USHIO

光技術情報誌「ライトエッジ」No.1(1995年冬発行)

電気関係学会関西支部連合大会講演論文集

(1993年11月)

誘電体バリア放電を利用したエキシマランプの特性

松野博光 五十嵐龍志 平本立躬 大西安夫 菱沼宣是 竹元史敏 笠木邦雄
ウシオ電機(株)

1.はじめに

エキシマからの自然放出光を利用した新しい紫外・真空紫外光源の開発が行われている。励起源としては、マイクロ波放電や誘電体バリア放電(別名無声放電あるいはオゾナイザ放電)が使用されている1)2)

希ガス中で誘電体バリア放電を行うと、希ガスエキシマからの放射が得られることは、かなり古くから知られていたが3)、近年、U.Kogelschatz等は、希ガスエキシマに加え、ハロゲン、希ガス/ハロゲン、希ガス/水銀、水銀/ハロゲンのエキシマ発光について幅広い研究を行い、その応用研究も行っている4)。しかし、誘電体バリア放電の条件や光出力の詳細については、必ずしも明確にはされていない。

われわれは、誘電体バリア放電を励起源としたエキシマランプの実用化を目的にして、種々の検討を行っている5)6)。今回は、Xeガスを使用した中空同軸円筒形ランプの特性を主にして報告する。

2.概要

実験に使用した誘電体バリア放電ランプの概略図を図1に示す。管径の異なる2本の合成石英ガラス管を同軸に配置し、中空円筒の放電空間を形成した。内側管および外側管の外部表面に、それぞれ、光反射板を兼ねたアルミニウム蒸着電極と金属網電極を設けた。光は、網電極を通して取り出した。実験した範囲は、キセノンの圧力と放電ギャップの積pd:2~60kPa・cm、ランプ電力:10~30Wである。

キセノンの圧力10kPa以上においては、172nmに最大値を有し、半値幅が約15nmである単色光的な放射が得られた(他の波長領域における放射は非常に少なかった)。また、このスペクトルの形は入力電力によってほとんど変わらなかった(図2参照)。誘電体バリア放電ランプの電気特性、効率等の詳細などについては、講演で報告する。

3.おわりに

誘電体バリア放電を利用したエキシマランプは、従来の放電ランプでは発生しにくい波長の光を効率よく発生できる、ランプ形状の自由度が大きいなどの特徴があり、今後の発展が期待される。

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