紫外光产生用靶、电子束激发紫外光源、以及紫外光产生用靶的制造方法技术

一种紫外光产生用靶，其具备透射紫外光的基板、和设置在基板上接受电子束而产生紫外光的发光层。发光层包含为粉末状或粒状的添加有活化剂的含稀土类的铝石榴石晶体。发光层的紫外发光峰值波长为300nm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】紫外光产生用靶、电子束激发紫外光源、以及紫外光产生用靶的制造方法
本专利技术的一个方面涉及紫外光产生用靶、电子束激发紫外光源以及紫外光产生用靶的制造方法。
技术介绍
专利文献1记载了作为PET装置所使用的闪烁体的材料，使用含有镨(Pr)的单晶。另外，专利文献2记载了有关照明系统的技术，该照明系统将从发光二极管射出的光的波长通过荧光体进行变换而实现白色光。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2006/049284号小册子专利文献2：日本特表2006－520836号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题一直以来，作为紫外光源，使用水银氙气灯或氘灯等的电子管。但是，这些紫外光源的发光效率低，为大型、另外在稳定性和寿命方面还存在问题。另外，使用水银氙气灯的情况下，担心由于水银而对环境的影响。另一方面，作为其他的紫外光源，有具有通过对靶照射电子束而激发紫外光的结构的电子束激发紫外光源。电子束激发紫外光源被期待作为活用高的稳定性的光测量领域、活用低耗电性的杀菌或消毒用、或者利用高的波长选择性的医疗用光源或生物化学用光源。另外，电子束激发紫外光源还具有比水银灯等的消耗电力小的优点。另外，近年来，开发出了能够输出波长360nm以下的紫外区域的光的发光二极管。但是，从这样的发光二极管的输出光强度仍旧小，而且在发光二极管难以进行发光面的大面积化，因此存在用途受限的问题。相对于此，电子束激发紫外光源能够产生足够强度的紫外光，另外，通过增大照射到靶的电子束的直径，能够输出大面积且具有均匀的强度的紫外光。然而，在电子束激发紫外光源中，也要求紫外光产生效率的进一步的提高。本专利技术的一个方面的目的在于提供能够提高紫外光产生效率的紫外光产生用靶、电子束激发紫外光源以及紫外光产生用靶的制造方法。用于解决课题的方法为了解决上述课题，本专利技术的一个方面涉及的紫外光产生用靶具备透射紫外光的基板、和设置在基板上接受电子束而产生紫外光的发光层，发光层包含为粉末状或粒状的、且添加有活化剂的含稀土类的铝石榴石晶体，该发光层的紫外发光峰值波长为300nm以下。本专利技术人考虑在紫外光产生用靶中使用添加有活化剂的含稀土类的铝石榴石晶体。但是在如现有技术文献所记载的方法下，判明了难以得到足够的紫外光产生效率。相对于此，由本专利技术人进行的试验和研究的结果发现，将添加有活化剂的含稀土类的铝石榴石晶体制成粉末状或粒状，将其成型为膜状，由此能够显著提高紫外光产生效率。即，根据本专利技术的一个方面涉及的紫外光产生用靶，由于发光层包含为粉末状或粒状、且添加有活化剂的含稀土类的铝石榴石晶体，所以能够有效地提高紫外光产生效率。另外，紫外光产生用靶的含稀土类的铝石榴石晶体的表面也可以被通过热处理而熔融且再固化后的结晶熔融层覆盖。由此，含稀土类的铝石榴石晶体彼此、以及含稀土类的铝石榴石晶体与基板互相熔接，因此不使用粘合剂也能够得到发光层的足够的机械的强度，且能够提高发光层与基板的结合强度，抑制发光层的剥离。另外，紫外光产生用靶的活化剂可以为稀土元素。另外，紫外光产生用靶的含稀土类的铝石榴石晶体可以为LuAG，活化剂为钪(Sc)、镧(La)和铋(Bi)中的至少一种。