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JP5347138B2 - Photodisinfection device and ultraviolet X-ray generator - Google Patents
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JP5347138B2 - Photodisinfection device and ultraviolet X-ray generator - Google Patents

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Description

本発明は、光殺菌装置、および、紫外線とエックス線とを同時に発生させることができる紫外線エックス線発生装置に関するものである。   The present invention relates to a light sterilizer and an ultraviolet X-ray generator capable of simultaneously generating ultraviolet rays and X-rays.

紫外線発生装置が従来から知られている。紫外線発生装置には、低圧水銀ランプが多用されているが、紫外線発光材料に電子を衝突させて紫外線を発生させるものも提供されている(特許文献1を参照)。図7は、特許文献1に記載の紫外線光源を示す図である。紫外線光源は、透光性を有する陽極基板6、陽極基板6と所定間隔をおいて対面する対向基板7、陽極基板6と対向基板7との間の外周部分に設けられる枠状の側面板8とを有する。陽極基板6の内面には、紫外線を発光する蛍光体層3bが形成され、蛍光体層3bを覆うようにメタルバック層3cが形成される。電子を放出する線状陰極5が張架され、加速制御電極4が設けられる。線状陰極5から放出される電子を加速制御電極4で加速制御して蛍光体層3bに射突させることにより蛍光体層3bが発光する。また、このような紫外線発生装置を利用した光殺菌装置が知られている。光殺菌装置としては、紫外線を用いた単一波長帯の光殺菌装置の他に、ガンマ(γ)線を用いた光殺菌装置、またはエックス(X)線を用いた光殺菌装置の各々が知られている。   Ultraviolet generators are conventionally known. Low-pressure mercury lamps are frequently used as ultraviolet ray generators, but those that generate ultraviolet rays by colliding electrons with ultraviolet light emitting materials are also provided (see Patent Document 1). FIG. 7 is a diagram showing an ultraviolet light source described in Patent Document 1. As shown in FIG. The ultraviolet light source includes a translucent anode substrate 6, a counter substrate 7 facing the anode substrate 6 at a predetermined interval, and a frame-shaped side plate 8 provided on an outer peripheral portion between the anode substrate 6 and the counter substrate 7. And have. A phosphor layer 3b that emits ultraviolet light is formed on the inner surface of the anode substrate 6, and a metal back layer 3c is formed so as to cover the phosphor layer 3b. A linear cathode 5 that emits electrons is stretched, and an acceleration control electrode 4 is provided. The phosphor layer 3b emits light by causing the electrons emitted from the linear cathode 5 to be accelerated and controlled by the acceleration control electrode 4 and projecting onto the phosphor layer 3b. In addition, a photo sterilizer using such an ultraviolet ray generator is known. As the photo sterilizer, in addition to a single wavelength band photo sterilizer using ultraviolet rays, a photo sterilizer using gamma (γ) rays or a photo sterilizer using X (X) rays are known. It has been.

特開2002−033080号公報JP 2002-033080 A

単一波長帯の光殺菌装置では、多くの種類の菌を殺菌しようとすると、光強度を強くしなければならず、装置が大型化し、装置価格も高価なものとなり、装置の消費電力は大きなものとなっていた。本発明は、上述した課題を解決して、光強度がより弱くても十分な殺菌効果を有し、装置の小型化を図り、装置の消費電力の省電力化を図った光殺菌装置を提供する。また、このような光殺菌装置に用いるに好適な紫外線とエックス線を発生する紫外線エックス線発生装置を提供する。   In the light sterilization device of a single wavelength band, when trying to sterilize many types of bacteria, the light intensity must be increased, the device becomes larger, the device price becomes expensive, and the power consumption of the device is large. It was a thing. The present invention provides an optical sterilization device that solves the above-described problems and has a sufficient sterilization effect even when the light intensity is weaker, reduces the size of the device, and saves power consumption of the device. To do. Moreover, the ultraviolet-ray X-ray generator which generate | occur | produces the ultraviolet-ray and an X-ray suitable for using for such a photosterilizer is provided.

本発明の紫外線エックス線発生装置は、陽極基板と対向基板と側面板とによって囲まれた内部に真空の密閉空間を形成する外囲筺体部と、前記外囲筺体部の内部に配置される電子放出部と、前記陽極基板の前記密閉空間の側に配され、前記電子放出部から放出される電子を衝突させて紫外線とエックス線とを発生させる紫外線エックス線放射部と、を備え、前記紫外線エックス線放射部は、前記電子放出部に面して陽極が配置され、該陽極と前記陽極基板との間にターゲット材料が配置されて形成され、加速された前記電子が前記ターゲット材料に衝突して紫外線とエックス線とを発生させる紫外線エックス線範囲で動作するような電圧を前記陽極と前記電子放出部との間に印加し、前記陽極基板は、前記エックス線および前記紫外線を透過する部材で形成される。   An ultraviolet X-ray generator according to the present invention includes an outer enclosure part that forms a vacuum sealed space surrounded by an anode substrate, a counter substrate, and a side plate, and an electron emission disposed in the outer enclosure part And an ultraviolet X-ray emitting part that is disposed on the sealed space side of the anode substrate and collides with electrons emitted from the electron emitting part to generate ultraviolet rays and X-rays, and the ultraviolet X-ray emitting part Is formed by placing an anode facing the electron emitting portion, and placing a target material between the anode and the anode substrate, and the accelerated electrons collide with the target material to cause ultraviolet rays and X-rays. A voltage is applied between the anode and the electron-emitting portion so as to operate in the ultraviolet X-ray range for generating the X-ray, and the anode substrate transmits the X-ray and the ultraviolet light. It is formed in that material.

本発明の光殺菌装置は、陽極基板と対向基板と側面板とによって囲まれた内部に真空の密閉空間を形成する外囲筺体部と、前記外囲筺体部の内部に配置される電子放出部と、前記陽極基板の前記密閉空間の側に配され、前記電子放出部から放出される電子を衝突させて紫外線とエックス線とを発生させる紫外線エックス線放射部と、を備え、前記紫外線エックス線放射部は、前記電子放出部に面して陽極が配置され、該陽極と前記陽極基板との間にターゲット材料が配置されて形成され、加速された前記電子が前記ターゲット材料に衝突して紫外線とエックス線とを発生させる紫外線エックス線範囲で動作するような電圧を前記陽極と前記電子放出部との間に印加し、前記陽極基板は、前記エックス線および前記紫外線を透過する部材で形成される。   An optical sterilization apparatus according to the present invention includes an outer enclosure portion that forms a vacuum sealed space surrounded by an anode substrate, a counter substrate, and a side plate, and an electron emission portion that is disposed inside the outer enclosure portion. And an ultraviolet X-ray emitting portion that is disposed on the sealed space side of the anode substrate and that generates electrons and X-rays by colliding electrons emitted from the electron emitting portion, the ultraviolet X-ray emitting portion An anode is disposed facing the electron emission portion, a target material is disposed between the anode and the anode substrate, and the accelerated electrons collide with the target material to generate ultraviolet rays and X-rays. A voltage is applied between the anode and the electron emission portion so as to operate in a range of ultraviolet X-rays that generates UV, and the anode substrate is formed of a member that transmits the X-rays and the ultraviolet rays. It is.

本発明の光殺菌装置および紫外線エックス線発生装置では、紫外線エックス線放射部は、所定の値以上の運動エネルギーを有する電子を衝突させることによって紫外線とエックス線とを放出するターゲット材料を有するので、紫外線とエックス線とを同時に発生させることができ、光強度がより弱くても十分な殺菌効果を有し、装置の小型化を図り、装置の消費電力の省電力化を図ることができる。   In the light sterilization apparatus and the ultraviolet ray X-ray generator of the present invention, the ultraviolet ray X-ray radiating unit has a target material that emits ultraviolet rays and X-rays by colliding electrons having kinetic energy equal to or higher than a predetermined value. Can be generated at the same time, and even if the light intensity is weaker, it has a sufficient sterilizing effect, the device can be miniaturized, and the power consumption of the device can be reduced.

単一波長帯の光を用いる場合の殺菌に必要な必要光量を示す図である。It is a figure which shows the required light quantity required for sterilization in the case of using the light of a single wavelength band. 実施形態の殺菌の原理を示す図である。It is a figure which shows the principle of sterilization of embodiment. 紫外線とエックス線とを同時に発生させる実施形態の紫外線エックス線発生装置を示す図である。It is a figure which shows the ultraviolet X-ray generator of embodiment which generates an ultraviolet-ray and an X-ray simultaneously. 発明者らが得た知見の内容を示す図である。It is a figure which shows the content of the knowledge which inventors obtained. ターゲット材料の異なりによって発生するエックス線線量を示す図である。It is a figure which shows the X-ray dose generate | occur | produced by the difference in target material. 陽極基板の材質によるエックス線の透過率の違いを示す図である。It is a figure which shows the difference in the transmittance | permeability of an X-ray by the material of an anode substrate. 背景技術に示す紫外線光源を示す図である。It is a figure which shows the ultraviolet light source shown in background art.

実施形態の光殺菌装置および紫外線エックス線発生装置は、陽極基板と対向基板と側面板とによって囲まれた内部に真空の密閉空間を形成する外囲筺体部と、電子放出部と、電子放出部から放出される電子を衝突させて紫外線とエックス線とを発生させる紫外線エックス線放射部と、を備える。紫外線エックス線放射部は、電子放出部に面して陽極が配置され、陽極と陽極基板との間にターゲット材料が配置されて形成され、加速された電子がターゲット材料に衝突して紫外線とエックス線とを発生させる紫外線エックス線範囲で動作するような電圧を陽極と電子放出部との間に印加する。陽極基板は、エックス線および紫外線を透過する部材で形成される。   The photo sterilization device and the ultraviolet X-ray generation device according to the embodiment include an outer enclosure body that forms a vacuum sealed space surrounded by an anode substrate, a counter substrate, and a side plate, an electron emission portion, and an electron emission portion. An ultraviolet ray X-ray radiating unit that collides the emitted electrons to generate ultraviolet rays and X-rays. The ultraviolet X-ray emission part is formed by arranging an anode facing the electron emission part, a target material is arranged between the anode and the anode substrate, and the accelerated electrons collide with the target material to generate ultraviolet rays and X-rays. A voltage is applied between the anode and the electron emission portion so as to operate in the ultraviolet X-ray range that generates The anode substrate is formed of a member that transmits X-rays and ultraviolet rays.

「光殺菌の原理」
(光殺菌に必要な単一波長帯の光量)
図1は、単一波長帯の光を用いる場合の殺菌に必要な必要光量を示す図である。図1では、単一波長帯の光として、紫外線、ガンマ線、エックス線について示す。また、必要光量とは、菌の99.99%を殺菌できる光量を言う。ガンマ線とエックス線とは、波長帯は共通するが、発生原理によって通常は区別される。以下では、ガンマ線とエックス線とを代表するものとしてエックス線の用語を用いて説明をする。また、以下では、通常用いられる用語に従い、エックス線の光量はエックス線線量と称し、紫外線の光量は紫外線光量と称する。図1の縦軸はエックス線線量を示し、単位はkGy(キログレイ)である。図1の横軸は紫外線光量を示し、単位はmW/cm2(ミリワット/平方センチメートル)である。
"Principles of light sterilization"
(Light intensity in a single wavelength band required for light sterilization)
FIG. 1 is a diagram illustrating a necessary light amount necessary for sterilization when light of a single wavelength band is used. FIG. 1 shows ultraviolet rays, gamma rays, and X-rays as light in a single wavelength band. The necessary light amount means a light amount capable of sterilizing 99.99% of the bacteria. Gamma rays and X-rays have the same wavelength band, but are usually distinguished by the generation principle. In the following description, X-ray terms are used as representatives of gamma rays and X-rays. In the following, according to commonly used terms, the amount of X-ray light is referred to as X-ray dose, and the amount of ultraviolet light is referred to as ultraviolet light amount. The vertical axis in FIG. 1 indicates the X-ray dose, and the unit is kGy (kilo gray). The horizontal axis of FIG. 1 indicates the amount of ultraviolet light, and the unit is mW / cm 2 (milliwatt / square centimeter).

図1の横軸に注目すれば、例えば、水銀ランプからの波長254nmの紫外線のみを照射した場合には、例えば、黄色ブドウ球菌、アデノウイルス、大腸菌、枯草菌(芽胞)、黒麹カビ(胞子)、の順に、殺菌の目的を達するためにより強い光量(大きい光量)の紫外線が必要とされる。そして、900mW/cm2付近の光量によって、上述した菌がすべて殺菌される(図1の紫外線のみ(B)の線を参照)。 If attention is paid to the horizontal axis in FIG. 1, for example, when only ultraviolet rays having a wavelength of 254 nm from a mercury lamp are irradiated, for example, Staphylococcus aureus, adenovirus, Escherichia coli, Bacillus subtilis (spore), black mold (spore) ), In order, a stronger light quantity (large light quantity) of ultraviolet rays is required to achieve the purpose of sterilization. And all the above-mentioned microbes are sterilized by the light quantity of 900 mW / cm < 2 > vicinity (refer the line | wire of only the ultraviolet-ray (B) of FIG. 1).

図1の縦軸に注目すれば、エックス線のみを照射した場合には、例えば、大腸菌、黒麹カビ(胞子)、黄色ブドウ球菌、枯草菌(芽胞)、アデノウイルス、の順に、殺菌の目的を達するためにより強い線量(大きい線量)のエックス線が必要とされる。そして、50kGy付近の線量によって、上述した菌がすべて殺菌される(図1のX線のみ(A)の線を参照)。   Focusing on the vertical axis in FIG. 1, when only X-rays are irradiated, the purpose of sterilization is, for example, in the order of E. coli, black mold (spore), Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis (spore), and adenovirus. A higher dose (greater dose) of x-rays is needed to reach. And all the above-mentioned microbes are sterilized by the dose of 50 kGy vicinity (refer the line of (A) only of the X-ray of FIG. 1).

上述したように、図1によれば、紫外線によって殺菌されやすい菌と、エックス線によって殺菌されやすい菌があることが判明する。これは、エックス線による殺菌のメカニズムと紫外線による殺菌のメカニズムとが異なることに起因するものである。   As described above, according to FIG. 1, it is found that there are bacteria that are easily sterilized by ultraviolet rays and bacteria that are easily sterilized by X-rays. This is because the sterilization mechanism using X-rays is different from the sterilization mechanism using ultraviolet rays.

本特許出願の願書に記載の発明者ら(以下、発明者らと省略する)が認識するところの殺菌のメカニズムについて簡単に説明をする。エックス線など電離放射線により引き起こされるDNA損傷は、1本鎖切断、2本鎖切断、塩基損傷、塩基遊離、架橋形成などがある。これに対し、紫外線では、電離は起こさず励起のみが起こりピリミジンダイマーなどを形成する。このように、紫外線とエックス線とでは、DNAに対する反応メカニズムが異なる。また、紫外線とエックス線とでは、物質の透過特性も異なる。すなわち、エックス線は紫外線に比べてより深く浸透する。このように、紫外線とエックス線とでは、DNAに対する反応メカニズムが異なり、さらには物質の透過特性も異なることが、上述したように各菌に対する殺菌効果の違いとなるのではないかと発明者らは考えている。   The sterilization mechanism recognized by the inventors (hereinafter abbreviated as the inventors) described in the application for this patent application will be briefly described. DNA damage caused by ionizing radiation such as X-ray includes single-strand break, double-strand break, base damage, base release, and cross-link formation. On the other hand, in the case of ultraviolet rays, ionization does not occur and only excitation occurs to form a pyrimidine dimer or the like. Thus, the reaction mechanism for DNA differs between ultraviolet rays and X-rays. Moreover, the transmission characteristics of substances differ between ultraviolet rays and X-rays. That is, X-rays penetrate deeper than ultraviolet rays. In this way, the inventors think that the reaction mechanism for DNA differs between ultraviolet rays and X-rays, and further, the permeation characteristics of substances differ as described above, which may be the difference in the bactericidal effect against each bacterium. ing.

(実施形態の殺菌の原理)
図2は実施形態の殺菌の原理を示す図である。図2に示すように、紫外線とエックス線の両方を用いて、紫外線で殺菌すると効率的である菌(他の菌よりも小さい光量で殺菌ができる菌)に対しては紫外線を照射して殺菌し、エックス線で殺菌すると効率的である菌(他の菌よりも小さい線量で殺菌ができる菌)に対してはエックス線を照射して殺菌するのが実施形態の原理である。なお、図2の破線(A)はエックス線のみを用いた場合の線量を示し、図2の破線(B)は紫外線のみを用いた場合の光量を示すものである(図1を参照)。図2の線(A’)、線(B’)から見てとれるように、エックス線線量を例えば、2kGy付近とし、紫外線光量を例えば、200mw/cm2付近とすれば効率良く、図1に示すと同じ種類の菌を殺菌できる。図2に示すように、殺菌のために必要とされるエックス線線量は50kGy付近から2kGy付近と約1/25に低減し、殺菌のために必要とされる紫外線光量は900mW/cm2付近から200mw/cm2付近と約1/4.5に低減している。
(Principle of sterilization of embodiment)
FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of sterilization according to the embodiment. As shown in Figure 2, using both ultraviolet rays and X-rays, germs that are efficient when sterilized with ultraviolet rays (bacteria that can be sterilized with a smaller amount of light than other bacteria) are sterilized by irradiating them with ultraviolet rays. The principle of the embodiment is to sterilize by irradiating X-rays for bacteria that are efficient when sterilized with X-rays (bacteria that can be sterilized with a dose smaller than other bacteria). 2 indicates the dose when only X-rays are used, and the broken line (B) in FIG. 2 indicates the amount of light when only ultraviolet rays are used (see FIG. 1). As can be seen from the lines (A ′) and (B ′) in FIG. 2, the X-ray dose is, for example, around 2 kGy and the amount of ultraviolet light is, for example, around 200 mw / cm 2 , which is efficient as shown in FIG. Can kill the same type of bacteria. As shown in Fig. 2, the X-ray dose required for sterilization is reduced from about 50 kGy to about 2 kGy and about 1/25, and the amount of UV light required for sterilization is about 900 mW / cm 2 to 200 mw. It is reduced to around 1 / 4.5 near / cm 2 .

ここで、エックス線線量と紫外線光量とをどのような比率で割り振るかについては、適宜に定め得るものである。図2の線(A’)、線(B’)に示す例は、図4(後述する)に示すように、蛍光体としてhBNを用い、石英の陽極基板の厚さを100μm(マイクロメートル)とし、アノード電圧を20kV(キロボルト)とし、100秒間照射した場合に対応している。なお、図4では図示されていないが、石英の陽極基板の厚さを100μmとした場合のアノード電圧20kVにおける紫外線強度の値は500μm,1mm(ミリメートル)の場合と大きな差はない。   Here, the ratio of the X-ray dose and the ultraviolet light amount can be determined as appropriate. In the example shown in line (A ′) and line (B ′) in FIG. 2, as shown in FIG. 4 (described later), hBN is used as the phosphor, and the thickness of the quartz anode substrate is 100 μm (micrometer). This corresponds to the case where the anode voltage is 20 kV (kilovolts) and irradiation is performed for 100 seconds. Although not shown in FIG. 4, the value of the UV intensity at an anode voltage of 20 kV when the thickness of the quartz anode substrate is 100 μm is not significantly different from the case of 500 μm and 1 mm (millimeter).

図2において、右側縦軸と破線(A)と線(A’)と線(B’)とで囲まれた左上の領域は紫外線で殺菌がおこなわれる領域(紫外線殺菌エリア)であり、破線(B)と線(A’)と線(B’)とで囲まれた右下の領域はエックス線で殺菌がおこなわれる領域(エックス線殺菌エリア)であり、右側縦軸と横軸と線(A’)と線(B’)とで囲まれた左下の領域は紫外線およびエックス線のいずれでも殺菌がおこなわれる領域(紫外線・エックス線殺菌エリア)である。   In FIG. 2, the upper left area surrounded by the right vertical axis, the broken line (A), the line (A ′), and the line (B ′) is an area where ultraviolet rays are sterilized (ultraviolet sterilization area). The lower right region surrounded by B), the line (A ′) and the line (B ′) is a region where the sterilization is performed with X-rays (X-ray sterilization area), and the right vertical axis, horizontal axis and line (A ′ ) And the line (B ′) is a lower left region where ultraviolet rays and X-rays are sterilized (ultraviolet / X-ray sterilization area).

同時に紫外線とエックス線とを発生させるのではなく、紫外線とエックス線とを従来の技術を用いて順次発生させ、紫外線で殺菌してその後にエックス線で殺菌する殺菌方法、またはエックス線で殺菌してその後に紫外線で殺菌する殺菌方法、のいずれかを採用することもできる。しかしながら、この順次殺菌の方法では、エックス線発生装置と紫外線発生装置との2種類の装置を用いなければならず、装置の小型化、低価格化、迅速な殺菌、省電力化には限界がある。実施形態の殺菌装置では、紫外線とエックス線の両方を同時に発生することができる紫外線エックス線発生装置を用いて、これによって殺菌をするものである。このようにして、実施形態の殺菌装置では、装置の小型化、低価格化、迅速な殺菌、省電力化を図っている。   At the same time, instead of generating ultraviolet rays and X-rays, ultraviolet rays and X-rays are sequentially generated using conventional techniques, sterilized with ultraviolet rays and then sterilized with X-rays, or sterilized with X-rays and then ultraviolet rays. Any of the sterilization methods of sterilizing with can also be employed. However, in this sequential sterilization method, two types of devices, an X-ray generator and an ultraviolet ray generator, must be used, and there are limits to downsizing, cost reduction, rapid sterilization, and power saving. . In the sterilization apparatus of the embodiment, an ultraviolet X-ray generator that can generate both ultraviolet rays and X-rays at the same time is used, thereby sterilizing. Thus, in the sterilization apparatus of the embodiment, downsizing, cost reduction, quick sterilization, and power saving of the apparatus are achieved.

「実施形態の殺菌装置および紫外線エックス線発生装置」
図3は、実施形態の紫外線とエックス線とを同時に発生させる紫外線エックス線発生装置を示す図である。図3に示す紫外線エックス線発生装置1では、陽極基板20と側面板22の一方の端面とがフリットガラスで固着され、対向基板21と側面板22の他方の端面とがフリットガラスで固着されている。側面板22は、陽極基板20と対向基板21とが大気圧に耐えて所定間隔を保つようにする柱材として機能する。そして、陽極基板20と対向基板21と側面板22とで囲まれて形成される内部領域に密閉空間18を形成している。密閉空間18は高真空状態に保たれている。
"Sterilization apparatus and ultraviolet X-ray generator of embodiment"
FIG. 3 is a diagram illustrating an ultraviolet X-ray generator that simultaneously generates ultraviolet rays and X-rays according to the embodiment. In the ultraviolet X-ray generator 1 shown in FIG. 3, the anode substrate 20 and one end surface of the side plate 22 are fixed with frit glass, and the counter substrate 21 and the other end surface of the side plate 22 are fixed with frit glass. . The side plate 22 functions as a pillar material that allows the anode substrate 20 and the counter substrate 21 to withstand atmospheric pressure and maintain a predetermined interval. A sealed space 18 is formed in an internal region formed by being surrounded by the anode substrate 20, the counter substrate 21, and the side plate 22. The sealed space 18 is kept in a high vacuum state.

陽極基板20は、紫外線とエックス線の両方を透過する材料によって形成され、その透過方向の厚さは紫外線とエックス線との減衰量を小さくして透過特性を良好とするように十分に薄いものとされるとともに大気圧によって大きく変形することがない厚さを有するようにされている。   The anode substrate 20 is formed of a material that transmits both ultraviolet rays and X-rays, and the thickness in the transmission direction is sufficiently thin so as to reduce the attenuation amount of ultraviolet rays and X-rays and to improve the transmission characteristics. In addition, it has a thickness that does not greatly deform due to atmospheric pressure.

上述したようにして陽極基板20と対向基板21と側面板22とは外囲筺体部を構成している。   As described above, the anode substrate 20, the counter substrate 21, and the side plate 22 constitute an outer enclosure.

密閉空間18の内部には、フィラメント10、フィラメント10と対向基板21の間に配置された背面電極11、フィラメント10を挟んで対向基板21の反対側に配置された制御電極12、制御電極12を挟んでフィラメント10の反対側に配置されたシールド電極13、が各々配置されている。シールド電極13は、陽極基板20に配された後述する陽極14と対面して配置されている。   Inside the sealed space 18 are the filament 10, the back electrode 11 disposed between the filament 10 and the counter substrate 21, the control electrode 12 disposed on the opposite side of the counter substrate 21 across the filament 10, and the control electrode 12. A shield electrode 13 disposed on the opposite side of the filament 10 with the sandwiching therebetween is disposed. The shield electrode 13 is disposed so as to face an anode 14 described later disposed on the anode substrate 20.

図3には図示しない導電線が、フィラメント10、背面電極11、制御電極12、シールド電極13、後述する陽極(メタルバック)14の各々に接続されて密閉状態を維持しつつ、密閉空間18の内部から外囲筺体部の外部に引き出されている。そして、これらの各々の導電線によって所定の電圧が各々の電極に印加されるようになされている。   3 is connected to each of the filament 10, the back electrode 11, the control electrode 12, the shield electrode 13, and an anode (metal back) 14, which will be described later, while maintaining a sealed state, It is drawn from the inside to the outside of the outer enclosure. A predetermined voltage is applied to each electrode by each of these conductive lines.

フィラメント10は、図3の紙面の表裏方向に延びる線状の形状に形成され、その表面には、電子放射物質として、例えば、Ba、Sr、Caの酸化物が塗布されている。フィラメント10に電流を流し電子放射物質を高温にすることによって熱電子放射をさせる陰極として機能する。   The filament 10 is formed in a linear shape extending in the front and back direction of the paper surface of FIG. 3, and the surface is coated with, for example, oxides of Ba, Sr, and Ca as electron emitting materials. It functions as a cathode that emits thermionic electrons by passing an electric current through the filament 10 to raise the temperature of the electron-emitting material.

背面電極11は熱電子が制御電極12の方向に向かうように、または、電子の拡散を目的として、フィラメント10に対して電圧が印加される板状の電極である。   The back electrode 11 is a plate-like electrode to which a voltage is applied to the filament 10 so that the thermoelectrons are directed toward the control electrode 12 or for the purpose of electron diffusion.

制御電極12は、フィラメント10で発生した電子を加速してシールド電極13側に電子を走行させるか、制御電極12とフィラメント10の間に電子を閉じ込めてシールド電極13側に電子を走行させないようにするか、を制御するための電極である。制御電極12は、フィラメント10と同方向に延びる線状のメッシュまたはフィラメント10と同方向に線状に延びる開口部を有する導体板として形成されている。   The control electrode 12 accelerates the electrons generated in the filament 10 and causes the electrons to travel to the shield electrode 13 side, or confines the electrons between the control electrode 12 and the filament 10 and prevents the electrons from traveling to the shield electrode 13 side. It is an electrode for controlling whether or not. The control electrode 12 is formed as a conductor mesh having a linear mesh extending in the same direction as the filament 10 or an opening extending linearly in the same direction as the filament 10.

シールド電極13は、制御電極12で加速した電子をさらに加速して陽極14側に走行させる。シールド電極13は、フィラメント10と同方向に延びる線状のメッシュまたはフィラメント10と同方向に延びる線状の開口部を有する導体板として形成されている。   The shield electrode 13 further accelerates the electrons accelerated by the control electrode 12 and travels to the anode 14 side. The shield electrode 13 is formed as a conductor plate having a linear mesh extending in the same direction as the filament 10 or a linear opening extending in the same direction as the filament 10.

フィラメント10、背面電極11、制御電極12、シールド電極13、は電子を放出する電子放出部を構成している。図3の太い白抜きの矢印は、電子放出部で発生する電子の放出方向を示すものである。   The filament 10, the back electrode 11, the control electrode 12, and the shield electrode 13 constitute an electron emission portion that emits electrons. The thick white arrows in FIG. 3 indicate the emission direction of electrons generated in the electron emission portion.

外囲筺体部の一部である陽極基板20の密閉空間18側の面には電子の衝突によって紫外線とエックス線とを発生させるターゲット材料15が配置され、ターゲット材料15の電子放出部に対向する側の面には陽極14が配置されている。   A target material 15 that generates ultraviolet rays and X-rays by collision of electrons is disposed on the surface of the anode substrate 20 that is a part of the outer enclosure portion on the side of the sealed space 18, and the side of the target material 15 that faces the electron emission portion. The anode 14 is disposed on the surface.

ターゲット材料15、陽極14は紫外線エックス線放射部を構成している。紫外線エックス線放射部は、上述したように、電子放出部に面して陽極14が配置され、陽極14と陽極基板20との間にターゲット材料15が配置されて形成されている。ここで、陽極基板20は外囲筺体部を構成する部材であるとともに、この陽極基板20の密閉空間の側に、紫外線エックス線放射部を配することができる部材とされている。   The target material 15 and the anode 14 constitute an ultraviolet X-ray emission part. As described above, the ultraviolet X-ray emission part is formed by disposing the anode 14 facing the electron emission part, and disposing the target material 15 between the anode 14 and the anode substrate 20. Here, the anode substrate 20 is a member constituting the outer enclosure body portion, and a member capable of arranging an ultraviolet X-ray radiation portion on the sealed space side of the anode substrate 20.

陽極14は導電材料で形成され、電子が透過できる程度に薄い箔状または電子が透過できるように多くの細かい孔を有するポーラス状とされている。陽極14には、フィラメント10に対して15kV(キロボルト)以上の電圧であるアノード電圧が印加されている。陽極14に印加されるアノード電圧に応じて、電子の陽極14における速度、すなわち、陽極14に衝突する電子の運動エネルギーの大きさが異なる。アノード電圧が高ければ高いほど電子は加速され電子の運動エネルギーの大きさは大きくなる。運動エネルギーが一定値以上となると電子は陽極14を透過してターゲット材料15に衝突する。   The anode 14 is made of a conductive material and is formed into a foil shape that is thin enough to transmit electrons or a porous shape that has many fine holes so that electrons can be transmitted. An anode voltage which is a voltage of 15 kV (kilovolts) or more is applied to the anode 14 with respect to the filament 10. Depending on the anode voltage applied to the anode 14, the velocity of the electrons at the anode 14, that is, the magnitude of the kinetic energy of the electrons colliding with the anode 14 is different. The higher the anode voltage, the more the electrons are accelerated and the magnitude of the kinetic energy of the electrons increases. When the kinetic energy exceeds a certain value, the electrons pass through the anode 14 and collide with the target material 15.

(実施形態の特徴)
実施形態の紫外線エックス線発生装置では、紫外線とエックス線とを発生する性質を有する特定のターゲット材料15を用い、陽極14に印加するアノード電圧の大きさ、陽極基板20の光透過面の材質・厚さを適宜に定めて、紫外線とエックス線とを共に発生させるようにしている。さらに、実施形態の光殺菌装置では、殺菌の対象の菌の性質に応じて、紫外線とエックス線との発生比率を適宜に定めている。上述した実施形態の特徴について以下の実施例によって具体的に説明をする。
(Features of the embodiment)
In the ultraviolet X-ray generator of the embodiment, a specific target material 15 having the property of generating ultraviolet rays and X-rays is used, the magnitude of the anode voltage applied to the anode 14, and the material and thickness of the light transmission surface of the anode substrate 20. Is appropriately determined to generate both ultraviolet rays and X-rays. Furthermore, in the optical sterilization apparatus of the embodiment, the generation ratio of ultraviolet rays and X-rays is appropriately determined according to the properties of the bacteria to be sterilized. The features of the above-described embodiment will be specifically described by the following examples.

図3とともに、図4、図5、図6を参照して紫外線エックス線発生装置の一実施例について説明をする。実施例の紫外線エックス線発生装置1(図3を参照)では、図3に図示するように陽極基板20は、密閉空間18と殺菌対象物が置かれた外部空間とを分離する。紫外線とエックス線とは、陽極基板20を透過して、陽極基板20の外部空間側の表面から所定距離の位置に置かれた殺菌対象物に照射される。   An embodiment of the ultraviolet X-ray generator will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 6 together with FIG. In the ultraviolet X-ray generator 1 of the embodiment (see FIG. 3), as shown in FIG. 3, the anode substrate 20 separates the sealed space 18 from the external space where the sterilization object is placed. Ultraviolet rays and X-rays pass through the anode substrate 20 and are irradiated to the sterilization object placed at a predetermined distance from the surface of the anode substrate 20 on the external space side.

(ターゲット材料)
発明者らは、ターゲット材料15として、アルミン酸亜鉛(ZnAl2O4)、六方晶窒化ホウ素(hBN)、窒化アルミニウム(AlN)、ピロリン酸カルシウム(Ca2P2O7:Pr)を用いて紫外線とエックス線とが同時に得られることを、今までに知られていない新規な知見として得た。つまり、ZnAl2O4、hBN、AlN、Ca2P2O7:Prに電子を衝突させ紫外線を発生することは知られていた。しかしながら、ZnAl2O4、hBN、AlN、Ca2P2O7:Prに電子を衝突させエックス線を発生する現象については、発明者らによって明らかにされる以前は知られていない。
(Target material)
The inventors used zinc aluminate (ZnAl 2 O 4 ), hexagonal boron nitride (hBN), aluminum nitride (AlN), and calcium pyrophosphate (Ca 2 P 2 O 7 : Pr) as the target material 15 for ultraviolet rays. And X-rays can be obtained at the same time as a new finding that has not been known so far. That is, it has been known that electrons collide with ZnAl 2 O 4 , hBN, AlN, and Ca 2 P 2 O 7 : Pr to generate ultraviolet rays. However, the phenomenon of generating X-rays by causing electrons to collide with ZnAl 2 O 4 , hBN, AlN, and Ca 2 P 2 O 7 : Pr has not been known before it was revealed by the inventors.

図4は、発明者らが得た知見の内容の一例を示す図である。図4に示すグラフの縦軸は、陽極基板20の外部空間側の表面から距離10mm離れた点における紫外線強度(mw/cm2・sec)とエックス線(X線)強度(kGy/s)とを示し、横軸はアノード電圧(kV)を示す。発明者らは、図3に示す構造の装置において、陽極14に印加するアノード電圧の大きさを変化させて、ターゲット材料15としてのhBNに電子を衝突させ、陽極基板20の材料としては石英を用いて放出される光の種類と光量との関係を測定した。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the content of knowledge obtained by the inventors. The vertical axis of the graph shown in FIG. 4 indicates the ultraviolet intensity (mw / cm 2 · sec) and the X-ray (X-ray) intensity (kGy / s) at a point 10 mm away from the surface of the anode substrate 20 on the outer space side. The horizontal axis indicates the anode voltage (kV). In the apparatus having the structure shown in FIG. 3, the inventors changed the magnitude of the anode voltage applied to the anode 14, collided electrons with hBN as the target material 15, and used quartz as the material of the anode substrate 20. The relationship between the type of light emitted and the amount of light emitted was measured.

従来知られていた範囲(紫外線範囲と以下称し、図4のグラフの左側の矢印で示す)は、アノード電圧が10kV未満の範囲であり、この範囲では紫外線のみが発生している。図4の実線で示すグラフは紫外線強度である。アノード電圧が5kVから10kVの範囲ではアノード電圧を大きくするに従って紫外線の光量は大きく増加する。アノード電圧が10kV以上の範囲では紫外線の光量の増加量はアノード電圧に応じて大きく増加することはない。よって、従来は、アノード電圧の最大値は、上述した紫外線範囲を出ない10kV程度までとされていた。   A conventionally known range (hereinafter referred to as an ultraviolet range and indicated by an arrow on the left side of the graph in FIG. 4) is a range in which the anode voltage is less than 10 kV, and only ultraviolet rays are generated in this range. The graph shown by the solid line in FIG. 4 is the ultraviolet intensity. When the anode voltage is in the range of 5 kV to 10 kV, the amount of ultraviolet light increases greatly as the anode voltage is increased. In the range where the anode voltage is 10 kV or more, the amount of increase in the amount of ultraviolet light does not increase greatly according to the anode voltage. Therefore, conventionally, the maximum value of the anode voltage has been set to about 10 kV that does not go out of the ultraviolet range described above.

発明者らは、10kVよりもさらにアノード電圧を高くして、アノード電圧が15kV以上の範囲(紫外線エックス線範囲と以下称し、図4のグラフの右側の矢印で示す)において、紫外線とともにエックス線が生じるという従来は知られていない現象を観測した。図4の破線で示すグラフはエックス線線量である。なお、図4では20kVまでを示したが、20kV以上においても紫外線とエックス線がともに発生する範囲である紫外線エックス線範囲が広がることを観測している。   The inventors say that the anode voltage is further increased from 10 kV, and in the range where the anode voltage is 15 kV or more (hereinafter referred to as the ultraviolet X-ray range, indicated by the arrow on the right side of the graph of FIG. 4), X-rays are generated along with ultraviolet rays. We observed a phenomenon that was not known before. The graph shown by the broken line in FIG. 4 is the X-ray dose. Although FIG. 4 shows up to 20 kV, it has been observed that the ultraviolet X-ray range, which is the range in which both ultraviolet rays and X-rays are generated, extends even at 20 kV or higher.

図4に示すグラフを得るに際して用いた、図3に示す各構成部のパラメータ・材料について以下に示す。ターゲット材料15はhBNであり、電子が照射されるターゲット材の面積は2cm2であり、アノード電圧10kVにおけるアノード電流は200μAである。陽極基板20の材料は石英である。なお、エックス線線量測定はアロカ製サーベイメータを用いて行った。 The parameters and materials of each component shown in FIG. 3 used for obtaining the graph shown in FIG. 4 are shown below. The target material 15 is hBN, the area of the target material irradiated with electrons is 2 cm 2 , and the anode current at an anode voltage of 10 kV is 200 μA. The material of the anode substrate 20 is quartz. X-ray dosimetry was performed using an Aroka survey meter.

図4の線(1)は、石英の陽極基板20の厚さが500μmの場合の紫外線強度を示し、図4の線(2)は、石英の陽極基板20の厚さが1mm(ミリメートル)の場合の紫外線強度を示す。   The line (1) in FIG. 4 shows the ultraviolet intensity when the thickness of the quartz anode substrate 20 is 500 μm, and the line (2) in FIG. 4 shows that the thickness of the quartz anode substrate 20 is 1 mm (millimeter). The ultraviolet intensity in the case is shown.

図4の線(3)、線(4)、線(5)、線(6)はエックス線強度を示す。線(3)は、石英の陽極基板20の厚さが100μmの場合を示し、線(4)は、石英の陽極基板20の厚さが300μmの場合を示し、線(5)は、石英の陽極基板20の厚さが500μmの場合を示し、線(6)は、石英の陽極基板20の厚さが1mmの場合を示す。   The lines (3), (4), (5), and (6) in FIG. 4 indicate the X-ray intensity. Line (3) shows the case where the thickness of the quartz anode substrate 20 is 100 μm, line (4) shows the case where the thickness of the quartz anode substrate 20 is 300 μm, and line (5) shows the case of quartz. The case where the thickness of the anode substrate 20 is 500 μm is shown, and the line (6) shows the case where the thickness of the quartz anode substrate 20 is 1 mm.

実施例の紫外線エックス線発生装置を殺菌装置として用いる場合に、陽極基板20の外部空間側の表面から殺菌対象物(細菌)の塗布面までの距離(L)は10mmとした。図4に示す縦軸の紫外線強度(mw/cm2・sec)とエックス線(X線)強度(kGy/s)の値は、陽極基板20からの距離が10mm離れた場所における値である。   When the ultraviolet X-ray generator of the example was used as a sterilizer, the distance (L) from the surface of the anode substrate 20 on the external space side to the surface to be sterilized (bacteria) applied was 10 mm. The values of the ultraviolet intensity (mw / cm 2 · sec) and the X-ray (X-ray) intensity (kGy / s) on the vertical axis shown in FIG. 4 are values at a location where the distance from the anode substrate 20 is 10 mm away.

図4に示される内容につき詳細に説明をする。図4の線(1)、線(2)に示す紫外線強度に関しては、石英の陽極基板20の厚さが500μmと1mmとで大きな異なりはない。また、アノード電圧が10kVから20kVの範囲では、アノード電圧が5kVから10kVの範囲に比べて紫外線強度の大きな変化はない。   The contents shown in FIG. 4 will be described in detail. Regarding the ultraviolet intensity indicated by the lines (1) and (2) in FIG. 4, the thickness of the quartz anode substrate 20 is not significantly different between 500 μm and 1 mm. Further, when the anode voltage is in the range of 10 kV to 20 kV, there is no significant change in the ultraviolet intensity compared to the range of the anode voltage from 5 kV to 10 kV.

図4の線(3)、線(4)、線(5)、線(6)に示すエックス線強度に関しては、石英の陽極基板20の厚さが100μm、300μm、500μm、1mmの順でエックス線強度が大きく異なる。つまり、陽極基板20の厚さが厚くなるほどエックス線強度が小さくなる。また、アノード電圧が15kVを超えると生じるエックス線の強度は、アノード電圧が15kVから20kVの範囲では大きく変化する。なお、図示しないがアノード電圧が20kV以上であってもエックス線強度はアノード電圧に応じて増加する。よって、アノード電圧が15kVを超える紫外線エックス線範囲においては、アノード電圧を大きくするほどエックス線強度と紫外線強度との比率を大きくすることができる。実施例では、紫外線エックス線発生装置1の寿命と熱設計、消費電力の観点から20kVの範囲までとした。   Regarding the X-ray intensity shown in the lines (3), (4), (5), and (6) of FIG. 4, the X-ray intensity is in the order of 100 μm, 300 μm, 500 μm, and 1 mm in the thickness of the quartz anode substrate 20. Are very different. That is, the X-ray intensity decreases as the thickness of the anode substrate 20 increases. In addition, the intensity of the X-ray generated when the anode voltage exceeds 15 kV varies greatly when the anode voltage is in the range of 15 kV to 20 kV. Although not shown, the X-ray intensity increases according to the anode voltage even when the anode voltage is 20 kV or more. Therefore, in the ultraviolet X-ray range in which the anode voltage exceeds 15 kV, the ratio between the X-ray intensity and the ultraviolet intensity can be increased as the anode voltage is increased. In the example, the range was set to 20 kV from the viewpoint of the lifetime, thermal design, and power consumption of the ultraviolet X-ray generator 1.

(ターゲット材料によるエックス線線量の異なり)
図5はターゲット材料の異なりによって発生するエックス線線量を示す図である。縦軸はエックス線線量であり、単位はμGy/hである。横軸はアノード電圧であり、単位はkV(キロボルト)である。測定したターゲット材料は、図5の線(1)で示すZnAl2O4、線(2)で示すAlN、線(3)で示すhBNである。
(Difference in X-ray dose depending on target material)
FIG. 5 is a diagram showing the X-ray dose generated depending on the target material. The vertical axis represents the X-ray dose, and the unit is μGy / h. The horizontal axis is the anode voltage, and the unit is kV (kilovolt). The measured target materials are ZnAl 2 O 4 indicated by line (1) in FIG. 5, AlN indicated by line (2), and hBN indicated by line (3).

(陽極基板の透過率)
図6は陽極基板20の材質によるエックス線の透過率の違いを示す図である。図6の縦軸は透過率を示す。図6の横軸はエネルギーであり、単位はkeV(キロエレクトロンボルト)である。陽極基板20の材質は、図6の線(1)で示す厚み1.0mmのイットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)、線(2)で示す厚み1.8mmの石英、線(3)で示す厚み1.0mmのサファイア、線(4)で示す厚み1.0mmの水晶である。
(Anode substrate transmittance)
FIG. 6 is a diagram showing the difference in X-ray transmittance depending on the material of the anode substrate 20. The vertical axis in FIG. 6 indicates the transmittance. The horizontal axis in FIG. 6 is energy, and the unit is keV (kiloelectron volts). The anode substrate 20 is made of 1.0 mm thick yttrium aluminum garnet (YAG) shown by line (1) in FIG. 6, 1.8 mm thick quartz shown by line (2), and 1.0 mm thick shown by line (3). Sapphire, 1.0 mm thick quartz indicated by line (4).

「実施形態の変形例」
(電子放出部の変形例)
電子放出部の構造は実施例に限定されるものではない。例えば、電子放出部はフィラメント、制御電極、シールド電極を用いるものの他に、フィラメントおよび制御電極のみを用いるものであっても良い。また、電子放出部はフィラメントを用いて熱電子放出の原理により電子を発生するのみならず、高電界電子放射の原理により電子を発生するものとしても良い。高電界電子放射をする電子放出部としては、周知技術である、フィールドエミッションデバイス(FED)、カーボンナノチューブ(CNT)を用いる電子放出部とすることができる。
`` Modification of embodiment ''
(Modification of electron emission part)
The structure of the electron emission portion is not limited to the embodiment. For example, the electron emission part may be one using only the filament and the control electrode in addition to the one using the filament, the control electrode and the shield electrode. Further, the electron emission portion may not only generate electrons based on the principle of thermal electron emission using a filament, but also generate electrons based on the principle of high field electron emission. As an electron emission part that emits high electric field electrons, a field emission device (FED) or an electron emission part using carbon nanotubes (CNT), which are well-known techniques, can be used.

(陽極基板の変形例)
上述した、イットリウム・アルミニウム・ガーネット、石英、サファイア、水晶の各陽極基板の厚みに関しては、いずれについても厚さが薄ければ薄いほど、紫外線およびエックス線の透過率が向上することは公知である。陽極基板を選択するに際しては、強度と透過率の関係を考慮して、陽極基板の材料とその厚さとを適宜に選択することが可能である。また、陽極基板の紫外線およびエックス線が透過する部分にのみ厚さを薄くした上述した材料を用い、陽極基板の紫外線およびエックス線を透過させる必要がない部分は厚さを厚くするかまたは剛性の高い他の材料を用いて、陽極基板全体として大気圧に耐える十分な剛性を得ることができる。
(Modification of anode substrate)
Regarding the thicknesses of the yttrium, aluminum, garnet, quartz, sapphire, and quartz anode substrates described above, it is known that the thinner the thickness, the better the transmittance of ultraviolet rays and X-rays. In selecting the anode substrate, it is possible to appropriately select the material of the anode substrate and its thickness in consideration of the relationship between strength and transmittance. In addition, the above-described material having a reduced thickness is used only for the portion of the anode substrate that transmits ultraviolet rays and X-rays, and the portion of the anode substrate that does not need to transmit ultraviolet rays and X-rays is increased in thickness or has high rigidity. By using this material, the anode substrate as a whole can have sufficient rigidity to withstand atmospheric pressure.

(紫外線エックス線放射部の変形例)
紫外線エックス線放射部のターゲット材料と陽極基板とは、上述した、種々の実施形態の各部を種々に組み合わせることが可能である。例えば、ターゲット材料はZnAl2O4、hBN、AlN、Ca2P2O7:Prのいずれかの一つを用いることができる。陽極基板はイットリウム・アルミニウム・ガーネット、石英、サファイア、水晶のいずれかの一つを用いることができる。
(Modification of UV X-ray emission part)
The target material of the ultraviolet X-ray emission part and the anode substrate can be variously combined with the parts of the various embodiments described above. For example, one of ZnAl 2 O 4 , hBN, AlN, and Ca 2 P 2 O 7 : Pr can be used as the target material. As the anode substrate, any one of yttrium, aluminum, garnet, quartz, sapphire, and quartz can be used.

(陽極電圧について)
実施例における紫外線エックス線発生装置において陽極に印加するアノード電圧(下限値)は15kV以上であるとしたが、アノード電圧の値は、紫外線範囲を越えて紫外線エックス線範囲となるような所定の値以上の電子の運動エネルギーを発生させるものであれば良い。実施例とは異なる構造を各部が有する場合にはアノード電圧の下限値は、ターゲット材料に紫外線エックス線範囲において動作させるに必要最小の電子の運動エネルギーを与える電圧であれば良い。また、アノード電圧の上限値は、紫外線エックス線発生装置の寿命と熱設計、消費電力によっておのずと限定されるものである。紫外線エックス線発生装置を殺菌装置として用いる場合には、その上限値は殺菌効果が得られる十分な電圧とすれば良いことは言うまでもない。
(About anode voltage)
The anode voltage (lower limit value) applied to the anode in the ultraviolet X-ray generator in the example is 15 kV or more, but the anode voltage value exceeds a predetermined value that exceeds the ultraviolet range and becomes the ultraviolet X-ray range. Any device that generates electron kinetic energy may be used. When each part has a structure different from that of the embodiment, the lower limit value of the anode voltage may be a voltage that gives the minimum electron kinetic energy necessary for operating the target material in the ultraviolet X-ray range. The upper limit value of the anode voltage is naturally limited by the life of the ultraviolet X-ray generator, the thermal design, and the power consumption. Needless to say, when the ultraviolet ray X-ray generator is used as a sterilizer, the upper limit value may be a voltage sufficient to obtain a sterilizing effect.

1、2 紫外線エックス線発生装置、 10 フィラメント、 11 背面電極、 12 制御電極、 13 シールド電極、 14 陽極、 15 ターゲット材料、 18 密閉空間、 19 導電線、 20 陽極基板、 21 対向基板、 22 側面板   1, 2 UV X-ray generator, 10 filament, 11 back electrode, 12 control electrode, 13 shield electrode, 14 anode, 15 target material, 18 sealed space, 19 conductive wire, 20 anode substrate, 21 counter substrate, 22 side plate

Claims (3)

陽極基板と対向基板と側面板とによって囲まれた内部に真空の密閉空間を形成する外囲筺体部と、
前記外囲筺体部の内部に配置される電子放出部と、
前記陽極基板の前記密閉空間の側に配され、前記電子放出部から放出される電子を衝突させて紫外線とエックス線とを発生させる紫外線エックス線放射部と、を備え、
前記紫外線エックス線放射部は、
前記電子放出部に面して陽極が配置され、該陽極と前記陽極基板との間にターゲット材料が配置されて形成され、
加速された前記電子が前記ターゲット材料に衝突して紫外線とエックス線とを発生させる紫外線エックス線範囲で動作するような電圧を前記陽極と前記電子放出部との間に印加し、
前記陽極基板は、前記エックス線および前記紫外線を透過する部材で形成される、
紫外線エックス線発生装置。
An outer enclosure that forms a vacuum sealed space inside the anode substrate, the counter substrate, and the side plate;
An electron emission portion disposed inside the outer enclosure body portion;
An ultraviolet X-ray emitting part that is disposed on the sealed space side of the anode substrate and generates ultraviolet rays and X-rays by colliding electrons emitted from the electron emission part;
The ultraviolet X-ray radiation part is
An anode is disposed facing the electron emission portion, and a target material is disposed between the anode and the anode substrate.
A voltage is applied between the anode and the electron emission portion so that the accelerated electrons collide with the target material to generate ultraviolet rays and X-rays, and operate in the ultraviolet X-ray range.
The anode substrate is formed of a member that transmits the X-rays and the ultraviolet rays.
Ultraviolet X-ray generator.
前記ターゲット材料は、
ZnAl2O4、hBN、AlN、Ca2P2O7:Prのいずれかの一つとされ、
前記陽極に印加される電圧は、前記電子放出部に対して15kV以上で20kV未満である、請求項1に記載の紫外線エックス線発生装置。
The target material is
ZnAl 2 O 4 , hBN, AlN, Ca 2 P 2 O 7 : One of Pr,
The ultraviolet X-ray generator according to claim 1, wherein a voltage applied to the anode is 15 kV or more and less than 20 kV with respect to the electron emission portion.
陽極基板と対向基板と側面板とによって囲まれた内部に真空の密閉空間を形成する外囲筺体部と、
前記外囲筺体部の内部に配置される電子放出部と、
前記陽極基板の前記密閉空間の側に配され、前記電子放出部から放出される電子を衝突させて紫外線とエックス線とを発生させる紫外線エックス線放射部と、を備え、
前記紫外線エックス線放射部は、
前記電子放出部に面して陽極が配置され、該陽極と前記陽極基板との間にターゲット材料が配置されて形成され、
加速された前記電子が前記ターゲット材料に衝突して紫外線とエックス線とを発生させる紫外線エックス線範囲で動作するような電圧を前記陽極と前記電子放出部との間に印加し、
前記陽極基板は、前記エックス線および前記紫外線を透過する部材で形成される、
光殺菌装置。
An outer enclosure that forms a vacuum sealed space inside the anode substrate, the counter substrate, and the side plate;
An electron emission portion disposed inside the outer enclosure body portion;
An ultraviolet X-ray emitting part that is disposed on the sealed space side of the anode substrate and generates ultraviolet rays and X-rays by colliding electrons emitted from the electron emission part;
The ultraviolet X-ray radiation part is
An anode is disposed facing the electron emission portion, and a target material is disposed between the anode and the anode substrate.
A voltage is applied between the anode and the electron emission portion so that the accelerated electrons collide with the target material to generate ultraviolet rays and X-rays, and operate in the ultraviolet X-ray range.
The anode substrate is formed of a member that transmits the X-rays and the ultraviolet rays.
Light sterilizer.
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