JP2598730B2 - 微粒子の荷電方法及び装置 - Google Patents
微粒子の荷電方法及び装置Info
- Publication number
- JP2598730B2 JP2598730B2 JP25871891A JP25871891A JP2598730B2 JP 2598730 B2 JP2598730 B2 JP 2598730B2 JP 25871891 A JP25871891 A JP 25871891A JP 25871891 A JP25871891 A JP 25871891A JP 2598730 B2 JP2598730 B2 JP 2598730B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fine particles
- photoelectrons
- ultraviolet
- substance
- electric field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Central Air Conditioning (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微粒子の荷電方法に係
り、特に、光電効果を有する光電子放出材を用いる微粒
子の荷電方法と装置に関する。そして、光電子放出材を
用いて微粒子を荷電し利用する分野としては、下記の分
野がある。 （ａ）荷電微粒子を捕集・除去して、清浄化気体あるい
は清浄化空間を得る分野、 （ｂ）荷電微粒子により、空気あるいは排ガス等の気体
中あるいは空間中の微粒子の濃度や粒径の測定を行う分
野、 （ｃ）微粒子の表面改質、荷電量の制御、微粒子の分
離、分級を行う分野、等がある。
り、特に、光電効果を有する光電子放出材を用いる微粒
子の荷電方法と装置に関する。そして、光電子放出材を
用いて微粒子を荷電し利用する分野としては、下記の分
野がある。 （ａ）荷電微粒子を捕集・除去して、清浄化気体あるい
は清浄化空間を得る分野、 （ｂ）荷電微粒子により、空気あるいは排ガス等の気体
中あるいは空間中の微粒子の濃度や粒径の測定を行う分
野、 （ｃ）微粒子の表面改質、荷電量の制御、微粒子の分
離、分級を行う分野、等がある。
【０００２】
【従来の技術】光電子放出材に、紫外線を照射すること
により発生する光電子による微粒子の荷電及びその利用
については、本発明者らによる多数の提案がある。従来
の光電子放出材は、１種類のバルク状（かたまり状）の
材料か又は、バルク状の材料の上に保護膜や薄膜状物質
を付加して用いていた。この様な、光電子放出材の場
合、光電子放出材の用い方に限界があり、利用分野、装
置によっては改善の余地があった。
により発生する光電子による微粒子の荷電及びその利用
については、本発明者らによる多数の提案がある。従来
の光電子放出材は、１種類のバルク状（かたまり状）の
材料か又は、バルク状の材料の上に保護膜や薄膜状物質
を付加して用いていた。この様な、光電子放出材の場
合、光電子放出材の用い方に限界があり、利用分野、装
置によっては改善の余地があった。
【０００３】以下に例をあげて説明する。図３は、空気
清浄器を示している。空気清浄器は、紫外線ランプ１、
紫外線透過窓２、光電子放出材３、電場設定のための電
極４、荷電微粒子捕集材５、により構成されている。電
場は、光電子放出材３と、電極４の間に形成される。微
粒子を含有する空気が空気清浄器に入ると、空気６中の
微粒子（粒子）は、紫外線照射を受けた光電子放出材３
から放出される光電子７により荷電され、荷電微粒子捕
集材５にて捕集され、出口８では清浄空気となる。とこ
ろで、上記の様に、光電子放出材を紫外線ランプに対し
て遠方（装置の反対面）に設置した場合、光電子放出材
表面への紫外線照射量が大幅に低下し、エネルギ利用の
点で改善の余地が生じた。又、装置設計において、自由
度が欠ける課題を生じた。
清浄器を示している。空気清浄器は、紫外線ランプ１、
紫外線透過窓２、光電子放出材３、電場設定のための電
極４、荷電微粒子捕集材５、により構成されている。電
場は、光電子放出材３と、電極４の間に形成される。微
粒子を含有する空気が空気清浄器に入ると、空気６中の
微粒子（粒子）は、紫外線照射を受けた光電子放出材３
から放出される光電子７により荷電され、荷電微粒子捕
集材５にて捕集され、出口８では清浄空気となる。とこ
ろで、上記の様に、光電子放出材を紫外線ランプに対し
て遠方（装置の反対面）に設置した場合、光電子放出材
表面への紫外線照射量が大幅に低下し、エネルギ利用の
点で改善の余地が生じた。又、装置設計において、自由
度が欠ける課題を生じた。
【０００４】上記課題に対し、本発明者らは先に、紫外
線エネルギが有効利用される「紫外線透過性物質からな
る母材と、該母材上に光電子を放出する物質を付加した
物質とからなる光電子放出材」（特願平２−２９５４２
３号）を提案したが、なお次のような改善の余地があっ
た。すなわち、光電子を放出する物質は、薄膜状とする
ことで光電子放出効果が大きくなるので、薄膜状で使用
することが好ましいが、母材上に光電子を放出する物質
を薄膜状に付加する場合、薄膜が薄いと該物質が島状
（不連続）になった。このため光電子放出材上の光電子
を放出する物質が全面にわたり均一に負極にならず、電
場下の紫外線照射において光電子放出効果が不十分とな
った。
線エネルギが有効利用される「紫外線透過性物質からな
る母材と、該母材上に光電子を放出する物質を付加した
物質とからなる光電子放出材」（特願平２−２９５４２
３号）を提案したが、なお次のような改善の余地があっ
た。すなわち、光電子を放出する物質は、薄膜状とする
ことで光電子放出効果が大きくなるので、薄膜状で使用
することが好ましいが、母材上に光電子を放出する物質
を薄膜状に付加する場合、薄膜が薄いと該物質が島状
（不連続）になった。このため光電子放出材上の光電子
を放出する物質が全面にわたり均一に負極にならず、電
場下の紫外線照射において光電子放出効果が不十分とな
った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記問題点を解決し、光電子を放出する物質の負極の設定
が十分になり、紫外線エネルギが有効利用される光電子
放出材を用いる、微粒子の荷電方法と装置を提供するこ
とを課題とするものである。
記問題点を解決し、光電子を放出する物質の負極の設定
が十分になり、紫外線エネルギが有効利用される光電子
放出材を用いる、微粒子の荷電方法と装置を提供するこ
とを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、電場において、光電子放出材に紫外線
を照射して発生する光電子により空間中の微粒子を荷電
する方法において、前記光電子放出材が、紫外線透過性
物質からなる母材と、該母材上に付加した紫外線照射に
より光電子を放出する物質及び前記電場設定用の陰極と
して使用される導電性物質とで構成されていることを特
徴とする微粒子の荷電方法としたものである。また、本
発明では、紫外線源、紫外線の照射により光電子を発生
する光電子放出材、電場設定用電極を有する空間中の微
粒子の荷電装置において、前記光電子放出材が、紫外線
透過性物質からなる母材と、該母材上に付加した紫外線
照射により光電子を放出する物質及び前記電場設定用の
陰極として使用される導電性物質とで構成されているこ
とを特徴とする微粒子の荷電装置としたものである。
に、本発明では、電場において、光電子放出材に紫外線
を照射して発生する光電子により空間中の微粒子を荷電
する方法において、前記光電子放出材が、紫外線透過性
物質からなる母材と、該母材上に付加した紫外線照射に
より光電子を放出する物質及び前記電場設定用の陰極と
して使用される導電性物質とで構成されていることを特
徴とする微粒子の荷電方法としたものである。また、本
発明では、紫外線源、紫外線の照射により光電子を発生
する光電子放出材、電場設定用電極を有する空間中の微
粒子の荷電装置において、前記光電子放出材が、紫外線
透過性物質からなる母材と、該母材上に付加した紫外線
照射により光電子を放出する物質及び前記電場設定用の
陰極として使用される導電性物質とで構成されているこ
とを特徴とする微粒子の荷電装置としたものである。
【０００７】次に、本発明を詳細に説明する。図１は本
発明で用いる光電子放出材とその作用を示す説明図であ
る。図１において、本発明で用いる光電子放出材１０
は、紫外線透過性物質（母材）１１が、ガラス材の例で
あり、母材１１と、該母材上の導電性物質１２及び紫外
線照射により光電子を放出する物質１３とから成る。光
電子７は、電場下で紫外線照射方向１４に対して、母材
の反対側に付加された光電子を放出する物質１３に紫外
線が作用することにより、紫外線照射方向とは反対側に
放出される。
発明で用いる光電子放出材とその作用を示す説明図であ
る。図１において、本発明で用いる光電子放出材１０
は、紫外線透過性物質（母材）１１が、ガラス材の例で
あり、母材１１と、該母材上の導電性物質１２及び紫外
線照射により光電子を放出する物質１３とから成る。光
電子７は、電場下で紫外線照射方向１４に対して、母材
の反対側に付加された光電子を放出する物質１３に紫外
線が作用することにより、紫外線照射方向とは反対側に
放出される。
【０００８】次に夫々を説明する。紫外線透過性物質１
１は、紫外線を透過させ、その表面及び／又はその近傍
に導電性物質１２及び紫外線照射により光電子を放出す
る物質１３が付加できるものであれば何れでも良い。通
常、ガラス材（例、合成石英、サファイヤガラス、ＵＶ
透過ガラス、硼硅酸ガラス）、高分子材（アクリル樹
脂）、ＭｇＦ２が使用でき、この内性能 （効果）、コスト等からガラス材が好ましい。本例で
は、合成石英である。
１は、紫外線を透過させ、その表面及び／又はその近傍
に導電性物質１２及び紫外線照射により光電子を放出す
る物質１３が付加できるものであれば何れでも良い。通
常、ガラス材（例、合成石英、サファイヤガラス、ＵＶ
透過ガラス、硼硅酸ガラス）、高分子材（アクリル樹
脂）、ＭｇＦ２が使用でき、この内性能 （効果）、コスト等からガラス材が好ましい。本例で
は、合成石英である。
【０００９】導電性物質１２は、電場設定用の陰極とし
て使用され、光電子を放出する物質を均一に負極に設定
するものであり、導電性を有し後述紫外線照射により光
電子を放出する物質１３とともに、上述母材上に薄膜状
に付加でき、光電子放出材への紫外線の照射を電場にお
いて行うと、光電子を放出する物質からの光電子発生が
効果的に起こるものであれば何れでも良い。通常、透明
導電性薄膜が好ましく酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）
系、あるいは酸化スズ（ＳｎＯ２）系の薄膜が好まし
い。例としては、ＳｎをドープしたＩｎ２Ｏ３膜（ＩＴ
Ｏ），ＳｂをドープしたＳｎＯ２膜がある。これらの物
質は、１種類又は２種類以上を組合わせて使用できる。
て使用され、光電子を放出する物質を均一に負極に設定
するものであり、導電性を有し後述紫外線照射により光
電子を放出する物質１３とともに、上述母材上に薄膜状
に付加でき、光電子放出材への紫外線の照射を電場にお
