JP5188480B2 - 殺菌用光源 - Google Patents
殺菌用光源 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5188480B2 JP5188480B2 JP2009206053A JP2009206053A JP5188480B2 JP 5188480 B2 JP5188480 B2 JP 5188480B2 JP 2009206053 A JP2009206053 A JP 2009206053A JP 2009206053 A JP2009206053 A JP 2009206053A JP 5188480 B2 JP5188480 B2 JP 5188480B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sterilization
- light source
- thin film
- metal fluoride
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
しかしながら、これらの紫外光の光源としては、エキシマレーザーや各種SHGレーザー(第2高調波発生レーザー)などのガスや固体を媒体とする紫外レーザー;エキシマランプ、キセノンフラッシュランプ、低圧水銀ランプなどのガスランプなどしか実用化されていない。これらは、大型で、寿命も短く、また高価であるため一般家庭や医療への応用が難しい。このため、コンパクトで安価な、そして高効率、高寿命の紫外光光源の開発が望まれていた。
現在、窒化アルミニウムガリウム系の半導体材料を使った深紫外発光ダイオードの開発が進められている。この材料は、200〜360nm帯に発光域を有し、高効率発光が可能であり、素子の寿命が長いなどの特徴をもつものである。しかしながら、これまで、発光素子の下地基板となる窒化アルミニウムの高品質の結晶が作製できなかったため、未だ発光効率が低く、高輝度の深紫外発光ダイオードの実現はできていない。また、この半導体発光ダイオードは、複雑な半導体伝導性制御、並びに複雑なデバイス構造(PN構造あるいはPIN構造)を必要とするものである。
ところで、高純度六方晶窒化ホウ素に電子線を照射して、215nmの深紫外光を発光させる方法が知られている(特許文献1)。一方、セリウム元素を含有するフッ化リチウムカルシウムアルミニウム(Ce:LiCaAlF6)の電子線の照射による発光挙動について報告があり、290nm、310nmの紫外光が発光することが記載されている(非特許文献1)。これら電子線照射による発光は、何れも塊状の結晶体に電子線を照射して発光を行わせしめるため、大面積の殺菌は実質困難であった。また、発光材料が限定されているために、殺菌に有用な260nm付近の発光ができないという問題がある。
透明基板と該透明基板上に形成された金属フッ化物薄膜層とからなる発光基板並びに電子線源を備え、該発光基板の金属フッ化物層に電子線を照射することにより、殺菌に有効な200乃至320nmの波長の深紫外光を含む光を発生させることを特徴とする殺菌用光源が提供される。
上記殺菌用光源の発明においては、
金属フッ化物薄膜層が、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、又はプラセオジウム(Pr)を含有する金属フッ化物からなる薄膜層であること
が好適である。
本発明の殺菌用光源は、波長200〜320nmの深紫外光を発光する。例えば金属フッ化物としてCaF2を用いた場合には、波長280近辺にピークを有する波長230〜320nmの範囲の深紫外光を含んだ紫外光を発光する。
もちろん水の殺菌処理だけでなく、他の対象物の処理にも適用可能であり、例えば、対象物が自動販売機の水や湯である場合は、特開2004−50003に記載の殺菌装置が、生肉や水産加工品である場合は、特開平8−242829記載の殺菌装置が、食品容器や医療容器の内外表面を殺菌する場合は、特開平9−201401記載の殺菌装置が何ら制限なく採用され、これら既存の装置の紫外線ランプに代えて、本発明の殺菌用光源を配置することができる。
[透明基板上への金属フッ化物薄膜の形成例]
パルスレーザー堆積装置を用いて石英ガラス基板上にフッ化カルシウム(CaF2)薄膜を製造した。基板には20×20×0.5(幅×長さ×厚さ、単位mm)の石英ガラスを用いた。ターゲットにはCaF2の焼結体を用いた。先ず、ロータリーポンプと油拡散ポンプを用いてチャンバー内を約2.0×10−4Paの真空とした。次いで、成膜が行われないよう基板とターゲットを金属板で遮断した状態で、波長355nm、繰り返し周波数10Hzのパルスレーザーをターゲットに照射して、不純物が付着している可能性のあるターゲット表層の剥離・除去を10分間行った後、基板とターゲット間の金属板を外して、成膜した。ターゲットと基板間の距離は4.2cm、堆積時間は240分とし、成膜は基板温度を400℃、単位面積あたりのレーザー照射のエネルギー量を15.5(J/cm2)として成膜を行った。なお、単位面積あたりのレーザー照射のエネルギー量はレーザー照射後のターゲットのレーザー照射痕の幅Dと実験時のパルスエネルギーEから、E/πD2/4として算出した。パルスエネルギーEは実験時の平均レーザーパワーPを基に、
E(J)=P(W)/10(Hz)、
の式より算出した。この成膜条件で作製した金属フッ化物薄膜の膜厚を断面SEM像の観察によって評価したところ300nmであった。
次に上から、石英ガラス基板、CaF2薄膜、板厚0.05mmのメッシュ状銅板陽極(0.1mm幅の電極が0.1mm間隙で配列)、板厚0.1mmのテフロン製のスペーサー、カーボンナノファイバーフィールドエミッターの順に配置し、これらをテフロン板で挟みこみ固定した。これを石英ガラスを窓部材(厚さ3mm)とした真空容器の中に封入し、4×10−4Pa以下の真空度として、殺菌用光源を得た。
このようにして作製した殺菌用光源を、エレクトロメーターと接続した。エレクトロメーターにはKeithley Electrometer Model 6517を用いた。殺菌用光源にはエレクトロメーター内蔵電源より770Vを印加し深紫外線発光スペクトルを測定した。スペクトル測定には、ステラネット社製EPP2000-UVN-SR型小型分光器を用い、F1000-UV-VIS-SR光ファイバーを通して測定を行った。得られた発光スペクトルを図5に示した。
[透明基板上への金属フッ化物薄膜の形成]
ターゲットとしてPrF3粉末とCaF2粉末を混合してペレット化したもの(PrF3:1モル%)を用いた他は実施例1と同様にして、石英ガラス基板上にPr:CaF2薄膜を製造した。膜厚は100nmであった。
実施例1と同様にして殺菌用光源を作製した。
印加電圧を1000Vとした他は実施例1と同様にして、作製した殺菌用光源の発光スペクトルを測定した。得られた発光スペクトルを図6に示した。
[透明基板上への金属フッ化物薄膜の形成]
ターゲットとしてBaF2粉末を溶融固化したものを用いた他は実施例1と同様にして、石英ガラス基板上にBaF2薄膜を製造した。膜厚は100nmであった。
実施例1と同様にして殺菌用光源を作製した。
印加電圧を1000Vとした他は実施例1と同様にして、作製した殺菌用光源の発光スペクトルを測定した。得られた発光スペクトルを図7に示した。
2 スペーサー
3 陽極
4 金属フッ化物薄膜層
5 透明基板
6 真空容器
7 窓部材
8 レーザー光源
9 ターゲット
10 透明基板
11 殺菌用光源
12 水路
Claims (2)
- 透明基板と該透明基板上に形成された金属フッ化物薄膜層とからなる発光基板並びに電子線源を備え、該発光基板の金属フッ化物層に電子線を照射することにより、殺菌に有効な200乃至320nmの波長の深紫外光を含む光を発生させることを特徴とする殺菌用光源。
- 金属フッ化物薄膜層が、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、又はプラセオジウム(Pr)を含有する金属フッ化物からなる薄膜層であることを特徴とする請求項1に記載の殺菌用光源。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009206053A JP5188480B2 (ja) | 2009-09-07 | 2009-09-07 | 殺菌用光源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009206053A JP5188480B2 (ja) | 2009-09-07 | 2009-09-07 | 殺菌用光源 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011055898A JP2011055898A (ja) | 2011-03-24 |
JP5188480B2 true JP5188480B2 (ja) | 2013-04-24 |
Family
ID=43944273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009206053A Expired - Fee Related JP5188480B2 (ja) | 2009-09-07 | 2009-09-07 | 殺菌用光源 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5188480B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103502392B (zh) * | 2011-04-25 | 2016-01-20 | 浜松光子学株式会社 | 紫外光产生用靶、电子射线激励紫外光源、以及紫外光产生用靶的制造方法 |
JP6283197B2 (ja) * | 2013-10-24 | 2018-02-21 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | 除菌、殺菌又は減菌装置及び除菌、殺菌又は減菌方法 |
US9278870B2 (en) | 2014-01-21 | 2016-03-08 | Panasonic Corporation | Ultraviolet irradiation apparatus and ultraviolet irradiation method |
JP6544524B2 (ja) * | 2015-05-18 | 2019-07-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 紫外光照射装置 |
WO2017086874A1 (en) * | 2015-11-20 | 2017-05-26 | Wallenius Water Ab | Liquid purifying drink container device with field emission uv light source |
SE539934C2 (en) | 2016-06-22 | 2018-01-23 | Lightlab Sweden Ab | System for treating a fluid with non-mercury-based UV light |
US10898600B2 (en) | 2016-08-10 | 2021-01-26 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Disinfecting method and disinfecting apparatus |
JP7261994B2 (ja) * | 2016-08-10 | 2023-04-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 抗菌方法及び抗菌装置 |
SE1651620A1 (sv) | 2016-12-08 | 2018-05-22 | Lightlab Sweden Ab | A field emission light source adapted to emit UV light |
CN108690952B (zh) * | 2017-04-12 | 2020-11-13 | 肇庆市双石金属实业有限公司 | 一种真空镀杀菌膜 |
CN112216597A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-01-12 | 天津迈刻微科电子科技有限公司 | 微型紫外光源及制备方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002033080A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-01-31 | Futaba Corp | 紫外線光源 |
JP2006079873A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | National Institute For Materials Science | 深紫外線固体発光装置 |
US7208103B2 (en) * | 2004-08-13 | 2007-04-24 | General Electric Company | Quantum-splitting fluoride-based phosphors, method of producing, and devices incorporating the same |
JP2007294698A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 紫外線ランプ及びこれを用いた露光装置 |
JP4785198B2 (ja) * | 2007-02-16 | 2011-10-05 | 株式会社トクヤマ | フッ化物結晶及び真空紫外発光素子 |
CN101842869A (zh) * | 2007-09-03 | 2010-09-22 | 国立大学法人神户大学 | 深紫外半导体发光装置 |
JP5468079B2 (ja) * | 2009-09-07 | 2014-04-09 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | 真空紫外発光デバイス |
-
2009
- 2009-09-07 JP JP2009206053A patent/JP5188480B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011055898A (ja) | 2011-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5188480B2 (ja) | 殺菌用光源 | |
JP5468079B2 (ja) | 真空紫外発光デバイス | |
JP5569987B2 (ja) | 紫外線発光材料及び紫外線光源 | |
JP5808021B2 (ja) | 電子親和力の低下処理装置に用いられる活性化容器及びキット、該キットを含む電子親和力の低下処理装置、フォトカソード電子ビーム源、並びに、フォトカソード電子ビーム源を含む電子銃、自由電子レーザー加速器、透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡、電子線ホログラフィー顕微鏡、電子線描画装置、電子線回折装置及び電子線検査装置 | |
KR102313234B1 (ko) | X-선 장치 | |
US9728393B2 (en) | Target for ultraviolet light generation, electron beam-excited ultraviolet light source, and production method for target for ultraviolet light generation | |
TW200408435A (en) | Porous semiconductor and process for producing the same | |
TW200814858A (en) | A method of increasing the conversion efficiency of an EUV and/or soft X-ray lamp and a corresponding apparatus | |
JP5476531B2 (ja) | 蛍光体結晶薄膜とその作製方法 | |
JP2014235816A (ja) | フォトカソード型電子線源、その作成方法及びフォトカソード型電子線源システム | |
JP5580932B2 (ja) | 紫外光発生用ターゲット、電子線励起紫外光源、及び紫外光発生用ターゲットの製造方法 | |
JP5580777B2 (ja) | 紫外光発生用ターゲット、電子線励起紫外光源、及び紫外光発生用ターゲットの製造方法 | |
JP6029926B2 (ja) | 紫外光発生用ターゲット、電子線励起紫外光源、及び紫外光発生用ターゲットの製造方法 | |
Ichikawa et al. | Development of a UV light source using Pr: LuAG thin film pumped by electron beam | |
JP2018104645A (ja) | 紫外光発生用ターゲット及びその製造方法、並びに電子線励起紫外光源 | |
JP2018086108A (ja) | 光線治療器 | |
JP5167475B2 (ja) | 光殺菌装置および紫外線エックス線発生装置 | |
Yanagihara et al. | Vacuum ultraviolet field emission lamp consisting of neodymium ion doped lutetium fluoride thin film as phosphor | |
JP2006287028A (ja) | レーザー発光構造体 | |
Djubua et al. | Metal alloy cathodes for application in vacuum microwave devices | |
Yoo et al. | UV lighting with carbon nanotube based cold cathode electron beam (C-beam) and its characteristics | |
JP2006335915A (ja) | 粉末蛍光体とその製法、およびこれを用いた発光デバイス | |
JP2011011952A (ja) | ナノ炭素材料複合基板製造方法、ナノ炭素材料複合基板、電子放出素子および照明ランプ | |
JP2006189350A (ja) | 軟x線発生装置 | |
Yanagihara et al. | Research Article Vacuum Ultraviolet Field Emission Lamp Consisting of Neodymium Ion Doped Lutetium Fluoride Thin Film as Phosphor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120613 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20120614 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130122 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160201 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5188480 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |