(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極が対向配置されてなる発光管を有するフラッシュランプと、当該フラッシュランプの発光管の外部において電極間に亘って伸びる高電圧供給用近接導体とを備えてなるフラッシュランプ装置において、
前記高電圧供給用近接導体は、空気より大きい誘電率を有する誘電体部材よりなる封管体の内部に位置し、封管体の内周面が内方に突出してなる突起部によって摺動自在に保持されており、
前記封管体がフラッシュランプの発光管の外周面に接触した状態とされていることを特徴とするフラッシュランプ装置。
【請求項２】
一対の電極が対向配置されてなる発光管を有するフラッシュランプと、当該フラッシュランプの発光管の外部において電極間に亘って伸びる高電圧供給用近接導体とを備えてなるフラッシュランプ装置において、
前記高電圧供給用近接導体は、空気より大きい誘電率を有する誘電体部材よりなる封管体の内部に位置し、封管体の一端から内方に突出する第１の線状部分と、当該封管体の他端から内方に突出する第２の線状部分とが伸縮調整部材により接続されてなり、
前記封管体がフラッシュランプの発光管の外周面に接触した状態とされていることを特徴とするフラッシュランプ装置。
【請求項３】
封管体が石英ガラスよりなるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフラッシュランプ装置。
【請求項４】
封管体の内部が真空雰囲気とされていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のフラッシュランプ装置。
【請求項５】
封管体の内部が不活性ガス雰囲気とされていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のフラッシュランプ装置。
【請求項６】
封管体の内部に、固体ゲッタが設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のフラッシュランプ装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載のフラッシュランプ装置を複数備えてなり、
前記複数の各々のフラッシュランプ装置が共通の基台上に個別に保持されてなる構成を有することを特徴とする閃光放射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体基板や液晶基板の熱処理などに好適に用いられるフラッシュランプ装置および閃光放射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フラッシュランプ装置としては、例えば一対の電極が対向配置されてなる発光管を有するフラッシュランプと、当該フラッシュランプの発光管の外部に、トリガ電極と称される高電圧供給用近接導体（以下、単に「近接導体」ともいう。）とを備えたものが広く知られている。具体的には、発光管の外周面に、近接導体が接触する状態で螺旋状に巻き付けられている構成を有するもの（特開昭５９−１８９５５１号公報参照）、発光管の外周面に沿って管軸方向に伸びる近接導体が当該発光管の外周面に、接触する状態で設けられている構成を有するもの（特開２００１−８４９６２号参照）、発光管に平行に設けられている反射鏡が近接導体として兼用される構成を有するもの（米国特許第３７３３５９９号参照）などが挙げられる。
【０００３】
このような構成のフラッシュランプ装置は、近年、例えば半導体基板や液晶基板を急速に熱処理するための熱処理装置の加熱源として用いることが検討されており、このようなフラッシュランプ装置を備えた閃光放射放置を加熱源とした熱処理装置によれば、被処理物である半導体基板や液晶基板の表層部分を極めて短時間に所定の温度に加熱することが可能となる。
【０００４】
一般に、半導体基板を熱処理するためには、半導体基板の表層部分のみを１０００〜１４００℃に昇温するよう加熱する必要があることから、フラッシュランプ装置を備えた閃光放射装置を加熱源とした熱処理装置においては、具体的に、例えば１ｍｓｅｃの短時間の間に、２０Ｊ／ｃｍ2 以上のエネルギーを有する光を、被処理物である半導体基板に対して照射することが要請され、これを達成するためには、フラッシュランプに投入されるピークエネルギーは５×１０6 Ｗにもおよぶ。
【０００５】
しかしながら、フラッシュランプ装置におけるフラッシュランプから放射される光が大きなエネルギーを有するものであることから、この光を受けることによって近接導体を構成する金属材料（以下、「高電圧供給用近接導体材料」ともいう。）がスパッタして飛散することにより、例えば高電圧供給用近接導体材料が発光管の外周面に付着し、この高電圧供給用近接導体材料が高温にさらされると、発光管材料、例えばガラスとの膨張係数の差から発光管にクラックが生じる、という問題がある。
【０００６】
また、近接導体が発光管の外周面に直接接触されている構成のフラッシュランプ装置においては、フラッシュランプから放射される光を受けることによって近接導体が熱膨張することに起因して、当該近接導体と、発光管の外周面とが擦れ合って当該発光管に傷がつくため、点灯と消灯とを繰り返すうちに、その擦り傷が原因となって最終的には発光管が破損してしまう、という問題がある。
この問題は、特に、近接導体の端部が発光管と接触されている構成のものにおいては顕著である。
【０００７】
また、点灯と消灯とを繰り返すうちに、近接導体が発光管の外周面から離間してしまうため、発光管と近接導体との間に空気層が存在することとなり、これにより、トリガエネルギーの作用が低下し、フラッシュランプ自体は正常であってもミス発光を起こしてフラッシュランプが不点灯になる、という問題がもある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、十分なトリガエネルギーで発光ミスがなく、しかも、長い使用寿命を有するフラッシュランプ装置および閃光放射装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のフラッシュランプ装置は、一対の電極が対向配置されてなる発光管を有するフラッシュランプと、当該フラッシュランプの発光管の外部において電極間に亘って伸びる高電圧供給用近接導体とを備えてなるフラッシュランプ装置において、
前記高電圧供給用近接導体は、空気より大きい誘電率を有する誘電体部材よりなる封管体の内部に位置し、封管体の内周面が内方に突出してなる突起部によって摺動自在に保持されており、
前記封管体がフラッシュランプの発光管の外周面に接触した状態とされていることを特徴とする。
【００１０】
本発明のフラッシュランプ装置は、一対の電極が対向配置されてなる発光管を有するフラッシュランプと、当該フラッシュランプの発光管の外部において電極間に亘って伸びる高電圧供給用近接導体とを備えてなるフラッシュランプ装置において、
前記高電圧供給用近接導体は、空気より大きい誘電率を有する誘電体部材よりなる封管体の内部に位置し、封管体の一端から内方に突出する第１の線状部分と、当該封管体の他端から内方に突出する第２の線状部分とが伸縮調整部材により接続されてなり、
前記封管体がフラッシュランプの発光管の外周面に接触した状態とされていることを特徴とする。
【００１１】
本発明のフラッシュランプ装置においては、封管体が石英ガラスよりなるものであることが好ましい。
【００１２】
また、封管体の内部が真空雰囲気とされていることが好ましく、または、封管体の内部が不活性ガス雰囲気とされていることが好ましい。
【００１３】
更に、封管体の内部に、固体ゲッタが設けられていることが好ましい。
【００１４】
本発明の閃光放射装置は、上記のフラッシュランプ装置を複数備えてなり、
前記複数の各々のフラッシュランプ装置が共通の基台上に個別に保持されてなる構成を有することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、閃光放射装置に備えられた状態の本発明のフラッシュランプ装置の構成の一例を示す説明図であり、図２は、図１のフラッシュランプ装置におけるフラッシュランプとトリガ用部材との位置関係を示す説明用断面図であり、図３は、図１のフラッシュランプ装置におけるトリガ用部材を示す説明用断面図である。
このフラッシュランプ装置は、円筒状であって両端が封止され、内部に発光空間を区画する直管型の石英ガラス製の発光管１１を備えたフラッシュランプ１０と、当該フラッシュランプ１０における発光管１１に平行に配設された、その内部空間に高電圧供給用近接導体（以下、単に「近接導体」ともいう。）２７を備え、両端が封止された円筒状であって直管型の誘電体部材（以下、「誘電体管」ともいう。）２１によって構成されるトリガ用部材（以下、「第１のトリガ用部材」ともいう。）２０とを有してなる。
【００１７】
ここに、「高電圧供給用近接導体」とは、フラッシュランプを構成する発光管内に配置される電極（陽極および陰極）とは電気的に接続されず、絶縁破壊用の高電圧発生機に接続されてなるものである。
【００１８】
この例においては、フラッシュランプ装置は、フラッシュランプ１０が発光管１１の両端に装着された口金１７の各々が板ばねよりなる押さえ部材３５によってフラッシュランプ保持部３３を有するフラッシュランプ用支持台３２に装着されることによって支持され、また、第１のトリガ用部材２０が誘電体管２１の両端がトリガ用部材保持部３７を有するトリガ用部材用支持台３６に装着されることによって支持されており、当該フラッシュランプ用支持台３２と、当該トリガ用部材用支持台３６とは、フラッシュランプ１０に対して第１のトリガ用部材２０が平行な位置（図１においては直下の位置）に配置されるよう、共通の基台３１上に保持されることによって閃光放射装置に備えられている。
なお、フラッシュランプ用支持台３２と、トリガ用部材用支持台３６とは、共通の基台３１にとらわれることなく、例えば各々が、別の基台に個別に配置されていてもよい。
【００１９】
フラッシュランプ１０においては、発光管１１の両端から管軸方向内方に突出して伸びる、例えばタングステンよりなる電極棒１２、１３の各々の先端に形成された、例えばタングステンよりなる陽極１４および、例えばバリウム・アルミネートを含有するモリブデンよりなる陰極１５が、当該発光管１１における発光空間内において互いに対向する状態とされている。
この発光管１１の内部には、例えばキセノンなどの希ガスや水銀が適宜の量で封入されている。
【００２０】
第１のトリガ用部材２０は、図３に示すように、例えば内径１．８ｍｍの誘電体管２１の一端２１Ａにおいて、その外端（図３において左端）にトリガ電圧印加用リード棒２６が電気的に接続され、また、内端（図３において右端）に、例えば外径１．０ｍｍの線状の形状を有する近接導体２７が電気的に接続された、例えばモリブデンよりなる金属箔２５が埋設されてなる気密封止部が形成されており、当該一端２１Ａから管軸方向内方に突出して伸びる近接導体２７が、誘電体管２１における近接導体２７の基端２７Ｂ側の内周面が内方に突出してなる第１の突起部２２Ａと、近接導体２７の先端２７Ａ側の内周面が内方に突出してなる第２の突起部２２Ｂとにより、先端２７Ａが自由端とされた状態であって摺動自在に保持されている構成を有している。
第１のトリガ用部材２０において、近接導体２７は、第１の突起部２２Ａおよび第２の突起部２２Ｂ以外の誘電体管２１の内周面に接触しない状態に保持されている。
【００２１】
誘電体管２１の内部は、真空雰囲気および不活性ガス雰囲気のいずれかとされていることが好ましい。
誘電体管２１の内部が真空雰囲気とされている場合には、金属よりなる近接導体２７の酸化を抑制することができる。
また、誘電体管２１の内部が不活性ガス雰囲気とされている場合には、金属よりなる近接導体２７の酸化を抑制することができ、しかもパッシェンの法則に基づくガス圧が得られるようガスを封入すると誘電体管２１内での絶縁破壊が生じやすくなり、近接導体２７によるトリガエネルギーの印加によって放電が生じやすくなる。
【００２２】
近接導体２７を構成する材料としては、例えばタングステン、ニッケル、アルミニウム、白金、インコネル（ニッケル−クロム−鉄合金）、モリブデンなどの金属を用いることができる。
また、近接導体２７は、その外径は特に限定されるものではないが、その全長はフラッシュランプ１０における陽極１４と陰極１５との間の距離以上の長さを有するものとされ、その先端２７Ａが陽極１４の先端（内端）より外方側 (図１において右方側）に位置し、また、その基端２７Ｂが陰極１５の先端（内端）より外方側 (図１において左方側）に位置するよう配置されることにより、発光管１１の外部において、当該陽極１４と陰極１５との間に亘って伸びる状態となる。
【００２３】
誘電体管２１を構成する材料としては、空気より大きい誘電率を有するものが用いられ、具体的には、石英ガラス、セラミックなどを用いることができる。
【００２４】
誘電体管２１の管壁の厚みｔ1 は、発光管１１と近接導体２７との隙間分だけあることが最も好ましい。
誘電体管２１の管壁の厚みｔ1 を大きくすることにより、フラッシュランプ１０を点灯させるために必要とされるエネルギー（トリガエネルギー）が小さくなるため、高い動作信頼性を得ることができる。
【００２５】
以上のような構成のフラッシュランプ装置によれば、第１のトリガ用部材２０を構成する近接導体２７を用いてトリガエネルギーを印加することにより、フラッシュランプ１０から光が放射されるが、各々、当該フラッシュランプ１０の発光管１１と、近接導体２７とが隔離した状態で設けられており、しかも、近接導体２７が封管体である誘電体管２１に覆われており、発光管１１と、当該近接導体２７との間に空気より大きい誘電率を有する誘電体部材である誘電体管２１が配設されていることから、下記（１）〜（４）の作用効果が得られ、これにより、十分なトリガエネルギーで発光ミスがなく、しかも、長い使用寿命が得られる。
【００２６】
（１）近接導体２７がフラッシュランプ１０から放射される光を受けることによって熱膨張した場合にも、発光管１１の外周面に近接導体２７が接触することがないため、これらが擦れ合うことによって形成される擦り傷に起因して発光管１１が破損することが防止される。
【００２７】
（２）近接導体２７を構成する高電圧供給用近接導体材料がスパッタされて飛散した場合にも、当該高電圧供給用近接導体材料が発光管１１に付着することがないため、発光管１１の外周面に高電圧供給用近接導体材料が付着することに起因して発光管１１にクラックが生じることを防止することができる。
また、高電圧供給用近接導体材料が、例えば基台３１、フラッシュランプ用支持台３２、トリガ用部材用支持台３６、押さえ部材３５などの誘電体管２１以外の構成要素に付着することを防止することもできる。
更に、このフラッシュランプ装置を備えた閃光放射装置においては、例えば、（ａ）反射ミラーが備えられている場合には、この反射ミラー面に高電圧供給用近接導体材料が付着して反射率を低下させたりすること、（ｂ）クリーンルームの洗浄度を悪化させたりすること、（ｃ）被処理物とフラッシュランプとの間に前面ガラス板が備えられている場合には、この前面ガラスに高電圧供給用近接導体材料が付着して照度劣化を起こしたりすること、（ｄ）場合によっては高電圧供給用近接導体材料が被処理物に混入したりすること、などを防止することができる。
【００２８】
（３）近接導体２７が大気中の酸素と隔離された状態であることから、金属よりなる近接導体２７が酸化することを防止することができるため、近接導体２７の劣化を抑制することができる。
【００２９】
（４）近接導体２７と発光管１１との間に誘電体部材である誘電体管２１が存在し、電界の集中が緩和されるため、高電圧供給用近接導体を発光管に密着させた場合のようにアークが近接導体２７に引きつけられることがなく、これにより、近接導体２７直下に位置する発光管１１の内周面が変色することによって光量維持率が低下することを防止することができる。
【００３０】
また、フラッシュランプと、第１のトリガ用部材２０とが個別に設けられているため、これらの構成部材のいずれか１つのみを容易に交換することができる。
【００３１】
更に、一般に、発光管１１と、近接導体２７とが隔離され、この発光管１１と近接導体２７との間に空気層が存在する状態においては、絶縁破壊が生じにくくなるが、本発明のフラッシュランプ装置においては、当該発光管１１と近接導体２７との間に、空気より大きな誘電率を有する誘電体部材（誘電体管２１の管壁）が介在しているため、同一の電極間電圧を印加した場合には、発光管と高電圧供給用近接導体との間に空気層のみが存在する場合に比して絶縁破壊が生じやすくなり、その結果、高い動作信頼性を得ることができる。
そして、誘電体管２１の管壁の厚みｔ1 を、例えば発光管１１と近接導体２７との隙間分と大きくすることにより、一層高い動作信頼性を得ることができる。
【００３２】
ここに、誘電体管２１の管壁の厚みｔ1 を大きくすることによって高い動作信頼性を得ることができる理由は、図４に示すように、このフラッシュランプ装置においては、フラッシュランプ１０を構成する電極（陽極１４）と、第１のトリガ用部材２０を構成する近接導体２７との間に配置されているフラッシュランプ装置の構成要素および空気の各々を誘電体と考えると、これらの誘電体が直列接続されていることにより、下記式（１）で表される合成静電容量を有するコンデンサ（以下、「直列コンデンサ」ともいう。）が形成されているからである。
すなわち、誘電体管２１の管壁の厚みｔ1 を大きくすることによって直列コンデンサの合成静電容量を大きくすることができ、トリガエネルギーに係る下記式（２）に示すように、同一の電極間電圧で点灯を行う場合には、コンデンサの静電容量が大きくなるに従ってより大きなトリガエネルギーを得ることができるため、高い動作信頼性を得ることができる。
【００３３】
【数１】
0003678197.tif 000002
【００３４】
〔式中、Ｃ0 は直列コンデンサの合成静電気容量を示し、また、各々、Ｃ1 はトリガ用部材を構成する誘電体管の内部に存在する気体を誘電体とするコンデンサの静電容量、Ｃ2 は誘電体管を誘電体とするコンデンサの静電容量、Ｃ3 はトリガ用部材とフラッシュランプとの間に存在する空気を誘電体とするコンデンサの静電容量、Ｃ4 はフラッシュランプを構成する発光管を誘電体とするコンデンサの静電容量、Ｃ5 は発光管の内部に存在する気体を誘電体とするコンデンサの静電容量を示す。〕
【００３５】
【数２】
0003678197.tif 000003
【００３６】
〔式中、Ｅはトリガエネルギー、Ｃはコンデンサの静電容量、Ｖは電極間電圧を示す。〕
【００３７】
具体的に、式（１）およびコンデンサの静電容量に係る下記式（３）を用い、図５に示すように、フラッシュランプ１０を構成する電極（陽極１４）と、トリガ用部材２０を構成する近接導体２７との離間距離ｄ0 が７ｍｍであり、発光管１１および誘電体管２１として石英ガラスよりなるものを用い、当該発光管１１の内部にはキセノンガスを封入し、誘電体管２１の内部を真空雰囲気としたフラッシュランプ装置の直列コンデンサの合成静電容量Ｃ0 と、誘電体管２１の管壁の厚みｔ1 （以下の説明における式中においては、「ｄ2 」で示す。）との関係式は、次のようにして求められる下記式（ｃ）のようになる。
【００３８】
【数３】
0003678197.tif 000004
【００３９】
〔式中、εは誘電率、Ｓは電極における実効有効面積、ｄは誘電体層の厚みを示す。〕
【００４０】
先ず、上記式（１）におけるＣ1 〜Ｃ5 を、上記式（３）によって置き換えることにより、下記式（ａ）が得られる。この得られた式（ａ）に、下記表１で示す各々の値を代入することによって下記式（ｂ）が得られる。
【００４１】
【数４】
0003678197.tif 000005
【００４２】
〔式中、各々、ε1 はトリガ用部材を構成する誘電体管の内部に存在する気体の誘電率、ε2 は誘電体管の誘電率、ε3 はトリガ用部材とフラッシュランプとの間に存在する空気の誘電率、ε4 はフラッシュランプを構成する発光管の誘電率、ε5 は発光管の内部に存在する気体の誘電率を示し、また、ｄ1 は誘電体管の内部に存在する気体に係る誘電体層の厚み、ｄ2 は誘電体管に係る誘電体層の厚み、ｄ3 はトリガ用部材とフラッシュランプとの間に存在する空気に係る誘電体層の厚み、ｄ4 は発光管に係る誘電体層の厚み、ｄ5 は発光管の内部に存在する気体に係る誘電体層の厚みを示す。〕
【００４３】
【表１】
0003678197.tif 000006
【００４４】
【数５】
0003678197.tif 000007
【００４５】
得られた式（ｂ）におけるｄ3 を、電極（陽極１４）と、近接導体２７との離間距離ｄ0 が７ｍｍであり、上記表１においてｄ1 、ｄ4 およびｄ5 が明らかであることから得られるｄ3 とｄ2 との関係式「ｄ3 ＝４．３５−ｄ2 」で置き換えることにより、下記式（ｃ）が得られる。
【００４６】
【数６】
0003678197.tif 000008
【００４７】
この式（ｃ）により、誘電体管２１の管壁の厚みｔ1 （ｄ2 ）を大きくすることにより、直列コンデンサの合成静電容量Ｃ0 が大きくなることを確認することができる。
【００４８】
更に、第１のトリガ用部材２０においては、その先端２７Ａが自由端とされた状態の近接導体２７が、第１の突起部２２Ａおよび第２の突起部２２Ｂによって保持されており、これらの突起部２２Ａ、２２Ｂ以外において近接導体２７が誘電体管２１の内周面に接触しない状態であるため、フラッシュランプ１０から放射される光を受けることによって近接導体２７が熱膨張した場合にも、例えば誘電体管２１の内周面に近接導体２７と擦れ合うことによって擦り傷が形成されることが原因となって破損するなどの弊害が生じることがない。
【００４９】
（第２の実施の形態）
図６は、閃光放射装置に備えられた状態の本発明のフラッシュランプ装置の構成の他の例を示す説明図であり、図７は、図６のフラッシュランプ装置におけるフラッシュランプとトリガ用部材との位置関係を示す説明用断面図である。
このフラッシュランプ装置は、その内部空間に近接導体２７を備えた誘電体管２１によって構成される第１のトリガ用部材２０に代えて、フラッシュランプ１０における発光管１１にその一面が平行に配設された、板状の誘電体部材（以下、「誘電体板」ともいう。）４１と、当該誘電体板４１を遮蔽板として、この誘電体板４１を介して発光管１１の管軸方向に伸びるよう配設された、線状の形状を有する高電圧供給用近接導体（以下、単に「近接導体」ともいう。）４７とによって構成されるトリガ用部材（以下、「第２のトリガ用部材」ともいう。）４０を有していること以外は第１の実施の形態と同様の構成を有するものである。
【００５０】
この例においては、フラッシュランプ装置は、フラッシュランプ１０が発光管１１の両端に装着された口金１７の各々が板ばねよりなる押さえ部材３５によってフラッシュランプ保持部３３を有するフラッシュランプ用支持台３２に装着されることによって支持され、また、第２のトリガ用部材４０における誘電体板４１および近接導体４７が誘電体板４１の両端がトリガ用部材保持部３９を有するトリガ用部材用支持台３８に装着されることによって支持されており、当該フラッシュランプ用支持台３２と、当該トリガ用部材用支持台３８とは、フラッシュランプ１０に対して第２のトリガ用部材４０が平行な位置（図６においては直下の位置）に第２のトリガ用部材４０が配置されるよう、共通の基台３１上に支持されることによって閃光放射装置に備えられている。
なお、フラッシュランプ用支持台３２と、トリガ用部材用支持台３８とは、共通の基台３１にとらわれることなく、例えば各々が、別の基台に個別に配置されていてもよい。
【００５１】
第２のトリガ用部材４０においては、各々、誘電体板４１と、近接導体４７とが離間した状態で配置されてなることが好ましい。
また、誘電体板４１は、縦幅が近接導体４７の長さ以上であり、その横幅が近接導体４７の外径以上とされ、その厚みｔ2 は発光管１１と高電圧供給用近接導体２１との隙間分だけあることが最も好ましい。
【００５２】
そして、誘電体板４１の材料としては、第１の実施の形態における誘電体管２１と同様のものを挙げることができる。また、第２のトリガ用部材４０を構成する誘電体板４１以外の構成要素としては、第１の実施の形態において挙げたものを好適に用いることができる。
【００５３】
このような構成のフラッシュランプ装置によれば、第２のトリガ用部材４０を構成する近接導体４７を用いてトリガエネルギーを印加することにより、フラッシュランプ１０から光が放射されるが、各々、当該フラッシュランプ１０の発光管１１と、近接導体４７とが隔離した状態で設けられており、しかも、当該近接導体４７が遮蔽板となる誘電体板４１を介して設けられていることによって当該発光管１１と、当該近接導体４７との間に空気より大きい誘電率を有する誘電体部材が配設されてなることから、下記（１）〜（３）の作用効果が得られ、これにより、十分なトリガエネルギーで発光ミスがなく、しかも、長い使用寿命が得られる。
【００５４】
（１）近接導体４７がフラッシュランプ１０から放射される光を受けることによって熱膨張した場合にも、発光管１１の外周面に近接導体４７が接触することがないため、これらが擦れ合うことによって形成される擦り傷に起因して発光管１１が破損することが防止される。
【００５５】
（２）近接導体４７を構成する高電圧供給用近接導体材料がスパッタして飛散した場合にも、当該高電圧供給用近接導体材料が発光管１１に付着することがないため、発光管１１の外周面に高電圧供給用近接導体材料が付着することに起因して発光管１１にクラックが生じることを防止することができる。
【００５６】
（３）近接導体４７と発光管１１との間に誘電体部材である誘電体板４１が存在し、電界の集中が緩和されるため、高電圧供給用近接導体が発光管に密着している場合のようにアークが近接導体４７に引きつけられることがなく、これにより、近接導体４７直下に位置する発光管１１の内周面が変色することによって光量維持率が低下することを防止することができる。
【００５７】
