[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明的一个方面涉及紫外光产生用靶、电子束激发紫外光源和紫外光产生用靶的制造方法。

背景技术

在专利文献1中记载有作为用于PET装置的闪烁体的材料而使用含有镨(Pr)的单结晶的技术。此外，在专利文献2中记载有通过利用荧光体对从发光二极管射出的光的波长进行转换而实现白色光的照明系统的技术。

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

发明内容

发明所要解决的问题

历来，作为紫外光源使用水银疝气灯和氘灯等电子管。但是，这些紫外光源发光效率低且为大型，而且在稳定性和寿命方面存在问题。此外，在使用水银疝气灯的情况下，要担心水银对环境的影响。另一方面，作为其它紫外光源，具有电子束激发紫外光源，其具备通过对靶照射电子束而激发紫外光的结构。电子束激发紫外光源作为在产生高的稳定性的光学测量领域和活用低功耗性的杀菌以及消毒用、或利用高的波长选择性的医疗用光源和生物化学用光源被期待。此外，在电子束激发紫外光源中还存在与水银灯等相比功耗小的优势。

此外，近年来开发有能够输出波长360nm以下的紫外区域的光的发光二极管。但是，来自这样的发光二极管的输出光强度还很小，而且难以利用发光二极管实现发光面的大面积化，因此存在用途受到限定的问题。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，而且能够输出通过增大照射至靶的电子束的直径，而具有大面积且均匀的强度的紫外光。

但是，在电子束激发紫外光源中也被要求紫外光产生效率的进一步提高。本发明的一个侧面的目的在于，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和紫外光产生用靶的制造方法。

用于解决问题的手段

为了解决上述课题，本发明的一个侧面的紫外光产生用靶包括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，发光层包括氧化物结晶，该氧化物结晶为粉末状或颗粒状，且被添加有活化剂，并含有Lu和Si。

本发明的发明人考虑了在紫外光产生用靶中使用被添加有活化剂的、含有Lu和Si的氧化物结晶，例如(Pr_xLu_1-x)₂Si₂O₇(Pr：LPS，x的范围为0＜x＜1)和(Pr_xLu_1-x)₂SiO₅(Pr：LSO，x的范围为0＜x＜1)等。但是发现在现有技术文献中记载的方法中难以获得充分的紫外光产生效率。与此相对，本发明的发明人进行的试验和研究的结果发现，通过令被添加有活化剂的、含有Lu和Si的氧化物结晶为粉末状或颗粒状、并将其形成为膜状，紫外光产生效率得到显著提高。即，根据本发明的一个侧面的紫外光产生用靶，因为发光层包含为粉末状或颗粒状的、被添加有活化剂的含有Lu和Si的氧化物结晶，所以能够有效果地提高紫外光产生效率。

此外，也可以为如下方式：紫外光产生用靶的氧化物结晶的表面被通过热处理熔融再固化后的结晶熔融层覆盖。由此，氧化物结晶彼此、以及氧化物结晶与基板相互熔接，因此能够不使用粘合剂地获得发光层的充分的机械强度，且能够提高发光层与基板的结合强度，从而抑制发光层的剥离。

此外，也可以为：紫外光产生用靶的氧化物结晶包含LPS和LSO中的至少一种。

此外，也可以为：紫外光产生用靶的活化剂为Pr。

此外，也可以为：紫外光产生用靶的基板由蓝宝石、石英或水晶构成。由此，紫外光能够从基板透射而且，进行发光层的热处理的情况下也能够承受其温度。

此外，本发明的一个侧面的电子束激发紫外光源包括上述任一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，由于具备上述任一紫外光产生用靶，所以能够提高紫外光产生效率。

此外，本发明的一个侧面的紫外光产生用靶的制造方法通过使为粉末状或颗粒状的、被添加有活化剂的、含有Lu和Si的氧化物结晶沉积在使紫外光透射的基板上，并对氧化物结晶进行热处理，使结晶的表面熔融、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，氧化物结晶彼此、以及氧化物结晶与基板相互熔接，因此能够不使用粘合剂而获得发光层的充分的机械强度，且能够提高发光层与基板的结合强度并抑制发光层的剥离。在该制造方法中，热处理的温度也可以为1000℃以上2000℃以下。