the wide light emitting surface of each flat surface to the substantially same position on the irradiation surface. The amount of ultraviolet rays on the irradiated surface is increased, and the ultraviolet intensity can be improved.

【0043】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
において、水銀蒸気層による紫外線の自己吸収が抑制さ
れることから、従来では飽和領域を越えるとされる1〜
6A/cm2 の範囲まで電流密度を増やした場合でも、紫
外線出力を向上させることができる。
According to the invention of claim 2, in the invention of claim 1, since the self-absorption of ultraviolet rays by the mercury vapor layer is suppressed, it is conventionally considered that the saturation region is exceeded.
Even when the current density is increased up to the range of 6 A / cm 2 , the ultraviolet ray output can be improved.

【0044】請求項3の発明によれば、請求項1または
請求項2の発明において、水銀蒸気層による紫外線の自
己吸収が抑制されることから、従来では紫外線自己吸収
が発生する常温で0.7〜13Paの範囲に水銀の蒸気
圧を増やせるとともに、常温で13〜133Paの範囲
に希ガスの封入圧を増やせられ、紫外線出力を向上させ
ることができる。
According to the invention of claim 3, in the invention of claim 1 or 2, self-absorption of ultraviolet rays by the mercury vapor layer is suppressed. The vapor pressure of mercury can be increased to the range of 7 to 13 Pa, and the pressure of the rare gas enclosed can be increased to the range of 13 to 133 Pa at room temperature to improve the ultraviolet light output.

【0045】請求項4の発明によれば、複数の発光管部
の偏平面を相対向して傾斜させた面側を下面とした光源
部の下方に供給手段で被照射物を供給し、高速で紫外線
照射処理を施すことができる。
According to the invention of claim 4, the object to be irradiated is supplied by the supplying means below the light source section whose lower surface is the surface side in which the planes of the plurality of arc tube sections are inclined so as to face each other. UV irradiation treatment can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の紫外線光源の一実施例を示す一部を切
り欠いた斜視図である。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of an ultraviolet light source of the present invention.

【図2】その紫外線光源と点灯回路装置とを示す構成図
である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing the ultraviolet light source and a lighting circuit device.

【図3】紫外線強度分布を示す特性図で、(a) は本実施
例、(b)(c)は比較例を示す。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing an ultraviolet intensity distribution, in which (a) shows this example and (b) and (c) show comparative examples.

【図4】紫外線出力の特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram of ultraviolet ray output.

【図5】紫外線照射装置の一部を切り欠いた正面図であ
る。
FIG. 5 is a front view in which a part of the ultraviolet irradiation device is cut away.

【図6】その照射ユニットの断面図である。FIG. 6 is a sectional view of the irradiation unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 紫外線光源 2 発光管 4 発光管部 5 偏平面 22 照射部 24 供給手段 1 ultraviolet light source 2 arc tube 4 arc tube section 5 flat surface 22 irradiation section 24 supply means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01J 61/72 7135−5E // H01L 21/205 7454−4M ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H01J 61/72 7135-5E // H01L 21/205 7454-4M

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 断面偏平の発光管部を複数個有するとと
もに、各発光管部の偏平面を相対向して傾斜させたこと
を特徴とする紫外線光源。
1. An ultraviolet light source comprising a plurality of arc tube portions each having a flat cross section, wherein the plane surfaces of each arc tube portion are inclined so as to face each other.
【請求項2】 発光管の両端部に電極を封装するととも
に、発光管内に水銀および希ガスを封入し、電流密度が
1〜6A/cm2 の範囲で点灯させることを特徴とする請
求項1記載の紫外線光源。
2. An electrode is sealed at both ends of the arc tube, and mercury and a rare gas are sealed in the arc tube, and the lamp is lit in a current density range of 1 to 6 A / cm 2. The ultraviolet light source described.
【請求項3】 発光管内に封入される水銀の蒸気圧は常
温で0.7〜13Pa、希ガスの封入圧は常温で13〜
133Paとしたことを特徴とする請求項1または請求
項2記載の紫外線光源。
3. The vapor pressure of mercury sealed in the arc tube is 0.7 to 13 Pa at room temperature, and the sealing pressure of the rare gas is 13 to 13 Pa at room temperature.
It was 133 Pa, The ultraviolet light source of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 断面偏平の発光管部を複数個有するとと
もに各発光管部の偏平面を相対向して傾斜させた光源部
を有し、その各発光管部の偏平面を相対向して傾斜させ
た面側を下面として下方に紫外線を照射する照射部と、 この照射部の下方に被照射物を供給する供給手段とを備
えたことを特徴とする紫外線照射装置。
4. A light source section having a plurality of arc tube sections having flat cross sections and having inclined planes of the arc tube sections facing each other, wherein the flat planes of the arc tube sections are opposed to each other. An ultraviolet irradiation device comprising: an irradiation unit that irradiates ultraviolet rays downward with the inclined surface side as a lower surface; and a supply unit that supplies an object to be irradiated below the irradiation unit.
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