JPS6215502A - 紫外線伝送用光フアイバ - Google Patents

紫外線伝送用光フアイバ

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JPS6215502A
JPS6215502A JP60155860A JP15586085A JPS6215502A JP S6215502 A JPS6215502 A JP S6215502A JP 60155860 A JP60155860 A JP 60155860A JP 15586085 A JP15586085 A JP 15586085A JP S6215502 A JPS6215502 A JP S6215502A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
scintillator
ultraviolet
ultraviolet rays
transmission
Prior art date
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Pending
Application number
JP60155860A
Other languages
English (en)
Inventor
Wataru Tanimoto
亘 谷本
Eiichiro Kano
鹿野 叡一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS6215502A publication Critical patent/JPS6215502A/ja
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は、紫外線伝送用光ファイバに係り、特に真空紫
外線強度を紫外線源から離れて測定する際に用いるのに
好適な、紫外線を伝送プるための紫外線伝送用光ファイ
バの改良に関する。 r従来の技#11 従来より、放射線、X線、及び紫外線の検出には、シン
チレーションカウンタが使われている。 このシンチレーションカウンタを用いて紫外線を検出す
る際に、その検出場所が高温、撮動、外気の汚れがある
等の測定環境の非常に悪い所である場合、測定精度は、
低下してしまう。又、その際、紫外線を検出するため同
時に用いられる光電子増倍管が、レーザ発振器やアーク
及びスパーク放電により電磁的外乱を受けるため、−測
定精度は、′更に低下してし・まう。 このような問題を解決でるには、前記紫外線の発生する
場所とそれを測定する場所どをある距離をもって蘭して
設置し、各々の場所間を例えは光ファイバで結び、それ
により前記紫外線を伝送すればよい。この光ファイバに
関し、+、を来から種々の提案がなされている。 即ち、例えば特開昭57−119241には、レーザ前
側によって励起発光した紫外線〈170〜330nm)
を悪環境の測定場所から光検出器の設置場所まで伝送づ
る際に、石英系光ファイバを使用した場合に14伝送損
失が大きいので、「短波長領域の光の減衰点、吸収の少
ない8實からなる光ファイバ」を使用して測定づること
により、測定精度が改善されると記軟されている。更に
、その詳細な説明の中に1この発明に用いる光ファイバ
は、LiFやCCLFZ等紫外餉埴の光の透過性のよい
材料を用いた光ファイバ、上記材料とFi英ガラスの混
合材料を用いた光ファイバあるいは紫外透過性に優れる
プラスチックスを用いた光ファイバ等が適当であるjと
記軟されている。 又、両様に特開昭56−111805には、[賦活剤(
蛍光物質)である希土類元素、Mn、Cu1.A、u、
A(1、T−ρを混入したアルカリ金属のハロゲン化物
、アルカリ土類金属のハロゲン化物、同族元素のハロゲ
ン化物、/l+族元素のハロゲン化物よりなるイオン結
晶光ファイバ」が開示されている。更に、その実施例中
には、紫外線伝送用としてサマリウム(Sill )を
混入したCaF2よりなる光ファイバが挙げられている
【発明が解決しようとする問題点1 しかしながら、前記特開昭57−119241と特開昭
56−111805で示された光ファイバに混入する物
質中のうち、光吸収係数の小さなもの、例えばLIF、
Na F、KCA、(’:aF2の光吸収係数は、波長
200nmの紫外線に対してそれぞれ37.5.18.
8.6.3.4.2dB/I11であり、入射光強度が
それぞれ2.7.5゜3.16.24 cIIlの伝送
長さで1/10に減衰してしまう。又、波長2Q Q 
rvの紫外線がこれらの光ファイバの10mを通過した
後の光強度は、ぞれぞれ3X10”、1.6X10”、
5X10−′?、6X1(’)−5であり、伝送損失が
大きく、勿架的な紫外線の伝送が困雌である。従って、
前記の如き光ファイバ(ま、紫外線を伝送する際の使用
に耐えることができないという問題点を有していた。 [発明の目的1 本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、悪環境で紫外線強度を測定する際に、該紫外線強
度を測定場所から実用的に長距離伝送することができる
紫外線伝送用光ファイバを提供することを目的とづる。 【問題点を解決するための手段1 本発明は、紫外線を伝送づるI=めの紫外線伝送用光フ
ァイバにおいて、紫外線の入射側にシンチレータを設け
、それにより紫外線を蛍光に変換して伝送することによ
り、前記目的を達成したものである。 又、本発明の実施N様は、前記シンチレータを無機結晶
