(57)【要約】  本発明は、放電ランプの作動をモニタリングする方法を供する。放電ランプは、電極と、ガスで満たされ、発光層を備えた放電ベッセルと、を含み、前記ガスは、当該ガスが前記電極によって作り出された電場によって励起されるときに、第１のスペクトル領域内にある第１の紫外線光を放出するよう企図され、前記第１の紫外線光の少なくとも一部は、前記発光層によって、前記第１のスペクトル領域よりもより長波長である、第２のスペクトル領域内にある第２の紫外線光へと変換されるように企図される。前記方法は、前記第１の紫外線光の第１の強度の値を取得する、第１取得段階；前記第２の紫外線光の第２の強度の値を取得する、第２取得段階；及び前記第２の強度の値の、前記第１の強度の値に対する比に基づいて、前記第１の紫外線光を前記第２の紫外線光へと変換するための、前記発光層の変換効率を決定する、決定段階；を含む。
2012529142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極と、ガスで満たされ、発光層を備えた放電ベッセルと、を含む放電ランプの作動をモニタリングするための方法であって、
前記ガスは、当該ガスが前記電極によって作り出された電場によって励起されるときに、第１のスペクトル領域内にある第１の紫外線光を放出するよう企図され、
前記第１の紫外線光の少なくとも一部は、前記発光層によって、前記第１のスペクトル領域よりもより長波長である、第２のスペクトル領域内にある第２の紫外線光へと変換されるように企図され、
当該方法は、
前記第１の紫外線光の第１の強度の値を取得する、第１取得段階；
前記第２の紫外線光の第２の強度の値を取得する、第２取得段階；及び
前記第２の強度の値の、前記第１の強度の値に対する比に基づいて、前記第１の紫外線光を前記第２の紫外線光へと変換するための、前記発光層の変換効率を決定する、決定段階；
を含む、方法。
【請求項２】
前記第１取得段階は、
前記ガスから放出された赤外光の強度を測定する段階、及び
前記第１の強度と、ある相関関係を有する、前記赤外線の強度に基づいて、前記第１の強度を決定する段階、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１取得段階は、
前記第１の紫外線光及び前記第２の紫外線光のうちの、前記第１の紫外線光の少なくとも一部を、第１の可視光へと変換するために、第１のサブスタンスを使用する段階、及び
前記第１の可視光の強度を測定する段階、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のサブスタンスの前記第２の紫外線光に対する感度は、およそゼロに等しい、或いは、前記第１のサブスタンスの前記第１の紫外線光に対する感度の、前記第１のサブスタンスの前記第２の紫外線光に対する感度、に対する比は、前記第１のサブスタンスの前記第２の紫外線光に対する感度がゼロであると判断されるくらい大きい、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２取得段階は、紫外線検出器を用いて、前記第２の強度を測定する段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２取得段階は、
前記第１の紫外線光及び前記第２の紫外線光のうちの、前記第２の紫外線光の少なくとも一部を、第２の可視光へと変換するために、第２のサブスタンスを使用する段階、及び
前記第２の可視光の強度を測定する段階、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２のサブスタンスの前記第１の紫外線光に対する感度は、およそゼロに等しい、或いは、前記第２のサブスタンスの前記第２の紫外線光に対する感度の、前記第２のサブスタンスの前記第１の紫外線光に対する感度、に対する比は、前記第２のサブスタンスの前記第１の紫外線光に対する感度がゼロであると判断されるくらい大きい、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第２取得段階は、
前記第１の紫外線光及び前記第２の紫外線光のうちの、前記第２の紫外線光の少なくとも一部を、第２の可視光へと変換するために、第２のサブスタンスを使用する段階、及び
前記第２の可視光の強度を測定する段階、
を含み、
前記第２のサブスタンスにおける、前記第１の紫外線光に対する感度の、前記第２の紫外線光に対する感度、に対する比は、前記第１のサブスタンスにおける、前記第１の紫外線光に対する感度の、前記第２の紫外線光に対する感度、に対する比と異なる、
請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のサブスタンスにおける前記第２の紫外線光に対する感度は、おおよそゼロに等しく、或いは、前記第１のサブスタンスの前記第１の紫外線光に対する感度の、前記第１のサブスタンスの前記第２の紫外線光に対する感度、に対する比は、前記第１のサブスタンスの前記第２の紫外線光に対する感度がゼロであると判断されるくらい大きく；
前記第２のサブスタンスの前記第１の紫外線光に対する感度は、およそゼロに等しく、或いは、前記第２のサブスタンスの前記第２の紫外線光に対する感度の、前記第２のサブスタンスの前記第１の紫外線光に対する感度、に対する比は、前記第２のサブスタンスの前記第１の紫外線光に対する感度がゼロであると判断されるくらい大きく；かつ
前記決定段階は、前記第２の強度の前記第１の強度に対する比とある相関関係を有する、前記第２の可視光の強度の前記第１の可視光の強度に対する比を計算する段階を含む；
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のサブスタンスは、ＬａＭｇＡＩ１１Ｏ１９：Ｇｄ，  ＬａＰＯ４：Ｐｒ，  ＬａＰＯ４：Ｃｅ，  ＬｕＰＯ４：Ｐｒ，  ＹＰＯ４：Ｐｒ，  ＹＡｌＯ３：Ｐｒ，  ＣａＬｉ２Ｓｉ０４：Ｐｒ，Ｎａ，  （Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｔｂ，  （Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ，  （Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｃｅ，  ＬａＰＯ４：Ｔｍ，  ＹＰＯ４：Ｂｉ，  Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｐｒ，  Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｇｄ及びＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｔｍの群から選択される少なくとも１つの組成物を含む、
請求項４又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２のサブスタンスは、Ｃａ３Ｌｕ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｐｒを含む、或いは、前記第１の紫外線光を吸収するよう適合された、粒子コーティングを有する蛍光体を含む、請求項７又は９に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の紫外線光は真空紫外であり、
前記第２の紫外線光は、紫外線Ａ、紫外線Ｂ、紫外線Ｃｋａｒａ選択される少なくとも１つを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の強度と、前記発光層の変換効率とに基づいて、放電ランプの作動を解析する、解析段階を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記解析段階は、
前記発光層の変換効率に基づいて、前記ランプの寿命が終わりに近付いているかどうかを決定する段階、及び／又は
前記第１の強度に基づいて、前記ランプの電力を調節する段階、
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
紫外線光を出力するための放電ランプであって、
当該放電ランプは、
電極；
ガスで満たされ、発光層が備えられた放電ベッセル；及び
第１のサブスタンス及び第２のサブスタンスから選択された、少なくとも１つのサブスタンス；
を含み、
前記ガスは、当該ガスが前記電極によって作り出された電場によって励起されるときに、第１のスペクトル領域内にある第１の紫外線光を放出するよう企図され、
前記第１の紫外線光の少なくとも一部は、前記発光層によって、前記第１のスペクトル領域よりもより長波長である、第２のスペクトル領域内にある第２の紫外線光へと変換されるように企図され、
前記第１のサブスタンスは、前記第１の紫外線光及び前記第２の紫外線光のうちの、前記第１の紫外線光の少なくとも一部を、第１の可視光へと変換するよう適合され、
前記第２のサブスタンスは、前記第１の紫外線光及び前記第２の紫外線光のうちの、前記第２の紫外線光の少なくとも一部を、前記第１の可視光のスペクトル領域とは異なるスペクトル領域にある第２の可視光へと変換するよう適合される、
放電ランプ。
【請求項１６】
電極と、ガスで満たされ、発光層を備えた放電ベッセルと、を含む放電ランプであって、前記ガスは、当該ガスが前記電極によって作り出された電場によって励起されるときに、第１のスペクトル領域内にある第１の紫外線光を放出するよう企図され、前記第１の紫外線光の少なくとも一部は、前記発光層によって、前記第１のスペクトル領域よりもより長波長である、第２のスペクトル領域内にある第２の紫外線光へと変換されるように企図される、放電ランプ；
前記第１の紫外線光の第１の強度の値及び前記第２の紫外線光の第２の強度の値を、各々或いは協働して、取得するよう構成された、第１のモニタリングユニット及び第２のモニタリングユニット；及び
前記第１の紫外線光を前記第２の紫外線光へと変換する発光層の変換効率を、前記第２の強度の値の、前記第１の強度の値に対する比に基づいて決定するよう構成された制御ユニット；
を含む、照射システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通常、放電ランプの作動をモニタリングするための方法に、より具体的には、紫外線光を出力するための放電ランプの作動をモニタリングするための方法に関する。
【０００２】
本発明はまた、放電ランプを含み、本発明に係る方法を実行するために使用され得るシステムに関連する。
【背景技術】
【０００３】
