JP3781719B2

JP3781719B2 - Ultraviolet surface light source, method for producing the same, and fluorescent transilluminator

Info

Publication number: JP3781719B2
Application number: JP2002332486A
Authority: JP
Inventors: 尚史吉田
Original assignee: NEC Lighting Ltd
Current assignee: Hotalux Ltd
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2022-11-15
Also published as: JP2004170074A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外面光源とこれを紫外線放射源に用いた蛍光トランスイルミネーターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＮＡ解析のような生化学の分野で用いられるゲル電気泳動法は、核酸やたんぱく質の分析手段としてきわめて有効な手段であるが、これに用いられる電気泳動装置には、例えば特許文献１に記載されているように、紫外線を放射する光源が欠かせない。
【０００３】
上記特許文献１にも記載されている通り、ゲル電気泳動装置は、大略、次のような三つの部分から構成されている。その第１は、例えばポリアクリルアミドや寒天などからなる支持体（泳動ゲル）に予め検体の高分子を含ませておき、その泳動ゲルに電解液中で電界を加える構成部分である。この泳動ゲルへの電界の印加によって、検体の高分子が泳動ゲル中を移動するのであるが、高分子の移動量には分子量や形などの違いによって差が生じる。これを利用して、検体の高分子を分離する。
【０００４】
二つ目は、上述の分離された検体の高分子を含む泳動ゲルに紫外線を照射する構成部分である。上記第１の構成部分によって分離された高分子の分離状態はそのままでは目では見えないが、例えばエチジウムブロマイドのような核酸に結合する蛍光物質で泳動ゲルを染色し、これに紫外線を照射すると、核酸の部分がオレンジ色に蛍光を発する。これにより、検体の高分子の分離状態を目で見えるようにする。紫外線の放射源には、通常、紫外発光の蛍光ランプが用いられるが、そのような、紫外線放射源としての紫外線ランプユニットとこれからの紫外線を泳動ゲルに照射できるようにした構造体を総称して、蛍光トランスイルミネーターと呼ぶ。
【０００５】
第３番目は、目視できるようにした高分子の分離状態を記録し、解析する構成部分である。
【０００６】
本発明は、上述の蛍光トランスイルミネーターとして用いて特に有効な、紫外発光の蛍光ランプに関わる発明である。図２に、上記特許文献１の図７及び図８に記載された蛍光トランスイルミネーターの斜視図及び断面図を再掲して示す。図２を参照して、この図に示す蛍光トランスイルミネーターは、箱形の筐体７の中に紫外線ランプ８を内蔵させた構造になっている。筐体７には上面に窓が設けられていて、その窓には紫外透過性のガラス９が嵌め込まれている。この紫外透過性のガラス９は、紫外線は通すものの可視光は遮断するという特殊なフィルター特性をもっている。そして、その紫外透過性ガラス９の上に泳動ゲル１０を載置し、紫外線ランプ８からの紫外線を紫外透過性ガラス９を通して泳動ゲル１０に照射する。
【０００７】
ところで、特許文献１には、蛍光トランスイルミネーターに用いられる紫外線ランプ９についての詳細な記述はなされていないが、蛍光トランスイルミネーターとして用いられる紫外光源には、従来、特許文献２、特許文献３あるいは特許文献４に開示されているようなものが知られている。すなわち、直管形の紫外発光の蛍光ランプを複数本平行に並べて面光源にした、紫外面光源である。特に、特許文献３及び特許文献４に記載の紫外面光源では、これを構成する直管形蛍光ランプの放射紫外線の波長を異ならせておいて、蛍光ランプを切り替えて点灯させることで外部に取り出す放射紫外光の波長を切り替えることができる構造にしている。
【０００８】
光源を面光源にするのは、特許文献２にも記載されているように、蛍光トランスイルミネーターとして用いるときは、輝度の均一性が重要であるからである。また、放射光の波長を可変にするのは、以下のような理由による。先にも述べた通り、ＤＮＡ自体は肉眼では見えないものの、エチジウムブロマイドのようなＤＮＡと結合して蛍光を出す試薬で染色し、これに紫外線を照射することで目に見えるようにすることができる。ところで、紫外線にはその波長によって長波長側からＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ、ＵＶ−Ｃの三種類がある。ＵＶ−Ａは波長が３１５〜３８０ｎｍの領域の紫外線、ＵＶ−Ｂは波長が２８０〜３１５ｎｍの領域の紫外線、ＵＶ−Ｃは波長が１００〜２８０ｎｍの領域の紫外線であって、上述の蛍光試薬はＵＶ−Ｂに対して効率よく発光するという性質を持っている。ところが、観測されるＤＮＡによってはＵＶ−Ｂでは死滅してしまうものもあるので、その場合には、波長がより長く光エネルギーの小さいＵＶ−Ａを使うのが望ましいという事情があるからである。
【０００９】
ここで、上に述べた複数の直管形の蛍光ランプを平行に並べた構造の紫外面光源の、一本一本の蛍光ランプには、従来、水銀蒸気を含むガスを放電媒体に用いた、水銀励起の紫外蛍光ランプが主に使われている。例えば、上記特許文献３に記載された波長可変の紫外面光源においては、ＵＶ−Ａ発光の蛍光ランプとＵＶ−Ｂ発光の蛍光ランプには、ガラス管の内壁に、放電によって水銀蒸気が放射する波長２５４ｎｍの紫外線に励起されて、ＵＶ−ＡまたはＵＶ−Ｂを放射する蛍光体を層状に形成した蛍光ランプが使われている。また、ＵＶ−Ｃ発光の蛍光ランプには、蛍光体を用いず、水銀蒸気からの２５４ｎｍの紫外線を直接ガラス管を通して取り出す構造の蛍光ランプを用いている。このＵＶ−Ｃ発光の紫外蛍光ランプは、いわゆる殺菌ランプとして知られているものである。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−２１５７１４号公報(段落［０００２］〜［０００４］、図７及び図８)
【特許文献２】
米国特許第５，３４７，３４２号明細書（第１欄第５〜５５行及び図３）
【特許文献３】
米国特許第５，３８７，８０１号明細書（第２欄第３２〜第３欄第７行、図１及び図３）
【特許文献４】
米国特許第５，６７０，７８６号明細書（第１欄第５〜５３行及び図３）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
これまで述べたように、従来の紫外面光源は、直管形の蛍光ランプを複数本平行に並べた構造で、それぞれの蛍光ランプには水銀励起の紫外蛍光ランプが用いられている。
【００１２】
そこで、従来の紫外面光源は、水銀励起の紫外蛍光ランプ自体の性質にまつわる各種の問題と、そのような性質をもつ紫外蛍光ランプを蛍光トランスイルミネーターの構成要素として用いることによって生じる問題とを抱えることになる。第１の問題は、環境に対する負荷が大きいことである。第２の問題は、水銀による管ガラスや電極の劣化が避けられず、蛍光ランプとしての寿命が長くないことである。第３は、点灯直後に管の内部の水銀蒸気圧が安定するまでに長い時間を要し、輝度の立ち上がりが遅いことである。このため、水銀励起の紫外蛍光ランプを用いた蛍光トランスイルミネーターには、輝度が所定の定常状態になるまでの間に観測されるＤＮＡが死滅してしまうことがあるという問題が生じる。更には、水銀は紫外線以外にも可視領域の光も放射するので、その可視光によって、せっかくエチジウムブロマイドなどで染色したＤＮＡがマスクされて見え難くなり、解析の精度が下がってしまう。この現象を避けるには、前述したように、蛍光トランスイルミネーターの筐体７（図２参照）の上面の窓に、フィルターを設けなければならない。図２における紫外透過性ガラス９がそのフィルターの役をなしているわけであるが、このフィルターは紫外線は通すものの可視光は遮断するという特殊な特性をもっていなければならないため非常に高価で、蛍光トランスイルミネーターの価格の８０％程度も占めるほどである。
【００１３】
水銀励起の紫外蛍光ランプを用いることに起因する上述のいろいろな問題は、水銀蒸気を含まない希ガスのみを放電媒体に用いる、水銀レスの希ガス蛍光ランプによって避けることができる。この希ガス蛍光ランプは、例えば白色発光のものはスキャナーや複写機、あるいはファクシミリ装置のようなＯＡ機器の原稿読取り部の光源に用いられるなど、既に実用化されている蛍光ランプであるが、その代表的なものに、アパーチャー形外部電極構造の希ガス蛍光ランプがある。
【００１４】
アパーチャー形、外部電極構造の直管形希ガス蛍光ランプの斜視図を示す図３を参照して、円筒状のガラス管１１の外面に、平行な２本の帯状電極１４Ａ，１４Ｂが設けられている。これらが外部電極である。これら２本の外部電極１４Ａ，１４Ｂは共に、例えばアルミ箔の細長いテープをガラス管１１の長手方向に添わせて貼り付けるなどして形成したもので、上下２本の間隙１５Ａ，１５Ｂによって隔てられて絶縁状態にある。
【００１５】
ガラス管１１の内部には、放電媒体である希ガス１２が封入されている。この希ガス１２は、例えばキセノンガス或いはこれとネオン、アルゴンなどの他の希ガスとを混合したガスで、水銀蒸気を全く含んでいない。封入圧力は、概ね１００〜２００Ｔｏｒｒ程度である。そして、ガラス管１１の内壁には、蛍光体の層１３が形成されている。蛍光体層１３は、外部電極１４Ａ，１４Ｂの間の間隙１５Ａに相当する部分が取り除かれている。
【００１６】
このアパーチャー形、外部電極構造の直管形希ガス蛍光ランプにおいて、外部のインバーター１６から２つの外部電極１４Ａ，１４Ｂの間に例えば３０ｋＨｚ、１５００Ｖというような高周波、高電圧を印加すると、誘電体であるガラス管１１を介して管の内部に誘電体バリア放電が生じる。これにより、キセノンが放射する主に１７２ｎｍの波長の紫外線によって蛍光体１３が励起され発光して、その光がアパーチャー（外部電極間の間隙１５Ａとこれに相当する蛍光体層１３が形成されていない部分とからなる、スリット状の光取出し部）を通して外部に取り出される。
【００１７】
概略を上に述べたような外部電極構造の直管形希ガス蛍光ランプを用いれば、これを複数本平行に並べて水銀レスの面光源を実現することができるであろう。しかしながら、ただ単に上述の構造の直管形希ガス蛍光ランプを複数本並べただけでは、可視発光の水銀レス面光源を得ることはできても、紫外発光の面光源を得ることはできない。
【００１８】
すなわち、外部電極形の蛍光ランプは、電極１４Ａ，１４Ｂがガラス管１１の外部に設けられていることから、電極間の絶縁が湿度や異物付着などのような外部の環境に影響される。しかも、電極間に高周波、高電圧を印加するので、電極間でリークが生じやすい。そこで、少なくとも電極１４Ａと電極１４Ｂとの間に絶縁物を設けて、絶縁性を高めなければならない。絶縁構造は、絶縁性の向上効果の点からも取扱い上の安全性の点からも、ガラス管１１の全体を絶縁物で覆うようにすることが望ましい。そこで従来、図示しない熱収縮チューブで外部電極の上からガラス管１１の全体を覆うようにしている。この絶縁チューブは加工しやすく、また可視領域では光透過率も良いという特徴をもっている反面、UV−Bの紫外光を遮断してしまうという性質を持っている。従って、熱収縮チューブでガラス管１１を覆った従来の構造の外部電極形蛍光ランプは、蛍光トランスイルミネーターに用いることはできない。
【００１９】
また、製造の観点から言えば、アパーチャー形、外部電極構造の直管形蛍光ランプはその製造の過程で、外部電極１４Ａ，１４Ｂにする細長いアルミ箔のテープを丸い管に一つ一つ張り付けなければならないので、加工が大変難しい。ガラス管１１の径が小さく細管化されているときは、特に難しい。このアパーチャー形外部電極の製造の困難さを改善するために、２本の平行な導電体の帯をガラス管に螺旋状に巻きつけてゆく製造方法なども考えられているが、この場合は外部電極を透光性の材料で形成しなくてはならず、電極材料の選択の幅が狭まったり、新規な材料を使うことに伴う製造技術上の困難さや、材料の導電率が低く電極の抵抗が高くなってしまうなどの別の問題が生じてくる。
【００２０】
そこで、本発明は、紫外発光のものを含む複数の直管形蛍光ランプを複数本並べて面光源とした構造の紫外面光源において、上記直管形の紫外蛍光ランプにアパーチャー形外部電極構造の、水銀レス希ガス紫外蛍光ランプを用いることができるようにすることを目的とする。
【００２１】
本発明は、また、上記紫外面光源を構成するアパーチャー形外部電極構造の直管形希ガス蛍光ランプの製造における、特に外部電極の形成を容易にすることを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の紫外面光源は、アパーチャー形の外部電極構造を有する直管形蛍光ランプを複数本並べて面光源を構成し、前記複数の直管形蛍光ランプには紫外発光の直管形蛍光ランプを含ませた構造の紫外面光源であって、一平面に前記複数の直管形蛍光ランプが一本ずつ嵌め込まれる、断面が円弧状の複数本の平行に並ぶ溝を有し、各々の溝の内壁には溝に嵌め込まれる直管形蛍光ランプの外部電極となる二本の帯状の導電体が形成された構造で、前記複数の直管形蛍光ランプを外部電極のアパーチャー側とは反対の側から保持する絶縁ブロックと、前記絶縁ブロックの溝に嵌め込まれる発光管であって、内部には放電媒体である水銀非含有の希ガスが封止され、内壁には蛍光体の層が形成されて、前記絶縁ブロックの溝の内壁に形成された帯状の導電体と一体的になって前記アパーチャー形の外部電極構造を有する直管形蛍光ランプを構成して、前記内壁に形成された蛍光体の層に応じた波長の光を放射する発光管と、前記絶縁ブロックの一平面に密着して、前記複数の直管形蛍光ランプを外部電極のアパーチャー側から保持する透光ブロックであって、紫外透過性の材料からなり、前記絶縁ブロックの一平面に接する面には、各々の直管形蛍光ランプに密接する、断面が円弧状の複数本の平行に並ぶ溝を有する紫外透過性の透光ブロックと、前記複数本の直管形蛍光ランプを切り替えて点灯させる手段とを含んでなる紫外面光源である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本発明の一実施例に係る蛍光トランスイルミネーターの斜視図を示す図１（ａ）及び、分解した状態を断面図で示す図１（ｂ）を参照して、図１に示す蛍光トランスイルミネーターは、中実のブロック状の絶縁体の中にアパーチャ形、外部電極構造の直管形蛍光ランプ１が複数本（この例の場合は、４本）、間を空けて平行に並べて埋め込まれていて、スイッチＳＷの切替えで点灯するランプを切り替えられる構造になっている（尚、図１（ａ）においては、図を簡素化して分りやすくするために、蛍光ランプの内壁に形成されている蛍光体の層は省いて示してある）。上記ブロック状の絶縁体は、紙面下側に位置する電極側絶縁ブロック２と、上側に位置する光取出し側絶縁ブロック３の２つの部分とが、蛍光ランプ１を挟んで密着している構造になっている。
