(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の放電空間に放電用ガスを封入した放電管の外表面の異なる部位に一対の外部電極を配置すると共に、これらの外部電極にそれぞれ接続された一対のコネクタ端子をこの放電管の端部に設けられたコネクタ部の外表面側の異なる部位に配置し、
前記各コネクタ端子が、外部電極における放電管のコネクタ部の外表面に形成された部分に多点コンタクト材を介して押圧されたブロック状の端子であることを特徴とするエキシマランプ。
【請求項２】
前記コネクタ部が、放電管の左側又は右側の端部であって、内部に放電空間の存在しない部分であることを特徴とする請求項１に記載のエキシマランプ。
【請求項３】
内部の放電空間に放電用ガスを封入した放電管の外表面の異なる部位に一対の外部電極を配置すると共に、これらの外部電極にそれぞれ接続された一対のコネクタ端子をこの放電管の端部に設けられたコネクタ部の外表面側の異なる部位に配置し、
前記各コネクタ端子が、外部電極における放電管のコネクタ部の外表面に形成された部分に半田層を介して接続固着された金属シートに多点コンタクト材を介して押圧されたブロック状の端子であることを特徴とするエキシマランプ。
【請求項４】
前記コネクタ部が、放電管の左側又は右側の端部であって、内部に放電空間の存在しない部分であることを特徴とする請求項３に記載のエキシマランプ。
【請求項５】
前記ブロック状の各コネクタ端子が、放電管のコネクタ部を両側から挟持固定した一対のセラミックスブロックによって押圧されたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のエキシマランプ。
【請求項６】
請求項１記載のエキシマランプを備えたことを特徴とする紫外線照射装置。
【請求項７】
請求項１記載のエキシマランプと、このエキシマランプのコネクタ部を挿入して支持するソケット部を設けると共に、このソケット部の内側であって、挿入したコネクタ部における一対のコネクタ端子に接触する位置に、エキシマランプの電源に接続された一対の端子接触子をそれぞれ配置したランプソケットとからなることを特徴とするエキシマランプユニット。
【請求項８】
前記各端子接触子が多点コンタクト材からなることを特徴とする請求項７に記載のエキシマランプユニット。
【請求項９】
前記各端子接触子が金属製の板ばねからなることを特徴とする請求項７に記載のエキシマランプユニット。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９のいずれかに記載のエキシマランプユニットを備えたことを特徴とする紫外線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電用ガスを封入した放電管内の放電空間に外部電極により放電を発生させて紫外線を放射するエキシマランプと、このエキシマランプをランプソケットで支持すると共に外部電極と電源との接続を行うエキシマランプユニットと、これらを用いてなる紫外線照射装置にするものである。
【背景技術】
【０００２】
エキシマランプは、放電用ガスとしてキセノンガスを用いた場合に、中心波長が１７２ｎｍの高エネルギーの真空紫外線を放射するので、液晶ディスプレイのガラス基板や半導体ウエハ等の被照射物に光洗浄等を行う紫外線照射装置の光源ランプとして用いることができる。このエキシマランプには、放電用ガスを封入する放電管として円筒管を用いたもの（例えば、特許文献１参照。）や、方形の密閉容器を用いたもの（例えば、特許文献２参照。）等がある。【０００３】
真空紫外線は、酸素に吸収されてオゾンを発生させるので、空気中に放出されるとすぐに減衰する。このため、円筒管の放電管を用いたエキシマランプを使用する場合には、下端にガラス板を配置した紫外線照射装置の内部にエキシマランプを配置して酸素等をパージした雰囲気とし、この下端のガラス板を通して僅かな間隔を開けて下方に配置した平坦な被照射物に真空紫外線を照射することにより、この真空紫外線が無駄に空気中で減衰することがないようにする必要がある。しかし、方形の放電管を用いたエキシマランプを使用する場合には、広い下平坦面の下方に僅かな間隔を開けて配置した平坦な被照射物に真空紫外線を直接照射することができるので、紫外線照射装置の構造を簡単にすることができる。【０００４】
方形の放電管を用いたエキシマランプの従来の構成例を図１０及び図１１に示す。エキシマランプ１の放電管２は、合成石英からなる左右に長尺で上下に平坦面が形成された方形の密閉容器であり、内部の放電空間２ａにキセノンガスが封入されている。この放電管２は、図１０に示すように、上平坦面にほぼ全面にわたって外部電極３が形成されると共に、図１１に示すように、下平坦面にほぼ全面にわたって外部電極４が形成されている。これらの外部電極３，４は、金属を蒸着等により放電管２の表面に成膜した金属薄膜からなる。ただし、上平坦面の外部電極３は、成膜領域内に金属薄膜を一様に成膜しているが、下平坦面の外部電極４は、左側の端部を除き、成膜領域内に金属薄膜を網状のパターンで成膜している。【０００５】
上記エキシマランプ１は、外部電極３，４の間に高周波高電圧を印加することにより、誘電体からなる放電管２の内部の放電空間２ａで誘電体バリア放電を発生させて真空紫外線を放射するので、下平坦面の外部電極４の網目の隙間を通してこの真空紫外線を下方に放出することができる。【０００６】
