(57)【要約】【課題】  本願の目的は、高圧放電ランプを均一に冷却する光照射装置を提供することである。【解決手段】  第１の発明に係る光照射装置は、高圧放電ランプと、前記高圧放電ランプの外方に配置したジャケットと、前記高圧放電ランプに沿って配置した反射鏡と、からなる光照射装置において、前記高圧放電ランプは放電管と該放電管の外方に配置された外管とを具え、前記放電管の内部には水銀と一対の対向された電極とが封入され、前記外管の内部には空気より熱伝導率の大きな気体が封入されたことを特徴とする。【選択図】図１
2008262846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧放電ランプと、
前記高圧放電ランプの外方に配置したジャケットと、
前記高圧放電ランプに沿って配置した反射鏡と、
からなる光照射装置において、
前記高圧放電ランプは放電管と該放電管の外方に配置された外管とを具え、
前記放電管の内部には水銀と一対の対向された電極とが封入され、
前記外管の内部には空気より熱伝導率の大きな気体が封入された
ことを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記気体がヘリウムガス又は水素ガスである
ことを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記放電管と前記外管との間にはそれぞれから突出する内部リードが設けられ、
内部リードに弾性部を設けた
ことを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項４】
前記放電管と前記外管との間にはそれぞれから突出すると共に電極と電気的に接続された内部リードが設けられ、
前記気体がヘリウムガス又はネオンガスを含み、
前記気体に水素ガス又は窒素ガスが添加された
ことを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項５】
前記気体がヘリウムガスを含み、
前記外管がアルミノシリケートガラス，サファイア，アルミナ又はＹＡＧからなる
ことを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線を照射するための光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
接着剤などの樹脂の硬化処理やプリント基板の露光処理のような紫外線を用いる装置には、高圧放電ランプを用いた光照射装置がある。このような光照射装置として特許文献１に記載されるものがあった。
図９は、特許文献１に記載される従来の光照射装置９１のための説明図であり、高圧放電ランプ９２の管軸方向に沿った断面図である。
光照射装置９１は、後述する高圧放電ランプ９２を具えており、その長手方向に沿った外方にジャケット９３を配置したものである。ジャケット９３は、小径を有する円筒状の石英ガラス９３１と大径を有する円筒状の石英ガラス９３２とからなり、小径の石英ガラス９３１と大径の石英ガラス９３２の中心軸が一致するように構成される。ジャケット９３は冷却水Ｌの流路として機能するため、小径の石英ガラス９３１と大径の石英ガラス９３２の間に流路が形成されるように小径の石英ガラス９３１と大径の石英ガラス９３２との管軸方向の両端を封止される。さらに、ジャケット９３に冷却水Ｌを供給・排出するため、ジャケット９３の両端には冷却水Ｌの供給路・排出路となる管状の接続管が接続される。
ジャケット９３の中心軸に延在するように高圧放電ランプ９２が配置されるため、高圧放電ランプ９２は、その外周に円環状の支持部材９４が配置され、小径の石英ガラス９３１の内周面に支持される。
中心軸に延在するように高圧放電ランプ９２を配置したジャケット９３は、その管軸方向の両端を塞ぐように一対のキャップ９５，９６が配置される。一方のキャップ９５には、高圧放電ランプ９２を冷却するための冷却風Ｇが通る通気口９５１が設けられる。また、他方のキャップ９６には、高圧放電ランプ９２を冷却した冷却風Ｇを排気する排気口９６１が設けられる。
【０００３】
従来の光照射装置９１に用いられる高圧放電ランプ９２を図１０に示す。図１０は、従来の高圧放電ランプ９２の説明図であり、放電管９２１の管軸方向に沿った断面図である。
管状の石英ガラスからなる放電管９２１の内部９２６には、水銀などの発光金属と希ガスが封入される。放電管９２１の内部９２６には、一対の電極９２３が放電管９２１の中心軸に延在するように配置される。放電管９２１の管軸方向の両端は、外部リード９２５が突出する封止部９２２が形成される。封止部９２２には金属箔９２４が埋設され、電極９２３と外部リード９２５を電気的に接続される。
【０００４】
従来の高圧放電ランプ９１の外部リード９２５には図示しない電源が接続される。ランプ９２点灯時、給電された高圧放電ランプ９２は電極９２３間の放電による発熱によって高温となる。図９に示すように高圧放電ランプ９２の外方に配置されたジャケット９３の内部の流路に冷却水Ｌを流すことによって、高温になった高圧放電ランプ９２は冷却される。さらに、一方のキャップ９５の通気口９５１から空気を冷却風Ｇとして送風することにより、ジャケット９３の中心軸に延在するように配置された高圧放電ランプ９２が冷却風Ｇによって冷却され、他方のキャップ９６の排気口９６１から冷却風Ｇが排出される。
【０００５】
【特許文献１】特開平０６−２６７５１２号公報
【特許文献２】特開平０８−１４８１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、冷却風Ｇを一方のキャップ９５の通気口９５１から他方のキャップ９６の排気口９６１に流すと放電管９２１の外周面での冷却量が異なってしまう。すなわち、一方のキャップ９５の通気口９５１からは冷却風Ｇが導入されるので、一方のキャップ９５の通気口９５１の近くにある放電管９２１の外周面は、冷却量が大きい。これに対し、冷却風Ｇは高圧放電ランプ９２の熱を奪って流れて他方のキャップ９６から排気されるので、他方のエンドギャップ９６の排気口９６１近くにある放電管９２１の外周面は冷却量が小さい。これにより、放電管９２１の外周面の温度分布が均一でないため、高圧放電ランプ９１の一方の端部は過度に冷却され、封入された水銀などの発光金属が未蒸発となって照度低下を招くことがあった。また、高圧放電ランプ９１の他方の端部は冷却が不十分になり、過熱によって破損することがあった。
【０００７】
特許文献２には、特許文献１のように冷却水を用いて、高圧放電ランプを冷却する光照射装置が記載されている。特許文献２は、冷却風Ｇを用いない点で特許文献１と相違する。特許文献２の光照射装置の問題点を、図７を用いて説明する。
特許文献２の光照射装置９１は、高圧放電ランプ９２の外周に設けたジャケット９３を流れる冷却水によって冷却されるため、冷却風Ｇによる放電管９２１の外周面の温度分布の不均一は発生しない。しかし、放電管９２１の内部の発光金属の封入量を増やしたり、入力電力を増やすと、放電管９２１の発熱量が増加し、特許文献２の光照射装置９１では充分に冷却することができない問題があった。そこで、放電管９２１の外径を大きくすることで、冷却される放電管９２１の外周面を大きくすることが考えられる。しかし、放電管９２１の外周面を大きくすると、ランプ９２点灯時、放電管９２１内の電極９２３間のアーク径が大きくなり、線光源としての機能が低下することになる。
【０００８】
そこで、本願の目的は、高圧放電ランプを均一に冷却する光照射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明に係る光照射装置は、高圧放電ランプと、前記高圧放電ランプの外方に配置したジャケットと、前記高圧放電ランプに沿って配置した反射鏡と、からなる光照射装置において、前記高圧放電ランプは放電管と該放電管の外方に配置された外管とを具え、前記放電管の内部には水銀と一対の対向された電極とが封入され、前記外管の内部には空気より熱伝導率の大きな気体が封入されたことを特徴とする。
【００１０】
第２の発明に係る光照射装置は、前記気体がヘリウムガス又は水素ガスであることを特徴とする第１の発明に記載の光照射装置である。
【００１１】
第３の発明に係る光照射装置は、前記放電管と前記外管との間にはそれぞれから突出すると共に電極と電気的に接続された内部リードが設けられ、内部リードに弾性部を設けたことを特徴とする第１の発明に記載の光照射装置である。
【００１２】