シンチレータとしt=ものである。 更に、本発明の他の実施態様は、前記シンチレータを有
機結晶シンチレータとしたものである。 −へ − 又、本発明の他の実施態様1よ、前記シンチレータを有
機非結晶シンチレータとしたものである。 更に、本発明の他の実施態様は、前記シンチレータで変
換された蛍光を、寮光レンズで東光しτ入射するように
したものである。 【作用1 本発明においては、紫外線を測定づるlこめ伝jffl
づる際に、紫外線を光ファイバで直接伝送することはで
きないので、紫外線の入射側に設けられたシンチレータ
により紫外線を蛍光に変換して、本発明を適用した紫外
線伝送用光ファイバで伝送する。従って、高温、振動、
大気の汚れ等のある悪環境で紫外線強度を測定する場合
でも、その紫外線強度を測定場所から実用的に長距離伝
送することができるため、紫外線の測定をIi度よりI
Jうことか可能となる。 なお、vJ記シンチレータを無機結晶シンチレータ、有
機結晶シンチレータ、有機非結晶シンチレータとづるこ
とにより、簡単な構成で伝送効率の低下を確実に防止す
ることができる。 −〇− 又、前記シンチレータで変換された蛍光を、集光レンズ
で集光して入射すれば、入射する光強度密度を高めるこ
とができ、更に長距離伝送をすることが可能となる。 [実施例1 本発明が適用された紫外線伝送用光ファイバの実施例に
ついて、以下詳細に説明する。 この実施例は、第2図に示す如き分光器で作り出された
紫外線を伝送するための紫外線伝送用光ファイバに本発
明を適用したものである。 前記分光器は、第2図に示す如く、その内部を不活性ガ
ス雰囲気に保つための不活性ガス封入容器10と、該不
活性ガス封入容器に不活性ガスを導入するための不活性
ガス導入管12Aと、該不活性ガス封入容器10から不
活性ガスを排出するための不活性ガス排出管12Aとを
備えている。 又、この分光器は、前記不活性ガス封入容器10内に、
真空紫外線踪として光を放出する水銀ランプ14と、そ
の放出された光を絞る入射スリット16と、該入射スリ
ット16を通過した光をスペクトルに分散する回折格子
18と、そのスペクトルに分散された光から紫外線を選
別する出射スリット20と、該出射スリット20を通過
した紫外線で蛍光を発するシンチレータ22を配設した
紫外線伝送用光ファイバ2′4を有している。なお、第
2図中26は、前記水銀ランプ14からの光が前記シン
チレータ22に直接に照射されないようにするための遮
光板である。 前記紫外線伝送用光ファイバ24の第1実施例は、第1
図に示す如く、その紫外線の入射側に前記シンチレータ
22が、付設されていて、又前記出射スリット20直後
に前記シンチレータ22が位置するように配設されてい
る。 該シンチレータ22には、以下の如き無機結晶シンチレ
ータ、有機結晶シンチレータ、有機非結晶シンチレータ
等を用いることができる。 即ち、前記無機結晶シンチレータには、Na 1(11
)(カッコ内は活性物質で、その微量が含まれている、
以下同じ)、CaI’(T℃)、C11[(Na ) 
、LI  I (Eu ) 、zn S’(A(1’ 
)、Zn5(Cu)等があり、それらは、前記紫外線伝
送用光フアイバ24入射端而に蒸着され被覆されて用い
られる。又、前記有機結晶シンチレータには、アントラ
セン、スチルベン、リュモンゲン、コローネン等があり
、前記紫外線伝送用光フアイバ24人側端面に蒸着され
被覆されて用いられる。 更に、前記有機非結晶シンチレータには、p−ターフェ
ニルのスチレン溶液を重合させたもの、あるいは、ポリ
スチレン粉末にp−ターフェニルを混ぜてモールドした
プラスチックシンチレータがあり、それらは、成形され
て前記紫外線伝送用光ファイバ24の入射端面にシリコ
ングリースで接着されて用いられる。又、サルチル酸ソ
ーダをメチル又はエチルアルコールに溶かし、前記紫外
線伝送用光ファイバ24の入射端面に噴霧機で吹きつけ
て用いることもできる。 なお、前記紫外線伝送用光ファイバ24には、光通信に
通常使用される市販の石英系光ファイバを用いることが
できる。 以下実施例の作用について説明する。 −〇 − 第2図に示1分光器の不活性ガス封入容器10は、不活
性ガス導入管12Aより不活性ガスを導入し、不活性ガ
ス排出I112Bより排出して、常に容器内を不活性ガ
ス雰囲気に保つことにより、酸素による紫外線の吸収を
防いでいる。 前記不活性ガス封入容器10内の水銀ランプ14より放
出された光は、入射スリット16を通過し、回折格子1
8によりスペクトルに分散される。 その分散されたスペクトルのうち、紫外線である波長2
53.65 n*のスペクトルを出射スリット20で選
別する。該出射スリット20で選別された紫外線は、第
1図に詳細に示す如く、矢印入方向からシンチレータ2
2に照射する。該シンチレータ22は、照射される紫外
線の強度に応じた蛍光を発光する。 ここで、種々のシンチレータが蛍光を発光する入射波長
、及び、発光した蛍光強度が最大となる波長は、次表に
示す如くとなる。 この表から、シンチレータ22に紫外線を照射すると、
波長400〜550 tvの範囲で最大強度を持つ蛍光
が発光することが分かる。 前記シンチレータ22が発光した蛍光を紫外線伝送用光
ファイバ24で伝32iする。 ここで、前記シンチレータ22を備えていない石英系光
ファイバを用いて入射波長253.650…の紫外線を
直接伝送覆ると、10m伝送できないが、波長400 
nmの蛍光に対する石英系光ファイバの光吸収係数は、
277dB/kmであり、10n1通過した時の透過率
は、76%であるため、前記蛍光を実用的に伝送できる
。これは、第1表に示した各シンチレータの発生する蛍
光波長に対4る、石英系光ファイバの伝送特性を示す次
の第2表からも理解することができる。 /′ /′ 、/ 従って、紫外線(特に真空紫外線)を蛍光に変えるシン
チレータ22を被覆した市販の石英系光ファイバを用い
た紫外線伝送用光ファイバ24を用いることにより、紫
外線を長距離実用的に伝送することができる。又、更に
長距離伝送する場合には、第3図に示す第2実施例の如
く、シンチレータ22が発光】−る蛍光を集光レンズ2
8で絞ってから、紫外線伝送用光ファイバ24へ大割し
て光強度密度を高めればよい。 なお、入射端面に種々のシンチレータ22を配設した紫
外線伝送用光ファイバ24を用いて、前記分光器で発生
した紫外線を伝送し、入側光(波長253.65%mの
紫外線)強度に対する101Il伝送後の光強度の比を
測定した結果は、以下の如くとなった。 即ち、シンチレータ22に、無機結晶シンチレータであ
るNa I (7℃)を用いた場合83%、有機結晶シ
ンチレー々であるアントラセンを用いた場合78%、有
機非結晶シンチレータであるプラスチックシンチレータ
を用いた場合73゛%であリ、又、サリチル酸ソーダを
用いた場合83%(サリチル酸ソーダは、時間経過と共
に特性が劣化するため、塗布直後の値を示づ)であった
。更に、既に公開されている種々の蛍光物質を前記シン
チレータ22として用いた場合の紫外線の伝送損失及び
透過率を第4図に示す。この図から、いずれのシンチレ
ータを用いても、1011離れた場所まで波長253.
65rvの紫外線を実用的に伝送しているのが分る。 前記実施例においては、シンチレータ22で生じた蛍光
を伝送する紫外線伝送用光ファイバ24に石英系光ファ
イバを用いていたが、紫外線伝送用光ファイバ24は、
石英系光ファイバに限定されるものではなく、前記シン
チレータ22の発する蛍光を長距離伝送できるものであ
れば他の光ファイバでもよい。 又、前記実施例においては、本発明が適用された紫外線
伝送用光ファイバを用いて、分光器で生ずる紫外線を伝
送する場合について例示したが、紫外線発生装置あるい
は紫外線発生源は、前記分光器に限定されるものではな
く他のものでもよい。
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、紫外線を測定場所
から実用的に長距離伝送することができる。従って、従
来紫外線強度の測定が困難であった高温、振動、大気の
汚れ等のある悪環境の測定場所又は/及びレーザ発振器
やアーク、スパーク放電源の近傍であっても、精度よく
紫外線強度を測定4ることかできるという優れた効果を
有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明が適用された紫外線伝送用光ファイバ
の第1実施例を示す、要部斜視図、第2図は、前記実施
例に係る紫外線伝送用光ファイバを用いて分光器で生じ
た紫外線を伝送する状態を示す断面図、第3図は、本発
明が適用された第2実施例を示す断面図、第4図は、前
記実施例のシンチレータに種々の蛍光物質を用いて実験
した場合の入射紫外線、蛍光波長、伝送損失、透過率の
関係を示す線図である。 14・・・水銀ランプ、 18・・・回折格子、 22・・・シンチレータ、 24・・・紫外線伝送用光ファイバ、 28・・・集光レンズ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)紫外線を伝送するための紫外線伝送用光ファイバ
    において、 紫外線の入射側にシンチレータを設け、それにより紫外
    線を蛍光に変換して伝送することを特徴とする紫外線伝
    送用光ファイバ。
  2. (2)前記シンチレータが、無機結晶シンチレータであ
    る特許請求の範囲第1項記載の紫外線伝送用光ファイバ
  3. (3)前記シンチレータが、有機結晶シンチレータであ
    る特許請求の範囲第1項記載の紫外線伝送用光ファイバ
  4. (4)前記シンチレータが、有機非結晶シンチレータで
    ある特許請求の範囲第1項記載の紫外線伝送用光ファイ
    バ。
  5. (5)前記シンチレータで変換された蛍光が、集光レン
    ズで集光して入射するようにされている特許請求の範囲
    第1項記載の紫外線伝送用光ファイバ。
JP60155860A 1985-07-15 1985-07-15 紫外線伝送用光フアイバ Pending JPS6215502A (ja)

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JPS6215502A true JPS6215502A (ja) 1987-01-23

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02267144A (ja) * 1989-04-07 1990-10-31 Inax Corp 人工大理石
JP2006510027A (ja) * 2002-12-16 2006-03-23 アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド 紫外線(uv)光の強度を測定するための装置及び方法

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