【００２４】
光取出し側絶縁ブロック３は、紫外透過性をもった材料でできている。この光取出し側絶縁ブロック３は、従来の蛍光イルミネーターにおける紫外透過性ガラス９（図３参照）が、紫外線は通すものの可視領域の光は通さないという特殊な性質をもっているのとは違って、紫外線領域から可視領域まで通す性質をもっている。そのような絶縁材料はガラスであってもよいしプラスチックであってもよいが、特にこれまでの紫外透過性ガラス９(同)のような特殊な光学的性質を要求されるわけではないので、入手が容易で安価である。ガラスであれば、ガラス管１１のガラス材料と同じものが使える。プラスチックであれば、メタクリル樹脂材（例えば、三菱レイヨン株式会社製、登録商標：アクリライトや、住友化学工業株式会社製、登録商標：スミペックス）などを使うことができる。一方、電極側絶縁ブロック２は、特には紫外透過性のものである必要はない。むしろ、紫外線による他の部材の劣化などを考慮すると遮光性のものであるほうが好ましいが、勿論、光取出し側絶縁ブロック２と同じ材料でできていてもかまわない。
【００２５】
４本の直管形蛍光ランプ１はいずれも、アパーチャー形外部電極構造の水銀レス希ガス蛍光ランプであるが、この種の従来の蛍光ランプとは違って、外部電極４Ａ，４Ｂはどちらも、ガラス管１１に設けられているのではなく、電極側絶縁ブロック２の方に設けられている。そして、ガラス管１１の内部には放電媒体として、キセノンガス１２が１００Ｔｏｒｒの圧力で封入されている。尚、放電媒体はキセノンガスだけに限られるわけではなく、これにネオンやアルゴンあるいはクリプトンなどの他の希ガスを混合したガスであってもよい。封入圧力もこの例に限るわけではなく、通常、５０〜３００Ｔｏｒｒ程度の圧力が用いられている。
【００２６】
ガラス管１１の内壁には、紫外発光の蛍光体の層１３が形成されている。蛍光体には、発光管（ガラス管１１と、その内部に封止された放電媒体の希ガス１２と、ガラス管の内壁に形成された蛍光体の層１３を総じて、「発光管」と呼ぶ）５ごとによって異なるものが用いられていて、この例の場合には、紙面左側から１番目と３番目の発光管にはＵＶ−Ｂ発光の蛍光体の層１３Ａが形成され、２番目と４番目の発光管にはＵＶ−Ａ発光の蛍光体層１３Ｂが形成されている。本実施例では、ＵＶ−Ｂ発光の紫外蛍光体に（Ｃａ，Ｚｎ）₃ （ＰＯ₄ ）₂ ：Ｔｌを用いている。他にも、Ｃａ₃ （ＰＯ₄ ）₂ ：Ｔｌを用いることもできる。或いは、本発明の譲受人と同一譲受人による特願２００１−３９５３５６号に記載されているガドリニウム（Ｇｄ）付活の紫外発光蛍光体も使用できる。このガドリニウム付活の紫外発光蛍光体には、他にも、上記同一譲受人による特開２００１−０８１４６０号公報や特開２００１−１７２６２４号公報に開示されたＹＦ₃ ：Ｇｄ，Ｐｒ蛍光体や、ＹＢＯ₃ ：Ｇｄ，Ｐｒ蛍光体あるいはＹＢ_x Ｏ_y ：Ｇｄ，Ｐｒ蛍光体（ｘ，ｙは、任意）などがある。ＵＶ−Ａ発光の蛍光体には、ＢａＳｉ₂ Ｏ₅ ：Ｐｂ蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）₃ Ｓｉ₂ Ｏ₇ ：Ｐｂ蛍光体、ＳｒＢ₄ Ｏ₇ ：Ｅｕ蛍光体、ＹＰＯ₄ ：Ｃｅ蛍光体、ＬａＰＯ₄ ：Ｃｅ蛍光体、（Ｍｇ，Ｂａ）Ａｌ₁₁Ｏ₁₉：Ｃｅ蛍光体などを使うことができる。
【００２７】
本実施例に係る蛍光トランスイルミネータは、次のようにして製造する。蛍光トランスイルミネータを分解した断面図を示す図１（ｂ）を参照して、先ず、この蛍光トランスイルミネータの構成部材である電極側絶縁ブロック２と、発光管５と、光取出し側絶縁ブロック３とを準備する。発光管５には、従来公知の方法で、ガラス管の内壁に上述した紫外発光の蛍光体の膜１３Ａまたは１３Ｂを形成し、内部にキセノンガスを１００Ｔｏｒｒの圧力で封止する。外部電極は形成しない。
【００２８】
電極側絶縁ブロック２と光取出し側の絶縁ブロック３とは絶縁材料で作り、特に、光取出し側絶縁ブロック３は、上述した紫外透過性のプラスチックで形成する。そして、２つの絶縁ブロック２，３の向い合う面には、発光管５の外形に合わせた、断面が円弧状の溝を設ける。電極側絶縁ブロック２の溝の壁面には、更に、アパーチャー形外部電極になる帯状の導電体４Ａ，４Ｂを、各溝ごとに２本ずつ形成する。電極材料には、金属ペースト、金属ワイヤー、金属箔あるいは金属蒸着膜などを用いる。導電体４Ａ，４Ｂの幅や厚みは、ガラス管１１の径や、電極材料や、点灯時の電力などに応じて適当な値にすればよいが、厚みに関しては、導電体４Ａ，４Ｂとガラス管１１の外壁とを必ず密着させるために、１００μｍ以上の厚さにするのが好ましい。外部電極４Ａ，４Ｂとガラス管１１との密着がよくないと、点灯時のエネルギー損失が大きくなるので、電極側絶縁ブロック２の材料に弾力性のあるものを用いるのも良い方法である。
【００２９】
そして、電極側絶縁ブロック２の溝に発光管５を嵌め込み、更にその上から光取出し側絶縁ブロック３を被せて、２つの絶縁ブロック２，３を接着する。ねじ止めなどの機械的な方法でも良いが、外気の遮断性などを考慮すると、接着が良いであろう。
【００３０】
最後に、各々の外部電極４Ａ，４Ｂに、点灯用電源である交流インバーターを接続する。このインバーターは、同じ特性をもつ発光管のグループごとに、専用のものを用意する。すなわち、紙面左から１番目と３番目のＵＶ−Ｂ発光の蛍光ランプにはインバーター６Ａを接続し、２番目と４番目のＵＶ−Ａ発光の蛍光ランプにはインバーター６Ｂを接続して、ＳＷの切替でＵＶ−ＢとＵＶ−Ａとを切り替えて点灯するようにする。
【００３１】
本発明に係る紫外面光源は、放電媒体に水銀蒸気を含まない希ガスのみを用いる。水銀蒸気を含む放電媒体の放射スペクトルには可視領域の成分が含まれるのに対し、放電媒体が希ガスのみの場合には、その放射スペクトルには水銀蒸気に起因する可視領域の成分はない。従って、本発明に係る紫外面光源を蛍光トランスイルミネーターに用いるとき、可視光を遮断するために従来必要であった、紫外線は通すが可視光は遮断するという特殊な特性をもった高価なフィルターは、必要ない。勿論、水銀蒸気を媒体に用いることに伴ういろいろな問題、つまり、環境汚染の危険度が高い、ガラス管や電極の劣化が避けられない或いは、点灯直後に輝度が安定するまでに長時間を要するというような問題も皆無になり、或いは軽減される。