另外，紫外光产生用靶的含稀土类的铝石榴石晶体可以为YAG，活化剂为Sc和La中的至少一种。通过这些中的任意一个，能够合适地实现紫外发光峰值波长为300nm以下的发光层。另外，紫外光产生用靶的发光层的厚度可以为0.5μm以上30μm以下。根据由本专利技术人进行的试验和研究，在上述发光层具有这样的厚度的情况下，能够更加有效地提高紫外光产生效率。另外，紫外光产生用靶的含稀土类的铝石榴石晶体的中位径可以为0.5μm以上30μm以下。根据由本专利技术人进行的试验和研究，在上述发光层具有这样的粒径的情况下，能够更加有效地提高紫外光产生效率。另外，紫外光产生用靶可以通过结晶熔融层，含稀土类的铝石榴石晶体彼此、以及含稀土类的铝石榴石晶体与基板被相互熔接。另外，紫外光产生用靶的基板可以由蓝宝石、石英或水晶构成。由此，紫外光能够透射基板，且还能够耐受发光层的热处理时的温度。另外，本专利技术的一个方面涉及的电子束激发紫外光源具备上述任意一种紫外光产生用靶、和对紫外光产生用靶施加电子束的电子源。根据该电子束激发紫外光源，通过具备上述任意一种紫外光产生用靶，能够提高紫外光产生效率。另外，本专利技术的一个方面涉及的紫外光产生用靶的制造方法，使为粉末状或粒状的添加活化剂且紫外发光峰值波长为300nm以下的含稀土类的铝石榴石晶体沉积在透射紫外光的基板上，对含稀土类的铝石榴石晶体进行热处理，由此将含稀土类的铝石榴石晶体的表面熔融，使其再固化而形成结晶熔融层。根据该紫外光产生用靶的制造方法，通过结晶熔融层，含稀土类的铝石榴石晶体彼此、以及含稀土类的铝石榴石晶体与基板被相互熔接，因此不使用粘合剂也能够得到发光层的足够的机械的强度，且能够提高发光层与基板的结合强度，抑制发光层的剥离。在该制造方法中，可以将热处理的温度设在1400℃以上2000℃以下。专利技术的效果根据本专利技术的一个方面涉及的紫外光产生用靶、电子束激发紫外光源和紫外光产生用靶的制造方法，能够提高紫外光产生效率。附图说明图1是表示一个实施方式涉及的电子束激发紫外光源的内部构成的示意图。图2是表示紫外光产生用靶的构成的侧面图。图3是表示本实施方式的发光层22所能够使用的、添加有活化剂的含稀土类的铝石榴石晶体的具体例的图表。图4是表示对由本实施例制作的、具备包含粉末状或粒状的La:LuAG单晶的发光层的紫外光产生用靶照射电子束而得到的紫外光的光谱的图。图5是表示对由本实施例制作的、具备包含粉末状或粒状的Sc:LuAG单晶的发光层的紫外光产生用靶照射电子束而得到的紫外光的光谱的图。图6是重叠表示包含粉末状或粒状的Sc:LuAG单晶的发光层的发光光谱和该发光层的杀菌效果曲线的图。图7是表示利用粘合剂形成的发光层的发光强度、以及通过热处理形成的发光层(Pr:LuAG)的发光强度的经时变化的图。图8是表示将包含粉末状或粒状的Sc:LuAG单晶的发光层与上述同样地进行了热处理时的发光强度的经时变化的图。图9是拍摄活化剂为Sc时的、热处理后的活性层的晶粒(Sc：LuAG晶粒)的状态的SEM照片。图10是拍摄活化剂为Sc时的、热处理后的活性层的晶粒(Sc：LuAG晶粒)的状态的SEM照片。图11是拍摄活化剂为Sc时的、热处理后的活性层的晶粒(Sc：LuAG晶粒)的状态的SEM照片。图12是拍摄活化剂为Sc时的、热处理后的活性层的晶粒(Sc：LuAG晶粒)的状态的SEM照片。图13是拍摄活化剂为La时的、热处理后的活性层的晶粒(La：LuAG晶粒)的状态的SEM照片。图14是拍摄活化剂为La时的、热处理后的活性层的晶粒(La：LuAG晶粒)的状态的SEM照片。图15是拍摄活化剂为La时的、热处理后的活性层的晶粒(La：LuAG晶粒)的状态的SEM照片。图16是拍摄活化剂为La时的、热处理后的活性层的晶粒(La：LuAG晶粒)的状态的SEM照片。图17是拍摄活化剂为Bi时的、热处理后的活性层的晶粒(Bi：LuAG晶粒)的状态的SEM照片。图18是拍摄活化剂为Bi时的、热处理后的活性层的晶粒(Bi：LuAG晶粒)的状态的SEM照片。图19本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外光产生用靶，其特征在于：具备：透射紫外光的基板；和设置在所述基板上、接受电子束而产生紫外光的发光层，所述发光层包含含稀土类的铝石榴石晶体，该发光层的紫外发光峰值波长为300nm以下，所述含稀土类的铝石榴石晶体为粉末状或粒状、且添加有活化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.23 JP 2012-2339761.一种紫外光产生用靶，其特征在于：具备：透射紫外光的基板；和设置在所述基板上、接受电子束而产生紫外光的发光层，所述发光层包含含稀土类的铝石榴石晶体，该发光层的紫外发光峰值波长为300nm以下，所述含稀土类的铝石榴石晶体为粉末状或粒状、且添加有活化剂，所述含稀土类的铝石榴石晶体的表面被通过热处理而熔融且再固化后的结晶熔融层覆盖。2.如权利要求1所述的紫外光产生用靶，其特征在于：通过所述结晶熔融层，所述含稀土类的铝石榴石晶体彼此、以及所述含稀土类的铝石榴石晶体与所述基板相互熔接。3.如权利要求1或2所述的紫外光产生用靶，其特征在于：所述活化剂为稀土类元素。4.如权利要求1或2所述的紫外光产生用靶，其特征在于：所述含稀土类的铝石榴石晶体为LuAG，所述活化剂为Sc、La和Bi中的至少一种。5.如权利要求1或2所述的紫外光产生用靶，其特征在于：所述含稀土类的铝石榴石晶体为YAG，所述活化剂为Sc和La中的至少一种。6.如权利要求1或2所述的紫外光产生用靶，其特征在于：所述发光层的厚度为0.5μm以上且30μm以下。7.如权利要求3所述的紫外光产生用靶，其特征在于：所述发光层的厚度为0.5μm以上且30μm以下。8.如权利要求4所述的紫外光产生用靶，其特征在于：所述发光层的厚度为0.5μm以上且30μm以下。9.如权利要求5所述的紫外光产生用靶，其特征在于：所述发光层的厚度为0.5μm以上且30μm以下。10.如权利要求1或2所述的紫外光产生用靶，其特征在于：所述含稀土类的铝石榴石晶体的中位径为0.5μm以上且30μm以下。11.如权利要求3所述的紫外光产生用靶，其特征在于：所述含稀土类的铝石榴石晶体的中位径为0.5μm以上且30μm以下。12.如权利要求4所述的紫外光产生用靶，其特征在于：所述含稀土类的铝石榴石晶体的中位径为0.5μm以上且30μm以下。13.如权利要求5所述的紫外光产生用靶，其特征在于：所述含稀土类的铝石榴石晶体的中位径为0.5μm以上且30μm以下。14.如权利要求6所述的紫外光产生用靶，其特征在于：所述含稀土类的铝石榴石晶体的中位径为0.5μm以上且30μm以下。15.如权利要求7所述的紫外光产生用靶，其特征在于：所述含稀土类的铝石榴石晶体的中位径为0.5μm以上且30μm以下。16.如权利要求8所述的紫外光产生用靶，其特征在于：所述含稀土类的铝石榴石晶体的中位径为0.5μm以上且30μm以下。17.如权利要求9所述的紫外光产生用靶，其特征在于：所述含稀土类的铝石榴石晶体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：本多庆范，武富浩幸，福世文嗣，河合浩司，高冈秀嗣，铃木孝，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP