JP2003104745A - 紫外殺菌ランプ用石英チューブ - Google Patents
紫外殺菌ランプ用石英チューブInfo
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- JP2003104745A JP2003104745A JP2001300441A JP2001300441A JP2003104745A JP 2003104745 A JP2003104745 A JP 2003104745A JP 2001300441 A JP2001300441 A JP 2001300441A JP 2001300441 A JP2001300441 A JP 2001300441A JP 2003104745 A JP2003104745 A JP 2003104745A
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- quartz tube
- tube
- synthetic quartz
- lamp
- sterilization lamp
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/06—Glass compositions containing silica with more than 90% silica by weight, e.g. quartz
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2201/00—Glass compositions
- C03C2201/06—Doped silica-based glasses
- C03C2201/20—Doped silica-based glasses containing non-metals other than boron or halide
- C03C2201/23—Doped silica-based glasses containing non-metals other than boron or halide containing hydroxyl groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2204/00—Glasses, glazes or enamels with special properties
- C03C2204/02—Antibacterial glass, glaze or enamel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低圧水銀ランプ用チューブやエキシマステッ
パー用チューブとして好適に使用することができる紫外
殺菌ランプ用石英チューブであって、紫外領域の透過率
に優れ、安価で、長寿命のランプを実現することのでき
る紫外殺菌ランプ用石英チューブを提供する。 【解決手段】 アルカリ金属珪酸塩を由来とし、総金属
不純物量が１μｇ／ｇ以下である高純度合成石英ガラス
粒子を使用した紫外殺菌ランプ用石英チューブである。
好ましくは、総金属不純物量が０．５μｇ／ｇ以下であ
る。
パー用チューブとして好適に使用することができる紫外
殺菌ランプ用石英チューブであって、紫外領域の透過率
に優れ、安価で、長寿命のランプを実現することのでき
る紫外殺菌ランプ用石英チューブを提供する。 【解決手段】 アルカリ金属珪酸塩を由来とし、総金属
不純物量が１μｇ／ｇ以下である高純度合成石英ガラス
粒子を使用した紫外殺菌ランプ用石英チューブである。
好ましくは、総金属不純物量が０．５μｇ／ｇ以下であ
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は紫外殺菌ランプ用石
英チューブに関するものであり、特に紫外領域の透過率
に優れ、長寿命で安価なチューブに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、ＬＣＤ基板の殺菌用として紫外殺
菌ランプが使用されている。これには通常低圧水銀ラン
プが用いられる。このチューブには石英チューブが使用
されるが、紫外線の透過率をあげるために合成石英チュ
ーブが使用されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、この合成石英
チューブは四塩化ケイ素を酸水素火炎中で加水分解しな
がら堆積させ、真空中で焼結するという方法で合成石英
インゴットを製造し、穴をあけて中空とし、管引きする
という工程により作られるため、非常に効率が悪く、高
価なものとなっていた。 【０００４】そこで本発明の目的は、紫外領域の透過率
に優れ、長寿命で安価な紫外殺菌ランプ用石英チューブ
を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決すべく鋭意研究した結果、アルカリ金属珪酸塩を由
来とし、総金属不純物量が所定量以下である高純度合成