ここで、従来のエキシマランプ１は、外部電極３，４の間に高周波高電圧を印加するために、図１２に示すように、外部電極３，４にリード線５，５を接続していた。即ち、このエキシマランプ１は、リード線５，５の先端をそれぞれ外部電極３，４の左側の端部に半田付けすると共に、これらのリード線５，５の先端部を含めて、放電管２の側の端部を一対のセラミックスブロック６，６で上下から挟持固定していた。そして、図示しない紫外線照射装置にセラミックスブロック６，６を支持固定させると共に、図示しない高周波高電圧電源の高圧端子と接地端子にリード線５，５の基部側を接続することにより、エキシマランプ１の外部電極３，４に高周波高電圧を印加するようにしていた。【０００７】
ただし、各リード線５は、高周波高電圧の絶縁のために、導線を被覆材５ａで被覆する必要がある。そこで、エキシマランプ１は、放電管２が放電によって高温になるために、絶縁性と耐熱性が高く柔軟性を有するシリコーン樹脂で導線を被覆したシリコーン電線をリード線５に用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２４３９２０号公報（第４図）
【特許文献２】特開２０００−２６０３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、放電管２の放電空間２ａで放射された真空紫外線は、この放電管２の管壁内で反射を繰り返す等して左右の端部からも外部に漏れ出すことがあり、シリコーン樹脂は真空紫外線によって劣化することがある。このため、各リード線５は、真空紫外線によっても劣化し難く絶縁性と耐熱性も高いＰＦＡ（熱可塑性フッ素樹脂）でシリコーン電線のシリコーン樹脂をさらに被覆し、これらシリコーン樹脂とＰＦＡの２層構造の被覆材５ａを用いている。【００１０】
ところが、発明者らが、実験、検討を繰り返した結果、以下のようなことを見いだした。リード線５の被覆材５ａの外層として用いられたＰＦＡも、高エネルギーの真空紫外線に長時間曝されるとある程度の劣化は生じる。そして、このＰＦＡが真空紫外線により劣化すると、分解ガスが発生し、この分解ガスによって外部電極３，４が変色したり放電管２の表面が汚れるので、エキシマランプ１が照射する真空紫外線の強度が低下するという問題があった。また、この分解ガスにより被照射物が汚染されるという問題もあった。さらに、被覆材５ａの上層のＰＦＡに劣化によるひび割れ等が生じると、下層のシリコーン樹脂に真空紫外線が当たりチョーキング（白亜化）が生じるため、このチョーキングによる粉状物が落下して被照射物が汚染されるという問題もあった。【００１１】
なお、真空紫外線よりも長波長の紫外線であっても樹脂は程度の差はあれ劣化するので、真空紫外線以外の紫外線を放射するエキシマランプの場合にも、これらの問題は同様に発生する。また、エキシマランプの電源は極めて高い高電圧であるため、接続にリード線を用いる場合には、樹脂製の被覆材５ａによる絶縁は必須となる。【００１２】
本発明は、上述した問題を解決することができるエキシマランプ及びエキシマランプユニット、さらにこれらを用いてなる紫外線照射装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１のエキシマランプは、内部の放電空間に放電用ガスを封入した放電管の外表面の異なる部位に一対の外部電極を配置すると共に、これらの外部電極にそれぞれ接続された一対のコネクタ端子をこの放電管の端部に設けられたコネクタ部の外表面側の異なる部位に配置し、
前記各コネクタ端子が、外部電極における放電管のコネクタ部の外表面に形成された部分に多点コンタクト材を介して押圧されたブロック状の端子であることを特徴とする。
【００１４】
請求項２のエキシマランプは、前記コネクタ部が、放電管の左側又は右側の端部であって、内部に放電空間の存在しない部分であることを特徴とする。【００１５】
請求項３のエキシマランプは、内部の放電空間に放電用ガスを封入した放電管の外表面の異なる部位に一対の外部電極を配置すると共に、これらの外部電極にそれぞれ接続された一対のコネクタ端子をこの放電管の端部に設けられたコネクタ部の外表面側の異なる部位に配置し、
前記各コネクタ端子が、外部電極における放電管のコネクタ部の外表面に形成された部分に半田層を介して接続固着された金属シートに多点コンタクト材を介して押圧されたブロック状の端子であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４のエキシマランプは、前記コネクタ部が、放電管の左側又は右側の端部であって、内部に放電空間の存在しない部分であることを特徴とする。
【００１７】
請求項５のエキシマランプは、前記ブロック状の各コネクタ端子が、放電管のコネクタ部を両側から挟持固定した一対のセラミックスブロックによって押圧されたものであることを特徴とする。
【００１８】
請求項６の紫外線照射装置は、前記エキシマランプを備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項７のエキシマランプユニットは、前記エキシマランプと、このエキシマランプのコネクタ部を挿入して支持するソケット部を設けると共に、このソケット部の内側であって、挿入したコネクタ部における一対のコネクタ端子に接触する位置に、エキシマランプの電源に接続された一対の端子接触子をそれぞれ配置したランプソケットとからなることを特徴とする。
【００２０】
請求項８のエキシマランプユニットは、前記各端子接触子が多点コンタクト材からなることを特徴とする。
【００２１】
請求項９のエキシマランプユニットは、前記各端子接触子が金属製の板ばねからなることを特徴とする。
【００２２】