いて行うと、光電子を放出する物質からの光電子発生が
効果的に起こるものであれば何れでも良い。通常、透明
導電性薄膜が好ましく酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）
系、あるいは酸化スズ（ＳｎＯ２）系の薄膜が好まし
い。例としては、ＳｎをドープしたＩｎ２Ｏ３膜（ＩＴ
Ｏ），ＳｂをドープしたＳｎＯ２膜がある。これらの物
質は、１種類又は２種類以上を組合わせて使用できる。
【００１０】紫外線照射により光電子を放出する物質１
３は、紫外線の照射により光電子を放出するものであれ
ば何れでも良く、光電的な仕事関数の小さいもの程好ま
しい。効果や経済性の面から、Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｙ，
Ｇｄ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｔｈ，Ｐｒ，Ｂｅ，Ｚｒ，Ｆ
ｅ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｄ，Ｐｂ，Ａ
ｌ，Ｃ，Ｍｇ，Ａｕ，Ｉｎ，Ｂｉ，Ｎｂ，Ｓｉ，Ｔａ，
Ｔｉ，Ｕ，Ｂ，Ｅｕ，Ｓｎ，Ｐ，Ｗのいずれか又はこれ
らの化合物又は合金が好ましく、これらは単独で又は二
種以上を複合して用いられる。複合材としては、アマル
ガムの如く物理的な複合材も用いうる。
３は、紫外線の照射により光電子を放出するものであれ
ば何れでも良く、光電的な仕事関数の小さいもの程好ま
しい。効果や経済性の面から、Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｙ，
Ｇｄ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｔｈ，Ｐｒ，Ｂｅ，Ｚｒ，Ｆ
ｅ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｄ，Ｐｂ，Ａ
ｌ，Ｃ，Ｍｇ，Ａｕ，Ｉｎ，Ｂｉ，Ｎｂ，Ｓｉ，Ｔａ，
Ｔｉ，Ｕ，Ｂ，Ｅｕ，Ｓｎ，Ｐ，Ｗのいずれか又はこれ
らの化合物又は合金が好ましく、これらは単独で又は二
種以上を複合して用いられる。複合材としては、アマル
ガムの如く物理的な複合材も用いうる。
【００１１】化合物としては酸化物、ほう化物、炭化物
があり、酸化物にはＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，Ｙ
２Ｏ６，Ｇｄ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、ＴｈＯ２、Ｚｒ
Ｏ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ，ＣｕＯ，Ａｇ２Ｏ，Ｌａ２
Ｏ３，ＰｔＯ，ＰｂＯ，Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯ，Ｉｎ２Ｏ
３，ＢｉＯ，ＮｂＯ，ＢｅＯなどがあり、またほう化物
にはＹＢ６，ＣｄＢ６，ＬａＢ６，ＮｄＢ５，Ｃｅ
Ｂ６，ＢｕＢ６，ＰｒＢ６，ＺｒＢ２などがあり、さら
に炭化物としてはＵＣ，ＺｒＣ，ＴａＣ，ＴｉＣ，Ｎｂ
Ｃ，ＷＣなどがあり窒化物としてＴｉＮがある。また、
合金としては黄銅、青銅、リン青銅、ＡｇとＭｇとの合
金（Ｍｇが２〜２０ｗｔ％）、ＣｕとＢｅとの合金（Ｂ
ｅが１〜１０ｗｔ％）及びＢａとＡｌとの合金を用いる
ことができ、上記ＡｇとＭｇとの合金、ＣｕとＢｅとの
合金及びＢａとＡｌとの合金が好ましい。
があり、酸化物にはＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，Ｙ
２Ｏ６，Ｇｄ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、ＴｈＯ２、Ｚｒ
Ｏ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ，ＣｕＯ，Ａｇ２Ｏ，Ｌａ２
Ｏ３，ＰｔＯ，ＰｂＯ，Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯ，Ｉｎ２Ｏ
３，ＢｉＯ，ＮｂＯ，ＢｅＯなどがあり、またほう化物
にはＹＢ６，ＣｄＢ６，ＬａＢ６，ＮｄＢ５，Ｃｅ
Ｂ６，ＢｕＢ６，ＰｒＢ６，ＺｒＢ２などがあり、さら
に炭化物としてはＵＣ，ＺｒＣ，ＴａＣ，ＴｉＣ，Ｎｂ
Ｃ，ＷＣなどがあり窒化物としてＴｉＮがある。また、
合金としては黄銅、青銅、リン青銅、ＡｇとＭｇとの合
金（Ｍｇが２〜２０ｗｔ％）、ＣｕとＢｅとの合金（Ｂ
ｅが１〜１０ｗｔ％）及びＢａとＡｌとの合金を用いる
ことができ、上記ＡｇとＭｇとの合金、ＣｕとＢｅとの
合金及びＢａとＡｌとの合金が好ましい。
【００１２】これらの物質は、紫外線透過性物質１１の
表面又は表面近傍に付加して使用する。紫外線透過性物
質１１への導電性物質１２及び光電子を放出する物質１
３の付加の方法は、紫外線照射により光電子が放出され
れば何れでも良い。通常、母材上に先ず導電性物質１２
を付加し、次いで、その上に光電子を放出する物質１３
を付加する。その方法として例えば、母材基材上へコー
ティングして使用する方法、他の例として基板表面近傍
へ埋込んで使用する方法や基板上に付加し更にその上に
別の材料をコーティングして使用する方法、紫外線透過
性物質と導電性物質及び光電子を放出する物質を混合し
て用いる方法等がある。又、付加は、薄膜状に付加する
方法、網状、線状、帯状に付加する方法等適宜用いるこ
とが出来る。
表面又は表面近傍に付加して使用する。紫外線透過性物
質１１への導電性物質１２及び光電子を放出する物質１
３の付加の方法は、紫外線照射により光電子が放出され
れば何れでも良い。通常、母材上に先ず導電性物質１２
を付加し、次いで、その上に光電子を放出する物質１３
を付加する。その方法として例えば、母材基材上へコー
ティングして使用する方法、他の例として基板表面近傍
へ埋込んで使用する方法や基板上に付加し更にその上に
別の材料をコーティングして使用する方法、紫外線透過
性物質と導電性物質及び光電子を放出する物質を混合し
て用いる方法等がある。又、付加は、薄膜状に付加する
方法、網状、線状、帯状に付加する方法等適宜用いるこ
とが出来る。
【００１３】この内、母材の表面に適宜の方法で薄膜状
にコーティング、あるいは付着させて作ることが効果的
であることから好ましい。例えば、イオンプレーティン
グ法、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法を適宜用い
ることで、薄膜状に付加できる。導電性物質１２及び光
電子を放出する物質１３の薄膜の厚さは、紫外線照射に
より光電子が放出される厚さであれば良く、５Å〜５，
０００Å、通常２０Å〜５００Åが一般的である。母材
の使用形状は、板状、プリーツ状、網状等、があり表面
の形状を適宜凹凸状とし使用することが出来る。又、凸
部の先端を先鋭状あるいは球面状とすることも出来る。
にコーティング、あるいは付着させて作ることが効果的
であることから好ましい。例えば、イオンプレーティン
グ法、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法を適宜用い
ることで、薄膜状に付加できる。導電性物質１２及び光
電子を放出する物質１３の薄膜の厚さは、紫外線照射に
より光電子が放出される厚さであれば良く、５Å〜５，
０００Å、通常２０Å〜５００Åが一般的である。母材
の使用形状は、板状、プリーツ状、網状等、があり表面
の形状を適宜凹凸状とし使用することが出来る。又、凸
部の先端を先鋭状あるいは球面状とすることも出来る。
【００１４】母材への光電子を放出する物質１３の薄膜
の付加は、本発明者がすでに提案したように、１種類又
は２種類以上の材料を１層又は多層重ねて用いることが
できる。すなわち、薄膜を適宜複数（複合）で使用し、
２重構造あるいはそれ以上の多重構造とすることができ
る。本例では、導電性物質、光電子を放出する物質をい
ずれも５０Åで合成石英（母材）上に付加している。こ
れらの最適な形状や導電性物質１２及び紫外線照射によ
り光電子を放出する物質１３の種類や付加法、薄膜厚
は、装置、種類、規模、形状、電子放出材の種類、後述
電場の強さ、かけ方、効果、経済性等で適宜予備試験を
行い決めることが出来る。
の付加は、本発明者がすでに提案したように、１種類又
は２種類以上の材料を１層又は多層重ねて用いることが
できる。すなわち、薄膜を適宜複数（複合）で使用し、
２重構造あるいはそれ以上の多重構造とすることができ
る。本例では、導電性物質、光電子を放出する物質をい
ずれも５０Åで合成石英（母材）上に付加している。こ
れらの最適な形状や導電性物質１２及び紫外線照射によ
り光電子を放出する物質１３の種類や付加法、薄膜厚
は、装置、種類、規模、形状、電子放出材の種類、後述
電場の強さ、かけ方、効果、経済性等で適宜予備試験を
行い決めることが出来る。
【００１５】上述のごとく、光電子放出材として紫外線
透過性物質（母材）と、該母材上又はその近傍の電場設
定用の陰極として使用される導電性物質及び紫外線照射
により光電子を放出する物質から成るように構成したこ
とにより、電場下の光電子放出材への紫外線照射におけ
る光電子を放出する物資への負極の設定が確実になる
（光電子を放出する物質が全面にわたり負極にでき
る）。電場の設定は、光電子を放出する物質を負極、他
方の電極材を正極とし、この間に電圧を印加することに
より行う。すなわち、導電性物質を負極にすると光電子
を放出する物質が島状あるいは不連続状であっても導電
性物質の上に光電子を放出する物質を付加することによ
り、光電子を放出する物質が全面にわたり、均一に負極
になる。該光電子を放出する物質を付加した側に対して
反対側からの紫外線照射により光電子放出が効果的に行
われる。そして、放出された光電子により微粒子が荷電
されるのである。
透過性物質（母材）と、該母材上又はその近傍の電場設
定用の陰極として使用される導電性物質及び紫外線照射
により光電子を放出する物質から成るように構成したこ
とにより、電場下の光電子放出材への紫外線照射におけ
る光電子を放出する物資への負極の設定が確実になる
（光電子を放出する物質が全面にわたり負極にでき
る）。電場の設定は、光電子を放出する物質を負極、他
方の電極材を正極とし、この間に電圧を印加することに
より行う。すなわち、導電性物質を負極にすると光電子
を放出する物質が島状あるいは不連続状であっても導電
性物質の上に光電子を放出する物質を付加することによ
り、光電子を放出する物質が全面にわたり、均一に負極
になる。該光電子を放出する物質を付加した側に対して
反対側からの紫外線照射により光電子放出が効果的に行
われる。そして、放出された光電子により微粒子が荷電
されるのである。
【００１６】次に、紫外線の照射について述べれば、紫
外線の光源は、光電子放出材が紫外線照射により光電子
を放出するものであれば良く、水銀灯、水素放電管、キ
セノン放電管、ライマン放電管などを適宜使用出来る。
これらの材料、紫外線の種類の使用は、荷電部の形状、
適用分野、精度、経済性等で適宜決めることが出来る。
例えば、バイオロジカル分野においては、殺菌（滅菌）
作用を有すると好都合であるので、紫外線源として（遠
紫外線を有する）殺菌ランプ（主波長２５３．７ｎｍ）
が好適に用いることが出来る。
外線の光源は、光電子放出材が紫外線照射により光電子
を放出するものであれば良く、水銀灯、水素放電管、キ
セノン放電管、ライマン放電管などを適宜使用出来る。
これらの材料、紫外線の種類の使用は、荷電部の形状、
適用分野、精度、経済性等で適宜決めることが出来る。
例えば、バイオロジカル分野においては、殺菌（滅菌）
作用を有すると好都合であるので、紫外線源として（遠
紫外線を有する）殺菌ランプ（主波長２５３．７ｎｍ）
が好適に用いることが出来る。
【００１７】また、光電子放出材への紫外線の照射は電
場において行うと、光電子放出材からの光電子発生が効
果的に起こるので、電場下で行う。すなわち、上述のご
とく光電子を放出する物質を負極とし、対向側に正極の
電極材を設置し、この間に電圧を印加することにより適
宜の電場を形成する。電場の強さは、共存水分濃度や光
電子放出材の種類等で適宜決めることが出来、一般に
０．１Ｖ／ｃｍ〜２ＫＶ／ｃｍである。電極材料とその
構造は通常の荷電装置において使用されているもので良
く、例えば電極材料としてタングステン線あるいは棒が
用いられる。
場において行うと、光電子放出材からの光電子発生が効
果的に起こるので、電場下で行う。すなわち、上述のご
とく光電子を放出する物質を負極とし、対向側に正極の
電極材を設置し、この間に電圧を印加することにより適
宜の電場を形成する。電場の強さは、共存水分濃度や光
電子放出材の種類等で適宜決めることが出来、一般に
０．１Ｖ／ｃｍ〜２ＫＶ／ｃｍである。電極材料とその
構造は通常の荷電装置において使用されているもので良
く、例えば電極材料としてタングステン線あるいは棒が
用いられる。
【００１８】本発明の光電子放出材を用いる微粒子の荷
電方法は、流動している気体や密閉空間（静止空間）の
中に存在する粒子の荷電に幅広く用いることができる。
その適用分野は、粒子を荷電し利用する分野であれば何
れでも使用でき、例えば、微粒子の表面改質、荷電量の
制御、微粒子の分離、分級、空間中の微粒子の濃度や粒
径の測定又は空間中の微粒子を捕集・除去し、清浄化気
体を得る等がある。ここで空間中とは、気体中も含んだ
状態をいう。
電方法は、流動している気体や密閉空間（静止空間）の
中に存在する粒子の荷電に幅広く用いることができる。
その適用分野は、粒子を荷電し利用する分野であれば何
れでも使用でき、例えば、微粒子の表面改質、荷電量の
制御、微粒子の分離、分級、空間中の微粒子の濃度や粒
径の測定又は空間中の微粒子を捕集・除去し、清浄化気
体を得る等がある。ここで空間中とは、気体中も含んだ
状態をいう。
【００１９】清浄化気体を得る場合の微粒子の捕集にお
いて、荷電微粒子の捕集材は、荷電微粒子が捕集できる
ものであればいずれでも使用できる。通常の荷電装置に
おける集じん板（集じん電極）や静電フィルター方式が
一般的であるが、スチールウール電極としたような捕集
部自体が電極を構成するウール状構造のものも有効であ
る。エレクトレット材も好適に使用できる。又、本発明
者がすでに提案したイオン交換フィルター（又は繊維）
を用いて捕集する方法も有効である（特開昭６３−５４
９５９号、同６３−７７５５７号、同６３−８４６５６
号各公報参照）。
いて、荷電微粒子の捕集材は、荷電微粒子が捕集できる
ものであればいずれでも使用できる。通常の荷電装置に
おける集じん板（集じん電極）や静電フィルター方式が
一般的であるが、スチールウール電極としたような捕集
部自体が電極を構成するウール状構造のものも有効であ
る。エレクトレット材も好適に使用できる。又、本発明
者がすでに提案したイオン交換フィルター（又は繊維）
を用いて捕集する方法も有効である（特開昭６３−５４
９５９号、同６３−７７５５７号、同６３−８４６５６
号各公報参照）。
【００２０】イオン交換フィルターは、荷電微粒子の捕
集に加えて、共存する酸性ガス、アルカリ性ガス、臭気
性ガス等も同時に捕集できるので実用上好ましい。本例
では、合成石英の上に導電性物質を付加し、その上に光
電子を放出する物質を付加した場合であるが、先ず光電
子を放出する物質を付加し、その上に導電性物質を付加
しても良い。又、これらの物質は、適宜多層に重ねて
（多重構造）付加し、使用することができる。
集に加えて、共存する酸性ガス、アルカリ性ガス、臭気
性ガス等も同時に捕集できるので実用上好ましい。本例
では、合成石英の上に導電性物質を付加し、その上に光
電子を放出する物質を付加した場合であるが、先ず光電
子を放出する物質を付加し、その上に導電性物質を付加
しても良い。又、これらの物質は、適宜多層に重ねて
（多重構造）付加し、使用することができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１ 図２は、本発明の微粒子の荷電方法を用いた空気清浄器
の断面図を示す。図２において、空気清浄器は紫外線ラ
ンプ１、光電子放出材１０、電場設定のための電極４、
荷電微粒子捕集材５より構成されている。空気清浄器に
入る微粒子６は、紫外線透過性のガラス材と該表面に薄
膜状に付加された導電性物質であるＩＴＯ及び光電子を
放出する物質であるＡｕより成る光電子放出材１０に、
紫外線ランプ１からの紫外線照射により放出される光電
子７により効率よく荷電され、荷電微粒子となり、荷電
微粒子捕集材５にて捕集され、出口８は清浄空気とな
る。４は荷電における電場設定のための電極である。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１ 図２は、本発明の微粒子の荷電方法を用いた空気清浄器
の断面図を示す。図２において、空気清浄器は紫外線ラ
