[發明專利]紫外光產生用靶、電子束激發紫外光源和紫外光產生用靶的制造方法

有效

• 申請號: 201380055450.4
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN104736661B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 本多慶范;武富浩幸;福世文嗣;河合浩司;高岡秀嗣;鈴木孝
• 申請（專利權）人: 浜松光子學株式會社
• 主分類號: C09K11/00
• 分類號: C09K11/00;C09K11/79;H01J63/06
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司11322
• 代理人: 楊琦,黃浩

技術領域

本發明的一個方面涉及紫外光產生用靶、電子束激發紫外光源和紫外光產生用靶的制造方法。

背景技術

在專利文獻1中記載有作為用于PET裝置的閃爍體的材料而使用含有鐠(Pr)的單結晶的技術。此外，在專利文獻2中記載有通過利用熒光體對從發光二極管射出的光的波長進行轉換而實現白色光的照明系統的技術。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2006/049284號小冊子

專利文獻2：日本特表2006-520836號公報

發明內容

發明所要解決的問題

歷來，作為紫外光源使用水銀疝氣燈和氘燈等電子管。但是，這些紫外光源發光效率低且為大型，而且在穩定性和壽命方面存在問題。此外，在使用水銀疝氣燈的情況下，要擔心水銀對環境的影響。另一方面，作為其它紫外光源，具有電子束激發紫外光源，其具備通過對靶照射電子束而激發紫外光的結構。電子束激發紫外光源作為在產生高的穩定性的光學測量領域和活用低功耗性的殺菌以及消毒用、或利用高的波長選擇性的醫療用光源和生物化學用光源被期待。此外，在電子束激發紫外光源中還存在與水銀燈等相比功耗小的優勢。

此外，近年來開發有能夠輸出波長360nm以下的紫外區域的光的發光二極管。但是，來自這樣的發光二極管的輸出光強度還很小，而且難以利用發光二極管實現發光面的大面積化，因此存在用途受到限定的問題。相對于此，電子束激發紫外光源能夠產生足夠強度的紫外光，而且能夠輸出通過增大照射至靶的電子束的直徑，而具有大面積且均勻的強度的紫外光。

但是，在電子束激發紫外光源中也被要求紫外光產生效率的進一步提高。本發明的一個側面的目的在于，提供能夠提高紫外光產生效率的紫外光產生用靶、電子束激發紫外光源和紫外光產生用靶的制造方法。

用于解決問題的手段

為了解決上述課題，本發明的一個側面的紫外光產生用靶包括透射紫外光的基板和設置在基板上、接受電子束而產生紫外光的發光層，發光層包括氧化物結晶，該氧化物結晶為粉末狀或顆粒狀，且被添加有活化劑，并含有Lu和Si。

本發明的發明人考慮了在紫外光產生用靶中使用被添加有活化劑的、含有Lu和Si的氧化物結晶，例如(Pr_xLu_1-x)₂Si₂O₇(Pr：LPS，x的范圍為0＜x＜1)和(Pr_xLu_1-x)₂SiO₅(Pr：LSO，x的范圍為0＜x＜1)等。但是發現在現有技術文獻中記載的方法中難以獲得充分的紫外光產生效率。與此相對，本發明的發明人進行的試驗和研究的結果發現，通過令被添加有活化劑的、含有Lu和Si的氧化物結晶為粉末狀或顆粒狀、并將其形成為膜狀，紫外光產生效率得到顯著提高。即，根據本發明的一個側面的紫外光產生用靶，因為發光層包含為粉末狀或顆粒狀的、被添加有活化劑的含有Lu和Si的氧化物結晶，所以能夠有效果地提高紫外光產生效率。

此外，也可以為如下方式：紫外光產生用靶的氧化物結晶的表面被通過熱處理熔融再固化后的結晶熔融層覆蓋。由此，氧化物結晶彼此、以及氧化物結晶與基板相互熔接，因此能夠不使用粘合劑地獲得發光層的充分的機械強度，且能夠提高發光層與基板的結合強度，從而抑制發光層的剝離。

此外，也可以為：紫外光產生用靶的氧化物結晶包含LPS和LSO中的至少一種。

此外，也可以為：紫外光產生用靶的活化劑為Pr。

此外，也可以為：紫外光產生用靶的基板由藍寶石、石英或水晶構成。由此，紫外光能夠從基板透射而且，進行發光層的熱處理的情況下也能夠承受其溫度。

此外，本發明的一個側面的電子束激發紫外光源包括上述任一紫外光產生用靶和對紫外光產生用靶施加電子束的電子源。根據該電子束激發紫外光源，由于具備上述任一紫外光產生用靶，所以能夠提高紫外光產生效率。

此外，本發明的一個側面的紫外光產生用靶的制造方法通過使為粉末狀或顆粒狀的、被添加有活化劑的、含有Lu和Si的氧化物結晶沉積在使紫外光透射的基板上，并對氧化物結晶進行熱處理，使結晶的表面熔融、再固化而形成結晶熔融層。根據該紫外光產生用靶的制造方法，通過結晶熔融層，氧化物結晶彼此、以及氧化物結晶與基板相互熔接，因此能夠不使用粘合劑而獲得發光層的充分的機械強度，且能夠提高發光層與基板的結合強度并抑制發光層的剝離。在該制造方法中，熱處理的溫度也可以為1000℃以上2000℃以下。