JPH0719567B2 - 発光管用石英 - Google Patents
発光管用石英Info
- Publication number
- JPH0719567B2 JPH0719567B2 JP4269787A JP4269787A JPH0719567B2 JP H0719567 B2 JPH0719567 B2 JP H0719567B2 JP 4269787 A JP4269787 A JP 4269787A JP 4269787 A JP4269787 A JP 4269787A JP H0719567 B2 JPH0719567 B2 JP H0719567B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceo
- quartz
- wavelength
- ultraviolet rays
- sio
- 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/70—Properties of coatings
- C03C2217/74—UV-absorbing coatings
Landscapes
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可視光の透過率を低下させずに紫外線を十分
にカットする発光管用石英に関するものである。
にカットする発光管用石英に関するものである。
キセノンランプや水銀ランプ、メタルハライドランプに
代表される放電灯では波長が340nm以下の紫外線を放射
するものが多い。この放射される紫外線はこれを積極的
に利用する場合は別として、通常は放射されないのが理
想である。すなわち紫外線は、空気中の酸素と反応して
有害なオゾンを生成したり、人体の皮膚に直接作用した
りするので好ましくなく、したがって特に人間が作業す
る環境下で点灯されるランプの場合、紫外線は放射され
ないことが要求される。
代表される放電灯では波長が340nm以下の紫外線を放射
するものが多い。この放射される紫外線はこれを積極的
に利用する場合は別として、通常は放射されないのが理
想である。すなわち紫外線は、空気中の酸素と反応して
有害なオゾンを生成したり、人体の皮膚に直接作用した
りするので好ましくなく、したがって特に人間が作業す
る環境下で点灯されるランプの場合、紫外線は放射され
ないことが要求される。
ところで、例えば、水銀とタリウムとハロゲンを封入し
たメタルハライドランプは波長が535nmの緑色光に放射
波長のピークを有し、この緑色光は海中での透過率が高
く、イカ、サバ、サンマ等が敏感に反応するところから
集魚灯として用いられるが、漁船員が作業する船上で点
灯されるため、波長が340nm以下の紫外線は放射されな
いようにしなければならない。
たメタルハライドランプは波長が535nmの緑色光に放射
波長のピークを有し、この緑色光は海中での透過率が高
く、イカ、サバ、サンマ等が敏感に反応するところから
集魚灯として用いられるが、漁船員が作業する船上で点
灯されるため、波長が340nm以下の紫外線は放射されな
いようにしなければならない。
一般に紫外線を放射させない技術としては発光管を形成
する石英ガラスの表面もしくは内部に紫外線を透過させ
ない物質を塗布もしくはドープすることにより行われる
が、このような紫外線を透過させない物質としてはTi
O2、CeO2等が知られている。TiO2をドープした石英管
は、オゾンレス管と呼ばれる名称からもわかる通り、波
長が220nm以下の光をカットし、オゾンの生成を防止す
るものであるが、波長が220nm以上の紫外線のカットは
不十分であり透過してしまう。その点CeO2は波長が340n
m以下の紫外線をカットできるので、紫外線全体をカッ
トする場合に有効な物質である。従って、波長が340nm
以下の紫外線を透過させない放電灯は石英にCeO2をドー
プした発光管が用いられるが、CeO2は融点が2600℃と高
く、これを石英内部に均一に分散させるには、石英製造
時に極めて高温に加熱する必要があり、技術的にも経済
的にも困難な点が多々ある。
する石英ガラスの表面もしくは内部に紫外線を透過させ
ない物質を塗布もしくはドープすることにより行われる
が、このような紫外線を透過させない物質としてはTi
O2、CeO2等が知られている。TiO2をドープした石英管
は、オゾンレス管と呼ばれる名称からもわかる通り、波
長が220nm以下の光をカットし、オゾンの生成を防止す
るものであるが、波長が220nm以上の紫外線のカットは
不十分であり透過してしまう。その点CeO2は波長が340n
m以下の紫外線をカットできるので、紫外線全体をカッ
トする場合に有効な物質である。従って、波長が340nm
以下の紫外線を透過させない放電灯は石英にCeO2をドー
プした発光管が用いられるが、CeO2は融点が2600℃と高
く、これを石英内部に均一に分散させるには、石英製造
時に極めて高温に加熱する必要があり、技術的にも経済
的にも困難な点が多々ある。
このため、容易に製造できて紫外線全体をカットする発
光管が要請されるが、例えば、前述の水銀とタリウムと
ハロゲンを封入した集魚灯用のメタルハライドランプに
使用するためには、目的とする波長が535nm付近の緑色
光の出力が発光管によって減少しないことが必要であ
り、一般的には可視光の透過率を低下させないことが必
要である。
光管が要請されるが、例えば、前述の水銀とタリウムと
ハロゲンを封入した集魚灯用のメタルハライドランプに
使用するためには、目的とする波長が535nm付近の緑色
光の出力が発光管によって減少しないことが必要であ
り、一般的には可視光の透過率を低下させないことが必
要である。
そこで本発明は、容易に製造できて可視光の透過率を低
下させず、波長が340nm以下の紫外線をカットする発光
管用石英を提供することを目的とする。
下させず、波長が340nm以下の紫外線をカットする発光
管用石英を提供することを目的とする。
本発明の発光管用石英は、石英ガラスよりなる発光管の
外壁および／または内壁にCe＋Siアルコレート溶液が塗
布して焼成され、これにより形成されたCeO2−SiO2層の
膜厚をｄμm,膜中のCeO2換算でのCe濃度をywt％とする
とき、 ｙ≦30wt％,y×ｄ≧36wt％・μｍ であることを特徴とする。
外壁および／または内壁にCe＋Siアルコレート溶液が塗
布して焼成され、これにより形成されたCeO2−SiO2層の
膜厚をｄμm,膜中のCeO2換算でのCe濃度をywt％とする
とき、 ｙ≦30wt％,y×ｄ≧36wt％・μｍ であることを特徴とする。
すなわち、Ce＋Siアルコレート溶液を用いることによ
り、発光管の外壁および／または内壁に均一にCeが分散
したCeO2−SiO2層が形成される。従って、800℃程度の
温度で焼成することによりCeO2層が偏在することなく一
様に分散したCeO2−SiO2のガラス層が形成されるが、こ
のガラス層がCe＋Siアルコレート溶液の塗布および焼成
のみによって形成できるので、製造が非常に簡単であ
る。そして、形成されたCeO2−SiO2層のCeO2換算でのCe
濃度をywt％とするとき、ｙ≦30wt％であるので、可視
光の透過率の低下が許容範囲内であって十分に実用的で
あり、更には、濃度ｙと膜厚ｄ（発光管の外壁と内壁の
両面に形成したときは両方の膜厚の和）の積が、ｙ＋ｄ
≧36wt％・μｍであるので、波長が340nm以下の紫外線
を十分にカットできる発光管用石英とすることが可能で
ある。
り、発光管の外壁および／または内壁に均一にCeが分散
したCeO2−SiO2層が形成される。従って、800℃程度の
温度で焼成することによりCeO2層が偏在することなく一
様に分散したCeO2−SiO2のガラス層が形成されるが、こ
のガラス層がCe＋Siアルコレート溶液の塗布および焼成
のみによって形成できるので、製造が非常に簡単であ
る。そして、形成されたCeO2−SiO2層のCeO2換算でのCe
濃度をywt％とするとき、ｙ≦30wt％であるので、可視
光の透過率の低下が許容範囲内であって十分に実用的で
あり、更には、濃度ｙと膜厚ｄ（発光管の外壁と内壁の
両面に形成したときは両方の膜厚の和）の積が、ｙ＋ｄ
≧36wt％・μｍであるので、波長が340nm以下の紫外線
を十分にカットできる発光管用石英とすることが可能で
ある。
以下、図面に示す実施例に基いて本発明を具体的に説明
する。
する。
第１図と第２図は、石英表面に形成されたCeO2−SiO2層