従来の紫外線（ＵＶ）ランプに関して、可視光センサは、プラズマにより発生した可視スペクトル線の強度を検出するために使用される。可視スペクトル線の強度は、ランプ内のＵＶ光強度に関連する。これは、ＵＶランプ作動をモニタするための、コスト効率の良い検出システムを供する。しかしながら、ＵＶの誘電体バリア放電（ＤＢＤ）ランプ又は他の同様な種類のＵＶランプに関して、可視光センサを、ランプから放出される可視光がないので、そのような種類のＵＶランプ作動をモニタするために使用することができない。
【０００４】
ＵＶのＤＢＤランプは、比較的新しい群のＵＶランプに属し、ガスで満たされ、発光層を備えた放電ベッセル（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ｖｅｓｓｅｌ）と、誘電体バリアによりガスから電気的に絶縁されている電極と、で作られる。ガスは電極により発生した電場により励起されるとき、ガスは、主に第１のスペクトル領域内にある、第１の紫外線光を放出する。第１の紫外線光の少なくとも一部は、その後、発光層により、第１のスペクトル領域よりもより長波長の、第２のスペクトル領域内にある、第２の紫外線光に変えられる。通常、紫外線センサは、ＵＶランプの作動をモニタするために、ランプの、第２の紫外線光強度を検出するよう使用される。しかしながら、そのような紫外線センサは、非常に高価であり、かつ、第２の紫外線光強度の変化の、主要因（ｒｏｏｔ−ｃａｕｓｅ）を確認するためには使用され得ない。その理由は、第２の紫外線光強度が、ＤＢＤランプ内の電場によるガスの励起後に、ガスのプラズマから直接発生する、第１の紫外線光の強度だけでなく、発光層の変換効率にも依存するということである。結果として、ランプ作動の診断は、容易でなく、信頼できない。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、放電ランプの作動をモニタリングできる方法及びシステムを供することである。
【０００６】
一様態に従って、本発明は、放電ランプの作動をモニタリングするための方法を供する。放電ランプは、電極と、ガスで満たされ、発光層を備えた放電ベッセルと、を含み、前記ガスは、当該ガスが前記電極により作り出された電場により励起されるとき、第１のスペクトル領域内の第１の紫外線光を放出するよう企図され、前記第１の紫外線光の少なくとも一部は、前記発光層により前記第一のスペクトル領域よりもより長波長の第２のスペクトル領域内の第２の紫外線光に変換されるよう企図される。方法は、前記第１の紫外線光の第１の強度の値を取得する段階；前記第２の紫外線光の第２の強度の値を取得する段階；及び前記第１の強度の値に対する、前記第２の強度の値の比に基づいて、前記第１の紫外線光を、前記第２の紫外線光へと変換するための、前記発光層の変換効率を決定する段階；を含む。
【０００７】
他の様態に従って、本発明は、放電ランプを含む照射システムを供する。放電ランプは、電極と、ガスで満たされ、発光層を備えた放電ベッセルと、を含み、前記ガスは、当該ガスが前記電極により作り出された電場により励起されるとき、第１のスペクトル領域内の第１の紫外線光を放出するよう企図され、前記第１の紫外線光の少なくとも一部は、前記発光層により前記第一のスペクトル領域よりもより長波長の第２のスペクトル領域内の第２の紫外線光に変換されるよう企図される。システムは更に、前記第１の紫外線光の第１の強度の値及び前記第２の紫外線光の第２の強度の値を、各々、取得するよう構成された、第１のモニタリングユニット及び第２のモニタリングユニットと、前記第１の強度の値に対する、前記第２の強度の値の比に基づいて、前記第１の紫外線光を、前記第２の紫外線光へと変換するための、前記発光層の変換効率を決定するよう構成された制御ユニットと、を含む。
【０００８】
更に他の様態に従って、本発明は、紫外線光を出力するための放電ランプを供する。放電ランプは、電極と、ガスで満たされ、発光層を備えた放電ベッセルと、を含み、前記ガスは、当該ガスが前記電極により作り出された電場により励起されるとき、第１のスペクトル領域内の第１の紫外線光を放出するよう企図され、前記第１の紫外線光の少なくとも一部は、前記発光層により前記第一のスペクトル領域よりもより長波長の第２のスペクトル領域内の第２の紫外線光に変換されるよう企図される。前記放電ランプは更に、第１の基板及び第２の基板から選択された少なくとも１つの基板を含む。前記第１の基板は、前記第１の紫外線光と前記第２の紫外線光の、前記第１の紫外線光を、第１の可視光へと変換するよう適合され、前記第２の基板は、前記第１の紫外線光と前記第２の紫外線光の、前記第２の紫外線光を、前記第１の可視光のスペクトル領域とは異なるスペクトル領域にある、第２の可視光へと変換するよう適合される。
【０００９】
本発明の方法及びシステムは、放電ランプのより信頼できる診断をもたらし、プラズマの状況及び電極の状況によって主に作用される、第１の紫外線光の発生を理解するための第１の強度及び、発光層の劣化を評価するための発光層の変換効率といった、ランプ作動を示す本質的なパラメータを供する。結果として、ランプ作動の変化を判断することができ、より具体的には、これが、第１の紫外線光の発生又は発光層の劣化により引き起こされるかどうかを決定することができる。これらの本質的なパラメータの見解からランプ作動を知ることにより、下記に説明されるように、ユーザーは、ランプ作動の変化がプラズマにより引き起こされるとき、ランプを駆動するための電力を積極的に調節する、又は例えば、ランプの作動が、ランプがその寿命（ｅｎｄ）に近付いていることを意味する、発光層の劣化により引き起こされるとき、ランプを交換する、ことができる。
【００１０】
本発明の上述及び他の目的及び特徴は、添付の図面を参照して、実施形態中の種々の様態についての、次の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明に係る自己診断機能を有する照射システムの配線図である。
【図２】図２は、本発明に係るシステムの一部の第１の実施形態である。
【図３】図３は、本発明に係るシステムの一部の第２の実施形態である。
【図４】図４は、本発明に係るシステムの一部の第３の実施形態である。
【図５】図５は、本発明に係る放電ランプを診断するための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明に係る自己診断機能を有する照射システム１００の配線図である。システム１００は、放電ランプ１０、第１のモニタリングユニット２０、第２のモニタリングユニット３０及び制御ユニット４０を含む。
【００１３】
図２に示されるように、放電ランプ１０は、電極１１と、ガス１２１で満たされ、発光層１２２が備えられた放電ベッセル１２と、を含む。図２で示された電極１１及びその後の図面は、単に例示するだけであり、詳細な構成に関して、参照は従来技術に対してなされるということが理解されるであろう。ガス１２１の少なくとも一部は、プラズマに変換され、ガス１２１が電極１１により作り出される電場によって励起されるとき、主に第１のスペクトル領域内にある第１の紫外線光ＵＶ１を放出する。第１の紫外線光ＵＶ１の少なくとも一部は、その後、発光層１２２によって、第１のスペクトル領域よりもより長波長の第２のスペクトル領域内にある、紫外線光ＵＶ２に変換される。
【００１４】
例えば、そのような放電ランプ１０はＵＶ  ＤＢＤランプであることができる。この場合、第１の紫外線光は、真空紫外（ＶＵＶ）であり、第２の紫外線光は、紫外線Ａ（ＵＶＡ）、紫外線Ｂ（ＵＶＢ）又は紫外線Ｃ（ＵＶＣ）であることができる。
【００１５】
さらに、ガス１２１はキセノンを含む。いくつかの実施形態において、キセノンに加えて、他の希ガスの少量の添加、例えば、５％以下のネオン及び／又は５％のヘリウムが、ガス１２１内に含まれる。ガス１２１は、キセノンを除く他の構成要素を含むことができる。ただし、ガス１２１が電場により励起されるとき、それがある種類の、比較的短波長で、少なくとも一部が、発光層１２２により別の種類の比較的長波長の紫外線光へと変換され得る、紫外線光を放出することができるという条件で。
【００１６】
第１のモニタリングユニット２０は、第１の紫外線光ＵＶ１の第１の強度の値を取得するよう構成される。第２のモニタリングユニット３０は、第２の紫外線光ＵＶ２の第２の強度の値を取得するよう構成される。代わりに、第１のモニタリングユニット及び第２のモニタリングユニットは、第１の紫外線光の第１の強度及び第２の紫外線光の第２の強度の値を、協力して取得するよう構成される。通常、第１のモニタリングユニット２０及び第２のモニタリングユニット３０は、種々の構成をゆすることができ、種々の組み合わせを形成することができる。
【００１７】
制御ユニット４０は、第２の強度の値の、第１の強度の値に対する比に基づいて、第１の紫外線光を第２の紫外線光へと変換するための、発光層の変換効率を決定するよう構成される。第２の紫外線光ＵＶ２の第２の強度は、電場によるガスの励起の後の、ガスのプラズマから直接発生する、第１の紫外線光ＵＶ１の第１の強度だけでなく、発光層１２２の変換効率にも依存する。第２の強度は、第１の強度及び発光層１２２の変換効率に比例する。結果として、発光層１２２の変換効率は、第２の強度の値の、第１の強度の値に対する比に基づいて、決定され得る。
【００１８】
また、制御ユニット４０は更に、第１の強度及び発光層１２２の変換効率に基づいて、放電ランプ１０の作動を解析するよう構成される。第１の強度、第２の強度及び発光層１２２の変換効率の変化は、別々の瞬間での、各々のパラメータを比較することにより、容易に発見され得る。ランプの寿命は、発光層１２２の変換効率の変化を具体化し、主に発光層の劣化によって引き起こされる、発光層の稼動寿命によって、かなり高い程度で、決定される。ランプの寿命がその終わりに近付いているかどうかは、発光層１２２の変換効率に基づいて、決定されるよう計画される（ｐｒｏｐｏｓｅｄ）。一方、発光層１２２の所定の変換効率より下で、第２の紫外線光ＵＶ２の第２の強度は、プラズマによって主に決定される、第１の強度によって決定される。ランプ作動の変化は、見たところでは（ａｐｐａｒｅｎｔｌｙ）第２の紫外線光ＵＶ２の変化で具体化され、プラズマによって引き起こされているか又は発光層１２２によって引き起こされているかどうかに関して、判断され得る。これにより、いくつかの本質的なパラメータを介して、ランプ１０の診断を容易にすることができ、ランプ作動の劣化に関する本質的な原因を見つけることができる。
【００１９】
また、制御ユニット４０は更に、ランプ１０への電力を制御するために、第１の強度に対応する、信号を出力するよう構成される。一実施形態において、システム１００は更に、電源供給源（図示しない）からランプ１０へと電力を供給するための、駆動回路ユニット６０を含む。制御ユニット４０は、駆動回路ユニット６０へと、第１の強度に対応する信号を出力し、駆動回路ユニット６０はその後、この信号に基づいて電力を調節する。したがって、制御ユニット４０は、第１の強度に基づいて、ランプへの電力を制御することができる。
【００２０】
また、制御ユニット４０は更に、発光層１２２の変換効率に基づいて、ランプの寿命がその終わりに近付いているかどうかを判断するよう構成される。例えば、発光層１２２の変換効率を、十分なランプの作動を示す、変換効率に関する、所定の閾値と比較することにより。さらに、制御ユニット４０は、発光層１２２の変換効率が、変換効率に関する、所定の閾値を下回るとき、ランプ１０の寿命の終わりを示す信号を出力するよう、構成される。
【００２１】
また、システム１００は、第１の強度、第２の強度及び発光層の変換効率並びに／又はランプの寿命の終わりを示す信号といった、（複数の）信号といった、上述のパラメータを表示するための、表示ユニット５０を含む。
【００２２】
下記に、第１のモニタリングユニット２０及び第２のモニタリングユニットについての、より詳細な説明が与えられるであろう。
【００２３】
第１の実施形態において、図２に示されるように、第１のモニタリングユニット２０は、第１のサブスタンス（ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）２１及び第１の検出器２２を含む。第１のサブサタンス２１は、第１の紫外線光ＵＶ１及び第２の紫外線光ＵＶ２の、第１の紫外線光の少なくとも一部を、各々、第１の可視光ＶＬ１へと変換するよう適合される。第１の検出器２２は、第１の可視光ＶＬ１の強度を測定するよう適合される。
【００２４】
さらに、第１のサブスタンス２１の第２の紫外線光ＵＶ２に対する感度は、おおよそゼロに等しい、或いは、第１のサブスタンス２１の第１の紫外線光ＵＶ１に対する感度の、第１のサブスタンス２１の第２の紫外線光ＵＶ２に対する感度に対する比が非常に大きく、第１のサブスタンス２１の第２の紫外線光ＵＶ２に対する感度が、ゼロである見なされる。言い換えれば、第１のサブスタンス２１は、第２の紫外線光ＵＶ２に対して、無反応である又は非常に弱い感度であり、第１の紫外線光ＵＶ１を第１の可視光ＶＬ１へと、大部分を変換するよう適合される。
【００２５】
第２のモニタリングユニット３０は、第２のサブスタンス３１及び第２の検出器３２を含む。第２のサブスタンス３１は、第１の紫外線光ＵＶ１及び第２の紫外線光ＵＶ２の、第２の紫外線光の少なくとも一部を、各々、第２の可視光ＶＬ２へと変換するよう適合される。第２の検出器３２は、第２の可視光ＶＬ２の強度を測定するよう適合される。
【００２６】
さらに、第２のサブスタンス３１の第１の紫外線光ＵＶ１に対する感度は、おおよそ０に等しい、或いは、第２のサブスタンス３１の第２の紫外線光ＵＶ２に対する感度の、第２のサブスタンス３１の第１の紫外線光ＵＶ１に対する感度に対する比が非常に大きく、第２のサブスタンス３１の第１の紫外線光ＵＶ１に対する感度が、ゼロである見なされる。言い換えれば、第２のサブスタンス３１は、第１の紫外線光ＵＶ１に対して、無反応である又は非常に弱い感度であり、第２の紫外線光ＵＶ２を第２の可視光ＶＬ２へと、大部分を変換するよう適合される。
【００２７】
第１の可視光ＶＬ１及び第２の可視光ＶＬ２は各々、異なるスペクトル領域を融資、第１の検出器２２及び第２の検出器３２により、容易に検出及び識別することができる。第１の検出器２２及び第２の検出器３２は、共通のフォトダイオード又はフォトレジスタであることができ、照射線の一部だけを伝えるための、光学フィルタを備えている。
【００２８】
第１の可視光ＶＬ１及び第２の可視光ＶＬ２の強度は、各々、Ｉ１及びＩ２として独立して定義され、第１の強度及び第２の強度は、ＩＵＶ１及びＩＵＶ２として独立して定義される。第１の強度及び第２の強度は、第１の可視光ＶＬ１及び第２の可視光ＶＬ２の強度に基づいて、独立して決定することができる。例えば、第１のサブスタンス２１の、第１の紫外線光ＵＶ１に対する及び第２の紫外線光ＵＶ２に対する感度は、各々、Ｓ１１及びＳ１２として定義される。第２のサブスタンス３１の、第１の紫外線光ＵＶ１に対する及び第２の紫外線光ＵＶ２に対する感度は、各々、Ｓ２１及びＳ２２として定義される。結果として、Ｉ１及びＩ２は、次の式により表すことができる：各々、Ｉ１＝Ｓ１１×ＩＵＶ１＋Ｓ１２×ＩＵＶ２及びＩ２＝Ｓ２１×ＩＵＶ１＋Ｓ２２×ＩＵＶ２である。Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１及びＳ２２は、第１及び第２のサブスタンスの材料特性であるので、それらは、一度第１のサブスタンス２１及び第２のサブスタンス３１が固定されると、決定され得る；第１の紫外線光及び第２の紫外線光の強度、ＩＵＶ１及びＩＵＶ２は、これらの２つの式から導かれ得る。利用可能であるＩＵＶ１及びＩＵＶ２の解を得るために、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１及びＳ２２の関係は、Ｓ１１×Ｓ２２≠Ｓ１２×Ｓ２１を満たす必要があり、一般的に言うと、第２のサブスタンスの、第１の紫外線光に関する感度Ｓ２１の、第２の紫外線光に関する感度Ｓ２２に対する比は、第１のサブスタンスの、第１の紫外線光に関する感度Ｓ１１の、第２の紫外線光に関する感度Ｓ１２に対する比と異なるということを意味する。
【００２９】
他方では、第２の強度は、第１の強度と、発光層１２２の変換効率との積により決定される。結果として、発光層１２２の変換効率は、第２の強度の値及び第１の強度の値の比に基づいて、決定され得る。
【００３０】
Ｓ１２＝Ｓ２１＝０又はＳ１２＜＜Ｓ１１、Ｓ２１＜＜Ｓ２２であるとき、第１の可視光ＶＬ１の強度Ｉ１は、第１の強度ＩＵＶ１に正比例し、第２の可視光ＶＬ２の強度Ｉ２は、第２の強度ＩＵＶ２に正比例する。そのような状況において、発光層の変換効率を、第２の可視光ＶＬ２の強度Ｉ２の値及び第１の可視光ＶＬ１の強度Ｉ１の値の比に基づいて、決定することもできる。
【００３１】
ランプ１０が製造された後で、それが使用される前の、如何なる時点といった、あるイニシャルの時点で、第１の可視光ＶＬ１及び第２の可視光ＶＬ２の強度は、測定され、各々、Ｉ１（０）及びＩ２（０）として記録される。したがって、第１及び第２のイニシャルの強度を、各々、第１の可視光ＶＬ１及び第２の可視光ＶＬ２の強度Ｉ１（０）及びＩ２（０）に基づいて、決定することができる。結果として、発光層のイニシャルの変換効率は、イニシャルの第２の強度及びイニシャルの第１の強度の比に基づいて、或いは、上述された環境下での強度Ｉ２（０）及び強度Ｉ１（０）の比に基づいて、決定することができる。
【００３２】
ランプ１０の使用の間の、他の時点ｔにおいて、第１の可視光ＶＬ１及び第２の可視光ＶＬ２の強度は、測定され、各々、Ｉ１（ｔ）及びＩ２（ｔ）として記録される。その後、その時点ｔでの第１の強度及び第２の強度を、各々、第１の可視光ＶＬ１の強度Ｉ１（ｔ）及び第２の可視光ＶＬ２の強度Ｉ２（ｔ）に基づいて、決定することができる。時点ｔでの発光層の変換効率を、時点ｔでの、第２の強度の値及び第１の強度の値の比に基づいて、決定することができる。
【００３３】
したがって、第１の強度の変化を、第１の強度のイニシャルの値と、時点ｔでの第１の強度の値との比較により、容易に発見することができる；第２の強度の変化を、第２の強度のイニシャルの値と、時点ｔでの第２の強度の値との比較により、発見するこをができる；発光層の変換効率の変化を、イニシャルの変換効率と、時点ｔでの変換効率ｔの比較により、決定することができる。
【００３４】
さらに、Ｓ１２＝Ｓ２１＝０又はＳ１２＜＜Ｓ１１、Ｓ２１＜＜Ｓ２２であるとき、比Ｉ１（ｔ）／Ｉ１（０）は、第１の紫外線光ＵＶ１の第１の強度の変化を示し；比Ｉ２（ｔ）／Ｉ２（０）は、第２の紫外線光ＵＶ２の第２の強度の変化を示し、第１の紫外線光ＵＶ１の第１の強度及び発光層の変換効率の両方の変化を示しもする。２つの比、Ｉ２（ｔ）／Ｉ１（ｔ）及びＩ２（０）／Ｉ１（０）の比較により、発光層の変換効率の変化を決定することができる。
【００３５】
上述されたように、ランプの寿命は、発光層の変換効率の変化を具現化し、主に、発光層の劣化により引き起こされる、発光層の稼動寿命により、かなり高い程度で決定される。結果として、ランプの寿命が、その終わりに近付いているかどうかを、発光層の変換効率に基づいて決定することができる。例えば、時点ｔでの発光層の変換効率を、十分なランプ作動を示す、変換効率に関する所定の閾値と比較するときには、発光層の変換効率が、変換効率に関する所定の閾値を下回った時点で、結果的に、ランプの寿命は、その終わりに近付いていると判断され得る。または、時点ｔでの発光層の変換効率及びイニシャルの変換効率の比を、所定の閾値と比較するとき、比が所定の閾値を下回った時点で、結果的に、ランプの寿命は終わりに近付いていると判断され得る。
【００３６】
他方では、発光層のわずかな（ｃｅｒｔａｉｎ）変換効率より下位で、第２の紫外線光ＵＶ２の第２の強度は、主にプラズマにより決定される、第１の強度により決定される。結果として、ランプの出力を、第２の紫外線光ＵＶ２の必要とされる強度を満たすように、第１の強度に基づいて制御することができる。
【００３７】
第２の紫外線光ＵＶ２に無反応である又は非常に弱い感度である第１のサブスタンス２１は、ＬａＭｇＡＩ１１Ｏ１９：Ｇｄ，  ＬａＰＯ４：Ｐｒ，  ＬａＰＯ４：Ｃｅ，  ＬｕＰＯ４：Ｐｒ，  ＹＰＯ４：Ｐｒ，  ＹＡｌＯ３：Ｐｒ，  ＣａＬｉ２Ｓｉ０４：Ｐｒ，Ｎａ，  （Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｔｂ，  （Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ，  （Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｃｅ，  ＬａＰＯ４：Ｔｍ，  ＹＰＯ４：Ｂｉ，  Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｐｒ，  Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｇｄ及びＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｔｍの群から選択された、少なくとも１つの組成物を含む。
【００３８】
第１のスブスタンス２１は、放電ベッセル１２の小さい領域内で、発光層１２２の上のプラズマと直接接触して、配置され得る。第１のサブスタンス２１は、発光層１２２に混ぜられても良く、これは、発光層１２２もまた、プラズマの診断のために使用される、第１の可視光ＶＬ１を放出することを意味する。
【００３９】
第２のサブスタンス２２は、第１の紫外線光ＵＶ１に無反応である又は非常に弱い感度である；ある程度、このことは、第２のサブスタンス２２が、プラズマから励起を防ぐために、プラズマに対して保護されるべきであるということを意味する。第２のサブスタンス２２に関して多くの選択肢がある。一実施形態において、Ｃａ３Ｌｕ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｐｒを含むサブスタンスが、第２のサブスタンス２２に関する効果的な選択肢である。この場合、第２のサブスタンス２２は、放電ベッセル１２の別の小さな領域、即ち、放電ベッセル１２の壁と発光層１２２との間に配置され得る。したがって、第２のサブスタンス２２は、発光層１２２により励起され、プラズマに対して保護される。
【００４０】
他の実施形態において、第２のサブスタンス２２は、蛍光体（ｐｈｏｓｐｈｏｒ）及び該蛍光体の上の保護層を含む。第２のサブスタンス２２は、放電ベッセル１２の壁と発光層１２２との間に配置される。蛍光体の上の保護層の光の透過は、プラズマ発光を吸収することができるが、発光層１２２の発光に関しては透過性であるように選択され得る。保護層のバンドギャップは、発光層１２２の等価の（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）光子エネルギーよりも大きく、プラズマ照射からの第１の紫外線光の光子エネルギーよりも小さい。さらに他の実施形態において、第２のサブスタンス２２は、複数の蛍光体粒子と、各々個々の蛍光体粒子上の複数の粒子コーティングと、を含む。以前の実施形態における、保護層により満たされるべき要求が、粒子コーティングにも適用される。そのような実施形態において、第２のサブスタンス内に含まれる蛍光体は、かなり長波長の紫外線光を、可視光へと変換することができる、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，  Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ又はＹ２Ｏ３：Ｅｕといった、如何なるタイプの蛍光体であり得る。保護層又は粒子コーティング内に含まれる効果的な組成物は、ＺｒＯ２，  Ｙ２Ｏ３，  Ｌａ２Ｏ３又はＧｄ２Ｏ３の群から選択された、少なくとも１つであり得る。
【００４１】
または、第１のサブスタンス２１及び第２のサブスタンス２２の各々は、独立して蛍光体を含む。好ましくは、第１のサブスタンス２１及び第２のサブスタンス２２は、高い安定性を有する。これは、第１ノサブスタンス２１及び第２のサブスタンス２２が、それらの寿命に亘って劣化しない或いはそれらの劣化速度が発光層の劣化速度よりもはるかに遅く、第１のサブスタンス２１及び第２のサブスタンス２２の劣化を、無視することができるということを意味する。両方のサブスタンスの配置に関して、材料特性及びランプ製造プロセスに依存して、第１のサブスタンス２１及び第２のサブスタンス２２を配置することに関して、より多くの方法があり得る。
【００４２】
この実施形態において、種々の波長の紫外線光の一部を、種々の波長の可視光へと各々変換する、第１のサブスタンス２１及び第２のサブスタンス２２を使用することにより、ランプから発生した種々の波長の紫外線光の強度が、より費用のかからない可視光検出器を介して、可視光に対応する強度を測定することにより、容易に達成される。紫外線光の強度を直接測定するためのかなり高価な紫外線検出器を比較して、第１のサブスタンス２１及び第２のサブスタンス２２の助けを借りて使用される、そのような２次的なモニタ手段は、コストを抑える利点を有する。さらに、そのような２次的なモニタ手段は、紫外線検出器を介する直接的な測定と比較して、より広範囲に使用され得る。なぜなら、紫外線検出器によりキャプチャされ得る紫外線光は、ランプが配置される位置によって、容易に影響が及ぼされ、紫外線検出器の適用を制限するからである。
【００４３】
図３は、本発明に係るシステム１００の一部の第２の実施形態である。図３に示されるように、第１のモニタリングユニット２０は、ガス１２１から放出された赤外光（ＩＲ）の強度を測定するための検出器２３と、ＩＲの強度に基づいて、第１の強度を決定するための、（図で示されない）計算装置と、を含む。ＩＲの強度は、第１の強度と、ある相関関係を有する。また、計算装置を、制御ユニット４０と結合することができる或いは、その機能を、人的資源により実行することができる。
【００４４】
種々のランプ入力電力での、ＩＲ強度及び第１の紫外線光ＵＶ１の第１の強度を、予め計算することができ、参照テーブルが形成され得る。現実の使用において、通常の光ダイオードであり得る、検出器２３を介してＩＲ強度を測定することにより、第１の強度ＩＵＶ１を、参照テーブルに基づいて、それに従って決定することができる。
【００４５】
第２のモニタリングユニット３０は、各々がシステムの第１の実施形態で使用されたものと、同じ構成及び機能を有する、第２のサブスタンス３１及び第２の検出器３２を含む。したがって、第２の可視光ＶＬ２の強度Ｉ２は、第２の検出器３２を用いて直接測定される。式Ｉ２＝Ｓ２１×ＩＵＶ１＋Ｓ２２×ＩＵＶ２に基づいて、一度第２のサブスタンス３１が固定され、第１の強度ＩＵＶ１が第１のモニタリングユニット２０により得られると、Ｓ２１及びＳ２２を決定することができるので、第２の紫外線光ＵＶ２の第２の強度ＩＵＶ２は、この式から導かれる。
【００４６】
もし第２のサブスタンス３１が、第１の紫外線光ＵＶ１に対して、無反応である又は非常に弱い感度であるよう選択されるなら、そのとき、Ｓ２１はゼロであると判断することができる；結果として、第２の紫外線光ＵＶ２の第２の強度ＩＵＶ２は、第２の可視光ＶＬ２の第２の強度Ｉ２に正比例し、第２の可視光ＶＬ２の第２の強度Ｉ２に基づいて、直接得ることができる。
【００４７】
発光層の変換効率は、その後、第２の強度ＩＵＶ２の、第１の強度ＩＵＶ１に対する比に基づいて、決定される。また、発光層の変換効率は、もし、第２のサブスタンス３１が、第１の紫外線光ＵＶ１に対して、無反応である又は非常に弱い感度であるなら、第２の可視光ＶＬ２及びＩＲの強度の比に基づいて、決定することもできる。結果として、第２の紫外線光ＵＶ２の変化（ランプ作動）に関して、第１の紫外線光ＵＶ１又は発光層により引き起こされるかどうかを、決定することができる。これは、プラズマ及び発光層を考慮した、ランプの診断を容易にすることができる。発光層の変換効率は、また、ランプの寿命の情報も与える。
【００４８】
図４は、本発明に係るシステムの一部の第３の実施形態である。第１のモニタリングユニット２０は、各々がシステムの第１の実施形態で使用されたものと、同じ構成及び機能を有する、第１のサブスタンス２１及び第１の検出器２２を含む。したがって、第１の可視光ＶＬ１の強度Ｉ１は、第１の検出器２２を用いて、直接測定される。
【００４９】
第２のモニタリングユニット３０は、第２の紫外線光ＵＶ２の第２の強度ＩＵＶ２を測定するための、紫外線検出器３３を含む。第２の紫外線光ＵＶ２は、かなり長い波長を有しているので、ランプ自身からの第２の紫外線光ＵＶ２の強度を直接測定することができる、そのような紫外線検出器３３は、市販のものである。例えば、第２の紫外線光ＵＶ２ｇたＵＶＣであるとき、ＵＶＣセンサを、市場から、容易に購入することができる。
【００５０】
式Ｉ１＝Ｓ１１×ＩＵＶ１＋Ｓ１２×ＩＵＶ２に基づいて、一度第１のサブスタンス２１が固定され、第２の強度ＩＵＶ２が第２のモニタリングユニット３０により得られると、Ｓ２１及びＳ２２を決定することができるので、第１の紫外線光ＵＶ１の第１の強度ＩＵＶ１は、この式から導かれる。
【００５１】
もし第１のサブスタンス２１が、第２の紫外線光ＵＶ２に対して、無反応である又は非常に弱い感度であるよう選択されるなら、そのとき、Ｓ１２はゼロであると判断することができる；結果として、第１の紫外線光ＵＶ１の第２の強度ＩＵＶ１は、第１の可視光ＶＬ１
の第１の強度Ｉ２に正比例し、第１の可視光ＶＬ１の第１の強度Ｉ１に基づいて、直接得ることができる。結果として、第１の紫外線光ＵＶ１の第１の強度ＩＵＶ１を、第１のモニタリングユニット２０を用いて得ることができる。
【００５２】
同じ原理に基づいて、発光層の変換効率は、第２の強度ＩＵＶ２及び第１の強度ＩＵＶ１の比に基づいて、決定される。
【００５３】
図５は、本発明に係る放電ランプの作動をモニタリングする方法６００のフローチャートである。容易な理解のために、方法６００の例は、上述された照射システム１００と組み合わせて、これより与えられるであろう。第１に、段階Ｓ１において、第１の紫外線光の第１の強度の値が、第１のモニタリングユニット２０を用いて得られる。段階Ｓ３において、第２の紫外線光の第２の強度の値が、第２のモニタリングユニット３０を介して得られる。また、種々の目的及び／又は要求に関して、段階Ｓ１及び段階Ｓ３は、隔たりを有して、又は中断無しで、繰り返しなされても良い。また、各々の時間に関して、段階Ｓ１及び段階Ｓ３は、同時に、又は適正な期間内で連続してなすことができ、特定の順番に関する要求はない。結果として、第１の紫外線光を第２の紫外線光へと変換するための、発光層の変換効率は、第２の強度の値の、第１の強度の値に対する比に基づいて、決定される（段階Ｓ５）。第１の強度の値及び第２の強度の値は、時々変更し得るということを理解することができ；したがって、ある時点又は適正な期間内での発光層の変換効率は、同時で又は適切な期間内で得られる第１の強度及び第２の強度の値により、決定される。一度、第１の強度、第２の強度及び発光層の変換効率を含むこれらの基本的なパラメータが得られると、ランプの作動は、ランプ作動に影響を及ぼす基本的な理由を発見するように、第１の強度及び発光層の変換効率に基づいて、解析され得る（段階Ｓ７）。段階Ｓ７において、解析を、制御ユニット４０又は人的資源により、自動的になすことができる。方法６０についてのより詳細に関して、参照は、システム１００の説明に対してなされる。
【００５４】
上述された実施形態は、本発明の単に好ましい実施形態である。開示された実施形態の他の変更は、図面の研究、開示、添付の特許請求の範囲から、クレームかされた発明を実行するときに、当業者によって理解され、達成され得る。これらの変更も、本発明の範囲内であると考えられるべきである。特許請求の範囲及び説明において、“含む”の動詞及びその活用の使用は、他の要素又は段階を除外せず、不定冠詞“ａ”又は“ａｎ”は、複数を除外しない。
【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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【国際調査報告】
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