請求項１０の紫外線照射装置は、前記エキシマランプユニットを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１の発明によれば、放電管の端部に外部電極に接続されたコネクタ部が配置されるので、この外部電極にリード線を接続しなくても、端子接触子等を接触させるだけで電源に接続することができるようになり、リード線の樹脂被覆が紫外線による樹脂の劣化により分解ガスが発生したりチョーキングによる粉状物が落下するようなことがなくなる。
さらにコネクタ端子となるブロック状の端子が多点コンタクト材を介して外部電極に押圧されるので、このブロック状のコネクタ端子と外部電極との間の接続が接触抵抗の小さい確実なものになると共に、着脱も容易に可能となる。また、多点コンタクト材は、多数の接点を通じて接続を行うので、特に高周波、高電圧が印可されるエキシマランプの接続に適したものとなる。なお、ブロック状のコネクタ端子は、熱容量が大きいために直接外部電極に半田付け等により接続することは容易ではない。そこで、外部電極に多点コンタクト材を介してブロック状のコネクタ端子を押圧することにより確実に接続を行うようにしている。
【００３２】
請求項２の発明によれば、放電管のコネクタ部の内部には放電空間が存在しないので、このコネクタ部に圧力を加えても放電管が破損するようなおそれがなくなる。従って、このコネクタ部をコネクタ端子等で押圧したり、エキシマランプをランプソケット等で支持する際に圧迫を加えて確実に支持や接続を行う構造を採用することができるようになる。【００３３】
請求項３の発明によれば、例えば外部電極が金属薄膜等のように削れやすく剥がれやすいものであっても、端子接触子等を接触させたり圧力を加えるコネクタ端子はブロック状の端子となるので、外部電極の削れや剥がれ等を防止することができる。しかも、このブロック状のコネクタ端子と外部電極との間に介在する多点コンタクト材も、この外部電極に半田層を介して接続固定された金属シートに接触することになるので、この多点コンタクト材によって外部電極が削れたり剥がれるおそれも生じない。なお、ブロック状のコネクタ端子は、熱容量が大きいために直接金属薄膜等の外部電極に半田付けすることは容易ではない。そこで、まず外部電極に熱容量の小さい金属シートを半田付けし、次ぎにこの金属シートに多点コンタクト材を介してブロック状のコネクタ端子を押圧することにより確実に接続している。
【００３４】
請求項４の発明によれば、放電管のコネクタ部の内部には放電空間が存在しないので、このコネクタ部に圧力を加えても放電管が破損するようなおそれがなくなる。従って、このコネクタ部をコネクタ端子等で押圧したり、エキシマランプをランプソケット等で支持する際に圧迫を加えて確実に支持や接続を行う構造を採用することができるようになる。
【００３５】
請求項５の発明によれば、絶縁性を有し紫外線による劣化のおそれもない一対のセラミックスブロックによってブロック状のコネクタ端子を押圧することができるので、コネクタ端子の外部電極への接続を確実なものにすることができる。
【００３６】
請求項６の発明によれば、放電管の端部に外部電極に接続されたコネクタ部が配置されるので、この外部電極にリード線を接続しなくても、端子接触子等を接触させるだけで電源に接続することができるようになり、リード線の樹脂被覆が紫外線による樹脂の劣化により分解ガスが発生したりチョーキングによる粉状物が落下するようなことがない紫外線照射装置とすることができる。さらに、放電管のコネクタ部の内部には放電空間が存在しないので、このコネクタ部に圧力を加えても放電管が破損するようなおそれがなくなる。従って、このコネクタ部をコネクタ端子等で押圧したり、エキシマランプをランプソケット等で支持する際に圧迫を加えて確実に支持や接続を行う構造を採用することができるようになる。
【００３７】
請求項７の発明によれば、ランプソケットがソケット部でエキシマランプのコネクタ部を支持すると共に、このソケット部の内側の一対の端子接触子をエキシマランプのコネクタ端子に接触させて電源に接続するので、このエキシマランプを装着して放電させることができる。しかも、樹脂で被覆したリード線を用いる必要がないので、紫外線による樹脂の劣化により分解ガスが発生したりチョーキングによる粉状物が落下するようなことがなくなる。なお、エキシマランプは、ランプソケットだけで支持する必要はなく、例えばランプソケットによる支持と別の支持材による支持との組み合わせによって装着されるようになっていてもよい。
【００３８】
請求項８の発明によれば、エキシマランプのコネクタ端子に接触するランプソケットの端子接触子が多点コンタクト材からなるので、エキシマランプと高周波高電圧の電源との接続が接触抵抗の小さい確実なものになると共に、着脱も容易に可能となる。また、多点コンタクト材は、多数の接点を通じて接続を行うので、特に高周波、高電圧が印可されるエキシマランプの接続に適したものとなる。
【００３９】
請求項９の発明によれば、エキシマランプのコネクタ端子に接触するランプソケットの端子接触子が金属製の板ばねからなるので、エキシマランプと高周波高電圧の電源との接続が確実になると共に、着脱も容易に可能となる。
【００４０】
請求項１０の発明によれば、ランプソケットがソケット部でエキシマランプのコネクタ部を支持すると共に、このソケット部の内側の一対の端子接触子をエキシマランプのコネクタ端子に接触させて電源に接続するので、このエキシマランプを装着して放電させる紫外線照射装置とすることができる。
