(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間を有し、放電空間に放電条件下でエキシマーを形成する、ハロゲン含有充填ガスを含有するエキシマー放射器において、放電空間（１６）のハロゲン含量が内部表面積１ｃｍ2当たり少なくとも１×１０−10モル／ｃｍ3であり、同時に放射器（１１）の最大出力密度に依存して放射器長さ１ｃｍ当たりワットの単位で表現して、出力密度１単位当たり１×１０−7モル／ｃｍ3〜１×１０−5モル／ｃｍ3の範囲内の値に調整され、作動時間１０００時間後に照射強度の低下が認められないことを特徴とする、エキシマー放射器。
【請求項２】
放電空間（１６）のハロゲン含量が内部表面積１ｃｍ2当たり１×１０−10モル／ｃｍ3〜１×１０−8モル／ｃｍ3である請求項１記載のエキシマー放射器。
【請求項３】
充填ガスが塩素または放電条件下で塩素を放出する化合物を含有する請求項１または２記載のエキシマー放射器。
【請求項４】
放電空間（１６）内にハロゲン含有貯蔵器（１７）が配置されており、その際貯蔵器（１７）内のハロゲン濃度が充填ガス内のハロゲン濃度より高い請求項１から３までのいずれか１項記載のエキシマー放射器。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項記載のエキシマー放射器を製造する方法において、放電空間（１６）の内部表面を、充填ガスを充填する前にハロゲン含有不活性化ガスで処理することを特徴とする、エキシマー放射器の製造方法。
【請求項６】
塩素または放電条件下で塩素を放出する化合物を使用するエキシマー放射器において、不活性化ガスで処理するために塩素を使用する請求項５記載のエキシマー放射器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電空間を有し、放電空間に放電条件下でエキシマーを形成する、ハロゲン含有充填ガスを含有するエキシマー放射器（Excimerstrahler）に関する。本発明は、更に寿命の長いエキシマー放射器の製造方法および該エキシマー放射器の寿命を延長する方法およびこの方法を実施する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エキシマー放射器は高エネルギ紫外線（ＵＶ−Strahlung）を発生するために使用される。エキシマー放射線は無声放電ともよばれる。これは、エキシマーを形成する充填ガスが含有されている、誘電体により制限された放電空間内で発生する。
【０００３】
前記形式のエキシマー放射器は欧州特許公開第１０５４７３６６号明細書から公知である。ここに記載されたエキシマー放射器においては、充填ガスとして、所望のスペクトルの放射線の組成に応じて、種々の希ガス、たとえばアルゴン、クリプトンまたはキセノンまたは希ガス混合物が提案されており、これらはたとえば塩素または塩素含有化合物を含有し、これから放電中に１個以上の塩素原子が放出する。
【０００４】
欧州特許公開第１０５４７３６６号明細書には調整すべき塩素濃度に関して何も記載されていない。市販されている従来のエキシマー放射器においては、塩素含量を相当するエキシマーレーザー放射器中の塩素含量に関連して塩素対希ガスまたは希ガス混合物の混合比１：１０００に調整する。この種のエキシマー放射器は、たとえば Volker Shorpp の「誘電阻止された希ガス−ハロゲン−エキシマー放電、新しい紫外線源 （“Die dielektrisch behinderte Edelgas-Halogen-Excimer-Entladung ：eine neuartige UV-Strahlenquelle”,Universitaet Karlsruhe,1991）」という標題の学位論文に記載されている。
【０００５】
