具有可穿透紫外线的石英玻璃的紫外线传感器制造技术

本发明专利技术为一种具有可穿透紫外线的石英玻璃的紫外线传感器，其包含一光敏电阻，其阻值可随着所接收的光线强度而改变，以及一石英玻璃，安装于该光敏电阻上，以过滤该光敏电阻所接收的光线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种紫外线传感器，尤指一种具有可穿透紫外线的石英玻璃的紫外线传感器。
技术介绍
由于大气中的臭氧层长期受人为排放的氟氯碳化合物(chlorofluroc-aaarbons，CFCs)所破坏，造成近地面紫外线辐射逐年增加。而紫外线的照射可能造成皮肤的病变。因此，若可侦测当时的紫外线强度，人们便可适时地注意自身的健康安全，才不至于暴露于强烈的紫外线下而不自知，并于紫外线强的时候，避免不必要的外出或防范紫外线的照射。一般而言，紫外线可分类成三种类型紫外线A(UV-A；波长介于320-400nm)、紫外线B(UV-B；波长介于280-320nm)和紫外线C(UV-C；波长小于280nm)。在这三类中，UV-C是最危险的紫外线，幸运的是，UV-C比较不容易抵达地球表面。而由于臭氧层的衰减，近地面UV-B辐射会大幅增加，而非UV-A辐射增加。这是因为大气中臭氧吸收UV-B辐射的效率约为吸收UV-A的100至1000倍，因此大气臭氧减少，反将会造成近地面UV-B大幅增加。对于人类而言，请参阅图1；图1为红斑作用光谱曲线(erythema actionspectrum)。波长范围介于280nm至298nm(属于UV-B波长)是造成皮肤致红最主要的波段，其加权数值为1。当波长大于298nm时，其加权数值快速减少；至400nm时则只剩下约万分之一。因此，若要有效地侦测有害于人类健康的紫外线，应以侦测紫外线波长范围介于280nm至298nm为主；换句话说，应以侦测UV-B波长为主。然而，市面上紫外线侦测的相关仪器，如光电倍增管(photo multiplier tube)、硅晶体紫外线传感器(silicon UV detector)以及氮化镓紫外线传感器(AlGaN UV detector)等，皆不适合应用于侦测UV-B的产品。原因是光电倍增管所需的电压较高、体积较大、操作不易且生产成本过高。硅晶体紫外线传感器则是偏重可见光(波长介于400nm-760nm)的侦测，其主要侦测的波长范围为350nm至950nm之间，对于紫外线的感测能力较差。另外，虽然氮化镓紫外线传感器主要侦测的波长范围介于200nm至365nm之间，但其在制造时容易产生晶格缺陷(lattice defect)，造成生产上很难控制且良率很低。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有可穿透紫外线的石英玻璃的紫外线传感器，以解决上述的问题。本专利技术揭露一种具有可穿透紫外线的石英玻璃的紫外线传感器，其包含一光敏电阻，其输出值可随着所接收的光线强度而改变，以及一石英玻璃，安装于该光敏电阻上，以过滤该光敏电阻所接收的光线。本专利技术还指出一种具有硫化锌层的紫外线传感器，其输出值可随着所接收的光线强度而改变，该紫外线传感器包含一外壳；一陶瓷基板，设于该外壳的内侧；一硫化锌层，设于该陶瓷基板上，用以接收光线；二电极，设置于该硫化锌层上；以及二引线，贯穿该二电极、该硫化锌层与该陶瓷基板，用以作为该光敏电阻的两端子。附图说明图1为红斑作用光谱曲线。图2为本专利技术具有可穿透紫外线石英玻璃的紫外线传感器的示意图。符号说明 10紫外线传感器20光敏电阻21外壳22电极24硫化锌层26陶瓷基板28引线30英玻璃 32银层具体实施方式请参阅图2，图2为本专利技术具有可穿透紫外线石英玻璃30的紫外线传感器10的示意图。紫外线传感器10包含一光敏电阻20以及一可穿透紫外线的石英玻璃30。光敏电阻20包含二电极22、一硫化锌层24、一陶瓷基板26、二引线28以及一外壳21。陶瓷基板26设于外壳21的内侧，硫化锌层24设于陶瓷基板26上，用以接收光线，二电极22设置于硫化锌层24上，二引线28，贯穿电极22、硫化锌层24与陶瓷基板26，用以作为光敏电阻20的两端子。外壳21的材料可为陶瓷或其它材料。硫化锌层24为光导电体，当特定光线照射于其上时，相对的会在硫化锌层24中产生载子，以提高硫化锌层24的导电性，因此在二电极22之间的阻值会随着硫化锌层24所接收的光线强度而改变。注意的是，在现有技术中，常用的光敏电阻的光导电体通常为硫化镉(CdS)，其侦测的光以可见光居多，其波长范围为540nm以上，因此对于紫外线感测较差。而本专利技术利用硫化锌层24的原因在于硫化锌层24侦测的主要光线为紫外线，其波长范围为380nm以下，更能符合本专利技术的需求。石英玻璃30安装于光敏电阻20上，其仅可穿透紫外线。石英玻璃30的一侧具有一层高纯度的银层32，其纯度为99％以上。利用调整此银层32的厚度来隔绝部份频率的紫外线，以使光敏电阻20仅可接收未被隔绝的紫外线。譬如调整银层32的厚度使仅有波长介于280nm及380nm之间的紫外线能穿透银层32来照射于光敏电阻20上的硫化锌层24，以改变光敏电阻20的阻值。由于在石英玻璃30的一侧镀上银层32后，只要银层32的厚度恰当，即可控制穿透银层32的紫外线的波长范围。因此在本专利技术中，硫化锌层24亦可由其它可侦测紫外线的光导电体材料所取代。如前所述，紫外线辐射对人体的危害以UV-B波长最甚，因此只要将上述石英玻璃30制作成仅可通过UV-B波长的石英玻璃，再配合光敏电阻20的运作，即可有效地侦测UV-B。因此本专利技术可应用于任何侦测紫外线的相关产品上。当环境的UV-B的强度(紫外线指数)超过安全范围时，本专利技术的紫外线传感器10利用其阻值的变化，亦可经由简单的设计而成为电流值变化或电压值变化，总称为输出值。相较于现有技术，本专利技术提供一种可精确侦测特定紫外线波长范围的传感器。相较于光电倍增管、硅晶体紫外线传感器以及氮化镓紫外线传感器，本专利技术更适合应用于侦测UV-B的产品，且可大量生产。然而，本专利技术并无局限于侦测UV-B波长，其可依不同需求改变石英玻璃中高纯度银的厚度，以阻隔不同波长范围的紫外线。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。权利要求1.一种具有可穿透紫外线的石英玻璃的紫外线传感器，其特征在于，包含一光敏电阻，其输出值可随着所接收的光线强度而改变；以及一石英玻璃，安装于该光敏电阻上，以过滤该光敏电阻所接收的光线。2.如权利要求1所述的紫外线传感器，其特征在于，该石英玻璃仅可穿透紫外线。3.如权利要求2所述的紫外线传感器，其特征在于，另包含一银层，形成于该石英玻璃的一侧，用来隔绝部份频率的紫外线，以使该光敏电阻仅可接收未被隔绝的紫外线。4.如权利要求3所述的紫外线传感器，其特征在于，该银层的纯度约为99％以上。5.如权利要求3所述的紫外线传感器，其特征在于，能穿透该银层的紫外线的波长介于280nm及380nm之间。6.如权利要求1所述的紫外线传感器，其特征在于，该光敏电阻包含一外壳；一陶瓷基板，设于该外壳的内侧；一硫化锌层，设于该陶瓷基板上，用以接收光线；二电极，设置于该硫化锌层上；以及二引线，贯穿该二电极、该硫化锌层与该陶瓷基板，用以作为该光敏电阻的两端子。7.如权利要求6所述的紫外线传感器，其特征在于，该外壳包含陶瓷材料。8.一种具有硫化锌层的紫外线传感器，其特征在于，其输出值可随着所接收的光线强度而改变，该紫外线传感器包含一外壳；一陶瓷基板，设于该外壳的内侧；一硫化锌层，设于该陶瓷基板上，用以接收光线；二电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有可穿透紫外线的石英玻璃的紫外线传感器，其特征在于，包含：一光敏电阻，其输出值可随着所接收的光线强度而改变；以及一石英玻璃，安装于该光敏电阻上，以过滤该光敏电阻所接收的光线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许芳生，黄森煌，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]