しかも、樹脂で被覆したリード線を用いる必要がないので、紫外線による樹脂の劣化により分解ガスが発生したりチョーキングによる粉状物が落下するようなことがなくなる。 さらに、エキシマランプのコネクタ端子に接触するランプソケットの端子接触子が多点コンタクト材からなるので、エキシマランプと高周波高電圧の電源との接続が接触抵抗の小さい確実なものになると共に、着脱も容易に可能となる。また、多点コンタクト材は、多数の接点を通じて接続を行うので、特に高周波、高電圧が印可されるエキシマランプの接続に適したものとなる。また、エキシマランプのコネクタ端子に接触するランプソケットの端子接触子が金属製の板ばねからなるので、エキシマランプと高周波高電圧の電源との接続が確実になると共に、着脱も容易に可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、エキシマランプユニットの構成を示す部分拡大側断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、エキシマランプの放電管の構成を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）と背面図（ｃ）である。
【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、エキシマランプの構成を示す部分拡大平面図（ａ）と部分拡大側断面図（ｂ）である。
【図４】本発明の一実施形態を示すものであって、エキシマランプをランプソケットに挿入したときの構成を示す部分拡大側断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示すものであって、エキシマランプの構成を示す部分拡大側断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示すものであって、エキシマランプユニットの構成を示す部分拡大側断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示すものであって、エキシマランプユニットの構成を示す部分拡大側断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態を示すものであって、エキシマランプをランプソケットに挿入したときの構成を示す部分拡大側断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態を示すものであって、エキシマランプユニットの構成を示す部分拡大側断面図である。
【図１０】従来例を示すものであって、エキシマランプの放電管の構成を示す俯瞰斜視図である。
【図１１】従来例を示すものであって、エキシマランプの放電管の構成を示す仰瞰斜視図である。
【図１２】従来例を示すものであって、エキシマランプの構成を示す部分拡大側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明の最良の実施形態について図１〜図９を参照して説明する。なお、これらの図においても、図１０〜図１２に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。
【００４７】
本実施形態は、図１に示すように、キセノンガスを封入した方形の放電管２を用いたエキシマランプ１と、液晶ディスプレイのガラス基板等の被照射物の光洗浄を行う紫外線照射装置にこのエキシマランプ１を装着するためのランプソケット７について説明する。
【００４８】
〔エキシマランプの放電管〕
このエキシマランプ１の放電管２は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、合成石英からなる左右に長尺な方形の筒体の左右の開口端を方形の合成石英ブロックで塞ぐことにより内部に放電空間２ａを形成した密閉容器であり、この放電空間２ａに放電用ガスとしてキセノンガスが封入されている。この放電管２は、筒体の左側の開口端を塞ぐ合成石英ブロックの方が右側のものより左右の長さが長いため、放電管２の左側の端部には、左右にある程度の長さにわたって放電空間２ａが存在しない部分、即ち合成石英のみからなる部分が存在し、この部分がコネクタ部２ｂとなる。また、この放電管２は、上下の表面がほぼ平坦な上平坦面と下平坦面からなり、上平坦面には外部電極３が形成されると共に、下平坦面には外部電極４が形成されている。
【００４９】
上平坦面の外部電極３は、図２（ａ）に示すように、放電管２の上平坦面のほぼ全面に一様に成膜されたアルミ蒸着膜とこの表面に保護するニッケル蒸着膜からなる２層の金属薄膜である。そして、この外部電極３は、下方に放電空間２ａのないコネクタ部２ｂの上平坦面にも連続して形成されている。下平坦面の外部電極４は、図２（ｃ）に示すように、放電管２の下平坦面のほぼ全面に網状のパターンで成膜されたアルミ蒸着膜とこの網状の表面に保護するニッケル蒸着膜からなる２層の金属薄膜である。また、この外部電極４は、上方に放電空間２ａのないコネクタ部２ｂの下平坦面にも連続して形成され、この部分については網状ではなく一様なパターンで成膜されている。
【００５０】
上記構成のエキシマランプ１の放電管２は、図示しない高周波高電圧電源からの高周波高電圧を外部電極３，４間に印加すると、誘電体からなる放電管２の内部の放電空間２ａで誘電体バリア放電が発生するので、この放電空間２ａで放電用ガスであるキセノン原子が励起され、このキセノン原子が基底状態に戻る際に中心波長が１７２ｎｍの真空紫外線を放射する（エキシマ発光）。そして、この真空紫外線は、放電管２の下平坦面の外部電極４の網目の隙間を通って下方に放出される。従って、この放電管２の下方に放出された真空紫外線を僅かな隙間を介して被照射物に照射すれば、この被照射物の光洗浄を行うことができる。なお、本実施形態のエキシマランプ１の高周波高電圧電源は、周波数が７０ｋＨｚであり、電圧が始動時に１４ｋＶ、放電開始後は５ｋＶの高周波高電圧を供給するようになっている。
【００５１】
〔エキシマランプのコネクタ端子〕
上記エキシマランプ１は、図１に示すように、放電管２の左側の端部のコネクタ部２ｂの上下に取り付けた一対のコネクタ端子８，８を外部電極３，４にそれぞれ接続している。コネクタ端子８，８は、ランプソケット７を介してエキシマランプ１の高周波高電圧電源と接続するためのブロック状の端子であり、いずれも銅合金にニッケルメッキを施したものからなる。そして、コネクタ部２ｂの上方に取り付けるコネクタ端子８には、方形ブロック状の上面の中央部にさらに上方に方形に突出した突出部８ａが形成され、コネクタ部２ｂの下方に取り付けるコネクタ端子８には、方形ブロック状の下面の中央部にさらに下方に方形に突出した突出部８ａが形成されている。
【００５２】
以下に、上記コネクタ端子８，８の取り付け構造を詳細に説明する。コネクタ部２ｂの外部電極３，４の表面には、それぞれインジウム半田層９，９を介してニッケルシート１０，１０が接続固着されている。そして、ニッケルシート１０，１０の表面には、それぞれ多点コンタクト材１１，１１を介してコネクタ端子８，８が配置されている。
【００５３】
各多点コンタクト材１１は、コネクタ端子８をニッケルシート１０側に押圧したときに、多数の金属製のばね材が上下でコネクタ端子８とニッケルシート１０に接触した状態で付勢されるようになったコンタクト材であり、これによってコネクタ端子８とニッケルシート１０が多数の点でばね材を押圧した状態で接続されるので、高電圧を印加しても小さい接触抵抗で確実に接続することができる。  
【００５４】
上記多点コンタクト材１１に用いる金属製のばね材としては、大きな弾性を有し、導電性が高く接触抵抗が小さい接点用の金属材料を用いることが好ましく、接触抵抗を低減するためにメッキ等の表面処理を行ったものであってもよい。また、多点コンタクト材１１が多数のばね材を枠体等で支持している場合には、この枠体も金属製のものを用いる。このような多点コンタクト材１１としては、例えば多数の短い板ばねがコネクタ端子８とニッケルシート１０との間で傾斜して配置されるようにしたものや、多数の短いコイルばねがコネクタ端子８とニッケルシート１０との間に多数縦向きに並べて配置されるようにしたものや、１本〜数本のコイルばねのコイルを傾斜させたものがコネクタ端子８とニッケルシート１０との間に横向きに配置されるようにしたもの等が用いられる。
【００５５】
上記放電管２のコネクタ部２ｂは、一対のセラミックスブロック６，６が上下から挟持固定している。図３に示すように、上方のセラミックスブロック６は、前後に長い方形のセラミックスからなり、下面中央部が上方に方形に窪み、この窪みの中央部に上面に貫通する方形の孔が開口すると共に、下面の前後端部が下方に突出している。また、下方のセラミックスブロック６は、前後に長い方形のセラミックスからなり、上面中央部が下方に方形に窪み、この窪みの中央部に下面に貫通する方形の孔が開口すると共に、上面の前後端部が上方に突出している。そして、これらのセラミックスブロック６，６は、放電管２のコネクタ部２ｂを前後に跨ぐようにして上下から挟持し、前後端部の突出端同士を重ね合わせてボルト１２，１２で固着することにより挟持固定している。
【００５６】
ここで、上記各セラミックスブロック６は、放電管２のコネクタ部２ｂを上下から挟持固定する際に、内側の窪みにコネクタ端子８が嵌まり込むようにする。このとき、各コネクタ端子８は、突出部８ａがセラミックスブロック６の内側の窪みの孔に嵌入して先端部が突出するようになっている。また、各コネクタ端子８は、この突出部８ａの周囲をセラミックスブロック６によって放電管２側に押されることにより、多点コンタクト材１１を介しニッケルシート１０を押圧するようになっている。
【００５７】
上記取り付け構造により、コネクタ端子８，８は、それぞれ多点コンタクト材１１，１１とニッケルシート１０，１０とインジウム半田層９，９を介して外部電極３，４に確実に接続される。ここで、コネクタ端子８は、熱容量が大きいために、これを加熱しインジウム半田層９を溶融させて外部電極３，４に直接接続することは困難である。また、外部電極３，４に多点コンタクト材１１を介してコネクタ端子８を押圧したのでは、多点コンタクト材１１のばね材が外部電極３，４の薄い金属薄膜を削ったり剥がすおそれがある。そこで、熱容量の小さいニッケルシート１０を加熱しインジウム半田層９を溶融させて外部電極３，４に半田付けすることにより外部電極３，４の金属薄膜を保護している。また、このニッケルシート１０は、多点コンタクト材１１のばね材によって削られたり剥がれることがないので、この多点コンタクト材１１を介してコネクタ端子８を押圧することにより確実な接続を行っている。なお、コネクタ端子８，８を金属薄膜からなる外部電極３，４にインジウム半田層９，９等を介し、又は、コネクタ端子８，８自身を溶融させて直接接続固着することが可能であれば、ニッケルシート１０，１０や多点コンタクト材１１，１１は不要となる。
【００５８】
〔ランプソケット〕
ランプソケット７は、上記エキシマランプ１を支持すると共に高周波高電圧電源に接続する装着具であり、図示しない紫外線照射装置等に取り付けられる。このランプソケット７は、図１に示すように、右に開口する凹状のソケット部７ａが形成されている。ソケット部７ａは、エキシマランプ１のコネクタ部２ｂをセラミックスブロック６，６等と共に挿入して支持することができるようにした凹部であり、この凹部の内側の上下面にはそれぞれ多点コンタクト材１３，１３（端子接触子）が配置されている。
【００５９】
これらの多点コンタクト材１３，１３は、上記多点コンタクト材１１，１１と同様に、上下の面に挟まれて押圧されることにより、多数の金属製のばね材がこれら上下の面に接触した状態で付勢されるようになったコンタクト材である。ソケット部７ａの内側の上面に配置された多点コンタクト材１３は、この上面より少し窪んだ位置に配置された端子接続板１４の下面に多数のばね材の上端を接触させることにより、これらのばね材の下端をソケット部７ａの内側の上面よりも少し下方に突出させて配置されている。また、ソケット部７ａの内側の下面に配置された多点コンタクト材１３は、この下面より少し窪んだ位置に配置された端子接続板１４の上面に多数のばね材の下端を接触させることにより、これらのばね材の上端をソケット部７ａの内側の下面よりも少し上方に突出させて配置されている。そして、これらの端子接続板１４，１４は、高周波高電圧電源の高圧端子と接地端子にそれぞれ接続されている。
【００６０】
上記構成のランプソケット７のソケット部７ａにエキシマランプ１の左側の端部のコネクタ部２ｂをセラミックスブロック６，６等と共に挿入すると、図４に示すように、このエキシマランプ１がランプソケット７に支持される。なお、エキシマランプ１は、必ずしもこのランプソケット７だけで支持する必要はない。本実施形態のエキシマランプ１の場合、例えば前後の幅は７０ｍｍ程度でも、左右の長さは１０００ｍｍを超える場合もある極めて長尺なものであるため、例えばこのエキシマランプ１の右側の端部も図示しない別の支持材で支持するようにしてもよい。
【００６１】
上記ソケット部７ａへの挿入の際には、セラミックスブロック６，６の孔から上下に突出するコネクタ端子８，８の突出部８ａ，８ａが、このソケット部７ａの内側の上下面に配置された多点コンタクト材１３，１３の多数のばね材を上方と下方にそれぞれ押し広げながら入り込み、ソケット部７ａに完全に挿入されると、これらの多点コンタクト材１３，１３の多数のばね材を圧接した位置で停止する。
【００６２】
従って、エキシマランプ１がランプソケット７に接続されると、このエキシマランプ１の外部電極３は、放電管２の上側のインジウム半田層９とニッケルシート１０と多点コンタクト材１１とコネクタ端子８を介すると共に、ソケット部７ａの内側の上面側の多点コンタクト材１３と端子接続板１４を介して高周波高電圧電源の高圧端子に接続される。また、エキシマランプ１の外部電極４は、放電管２の下側のインジウム半田層９とニッケルシート１０と多点コンタクト材１１とコネクタ端子８を介すると共に、ソケット部７ａの内側の下面側の多点コンタクト材１３と端子接続板１４を介して高周波高電圧電源の接地端子に接続される。
【００６３】
〔本実施形態の効果〕
上記構成によれば、ランプソケット７がソケット部７ａでエキシマランプ１のコネクタ部２ｂを支持することができる。また、このソケット部７ａの内側の一対の多点コンタクト材１３，１３がエキシマランプ１のコネクタ端子８，８に圧接されることにより、エキシマランプ１の外部電極３，４に高周波高電圧電源が接続されるので、このエキシマランプ１を放電させることができる。
【００６４】
しかも、エキシマランプ１の外部電極３，４に樹脂で被覆したリード線を接続する必要がないので、真空紫外線による樹脂の劣化により分解ガスが発生したりチョーキングによる粉状物が被照射物に落下するようなことがなくなる。即ち、本実施形態のエキシマランプ１は、外部電極３，４にインジウム半田層９，９を介してニッケルシート１０，１０を接続固定し、これらのニッケルシート１０，１０に多点コンタクト材１１，１１を介してコネクタ端子８，８を接続し、これらのコネクタ端子８，８をセラミックスブロック６，６で押圧しているので、これら金属製やセラミックス製の部材に真空紫外線が照射されても劣化するおそれはない。また、本実施形態のランプソケット７も、ソケット部７ａの内側の多点コンタクト材１３，１３や端子接続板１４，１４は金属製であるため、真空紫外線が照射されても劣化するおそれはない。
【００６５】
特に、本実施形態の場合には、エキシマランプ１が高エネルギーの真空紫外線を放射するものであるため、樹脂を用いると劣化が激しくなるので、このような金属製とセラミックス製のみからなる構成は極めて有効なものとなる。
【００６６】
また、本実施形態の場合には、エキシマランプ１が方形の放電管２を用いたものであるため、この放電管２の下方にガラス板等を介することなく被照射物に直接真空紫外線を照射することができるので、樹脂の劣化による分解ガスやチョーキングによる粉状物が発生しない構成は極めて有効なものとなる。
【００６７】
また、本実施形態の場合、セラミックスブロック６，６によって挟持する放電管２のコネクタ部２ｂには内部に放電空間２ａの存在しないため、これらのセラミックスブロック６，６をボルト１２，１２で上下から挟持固定したり、コネクタ端子８，８が多点コンタクト材１１，１１を介して上下から押圧しても、放電管２がこれらの圧力によって破損するようなことがなくなる。
【００６８】
〔他の実施形態〕
なお、上記実施形態では、放電用ガスとしてキセノンガスを用いる場合を示したが、エキシマ発光が可能な他の希ガスやそのハロゲン化物、その他の物質を用いることもできる。さらに、上記実施形態では、波長１７２ｎｍの真空紫外線を放射する場合を示したが、紫外線の波長は放電用ガスとして用いる物質によって決まるので、波長１７２ｎｍに限定されるものではなく、真空紫外線であるとも限らない。
【００６９】