欧州特許公開第２０５２１５５３号明細書から平面の面放射器として形成されるエキシマー放射器が公知である。放電空間はハロゲン含有希ガス充填体を有し、その際ハロゲンの分圧は希ガスの分圧の０.０５〜５％である。公知のエキシマー放射器は高い照射強度により際立っている。
【０００６】
従来公知のエキシマー放射器においては最初の作動時間３００時間以内ですでに調整可能な最大ＵＶ照射強度が減少する。ＵＶ照射強度の減少は典型的には最初の照射強度の５０％より大きい。
【０００７】
この種のエキシマー放射器の寿命を延長する試みは欧州特許公開第１６０７９６０号明細書に記載されている。ここには適当な充填ガスを充填した、気密に閉鎖された放電空間を有するエキシマー放射器が記載されている。放射器の寿命を延長するために、充填ガスのガス状の不純物を除去し、このために放電空間内部にまたはこれと接続して配置されていてもよい“ゲッター”を設けることが提案されている。しかしながら充填ガス−不純物の除去は寿命の著しい延長のために十分でないことが判明した。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の課題は、長い寿命を有するエキシマー放射器を提供することおよび前記エキシマー放射器の製造方法を提供することである。更に本発明の課題は、エキシマー放射器の寿命を延長する方法およびそのために適当な装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、エキシマー放射器に関しては、冒頭に記載のエキシマー放射器から出発して、放電空間（１６）のハロゲン含量が内部表面積１ｃｍ2当たり少なくとも１×１０−10モル／ｃｍ3であり、同時に放射器の最大出力密度に依存して、“放射器長さ１ｃｍ当たりワット”の単位で表現して、出力密度１単位当たり１×１０−7モル／ｃｍ3〜１×１０−5モル／ｃｍ3の範囲内の値に調整されていることにより解決される。
【００１０】
まず公知のエキシマー放射器においては充填ガスの不純物がＵＶ照射強度の減少の原因でなく、充填ガスのハロゲンの貧化が原因であることが判明した。以下で“ハロゲン”とはフッ素、塩素、臭素およびヨウ素およびこれらのガスの混合物であり、“希ガス”とはヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンおよびキセノンおよびこれらのガスの混合物である。充填ガスが放電条件下でハロゲンを放出する化合物を含有する場合は、放電条件下で実際に放出されるハロゲン濃度が重要である。ハロゲンの放出が実質的に放射器が作動する出力密度に依存することが判明した。
【００１１】
ハロゲン損失はハロゲンと放電空間の内部表面との反応にもとづく。放電空間の制限壁はたとえば石英ガラスからまたはセラミックから形成されていてもよい。ハロゲンの表面反応は放電空間を制限する内部表面の適当な変性により回避することができる。しかしながらこの種の手段は煩雑であり、高価であり、更に生じた変性は放電に対してしばしば十分に安定でない。従ってたとえば被覆した保護層を剥離することがある。
【００１２】
意想外にも、初期の高められた充填ガス中のハロゲン濃度によりすでに寿命の延長を達成できることが判明した。これは放電空間の内部表面でハロゲンの連続した消耗が行われず、むしろ充填ガス中のハロゲンの供給が増加するとともに表面反応の飽和が認められることに起因する。この飽和が認められ、更に放電空間内にエキシマー放電に十分なハロゲン濃度が存在する充填ガス中のハロゲン含量を以下に飽和濃度と記載する。飽和濃度はエキシマー放射器の作動温度、特にその出力および放電空間の内部表面の面積に依存する。放電空間の内部表面に対する飽和濃度が内部表面積１ｃｍ2当たり少なくとも１×１０−10モル／ｃｍ3のハロゲン含量であることが判明した。このハロゲン含量は、ハロゲンとの表面反応が生じる前に、従ってたとえば放射器の使用開始前に充填ガス中で測定することができる。