石英ガラス粒子を電気溶融の原料として使用してランプ
用石英チューブを作製したところ、紫外線領域の透過率
が良く、ランプとした場合の寿命も長くなることを発見
して、本発明を完成させたものである。 【０００６】即ち、本発明は、アルカリ金属珪酸塩を由
来とし、総金属不純物量が１μｇ／ｇ以下である高純度
合成石英ガラス粒子を使用したことを特徴とする紫外殺
菌ランプ用石英チューブである。好ましくは、前記総金
属不純物量は０．５μｇ／ｇ以下である。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態について
具体的に説明する。本発明において、アルカリ金属珪酸
塩を由来とし、総金属不純物含量の少ない高純度の石英
ガラス粒子を得る方法は特に限定されないが、例えば、
アルカリ金属珪酸塩水溶液からゾル−ゲル法にてシリカ
ゲルを得、これを焼成することにより得ることができ
る。尚、高純度化のためには、任意の工程にて脱アルカ
リ処理、陽イオン交換処理、洗浄処理を単独で、若しく
は組み合わせて実施すればよい。特に、シリカゲルを得
るに当たり、含水シリカゲルを凍結・解凍、離水脱水し
（好ましくはその後洗浄し）、更にその後シリカゲルを
乾燥後に洗浄することが好ましい。 【０００８】特に、任意の工程において過酸化水素を添
加すると、多価金属不純物の除去性が向上するので好ま
しい。 【０００９】このようにして得られた合成石英ガラス粒
子は超高純度であり、ＯＨ含有量も少ないものが得られ
る。またこの合成石英ガラス粒子は非常に安価に作るこ
とができる。 【００１０】このようにして得られた合成石英ガラス粒
子粉を連続管引き溶融炉の原料として用いる。この溶融
炉は、タングステンヒーターを使用し、モリブデン筒中
の原料を溶融し、下からタングステンノズルを通って、
石英チューブを連続で抜き出す装置である。この装置で
作られた製品はＯＨ含有量が少なく、コストが格段に安
いという特徴を有する。前述の合成原料を用いて引いた
チューブももちろん超高純度で安価、低ＯＨ含有量の合
成石英チューブとなる。このチューブを低圧水銀ランプ
として加工する。この本発明の合成石英チューブは紫外
線領域の透過率が従来の合成石英チューブと同じ透過率
を示し、ガス放出量も同程度になる。 【００１１】 【実施例】以下に実施例を挙げ、さらに具体的に本発明
を説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは無
い。 【００１２】〔実施例１〕珪酸ソーダ水溶液を脱アルカ
リして得たシリカ水溶液と、硝酸、過酸化水素とを混合
し、さらに陽イオン交換処理して金属不純物を除去し
た。このシリカ水溶液をゲル化した後、凍結、融解して
水分を分離し、ＳｉＯ2含量２５重量％、平均粒径０．
３ｍｍの含水シリカゲルを得、塩酸および過酸化水素を
含有する洗浄液にて洗浄した。これを乾燥させた後、塩
酸および過酸化水素を含有する洗浄液にて洗浄し、高純
度シリカ粒子を得た。 【００１３】このシリカ粒子を乾燥窒素雰囲気中で１２
５０℃まで段階的に温度を上げ、１５時間保持して本発
明の高純度合成石英ガラス粒子を得た。この合成石英ガ
ラス粒子中の総金属不純物含有量は０．０９μｇ／ｇで
あった。 【００１４】この合成粉を使用し、連続管引き装置で２
０ｍｍφ外径で肉厚２．０ｍｍの石英チューブを引い
た。次いで、得られた合成石英チューブを使用して、ワ
コム電創で低圧水銀ランプに加工した。この低圧水銀ラ
ンプのＵＶ／Ｏ3効率は従来の合成石英チューブを使用
したものと同等であった。この石英チューブの純度、透
過率およびガス放出量を下記の表１、表２、表３に示
す。 【００１５】 【表１】【００１６】 【表２】 【００１７】 【表３】 【００１８】尚、ガス放出率は、１０ｍｍ×１０ｍｍ×
１ｍｍの試料を１．０×１０-7Ｐａの減圧下で、室温か
ら１０００℃まで２時間かけて昇温し、その後２時間保
持したとき放出されるガス量（昇温開始から４時間後ま
でのトータル量）を、四重極質量分析にて測定したもの
である。 【００１９】〔比較例１〕スート法によりスートをつく
り、真空電気炉にて１６５０℃で透明化し、外研した
後、中心をくり貫き、ヒースウェイ社の管引き装置で２
０ｍｍφ外径で肉厚２．０ｍｍのチューブを引いた。こ
の総金属不純物量は０．０３μｇ／ｇであった。この合
成石英チューブを使用して、ワコム電創で低圧水銀ラン
プに加工した。この石英チューブの純度、透過率および
ガス放出量を下記の表４、表５、表６に示す。この合成
石英チューブの原価は前記実施例１の１３．３倍であっ
た。 【００２０】 【表４】 【００２１】 【表５】 【００２２】 【表６】 【００２３】 【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、得られる紫外殺菌ランプ用石英チューブ、例えば、
低圧水銀ランプ用チューブは安価であり、紫外線透過率
もよく、ランプにした後の特性も従来の合成石英チュー
ブとなんら変わることがない。また、エキシマステッパ
ー用チューブとしても有用である。
英チューブに関するものであり、特に紫外領域の透過率
に優れ、長寿命で安価なチューブに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、ＬＣＤ基板の殺菌用として紫外殺
菌ランプが使用されている。これには通常低圧水銀ラン
プが用いられる。このチューブには石英チューブが使用
されるが、紫外線の透過率をあげるために合成石英チュ
ーブが使用されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、この合成石英
チューブは四塩化ケイ素を酸水素火炎中で加水分解しな
がら堆積させ、真空中で焼結するという方法で合成石英
インゴットを製造し、穴をあけて中空とし、管引きする
という工程により作られるため、非常に効率が悪く、高
価なものとなっていた。 【０００４】そこで本発明の目的は、紫外領域の透過率
に優れ、長寿命で安価な紫外殺菌ランプ用石英チューブ
を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決すべく鋭意研究した結果、アルカリ金属珪酸塩を由
来とし、総金属不純物量が所定量以下である高純度合成
石英ガラス粒子を電気溶融の原料として使用してランプ
用石英チューブを作製したところ、紫外線領域の透過率
が良く、ランプとした場合の寿命も長くなることを発見
して、本発明を完成させたものである。 【０００６】即ち、本発明は、アルカリ金属珪酸塩を由
来とし、総金属不純物量が１μｇ／ｇ以下である高純度
合成石英ガラス粒子を使用したことを特徴とする紫外殺
菌ランプ用石英チューブである。好ましくは、前記総金
属不純物量は０．５μｇ／ｇ以下である。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態について
具体的に説明する。本発明において、アルカリ金属珪酸
塩を由来とし、総金属不純物含量の少ない高純度の石英
ガラス粒子を得る方法は特に限定されないが、例えば、
アルカリ金属珪酸塩水溶液からゾル−ゲル法にてシリカ
ゲルを得、これを焼成することにより得ることができ
る。尚、高純度化のためには、任意の工程にて脱アルカ
リ処理、陽イオン交換処理、洗浄処理を単独で、若しく
は組み合わせて実施すればよい。特に、シリカゲルを得
るに当たり、含水シリカゲルを凍結・解凍、離水脱水し
（好ましくはその後洗浄し）、更にその後シリカゲルを
乾燥後に洗浄することが好ましい。 【０００８】特に、任意の工程において過酸化水素を添
加すると、多価金属不純物の除去性が向上するので好ま
しい。 【０００９】このようにして得られた合成石英ガラス粒
子は超高純度であり、ＯＨ含有量も少ないものが得られ
る。またこの合成石英ガラス粒子は非常に安価に作るこ
とができる。 【００１０】このようにして得られた合成石英ガラス粒
子粉を連続管引き溶融炉の原料として用いる。この溶融
炉は、タングステンヒーターを使用し、モリブデン筒中
の原料を溶融し、下からタングステンノズルを通って、
石英チューブを連続で抜き出す装置である。この装置で
作られた製品はＯＨ含有量が少なく、コストが格段に安
いという特徴を有する。前述の合成原料を用いて引いた
チューブももちろん超高純度で安価、低ＯＨ含有量の合
成石英チューブとなる。このチューブを低圧水銀ランプ
として加工する。この本発明の合成石英チューブは紫外
線領域の透過率が従来の合成石英チューブと同じ透過率
を示し、ガス放出量も同程度になる。 【００１１】 【実施例】以下に実施例を挙げ、さらに具体的に本発明
を説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは無
い。 【００１２】〔実施例１〕珪酸ソーダ水溶液を脱アルカ
リして得たシリカ水溶液と、硝酸、過酸化水素とを混合
し、さらに陽イオン交換処理して金属不純物を除去し
た。このシリカ水溶液をゲル化した後、凍結、融解して
水分を分離し、ＳｉＯ2含量２５重量％、平均粒径０．
３ｍｍの含水シリカゲルを得、塩酸および過酸化水素を
含有する洗浄液にて洗浄した。これを乾燥させた後、塩
酸および過酸化水素を含有する洗浄液にて洗浄し、高純
度シリカ粒子を得た。 【００１３】このシリカ粒子を乾燥窒素雰囲気中で１２
５０℃まで段階的に温度を上げ、１５時間保持して本発
明の高純度合成石英ガラス粒子を得た。この合成石英ガ
ラス粒子中の総金属不純物含有量は０．０９μｇ／ｇで
あった。 【００１４】この合成粉を使用し、連続管引き装置で２
０ｍｍφ外径で肉厚２．０ｍｍの石英チューブを引い
た。次いで、得られた合成石英チューブを使用して、ワ
コム電創で低圧水銀ランプに加工した。この低圧水銀ラ
ンプのＵＶ／Ｏ3効率は従来の合成石英チューブを使用
したものと同等であった。この石英チューブの純度、透
過率およびガス放出量を下記の表１、表２、表３に示
す。 【００１５】 【表１】【００１６】 【表２】 【００１７】 【表３】 【００１８】尚、ガス放出率は、１０ｍｍ×１０ｍｍ×
１ｍｍの試料を１．０×１０-7Ｐａの減圧下で、室温か
ら１０００℃まで２時間かけて昇温し、その後２時間保
持したとき放出されるガス量（昇温開始から４時間後ま
でのトータル量）を、四重極質量分析にて測定したもの
である。 【００１９】〔比較例１〕スート法によりスートをつく
り、真空電気炉にて１６５０℃で透明化し、外研した
後、中心をくり貫き、ヒースウェイ社の管引き装置で２
０ｍｍφ外径で肉厚２．０ｍｍのチューブを引いた。こ
の総金属不純物量は０．０３μｇ／ｇであった。この合
成石英チューブを使用して、ワコム電創で低圧水銀ラン
プに加工した。この石英チューブの純度、透過率および
ガス放出量を下記の表４、表５、表６に示す。この合成
石英チューブの原価は前記実施例１の１３．３倍であっ
た。 【００２０】 【表４】 【００２１】 【表５】 【００２２】 【表６】 【００２３】 【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、得られる紫外殺菌ランプ用石英チューブ、例えば、
低圧水銀ランプ用チューブは安価であり、紫外線透過率
もよく、ランプにした後の特性も従来の合成石英チュー
ブとなんら変わることがない。また、エキシマステッパ
ー用チューブとしても有用である。
フロントページの続き
(72)発明者 渡部 弘行
東京都中央区日本橋室町４−２−16 株式
会社渡邊商行内
(72)発明者 上原 啓史
東京都中央区日本橋室町４−２−16 株式
会社渡邊商行内
(72)発明者 三瓶 桂子
東京都中央区日本橋室町４−２−16 株式
会社渡邊商行内
(72)発明者 栗田 有康
東京都荒川区東尾久七丁目２番35号 旭電
化工業株式会社内
(72)発明者 尾見 仁一
東京都荒川区東尾久七丁目２番35号 旭電
化工業株式会社内
(72)発明者 高橋 真木雄
東京都荒川区東尾久七丁目２番35号 旭電
化工業株式会社内
(72)発明者 森田 博
東京都荒川区東尾久七丁目２番35号 旭電
化工業株式会社内
Ｆターム(参考） 4G014 AH00
4G062 AA03 BB02 CC01 DA08 MM24
NN16
5C043 AA07 AA11 AA13 BB04 BB09
CC08
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 アルカリ金属珪酸塩を由来とし、総金属
不純物量が１μｇ／ｇ以下である高純度合成石英ガラス
粒子を使用したことを特徴とする紫外殺菌ランプ用石英
チューブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001300441A JP2003104745A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 紫外殺菌ランプ用石英チューブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001300441A JP2003104745A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 紫外殺菌ランプ用石英チューブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003104745A true JP2003104745A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19121019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001300441A Pending JP2003104745A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 紫外殺菌ランプ用石英チューブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003104745A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101158965B1 (ko) * | 2008-03-19 | 2012-06-21 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 엑시머 램프 |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001300441A patent/JP2003104745A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101158965B1 (ko) * | 2008-03-19 | 2012-06-21 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 엑시머 램프 |
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