また、上記実施形態では、合成石英からなる左右に長尺な方形の筒体の左右の開口端を方形の合成石英ブロックで塞ぐことにより、左右に長尺な方形の放電管２を作製する場合を示したが、この放電管２の作製方法は、これには限定されない。ここで、左右に長尺な方形とは、前後の幅や上下の高さよりも左右の長さが最も長い方形をいう。しかも、ここで言う方形は、前後方向と上下方向に沿う切断面による縦断面形状がほぼ方形であればよく、角部に面取りやアール等があってもよい。さらに、上面と下面がほぼ平坦面であれば、前後の側面は必ずしも平坦面である必要はなく、例えば多少外側に湾曲していてもよい。さらに、放電管２の外形には、ガスの吸引／充填やエキシマランプ１の取り付け等のために、多少の凹凸が形成されていてもよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、左右に長尺な方形の放電管２を用いたエキシマランプ１について説明したが、この放電管２の形状は任意であり、例えば円筒管からなる放電管２を用いたエキシマランプ１にも同様に実施可能である。放電管２が円筒管等からなる場合には、紫外線の放出面（上記実施形態では下平坦面）が平坦面とはならないため、エキシマランプ１の周囲の酸素等をパージするために、下方の被照射物との間にガラス板等を配置してもよい。このようにガラス板等を配置した場合でも、樹脂の劣化により分解ガスやチョーキングによる粉状物が発生すると、外部電極３，４が変色したり放電管２の表面やガラス板が汚れるので、本発明はこのような問題を解消することができる。
【００７１】
また、上記実施形態では、放電管２に合成石英を用いる場合を示したが、放射する紫外線の透過率が高く、この紫外線による劣化の少ない材質であれば、必ずしも合成石英には限定されない。
【００７２】
また、上記実施形態では、コネクタ部２ｂの外部電極３，４の表面にインジウム半田層９，９を介してニッケルシート１０，１０を接続固着する場合を示したが、外部電極３，４の金属薄膜やニッケルシート１０，１０にダメージを与えることなく確実に接続固着することができるものであれば、インジウムを用いた半田材料には限定されず、他の半田材料やロウ付け材料を用いた半田層を介して接続固着することもできる。
【００７３】
また、上記実施形態では、ニッケルシート１０を用いる場合を示したが、多点コンタクト材１１のばね材によって削られたり剥がれることなく確実に接続を行うことができるものであれば、他の金属シートを用いることもでき、金属シートに限らず金属板等を用いることもできる。
【００７４】
また、上記実施形態では、セラミックスブロック６，６を用いる場合を示したが、十分な剛性と絶縁性を有し紫外線の影響を受けないものであれば、材質はセラミックスには限定されず、例えば合成石英を用いることもできる。さらに、コネクタ端子８，８を押圧するためには、このようなセラミックスブロック６，６で放電管２のコネクタ部２ｂを挟持固定する構造に限らず、例えば図５に示すように、セラミックス製のキャップ状のセラミックスブロック６を放電管２のコネクタ部２ｂに嵌め込むような構造であってもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、コネクタ端子８，８として銅合金にニッケルメッキを施したものを用いる場合を示したが、十分な剛性を有する金属製であれば、コネクタ端子８，８の材質や表面処理は任意であり、形状も上記実施形態のものには限定されない。
【００７６】
また、上記実施形態では、コネクタ端子８，８が多点コンタクト材１１，１１とニッケルシート１０，１０とインジウム半田層９，９を介して金属薄膜からなる外部電極３，４に接続する場合を示したが、コネクタ端子８，８をインジウム半田層９，９等を介して直接外部電極３，４に接続固着してもよい。図６にコネクタ端子８，８を半田層を介して外部電極３，４に接続固定した構成を示す。この場合、コネクタ端子８，８は、インジウム半田層９，９による半田付けが容易になるように、熱容量の小さい金属板を用いている。
【００７７】
さらに、ブロック状のコネクタ端子８，８をインジウム半田層９，９等を介して直接外部電極３，４に接続固着できる場合には、例えば図７に示すように、これらのコネクタ端子８，８を放電管２の左側の端面の一部を覆うような位置まで引き出し、これらのコネクタ端子８，８の左側の端部に接続用の傾斜面を設けることもできる。この場合、ランプソケット７は、図７に示すように、上下の金属製の端子接続ブロック１５，１５と、絶縁のためにこれらの端子接続ブロック１５，１５の間に配置したセラミックス材１６とで構成すると共に、ソケット部７ａを右側に開口するＶ字状の窪みとし、このＶ字状の窪みの上下に露出する端子接続ブロック１５，１５の傾斜した端面に多点コンタクト材１３，１３を配置することもできる。そして、この場合には、例えばエキシマランプ１の右側の端部に、このエキシマランプ１を左側に押圧する図示しない支持材を配置することにより、この支持材とランプソケット７の双方でエキシマランプ１を支持すればよい。これにより、エキシマランプ１のコネクタ端子８，８の左側の端部の傾斜面が、多点コンタクト材１３，１３を介してランプソケット７のソケット部７ａのＶ字状の窪みに露出する端子接続ブロック１５，１５の傾斜した端面に圧接されるので、高周波高電圧電源に確実に接続される。
【００７８】
また、上記実施形態では、外部電極３が一様に成膜した金属薄膜であり、外部電極４が網状のパターンで成膜した金属薄膜である場合を示したが、これらの外部電極３，４の金属薄膜はどのようなパターンで成膜していてもよい。例えば双方の外部電極３，４が共に網状のパターンで成膜した金属薄膜であってもよく、放電管２の外部に紫外線の放出が可能であれば、双方の外部電極３，４が共に一様に成膜した金属薄膜であってもよい。さらに、例えば一様に成膜した金属薄膜からなる外部電極の一部に、放出される紫外線の強度を測定するための部分的に網状のパターンで成膜された窓部があってもよく、網状のパターンで成膜した金属薄膜からなる外部電極の一部に一様に成膜した部分があってもよい（上記実施形態の場合も、コネクタ部２ｂに形成された外部電極４は一様に成膜された金属薄膜からなる。）。
【００７９】
また、上記実施形態では、外部電極４の網状のパターンが、細長い複数の金属薄膜を直交させることにより網目が正方形や長方形になる場合を示したが、この網状のパターン形状やサイズは任意である。例えば細長い金属薄膜が直交せずに網目が菱形や平行四辺形になる場合でもよく、例えば網目が六角形のハニカムメッシュ状となるようなものであってもよい。さらに、例えば細長い複数の金属薄膜を平行に配置した櫛歯状のものであってもよい。
【００８０】
また、上記実施形態では、外部電極３，４がアルミ蒸着膜とこの表面に保護するニッケル蒸着膜からなる２層の金属薄膜である場合を示したが、１層だけの金属薄膜や３層以上の金属薄膜であってもよく、各層の金属材料も、アルミニウムやニッケルに限らず、任意に選択することができる。さらに、これらの外部電極３，４は、蒸着以外のスパッタリング等の方法で成膜した金属薄膜でもよく、金属薄膜以外の厚膜等の導電膜として成膜したものでもよい。さらに、これらの外部電極３，４は、成膜によって放電管２の外表面に配置されたものに限らず、放電管２の外表面に金属箔を貼り付けて配置したものや金属板等の導電材を放電管２の外表面に配置したものであってもよい。
【００８１】
図８に外部電極３，４が放電管２の外表面に配置された金属板からなる場合を示す。この場合、コネクタ端子８，８は、これら金属板からなる外部電極３，４における放電管２のコネクタ部２ｂの外表面に配置された部分によって構成することができる。このように金属板からなる外部電極３，４を用いる場合、例えば外部電極４を網状にするためには、パンチングメタルやエキスパンドメタル等を用いればよい。ただし、このようなパンチングメタルやエキスパンドメタル等を用いる場合であっても、放電管２のコネクタ部２ｂの外表面に配置される部分は通常の金属板のままとして、この部分をコネクタ端子８とすることが好ましい。さらに、コネクタ端子８のみを金属板として、これに金属網からなる外部電極４を半田付け等によって接続することもできる。
【００８２】
さらに、外部電極３，４は、金属薄膜や金属板等のどのようなものの場合であっても、放電管２のコネクタ部２ｂには配置せず、このコネクタ部２ｂに配置した金属板等からなるコネクタ端子８，８にそれぞれ金属製のリード材等を介して接続してもよい。
【００８３】
また、上記実施形態では、ランプソケット７の端子接触子として多点コンタクト材１３，１３を用いる場合を示したが、図９に示すように、金属製の板ばね１７，１７を端子接触子として用いることもできる。この場合も、板ばね１７，１７が弾性によってコネクタ端子８，８に圧接されるので、確実な接続を行うことができる。さらに、ランプソケット７の端子接触子は、コイルばね等によって付勢された金属板等を用いることもできる。ただし、これらの端子接触子は、エキシマランプ１のコネクタ部２ｂをランプソケット７のソケット部７ａに挿入する際に、この挿入に伴ってコネクタ端子８，８に押され開口部を自動的に広げるような構成とする。
【００８４】
また、コネクタ端子８，８が上記実施形態のように多点コンタクト材１１，１１を押圧する構成の場合、ランプソケット７の端子接触子は固定された金属板や金属ブロックであってもよい。この場合、コネクタ端子８，８は、一対の端子接触子の間に挿入される際に、多点コンタクト材１１，１１をさらに押圧して少し引っ込んで入り込むことになる。
【００８５】
本出願は、２００８年９月２２日出願の日本特許出願・出願番号２００８−２４２６４４に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
エキシマランプの外部電極に電源を接続する際にリード線を用いる必要がないので、このリード線の樹脂被覆が劣化するようなことがなくなり、紫外線照射装置の光源ランプとして用いる場合に極めて有用なものである。
【符号の説明】
【００８７】
１    エキシマランプ
２    放電管
２ａ  放電空間
２ｂ  コネクタ部
３    外部電極
４    外部電極
５    リード線
５ａ  被覆材
６    セラミックスブロック
７    ランプソケット
７ａ  ソケット部
８    コネクタ端子
８ａ  突出部
９    インジウム半田層
１０    ニッケルシート
１１    多点コンタクト材
１２    ボルト
１３    多点コンタクト材
１４    端子接続板
１５    端子接続ブロック
１６    セラミックス材
１７    板ばね
【図１】
0005472112.tif 000002
【図２】
0005472112.tif 000003
【図３】
0005472112.tif 000004
【図４】
0005472112.tif 000005
【図５】
0005472112.tif 000006
【図６】
0005472112.tif 000007
【図７】
0005472112.tif 000008
【図８】
0005472112.tif 000009
【図９】
0005472112.tif 000010
【図１０】
0005472112.tif 000011
【図１１】
0005472112.tif 000012
【図１２】
0005472112.tif 000013