【００３２】
本発明に係る紫外面光源においては、外部電極構造の蛍光ランプの電極間の絶縁及び安全性確保に、従来、熱収縮チューブを用いていたのに替えて、蛍光ランプをブロック状のガラス又はプラスチックの中に埋め込んでいる。ガラスやプラスチックには、紫外透過性をもつものがある。そこで、そのような紫外透過性をもつガラス又はプラスチックを選んでこれを光取出し部に用いることにより、従来の熱収縮チューブで蛍光ランプを覆った構造の外部電極形蛍光ランプでは、熱収縮チューブが紫外線を通さないという理由で適用できなかった、蛍光トランスイルミネーターの用途にも適用できるようにしている。
【００３３】
そして、蛍光ランプをブロック状の絶縁体の中に埋め込むという構造になっていることから、本発明に係る紫外面光源を蛍光トランスイルミネーターとして用いるとき、泳動ゲル１０（図２参照）を光取出し側絶縁ブロック３に直接載置することができる。従って、極論すれば、従来必要であった筐体は不要で、そのぶん、構造が簡素になる。
【００３４】
本発明に係る紫外面光源においては、これを構成するアパーチャ形、外部電極構造の直管形蛍光ランプの電極を、発光管５にではなく絶縁ブロック２の方に設けている。これにより、従来の、電極をガラス管に貼り付ける製造方法に比べ外部電極の形成が容易になり、電極の位置ずれや剥がれが少なくなる。
【００３５】
本発明に係る紫外面光源を蛍光トランスイルミネーターに用いるとき、ＵＶ−Ｂ発光の紫外蛍光体には、ガドリニウム（Ｇｄ）付活の紫外発光蛍光体を使用すると良いであろう。先にも述べた通り、この領域の紫外蛍光体には、他にも、例えば（Ｃａ，Ｚｎ）₃ （ＰＯ₄ ）₂ ：Ｔｌ蛍光体や、Ｃａ₃ （ＰＯ₄ ）₂ ：Ｔｌ蛍光体を用いることもできるが、ガドリニウム（Ｇｄ）付活の紫外発光蛍光体はこれらの蛍光体に比べ発光強度が強く、またスペクトルがシャープであるからである。
【００３６】
実施例においては、ＵＶ−ＢとＵＶ−Ａとを切り替える構造を例にして説明したが、発光波長の組合せはこの２種類に限られるものではなく、他の波長領域どうしの組合せであってもよい。更には、２種類ではなく、例えばＵＶ−ＡとＵＶ−ＢとＵＶ−Ｃというように、３種類の波長領域で切り替えられるようにしても良いし、白色光などの可視光も加えてより多くの波長を発光できるようにしても良い。また、例えば同じＵＶ−Ｂ領域の紫外光であっても、蛍光体の組成を変えて、ＵＶ−Ｂ領域の中で放射光の波長が異なるようにしても良い。
【００３７】
本発明に係る紫外面光源において、これを構成する各々の蛍光ランプは、全てが異なる波長を発光する必要はない。同じ波長を放射するものが複数本あっても構わない。その場合は、同じ波長の光を放射する蛍光ランプどうしを同時に点灯させるようにする。
【００３８】
実施例においては電気泳動装置の蛍光トランスイルミネーターに用いる場合を例にして説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、ＬＳＩのような半導体装置やコンデンサのような受動電子部品などの製造過程で用いられることの多い、紫外硬化型樹脂の硬化用光源に用いることもできる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、紫外発光のものを含む複数の直管形蛍光ランプを複数本並べて面光源とした構造の紫外面光源において、上記直管形の紫外蛍光ランプにアパーチャー形外部電極構造の、水銀レス希ガス紫外蛍光ランプを用いることができるようにすることができる。
【００４０】
本発明は、また、上記紫外面光源を構成するアパーチャー形外部電極構造の直管形希ガス蛍光ランプの製造における、特に外部電極の形成を容易にすること。
【００４１】
本発明は、蛍光トランスイルミネーターに用いて、特に顕著な作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る紫外面光源の斜視図及び、分解した状態を断面図で示す図である。
【図２】従来の蛍光トランスイルミネーターの斜視図及び断面図である。
【図３】アパーチャー形、外部電極構造の直管形蛍光ランプの斜視図である。
【符号の説明】
１蛍光ランプ
２電極側絶縁ブロック
３光取出し側絶縁ブロック
４Ａ，４Ｂ外部電極
５発光管
６Ａ，６Ｂインバーター
１２希ガス
１５Ａ，１５Ｂ間隙
ＳＷスイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultraviolet surface light source and a fluorescent transilluminator using the same as an ultraviolet radiation source.
[0002]
[Prior art]
Gel electrophoresis used in the field of biochemistry such as DNA analysis is a very effective means for analyzing nucleic acids and proteins. For example, Patent Document 1 discloses an electrophoresis apparatus used therefor. As you can see, a light source that emits ultraviolet rays is indispensable.
[0003]
As described in Patent Document 1, the gel electrophoresis apparatus is generally composed of the following three parts. The first is a component in which a polymer (sample) is previously contained in a support (electrophoresis gel) made of, for example, polyacrylamide or agar, and an electric field is applied to the electrophoretic gel in an electrolytic solution. By applying an electric field to the electrophoresis gel, the macromolecule of the specimen moves in the electrophoresis gel, but there is a difference in the amount of movement of the polymer due to differences in molecular weight and shape. Using this, the macromolecule of the specimen is separated.
[0004]
The second component is a component that irradiates the electrophoresis gel containing the separated analyte polymer described above with ultraviolet rays. The separation state of the polymer separated by the first component is not visible as it is, but when the electrophoresis gel is stained with a fluorescent substance that binds to a nucleic acid such as ethidium bromide and irradiated with ultraviolet rays, The nucleic acid portion fluoresces orange. This makes the separation state of the polymer of the specimen visible. An ultraviolet emission fluorescent lamp is usually used as an ultraviolet radiation source, and such an ultraviolet lamp unit as an ultraviolet radiation source and a structure capable of irradiating an electrophoresis gel with ultraviolet rays from now on are collectively referred to. Called a fluorescent transilluminator.
[0005]
The third part is a component that records and analyzes the separation state of the polymer that can be visually observed.
[0006]
The present invention relates to an ultraviolet light-emitting fluorescent lamp that is particularly effective for use as the above-described fluorescent transilluminator. In FIG. 2, the perspective view and sectional drawing of the fluorescence transilluminator described in FIG. 7 and FIG. Referring to FIG. 2, the fluorescent transilluminator shown in this figure has a structure in which an ultraviolet lamp 8 is built in a box-shaped casing 7. A window is provided on the upper surface of the housing 7, and ultraviolet transmissive glass 9 is fitted into the window. The ultraviolet transmissive glass 9 has a special filter characteristic that allows ultraviolet light to pass but blocks visible light. Then, the electrophoresis gel 10 is placed on the ultraviolet transmissive glass 9, and the ultraviolet light from the ultraviolet lamp 8 is irradiated to the electrophoresis gel 10 through the ultraviolet transmissive glass 9.
[0007]
By the way, Patent Document 1 does not describe in detail the ultraviolet lamp 9 used for the fluorescent transilluminator. However, the ultraviolet light source used as the fluorescent transilluminator has conventionally been disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3. Or what is disclosed by patent document 4 is known. That is, it is an ultraviolet surface light source in which a plurality of straight tube type fluorescent lamps emitting ultraviolet light are arranged in parallel to form a surface light source. In particular, in the ultraviolet surface light sources described in Patent Literature 3 and Patent Literature 4, the wavelength of the radiation ultraviolet rays of the straight tube fluorescent lamps constituting the ultraviolet light sources is changed, and the fluorescent lamps are switched and turned on to take out the light. The structure can switch the wavelength of the radiation ultraviolet light.
[0008]
The reason why the light source is a surface light source is that, as described in Patent Document 2, uniformity of luminance is important when used as a fluorescent transilluminator. Moreover, the reason why the wavelength of the emitted light is made variable is as follows. As mentioned earlier, DNA itself is not visible to the naked eye, but it is stained with a reagent that binds to DNA such as ethidium bromide and fluoresces, and is made visible by irradiating it with ultraviolet light. it can. By the way, there are three types of ultraviolet rays, UV-A, UV-B, and UV-C, from the long wavelength side depending on the wavelength. UV-A is an ultraviolet ray having a wavelength of 315 to 380 nm, UV-B is an ultraviolet ray having a wavelength of 280 to 315 nm, and UV-C is an ultraviolet ray having a wavelength of 100 to 280 nm. It has the property of emitting light efficiently with respect to UV-B. However, some of the observed DNA may be killed by UV-B. In this case, it is desirable to use UV-A having a longer wavelength and a smaller light energy.
[0009]
Here, for each fluorescent lamp of the ultraviolet surface light source having a structure in which a plurality of straight tube fluorescent lamps described above are arranged in parallel, a gas containing mercury vapor is conventionally used as a discharge medium. Mercury-excited ultraviolet fluorescent lamps are mainly used. For example, in the wavelength-tunable ultraviolet surface light source described in Patent Document 3, mercury vapor is radiated to the inner wall of a glass tube by a discharge in the UV-A emission fluorescent lamp and the UV-B emission fluorescent lamp. A fluorescent lamp in which a phosphor that emits UV-A or UV-B when excited by ultraviolet light having a wavelength of 254 nm is formed in layers is used. Further, as a fluorescent lamp for UV-C light emission, a fluorescent lamp having a structure in which ultraviolet rays of 254 nm from mercury vapor are directly taken out through a glass tube without using a phosphor is used. This UV-C emission ultraviolet fluorescent lamp is known as a so-called germicidal lamp.
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-215714 (paragraphs [0002] to [0004], FIGS. 7 and 8)
[Patent Document 2]
US Pat. No. 5,347,342 (column 1, lines 5-55 and FIG. 3)
[Patent Document 3]
US Pat. No. 5,387,801 (column 2, column 32 to column 3, line 7, FIGS. 1 and 3)
[Patent Document 4]
US Pat. No. 5,670,786 (column 1, line 5 to 53 and FIG. 3)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, a conventional ultraviolet surface light source has a structure in which a plurality of straight tube fluorescent lamps are arranged in parallel, and a mercury-excited ultraviolet fluorescent lamp is used for each fluorescent lamp.
[0012]
Therefore, conventional ultraviolet surface light sources have various problems related to the properties of mercury-excited ultraviolet fluorescent lamps themselves, and problems caused by using ultraviolet fluorescent lamps having such properties as components of fluorescent transilluminators. It will be. The first problem is a heavy load on the environment. The second problem is that deterioration of tube glass and electrodes due to mercury is unavoidable, and the lifetime as a fluorescent lamp is not long. Thirdly, it takes a long time for the mercury vapor pressure inside the tube to stabilize immediately after lighting, and the rise in luminance is slow. For this reason, the fluorescence transilluminator using a mercury-excited ultraviolet fluorescent lamp has a problem that the observed DNA may be killed before the luminance reaches a predetermined steady state. Further, since mercury emits light in the visible region in addition to ultraviolet rays, the DNA stained with ethidium bromide or the like is masked by the visible light, making it difficult to see, and the accuracy of analysis is lowered. In order to avoid this phenomenon, as described above, a filter must be provided in the window on the upper surface of the housing 7 (see FIG. 2) of the fluorescent transilluminator. The ultraviolet-transmitting glass 9 in FIG. 2 serves as the filter, but this filter is very expensive because it must have a special characteristic of passing ultraviolet light but blocking visible light. It accounts for about 80% of the price of transilluminators.
[0013]
The various problems described above resulting from the use of mercury-excited ultraviolet fluorescent lamps can be avoided by mercury-free rare gas fluorescent lamps that use only rare gases that do not contain mercury vapor as the discharge medium. This rare gas fluorescent lamp is a fluorescent lamp that has already been put into practical use, for example, a lamp that emits white light is used as a light source for a document reading unit of an OA device such as a scanner, a copying machine, or a facsimile machine. A typical example is a rare gas fluorescent lamp having an aperture type external electrode structure.
[0014]
Referring to FIG. 3 showing a perspective view of a straight tube type rare gas fluorescent lamp having an aperture type and an external electrode structure, two parallel strip electrodes 14A and 14B are provided on the outer surface of the cylindrical glass tube 11. Yes. These are external electrodes. These two external electrodes 14A and 14B are both formed by, for example, attaching a thin and long tape of aluminum foil along the longitudinal direction of the glass tube 11, and are separated by upper and lower gaps 15A and 15B. Insulated state.
[0015]
A rare gas 12 as a discharge medium is sealed inside the glass tube 11. The rare gas 12 is a gas obtained by mixing, for example, xenon gas or other rare gas such as neon or argon, and does not contain any mercury vapor. The sealing pressure is about 100 to 200 Torr. A phosphor layer 13 is formed on the inner wall of the glass tube 11. The phosphor layer 13 has a portion corresponding to the gap 15A between the external electrodes 14A and 14B removed.
[0016]
When a high frequency and high voltage such as 30 kHz and 1500 V are applied between the external inverter 16 and the two external electrodes 14A and 14B in the straight tube type rare gas fluorescent lamp having the aperture type and the external electrode structure, a dielectric is used. Dielectric barrier discharge occurs inside the tube through a glass tube 11. As a result, the phosphor 13 is excited by the ultraviolet light having a wavelength of 172 nm mainly emitted from xenon and emits light, and the aperture (the gap 15A between the external electrodes and the phosphor layer 13 corresponding thereto is not formed). And is taken out through a slit-shaped light extraction portion).
[0017]
If a straight tube type rare gas fluorescent lamp having an external electrode structure as outlined above is used, a plurality of these can be arranged in parallel to realize a mercury-free surface light source. However, merely by arranging a plurality of straight tube-type rare gas fluorescent lamps having the above-described structure, a visible light-emitting mercury-less surface light source can be obtained, but an ultraviolet light-emitting surface light source cannot be obtained.
[0018]
That is, in the external electrode type fluorescent lamp, since the electrodes 14A and 14B are provided outside the glass tube 11, the insulation between the electrodes is affected by the external environment such as humidity and foreign matter adhesion. In addition, since a high frequency and a high voltage are applied between the electrodes, leakage is likely to occur between the electrodes. Therefore, it is necessary to provide an insulating material at least between the electrode 14A and the electrode 14B to enhance the insulating property. It is desirable for the insulating structure to cover the entire glass tube 11 with an insulating material, from the viewpoint of the effect of improving the insulating property and the safety in handling. Therefore, conventionally, the entire glass tube 11 is covered from above the external electrode with a heat shrinkable tube (not shown). While this insulating tube is easy to process and has good light transmittance in the visible region, it has the property of blocking UV-B ultraviolet light. Therefore, the external electrode type fluorescent lamp having the conventional structure in which the glass tube 11 is covered with the heat shrinkable tube cannot be used for the fluorescent transilluminator.
[0019]
From a manufacturing point of view, in the process of manufacturing an aperture type and external electrode structure straight tube fluorescent lamp, the strips of aluminum foil that form the external electrodes 14A and 14B must be attached to the round tube one by one. Processing is very difficult. It is particularly difficult when the diameter of the glass tube 11 is small and narrow. In order to improve the difficulty in manufacturing the aperture-type external electrode, a manufacturing method in which two parallel conductor bands are spirally wound around a glass tube is also considered. The electrode must be made of a light-transmitting material, and the choice of electrode material is narrowed, the manufacturing technology associated with the use of new materials, the low electrical conductivity of the material, and the resistance of the electrode Another problem arises, such as becoming higher.
[0020]
Therefore, the present invention provides an ultraviolet surface light source having a structure in which a plurality of straight tube fluorescent lamps including those that emit ultraviolet light are arranged as a surface light source, and the straight tube ultraviolet fluorescent lamp has an aperture-type external electrode structure. An object is to enable the use of a mercury-less rare gas ultraviolet fluorescent lamp.
[0021]
Another object of the present invention is to facilitate the formation of an external electrode particularly in the production of a straight tube type rare gas fluorescent lamp having an aperture type external electrode structure constituting the ultraviolet surface light source.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The ultraviolet surface light source of the present invention comprises a surface light source by arranging a plurality of straight tube fluorescent lamps having an aperture-type external electrode structure, and the plurality of straight tube fluorescent lamps include ultraviolet light-emitting straight tube fluorescent lamps. An ultraviolet surface light source having an included structure, wherein the plurality of straight tube fluorescent lamps are fitted one by one in a plane, and each has a plurality of parallel grooves each having an arc shape in cross section. The inner wall has a structure in which two strip-shaped conductors are formed as external electrodes of a straight tube fluorescent lamp fitted into a groove, and the plurality of straight tube fluorescent lamps are opposite to the aperture side of the external electrode. And an arc tube fitted in the groove of the insulating block, the inside is sealed with a mercury-free rare gas as a discharge medium, and a phosphor layer is formed on the inner wall The band formed on the inner wall of the groove of the insulating block An arc tube that radiates light having a wavelength corresponding to the phosphor layer formed on the inner wall, comprising a straight tube fluorescent lamp that has the aperture-type external electrode structure integrated with the conductor of A light-transmitting block that is in close contact with one plane of the insulating block and holds the plurality of straight tube fluorescent lamps from the aperture side of the external electrode, and is made of an ultraviolet transmissive material. And a plurality of straight tube fluorescent lamps that are in close contact with each of the straight tube fluorescent lamps and have a plurality of parallel-grooved grooves having an arcuate cross section. An ultraviolet surface light source including means for switching and lighting.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Referring to FIG. 1 (a) showing a perspective view of a fluorescent transilluminator according to one embodiment of the present invention and FIG. 1 (b) showing a disassembled state in a sectional view, the fluorescent transilluminator shown in FIG. In the solid block-shaped insulator, a plurality of aperture-type, external-tube-structured straight tube fluorescent lamps 1 (in this example, four) are embedded in parallel with a gap therebetween. Thus, the lamp to be turned on can be switched by switching the switch SW (in FIG. 1 (a), the fluorescent lamp formed on the inner wall of the fluorescent lamp is simplified for easy understanding. The layers of the body are omitted). The block-shaped insulator has a structure in which two portions of the electrode-side insulating block 2 positioned on the lower side of the paper and the light-extracting-side insulating block 3 positioned on the upper side are in close contact with the fluorescent lamp 1 interposed therebetween. It has become.
[0024]
The light extraction side insulating block 3 is made of a material having ultraviolet transparency. The light extraction side insulating block 3 is different from the ultraviolet transmissive glass 9 (see FIG. 3) in the conventional fluorescent illuminator, which has a special property that it transmits ultraviolet light but not visible light. It has the property of passing from the ultraviolet region to the visible region. Such an insulating material may be glass or plastic, but it is not particularly required to have special optical properties such as the conventional ultraviolet transmissive glass 9 (same as above). Easy to obtain and inexpensive. If it is glass, the same glass material as the glass tube 11 can be used. If it is a plastic, a methacrylic resin material (for example, Mitsubishi Rayon Co., Ltd., registered trademark: Acrylite, Sumitomo Chemical Co., Ltd., registered trademark: Sumipex), etc. can be used. On the other hand, the electrode-side insulating block 2 does not need to be particularly ultraviolet transmissive. Rather, considering the deterioration of other members due to ultraviolet rays, it is preferable that the material is light-shielding, but of course, it may be made of the same material as the light extraction side insulating block 2.
[0025]
Each of the four straight tube fluorescent lamps 1 is a mercury-less rare gas fluorescent lamp having an aperture-type external electrode structure. Unlike conventional fluorescent lamps of this type, the external electrodes 4A and 4B are both It is not provided on the glass tube 11 but on the electrode-side insulating block 2. The glass tube 11 is filled with xenon gas 12 as a discharge medium at a pressure of 100 Torr. Note that the discharge medium is not limited to xenon gas, and may be a gas obtained by mixing other rare gas such as neon, argon, or krypton. The sealing pressure is not limited to this example, and a pressure of about 50 to 300 Torr is usually used.
[0026]
On the inner wall of the glass tube 11, an ultraviolet light emitting phosphor layer 13 is formed. The fluorescent material includes a light emitting tube (a glass tube 11, a rare gas 12 of a discharge medium sealed therein, and a fluorescent material layer 13 formed on the inner wall of the glass tube, which are collectively referred to as a “light emitting tube”. In the case of this example, a UV-B emitting phosphor layer 13A is formed on the first and third arc tubes from the left side of the drawing, and the second and fourth layers are used. In the second arc tube, a phosphor layer 13B for UV-A emission is formed. In this embodiment, (Ca, Zn) ₃ (PO ₄ ) ₂ : Tl is used as the UV-B emitting ultraviolet phosphor. In addition, Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ : Tl can also be used. Alternatively, a gadolinium (Gd) activated ultraviolet light-emitting phosphor described in Japanese Patent Application No. 2001-395356 by the same assignee as the assignee of the present invention can also be used. In addition to this gadolinium-activated ultraviolet light-emitting phosphor, YF ₃ : Gd, Pr phosphor disclosed in JP 2001-081460 A and JP 2001-172624 A by the same assignee, YBO ₃ : Gd, Pr phosphor or YB _x O _y : Gd, Pr phosphor (x and y are arbitrary). Examples of the UV-A emitting phosphor include BaSi ₂ O ₅ : Pb phosphor, (Ba, Sr, Mg) ₃ Si ₂ O ₇ : Pb phosphor, SrB ₄ O ₇ : Eu phosphor, and YPO ₄ : Ce phosphor. Body, LaPO ₄ : Ce phosphor, (Mg, Ba) Al ₁₁ O ₁₉ : Ce phosphor and the like can be used.
[0027]
The fluorescent transilluminator according to this example is manufactured as follows. Referring to FIG. 1 (b) showing a sectional view of the exploded fluorescent transilluminator, first, an electrode side insulating block 2, an arc tube 5, a light extraction side insulating block 3 which are constituent members of the fluorescent transilluminator, Prepare. The arc tube 5 is formed with the above-described ultraviolet light emitting phosphor film 13A or 13B on the inner wall of the glass tube by a conventionally known method, and the inside is sealed with xenon gas at a pressure of 100 Torr. No external electrode is formed.
[0028]
The electrode-side insulating block 2 and the light-extracting-side insulating block 3 are made of an insulating material, and in particular, the light-extracting-side insulating block 3 is formed of the above-described ultraviolet transmissive plastic. Then, on the facing surfaces of the two insulating blocks 2, 3, a groove having an arc-shaped cross section corresponding to the outer shape of the arc tube 5 is provided. On the wall surface of the groove of the electrode-side insulating block 2, two strip-shaped conductors 4A and 4B that become aperture-type external electrodes are further formed for each groove. As the electrode material, a metal paste, a metal wire, a metal foil, a metal vapor deposition film or the like is used. The width and thickness of the conductors 4A and 4B may be set to appropriate values according to the diameter of the glass tube 11, the electrode material, the power at the time of lighting, and the like. In order to ensure that the outer wall of the tube 11 is in intimate contact, it is preferable that the thickness be 100 μm or more. If the adhesion between the external electrodes 4A and 4B and the glass tube 11 is not good, energy loss at the time of lighting increases. Therefore, it is also a good method to use an elastic material for the electrode-side insulating block 2.
[0029]
Then, the arc tube 5 is fitted into the groove of the electrode-side insulating block 2, and the light extraction-side insulating block 3 is further covered thereon, and the two insulating blocks 2 and 3 are bonded. Although a mechanical method such as screwing may be used, the adhesion will be good in consideration of the blocking of outside air.
[0030]
Finally, an AC inverter that is a lighting power source is connected to each of the external electrodes 4A and 4B. This inverter is prepared for each group of arc tubes having the same characteristics. That is, the inverter 6A is connected to the first and third UV-B emission fluorescent lamps from the left side of the page, and the inverter 6B is connected to the second and fourth UV-A emission fluorescent lamps. By switching, UV-B and UV-A are switched to light up.
[0031]
The ultraviolet surface light source according to the present invention uses only a rare gas containing no mercury vapor in the discharge medium. The emission spectrum of the discharge medium containing mercury vapor contains a visible region component, whereas when the discharge medium is only a rare gas, the emission spectrum has no visible region component due to mercury vapor. Therefore, when the ultraviolet surface light source according to the present invention is used for a fluorescent transilluminator, an expensive filter having a special characteristic of passing ultraviolet light but blocking visible light, which has been conventionally required for blocking visible light. Is not necessary. Of course, various problems associated with the use of mercury vapor as a medium, that is, high risk of environmental pollution, deterioration of glass tubes and electrodes is unavoidable, or it takes a long time for the brightness to stabilize immediately after lighting. Such a problem is eliminated or reduced.
[0032]
In the ultraviolet surface light source according to the present invention, the fluorescent lamp is replaced with a block-like glass or plastic instead of using a heat-shrinkable tube for insulation between the electrodes of the fluorescent lamp having an external electrode structure and ensuring safety. It is embedded in the inside. Some glass and plastic have ultraviolet transparency. Therefore, by selecting such glass or plastic having ultraviolet transparency and using it for the light extraction part, in the external electrode type fluorescent lamp having a structure in which the fluorescent lamp is covered with the conventional heat shrinkable tube, the heat shrinkable tube is not provided. It can be applied to the use of fluorescent transilluminators, which could not be applied because it does not transmit ultraviolet rays.
[0033]
Since the fluorescent lamp is embedded in a block-like insulator, when the ultraviolet surface light source according to the present invention is used as a fluorescent transilluminator, the electrophoresis gel 10 (see FIG. 2) is extracted. It can be mounted directly on the side insulating block 3. Therefore, in the extreme case, the housing which has been conventionally required is unnecessary, and the structure is simplified.
[0034]
In the ultraviolet surface light source according to the present invention, the electrodes of an aperture type and a straight tube type fluorescent lamp having an external electrode structure are provided not on the arc tube 5 but on the insulating block 2. Thereby, compared with the conventional manufacturing method which affixes an electrode to a glass tube, formation of an external electrode becomes easy and the position shift and peeling of an electrode decrease.
[0035]
When the ultraviolet surface light source according to the present invention is used for a fluorescent transilluminator, it is preferable to use a gadolinium (Gd) activated ultraviolet light emitting phosphor as the UV-B light emitting ultraviolet phosphor. As described above, other ultraviolet phosphors in this region include, for example, (Ca, Zn) ₃ (PO ₄ ) ₂ : Tl phosphor and Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ : Tl phosphor. Although it can be used, gadolinium (Gd) -activated ultraviolet light-emitting phosphors have higher emission intensity and sharper spectra than these phosphors.
[0036]
In the embodiments, the structure for switching between UV-B and UV-A has been described as an example. However, the combination of emission wavelengths is not limited to these two types, and combinations of other wavelength regions may be used. Good. Furthermore, instead of two types, for example, UV-A, UV-B, and UV-C may be switched in three types of wavelength regions, and more visible light such as white light is added. It may be possible to emit light of the wavelength. For example, even in the case of ultraviolet light in the same UV-B region, the composition of the phosphor may be changed so that the wavelength of the emitted light is different in the UV-B region.
[0037]
In the ultraviolet surface light source according to the present invention, it is not necessary that all the fluorescent lamps constituting the light source emit light having different wavelengths. There may be multiple ones that emit the same wavelength. In that case, fluorescent lamps that emit light of the same wavelength are turned on simultaneously.
[0038]
In the embodiments, the case of using the fluorescent transilluminator of the electrophoresis apparatus has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, it can be used as a light source for curing an ultraviolet curable resin, which is often used in the manufacturing process of semiconductor devices such as LSI and passive electronic components such as capacitors.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in an ultraviolet surface light source having a structure in which a plurality of straight tube fluorescent lamps including those that emit ultraviolet light are arranged as a surface light source, an aperture is formed in the straight tube ultraviolet fluorescent lamp. It is possible to use a mercury-less rare gas ultraviolet fluorescent lamp having a shaped external electrode structure.
[0040]
The present invention also facilitates the formation of an external electrode, particularly in the production of a straight tube type rare gas fluorescent lamp having an aperture type external electrode structure constituting the ultraviolet surface light source.
[0041]
The present invention is particularly effective when used for a fluorescent transilluminator.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an ultraviolet surface light source according to an embodiment of the present invention and a diagram showing a disassembled state in a sectional view.
FIG. 2 is a perspective view and a sectional view of a conventional fluorescent transilluminator.
FIG. 3 is a perspective view of a straight tube fluorescent lamp having an aperture type and an external electrode structure.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluorescent lamp 2 Electrode side insulation block 3 Light extraction side insulation block 4A, 4B External electrode 5 Arc tube 6A, 6B Inverter 12 Noble gas 15A, 15B Gap SW switch

Claims

All are straight tube fluorescent lamps that have an aperture-type external electrode structure and use only a rare gas that does not contain mercury as a discharge medium. A solid insulator block located on the aperture side of the fluorescent lamp to be in close contact with and holding the straight tube fluorescent lamp, and located on the opposite side of the aperture to be in close contact with the straight tube fluorescent lamp The plurality of straight tube fluorescent lamps have a structure sandwiched between solid insulating blocks that hold them, and the plurality of straight tube fluorescent lamps emit light from only ultraviolet light, and the plurality of straight tube fluorescent lamps emit light. Means for selectively switching on and turning on the wavelength ,
Of the two insulating blocks, the block located on the aperture side of the straight tube fluorescent lamp is composed of a material having at least ultraviolet light transmission,
An ultraviolet surface light source characterized in that an external electrode of the straight tube fluorescent lamp is provided on a block located on a side opposite to the aperture of the two insulating blocks .

A plurality of straight tube fluorescent lamps having an aperture type external electrode structure are arranged to constitute a surface light source, and the plurality of straight tube fluorescent lamps include a straight tube fluorescent lamp that emits only ultraviolet light . An ultraviolet surface light source,
A plurality of straight tube fluorescent lamps fitted in one plane, each having a plurality of parallel-arranged grooves having an arcuate cross section, and a straight tube fluorescent lamp fitted in the groove on the inner wall of each groove An insulating block that holds the plurality of straight tube fluorescent lamps from a side opposite to the aperture side of the external electrode, in a structure in which two strip-shaped conductors to be external electrodes are formed,
An arc tube fitted into the groove of the insulating block, in which a mercury-free rare gas as a discharge medium is sealed, a phosphor layer is formed on the inner wall, and the groove of the insulating block A straight tube fluorescent lamp having the aperture-type external electrode structure is formed in close contact with a strip-shaped conductor formed on the inner wall, and emits light having a wavelength corresponding to the phosphor layer formed on the inner wall. Arc tube to
In close contact with one surface of the said insulating block, a plurality of straight tube fluorescent lamp comprising a light-transmitting block to hold the aperture side of the external electrodes made of a material having at least ultraviolet permeability, one of the insulating block On the surface in contact with the flat surface, an ultraviolet-transmitting light-transmitting block having a plurality of parallel grooves with an arc-shaped cross section that is in close contact with each straight tube fluorescent lamp,
Means for selectively switching the plurality of straight tube fluorescent lamps according to their emission wavelengths .

3. The ultraviolet surface light source according to claim 1, wherein the plurality of straight tube fluorescent lamps include a plurality of types of ultraviolet light emitting fluorescent lamps having different wavelengths of emitted ultraviolet light. 4.

Said plural kinds of ultraviolet light-emitting fluorescent lamp, characterized in that the radiation ultraviolet light comprises a UV-A band, two or more ultraviolet fluorescent lamp belonging to any different wavelength bands of UV-B band or UV-C band The ultraviolet surface light source according to claim 3 .

The ultraviolet surface light source according to claim 4 , wherein a gadolinium activated phosphor is used as a phosphor of a straight tube fluorescent lamp that emits ultraviolet light having a wavelength belonging to the UV-B band.

3. The ultraviolet surface light source according to claim 2 , wherein the thickness of the conductor constituting the external electrode of the straight tube fluorescent lamp is 100 [mu] m or more.

3. The ultraviolet surface light source according to claim 2 , wherein the translucent block is made of a plastic having at least ultraviolet transparency.

In the fluorescence transilluminator having a structure in which the ultraviolet light source is incorporated and the electrophoresis gel is irradiated with the ultraviolet light from the ultraviolet light source,
A fluorescent transilluminator characterized in that the ultraviolet light source according to claim 2 is used as the ultraviolet light source, and the electrophoretic gel is directly mounted on a light transmitting block of the ultraviolet light source.

A method of manufacturing the ultraviolet surface light source according to claim 2,
Forming the insulating block;
Forming the arc tube;
Forming the translucent block;
A method of manufacturing an ultraviolet surface light source, comprising: fitting an arc tube into a groove of the insulating block;