第４の発明に係る光照射装置は、前記放電管と前記外管との間にはそれぞれから突出する内部リードが設けられ、前記気体がヘリウムガス又はネオンガスを含み、前記気体に水素ガス又は窒素ガスが添加されたことを特徴とする第１の発明に記載の光照射装置である。
【００１３】
第５の発明に係る光照射装置は、前記気体がヘリウムガスを含み、前記外管がアルミノシリケートガラス，サファイア，アルミナ又はＹＡＧからなることを特徴とする第１の発明に記載の光照射装置である。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明に係る光照射装置は、高圧放電ランプと、前記高圧放電ランプの外方に配置したジャケットと、前記高圧放電ランプに沿って配置した反射鏡と、からなる光照射装置において、前記高圧放電ランプは放電管と該放電管の外方に配置された外管とを具え、前記放電管の内部には水銀と一対の対向された電極とが封入され、前記外管の内部には空気より熱伝導率の大きな気体が封入されたことにより、ランプ点灯時、放電管に封入された一対の電極間の放電による発熱を、空気より熱伝導率の大きな気体によって外管へ良好に伝熱することができ、ジャケットの内部の流路を流れる冷却水によって外管を冷却することができる。このため、空気より熱伝導率の大きな気体により、放電管の内部の発熱を外管に速やかに伝熱することができるので、高圧放電ランプの発熱による破損を防止することができる。
【００１５】
第２の発明に係る光照射装置は、前記気体がヘリウムガス又は水素ガスであることにより、外管の内部に封入された気体が空気より熱伝導率が５倍以上も大きいので、放電管の内部の発熱を外管に速やかに伝熱することができ、高圧放電ランプの発熱による破損を防止することができる。
【００１６】
第３の発明に係る光照射装置は、前記放電管と前記外管との間にはそれぞれから突出すると共に電極と電気的に接続された内部リードが設けられ、内部リードに弾性部を設けたことにより、ランプ点灯時、電極間の放電により放電管の膨張量と冷却水により冷却される外管の膨張量との差を弾性部で吸収することができる。したがって、高圧放電ランプの膨張量差による破損を防止することができる。
【００１７】
第４の発明に係る光照射装置は、前記放電管と前記外管との間にはそれぞれから突出する内部リードが設けられ、前記気体がヘリウムガス又はネオンガスを含み、前記気体に水素ガス又は窒素ガスが添加されたことにより、ランプ点灯時、電圧を印加された内部リードと接するとヘリウムガス又はネオンガスは電離することで電子を放出するが、放出された電子のエネルギーは分子である水素ガス又は窒素ガスで消滅できるので、外管の内部における内部リード間の放電を防止することができる。
【００１８】
第５の発明に係る光照射装置は、前記気体がヘリウムガスを含み、前記外管がアルミノシリケートガラス，サファイア，アルミナ又はＹＡＧからなることにより、ランプ点灯時のような外管が加熱されるとき、石英ガラスの二酸化ケイ素からなる網目構造に比して、酸化アルミニウムが添加されているアルミノシリケートガラスは、より緻密な網目構造となるのでヘリウムが流出することを防止できる。また、石英ガラスのようなガラス質に比して、サファイア，アルミナ又はＹＡＧのような結晶質は結晶構造が拡大されないので、結晶質からなる外管からヘリウムが流出することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る光照射装置の第１の実施例を図１〜４を用いて説明する。
【００２０】
図１及び図２は本発明に係る光照射装置１の説明図である。図１は高圧放電ランプ２の長手方向に沿った断面図であり、図２は図１の高圧放電ランプ２の長手方向に対して垂直方向に沿った断面図（図１のＡ−Ａ断面図）である。図２は、図１に示したものと同じものには同一の符号が付されている。
【００２１】
本発明に係る光照射装置１は、後述する二重管構造を有する棒状の高圧放電ランプ２が光源として用いられる。高圧放電ランプ２の外方には、高圧放電ランプ２を中心軸に延在させるように円筒状のジャケット３が配置される。これにより、図２に示すように高圧放電ランプ２の外周面とジャケット３の内周面の間に、冷却水Ｌが流れる流路３１が高圧放電ランプ２の長手方向に沿って形成される。ジャケット３は紫外線を透過する例えば石英ガラスからなる。
高圧放電ランプ２とジャケット３との間に形成された流路３１に冷却水Ｌを供給・排出するため、高圧放電ランプ２とジャケット３の両端には、内部に冷却水Ｌの流路４１５，４２５を有したＬ字状の流路形成部材４１，４２が配置される。すなわち、高圧放電ランプ２とジャケット３との間に形成された流路３１とＬ字状の流路形成部材４１，４２の流路４１５，４２５とが連続され、高圧放電ランプ２とジャケット３との間に形成される流路３１への冷却水Ｌへの供給・排出を可能となる。
流路形成部材４１，４２は、大径の口締め部４１１，４２１と小径の口締め部４１２，４２２を有しており、各口締め部４１１，４１２，４２１，４２２にはＯリング４１３，４１４，４２３，４２４が設けられる。高圧放電ランプ２の長手方向において、ジャケット３は高圧放電ランプ２よりも短い。このため、高圧放電ランプ２とジャケット３の両端に配置された流路形成部材４１，４２は、大径の口締め部４１１，４２１のＯリング４１３，４２３を介してジャケット３の外周面を保持固定し、小径の口締め部４１２，４２２のＯリング４１４，４２４を介して高圧放電ランプ２の外周面を保持固定する。これにより、流路形成部材４１，４２の有する流路４１５，４２５は、高圧放電ランプ２とジャケット３との間に形成された流路３１に連続される。
【００２２】
光照射方向（図１及び図２において、高圧放電ランプ２からマスクＭに向かう方向）に対して高圧放電ランプ２の背面側には、図２に示すように、例えば高圧放電ランプ２の長手方向に対して垂直方向に沿った断面が放物状の反射面５１を有する樋状の反射鏡５２が配置される。樋状の反射鏡５２は、その焦点を高圧放電ランプ２の中心軸に一致させ、高圧放電ランプ２の長手方向に沿うように配置される。反射鏡５２の反射面５１は、例えばチタニア及びシリカなどの異なる反射層を交互に蒸着させて形成した多層膜によって形成される。
【００２３】
光照射方向（図１及び図２において、高圧放電ランプ２からマスクＭに向かう方向）には、マスクステージ６に載置されたマスクＭが配置される。高圧放電ランプ２から照射された光及び反射面５１に反射された光はマスクＭを透って、ワークステージ７に載置された例えばレジスト等の感光剤が塗布された液晶パネルや半導体素子などのワークＷを照射する。
【００２４】
図３は本発明に係る光照射装置に用いられる高圧放電ランプ２の説明図である。図３（ａ）は高圧放電ランプ２の長手方向に沿った断面図であり、（ｂ）は（ａ）の高圧放電ランプ２の長手方向に対して垂直方向に沿った断面図（（ａ）のＢ−Ｂ断面図）である。図３は、図１に示したものと同じものには同一の符号が付されている。
【００２５】
図１及び図２に示した本発明に係る光照射装置１に用いられる高圧放電ランプ２は、棒状の放電管２１を覆うように棒状の外管２２が配置された二重管構造を有する。
例えば石英ガラスからなる放電管２１の内部２１３には、例えば水銀などの発光金属と希ガスが封入される。放電管２１の長手方向の両端には、一対の例えばタングステンからなる電極２３が対向配置され、第１の封止部２１１，２１２が設けられる。放電管２１の第１の封止部２１１，２１２は、放電管２１の長手方向の両端から伸びる例えば石英ガラスのパイプ体を溶融状態にして内部を減圧することにより形成されたものであり、すなわちシュリンクシール法により形成されたものである。第１の封止部２１１，２１２の内部には電極２３と内部リード２５１，２５２とを電気的に接続する例えばモリブデンからなる第１の箔２４１，２４２が埋設される。
放電管２１の外方には、棒状の放電管２１を中心軸に延在させるように棒状の外管２２が配置される。外管２２の内部２８には、後述する空気より熱伝導率の大きな気体が封入され、外管２２の長手方向の両端には第２の封止部２２１，２２２が形成される。この第２の封止部２２１，２２２には、第１の封止部２１１，２１２及び第２の封止部２２１，２２２から突出する内部リード２５１，２５２と、第２の封止部２２１，２２２から突出する外部リード２７１，２７２とを電気的に接続する例えばモリブデンからなる第２の箔２６１，２６２が埋設される。
【００２６】
放電管２１の他方の第１の封止部２１２及び外管２２の他方の第２の封止部２２２のそれぞれから突出する他方の内部リード２５２には例えばバネなどの弾性部２５３が設けられる。
【００２７】
図４は水素（Ｈ２），ヘリウム（Ｈｅ），ネオン（Ｎｅ），アルゴン（Ａｒ）及び空気（ａｉｒ）の温度に対する熱伝導率を示すグラフである。図４のグラフは、横軸が温度（℃）を、縦軸が熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））を示している。
【００２８】
空気より熱伝導率の大きな気体として、図４に示すように、水素（Ｈ２），ヘリウム（Ｈｅ）又はネオン（Ｎｅ）が挙げられる。このため、外管２２の内部２８に形成される外管２２の内面と放電管２１の外面との間の空間２８１には、水素（Ｈ２）ガス，ヘリウム（Ｈｅ）ガス又はネオン（Ｎｅ）ガスを含むことによって、空気より熱伝導率の大きな気体が封入される。
特に、ヘリウム（Ｈｅ）ガス又は水素（Ｈ２）ガスは、空気より熱伝導率が５倍以上も大きい。このため、外管２２の内面と放電管２１の外面との間の空間２８１にヘリウム（Ｈｅ）ガス又は水素（Ｈ２）ガスを封入することにより、放電管２１の内部２１３の発熱を外管２２に速やかに伝熱される。
【００２９】
高圧放電ランプ２の第２の封止部２２１，２２２から突出する外部リード２７１，２７２には図示しない電源に接続され、ランプ２点灯時、図示しない電源から給電された高圧放電ランプ２は、電極２３間で放電が起きることによって点灯する。ランプ２点灯時、図１に示す一対の流路形成部材４１，４２には図示しないポンプが接続されており、ポンプによって図示しない一方の流路形成部材４１の内部の流路４１５に冷却水Ｌが供給される。冷却水Ｌは、一方の流路形成部材４１の内部の流路４１５と連続した高圧放電ランプ２の外面とジャケット３の内面との間の流路３１に供給される。ジャケット３の流路３１を流れる冷却水Ｌは、ジャケット３の流路３１に連続した他方の流路形成部材４２の内部の流路４２５へ排出される。
高圧放電ランプ２の放電管２１の内部２１３の電極２３間での放電によって、放電管２１は加熱される。放電管２１の熱は、放電管２１の外面と外管２２の内面との間の空間２８１に封入された空気より熱伝導率の大きな気体によって、外管２２に伝熱される。外管２２の外面を流れる冷却水Ｌによって、外管２２は冷却される。結果として放電管２１は冷却されるので、高圧放電ランプ２は破損することなく充分に冷却される。
【００３０】
高圧放電ランプ２の放電管２１の内部２１３の電極２３間での放電によって、発光金属から紫外線が照射される。高圧放電ランプ２から照射される紫外線には、光照射方向に向かうものと反射面５１に向かうものがある。反射面５１に向かった紫外線は、反射面５１によって反射されることで、光照射方向に向かって照射される。このため、高圧放電ランプ２からの紫外線は結果的に光照射方向に照射される。光照射方向に向かって紫外線は、マスクＭを透ってワークステージ７に載置されたワークＷを照射することができる。
【００３１】
放電管２１は、放電管２１の第１の封止部２１１，２１２及び外管２２の第２の封止部２２１，２２２の間に設けられた内部リード２５１，２５２に支持されている。ランプ２点灯時、放電管２１は電極２３間の放電の影響で加熱量が大きいが、対して外管２２は冷却水Ｌによって冷却されているため加熱量が小さい。このため、放電管２１の加熱による膨張量が大きいのに対して外管２２の加熱による膨張量が小さいので、放電管２１が内部リード２５１，２５２を通じて外管２２を押圧する。放電管２１と外管２２との膨張量の差が大きいとき、放電管２１もしくは外管２２が押圧によって破損されることがある。このため、他方の内部リード２５２に弾性部２５３を設けることにより、放電管２１と外管２２との膨張量の差を弾性部２５３によって吸収することができ、放電管２１もしくは外管２２の押圧による破損を防止することができる。
なお、弾性部２５３を設けるのは他方の内部リード２５２に限らず、一対の内部リード２５１，２５２のうち少なくとも一方に設ければ、放電管２１もしくは外管２２の押圧による破損を防止することができる。
【００３２】
本発明に係る光照射装置１は、高圧放電ランプ２と、高圧放電ランプ２の外方に配置したジャケット３と、高圧放電ランプ２に沿って配置した反射鏡５２と、からなる光照射装置１において、高圧放電ランプ２は放電管２１と放電管２１の外方に配置された外管２２とを具え、放電管２１の内部２１３には水銀と一対の対向された電極２３とが封入され、外管２２の内部２８には空気より熱伝導率の大きな気体が封入されたことにより、ランプ２点灯時、放電管２１に封入された一対の電極２３間の放電による発熱を、空気より熱伝導率の大きな気体によって外管２２へ良好に伝熱することができ、ジャケット３の内部の流路３１を流れる冷却水によって外管２２を冷却することができる。このため、空気より熱伝導率の大きな気体により、放電管２１の内部２１３の発熱を外管２２に速やかに伝熱することができるので、高圧放電ランプ２の発熱による破損を防止することができる。
【００３３】
また、放電管２１と外管２２との間にはそれぞれから突出すると共に電極２３と電気的に接続された内部リード２５２が設けられ、内部リード２５２に弾性部２５３を設けたことにより、ランプ１点灯時、電極２３間の放電により放電管２１の膨張量と冷却水Ｌにより冷却される外管２２の膨張量との差を弾性部２５３で吸収することができる。したがって、高圧放電ランプ２の膨張量差による破損を防止することができる。
【００３４】
特に、空気より熱伝導率の大きな気体は、ヘリウム（Ｈｅ）ガス又は水素（Ｈ２）ガスであることにより、外管２２の内部２８に封入された気体が空気より熱伝導率が５倍以上も大きいので、放電管２１の内部２１３の発熱を外管２２に速やかに伝熱することができ、高圧放電ランプ２の発熱による破損を防止することができる。
【００３５】
なお、高圧放電ランプ２の数値例を挙げると、放電管２１の内径Ｒ１がφ２０ｍｍで，放電管の外径Ｒ２がφ２４ｍｍで、電極間距離ＩＤが３００ｍｍで、外管の内径Ｒ３がφ２７ｍｍで、外管の外径Ｒ４がφ３０ｍｍであり、高圧放電ランプ２の管壁負荷が２５０Ｗ／ｃｍである。高圧放電ランプ２の数値はこれらに限定されるものではないが、管壁負荷が２５０Ｗ／ｃｍ以上になると、放電管２１の管壁温度が９００℃のような高温になるので、本発明に係る高圧放電ランプ２の構成により、放電管２１を効果的に冷却することができ、発熱による破損を防止することができる。
【００３６】
光照射装置１に用いる高圧放電ランプ２が、図３に示す構成の場合、空気より熱伝導率の大きな気体としてヘリウム（Ｈｅ）ガス又はネオン（Ｎｅ）ガスを含む気体を外管２２の内部２８に封入すると、一対の内部リード２５１，２５２とヘリウム（Ｈｅ）ガス又はネオン（Ｎｅ）ガスが接する環境となる。このため、一対の内部リード２５１，２５２に電圧が印加されることによって、内部リード２５１，２５２に接するヘリウム（Ｈｅ）ガス又はネオン（Ｎｅ）ガスが電離され、一対の内部リード２５１，２５２間で放電が発生することがある。外管２２の内部２８で放電が起きると、放電管２１の内部２１３に配置された電極２３間での放電ができなくなる。
このため、窒素（Ｎ２）ガスのような分子を外管２２の内部２８に封入することによって、ヘリウム（Ｈｅ）ガス又はネオン（Ｎｅ）ガスから電離された電子が窒素（Ｎ２）ガスに衝突する。これにより、電子のエネルギーは、窒素（Ｎ２）ガスのような分子を振動や回転などの運動に消費されて消滅する。従って、空気より熱伝導率の大きなヘリウム（Ｈｅ）ガス又はネオン（Ｎｅ）ガスを含む気体に、窒素（Ｎ２）ガスを添加することにより、外管２２の内部２８における放電を防止することができる。
空気を構成する気体の約８割が窒素（Ｎ２）ガスであるので、窒素（Ｎ２）ガスの熱伝導率は空気とほぼ等しい。このため、外管２２の内部２８に窒素（Ｎ２）ガスを封入しても、外管２２の内部２８に封入された気体は空気より熱伝導率が小さくなることはない。
なお、電子のエネルギーを消滅させる機能は分子によるものなので、水素（Ｈ２）ガスが封入されてもかまわない。水素（Ｈ２）ガスは空気より熱伝導性が大きいため、ヘリウム（Ｈｅ）ガス又はネオン（Ｎｅ）ガスに水素（Ｈ２）ガスを添加しても空気より熱伝導性が小さくなることはない。
【００３７】
ランプ２点灯時、放電管２１から伝熱された外管２２は加熱されて膨張する。このとき、外管２２が石英ガラスで形成されている場合、石英ガラスを構成する二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる網目構造の結合長が大きくなり、網目の隙間が大きくなる。外管２２の内部２８にヘリウム（Ｈｅ）ガスが封入されると、ヘリウム（Ｈｅ）原子は小さいので、膨張した二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる網目構造の隙間からヘリウム（Ｈｅ）原子が流出することがある。このため、外管２２の加熱量やランプ１点灯経過時間によってはヘリウム（Ｈｅ）原子の流出量が多くなり、外管２２の内部２８に封入された気体の熱伝導率を著しく低下させ、放電管２１の内部２１３の発熱を外管２２に十分に伝熱できない場合があった。
例えばアルミノシリケートガラスからなる外管２２は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）に酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が添加されて構成されている。外管２２が加熱されて膨張するとき、アルミノシリケートガラスからなる外管２２は酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が添加されているので、石英ガラスからなる外管２２に比して、網目構造がより緻密な網目構造になって、網目の隙間が狭くなる。このため、外管２２をアルミノシリケートガラスで構成することにより、外管２２が加熱されても、外管２２からのヘリウム（Ｈｅ）原子の流出を防止することができる。
また、外管２２をＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）又はＡｌ２Ｏ３を主成分とするサファイア（単結晶アルミナ）やアルミナ（多結晶アルミナ）からなる紫外線を透過する結晶質の部材で形成することにより、外管２２に封入したヘリウムガスの流出を防止することができる。これは、石英ガラスのようなガラス質に対して、上記のような結晶質の外管２２は、加熱されても結晶構造が拡大されないので、ヘリウム（Ｈｅ）が流出することを防止できる。
【００３８】
本発明に係る光照射装置１の第２の実施例を図５及び図６を用いて説明する。
【００３９】
図５は本発明に係る光照射装置１の説明図であり、高圧放電ランプ２の長手方向に沿った断面図である。図６は図５の光照射装置１に用いられる高圧放電ランプ２の説明図である。図６（ａ）は高圧放電ランプ２の長手方向に沿った断面図であり、（ｂ）は（ａ）の高圧放電ランプ２の長手方向に対して垂直方向に沿った断面図（（ａ）のＣ−Ｃ断面図）である。図５及び図６は、図１に示したものと同じものには同一の符号が付されている。
【００４０】
図５及び図６に示す光照射装置１及びこれに用いられる高圧放電ランプ２は、内部リード及び第２の箔を設けずに、放電管２１に外管２２を封着した点で、図１及び図３に示す光照射装置１及びこれに用いられる高圧放電ランプ２と相違する。図５及び図６の説明として、図１及び図３の相違点について述べる。
【００４１】
図５に示した本発明に係る光照射装置１に用いられる高圧放電ランプ２は、図６に示すように、外管２２を放電管２１に封着させた二重管構造を有する。
放電管２１の第１の封止部２１１，２１２には、電極２３と外部リード２７１，２７２とを電気的に接続する第１の箔２４１，２４２が埋設される。放電管２１の外方には、棒状の放電管２１を中心軸に延在させるように棒状の外管２２が配置される。外管２２の内部２８には、前述の空気より熱伝導率の大きな気体が封入される。外管２２の管軸方向の両端は、例えばバーナーで加熱されることで、放電管２１の第１の封止部２１１，２１２に溶着される。これにより、外管２２の管軸方向の両端に放電管２１に封着された第２の封止部２６１，２６２が形成される。
外管２２の中心軸に延在するように配置された放電管２１は、外管２２の第２の封止部２２１，２２２が封着されることにより、外管に支持される。
【００４２】
本実施例に係る光照射装置１においても、第１の実施例に係る光照射装置１と同様の効果を有する。
【００４３】
本発明に係る光照射装置１の第３の実施例を図７及び図８を用いて説明する。
【００４４】
図７及び図８は本発明に係る光照射装置１の説明図である。図７は高圧放電ランプ２の長手方向に沿った断面図であり、図８は図７の高圧放電ランプ２の長手方向に対して垂直方向に沿った断面図（図５のＤ−Ｄ断面図）である。図７及び図８は、図１に示したものと同じものには同一の符号が付されている。
【００４５】
図７及び図８に示す光照射装置１は、複数本の高圧放電ランプ２を用いた点で図１及び図２に示す光照射装置１と相違する。図７及び図８の説明として、図１及び図２の相違点について述べる。
【００４６】
本実施例におけるジャケット３は筐体８と光照射窓８３とからなる。
箱状の例えばステンレスからなる筐体８に、複数（図７及び図８では３本）の高圧放電ランプ２を貫通するように配置する。筐体８を貫通する高圧放電ランプ２に対応するように、筐体８の外面にはＯリング８２を有する口締め部８１が複数（図７及び図８では６つ）設けられる。口締め部８１のＯリング８２は筐体８から突出した外管２２の外周面を保持固定する。
筐体８の内部は冷却水Ｌが流れる空間８５があり、この空間８５に冷却水Ｌを供給・排出する流路８６が連続するように設けられる。高圧放電ランプ２の電極２３間に沿うように樋状の反射鏡５２が、筐体８の内部に設けられる。樋状の反射鏡５２は、図８に示すように、各高圧放電ランプ２に対して断面がＶ字状であり、隣接する反射鏡５２と連接された断面が鋸状である。
【００４７】
筐体８は、反射鏡５２によって反射される反射光が出射される光出射方向の面が開口しており、この開口に紫外線を透過させる例えば石英ガラスからなる光照射窓８３が配置される。光照射窓８３を筐体８の開口において支持するため、筐体８に保持された支持体８４を光照射窓８３の四辺及び四隅に設けられる。
【００４８】
本実施例に係る光照射装置１においても、第１の実施例に係る光照射装置１と同様の効果を有する。
【００４９】
なお、上述の高圧放電ランプ２は水銀と希ガスが封入されたものに限定されるものではなく、発光金属に水銀と共に金属ハロゲン化物（ヨウ化鉄）が封入され、希ガスとしてアルゴンが封入されたものであってもかまわない。
【００５０】
また、放電管２１の封止方法は、石英ガラスのパイプ体を溶融状態にして圧潰するピンチシール法により形成してもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る光照射装置の説明図である。
【図２】本発明に係る光照射装置の説明図である。
【図３】本発明に係る光照射装置に用いられる高圧放電ランプの説明図である。
【図４】各気体の温度に対する熱伝導率についての説明図である。
【図５】本発明に係る光照射装置の説明図である。
【図６】本発明に係る光照射装置に用いられる高圧放電ランプの説明図である。
【図７】本発明に係る光照射装置の説明図である。
【図８】本発明に係る光照射装置の説明図である。
【図９】従来に係る光照射装置の説明図である。
【図１０】従来に係る光照射装置の説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１      光照射装置
２      高圧放電ランプ
２１    放電管
２１１  一方の第１の封止部
２１２  他方の第１の封止部
２１３  放電管の内部
２２    外管
２２１  一方の第２の封止部
２２２  他方の第２の封止部
２３    電極
２４１  一方の第１の箔
２４２  他方の第１の箔
２５１  一方の内部リード
２５２  他方の内部リード
２５３  弾性部
２６１  一方の第２の箔
２６２  他方の第２の箔
２７１  一方の外部リード
２７２  他方の外部リード
２８    外管の内部
２８１  空間
３      ジャケット
３１    流路
４１    一方の流路形成部材
４１１  大径の口締め部
４１２  小径の口締め部
４１３  Ｏリング
４１４  Ｏリング
４１５  流路
４２    他方の流路形成部材
４２１  大径の口締め部
４２２  小径の口締め部
４２３  Ｏリング
４２４  Ｏリング
４２５  流路
５１    反射面
５２    反射鏡
６      マスクステージ
７      ワークステージ
８      筐体
８１    口締め部
８２    Ｏリング
８３    光照射窓
８４    支持体
８５    空間
８６    流路
Ｒ１    放電管の内径
Ｒ２    放電管の外径
Ｒ３    外管の内径
Ｒ４    外管の外径
ＩＤ    電極間距離
Ｌ      冷却水
Ｍ      マスク
Ｗ      ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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