放電空間の内部表面に予めハロゲンが負荷されているかまたは放射器の使用開始後に放電空間内のハロゲン含量を算定できる場合は、充填ガスのハロゲン含量に放電空間の内部表面に結合した全部のハロゲンを加えて計算する。放電空間の内部表面に結合したハロゲン含量の算定は、たとえば適当な温度処理により、放電空間にハロゲンを放出することにより行うことができる。このハロゲン含量は化学的方法または分光法で算定することができる。その際放電空間を制限する壁の物質の内部に可能な場合は付加的に存在するハロゲンを考慮しないことに注意すべきである。たとえば合成石英ガラスは製造に起因してしばしば一定の塩素含量を有する。
【００１３】
放電空間内の前記ハロゲンの飽和濃度を持続的に調整すると、照射強度の減少は時間とともに完全にまたは一部分回避される。実際に十分な飽和濃度より高いハロゲン濃度は寿命特性に悪い影響を生じない。しかしながら放射器の照射特性に影響を及ぼし、最大出力密度を減少する。更に調整すべきハロゲン濃度は放射器の最大出力密度に合わせる。従って他方で、放電空間内のハロゲン含量を、放射器の最大出力密度に依存して、“放射器長さ１ｃｍ当たりワット”の単位で表現して、出力密度１単位当たり１×１０−7モル／ｃｍ3〜１×１０−5モル／ｃｍ3の範囲内の値に調整する別の測定基準に配慮すべきである。
【００１４】
出力密度と放電空間の適当なハロゲン含量との前記の関係は、放射器長さ１ｃｍ当たり約２００Ｗの出力密度までほぼ線形として示される。この関係がなお高い出力密度、たとえば４００Ｗ／ｃｍの出力密度においても適用されることが理解される。その際放射器長さとして実際に照射される放射器の長さが適用される。
【００１５】
請求項の説明から出発して、ハロゲン含量を具体的な放射器の形状および出力に調整することは当業者にとって問題を生じない。
【００１６】
通常のエキシマー放射器においては前記の飽和濃度はほぼハロゲン：希ガス１：５０〜１：５００の混合比に相当する。この混合比は容易な配向に対する根拠としてのみ記載される。この関連において、混合比でなく、内部表面の面積および放電空間の容積および同時に放射器の最大出力密度に対する純粋ハロゲン含量が本発明のエキシマー放射器に重要であることを明言する。その際同様に希ガスであってもよい放電空間内の場合により存在する緩衝ガスは考慮しない。
【００１７】
放電空間のハロゲン含量が内部表面積１ｃｍ2当たり１×１０−10モル／ｃｍ3〜１×１０−8モル／ｃｍ3の範囲内であるエキシマー放射器が特に有利であることが判明した。前記の上限はハロゲン含量が増加するとともに減少する放射器の効率から得られる。ハロゲンは高い電気陰性度を有し、一般に希ガスに比べて低い励起確率を有する。従って比較的多くの電子を捕捉する。放射器は高い塩素含量において燃焼しにくい。他方でエキシマー放射器の出力密度が増加すると共にフィラメント密度およびこれに伴って原子の形のハロゲン含量が増加する。しかしながら原子のハロゲンは放電空間の制限壁にきわめて簡単に付着する。従って前記のハロゲン濃度の上限は放射器長さ１ｃｍ当たり１００Ｗだけ高い出力密度を有するエキシマー放射器に重要であり、これに対して低い出力密度を有するエキシマー放射器においては出力密度に関する前記測定基準に関係なくこの上限を下回ることがある。
【００１８】
充填ガスが塩素または放電条件下で塩素を放出する化合物を含有するエキシマー放射器は特に長い寿命を有する。適当な塩素含有充填ガスは、たとえばＣｌ２％を有するＨＣｌおよび希ガス、たとえば、クリプトン、キセノンまたはアルゴンを含有する。
【００１９】
放電空間内にハロゲンを含有する貯蔵器（reservoir）が配置され、その際貯蔵器内のハロゲン濃度が充填ガス中のハロゲン濃度より高いエキシマー放射器が特に有利であることが判明した。ハロゲン貯蔵器内のハロゲンは放電空間の充填ガスから分離される。ハロゲン含量が決められた下限を下回ると、貯蔵器を自動的にまたは手動で開放することができ、その際これに含まれるハロゲンが放電空間に放出する。その際貯蔵器のハロゲン含量は、放出により放電空間内のハロゲン濃度が高まる、たとえば放出により放電空間内のハロゲンの目的濃度が達成できるように計量される。従って適当な貯蔵器のハロゲン含量は下限の濃度と目的濃度の濃度の差によりおよび放電空間の容積により簡単に求められる。貯蔵器は放電空間の容積に比べて比較的少ない容積を有する。従って貯蔵器内のハロゲン濃度は比較的高い。貯蔵器は、前記の下限濃度を達成すると破砕する、たとえば石英ガラスまたはセラミックからなる部屋の形で形成されていてもよい。下限濃度はエキシマー放射器の強度測定により算定することができる。
【００２０】
本発明の課題は、長い寿命のエキシマー放射器を製造する方法に関しては、冒頭に記載の方法から出発して、本発明により、放電空間の内部表面を、充填ガスを充填する前にハロゲン含有不活性ガスで処理することにより解決される。
【００２１】
放電空間の内部表面が充填ガスを充填する前にハロゲンで処理されている場合は、放電空間の充填ガス中の高いハロゲン割合が必要でないことが確認された。このハロゲンを用いた前処理は放電空間の内部表面をいわば不活性化する。不活性化により内部表面がハロゲンで飽和し、これによりエキシマー放射器を遅れて作動すると、充填ガスからのこれ以上のハロゲンの消費が、放電空間の制限壁で吸収されるか吸着されるかまたは化学反応により、減少するかまたは阻止される。
【００２２】
この不活性化は、比較的簡単に実施すべき放電空間の内部表面の変性である。これは、たとえば簡単な方法で放電空間をハロゲンで洗浄することにより実施できる。
【００２３】
塩素または放電条件下で塩素を放出する化合物を使用するエキシマー放射器での本発明の方法は、不活性化のために塩素を使用する場合に、寿命の延長に関して特に効果的であることが示された。
【００２４】
放電空間の内部表面積１ｃｍ2当たりの不活性ガスのハロゲン含量は、有利には少なくとも１×１０−10モル／ｃｍ3であり、ただしこれは少なくとも充填ガス中のハロゲン含量と同じ大きさに選択する。その際“ハロゲン含量”という表現は、放電空間の容積に対するハロゲンの濃度のことである。不活性化は石英ガラスからなる放電空間の壁の場合は１０００℃までの高めた温度で実施することができ、セラミックからなる壁の場合は更にこれより高い温度で実施することができる。
【００２５】
本発明の課題は、エキシマー放射器の寿命を延長する方法に関しては、本発明により、放電空間に赤外線を当てるかまたは放電空間内に配置されたハロゲン貯蔵器からハロゲンを放出することにより解決される。
【００２６】
本発明の方法の第１の選択手段は、放電空間を制限する壁を赤外線により加熱する。この場合に一般には石英ガラスからなる壁が該当する。加熱により予め生じる充填ガスのハロゲンの貧化を解消できることが示された。当初は、石英ガラスのハロゲンは固着して吸収されるかまたは石英ガラスの珪素と安定した化学結合を形成すると思われていた。
【００２７】
作動中またはエキシマー放射器のスイッチを中断した休息期間中にエキシマー放射器に赤外線を当てることにより、充填ガスをハロゲン含量に関して再生することができる。生じるハロゲン損失はこの限り可逆的と示される。意想外にもハロゲン損失の可逆性がエキシマー放射器の寿命の延長と同時に現れる。従って、放電空間内部の無視されるハロゲン損失および少ないハロゲン含量での作動によりエキシマー放射器の不可逆的損傷が生じない。
【００２８】
赤外線を当てるために、エキシマー放射器をたとえば加熱器に導入するかまたは赤外線放射器から放出する放射線にさらすことができる。
【００２９】
本発明の方法の第２の選択手段においては、放電空間内に配置されたハロゲン貯蔵器からハロゲンを放出する。貯蔵器内のハロゲン濃度は充填ガス中のハロゲン濃度より高く調整されている。貯蔵器からの付加的なハロゲンにより、放電空間内のハロゲン損失を補償することができる。ハロゲン含量が決められた下限を下回ると、貯蔵器を自動的にまたは手動で開放することができ、その際ここに含まれるハロゲンを放電空間に放出する。ハロゲン貯蔵器の構成、そのハロゲン含量および下限濃度の算定に関しては前記の説明に示される。
【００３０】
放電空間を赤外線放射器を用いて４００〜１０００℃の範囲内の温度に加熱する方法が特に有利であることが判明した。この温度範囲は石英ガラスからなる制限壁を有する放電空間に適用される。制限壁がセラミック、たとえばＡｌ2Ｏ3からなる場合は、１０００℃より高い温度が有利である。この種の方法は、特に塩素含有充填ガスの場合に特に効果的であることが判明した。
【００３１】
本発明の課題は、エキシマー放射器の寿命を延長する方法を実施する装置に関しては、本発明により、少なくとも１個の赤外線放射器が設けられ、該放射器から放出する赤外線が放電空間を加熱するように赤外線放射器がエキシマー放射器に隣接して配置されていることにより解決される。
【００３２】
エキシマー放射器と赤外線放射器の並行の配置により、エキシマー放射器の寿命を延長する前記方法は常に簡単な方法で実施することができる。このために赤外線放射器にスイッチを入れることだけが必要である。その際赤外線は放電空間に向けられており、この制限壁を加熱する。これにより、ここで吸収されるかまたは吸着されるハロゲンが放出する。
【００３３】
赤外線放射器として原則的にすべての加熱器が適している。有利には赤外線放射器にリフレクタが設けられており、該リフレクタが赤外線を放電空間に向け、これによりほかの方向への好ましくない赤外線の放射が阻止される。
【００３４】
前記装置の有利な実施態様においては、赤外線放射器の長さまたはすべての赤外線放射器の全部の長さがほぼ放電空間の長さに相当する。これによりハロゲンが放電空間の全部の長さにわたって有効に放出する。その際有利には赤外線放射器がエキシマー放射器の放電空間に平行に伸びる。
【００３５】
少なくとも１つの赤外線放射器およびエキシマー放射器が、決定可能な時間間隔の後で、エキシマー放射器にスイッチ入れる前または後に赤外線放射器にスイッチが入るように、互いに電気的に接続されている装置が特に有利であることが判明した。この装置の実施態様は、放電空間を制限する内部表面からハロゲンの放出が再現可能に行われるという利点を有する。その際エキシマー放射器および赤外線放射器に同時にスイッチを入れることができ、従って前記の時間間隔は０であってもよい。
【００３６】
【実施例】
本発明を図面に示された実施例により、以下に詳細に説明する。
【００３７】
図１は異なるＸｅＣｌエキシマー放射器の時間状態グラフであり、
図２は高出力のＫｒＣｌエキシマー放射器の時間状態グラフであり、
図３は低出力のＫｒＣｌエキシマー放射器の時間状態グラフであり、
図４は放電空間内にハロゲン貯蔵器を有するエキシマー放射器の断面図であり、図１〜３のグラフはＸ軸に作動時間およびＹ軸に相対的照射強度をプロットした。
【００３８】
図１はＸｅＣｌモジュール放射器の寿命特性を示す。これは放射器長さ１ｃｍ当たり２５Ｗの出力密度を形成する。放電空間内の充填ガスの充填圧はそれぞれ７５０ミリバールである。この内部圧に緩衝ガスとしてアルゴン約３００ミリバールが寄与する。この放射器の放電空間は２つの同軸の互いに伸びる石英ガラス管の間隙により形成される。放電空間の外径は２７ｍｍであり、内径は１６ｍｍであり、長さは３４３ｍｍである。
【００３９】
参照符号１で示される曲線は従来の市販されたＸｅＣｌモジュール放射器の寿命特性を示す。この放射器においてキセノンと塩素の混合比はほぼ１０００：１である。放電空間内の純粋塩素含量は放電空間の内部表面積１ｃｍ2当たり１×１０−10モル／ｃｍ3より低く、正確にはほぼ３×１０−11モル／ｃｍ3である。放電空間の内部表面積は約４７０ｃｍ2である。その際濃度表示は放電空間の容積に関する。
【００４０】
曲線１の経過から、放射器を使用するとすぐにＸｅＣｌモジュール放射器の相対的照射強度の急激な低下が始まり、作動時間約３００時間後に最終値に帰着し、これは最初の照射強度の２０％の範囲内であることが明らかである。このかなり低い照射強度の水準から、公知のエキシマー放射器においては照射強度のこれ以上の劣化はもはや認められない。照射強度の低下は特に充填ガスの塩素の貧化に起因することがある。
【００４１】
参照符号２で示される曲線は、すでに記載された公知のエキシマー放射器に対して放電空間の塩素含量を５倍にしたＸｅＣｌモジュール放射器の寿命特性を示す。従ってキセノンと塩素の混合比はほぼ２００：１である。前記の表示から放電空間の内部表面積１ｃｍ2当たり１.５×１０−10モル／ｃｍ3の塩素含量が得られる。出力密度は照射される放射器長さ１ｃｍ当たり約３０Ｗである。そのほかは考慮されるＸｅＣｌモジュール放射器は同じである。本発明のＸｅＣｌモジュール放射器の作動中に放電空間の内壁に塩素が付着し、従って充填ガス中で塩素含量は徐々に低下し、その際たとえば内部表面積１ｃｍ2当たり５×１０−11モル／ｃｍ3未満の値に低下することがある。
【００４２】
本発明のＸｅＣｌモジュール放射器の寿命特性は、時間と共にわずかなおよびきわめて緩慢なＵＶＢ照射強度の低下により優れている。作動時間約１０００時間後、相対的ＵＶＢ照射強度ははじめて約２０％低下した。しかしながら曲線２においては照射強度が最終値に帰着するかどうかなお認識できない。
【００４３】
寿命特性の同様の結果は図２に示されたＫｒＣｌモジュール放射器の時間状態グラフから得られる。これは放射器長さ１ｃｍ当たり２５Ｗの出力密度を形成する。放電空間内の充填ガスの充填圧はそれぞれ３５０ミリバールである。この放射器の放電空間は２つの同軸の互いに並行に伸びる石英ガラス管の間隔により形成される。放電空間の外径は２７ｍｍであり、内径は１６ｍｍであり、長さは３４３ｍｍである。
【００４４】
この場合に、参照符号３は技術水準によるＫｒＣｌモジュール放射器の場合に一般的に測定されるような時間状態曲線を示す。クリプトンと塩素の混合比は約１０００：１である。この放射器の純粋塩素含量は前記の公知のＸｅＣｌモジュール放射器の場合と同じである。この場合にも放射器を使用した直後にＵＶＣ照射強度のかなりの急激な低下が認められ、この強度は作動時間約３００〜４００時間後に低い最終値に帰着し、これは最初の照射強度の１０％未満である。
【００４５】
曲線４および５は充填ガスの混合比だけが互いに異なるＫｒＣｌモジュール放射器の曲線を示す。これは放射器長さ１ｃｍ当たり２５Ｗの出力密度を生じる。この場合に緩衝ガスは含まれない。最初のクリプトンと塩素の混合比は、曲線４によるエキシマーレーザーの場合は１００：１であり、状態曲線５の場合は５０：１である。最後に記載した混合比は放電空間の内部表面１ｃｍ2当たり約６×１０−10モル／ｃｍ3の塩素含量に相当する。放電空間の内部表面は約４７０ｃｍ2である。
【００４６】
状態曲線４および５の経過はＵＶＣ照射強度の初期のわずかな上昇により特徴付けられるが、引き続き照射強度は若干の作動時間後、高くかつ一定の最終値に帰着し、これは塩素濃度に無関係である。本発明のＫｒＣｌモジュール放射器においては作動時間１０００時間後にも照射強度の低下が認められない。
【００４７】
図３による時間状態曲線においては、比較的低い３０Ｗの出力を有するＫｒＣｌエキシマー放射器の寿命特性が示されている。照射される放射器長さは１０ｃｍである。出力密度を増加すると共に塩素損失が増加することが示される。これは、フィラメント密度が増加するとともに原子の塩素含量が増加し、引き続き塩素が再び放電空間の内壁で反応し、充填ガスから離れることによる、すでに記載された効果にもとづく。
【００４８】
参照符号６で示される時間状態曲線は再び市販されているエキシマー放射器における典型的な寿命特性を示し、この場合にＵＶＣ照射強度の最初の急激な低下後、作動時間約３５０時間後に照射強度の最終値は低い水準に達する。
【００４９】
図３による本発明のＫｒＣｌエキシマー放射器においては、充填ガス中の最初の塩素とクリプトンの混合比は１：１０００である。図３から明らかな、この放射器の特に良好な寿命特性は充填ガスを充填する前の放電空間の内部表面の不活性化の結果である。
【００５０】
放電空間の内部表面を不活性化するために、放電空間を真空にし、その後室温で塩素を充填し、約３秒後再び塩素を排出する。引き続き放電空間に充填ガスを充填し、気密に閉鎖する。
【００５１】
放電空間の内部表面の不活性化により、本発明のＫｒＣｌエキシマー放射器は試験時間約２０００時間中にＵＶＣ照射強度のわずかの低下のみを示した。
【００５２】
もう１つの実施例においては、寿命特性が状態曲線３により示され、クリプトンと塩素の混合比が１０００：１であるＫｒＣｌエキシマー放射器を７５０℃の温度で１時間にわたって熱処理する。この結果として、最初の値の１０％未満から８０％までのエキシマー放射器の相対的ＵＶＣ照射強度の上昇が認められる。
【００５３】
図４に示されたエキシマー放射器は全体として参照符号１１で示される。エキシマー放射器１１は外側の石英ガラス管１２および内側のガラス管１４からなり、外側のガラス管はその外被面に金属製のネット１３が施されており、該ネットはエキシマー放射器１１の外部電極を形成し、一方内側のガラス管は外側の石英ガラス管１２に対して同軸に配置され、その内側の壁に金属製スパイラル１５が接触しており、該スパイラルはエキシマー放射器１１の内部電極を形成する。外側の石英ガラス管１２と内側の石英ガラス管１４との環状間隙はエキシマー放射器１１の放電空間１６に相当する。放電空間１６の容積は約４７０ｃｍ3である。放射器の出力密度は照射される放射器長さ１ｃｍ当たり３０ワットである。
【００５４】
放電空間１６内の充填ガスはクリプトンと塩素の混合比１０００：１のＫｒＣｌからなる。
【００５５】
放電空間１６内に塩素を充填した石英ガラスカプセル１７が配置されている。カプセル１７の壁は刻み目が入れられ、このようにして目的破断位置１８が用意される。カプセル１７の塩素含量は、カプセル１７の破断後に放電空間１６内の塩素含量が放電空間１６の内部表面積１ｃｍ2当たり１×１０−11モル／ｃｍ3だけ高まるように調整される。
【００５６】
カプセル１７の壁に金属部分１９が埋め込まれ、放電空間１６から保護されている。金属部分１９はカプセル１７とともにマグネット２０により上側の位置に保持される。マグネット２０を除去するかまたはスイッチを切ることによりカプセル１７がこの位置から離れると、カプセルが破断し、これに含まれる塩素が放電空間１６内に放出する。このようにして放電空間１６内の塩素含量を再生することができる。再生に最適の時間を決めるために、ＵＶセンサーを用いてエキシマー放射器１１の特徴的な放射波長の強度を測定する。強度の下限を下回る場合はこれが最適であると示され、その後マグネット２０を除去する。マグネット２０が電磁石として形成されている選択的な実施態様においては、強度の下限を下回る場合はマグネット２０を自動的にスイッチを切り、これにより塩素がカプセル１７から放電空間１６に放出する。
【図面の簡単な説明】
【図１】異なるＸｅＣｌエキシマー放射器の時間状態グラフである。
【図２】高出力の種々のＫｒＣｌエキシマー放射器の時間状態グラフである。
【図３】低出力の異なるＫｒＣｌエキシマー放射器の時間状態グラフである。
【図４】本発明による、放電空間内にハロゲン貯蔵器を有するエキシマー放射器の断面図である。
【符号の説明】
１１  エキシマー放射器、  １６  放電空間、  １７  ハロゲン貯蔵器
【図１】
0004004590.tif 000002
【図２】
0004004590.tif 000003
【図３】
0004004590.tif 000004
【図４】
0004004590.tif 000005