また、発光管１１と、近接導体４７との間に、空気より大きな誘電率を有する誘電体部材（誘電体板４１）が介在しているため、同一の電極間電圧を印加した場合には、発光管と高電圧供給用近接導体との間に空気層のみが存在する場合に比して絶縁破壊が生じやすくなり、その結果、高い動作信頼性を得ることができる。
そして、誘電体板４１の厚みｔ2 を、例えば例えば発光管１１と高電圧供給用近接導体４１との隙間分と大きくすることにより、一層高い動作信頼性を得ることができる。
【００５８】
更に、フラッシュランプと、第２のトリガ用部材４０を構成する近接導体４７および誘電体板４１とが個別に設けられているため、これらの構成部材のいずれか１つのみを容易に交換することができる。
【００５９】
本発明のフラッシュランプ装置においては、種々の変更を加えることができる。
例えば、トリガ用部材を構成する誘電体部材は、フラッシュランプにおける発光管の外周面に接触した状態に設けられていてもよい。
この場合には、同一の電極間電圧で点灯を行う場合に、誘電体材料と発光管との間隙が小さくなるに従ってより大きなトリガエネルギーを得ることができるため、高い動作信頼性を得ることができる。
【００６０】
具体的に、トリガ用部材を構成する誘電体部材を、フラッシュランプにおける発光管の外周面に接触させる手法としては、例えば（１）図８に示すように、トリガ用部材用支持台７２を、例えばばね７１などの弾性体材料を介して基台３１に保持させ、弾性体材料の弾性を利用して弾着させる手法、（２）図９に示すように、フラッシュランプ１０が下方（図９において下方）に光を放射する構成のフラッシュランプ装置においては、トリガ用部材用支持台７５におけるトリガ用部材保持部７６を、トリガ用部材２０がトリガ用部材用支持台７５の高さ方向に移動可能となるよう保持する構成のものとし、トリガ用部材２０の自重を利用して接触させる手法などが挙げられる。
【００６１】
第１の実施の形態においては、第１のトリガ用部材が、例えば下記（ａ）〜（ｃ）の構成を有するものであってもよい。
【００６２】
（ａ）図１０に示すように、封管体である誘電体管５１の両端に、いわゆる段継ぎ封止構造による気密封止部が形成されており、この誘電体管５１の一端５１Ａから管軸方向内方に突出して伸びる、線状の形状を有する高電圧供給用近接導体（以下、単に「近接導体」ともいう。）５７が、誘電体管５１における近接導体５７の先端５７Ａ側の内周面が内方に突出してなる突起部５２により、先端５７Ａが自由端とされた状態であって摺動自在に保持されてなる構成。
【００６３】
（ｂ）図１１に示すように、封管体である誘電体管６１の両端に、いわゆる段継ぎ封止構造による気密封止部が形成されており、この誘電体管６１の一端６１Ａから管軸方向内方に突出する、例えばタングステン線よりなる第１の線状部分６３と、当該誘電体管６１の他端６１Ｂから管軸方向内方に突出する、例えばタングステン線よりなる第２の線状部分６４と、その一端が第１の線状部分６３の先端６３Ａに、例えばスポット溶接によって接続され、他端が第２の線状部分６４の先端６４Ａに、例えばスポット溶接によって接続され、当該先端６３Ａと先端６３Ａとの離間距離より大きな長さを有し、湾曲した状態で設けられている、例えばモリブデン箔よりなる伸縮調整部材６５とよりなる高電圧供給用近接導体（以下、単に「近接導体」ともいう。）６７を備えている構成。
この場合には、近接導体６７の両端が誘電体管６１に封着されているが、伸縮調整部材６５の作用により、例えば第１の線状部分６３および第２の線状部分６４がフラッシュランプ１０から放射される光を受けることによって熱膨張しても、当該発光管１１にクラックが生じるなどの弊害を伴うことがない。
【００６４】
また、例えばフラッシュランプ装置周辺の雰囲気が窒素雰囲気である場合には、トリガ用部材は、高電圧供給用近接導体が両端が封止されていない筒状の誘電体材料で覆われている構成のものであってもよい。この筒状の誘電体材料は、その全長が少なくともアーク長さである陰極と陽極との間の距離分の長さを有するものであればよく、これにより、高電圧供給用近接導体材料の飛散を防止することができる。
なお、周辺のフラッシュランプの影響が大きい時には、その長さを適宜に選択することができることはいうまでもない。
【００６５】
また、誘電体管を備えたトリガ用部材は、当該誘電体管の内部に、例えばバリウム、ジルコニウムとアルミニウムの合金などよりなる固体ゲッタが封入されてなるものであってもよい。
この場合には、固体ゲッタが、誘電体管の内部に備えられている高電圧供給用近接導体がフラッシュランプ１０から放射される光を受けて誘電体管に存在する酸素と反応しないように、予め酸素を吸収するため、当該高電圧供給用近接導体の酸化を確実に防止することができる。
【００６６】
トリガ用部材は、図１２に示すように、高電圧供給用近接導体としてモリブデン箔７７を用い、このモリブデン箔７７が、例えば石英ガラスよりなる誘電体部材７８に封着されてなる構成を有するものであってもよい。
図の例において、モリブデン箔７７の一端部（図１２において左端部）７７Ａは、トリガ電圧印加用部分として誘電体部材７８の一端（図１２において左端）７８Ａから突出した状態とされている。
この場合には、モリブデン箔７７が高温となっても、このモリブデン箔７７自体の熱膨張が金属の塑性変形の範囲内におさまることから、誘電体部材７８にクラックが生じることがないため、トリガ用部材自体が破壊することがない。
【００６７】
以上のようなフラッシュランプ装置を備えた閃光放射装置は、例えば半導体基板や液晶基板などを熱処理するための熱処理装置の加熱源として用いることができるが、このような熱処理装置によれば、高電圧供給用近接導体がフラッシュランプから放射される光を受けることによってスパッタした高電圧供給用近接導体材料が誘電体部材の外方に飛散することを防止することができるため、被処理物に高電圧供給用近接導体材料が付着することを防止することができると共に、作業環境が悪化することを抑制することができる。
【００６８】
また、閃光放射装置は、図１３に示すように、複数のフラッシュランプ装置によって構成されるものであってもよい。
図１３の例においては、平行に並んだ複数（図１３においては５本）の棒状のフラッシュランプ８１が共通のフラッシュランプ用支持台８５に支持され、また、フラッシュランプ８１と同数のトリガ用部材８２が、各々、対応するフラッシュランプ８１に平行な位置（図１３においては直下の位置）に配置された状態で共通のトリガ用部材用支持台８６に支持されており、これらのフラッシュランプ用支持台８５、トリガ用部材用支持台８６は、共通の基台８４に個別に支持されている。
なお、図１３においては、複数のフラッシュランプ８１のうちの１つのみが示されている。
【００６９】
以下、本発明の作用効果を確認するために行った実験について説明する。
＜実験例１＞
図１に示す構成の形式に従い、各々、下記のフラッシュランプおよびトリガ用部材よりなり、誘電体管として、下記表２に示す外径および内径を有するものを備えたフラッシュランプ装置（ａ）〜（ｃ）を作成し、また、トリガ用部材に代えて、当該トリガ用部材において用いられる高電圧供給用近接導体を、フラッシュランプを構成する発光管の外部に、当該発光管と隔離した状態に配設してなる構成を有すること以外はフラッシュランプ装置（ａ）と同様の構成を有するフラッシュランプ装置（ｄ）を作成した。
【００７０】
〈フラッシュランプ〉
発光管：石英ガラス（全長３６０ｍｍ、内径８．５ｍｍ、外径１０．５ｍｍ）
陰極：バリウム・アルミネートを含有するモリブデン
陽極：タングステン
電極間距離：２８０ｍｍ
封入ガス：キセノンガス（封入圧４５０Ｔｏｒｒ）
【００７１】
〈トリガ用部材〉
誘電体管：石英ガラス（全長３２０ｍｍ）
高電圧供給用近接導体：タングステン線（外径１ｍｍ、全長２９０ｍｍ）
気密封止部に係る金属箔：モリブデン箔
誘電体管の内部：真空雰囲気
【００７２】
【表２】
0003678197.tif 000009
【００７３】
得られたフラッシュランプ装置（ａ）〜（ｄ）について、電極（陽極および陰極）と、高電圧供給用近接導体との離間距離を変化させながら絶縁破壊が生じる最小のトリガエネルギーを測定した。結果を図１４に示す。
図１４において、フラッシュランプ装置（ａ）の結果を曲線（ａ）、フラッシュランプ装置（ｂ）の結果を曲線（ｂ）、フラッシュランプ装置（ｃ）の結果を曲線（ｃ）、フラッシュランプ装置（ｄ）の結果を曲線（ｄ）で示す。
【００７４】
以上の結果から、電極と高電圧供給用近接導体との間に誘電体管が介在することによってフラッシュランプ装置を点灯するために必要とされるトリガエネルギーが小さくなること、また、トリガ用部材を構成する誘電体管の管壁の厚みが大きくなるに従って、フラッシュランプ装置を点灯するために必要とされるトリガエネルギーが小さくなっていること、また、電極と高電圧供給用近接導体との離間距離が一定の場合には、誘電体管の管壁の厚みが大きくなるに従ってフラッシュランプ装置を点灯するために必要とされるトリガエネルギーが小さくなっていることが確認された。
従って、管壁の厚みが大きい誘電体管を備えたフラッシュランプ装置においては、小さなトリガエネルギーで当該フラッシュランプ装置を点灯させることができることから、一層高い動作信頼性が得られることが理解される。
【００７５】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明がこれによって制限されるものではない。
【００７６】
＜実施例１＞
図１に示す構成の形式に従い、下記のフラッシュランプおよびトリガ用部材を備えてなり、電極（陽極および陰極）と、高電圧供給用近接導体との離間距離が７．７５ｍｍであるフラッシュランプ装置を作成した。
【００７７】
〈フラッシュランプ〉
発光管：石英ガラス（全長３６０ｍｍ、内径８．５ｍｍ、外径１０．５ｍｍ）
陰極：バリウム・アルミネートを含有するモリブデン
陽極：タングステン
電極間距離：２８０ｍｍ
封入ガス：キセノンガス（封入圧４５０Ｔｏｒｒ）
【００７８】
〈トリガ用部材〉
誘電体管：石英ガラス（全長３２０ｍｍ、内径１．８ｍｍ、外径４．５ｍｍ）
高電圧供給用近接導体：タングステン線（外径１ｍｍ、全長２９０ｍｍ）
気密封止部に係る金属箔：モリブデン箔
誘電体管の内部：真空雰囲気
【００７９】
得られたフラッシュランプ装置を、下記の条件によって５万回点灯した後、当該フラッシュランプ装置における発光管の外周面を目視にて観察したところ、高電圧供給用近接導電材料の付着、および擦り傷がないことが確認された。
【００８０】
フラッシュランプの入力エネルギー：３７５０Ｊ（コンデンサ容量：１２００μＦ、充電電圧２５００Ｖ）
トリガエネルギー：２７ｍＪ（コンデンサ容量：０．４４μＦ、充電電圧３３０Ｖ）
トリガ出力開放電圧１５ｋＶ
【００８１】
【発明の効果】
本発明のフラッシュランプ装置によれば、各々、フラッシュランプの発光管と、高電圧供給用近接導体とが隔離した状態で設けられており、しかも、当該発光管と、当該高電圧供給用近接導体との間に空気より大きい誘電率を有する誘電体部材が配設されていることから、フラッシュランプから放射される光を受けることにより、高電圧供給用近接導体を構成する高電圧供給用近接導体材料がスパッタする現象および高電圧供給用近接導体が熱膨張する現象に起因して弊害が生じることを防止することができるため、十分なトリガエネルギーで発光ミスがなく、しかも、長い使用寿命が得られる。
【００８２】
本発明の閃光放射装置によれば、上記のフラッシュランプ装置を複数備えてなるものであるため、十分なトリガエネルギーで発光ミスがなく、しかも、長い使用寿命が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】閃光放射装置に備えられた状態の本発明のフラッシュランプ装置の構成の一例を示す説明図である。
【図２】図１のフラッシュランプ装置におけるフラッシュランプとトリガ用部材との位置関係を示す説明用断面図である。
【図３】図１のフラッシュランプ装置におけるトリガ用部材の構成を示す説明用断面図である。
【図４】直列コンデンサを示す等価回路図である。
【図５】直列コンデンサに係るフラッシュランプ装置の各構成要素の関係を模式的に示す説明図である。
【図６】閃光放射装置に備えられた状態の本発明のフラッシュランプ装置の構成の他の例を示す説明図である。
【図７】  図６のフラッシュランプ装置におけるフラッシュランプとトリガ用部材との位置関係を示す説明用断面図である。
【図８】トリガ用部材における誘電体管をフラッシュランプにおける発光管の外周面に接触させるための手法を示す説明図である。
【図９】トリガ用部材における誘電体管をフラッシュランプにおける発光管の外周面に接触させるための他の手法を示す説明図である。
【図１０】トリガ用部材の他の例の構成を示す説明用断面図である。
【図１１】トリガ用部材の更に他の例の構成を示す説明用断面図である。
【図１２】トリガ用部材のまた更に他の例の構成を示す説明用断面図である。
【図１３】本発明の閃光放射放置の構成の一例を示す説明用斜視図である。
【図１４】フラッシュランプ装置を点灯するために必要とされるトリガエネルギーと、電極と高電圧供給用近接導体との離間距離との関係を示す図である。
【符号の説明】
１０    フラッシュランプ
１１    発光管
１２、１３    電極棒
１４    陽極
１５    陰極
１７    口金
２０    トリガ用部材
２１    誘電体管
２１Ａ    一端
２２Ａ    第１の突起部
２２Ｂ    第２の突起部
２５    金属箔
２６    トリガ電圧印加用リード棒
２７    高電圧供給用近接導体
２７Ａ    先端
２７Ｂ    基端
３１    基台
３２    フラッシュランプ用支持台
３３    フラッシュランプ保持部
３５    押さえ部材
３６    トリガ用部材用支持台
３７    トリガ用部材保持部
３８    トリガ用部材用支持台
３９    トリガ用部材保持部
４０    トリガ用部材
４１    誘電体板
４７    高電圧供給用近接導体
５１    誘電体管
５１Ａ    一端
５２    突起部
５７    高電圧供給用近接導体
５７Ａ    先端
６１    誘電体管
６１Ａ    一端
６１Ｂ    他端
６３    第１の線状部分
６３Ａ    先端
６４    第２の線状部分
６４Ａ    先端
６５    伸縮調整部材
６７    高電圧供給用近接導体
７１    ばね
７２    トリガ用部材用支持台
７５    トリガ用部材用支持台
７６    トリガ用部材保持部
７７    モリブデン箔
７７Ａ    一端部
７８    誘電体部材
７８Ａ    一端
８１    フラッシュランプ
８２    トリガ用部材
８４    基台
８５    フラッシュランプ用支持台
８６    トリガ用部材用支持台
【図１】
0003678197.tif 000010
【図２】
0003678197.tif 000011
【図３】
0003678197.tif 000012
【図４】
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【図５】
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【図６】
0003678197.tif 000015
【図７】
0003678197.tif 000016
【図８】
0003678197.tif 000017
【図９】
0003678197.tif 000018
【図１０】
0003678197.tif 000019
【図１１】
0003678197.tif 000020
【図１２】
0003678197.tif 000021
【図１３】
0003678197.tif 000022
【図１４】
0003678197.tif 000023