ンプ１、光電子放出材１０、電場設定のための電極４、
荷電微粒子捕集材５より構成されている。空気清浄器に
入る微粒子６は、紫外線透過性のガラス材と該表面に薄
膜状に付加された導電性物質であるＩＴＯ及び光電子を
放出する物質であるＡｕより成る光電子放出材１０に、
紫外線ランプ１からの紫外線照射により放出される光電
子７により効率よく荷電され、荷電微粒子となり、荷電
微粒子捕集材５にて捕集され、出口８は清浄空気とな
る。４は荷電における電場設定のための電極である。
【００２２】図２に示す空気清浄器を用いて、大気を３
リットル／ｍｉｎで送気し、１ケ月間の連続運転を行っ
た。 光電子放出材１０：合成石英上にＩＴＯ５０Åとその上にＡｕを５０Å付加 光電子放出材１０の製法：合成石英上にＩＴＯをスパッタリングにより５０Å を被覆した後、その上にＡｕを蒸着により５０Å被 覆した。 光電子放出材１０の形状：板状 紫外線ランプ１：殺菌灯 電場４の強さ：５０Ｖ／ｃｍ にて微粒子の荷電を行った。荷電微粒子捕集材５は集じ
ん板である。微粒子濃度は粒子計測器を使用した。測定
結果は、入口６濃度（＞０．１μｍの微粒子）：１２０
万個／ｌ、出口８濃度６０個／ｌであり、１ケ月間の連
続運転後も、その性能に変化は認められなかった。
リットル／ｍｉｎで送気し、１ケ月間の連続運転を行っ
た。 光電子放出材１０：合成石英上にＩＴＯ５０Åとその上にＡｕを５０Å付加 光電子放出材１０の製法：合成石英上にＩＴＯをスパッタリングにより５０Å を被覆した後、その上にＡｕを蒸着により５０Å被 覆した。 光電子放出材１０の形状：板状 紫外線ランプ１：殺菌灯 電場４の強さ：５０Ｖ／ｃｍ にて微粒子の荷電を行った。荷電微粒子捕集材５は集じ
ん板である。微粒子濃度は粒子計測器を使用した。測定
結果は、入口６濃度（＞０．１μｍの微粒子）：１２０
万個／ｌ、出口８濃度６０個／ｌであり、１ケ月間の連
続運転後も、その性能に変化は認められなかった。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、微粒子の荷電に用いる
光電子放出材の構成を紫外線透過性物質の母材と、該母
材上又はその近傍の前記電場設定用の陰極として使用さ
れる導電性物質と紫外線照射により光電子を放出する物
質から成るようにしたことによって、 電場下の紫外線照射において、光電子を放出する物
質が母材上に島状あるいは不連続状に付加されても、導
電性物質によって光電子を放出する物質が全面にわたり
均一に負極に設定できるので、光電子放出材からの光電
子放出の効果が向上し、かつ安定した。
光電子放出材の構成を紫外線透過性物質の母材と、該母
材上又はその近傍の前記電場設定用の陰極として使用さ
れる導電性物質と紫外線照射により光電子を放出する物
質から成るようにしたことによって、 電場下の紫外線照射において、光電子を放出する物
質が母材上に島状あるいは不連続状に付加されても、導
電性物質によって光電子を放出する物質が全面にわたり
均一に負極に設定できるので、光電子放出材からの光電
子放出の効果が向上し、かつ安定した。
【００２４】 光電子放出材と紫外線が、ごく近く
（隣接）にできるので、光電子放出効果（性能）が向上
した。 光電子放出の効果が向上しかつ安定したので、微粒
子の荷電が効果的（荷電が高性能かつ、長時間安定）と
なった。 微粒子の荷電が効果的となったので、装置の小型化
（コンパクト化）が可能となり、又処理容量が増加し
た。又装置設計において、自由度が大となった。 紫外線が系内の微粒子に直接照射されないので、系
内の微粒子は光電子による負荷電のみとなり、利用分野
によっては実用性が向上した。
（隣接）にできるので、光電子放出効果（性能）が向上
した。 光電子放出の効果が向上しかつ安定したので、微粒
子の荷電が効果的（荷電が高性能かつ、長時間安定）と
なった。 微粒子の荷電が効果的となったので、装置の小型化
（コンパクト化）が可能となり、又処理容量が増加し
た。又装置設計において、自由度が大となった。 紫外線が系内の微粒子に直接照射されないので、系
内の微粒子は光電子による負荷電のみとなり、利用分野
によっては実用性が向上した。
【図１】本発明に用いる光電子放出材の断面構造とその
作用を示す説明図である。
作用を示す説明図である。
【図２】本発明の微粒子の荷電方法を用いた空気清浄器
の断面図である。
の断面図である。
【図３】従来の空気清浄器の断面図である。
１：紫外線ランプ、４：電場設定用電極、５：荷電微粒
子捕集材、６：空気、７：光電子、８：清浄空気、１
０：光電子放出材、１１：母材、１２：導電性物質、１
３：光電子放出物質、１４：紫外線照射方向
子捕集材、６：空気、７：光電子、８：清浄空気、１
０：光電子放出材、１１：母材、１２：導電性物質、１
３：光電子放出物質、１４：紫外線照射方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ２１Ｋ 1/00 Ｇ２１Ｋ 1/00 Ｅ Ｈ０１Ｊ 1/34 Ｈ０１Ｊ 1/34 Ａ (72)発明者 中井 日出海 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11 号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 荻野 悦男 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11 号 