の膜厚ｄが分光透過率にどのように影響するかを示した
ものであり、第１図はｙ＝50wt％、第２図はｙ＝20wt％
の例を示す。使用した石英の厚さは3mmであり、CeO2−S
iO2層は、CeO2換算でCeの含有量が50wt％および20wt％
のCe＋Siアルコレート溶液を用い、ディッピングなどの
方法で石英表面に塗布し、自然乾燥の後に約150℃で乾
燥する。そして、所定の厚さのCeO2−SiO2膜が塗布され
るまでこの操作を繰返し、その後に500℃以上、好まし
くは800℃以上で10分間ほど焼成することにより得たも
のである。このように、従来の石英内部に紫外線を透過
させない物質を均一に分散させる方法に比べて、非常に
簡単にCeO2−SiO2層を形成することができる。
の膜厚ｄが分光透過率にどのように影響するかを示した
ものであり、第１図はｙ＝50wt％、第２図はｙ＝20wt％
の例を示す。使用した石英の厚さは3mmであり、CeO2−S
iO2層は、CeO2換算でCeの含有量が50wt％および20wt％
のCe＋Siアルコレート溶液を用い、ディッピングなどの
方法で石英表面に塗布し、自然乾燥の後に約150℃で乾
燥する。そして、所定の厚さのCeO2−SiO2膜が塗布され
るまでこの操作を繰返し、その後に500℃以上、好まし
くは800℃以上で10分間ほど焼成することにより得たも
のである。このように、従来の石英内部に紫外線を透過
させない物質を均一に分散させる方法に比べて、非常に
簡単にCeO2−SiO2層を形成することができる。
ｙ＝50wt％の例を示す第１図において、（イ）はCeO2−
SiO2層が形成されていない場合の、（ロ），（ハ）はそ
れぞれCeO2−SiO2層の膜厚ｄが0.9μm,0.45μｍの場合
の分光透過率を示す。これから明らかなように、CeO2−
SiO2層が形成されていない場合は、波長が250nm以上に
おいて95％の透過率を示し、波長が200nmにおいても50
％も透過してしまう。これに対して、CeO2−SiO2層を形
成させた場合は紫外線領域の透過率は大幅に低下してい
る。ところで、紫外線をカットする性能としては、波長
が220nm以下の透過率を１％以下にすることが要求され
るが、ｄ＝0.45μｍの場合はこの水準を満足しておら
ず、ｄ＝0.9μｍの場合に満足している。しかし、可視
光域において、分光透過率の変動量（リップルとも云
う。）が大きく、10％以上にも及んでいる。リップル
は、濃度ｙが大きい程、大きくなる傾向があるが、その
許容範囲は５％以内であるため、結局のところ、ｙ＝50
wt％では可視光の透過率が低く、実用化できないことが
分かる。
SiO2層が形成されていない場合の、（ロ），（ハ）はそ
れぞれCeO2−SiO2層の膜厚ｄが0.9μm,0.45μｍの場合
の分光透過率を示す。これから明らかなように、CeO2−
SiO2層が形成されていない場合は、波長が250nm以上に
おいて95％の透過率を示し、波長が200nmにおいても50
％も透過してしまう。これに対して、CeO2−SiO2層を形
成させた場合は紫外線領域の透過率は大幅に低下してい
る。ところで、紫外線をカットする性能としては、波長
が220nm以下の透過率を１％以下にすることが要求され
るが、ｄ＝0.45μｍの場合はこの水準を満足しておら
ず、ｄ＝0.9μｍの場合に満足している。しかし、可視
光域において、分光透過率の変動量（リップルとも云
う。）が大きく、10％以上にも及んでいる。リップル
は、濃度ｙが大きい程、大きくなる傾向があるが、その
許容範囲は５％以内であるため、結局のところ、ｙ＝50
wt％では可視光の透過率が低く、実用化できないことが
分かる。
次に、ｙ＝20wt％の例を示す第２図において、（イ）は
CeO2−SiO2層が形成されていない場合の、（ロ），
（ハ）はそれぞれCeO2−SiO2層の膜厚ｄが1.8μm,0.9μ
ｍの場合の分光透過率を示す。このときは、（ロ），
（ハ）とも、可視光域におけるリップルは、非常に小さ
くて５％以内であり、可視光の透過率は十分である。し
かし、膜厚ｄが0.9μｍの（ハ）の場合は、濃度ｙと膜
厚ｄの積が小さくてCeO2の絶対値が少ないために紫外線
カット性能が低く、とりわけ、波長が220nm以下の透過
