CN104205288A - 紫外线放射荧光灯 - Google Patents

Abstract

本发明是一种紫外线放射荧光灯(1)，具有石英玻璃制成的发光管(2)及将UVC变换成UVA的荧光体，其特征在于，紫外线放射荧光灯是可以同时放射由灯的发光管(2)内的准分子发光生成的UVC与该UVC通过荧光体(11)变换的UVA的结构，在所述发光管内(2)面上形成所述荧光体(11)与对于UVC区域的光具有反射特性的反射体(12)混合的混合层(10)，在该混合层(10)形成开口(15)。

Description

紫外线放射荧光灯

技术领域

本发明是涉及放射紫外线区域的光的紫外线放射荧光灯，尤其涉及用于种植牙的人工齿根的有机污染物去除等使用的紫外线放射荧光灯。

背景技术

作为用于种植牙的人工齿根的有机污染物去除相关的技术，公知有例如特表2005-505352号公报(专利文献1)。

该技术是通过在人工齿根上照射紫外线，在提高人工齿根表面的物理化学特性的同时，可以促进与生物体的结合能力的增加。该技术的特征在于，在作为对人工齿根的素材的钛照射紫外线来去除吸附在表面上的碳素，让人工齿根表面的状态从拒水性变化为亲水性，不仅提高对水的亲和性也提高对血液的亲和性，在早期促进了人工齿根向人体的固定。

对于随着时间推移碳素吸附在钛表面的现象(钛老化现象)，像这样对钛照射紫外线所得到的光功能作为有效地去除吸附物的技术被关注。

在上述的现有技术中，除去钛表面的汚染物是最重要的。

在上述专利文献1中适合的紫外线是波长较短的紫外线，波长200nm以下为有效。另一方面，因为在一般的医疗现场中处理放射真空紫外光的光源伴随着工作人员的危险，本申请人在特开2012-000118号公报(专利文献2)等中公开了一种关于人工齿根的有机物去除装置，其安全性较高，能够可靠地进行紫外线照射处理。

在作为人工齿根埋设于生物体内的钛与生物体组织之间的界面上的粘合(结合)特性与钛的初期表面的状态有很大关系。

在以往，如上所述，对钛照射紫外线时，只使用波长200nm以下的真空紫外光(UVC)，但是如果还同时照射波长超过300nm的紫外光(UVA)，发现能够进一步改善钛与生物体的粘合(结合)特性。

这是因为，波长200nm以下的真空紫外光(UVC)主要依靠由臭氧的作用进行有机物去除，通过将其与波长超过300nm的紫外光(UVA)一起照射，会产生钛的光触媒作用，进行基于氧化还原的有机物去除，即通过照射不同波长范围的紫外线，由2个不同的反应同时进行不同途径的表面清洁来达成有机物的去除。

先前本发明者提出的专利文献2中所述的人工齿根的有机物去除装置中搭载的光源只是准分子灯，可以向钛照射的光是波长200nm以下的真空紫外光(UVC)。在这里，在该人工齿根的有机物去除装置上如果搭载放射波长超过300nm的紫外光(UVA)的光源的话，可以设为能够同时实现上述2个反应的装置。

但是，在分别准备不同放射波长范围的光源的情况下，难以让各光源的放射光均匀地照射。为了实现该功能，必须在装置上搭载使被处理物相对于光源进行移动的机构。因此，装置的结构变复杂，操作性也变差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特表2005-505352号公报

专利文献2：特开2012-000118号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明鉴于上述的事情，提供一种紫外线放射荧光灯，具有石英玻璃制成的发光管及将UVC变换成UVA的荧光体，其中，不仅可以放射UVA，还可以同时放射UVC。

用于解决课题的技术方案

为解决上述课题，该发明中的紫外线放射荧光灯的特征在于：在所述发光管内表面上形成混合所述荧光体与对于UVC区域的光具有反射特性的反射体的混合层，在该混合层形成有开口。

另外，其特征在于，在所述发光管内表面与所述混合层之间形成由比石英玻璃软化点温度低的物质形成粘合材层。

发明效果

根据本发明中的紫外线放射荧光灯，在发光管内表面上形成荧光体与对UVC区域的光具有反射特性的反射体混合的混合层，在该混合层形成有开口，因此荧光灯内由准分子发光生成的UVC(波长200nm以下的真空紫外光)通过混合层中的荧光体变换为UVA(波长300nm以上的紫外光)，从混合层形成的开口放射。与此同时，UVC被混合层中的反射体反射，直接与向着开口的直接紫外光一起从所述开口放射。

因此，可以提供一种紫外线放射荧光灯，无需2个光源(灯)，另外，不用把反射层与荧光体层做成2层结构，从单一的灯可以同时放射UVA与UVC的光，对于非照射物(人工齿根)，可以有效的进行由UVA产生的钛触媒作用与由UVC产生的臭氧作用。

附图说明

图1是本发明的紫外线放射荧光灯的侧面剖视图(A)与横剖视图(B)

图2是说明图1的作用的部分放大剖视图

图3是本发明的紫外线放射荧光灯的制作方法的流程图

图4是表示本发明的灯的光谱测定结果的图

图5是改变本发明的混合体的混合比时的放射照度

具体实施方式

图1是对本发明中紫外线放射荧光灯进行说明的图，(A)是沿着发光管的管轴剖切的侧面剖视图，(B)是在与发光管的管轴垂直方向上剖切的横剖视图。

在构成紫外线放射荧光灯1的发光管2中，在细长玻璃管的两端部上形成密封部3、3而形成放电空间4，在其内部装入作为发光气体的氙气。作为发光管2的材质是对波长200nm以下的紫外光具有透射性的物质，具体而言，是由合成石英玻璃制成的。

内部电极5是由沿着发光管2的管轴的细长形状的金属构成的，作为其形状，可以使用杆状、线圈状、线状、管状。在该内部电极5的两端部连接有金属箔6、6，在该金属箔6、6上外部引线棒7、7连接在外侧端部上。

所述金属箔6埋设在发光管2的密封部3中，在构成内部电极4的供电用的导通部的同时，对发光管2进行气密密封。

所述内部电极5具备在其轴向上设置预定间隔的支架8，该支架8从发光管2的内表面侧支撑内部电极5，规定其位置在发光管2的约中心位置。

外部电极9由例如金属的细线编织构成的网孔状金属构成，紧密地覆盖在发光管的外表面。另外除了网孔状金属以外，也可以在发光管2的外表面上涂敷导电膏而形成外部电极9。

在所述发光管2的内表面上涂敷形成荧光体与反射体的混合层10。

如图2所示，混合体层10由荧光体11与反射体12的混合体形成。荧光体11是具有吸收波长200nm的紫外线即UVC、反射波长300nm以上的紫外线即UVA的特性的物质，可以用例如铈激活铝酸钡镁、铈激活磷酸钇钆、铈激活铝酸镁镧、铈及镧激活铝酸钡镁等。

另外，反射体12是由粒径被调制的氧化铝粉末、二氧化硅粉末等陶瓷粉末构成。作为反射体的陶瓷粉末可以是单一的材质也可以混合使用多个材质。

将这些荧光体粒子11与反射体粒子12混合的浆液涂敷在发光管2内表面，将其烧制形成混合层10。

另外，如图1(B)及图2所示，在所述混合层10与发光管2之间介入有粘合材层13。构成该粘合材层13的粘合材的主要成分是由软化点比石英玻璃的软化点低的玻璃形成的玻璃粉末，将分散玻璃粉末的浆液涂敷在发光管内表面上，烧制形成粘合材。

通过将这样的粘合材层13介入在混合层10与发光管2之间，在紫外线放射荧光灯的制造过程中，在形成混合层10的阶段中直到石英玻璃的软化点附近为止不让发光管2升温，从而能够固定混合层10，不使其中含有的荧光体11劣化，就能够形成混合层。

接着，如图1(B)所示，混合层10及粘合材层13具备由其一部分在管轴向上切除一定的宽度形成的开口15，发光管2内产生的紫外光由该开口15射出。

在上述结构的紫外线放射荧光灯1中，在电极5、9间施加高频高电压的话，在设有外部电极9的发光管2的内表面与内部电极5之间的半径方向上会产生放电，通过密封在放电空间4内的氙气的发光射出UVC区域中波长172nm的紫外光。

如图2所示，该紫外光(UVC)射入混合层10的荧光体11中被变换为UVA，反复反射而从开口15射出灯外。同时，UVC的一部分通过混合层10的反射体12被反射，在发光管2内被反复反射后从开口15射出。另外，在发光管2内生成的UVC的一部分直接面向开口15被射出到外部。

另外，在上述实施例中示出在发光管2的外表面上设置外部电极9，在内部设置内部电极5的结构，但是以与发光管2的外周面相对的方式设置一对带状外部电极的结构也是可以的。该情况下，一对外部电极理所应当设置在避开开口15的位置。

以下，基于图3的流程图对该紫外线放射荧光灯的制造方法进行说明。

A：将玻璃管切成规定长度。

B：将荧光体与反射体(氧化铝粉末)以重量比1：1混合，

在混合粉末中，以与粉末成预定比例混合(对于混合粉末重量乘以1.5体积(cc))醋酸丁酯+硝化纤维的溶剂，进行数日的搅拌，制作混合浆液。

C：在发光管上涂敷预先调制的玻璃粉末浆液，将液体干燥，在空气中烧制，在将作为粘合材的粉末玻璃分散开的状态下粘附在石英玻璃表面上(粘合材层的形成)。

D：在发光管上涂敷荧光体与反射体的混合浆液，通氮气使其干燥，粘附在发光管内表面上。之后形成开口。

另外涂敷方法可以使用浸泡法，浇注法等适当的方法进行。

E：将由此方式涂敷荧光体及反射体的混合粉末的发光管在空气中烧制(混合层的形成)。

F：之后，形成混合层及粘合材层未形成的开口。

G：制作内部电极用的支架。该支架是由例如作为内部电极的钨线圈、钼箔、钼制的引线棒构成。(可以在内部电极上设置环状的支架。)

H：在发光管内部中配置内部电极后对发光管进行加氢处理。

I：夹紧密封发光管的端部，形成密封部。

J：从芯管对发光管内部进行排气，装入含有氙气的放电气体。

K：在发光管的外表面上覆盖由不锈钢网孔构成的外部电极。

L：连接供电用构件(线束等)，完成紫外线放射荧光灯。

以下，记载紫外线放射荧光灯的具体的一个数值例。

·发光管：合成石英玻璃F310(信越石英制)

外径φ16(壁厚t＝1)，全长150mm

·封入气体：氙气(Xe)及氖气(Ne)的混合气体，

(Xe：Ne混合比3：7)

封入气体圧：44kPa(330Torr)

·内部电极：W(裸线φ0.96)

·外部电极：金属丝网(铜镍合金)，线直径φ0.12mm，CPI 8±2

·荧光体：Ce0.8(Mg0.8,Ba0.1)Al11O18.6，

平均粒径5.5μm

·反射体：氧化铝粉末(纯度99.99％，平均粒径1μm)

·密封部：钼箔，宽2mm，全长4mm

上述灯在下述的点灯条件下点灯时，分别测量从灯放射的UVC的放射强度与UVA的放射强度。

<点灯条件>

·高频点灯逆变器70kHz、矩形波、1700V0-P

<放射照度计>

·UVC用(172nm测定)：UIT-250A+VUV-S172

·UVA用(340nm测定)：UVR-300+UD360

·测定条件：从灯的发光管表面到受光器面的距离是7mm

另外，测定发光光谱的时候，通常在发光波长区域中使用有敏感度的单一分光器进行，但在本发明的紫外线放射荧光灯中，要同时进行UVC区域的172nm真空紫外光与UVA区域340nm峰值的发光，由于拥有涵盖这样范围的敏感度区域的分光器还没有在市场上贩卖，因此没法一次性的测定两波长区域。

因此，为了方便使用敏感度区域不同的2个放射照度计分别在UVA、UVC的波长范围测定放射强度。具体而言，对于UVA的波长200nm～450nm区域的紫外线使用分光器USR-40D，对于UVC的150nm～200nm区域的真空紫外线区使用ANDOR DU420-UV-FK分别单独进行测定。

在图4中显示代表其测定结果的波长150nm～波长450nm范围的发光光谱图。

另外，关于由各分光器得到的UVC及UVA的发光光谱，为便于理解，把各发光峰值换算成1在该图中用同一张表格表示出来。

如图4中清楚所示，可以发现波长172nm的UVC与峰值波长340nm的UVA是同时发光的。

接着，在上述实施例的规范中，在改变混合层中含有的荧光体与反射体(氧化铝粉末)的混合比率来制作灯、改变其混合比率的情况下，对于其发光强度的差异进行调查。

但是，灯使用及测定规范如下所示。

发光管外径φ16(t＝1.0时)

点灯条件：高频点灯逆变器70kHz、矩形波、1700V

照度计：<172nm测定>UIT-250A+VUV-S172

<340nm测定>UVR-300+UD360

灯发光管表面-受光器面7mm

其结果在图5的表所示。

在混合层仅由荧光体构成时的比较例2中，从开口放射出仅由荧光体变换的波长340nm的紫外线的同时，在发光管内生成的波长172nm的真空紫外光透射发光管(合成石英玻璃)直接从开口被放射。但是该光的输出是微乎其微的。

另一方面，在不设置荧光体仅设置反射体的比较例1中，理所当然的只有真空紫外光172nm被放射。

对此，在将反射体与荧光体混合的本发明灯1～3中，反射体(氧化铝)的混合比率在重量比为25％～75％之间时，确认放射波长172nm及波长340nm的两种紫外光。

综上所述，在本发明的紫外线放射荧光灯中具备在发光管内将UVC变换为UVA的荧光体，在所述发光管内表面上，形成所述荧光体与对UVC区域的光具有反射特性的反射体混合的混合层，在该混合层中，通过形成开口，在发光管内由准分子发光生成的UVC的一部分通过混合层中的荧光体变换为UVA而从开口放射的同时，其他的一部分被混合层中的反射体原样反射从开口放射，从而能够同时从一个灯中放射出UVC与UVA。

因此，特别是应用在种植牙的人工齿根的清洁情况中，起到以下效果：在一个灯中，对于作为人工齿根材料的钛可以有效地进行由UVA产生的触媒作用与由UVC产生的臭氧作用。

标号说明

1   紫外线放射荧光灯

2   发光管(石英玻璃)

3   密封部

4   放电空间

5   内部电极

6   金属箔

7   外部引线棒

8   支架

10  混合层

11  荧光体

12  反射体

13  粘合材层

15  开口

Claims (2)

1.一种紫外线放射荧光灯，具有由石英玻璃制成的发光管及将UVC变换为UVA的荧光体，其特征在于，

在所述发光管内表面上形成混合所述荧光体和对于UVC区域的光具有反射特性的反射体的混合层，在该混合层形成开口。

2.根据权利要求1中所述的紫外线放射荧光灯，其特征在于，

在所述发光管内表面与所述混合层之间形成由比石英玻璃的软化点温度低的物质形成的粘合材层。