日本板硝子株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−303557（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−103761（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−3078（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−8639（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−239131（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−243540（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−107178（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−171061（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−36967ＪＰ，Ａ) 特開 平２−10034（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−108698（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−190860（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−171062（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−22650（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】 電場において、光電子放出材に紫外線を
照射して発生する光電子により空間中の微粒子を荷電す
る方法において、前記光電子放出材が、紫外線透過性物
質からなる母材と、該母材上に付加した紫外線照射によ
り光電子を放出する物質及び前記電場設定用の陰極とし
て使用される導電性物質とで構成されていることを特徴
とする微粒子の荷電方法。 - 【請求項２】 紫外線源、紫外線の照射により光電子を
発生する光電子放出材、電場設定用電極を有する空間中
の微粒子の荷電装置において、前記光電子放出材が、紫
外線透過性物質からなる母材と、該母材上に付加した紫
外線照射により光電子を放出する物質及び前記電場設定
用の陰極として使用される導電性物質とで構成されてい
ることを特徴とする微粒子の荷電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25871891A JP2598730B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 微粒子の荷電方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25871891A JP2598730B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 微粒子の荷電方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0568875A JPH0568875A (ja) | 1993-03-23 |
| JP2598730B2 true JP2598730B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=17324129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25871891A Expired - Fee Related JP2598730B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 微粒子の荷電方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2598730B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007042559A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Hamamatsu Photonics Kk | 透過型光電面及び光検出器 |
| JP2015088403A (ja) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | 浜松ホトニクス株式会社 | 透過型光電陰極 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2598853B2 (ja) * | 1992-03-13 | 1997-04-09 | 紘二 ▲吉▼岡 | 自転車前輪制御機構 |
| JP3405439B2 (ja) * | 1996-11-05 | 2003-05-12 | 株式会社荏原製作所 | 固体表面の清浄化方法 |
| JP5294293B2 (ja) * | 2006-07-10 | 2013-09-18 | 株式会社 エックスネット | 電子線照射装置 |
| JP6867568B2 (ja) * | 2016-11-07 | 2021-04-28 | 国立大学法人東京工業大学 | ナノスケール光陰極電子源 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2300413A1 (fr) * | 1975-02-04 | 1976-09-03 | Labo Electronique Physique | Fenetre |
| JPS56138848A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-29 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Photoelectric surface mask |
| US4664769A (en) * | 1985-10-28 | 1987-05-12 | International Business Machines Corporation | Photoelectric enhanced plasma glow discharge system and method including radiation means |
| JPH02303557A (ja) * | 1989-05-16 | 1990-12-17 | Ebara Res Co Ltd | 光電子による気体中の微粒子の荷電方法 |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP25871891A patent/JP2598730B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 特開 昭５２−３６９６７ＪＰ，Ａ） |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007042559A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Hamamatsu Photonics Kk | 透過型光電面及び光検出器 |
| JP2015088403A (ja) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | 浜松ホトニクス株式会社 | 透過型光電陰極 |
| WO2015064173A1 (ja) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | 浜松ホトニクス株式会社 | 透過型光電陰極 |
| US9824844B2 (en) | 2013-11-01 | 2017-11-21 | Hamamatsu Photonics K.K. | Transmission mode photocathode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0568875A (ja) | 1993-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5154733A (en) | Photoelectron emitting member and method of electrically charging fine particles with photoelectrons | |
| JP3405439B2 (ja) | 固体表面の清浄化方法 | |
| US5225000A (en) | Method for cleaning closed spaces with ultraviolet rays | |
| EP0404093B1 (en) | Photoelectron emitting member | |
| JP2598730B2 (ja) | 微粒子の荷電方法及び装置 | |
| JP2877487B2 (ja) | 光電子放出材 | |
| JPH0793098B2 (ja) | 光電子放出材を用いた微粒子の荷電方法 | |
| JP3046085B2 (ja) | 光電子放出装置とそれを用いた微粒子の荷電方法 | |
| JP3570612B2 (ja) | 負イオンの発生方法と装置及び微粒子の荷電方法と捕集装置 | |
| JP3243342B2 (ja) | 光電子放出物質、光電子放出体及び光電子放出装置 | |
| JP2877449B2 (ja) | 光電子放出材 | |
| JP3696038B2 (ja) | 粒子状物質の捕集装置と捕集方法 | |
| JPS63100955A (ja) | 紫外線又は放射線照射による空気の清浄方法及びその装置 | |
| JP3303125B2 (ja) | 空間清浄化材及びそれを用いた空間清浄化方法 | |
| JP3424778B2 (ja) | 空間の清浄方法及び装置 | |
| JP3661835B2 (ja) | 負イオンの発生方法及びその装置 | |
| JP3672077B2 (ja) | 負イオンの発生方法とその装置 | |
| JPH05107178A (ja) | 微粒子の荷電方法及び装置 | |
| JP2001300347A (ja) | 光電子放出材の製造方法 | |
| JP2004330193A (ja) | 生活空間における太陽光利用の負イオン発生方法と装置 | |
| JP2000153179A (ja) | 負イオンの発生方法及びその装置 | |
| JP3672079B2 (ja) | 光電子放出材 | |
| JP3434651B2 (ja) | 微粒子の荷電方法及び装置 | |
| JP3139591B2 (ja) | 負イオンの発生方法と装置、微粒子の荷電方法、気体中の微粒子の捕集装置及びストッカ | |
| JPH06154650A (ja) | 光電子による空間中の微粒子の荷電方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090109 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |