DE4235743A1

DE4235743A1 - High power emitter esp. UV excimer laser with coated internal electrode - in transparent dielectric tube and external electrode grid, which has long life and can be made easily and economically

Info

Publication number: DE4235743A1
Application number: DE19924235743
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr Gellert
Original assignee: Heraeus Noblelight GmbH
Current assignee: Heraeus Noblelight GmbH
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1992-10-23
Publication date: 1994-04-28

Abstract

High power emitter, esp. for UV light, has a discharge chamber (7) filled with a gas emitting radiation during discharge. The outside wall consists (partly) of a dielectric tube (1), which is transparent to this radiation, with an external electrode grid (2) and internal electrode(s) (3), with a protective coating, running along the length of the tube. The electrodes are connected to an a.c. source (8). The tube is sealed at one or pref. both ends (6) by pinching. USE/ADVANTAGE - The emitter is useful as a UV excimer laser. The emitter has a longer life than usual and can be made easily and economically. Only easily coated components are exposed to the discharge and little coating is needed, since e.g. no UV-transparent protective coating is required. No costly internal quartz tube is used. Any electrodes, including those with complex geometries, e.g. spirals, can be used.

Description

TECHNICAL AREA

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochleistungsstrahler, insbesondere für ultraviolettes Licht, mit einem Entladungs raum, der mit einem Füllgas gefüllt ist, das unter Entladungs bedingungen Strahlung aussendet, wobei die Außenwand des Ent ladungsraums zumindest teilweise durch ein erstes, für die er zeugte Strahlung transparentes Dielektrikumsrohr gebildet ist, welches auf seiner dem Entladungsraum abgewandten Oberfläche mit metallischen gitter- oder netzförmigen Außenelektroden versehen ist, und mit einer zweiten in Rohrlängsrichtung ver laufenden Elektrode, die unmittelbar an den Entladungsraum an grenzt, und mit einer an die ersten und zweite Elektroden an geschlossenen Wechselstromquelle zur Speisung der Entladung.The invention relates to a high-power radiator, especially for ultraviolet light, with a discharge space filled with a filling gas under discharge radiation emits, the outer wall of Ent cargo space at least partially by a first, for which he was generated radiation transparent dielectric tube is formed, which on its surface facing away from the discharge space with metallic grid or net-shaped external electrodes is provided, and ver with a second in the tube longitudinal direction running electrode, which directly adjoins the discharge space borders, and with one to the first and second electrodes closed AC power source for feeding the discharge.

Die Erfindung nimmt dabei Bezug auf einen Stand der Technik, wie er sich etwa aus der europäischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 0 254 111 ergibt.The invention makes reference to a prior art, as can be seen from the European patent application with the Publication No. 0 254 111.

TECHNOLOGICAL BACKGROUND AND PRIOR ART

Der industrielle Einsatz photochemischer Verfahren hängt stark von der der Verfügbarkeit geeigneter UV-Quellen ab. Klassische UV-Strahler liefern niedrige bis mittlere UV-Intensitäten bei einigen diskreten Wellenlängen. Wirklich hohe UV-Leistungen erhält man nur aus Hochdrucklampen (Xe, Hg), die dann aber ihre Strahlung über einen größeren Wellenlängenbereich ver teilen. Neue Excimer-Laser haben einige neue Wellenlängen für photochemische Grundlagenexperimente bereitgestellt, sind aber z.Zt. aus Kostengründen für industrielle Prozesse nur in Aus nahmefällen geeignet.The industrial use of photochemical processes depends strongly from the availability of suitable UV sources. Classical UV lamps deliver low to medium UV intensities some discrete wavelengths. Really high UV performance one obtains only from high-pressure lamps (Xe, Hg), which then however their radiation over a larger wavelength range ver divide. New excimer lasers have some new wavelengths for basic photochemical experiments are provided, but are currently for cost reasons for industrial processes only in off suitable cases.

In der eingangs genannten EP-Patentanmeldung oder auch in der Firmenschrift der Anmelderin "Neue UV-Strahler für industri elle Anwendungen", Druckschrift CH-E 3.30833.0 D, einem Son derdruck aus der Firmenzeitschrift "ABB TECHNIK" 3/91, S. 21-28, wird ein neuer Excimerstrahlertyp beschrieben. Dieser neue Strahler basiert auf der Grundlage, daß man Excimerstrahlung auch in stillen elektrischen Entladungen erzeugen kann, einem Entladungstyp, der in der Ozonerzeugung großtechnisch einge setzt wird. In den nur kurzzeitig (< 1 Mikrosekunde) vorhan denen Stromfilamenten dieser Entladung werden durch Elektro nenstoß Edelgasatome angeregt, die zu angeregten Molekülkom plexen (Excimeren) weiterreagieren. Diese Excimere leben nur einige 100 Nanosekunden und geben beim Zerfall ihre Bindungs energie in Form von UV-Strahlung ab.In the aforementioned EP patent application or in the Company brochure of the applicant "New UV lamps for industri All applications ", publication CH-E 3.30833.0 D, a Son Printed from the company magazine "ABB TECHNIK" 3/91, p. 21-28, a new excimer radiator type is described. This new one Emitter is based on the excimer radiation can also generate in silent electrical discharges, one Discharge type, which is used industrially in ozone generation is set. In the short-term (<1 microsecond) vorhan which Stromfilamenten this discharge by electric Inert gas atoms excited to excited molecular com continue to react (excimers). These excimers only live some 100 nanoseconds and give their binding at decay energy in the form of UV radiation.

Der Gasentladungsraum derartiger Strahler ist regelmäßig durch Quarzglaswände begrenzt. Aufgrund der Entladungen sind diese Wände Mikroentladungen und damit einem ständigen Bombar dement durch Elektronen und Ionen ausgesetzt. So besteht die Gefahr, daß besonders bei Fehlstellenplätzen oder nicht mehr fach gebundenen Zuständen Bindungsbrüche ("Erosion") einset zen. Diese Bindungsbrüche können beispielsweise bei XeCl- Strahlern zur Bildung von Cl-Si oder anderen Chlorverbindungen an der Quarzoberfläche führen. Darüber hinaus können sich auch flüchtige Fragmente bilden, die ihrerseits mit dem Chlor oder anderen Komponenten des Einsatzgases zu stabilen oder metasta bilen Chlorverbindungen reagieren. In beiden Fällen ist die Folge eine Verminderung der Chlorkonzentration im Entladungs raum und damit eine Abweichung von der optimalen Zusammenset zung des Einsatzgases. Die UV-Intensität läßt nach, die Le bensdauer ist damit begrenzt. The gas discharge space of such radiators is regular bounded by quartz glass walls. Because of the discharges are these walls microdischarge and thus a constant bomber accordingly exposed by electrons and ions. So is the Danger that especially at missing places or not more subject bound states use bond breaks ("erosion") Zen. These bond breaks can be found, for example, in XeCl- Emitters for the formation of Cl-Si or other chlorine compounds lead to the quartz surface. In addition, can also form volatile fragments, which in turn with the chlorine or other components of the feed gas to stable or metasta bilen chlorine compounds react. In both cases, the Consequence a reduction of the chlorine concentration in the discharge space and thus a deviation from the optimal composition tion of the feed gas. The UV intensity decreases, the Le Duration is thus limited.

Bei anderen Strahlertypen, die Halogene enthalten, gelten ähn liche Reaktionen. So wird Quarz unter den genannten Bedingun gen von fluorhaltigen Gasen relativ rasch angegriffen.Other types of radiators containing halogens are similar light reactions. So quartz will be under the conditions mentioned conditions of fluorine-containing gases attacked relatively quickly.

Um die Lebensdauer derartiger Excimerstrahler zu verlängern, ist vorgeschlagen worden, Schutzschichten auf die dem Entla dungsraum zugewandte Oberfläche des Quarzdielelektrikums auf zubringen. Solche Schutzschichten können den Cl₂-Abbau während der Lebensdauer eines Strahlers reduzieren und dadurch die Le bensdauer verlängern. Allerdings müssen diese Schichten UV-transparent sein, wenn sie auf der Innenseite des durchlässi gen Quarzes aufgetragen werden. Entsprechend wenige und kom plizierte Schutzschichten kommen in Betracht.In order to extend the life of such Excimerstrahler, it has been proposed to bring protective layers on the Entla training space facing surface of Quarzdielelektrikums on. Such protective layers can reduce the Cl ₂ degradation during the lifetime of a radiator and thereby extend the service life. However, these layers must be UV-transparent when applied to the inside of the transmissive quartz. Correspondingly few and complicated protective layers are possible.

Es ist nun allgemein bekannt, daß UV-Excimerstrahler der be schriebenen Art sich auch dann betreiben lassen, wenn nur ein Dielektrikum zwischen den beiden Elektroden angeordnet ist (vgl. EP 0 254 111 A1, dort Fig. 1 mit zugehörigem Text). Nach teilig dabei ist, daß dort das Elektrodenmetall direkt dem Entladungsangriff ausgesetzt ist.It is now well known that UV excimer radiators of the type described can also be operated if only one dielectric is arranged between the two electrodes (cf .. EP 0 254 111 A1, there Fig. 1 with associated text). After part of it is that there the electrode metal is exposed directly to the discharge attack.

BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

Ausgehend vom Bekannten liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, einen UV-Excimerstrahler mit erhöhter Lebensdauer zu schaffen, der zudem einfach und wirtschaftlich herzustellen ist.Based on the known, the invention is the task basis, a UV excimer radiator with increased lifetime also easy and economical to manufacture is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die dem Entladungsraum zugewandten Oberfläche(n) der zweiten Elek trode(n) mit einer Schutzschicht versehen ist bzw. sind, und daß das Dielektrikumsrohr zumindest einseitig, vorzugsweise jedoch an beiden Enden durch Quetschen verschlossen ist.This object is achieved in that the the discharge space facing surface (s) of the second Elek (n) is provided with a protective layer, and in that the dielectric tube is at least one-sided, preferably However, closed at both ends by squeezing.

Der Erfindung liegt dabei die Idee zugrunde, daß nur noch einfach zu beschichtende Teile dem Entladungsangriff ausge setzt sind und dabei geringere Anforderungen an den Beschich tungsprozeß zu stellen sind, weil z. B. keine UV-transparenten Schutzschichten mehr nötig sind. Ein weiterer Vorteil der Er findung ist darin zu sehen, daß nunmehr beliebige, auch kom plizierte Elektrodengeometrien wie Spiralen, stacheldrahtar tige Gebilde etc. verwendet werden können.The invention is based on the idea that only easy to be coated parts of the discharge attack are set and thereby lower demands on the Beschich tion process are because z. B. no UV-transparent Protective layers are more necessary. Another advantage of He It can be seen in the fact that now arbitrary, com plicated electrode geometries like spirals, barbed wire tige structures etc. can be used.

Als Beschichtungsmaterial kommen neben Metalloxiden sogar Chloride oder Fluoride in Betracht, die konditioniert werden und dann abgesättigt mit Cl₂ sind und keine weiteren Cl₂-Ver luste ausmachen, sondern u.U. sogar als Cl-Reservoir dienen können.Apart from metal oxides, suitable coating materials are even chlorides or fluorides, which are conditioned and then saturated with Cl ₂ and do not constitute any further Cl ₂ losses, but may even serve as Cl reservoirs.

Vorzugsweise kommen dabei Fluoride, vorzugsweise LiF, MgF₂, CaF₂, BaF₂, Chloride, vorzugsweise BeCl₂, NgCl₂, in sehr dün nen Schichten auch Bromide, Alkali-Chloride, vorzugsweise LiCl, NaCl, hochreines SiO_x, Metall-Oxi-Chloride und Metall oxide, z. B. Al₂O₃, Si₃N₄ oder auch PTFE als Schutzschichtmate rialien in Frage.Preferably, come fluorides, preferably LiF, MgF _2, CaF _2, BaF _2, chlorides, preferably BeCl _2, NgCl _2, in very dün NEN layers, bromides, alkali metal chlorides, preferably LiCl, NaCl, high purity SiO _x, metal Oxi -Chloride and metal oxides, z. As Al ₂ O ₃ , Si ₃ N ₄ or PTFE as protective layer mate rials in question.

Das Aufbringen der Schutzschicht erfolgt dabei vorteilhaft durch CVD- oder Plasma-CVD-Methoden (CVD=Chemical Vapor Depo sition).The application of the protective layer is advantageously carried out by CVD or plasma CVD methods (CVD = Chemical Vapor Depo sition).

Besondere Ausgestaltungen der Erfindung und die damit erziel baren weiteren Vorteile werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.Particular embodiments of the invention and thus achieved Other advantages are described below explained in more detail on the drawings.

Brief description of the drawings

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von erfindungsge mäßen Hochleistungs-Excimerstrahlern in stark vereinfachter Form dargestellt. Dabei zeigtIn the drawings, embodiments of erfindungsge The high-performance excimer radiators are greatly simplified Shape shown. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Hochleistungs-Exci merstrahler mit beidseits abgequetschtem Quarzrohr; 1 shows a longitudinal section through a high-EXCI merstrahler with both sides abgequetschtem quartz tube.

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Strahler gemäß Fig. 1 längs deren Linie AA; FIG. 2 shows a cross section through the radiator according to FIG. 1 along its line AA; FIG.

Fig. 3 eine Abwandlung des Strahlers gemäß Fig. 1 und 2 mit mehreren gleichmäßig verteilten Innenelektroden; . Fig. 3 shows a modification of the lamp according to Figures 1 and 2 with a plurality of uniformly distributed internal electrodes;

Fig. 4 eine Abwandlung des Strahlers gemäß Fig. 1 und 2 mit exzentrischer Anordnung der inneren Elektrode; Figure 4 shows a modification of the lamp according to Figures 1 and 2 with an eccentric arrangement of the inner electrode..;

Fig. 5 eine weitere Abwandlung des Strahlers gemäß Fig. 1 und 2 mit mehreren nebeneinander angeordneten Innen elektroden. Fig. 5 shows a further modification of the radiator according to FIGS. 1 and 2 with a plurality of juxtaposed inner electrodes.

Detailed description of the invention

Der in der Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte UV-Hochlei stungsstrahler besteht aus einem äußeren Dielektrikumsrohr 1, z. B. aus Quarzglas, das auf seiner Außenfläche mit einer Aus senelektrode 2 versehen ist. Die Außenelektrode besteht im Beispielsfall aus einem Drahtnetz oder Drahtgitter, kann aber auch eine UV-transparente Beschichtung, z. B. aus Indiumzinn oxid (ITO), sein.The UV-Hochlei stungsstrahler shown schematically in FIGS . 1 and 2 consists of an outer dielectric tube 1 , z. B. quartz glass, which is provided on its outer surface with a senelektrode 2 from . The outer electrode consists in the example of a wire mesh or wire mesh, but can also be a UV-transparent coating, for. B. from indium tin oxide (ITO), his.

Konzentrisch zum Quarzrohr 1 verläuft in Rohrlängsrichtung eine Innenelektrode 3 in Gestalt eines Metallstabes. Dieser ist im wesentlichen über seine gesamte Länge mit einer Schutz schicht 4 überzogen. Die Stabenden 5 - sie bilden auch die Anschlußarmaturen der Innenelektrode - können aus demselben Me tall wie der restliche Stab oder einem anderen Metall beste hen. Wesentlich ist, daß es sich gut vakuumdicht mit Quarz verbinden läßt, wie z. B. bandförmiges Molybdän. Dann nämlich gestaltet sich der vakuumdichte Abschluß des Innenraums des Quarzrohres 1 gegenüber dem Außenraum sehr einfach, weil die in der Elektronenröhrenproduktion gängigen Quetschtechniken zur vakuumdichten Verbindung zwischen den abgequetschten Enden 6 des Quarzrohres 1 und den Stabenden 5 angewandt werden kön nen. Eine weitere Möglichkeit sieht vor, das Abquetschen nur an einem Ende durchzuführen, während das andere Ende durch konventionelle Mittel, z. B. einem Deckel, verschlossen wird.Concentric with the quartz tube 1 extends in the tube longitudinal direction an inner electrode 3 in the form of a metal rod. This is coated over its entire length with a protective layer 4 substantially. The rod ends 5 - they also form the connection fittings of the inner electrode - can hen from the same Me tall as the remaining rod or another metal best. It is essential that it can be connected well vacuum-tight with quartz, such. B. strip-shaped molybdenum. Then namely, the vacuum-tight closure of the interior of the quartz tube 1 with respect to the outside very simple, because the usual in electron tube production crushing techniques for vacuum-sealed connection between the pinched ends 6 of the quartz tube 1 and the rod ends 5 Kings are applied NEN. Another possibility provides to carry out the squeezing only at one end, while the other end by conventional means, for. B. a lid is closed.

Der Ringraum zwischen dem Quarzrohre 1 und Stab 3 bildet den Entladungsraum 7 des Strahlers. Der Entladungsraum 7 ist vor gängig mit einem Gas oder Gasgemisch gefüllt worden, das unter Einfluß stiller elektrischer Entladungen UV oder VUV-Strah lung aussendet.The annular space between the quartz tubes 1 and rod 3 forms the discharge space 7 of the radiator. The discharge space 7 has been filled before usual with a gas or gas mixture that emits under the influence of silent electrical discharges UV or VUV-Strah development.

Die Außenelektrode 2 und die Innenelektrode 3 sind an die beiden Pole einer Wechselstromquelle 8 geführt. Die Wechsel stromquelle entspricht grundsätzlich jenen, wie sie zur An speisung von Ozonerzeugern verwendet werden. Typisch liefert sie eine einstellbare Wechselspannung in der Größenordnung von mehreren 100 Volt bis 20000 Volt bei Frequenzen im Bereich des technischen Wechselstroms bis hin zu einigen 1000 kHz - abhängig von der Elektrodengeometrie, Druck im Entladungsraum 4 und Zusammensetzung des Füllgases.The outer electrode 2 and the inner electrode 3 are guided to the two poles of an AC power source 8 . The AC power source basically corresponds to those used for feeding ozone generators. Typically, it provides an adjustable AC voltage in the order of several 100 volts to 20,000 volts at frequencies in the range of the technical alternating current up to a few 1000 kHz - depending on the electrode geometry, pressure in the discharge space 4 and composition of the filling gas.

Das Füllgas ist, z. B. Quecksilber, Edelgas, Edelgas-Metall dampf-Gemisch, Edelgas-Halogen-Gemisch, gegebenenfalls unter Verwendung eines zusätzlichen weiteren Edelgases, vorzugsweise Ar, He, Ne, als Puffergas.The filling gas is, for. As mercury, noble gas, noble gas metal vapor mixture, inert gas-halogen mixture, optionally under Use of an additional additional noble gas, preferably Ar, He, Ne, as a buffer gas.

Je nach gewünschter spektraler Zusammensetzung der Strahlung kann dabei eine Substanz/Substanzgemisch gemäß nachfolgender Tabelle Verwendung finden:Depending on the desired spectral composition of the radiation can thereby a substance / substance mixture according to the following Use the table:

Füllgasfilling gas Strahlungradiation Helium|60-100 nmHelium | 60-100 nm Neonneon 80-90 nm80-90 nm Argonargon 107-165 nm107-165 nm Argon + FluorArgon + fluorine 180-200 nm180-200 nm Argon + ChlorArgon + chlorine 165-190 nm165-190 nm Argon + Krypton + ChlorArgon + krypton + chlorine 165-190, 200-240 nm165-190, 200-240 nm Xenonxenon 160-190 nm 160-190 nm Stickstoffnitrogen 337-415 nm337-415 nm Kryptonkrypton 124, 140-160 nm124, 140-160 nm Krypton + FluorKrypton + fluorine 240-255 nm240-255 nm Krypton + ChlorKrypton + chlorine 200-240 nm200-240 nm Quecksilbermercury 185, 254, 320-370, 390-420 nm185, 254, 320-370, 390-420 nm Selenselenium 196, 204, 206 nm196, 204, 206 nm Deuteriumdeuterium 150-250 nm150-250 nm Xenon + FluorXenon + fluorine 340-360 nm, 400-550 nm340-360 nm, 400-550 nm Xenon + ChlorXenon + chlorine 300-320 nm300-320 nm

Daneben kommen eine ganze Reihe weiterer Füllgase in Frage:In addition, a whole series of other filling gases come into question:

A noble gas (Ar, He, Kr, Ne, Xe) or Hg with a gas or vapor of F 21 J 2 , Br 2 , Cl 2 or a compound which in the discharge contains one or more atoms F, J, Br or cleaves Cl;
- A noble gas (Ar, He, Kr, Ne, Xe) or Hg with O 2 or egg ner compound which splits off one or more O atoms in the discharge;
- a noble gas (Ar, He, Kr, Ne, Xe) with Hg.

In der sich bildenden stillen elektrischen Entladung (silent discharge) kann die Elektronenenergieverteilung durch Dicke der Dielektrika und deren Eigenschaften Druck und/oder Tempe ratur im Entladungsraum 7 optimal eingestellt werden.In the forming silent electrical discharge (silent discharge), the electron energy distribution by the thickness of the dielectrics and their properties pressure and / or Tempe temperature in the discharge space 7 can be optimally adjusted.

Bei Anliegen einer Wechselspannung zwischen den Elektroden 2 und 3 bildet sich eine Vielzahl von Entladungskanälen (Teilentladungen) im Entladungsraum 7 aus. Diese treten mit den Atomen/Molekülen des Füllgases in Wechselwirkung, was schlußendlich zur UV oder VUV-Strahlung führt.When an AC voltage is applied between the electrodes 2 and 3 , a multiplicity of discharge channels (partial discharges) are formed in the discharge space 7 . These interact with the atoms / molecules of the filling gas, which ultimately leads to UV or VUV radiation.

Die dem Entladungsraum zugewandten Oberflächen der Innenelek trode 3 sind mit einer Schutzschicht 4 versehen mit einer Dicke von typisch 10 µm. Diese besteht vorzugsweise aus einem Metalloxid, z. B. Lanthanoxid. The discharge space facing surfaces of the Innenelek electrode 3 are provided with a protective layer 4 with a thickness of typically 10 microns. This preferably consists of a metal oxide, for. B. lanthanum oxide.

Neben Metalloxiden kommen verschiedene andere Schutzschichtma terialien wie Fluoride, z. B. LiF, CaF₂, BaF₂₁ Chloride, z. B. AgCl, BeCl₂, MgCl₂, Alkali-Chloride, z. B. LiCl, NaCl, hochrei nes SiO_x, Metall-Oxi-Chloride und Metalloxide, z. B. Al₂O₃, Si₃N₄ oder auch PTFE mit Schichtdicken zwischen 0,1 µm und 100 µm in Frage.In addition to metal oxides come various other Schutzschichtma materials such as fluorides, z. B. LiF, CaF ₂ , BaF ₂₁ chlorides, z. B. AgCl, BeCl ₂ , MgCl ₂ , alkali chlorides, z. LiCl, NaCl, high purity SiO _x , metal oxychlorides and metal oxides, e.g. B. Al ₂ O ₃ , Si ₃ N ₄ or PTFE with layer thicknesses between 0.1 .mu.m and 100 .mu.m in question.

Die Beschichtung 4 der Innenelektrode 3 kann auch dielektri scher Art sein, z. B. in Form einer Emailschicht.The coating 4 of the inner electrode 3 may also be dielectric-shear type, z. B. in the form of an enamel layer.

Das Aufbringen der Schutzschicht erfolgt dabei vorteilhaft durch CVD- oder Plasma-CVD-Methoden (CVD=Chemical Vapor Depo sition), einem Verfahren, wie es beispielsweise in der US-Pa tentschrift 4,436,762 zur Erzeugung von Schutzschichten in Glasgefäßen von Beleuchtungskörpers etc. beschrieben ist.The application of the protective layer is advantageously carried out by CVD or plasma CVD methods (CVD = Chemical Vapor Depo sition), a method as described, for example, in US Pat 4,436,762 for the production of protective layers in Glass vessels of lighting fixture, etc. is described.

UV-Excimerstrahler werden regelmäßig mit einem flüssigen Kühlmittel gekühlt. Bei der Erfindung kann diese Kühlung bei spielsweise dadurch erfolgen, daß die Innenelektrode mit ei nem Kühlkanal 9 (Fig. 2) versehen ist, z. B. ein Metallrohr ist, durch das ein Kühlmittel hindurchgeleitet werden kann.UV excimer radiators are regularly cooled with a liquid coolant. In the invention, this cooling can be done in example by the fact that the inner electrode with egg NEM cooling channel 9 ( Fig. 2) is provided, for. B. is a metal tube through which a coolant can be passed.

Ohne den durch die Erfindung gesteckten Rahmen zu verlassen, sind eine Reihe von Ausführungsvarianten möglich, die in den Fig. 3 bis 5 schematisch verdeutlicht sind.Without departing from the framework set by the invention, a number of embodiments are possible, which are illustrated schematically in FIGS. 3 to 5.

So besteht die Möglichkeit, im Inneren der Dielektrikumsrohrs 1 mehrere mit Schutzschichten 4 versehene Elektroden 3 anzu ordnen und diese gemeinsam endseitig mit dem äußeren Dielek trikumsrohr 1 abzuquetschen. Neben einer gleichmäßigen Ver teilung, wie sie Fig. 3 zeigt, können auch mehrere Innenelek troden 3 nebeneinander angeordnet sein, um z. B. spezielle Aus leuchtungen zu erreichen. Diese können entweder allesamt und gleichzeitig an eine Wechselstromquelle angeschlossen sein, oder sie können zur Anpassung an den Prozeß zu verschiedener Zeit und/oder mit unterschiedlichen Spannungen betrieben wer den. Thus, it is possible to arrange in the interior of the dielectric tube 1 more provided with protective layers 4 electrodes 3 and squeeze them together end face with the outer Dielek trikumsrohr 1 . In addition to a uniform distribution distribution, as shown in FIG. 3, several Innenelek electrodes 3 may be arranged side by side to z. B. special lights to achieve. These can either be connected all at once and simultaneously to an AC power source, or they can be operated to adapt to the process at different times and / or with different voltages who the.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine oder mehrere In nenelektroden exzentrisch im Innenraum des Dielektrikumsrohres 1 anzuordnen (Fig. 4), um spezielle Effekte (Fokussierung etc.) zu erzeugen.Another possibility is to arrange one or more internal electrodes eccentrically in the interior of the dielectric tube 1 ( FIG. 4) in order to produce special effects (focusing, etc.).

Da beim Erfindungsgegenstand nur eine "Außenbeschichtung" vorgesehen sein muß, sind neben einfacheren Herstellungsme thoden auch nahezu beliebige Elektrodenformen möglich. Von be sonderem Vorteil könnten sich spezielle Elektrodenformen er weisen, die sich nicht oder nur sehr schwierig aus Quarz her stellen lassen. Spiralen oder stacheldrahtartige Gebilde oder ähnliche Anordnungen könnten Einfluß auf die Verteilung der Mikroentladungen und das Zündverhalten haben, so daß sich be stimmte Intensitätsprofile erzeugen ließen oder die Zündspan nung reduziert würde. Hohle Innenelektroden aus Metall mit ei nem dünnen Schutzüberzug lassen sich wesentlich besser kühlen als millimeterdicke Quarzrohre. Schließlich bedeutet der Ver zicht auf ein inneres Quarzrohr eine beträchtliche Kostener sparnis. Da sich weniger Quarzoberfläche dem Gasgemisch und der Entladung bietet, wird allein dadurch die Lebensdauer des Strahlers heraufgesetzt.Since the subject of the invention only an "outer coating" must be provided, in addition to simpler Herstellungsme methods also almost any electrode shapes possible. From be special advantage could he special electrode forms he which are not or only very difficultly made of quartz let set. Spirals or barbed-like structures or Similar arrangements could influence the distribution of Micro discharges and the ignition behavior have, so be agreed to generate intensity profiles or the ignition chip would be reduced. Hollow inner electrodes made of metal with egg A thin protective cover can be cooled much better as millimeter-thick quartz tubes. Finally, the Ver a considerable expense is due to an inner quartz tube sparnis. Because less quartz surface is the gas mixture and the discharge offers, is thereby alone the life of the Spotlight upped.

Bezeichnungslistename list

1 äußeres Dielektrikumsrohr
2 Außenelektrode
3 stabförmige Innenelektrode
4 Schutzschicht auf 3
5 Enden von 3
6 abgequetschtes Ende von 1
7 Entladungsraum
8 Wechselstromquelle
9 Kühlkanal in 3 1 outer dielectric tube
2 outer electrode
3 rod-shaped inner electrode
4 protective layer on 3
5 ends of 3
6 squeezed end of 1
7 discharge space
8 AC power source
9 cooling channel in 3

Claims

1. high-power radiator, in particular for ultraviolet light, with a discharge space ( 7 ) which is filled with a filling gas emitting radiation under discharge conditions, the outer wall of the discharge space at least partially by a first transparent to the generated radiation dielectric tube ( 1 ), which on its the discharge space ( 7 ) abgewand th surface with metallic grid or net-shaped outer electrodes ( 2 ) is provided, and with at least egg ner second extending in the tube longitudinal direction electrode ( 3 ) directly to the discharge space ( 7 ) adjacent, and with a to the first and second electrodes connected AC power source ( 8 ) for feeding the discharge charge, that the discharge space ( 7 ) facing the upper surface of the second electrode is provided with a protective layer ( 4 ) and that the dielectric tube ( 1 ) at least on one, but preferably on both En the ( 6 ) by Crushing is closed.

2. High-power radiator according to claim 1, characterized in that the protective layer ( 4 ) consists essentially of fluorides, preferably LiF, MgF ₂ , CaF ₂ , BaF ₂ , chlorides, preferably AgCl, BeCl ₂ , MgCl ₂ , alkali chlorides, before preferably LiCl, NaCl, high purity SiO _x , metal oxi chloride, metal oxide, preferably Al ₂ O ₃ , Si ₃ N ₄ , or PTFE be, with a layer thickness between 0.1 .mu.m and 100 .mu.m.

3. High-power radiator according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the protective layer material is replaced by CVD or plasma CVD methods is applied.

4. High-power radiator according to one of claims 1 to 3, characterized in that one or more Innenelek electrodes ( 3 ) are eccentric in the dielectric tube ( 1 ) angeord net.

5. High-power radiator according to one of claims 1 to 3, characterized in that a plurality of internal electrodes ( 3 ) distributed regularly in the dielectric tube ( 1 ) are arranged.

6. High-power radiator according to one of claims 1 to 3, characterized in that several nebeneinanderlie ing internal electrodes ( 3 ) in the dielectric tube ( 1 ) are arranged.