特許 6384489 紫外光透過部材の温度計測方法、紫外光透過部材の温度計測装置、光源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6384489

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】紫外光透過部材の温度計測方法、紫外光透過部材の温度計測装置、光源装置

(51)【国際特許分類】

   G01K 11/12 20060101AFI20180827BHJP

【ＦＩ】

   G01K11/12 H

【請求項の数】14

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-555049(P2015-555049)

(86)(22)【出願日】2014年12月26日

(86)【国際出願番号】JP2014084538

(87)【国際公開番号】WO2015099132

(87)【国際公開日】20150702

【審査請求日】2017年7月28日

(31)【優先権主張番号】特願2013-271308(P2013-271308)

(32)【優先日】2013年12月27日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100099793

【弁理士】

【氏名又は名称】川北 喜十郎

(74)【代理人】

【識別番号】100154586

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 正広

(72)【発明者】

【氏名】水口 雅史

【審査官】 深田 高義

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−５８２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３１９８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｋ １１／１２

Ｇ０１Ｎ ２１／３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

紫外光を透過する紫外光透過部材の温度を計測する温度計測方法であって、
前記紫外光透過部材を透過した紫外光を分光計測部により検出して当該透過部材の吸収端波長を求め、
求められた吸収端波長に基づいて前記紫外光透過部材の温度を導出する紫外光透過部材の温度計測方法。

【請求項2】

紫外光を透過する紫外光透過部材の温度を計測する温度計測装置であって、
前記紫外光透過部材を透過した紫外光における、前記紫外光透過部材の吸収端波長を含む波長領域の強度分布を検出する分光計測部と、
前記分光計測部により検出された前記紫外光の強度分布から前記紫外光透過部材の吸収端波長を求め、求められた吸収端波長に基づいて前記紫外光透過部材の温度を導出する演算処理部とを備えた紫外光透過部材の温度計測装置。

【請求項3】

前記演算処理部は、前記分光計測部により検出された前記紫外光の強度分布において、強度が予め設定された基準値以下になった波長を吸収端波長とする請求項２に記載の紫外光透過部材の温度計測装置。

【請求項4】

前記演算処理部は、前記分光計測部により検出された前記紫外光の強度分布において、波長をλとし各波長の強度をＩとしたときに、ｄＩ／ｄλが予め設定された基準値以上となる波長を吸収端波長とする請求項２に記載の紫外光透過部材の温度計測装置。

【請求項5】

前記演算処理部は、予め記憶された前記紫外光透過部材を透過する以前の紫外光の強度分布と、前記分光計測部により検出された前記紫外光の強度分布とを対比し、差異が予め設定された基準値以上、基準値と同一又は基準値以下に変化した波長を吸収端波長とする請求項２に記載の紫外光透過部材の温度計測装置。

【請求項6】

紫外光を発生する光源部と、
前記光源部で発生した紫外光を透過する紫外光透過部材と、
請求項２〜５のいずれか一項に記載の紫外光透過部材の温度計測装置とを備え、
前記温度計測装置が、導出した前記紫外光透過部材の温度が予め設定された基準値以上になったときに警報作動を行う警報制御部を備える光源装置。

【請求項7】

紫外光を発生する光源部と、
前記光源部で発生した紫外光を透過する紫外光透過部材と、
前記紫外光透過部材を透過した紫外光における、前記紫外光透過部材が基準温度になったときの吸収端波長の光の強度を検出する分光計測部と、
前記分光計測部により検出された光の強度が予め設定された基準値以下になったときに警報作動を行う警報制御部とを備えた光源装置。

【請求項8】

前記紫外光透過部材は材質がフッ化カルシウムであり、前記予め設定された基準値の温度または前記基準温度は１９０〜２１０℃である請求項６または７に記載の光源装置。

【請求項9】

前記警報制御部は、前記光源部で発生する紫外光の発光強度を低減させる警報作動を行う請求項６〜８のいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項10】

前記紫外光透過部材を冷却する冷却構造を更に備え、
前記警報制御部は、前記冷却構造の冷却能力を増加させて前記紫外光透過部材の冷却を強化する警報作動を行う請求項６〜８のいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項11】

第１の紫外光を透過する紫外光透過部材の温度を計測する温度計測装置であって、
第２の紫外光を発生する光源部と、
前記光源部により発生され前記紫外光透過部材を透過した前記第２の紫外光における、前記紫外光透過部材の吸収端波長を含む波長領域の強度分布を検出する分光計測部と、
前記分光計測部により検出された前記第２の紫外光の強度分布から前記紫外光透過部材の吸収端波長を求め、求められた吸収端波長に基づいて前記紫外光透過部材の温度を導出する演算処理部とを備えた紫外光透過部材の温度計測装置。

【請求項12】

前記演算処理部は、前記分光計測部により検出された前記第２の紫外光の強度分布において、強度が予め設定された基準値以下になった波長を吸収端波長とする請求項１１に記載の紫外光透過部材の温度計測装置。

【請求項13】

前記演算処理部は、前記分光計測部により検出された前記第２の紫外光の強度分布において、波長をλとし各波長の強度をＩとしたときに、ｄＩ／ｄλが予め設定された基準値以上となる波長を吸収端波長とする請求項１１に記載の紫外光透過部材の温度計測装置。

【請求項14】

前記演算処理部は、予め記憶された前記紫外光透過部材を透過する以前の前記第２の紫外光の強度分布と、前記分光計測部により検出された前記第２の紫外光の強度分布とを対比し、差異が予め設定された基準値以上、基準値と同一又は基準値以下に変化した波長を吸収端波長とする請求項１１に記載の紫外光透過部材の温度計測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紫外光を透過する紫外光透過部材の温度を計測する温度計測方法、紫外光透過部材の温度計測装置及び光源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体露光装置や液晶露光装置の光源、これらの露光装置で用いられるマスクやこれらの露光装置で製作された各種基板の検査装置の光源として、波長が２００ｎｍ以下の真空紫外（Vacuum Ultra Violet：ＶＵＶ）光の利用が進んでいる。例えば、発振波長が１９３ｎｍのＡrＦエキシマレーザを光源として用いた半導体露光装置が既に実用化されており、さらにＦ₂レーザと同じ波長１５７ｎｍのＶＵＶ光を発生する光源装置の研究や、波長１６０ｎｍ付近に高輝度のピークを有する重水素ランプを用いた光源装置の研究が鋭意進められている（例えば特許文献１を参照）。

【0003】

波長が２００ｎｍ以下の領域の紫外光を透過する物質として、フッ化カルシウム（ＣaＦ₂：蛍石）、フッ化マグネシウム（ＭgＦ₂）、水晶（ＳiＯ₂）、石英（ＳiＯ₂）などが知られており、これらの材料を用いてランプの容器や窓などの紫外光透過部材が製作される（例えば特許文献２、特許文献３、特許文献４等を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−２７５０９５号公報

【特許文献2】特開２００９−１６３９６５号公報

【特許文献3】特開２００９−５３２８２９号公報

【特許文献4】特開２０１２−７９５８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

紫外光透過部材をランプの容器として用いるような場合、容器内部に高圧のガスを封入し、このガスに電極間での放電やレーザ照射等を与えてプラズマを発生させて発光させるため、紫外光透過部材の温度が高温になりやすい。紫外光透過部材の温度が高温になると、一般的に機械的強度が低下する。特に、フッ化カルシウム（ＣaＦ₂）は温度が二百数十度程度になると結晶界面で滑りが生じ始め、それ以上の温度で機械的強度が大きく低下する。機械的強度の低下に基づく損傷等の問題を未然に防止するためには、まず紫外光透過部材の温度を検知することが求められる。

【0006】

部材の温度を非接触で計測する手法の一つとして、対象物から出ている赤外線の放射エネルギーを検出し可視化するサーモビジョンないしサーモグラフィと称される温度計測装置がある。ところが、フッ化カルシウムを含め、上述した材料はいずれも真空紫外領域〜赤外領域の広い範囲にわたって透過率が高く、赤外領域でも透明なため、サーモビジョン等により紫外光透過部材そのものの温度を計測することはできない。熱電対等の接触式の温度計測は、紫外光透過部材に熱電対等を固定する固定部材によりプラズマからの光の紫外光透過部材の外部への出射が妨げられたり、レーザ励起によりプラズマを発生させる場合にはレーザ光の紫外光透過部材内部への入射が妨げられたりするため好ましくない。

【0007】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡明な手段で紫外光透過部材の温度を的確に計測可能な温度計測方法、温度計測装置、光源装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明を例示する第１の態様は、紫外光を透過する紫外光透過部材（例えば実施形態におけるハウジング１３、紫外光透過部材４５）の温度を計測する温度計測方法である。この温度計測方法は、紫外光透過部材を透過した紫外光を分光計測部により検出して当該透過部材の吸収端波長を求め、求められた吸収端波長に基づいて紫外光透過部材の温度を導出することを特徴とする。

【0009】

ここで、波長が３００ｎｍ以下の紫外領域における各種材料の透過特性のグラフを図１〜図３に例示する。図１はフッ化カルシウム（ＣaＦ₂）の透過特性、図２は水晶（結晶）の透過特性、図３は石英ガラスの透過特性であり、いずれも厚さが１０ｍｍの場合の測定値である。各グラフにおいて、横軸は波長、縦軸は透過率であり、図中に１８℃（室温）〜５００℃の範囲で温度を変化させた場合の各温度における透過特性をプロットしている。これらの透過特性において短波長側で透過率が急激に低下する波長が「吸収端波長」であり、例えば、フッ化カルシウムの吸収端波長は、室温レベルの温度状態（１８℃）においておよそ１２２ｎｍ程度である。各図から、紫外光透過材料の温度が高くなるとこれに伴って吸収端波長が長波長側にシフトすることが分かる。詳細については後述するが、紫外光透過部材の温度と吸収端波長との間には一次の比例関係があり、吸収端波長を検出することにより、その吸収端波長から紫外光透過部材の温度を導出することができるのである。なお、紫外光の透過率は部材の厚さによって変化するため、図１〜３に例示した透過特性や温度と吸収端波長との関係等は、用いる紫外光透過部材の厚さに対応して設定される。

【0010】

本発明を例示する第２の態様は、紫外光を透過する紫外光透過部材（例えば実施形態におけるハウジング１３、紫外光透過部材４５）の温度を計測する温度計測装置である。この温度計測装置は、紫外光透過部材を透過した紫外光における紫外光透過部材の吸収端波長を含む波長領域の強度分布を検出する分光計測部と、分光計測部により検出された紫外光の強度分布から紫外光透過部材の吸収端波長を求め、求められた吸収端波長に基づいて紫外光透過部材の温度を導出する演算処理部とを備えて構成される。

【0011】

本発明を例示する第３の態様は光源装置である。この光源装置は、紫外光を発生する光源部と、光源部で発生した紫外光を透過する紫外光透過部材（例えば実施形態におけるハウジング１３）と、第２の態様の紫外光透過部材の温度計測装置とを備え、温度計測装置が、導出した紫外光透過部材の温度が予め設定された基準値以上になったときに警報作動を行う警報制御部を備える。

【0012】

本発明を例示する第４の態様は光源装置である。この光源装置は、紫外光を発生する光源部と、光源部で発生した紫外光を透過する紫外光透過部材（例えば実施形態におけるハウジング１３）と、紫外光透過部材を透過した紫外光における紫外光透過部材が基準温度になったときの吸収端波長の光の強度を検出する分光計測部と、分光計測部により検出された光の強度が予め設定された基準値以下になったときに警報作動を行う警報制御部とを備えて構成される。

【0013】

本発明を例示する第５の態様は、第１の紫外光を透過する紫外光透過部材（例えば実施形態における紫外光透過部材４５）の温度を計測する温度計測装置である。この温度計測装置は、第２の紫外光を発生する光源部と、光源部により発生され紫外光透過部材を透過した第２の紫外光における紫外光透過部材の吸収端波長を含む波長領域の強度分布を検出する分光計測部と、分光計測部により検出された第２の紫外光の強度分布から紫外光透過部材の吸収端波長を求め、求められた吸収端波長に基づいて紫外光透過部材の温度を導出する演算処理部とを備えて構成される。

【発明の効果】

【0014】

第１の態様の温度計測方法は、紫外光透過部材を透過した紫外光を分光計測部により検出して吸収端波長を求め、求めた吸収端波長に基づいて紫外光透過部材の温度を導出する。そのため、簡明な手段で紫外光透過部材の温度を的確に計測することができる。

【0015】

第２の態様の温度計測装置は、紫外光透過部材を透過した紫外光の強度分布を検出する分光計測部と、紫外光の強度分布から紫外光透過部材の吸収端波長を求め、求められた吸収端波長に基づいて紫外光透過部材の温度を導出する演算処理部とを備えて構成される。そのため、簡明な構成で紫外光透過部材の温度を的確に計測可能な温度計測装置を提供することができる。

【0016】

第３の態様の光源装置は、紫外光を発生する光源部と、光源部で発生した紫外光を透過する紫外光透過部材と、第２の態様の紫外光透過部材の温度計測装置とを備え、温度計測装置が、導出した紫外光透過部材の温度が予め設定された基準値以上になったときに警報作動（使用者等に危険を知らせるための作動、装置が危険な状態に至ることを回避するための作動又は装置を危険な状態から脱却させるための作動等）を行う警報制御部とを備える。ここで、本明細書における「警報作動」とは、回転灯や液晶表示画面等によりアラーム表示を行う表示警報、スピーカ等によりアラーム音を発生する音声警報、光源部で発生する紫外光の発光強度を低減させたり、冷却構造による紫外光透過部材の冷却能力を増加させたりする能動制御警報などを含む概念である。そのため、簡明な装置構成で紫外光透過部材の温度上昇に起因した問題発生を未然に防止可能な光源装置を提供することができる。

【0017】

第４の態様の光源装置は、紫外光を発生する光源部と、光源部で発生した紫外光を透過する紫外光透過部材と、紫外光透過部材を透過した紫外光における紫外光透過部材が基準温度になったときの吸収端波長の光の強度を検出する分光計測部と、分光計測部により検出された光の強度が予め設定された基準値以下になったときに警報作動を行う警報制御部とを備えて構成される。そのため、簡明且つ安価な装置構成で紫外光透過部材の温度上昇に起因した問題発生を未然に防止可能な光源装置を提供することができる。

【0018】

第５の態様の温度計測装置は、第１の紫外光を透過する紫外光透過部材の温度を計測する温度計測装置であり、第２の紫外光を発生する光源部（例えば実施形態における第２光源部４２）と、光源部により発生され紫外光透過部材を透過した第２の紫外光における紫外光透過部材の吸収端波長を含む波長領域の強度分布を検出する分光計測部と、分光計測部により検出された第２の紫外光の強度分布から紫外光透過部材の吸収端波長を求め、求められた吸収端波長に基づいて紫外光透過部材の温度を導出する演算処理部とを備えて構成される。そのため、簡明な構成で紫外光透過部材の温度を的確に計測可能な温度計測装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は紫外領域におけるフッ化カルシウムの透過特性である。

【図2】図２は紫外領域における水晶の透過特性である。

【図3】図３は紫外領域における石英ガラスの透過特性である。

【図4】図４は温度計測装置を含む第１実施形態の光源装置の概要構成図である。

【図5】図５は上記光源装置における光源の概略図である。

【図6】図６は重水素ランプの発光スペクトルの一例である。

【図7】図７は第１実施例の吸収端波長の検出方法を説明するための説明図である。

【図8】図８は第２実施例の吸収端波長の検出方法を説明するための説明図である。

【図9】図９は第３実施例の吸収端波長の検出方法を説明するための説明図であり、図９（ａ）は光源近傍での紫外光の発光スペクトルを、図９（ｂ）は光源近傍での紫外光の発光スペクトルと紫外光透過部材を透過した紫外光の分光強度分布との差分の強度特性を示す。

【図10】図１０は紫外光透過部材の温度と吸収端波長との関係をプロットしたグラフである。

【図11】図１１は温度計測装置を含む第２実施形態の光源装置の概要構成図である。

【図12】図１２は第３実施形態の温度計測装置の概略図である。

【図13】図１３は吸収端波長の検出方法（第１実施例）を補足的に説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

（第１実施形態）
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。本発明を例示する第１の実施形態として、図４に紫外光透過部材の温度を計測する温度計測装置を含む光源装置ＬＳ１の概要構成図を、図５に光源装置ＬＳ１における光源の概略図を示す。本実施形態では、紫外光を発生する光源の一例として重水素ランプを示し、重水素ランプのハウジング（チャンバ、バルブなどとも称される）にフッ化カルシウムのチューブを用いた構成を例示する。

【0021】

光源装置ＬＳ１は、真空紫外領域にスペクトルを有する紫外光を発生する光源１と、光源１における重水素ランプのハウジングの温度を計測する温度計測装置２とを主に備える。

【0022】

光源１は、重水素ランプ（Ｄ₂ランプ）１０と、重水素ランプ１０に電力を供給するランプ電源１５とを備える。重水素ランプ１０は、アノード（陽極）１１、カソード（陰極）１２、ハウジング１３などからなる。ハウジング１３は、円筒状のフッ化カルシウム（ＣaＦ₂）製のチューブを素材として加工成形される。ハウジング１３の両端にはアノード１１及びカソード１２が所定のギャップを隔てて融着され、ハウジング１３の内部に重水素（Deuterium）ガスが充填されて重水素ランプ１０が構成される。

【0023】

アノード１１及びカソード１２にはランプ電源１５が電気的に接続され、ランプ電源１５からＤＣ電力が供給される。このときアノード１１とカソード１２との間で放電が発生し、放電により励起された重水素のプラズマが発光して、真空紫外領域にスペクトルを有する紫外光ＵＶ１が発生する。すなわち、アノード１１とカソード１２との間の放電領域が重水素ランプ１０の光源部１４に該当する。光源部１４で発生する紫外光ＵＶ１の発光スペクトルの一例を図６に示す。図６におけるグラフの横軸は波長、縦軸は規格化した光強度（光出力）である。この図６から、重水素ランプ１０の発光スペクトルは１６０ｎｍ付近に強いピーク（輝線）を有するとともに、これよりも短波長側では１２０ｎｍ以下の領域まで発光帯域が伸びていることが分かる。

【0024】

光源部１４で発生した紫外光ＵＶ１は、紫外光透過部材であるハウジング１３を透過して重水素ランプ１０から出射する。重水素ランプ１０から出射した紫外光ＵＶ１は、放物面鏡などの集光部材１８により集光されコリメートされて光源装置ＬＳ１から出力される。光源装置ＬＳ１から出力された紫外光ＵＶ１は、その一部（例えば数％程度）がビームスプリッタ１９により取り出され温度計測装置２に入射する。

【0025】

温度計測装置２は、ビームスプリッタ１９により取り出された紫外光ＵＶ１の強度分布（スペクトル、または分光強度分布）を検出する分光計測部２０と、紫外光の強度分布からハウジング１３の吸収端波長を求め、求められた吸収端波長に基づいてハウジング１３の温度を導出する演算処理部２５とを備える。

【0026】

分光計測部２０は、紫外光ＵＶ１を分光する分光部材２１と、分光部材２１により分光された紫外光ＵＶ１の強度分布を検出する強度分布検出器２２とを有する。紫外光ＵＶ１を分光する分光部材２１として、紫外光ＵＶ１の波長帯域の光を反射する金属材料で形成した回折格子（diffraction grating）、紫外光ＵＶ１の波長帯域の光を透過する紫外光透過材料で形成したプリズムなどが例示される。図４には回折格子を用いた構成を例示する。強度分布検出器２２として、紫外光ＵＶ１の波長帯域の光に感度を有するフォトダイオードアレイやフォトマルが例示される。図４にはフォトダイオードアレイを用いた構成を例示する。強度分布検出器２２により検出された紫外光ＵＶ１の強度分布の信号は、分光計測部２０から出力され演算処理部２５に入力される。

【0027】

演算処理部２５は、予め設定された温度導出プログラムやハウジング１３に関する特性データ等を記憶するメモリ２６、分光計測部２０により検出された紫外光ＵＶ１の強度分布及びメモリ２６に記憶された特性データから温度導出プログラムに基づいてハウジング１３の温度を導出する演算部２７、及び演算部２７により導出されたハウジング１３の温度が予め設定された基準値以上になったときに警報作動を行う警報制御部２８を備える。

【0028】

メモリ２６には、ハウジング１３に関する特性データや紫外光ＵＶ１の強度分布からハウジング１３の温度を導出する温度導出プログラムなどが予め設定記憶（設定及び／又は記憶）される。温度導出プログラムには、紫外光ＵＶ１の強度分布からハウジング１３の吸収端波長を求める吸収端波長検出サブプログラムと、求められた吸収端波長からハウジング１３の温度を算出する波長温度変換サブプログラムとが含まれる。また、ハウジング１３に関する特性データとして、例えば、図１に示したようなフッ化カルシウムの透過特性や図６に示した光源部１４の発光スペクトルなどが例示される。

【0029】

以下、演算処理部２５によるハウジング温度の導出方法について説明する。まず、分光計測部２０（強度分布検出器２２）により検出された紫外光ＵＶ１の強度分布からハウジング１３の吸収端波長を求める吸収端波長検出方法について、いくつかの実施例を示して説明する。

【0030】

（第１実施例）
第１実施例の吸収端波長検出方法においては、分光計測部２０により検出された紫外光ＵＶ１の強度分布において、強度が所定の基準値以下になった波長を吸収端波長とする。第１実施例の吸収端波長の検出方法を説明するための説明図を図７に示す。グラフの横軸は紫外光ＵＶ１に含まれる光の波長、縦軸は強度であり、強度分布検出器２２により検出された紫外光ＵＶ１の強度分布の一例をプロットしている。例示した紫外光ＵＶ１の強度分布Ｓ₁では、波長１２７．５ｎｍ付近において破線で示す強度Ｉ₁以下になっている。メモリ２６には図７中に破線で示した強度Ｉ₁が基準値として設定記憶されており、演算部２７は強度分布検出器２２から出力された紫外光ＵＶ１の強度分布Ｓ₁のデータから強度がＩ₁以下となる波長λ₁を検出し、このλ₁をハウジング１３の吸収端波長とする。なお、強度の基準値Ｉ₁は、温度が室温レベル（１８℃）の状態で検出される波長λ_１の光の強度に対して１％〜３０％程度の範囲で適宜に設定することができる。

【0031】

（第２実施例）
第２実施例の吸収端波長検出方法においては、分光計測部２０により検出された紫外光ＵＶ１の強度分布において、波長をλとし各波長の強度をＩとしたときに、ｄＩ／ｄλすなわち強度分布の傾きが所定の基準値以上となる波長をハウジング１３の吸収端波長とする。この吸収端波長の検出方法を説明するための説明図を図８に示す。グラフの縦軸及び横軸は図７と同様に横軸が紫外光ＵＶ１に含まれる光の波長、縦軸が強度であり、強度分布検出器２２により検出された紫外光ＵＶ１の強度分布の一例をプロットしている。例示した紫外光ＵＶ１の強度分布Ｓ₂では、二点鎖線で示すように波長１２７．５ｎｍ付近においてｄＩ／ｄλの値、すなわち強度分布の傾きが急激に大きくなっている。メモリ２６には二点鎖線で示したｄＩ／ｄλの値Ｉ′が基準値として設定記憶されており、演算部２７は強度分布検出器２２から出力された紫外光ＵＶ１の強度分布Ｓ₂のデータからｄＩ／ｄλが基準値Ｉ′以上となる波長λ₂を検出して、この波長λ₂を吸収端波長とする。

【0032】

（第３実施例）
第３実施例の吸収端波長検出方法においては、メモリ２６に予め設定記憶された光源部１４近傍での紫外光ＵＶ１の発光スペクトル（強度分布）と、ハウジング１３を透過して分光計測部２０により検出された紫外光ＵＶ１の強度分布とを対比し、その差異が所定の基準値以上に変化した波長をハウジング１３の吸収端波長とする。この吸収端波長の検出方法を説明するための説明図を図９(ａ)、図９(ｂ)に示す。これらのグラフの縦軸及び横軸は図７、図８と同様に横軸が紫外光ＵＶ１に含まれる光の波長、縦軸が強度であり、図９(ａ)には光源部１４近傍での紫外光ＵＶ１の発光スペクトルＳ₃₁を二点鎖線で、ハウジング１３を透過して強度分布検出器２２により検出された紫外光ＵＶ１の強度分布Ｓ₃₂を実線でプロットしている。また図９(ｂ)には光源部１４近傍での紫外光ＵＶ１の発光スペクトルＳ₃₁から強度分布検出器２２により検出された紫外光ＵＶ１の強度分布Ｓ₃₂を減算処理した差分（Ｓ₃₁−Ｓ₃₂）の強度特性（分光強度特性）Ｓ₃をプロットしている。

【0033】

ここで、光源部１４近傍での紫外光ＵＶ１の発光スペクトルＳ₃₁はハウジング１３を透過する以前の紫外光ＵＶ１の強度分布であり、強度分布検出器２２により検出された紫外光ＵＶ１の強度分布Ｓ₃₂はハウジング１３を透過した後の紫外光ＵＶ１の強度分布であり、差分の強度特性Ｓ₃はハウジング１３を透過する際に生じた損失の特性を表す。そして、短波長領域に損失が大きい領域が存在することは、この領域の波長を有する光の吸収がハウジング１３で生じていることを意味し、差分が急激に増加する波長λ₃がハウジング１３の吸収端波長になる。メモリ２６には、光源部１４の発光スペクトルＳ₃₁のデータ及び差分の基準値Ｄが予め設定記憶されており、演算部２７は、光源部１４近傍での紫外光ＵＶ１の発光スペクトルＳ₃₁から強度分布検出器２２により検出された紫外光ＵＶ１の強度分布Ｓ₃₂を減算処理した差分の強度特性Ｓ₃から差分が基準値Ｄ以上に変化する波長λ₃を検出し、この波長λ₃を吸収端波長とする。

【0034】

なお、上記実施例では、光源部１４近傍での紫外光ＵＶ１の発光スペクトルと強度分布検出器２２により検出された紫外光ＵＶ１の強度分布との差異を求める処理方法の一つとして、発光スペクトルＳ₃₁と強度分布Ｓ₃₂との差分（Ｓ₃₁−Ｓ₃₂）を求める方法を例示したが、両者の差異が基準値以上、基準値以下、又は基準値と同一になる波長を求められれば良く、処理方法は他の方法を用いても良い。例えば、強度分布検出器２２により検出された紫外光ＵＶ１の強度分布Ｓ₃₂を光源部１４近傍での紫外光ＵＶ１の発光スペクトルＳ₃₁で除算し、Ｓ₃₂／Ｓ₃₁の値が基準値以下に変化する波長を検出するように構成しても良い。

【0035】

このようにして求めた吸収端波長から、演算処理部２５は以下のようにしてハウジング１３の温度を導出する。まず、改めて図１を参照する。この図からハウジング１３の材質がフッ化カルシウム（ＣaＦ₂）の場合、温度が１８℃（室温レベル）のときのハウジング１３の吸収端波長は約１２２ｎｍである。吸収端波長は温度の上昇に伴って長波長側に変化し、５００℃では約１４０ｎｍになる。なお、ここでは透過率が１％未満になる波長を吸収端波長としている。

【0036】

この図を温度と吸収端波長との関係にまとめ直したグラフを図１０に示す。グラフの横軸は温度、縦軸は吸収端波長（ここでも同様に、透過率が１％未満になる波長を用いている。）である。図１０中には、ハウジング１３の材質であるフッ化カルシウムの他、図２に示した水晶、図３に示した石英ガラス（ＳiＯ₂）についてもデータをプロットするとともに、最小二乗法で求めた回帰直線をフッ化カルシウムについては一点鎖線で、水晶については破線で、石英ガラスについては実線で記載している。また、各材料について導出された回帰式及び決定係数（重決定）Ｒ^２を図中に付記する。回帰式（以下、「特性式」という）におけるｘは温度、ｙは吸収端波長である。

【0037】

この図から、特性式の係数は材質ごとに相違するが、いずれの材質においても吸収端波長と温度との間には一次の比例関係があることが分かる。そして、このようにして求めた特性式に基づいて、吸収端波長から紫外光透過部材の温度を正確に導出可能なことが理解される。例えばハウジング１３の材質がフッ化カルシウムの場合、検出された吸収端波長が１２７．５ｎｍであれば、フッ化カルシウムの特性式からハウジング１３の温度が約２００℃であることが導出される。

【0038】

なお、上記では透過率が１％未満となる波長を吸収端波長として、このように定めた吸収端波長の下で特性式を求める場合について説明したが、吸収端波長を透過光の強度が基準値以下となる波長とし（第１実施例）、あるいは吸収端波長をｄＩ／ｄλが基準値以上となる波長とし（第２実施例）、または吸収端波長を光源部の発光スペクトルと紫外光強度分布との差異が基準値以上に変化した波長とした場合（第３実施例）についても、温度と吸収端波長との関係は一次の比例関係であり、同様にして特性式を求めることができ、各特性式に基づいてハウジング１３の温度を導出することができる。また前述の通り紫外光の透過率は部材の厚さによって変化するため、特性式は測定対象であるハウジング１３の形状や寸法等によっても異なり得る。特性式はメモリ２６に予め設定記憶されている。

【0039】

演算処理部２５は、前述した第１実施例〜第３実施例の少なくとも何れかの手法により検出したハウジング１３の吸収端波長に基づいて、ハウジング１３の温度を導出する。具体的には、メモリ２６に記憶された特性式を演算部２７に読み出し、例えば第１実施例の手法により検出した吸収端波長λ₁を代入してハウジング１３の温度を算出する。そして、算出されたハウジング温度をＩ／Ｏ回路を介して不図示の操作パネルや外部のパーソナルコンピュータに出力し、「ハウジング温度」として表示させる。

【0040】

また、算出されたハウジング温度が、予めメモリ２６に設定記憶された所定の基準値以上であるときに、演算処理部２５は以下のような警報作動を行う。メモリ２６に設定記憶される基準値は、ハウジング１３の材質や形状、寸法等に応じて設定される。例えば、フッ化カルシウムは二百数十度以上になると結晶界面で滑りが生じ始め、機械的強度が低下する。そのため本実施形態のようにハウジング１３の材質がフッ化カルシウムである場合、メモリ２６にはアラーム発生の基準温度として１９０〜２１０℃程度の温度（例えば２００℃）が設定記憶される。１９０℃よりも低い温度にすれば光源部１４の発光強度が不必要に低く抑制されたり稼働率が低下したりする虞があり、２１０℃よりも高い温度にすればハウジング１３に損傷を生じる虞があるためである。他の例として、ハウジング１３の材質が水晶の場合、メモリ２６には警報作動の基準温度として３８０〜４２０℃程度の温度（例えば４００℃）が設定記憶される。水晶は４５０℃近傍で構造変化が生じるためである。

【0041】

演算処理部２５は、演算部２７により算出されたハウジング１３の温度が、メモリ２６に設定記憶された上記基準温度以上になったときに、警報制御部２８により警報作動を行わせる。既述したように、本明細書における「警報作動」とは、回転灯や液晶表示画面等によりアラーム表示を行う表示警報、スピーカ等によりアラーム音を発生する音声警報、光源部１４で発生する紫外光ＵＶ１の発光強度を低減させたり、冷却構造の冷却能力を増加させて紫外光透過部材の冷却を強化させたりする能動制御警報などを含む概念である。その中で、ここでは能動制御警報の例として、第４実施例と第５実施例の二つの構成例を示す。

【0042】

（第４実施例）
警報制御部２８は、重水素ランプ１０の光源部１４で発生する紫外光ＵＶ１の発光強度を低減させる警報作動を行う。具体的には、警報制御部２８は重水素ランプ１０のランプ電源１５に警報信号を出力してアノード１１とカソード１２との間の放電電力を低下させ、光源部１４で発生する紫外光ＵＶ１の発光強度を低減させる。例えば、発光強度を警報発生前の発光強度の８０％程度に低減させる。このとき警報制御部２８は、Ｉ／Ｏ回路を介して不図示の操作パネルや外部のパーソナルコンピュータ等にも警報信号を出力し、「ハウジング温度が基準値以上になったため発光強度を８０％に低減中」である旨を表示させる。これらの能力制御警報と同時に、回転灯により異常を知らせる表示警報や、ビープ音等による音声警報を行うことも好ましい。

【0043】

（第５実施例）
警報制御部２８は、重水素ランプ１０を冷却する冷却構造の冷却能力を増加させてハウジング１３の冷却を強化する警報作動を行う。光源装置ＬＳ１の構成を説明する際には簡明化のため説明を省略したが、光源１には重水素ランプ１０を冷却する冷却構造ＣＬが設けられている。冷却構造ＣＬの一例として、窒素ガスを、大気環境からの重水素ランプ１０のシールド（遮断）及び重水素ランプ１０の冷却に用いた構成について説明する。このとき、重水素ランプ１０は密閉構造のランプハウジングＲＨ内に取り付けられる。ランプハウジングＲＨには窒素ガスを供給するガス供給ユニットＧＳが接続されて常時新鮮な窒素ガスが適宜な流量でパージ又は供給される。そのため、重水素ランプ１０が大気環境から遮断されるとともに、ランプ外周を流れる窒素ガスによってハウジング１３が冷却される。冷却構造ＣＬの冷却能力は、ガス供給ユニットＧＳから供給する窒素ガスの流量を変化させることにより増減することができる。すなわち、本実施例においてはランプハウジングＲＨとガス供給ユニットＧＳが冷却構造ＣＬを構成する。

【0044】

ハウジング１３の温度が基準温度以上になったとき、警報制御部２８はガス供給ユニットＧＳに警報信号を出力して窒素ガスの流量を増加させ、冷却構造ＣＬの冷却能力を増加させる。例えば、ガス供給ユニットＧＳに、警報発生前の流量に対して２０％程度増加した流量で窒素ガスを供給させる。このとき警報制御部２８は、Ｉ／Ｏ回路を介して不図示の操作パネルや外部のパーソナルコンピュータ等にも警報信号を出力し、「ハウジング温度が基準値以上になったため窒素ガス供給量を２０％増加中」である旨を表示させる。これらの能動制御警報と同時に回転灯により異常を知らせる表示警報や、ビープ音等による音声警報を行うことも好ましい。

【0045】

なお、重水素ランプ１０の外周にジャケット（不図示）を設けて冷却水（冷媒）を供給し、ハウジング１３を冷却するような冷却構造の場合、上記窒素ガスパージの場合と同様に冷却水等の流量を増加させることにより冷却能力を増加させることができる。また、冷却水等の温度を低下させることにより冷却能力を増加させるように冷却構造を構成しても良い。

【0046】

以上説明したような温度計測装置２を備えた光源装置ＬＳ１によれば、簡明な構成でハウジング１３の温度を的確に計測することができ、ハウジング１３の温度上昇に起因した問題の発生を未然に防止することができる。

【0047】

（第２実施形態）
次に、本発明を例示する第２の実施形態として、図１１に温度計測装置３を含む光源装置ＬＳ２の概要構成図を示す。以下この図を参照しながら第２実施形態の光源装置ＬＳ２について説明する。なお、本実施形態の光源装置ＬＳ２は、既述した光源装置ＬＳ１と対比して温度計測装置３の構成が光源装置ＳＬ１の温度計測装置２と相違するが、光源１の構成は光源装置ＳＬ１の光源１と同一である。そこで、同一の構成には同一の番号を付して重複説明を省略し、温度計測装置２と相違する温度計測装置３について詳細に説明する。

【0048】

光源装置ＬＳ２は、重水素ランプ１０を有し真空紫外領域にスペクトルを有する紫外光ＵＶ１を発生する光源１と、重水素ランプ１０のハウジング１３の温度が予め設定された基準値以上になったときにこれを検出して警報作動を行う温度計測装置３とを主に備える。

【0049】

温度計測装置３は、ビームスプリッタ１９により取り出された紫外光ＵＶ１を分光して所定波長の光の強度を検出する分光計測部３０と、分光計測部３０により検出された光の強度が予め設定された基準値以下であるか否かを判断する演算処理部３５とを備える。

【0050】

分光計測部３０は、紫外光ＵＶ１を分光する分光部材３１と、分光部材３１により分光された光のうち、所定波長の光の強度を検出する分光検出器３２とを有する。分光部材３１として回折格子を用い、所定波長の光の強度を検出する分光検出器３２として、分光された光の所定波長位置に開口を設けた開口板３２ａと、開口の背後（図１１における下方）に配置したフォトダイオード３２ｂとを用いた構成を図１１に例示する。

【0051】

ここで、上記所定波長は、ハウジング１３の温度が基準温度になったときのハウジング１３の吸収端波長である。基準温度はそれ以上の温度領域でのハウジング１３の使用を抑制すべき温度であり、ハウジング１３の材質がフッ化カルシウムの場合には１９０〜２１０℃程度、例えば２００℃に設定される。フッ化カルシウムの温度が２００℃になったときの吸収端波長（透過率が１％未満になる波長を用いている）は、図１０から概ね１２７．５ｎｍである。従って、開口板３２ａの開口を波長１２７．５ｎｍの位置に配設してこの波長の光の強度をフォトダイオード３２ｂで検出する。この時、フォトダイオード３２ｂにより検出された波長１２７．５ｎｍの光の強度が所定の基準値（例えば室温状態で検出される波長１２７．５ｎｍの光の強度の１０％）以下になったときには、ハウジング１３の温度が基準温度２００℃以上になったことを意味する。分光検出器３２により検出されたハウジング１３の吸収端波長の光強度の信号は、分光計測部３０から出力されて演算処理部３５に入力される。

【0052】

演算処理部３５は、予め設定された上記所定の基準値を記憶するメモリ３６、分光計測部３０で検出された光の強度とメモリ３６に設定された基準値とを対比して光強度が基準値以下であるか否かを判断する演算部３７、演算部３７において分光計測部３０の検出強度が基準値以下になったと判断されたときに警報作動を行う警報制御部３８とを備える。

【0053】

演算処理部３５は、分光計測部３０で検出された光の強度がメモリ３６に設定された基準値以下になったと演算部３７が判断したときに、警報制御部３８により警報作動を行わせる。警報制御部３８が実行する警報作動の具体的な制御内容は、第１実施形態の第４実施例及び第５実施例として既述した警報制御部２８の制御内容と同様である。

【0054】

従って、以上説明したような温度計測装置３を備えた光源装置ＬＳ２によれば、簡明且つ安価な装置構成でハウジング１３の温度を的確に計測することができ、ハウジング１３の温度上昇に起因した問題の発生を未然に防止することができる。
なお、本実施形態の温度計測装置３においては、フォトダイオード３２ｂにより検出された波長１２７．５ｎｍの光の強度が所定の基準値と同一となったとき、または波長１２７．５ｎｍの光の強度と所定の基準値との差分が所定値以下となったときに、ハウジング１３の温度が基準温度２００℃以上となったことを意味するように所定の基準値を設定してもよい。また、本実施形態の温度計測装置３においては、演算部３７ではなく警報制御部３８において、分光計測部３０で検出された光の強度とメモリ３６に設定された基準値とを対比して光強度が基準値以下であるか否かを判断してもよい。また、本実施形態の温度計測装置３においては、開口板３２ａを省略することも可能である。この場合は、フォトダイオード３２ｂのみを波長１２７．５ｎｍの位置に配設する。

【0055】

（第３実施形態）
次に、本発明を例示する第３の実施形態として、図１２に温度計測装置５の概略図を示す。以下この図を参照しながら第３実施形態の温度計測装置５について説明する。この温度計測装置５は、第１光源部４１から出射した第１の紫外光ＬＶ１が透過するウィンドウやレンズあるいは波長変換光学素子等の紫外光透過部材４５の温度を計測する温度計測装置である。温度計測装置５は、真空紫外領域にスペクトルを有する第２の紫外光ＬＶ２を発生する第２光源部４２と、第２光源部４２により発生され紫外光透過部材４５を透過した第２の紫外光ＬＶ２の強度分布を検出する分光計測部５０と、分光計測部５０により検出された第２の紫外光ＬＶ２の強度分布から紫外光透過部材４５の吸収端波長を求め、求めた吸収端波長に基づいて紫外光透過部材４５の温度を導出する演算処理部５５とを備える。

【0056】

第１光源４１として、ＡrＦエキシマレーザやＦ₂レーザ、あるいはこれらと同様の波長を有するレーザ光を出力する全固体型レーザ装置（例えば本出願人に係る特開２００５−２７５０９５号公報等を参照）が例示される。このとき、第１の紫外光ＬＶ１は、波長が１９３ｎｍ、あるいは１５７ｎｍで単色性が高い光である。但し、第１の紫外光ＬＶ１はこれらのレーザ光に限るものではなく、所定のスペクトル幅を有する紫外光であっても良い。本実施形態では、これらの波長帯域の紫外光を透過する紫外光透過部材４５として、水晶（結晶）を用いた場合について説明する。

【0057】

第２の紫外光ＬＶ２は、紫外光透過部材４５の吸収端波長を含む波長領域にスペクトル（強度分布）を有する光である。紫外光透過部材４５の材質が水晶である場合には、第２の紫外光ＬＶ２は、水晶の吸収端波長である１４５〜１５５ｎｍを含む波長領域にスペクトルを有する光である。このような第２の紫外光ＬＶ２を発生する第２光源４２として、前述した重水素ランプ１０が例示される。

【0058】

分光計測部５０は、第２の紫外光ＬＶ２を分光する分光部材５１と、分光部材５１により分光された第２の紫外光ＬＶ２の強度分布を検出する強度分布検出器５２とを有する。分光部材５１として回折格子やプリズム、強度分布検出器５２としてフォトダイオードアレイやフォトマルが例示される。図１２には分光部材５１として回折格子を用い、強度分布検出器４２としてフォトダイオードアレイを用いた構成を例示する。強度分布検出器５２により検出された第２の紫外光ＬＶ２の強度分布の信号は、分光計測部５０から出力され演算処理部５５に入力される。

【0059】

演算処理部５５は、予め設定された温度導出プログラムや紫外光透過部材４５に関する特性データ等を記憶するメモリ５６と、分光計測部５０により検出された第２の紫外光ＬＶ２の強度分布及びメモリ５６に記憶された特性データから温度導出プログラムに基づいて紫外光透過部材４５の温度を導出する演算部５７と、演算部５７により導出された紫外光透過部材４５の温度が予め設定された基準値以上になったときに警報作動を行う警報制御部５８とを備える。

【0060】

メモリ５６には、紫外光透過部材４５に関する特性データや、第２の紫外光ＬＶ２の強度分布から紫外光透過部材４５の温度を導出する温度導出プログラムなどが予め設定記憶される。温度導出プログラムには、第２の紫外光ＬＶ２の強度分布から紫外光透過部材４５の吸収端波長を求める吸収端波長検出サブプログラムや、求められた吸収端波長から紫外光透過部材４５の温度を算出する波長温度変換サブプログラムが含まれる。また、紫外光透過部材４５に関する特性データとして、例えば、図２に示したような水晶の透過特性や図６に示したような第２光源部４２の発光スペクトル（但し図６は第２光源部４２の発光スペクトルそのものではなく、第２光源部４２と同一構造である、ハウジングを含む重水素ランプ１０の発光スペクトルである）が例示される。

【0061】

演算処理部５５による紫外光透過部材４５の温度の導出方法は、前述した第１実施形態の演算処理部２５によるハウジング１３の温度導出方法（第１実施例〜第３実施例）と同様である。そのため、ここでは演算処理部５５による紫外光透過部材４５の温度導出方法として、前述した第１実施例の温度導出方法を適用した場合について簡潔に説明する。

【0062】

この温度導出方法では、分光計測部５０により検出された第２の紫外光ＬＶ２の強度分布において、強度が所定の基準値以下になった波長を紫外光透過部材４５の吸収端波長とする。図１３に示すグラフにおける横軸は第２の紫外光ＬＶに含まれる光の波長、縦軸は強度であり、強度分布検出器５２により検出された第２の紫外光ＬＶ２の強度分布の一例をプロットしている。メモリ５６には破線で示した強度Ｉ₄が基準値として設定記憶されており、演算部５７は強度分布検出器５２から出力された第２の紫外光ＬＶ２の強度分布Ｓ₄のデータから強度がＩ₄以下となる波長λ₄を検出し、この波長λ₄を紫外光透過部材４５の吸収端波長とする。

【0063】

そして、演算処理部５５は、予め設定記憶された紫外光透過部材４５の特性式と、検出された吸収端波長λ₄とに基づいて、紫外光透過部材４５の温度を導出する。具体的には演算処理部５５は、メモリ５６に記憶された水晶の特性式（一例として図１０を参照）を演算部５７に読み出し、読み出した特性式に吸収端波長λ₄を代入して紫外光透過部材４５の温度を算出する。例えば、λ₄が１５３ｎｍであれば、水晶の特性式から紫外光透過部材４５の温度は３００℃と算出される。演算処理部５５は、算出された紫外光透過部材４５の温度をＩ／Ｏ回路を介して不図示の操作パネルや外部のパーソナルコンピュータに出力し、「紫外光透過部材温度」として表示させる。

【0064】

また、算出された紫外光透過部材４５の温度が予めメモリ５６に設定記憶された所定の基準値以上であるときには、演算処理部５５は所定の警報作動を行う。メモリ５６に設定記憶される基準値は、紫外光透過部材４５の材質や形状寸法、透過する第１の紫外光ＬＶ１の波長などに応じて設定される。例えば、本実施形態のように紫外光透過部材４５の材質が水晶である場合、水晶は４５０℃近傍で構造変化が生じ、物理的、機械的特性が変化する。従って、第１の紫外光ＬＶ１の波長が紫外光透過部材４５の吸収端波長に対して余裕がある場合、具体的には例えば第１の紫外光ＬＶ１の波長が１９３ｎｍであり、紫外光透過部材４５の温度が４５０℃の時の吸収端波長（図１０より約１５７ｎｍ）との差が大きい場合には、上記温度（４５０℃）に基づいてアラーム発生の基準温度が設定される。このときの警報作動の基準温度は３８０〜４２０℃程度の温度（例えば４００℃）に設定され、メモリ５６に設定記憶される。

【0065】

一方、第１の紫外光ＬＶ１の波長が紫外光透過部材４５の吸収端波長と近接している場合には、その波長差（余裕）を考慮する必要がある。例えば第１の紫外光ＬＶ１の波長が１５７ｎｍであるような場合に、警報作動の基準温度を上記と同様の４００℃に設定記録すると、基準温度における紫外光透過部材４５の吸収端波長は１５６ｎｍであり、第１の紫外光ＬＶ１の波長である１５７ｎｍとの波長差が１ｎｍ程度になる。この場合、僅かな温度上昇で紫外光透過部材４５の吸収端波長は１５７ｎｍにシフトするため、紫外光透過部材４５において第１の紫外光ＬＶ１の吸収率が急激に高まり熱暴走による損傷を生じる虞がある。従って、このような場合には第１の紫外光ＬＶ１の波長と基準温度における紫外光透過部材４５の吸収端波長との間に一定程度の波長差を設け、警報作動の基準温度は３００〜３４０℃程度の温度（例えば３２０℃）に設定される。この時、紫外光透過部材４５の３２０℃における吸収端波長は、図１０では約１５３ｎｍである。

【0066】

演算処理部５５は、演算部５７により算出された紫外光透過部材４５の温度が、メモリ５６に設定記憶された上記基準温度以上になったときに、警報制御部５８により警報作動を行わせる。警報作動の具体的な内容についてはこれまでに説明したとおりである。すなわち、例えば演算処理部５５はＩ／Ｏ回路を介して不図示の操作パネルや外部のパーソナルコンピュータ等に警報信号を出力して「紫外光透過部材が基準温度になった」旨を表示させ、あるいは回転灯等による表示警報や、ビープ音等による音声警報を行わせる。

【0067】

従って、温度計測装置５によれば、簡明な構成で紫外光透過部材４５の温度を的確に計測することができる。また、警報制御部５８による警報作動に基づいて第１光源４１の出力を低下させるなどの対応を行うことにより、紫外光透過部材４５の温度上昇に起因した問題の発生を未然に防止することができる。

【0068】

以上説明したように、本発明の態様の温度計測方法、温度計測装置２，３，５及び光源装置ＬＳ１，ＬＳ２は、紫外光透過部材を透過した紫外光を分光計測部により検出して紫外光透過部材の吸収端波長を求め、求めた吸収端波長に基づいて紫外光透過部材の温度を導出する。そのため、簡明な構成・手段で紫外光透過部材の温度を的確に計測することができる。

【0069】

なお、実施形態では、真空紫外領域の紫外光を発生する光源の例として重水素ランプを示したが、光源は真空紫外領域に発光スペクトルを有するものであれば良く、例えばエキシマランプなどであっても良い。また、真空紫外領域の紫外光を透過する紫外光透過部材の材質として、フッ化カルシウム（ＣaＦ₂）、水晶、石英ガラス（ＳiＯ₂）を例示したが、本発明はこれらの材質に限られるものではなく、フッ化マグネシウム（ＭgＦ₂）やフッ化リチウム（ＬiＦ）、サファイアガラスなど、真空紫外領域の紫外光を透過する他の公知の材質についても同様に適用することができ、同様の効果を得ることができる。

【0070】

なお、実施形態では、吸収端波長の定め方として、分光強度分布において透過光の強度が基準値以下となる波長を吸収端波長とする方法（第１実施例）、分光強度分布においてｄＩ／ｄλが基準値以上となる波長を吸収端波長とする方法（第２実施例）、光源部近傍の紫外光の分光強度分布と紫外線透過部材を透過した後の紫外光の分光強度分布との差異が基準値以下、基準値と同一又は基準値以上となった波長を吸収端波長とする方法（第３実施例）を述べたが、吸収端波長の定め方はこれらには限られない。例えば、分光強度分布において透過光の強度が基準値と等しくなる波長や透過光の強度と基準値との差分が所定値以下となる波長を吸収端波長としてもよく、ｄＩ／ｄλが基準値と等しくなる波長やｄＩ／ｄλと基準値との差分が所定値以下となる波長を吸収端波長としてもよい。すなわち吸収端波長は、分光強度分布の短波長側に存在する強度が急激に低下する波長領域の波長の中から、所定の基準値に基づいて決定されたある波長であればよく、上述の第１実施例〜第３実施例はその決定を行う際に採用し得る多くの基準の一例にすぎない。

【0071】

なお、第１、第３実施形態においては、演算処理部２５、５５はハウジング１３、紫外光透過部材４５の温度が基準温度以上となったときに警報制御部２８、５８に警報作動を行わせているがこれには限られない。警報作動は、ハウジング１３、紫外光透過部材４５の温度と基準温度との比較に基づいて行われるものであればよく、演算処理部２５、５５は、ハウジング１３、紫外光透過部材４５の温度が基準温度と同一となったとき、又は基準温度に接近したときに警報制御部２８、５８に警報作動を行わせるよう構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0072】

ＬＳ１ 第１実施形態の光源装置
ＬＳ２ 第２実施形態の光源装置
ＵＶ１ 紫外光
ＬＶ１ 第１の紫外光
ＬＶ２ 第２の紫外光
１ 光源
２ 温度計測装置
３ 温度計測装置
５ 温度計測装置
１０ 重水素ランプ
１３ ハウジング（紫外光透過部材）
１４ 光源部
２０ 分光計測部
２５ 演算処理部
２８ 警報制御部
３０ 分光計測部
３５ 演算処理部
３８ 警報制御部
４１ 第１光源部
４２ 第２光源部
４５ 紫外光透過部材
５０ 分光計測部
５５ 演算処理部
５８ 警報制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】