率が大きく、１％以下の基準を満足していない。
CeO2−SiO2層が形成されていない場合の、（ロ），
（ハ）はそれぞれCeO2−SiO2層の膜厚ｄが1.8μm,0.9μ
ｍの場合の分光透過率を示す。このときは、（ロ），
（ハ）とも、可視光域におけるリップルは、非常に小さ
くて５％以内であり、可視光の透過率は十分である。し
かし、膜厚ｄが0.9μｍの（ハ）の場合は、濃度ｙと膜
厚ｄの積が小さくてCeO2の絶対値が少ないために紫外線
カット性能が低く、とりわけ、波長が220nm以下の透過
率が大きく、１％以下の基準を満足していない。
このように、第１図と第２図の結果から、本発明の目的
を達成するためには、濃度ｙおよび濃度ｙと膜厚ｄの積
ｙ×ｄを規定する必要があることが分かる。そこで、濃
度ｙを変化させて波長が440〜800nm域でのリップルに及
ぼす影響を調査した。その結果を第３図に示す。これか
ら分かるように、リップルを許容範囲である５％以内に
納めるには、ｙ≦30wt％であることが必要である。この
条件を満足すれば、可視光の透過率は各波長においてほ
ゞ一様になり、CeO2−SiO2層が形成されていない場合と
遜色のない照度を得ることができる。次に、紫外線をカ
ットするために必要とされるCeO2の絶対量、すなわち濃
度ｙと膜厚ｄの積ｙ×ｄの下限を規定するために、濃度
ｙが30wt％のCeO2−SiO2層の膜厚ｄを変化させて、波長
が220nmの紫外線の透過率に及ぼす影響を調査した。そ
の結果を第４図に示す。これから分かるように、許容限
界の透過率１％以下を満足するためには、膜厚ｄは1.2
μｍ以上必要であり、結局のところ、ｙ×ｄ≧36wt％・
μｍでなければならない。そして、これを満足すれば紫
外線を十分にカットすることができ、この発光管用石英
を、例えば水銀とタリウムとハロゲンを封入した集魚用
のメタルハライドランプの発光管に用いれば、波長が53
5nm付近の緑色光の減少を極力抑制でき、かつ波長が340
nm以下の紫外線を放射しないランプとなり、漁船員に悪
影響を与えずに緑色光を強力に放射する集魚灯とするこ
とができる。
を達成するためには、濃度ｙおよび濃度ｙと膜厚ｄの積
ｙ×ｄを規定する必要があることが分かる。そこで、濃
度ｙを変化させて波長が440〜800nm域でのリップルに及
ぼす影響を調査した。その結果を第３図に示す。これか
ら分かるように、リップルを許容範囲である５％以内に
納めるには、ｙ≦30wt％であることが必要である。この
条件を満足すれば、可視光の透過率は各波長においてほ
ゞ一様になり、CeO2−SiO2層が形成されていない場合と
遜色のない照度を得ることができる。次に、紫外線をカ
ットするために必要とされるCeO2の絶対量、すなわち濃
度ｙと膜厚ｄの積ｙ×ｄの下限を規定するために、濃度
ｙが30wt％のCeO2−SiO2層の膜厚ｄを変化させて、波長
が220nmの紫外線の透過率に及ぼす影響を調査した。そ
の結果を第４図に示す。これから分かるように、許容限
界の透過率１％以下を満足するためには、膜厚ｄは1.2
μｍ以上必要であり、結局のところ、ｙ×ｄ≧36wt％・
μｍでなければならない。そして、これを満足すれば紫
外線を十分にカットすることができ、この発光管用石英
を、例えば水銀とタリウムとハロゲンを封入した集魚用
のメタルハライドランプの発光管に用いれば、波長が53
5nm付近の緑色光の減少を極力抑制でき、かつ波長が340
nm以下の紫外線を放射しないランプとなり、漁船員に悪
影響を与えずに緑色光を強力に放射する集魚灯とするこ
とができる。
以上説明したように、本発明は、石英ガラスよりなる発
光管の外壁および／または内壁にCe＋Siアルコレート溶
液が塗布して焼成され、これにより形成されたCeO2−Si
O2層の膜厚をｄμm,膜中のCeO2換算でのCe濃度をywt％
とするとき、ｙ≦30wt％,y×ｄ≧36wt％・μｍを満足す
るようにしたので、容易に製造できて可視光の透過率を
低下させず、波長が340nm以下の紫外線を十分にカット
する発光管用石英とすることが可能である。
光管の外壁および／または内壁にCe＋Siアルコレート溶
液が塗布して焼成され、これにより形成されたCeO2−Si
O2層の膜厚をｄμm,膜中のCeO2換算でのCe濃度をywt％
