[发明专利]282nm、222nm无极准分子灯

说明书

技术领域

本发明属电光学领域，涉及一种通过微波激励放电发光的准分子灯，具体涉及准分子灯管的气体组成及气压参数。

背景技术

受激准分子灯目前广泛应用于半导体集成电路、液晶显示面板和印刷线路板等电子部件的制造工序中的紫外线曝光装置等中，但是现在进入实用状态的大都是高压电场激发光的准分子灯，例如专利公开号CN1494105A的(受激准分子灯)，专利公开号CN101164136A的(准分子灯)等。

由于受激准分子灯的成本过高，限制了它的大规模使用，因此现在国内外也有不少院校及科研机构、企业在开发新型准分子发光系统，如复旦大学专利公告号为1713338A的(190nm、207nm准分子微波无极放电灯及应用)，以及本人的专利号为ZL200810216783.1的(无极准分子灯)等。

我们在研究中发现，准分子光源的波段很多，各个用途都不尽相同，如308nm波段的可用来治疗皮肤病、油墨干燥，207nm波段可杀菌消毒，190nm波段可用于分解有机物等，因此我们再开发其它波段的无极准分子光源也是很有意思的事情。

发明内容

因此，本发明是为了开发更多波段的无极准分子光源，本发明的目的在于提出一种可采用微波方式激励的、能量利用率高的，寿命长的无极准分子光源。

本发明所述的无极准分子灯，其包括有微波发生源，波导系统，谐振腔系统，无极灯管等，通过微波的激励作用激励灯管内气体放电发光，其特征在于：波段为282nm或222nm的无极准分子紫外灯管内充填着溴化氙气体或氯化氪气体。

本发明所述的无极准分子灯，其特征在于：波段为282nm的无极准分子紫外灯管内充填的溴化氙气体，混合气体总压强为2～20Torr。

本发明所述的无极准分子灯，其特征在于：波段为282nm的无极准分子紫外灯管内充填的溴化氙气体，Xe∶Br₂为400∶1～800∶1。

本发明所述的无极准分子灯，其特征在于：波段为222nm的无极准分子紫外灯管内充填的氯化氪气体，混合气体总压强为2～20Torr。

本发明所述的无极准分子灯，其特征在于：波段为222nm的无极准分子紫外灯管内充填的氯化氪气体，Kr∶Cl₂为100∶1～400∶1。

282nm波段准分子紫外光形成过程如下：

在微波电磁场的作用下，e+Xe→Xe^*(氙气原子与电子发生碰撞激发)

e+Xe→Xe⁺(氙气原子与电子发生碰撞电离)

e+Br₂→Br+Br^-(溴分子分解为溴原子和溴离子)

Xe⁺+Br₂→XeBr^*+Br(Harpooning反应形成XeBr^*)

Xe⁺+Br^-+M→XeBr^*+M(三体碰撞形成XeBr^*，M代表参加三体碰撞的分子或原子)

XeBr^*→Xe+Br+hv(XeBr^*分解为原子，同时辐射282nm波段紫外光)

XeBr^*准分子光谱的峰值在282nm处，另外在300nm及320nm处也有微弱辐射。

222nm波段准分子紫外光形成过程如下：

在微波电磁场的作用下，e+Kr→Kr^*(氪气原子与电子发生碰撞激发)

e+Kr→Kr⁺(氪气原子与电子发生碰撞电离)

e+Cl₂→Cl+Cl^-(氯气分子分解为氯原子和氯离子)

Kr⁺+Cl₂→KrCl^*+Cl(Harpooning反应形成KrCl^*)

Kr⁺+Cl^-+M→KrCl^*+M(三体碰撞形成KrCl^*，M代表参加三体碰撞的分子或原子)

KrCl^*→Kr+Cl+hv(KrCl^*分解为原子，同时辐射222nm波段紫外光)