とするとき、ｙ≦30wt％,y×ｄ≧36wt％・μｍを満足す
るようにしたので、容易に製造できて可視光の透過率を
低下させず、波長が340nm以下の紫外線を十分にカット
する発光管用石英とすることが可能である。
第１図と第２図は波長と分光透過率の関係図、第３図は
Ce濃度とリップルの関係図、第４図はCeO2−SiO2層の膜
厚と波長が220nmの透過率の関係図を示す。
Ce濃度とリップルの関係図、第４図はCeO2−SiO2層の膜
厚と波長が220nmの透過率の関係図を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】石英ガラスよりなる発光管の外壁および／
または内壁にCe＋Siアルコレート溶液が塗布して焼成さ
れ、これにより形成されたCeO2−SiO2層の膜厚をｄμm,
膜中のCeO2換算でのCe濃度をywt％とするとき、 ｙ≦30wt％,y×ｄ≧36wt％・μｍ であることを特徴とする発光管用石英。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4269787A JPH0719567B2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 発光管用石英 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4269787A JPH0719567B2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 発光管用石英 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63213253A JPS63213253A (ja) | 1988-09-06 |
| JPH0719567B2 true JPH0719567B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=12643241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4269787A Expired - Lifetime JPH0719567B2 (ja) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | 発光管用石英 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0719567B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01205079A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-17 | Toshiba Glass Co Ltd | 紫外線透過防止膜 |
| DE4120797A1 (de) * | 1991-06-24 | 1993-01-07 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Elektrische lampe |
| JPH0534925A (ja) * | 1991-08-02 | 1993-02-12 | Arm Denshi:Kk | プリント配線板の製造方法 |
| JP4897618B2 (ja) * | 2007-08-28 | 2012-03-14 | ハリソン東芝ライティング株式会社 | 紫外線照射用光源 |
| JP6631295B2 (ja) * | 2016-02-10 | 2020-01-15 | ウシオ電機株式会社 | 紫外線用フィルタ層、紫外線用フィルタ層の形成方法、紫外線用フィルタ、グリッド偏光素子及び偏光光照射装置 |
-
1987
- 1987-02-27 JP JP4269787A patent/JPH0719567B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63213253A (ja) | 1988-09-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |