JPH06186080A - 紫外線強度センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】反射ミラー、光電変換素子などの劣化が非常に
少なく、測定誤差も少なく、長寿命の紫外線強度センサ
ーを提供する。 【構成】光電変換素子を設置し、光電変換素子で発生し
た電流を電圧に変換し外部に電圧を出力する紫外線強度
センサーにおいて、ケーシング内に入った光を特定波長
の紫外線を反射するミラーにより選択的に反射させ光電
変換素子に導く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特定波長の紫外線強度
を測定する強度計のセンサーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術と課題】従来の紫外線強度計のセンサーは
図２に示すように構成される。即ち、ケーシング１、拡
散板２、フィルター３、光電変換素子４、変換器５から
構成され、拡散板２で拡散された光は、フィルター３に
より、検出すべき波長の光が透過され光電変換素子４に
当たり、そこで発生した電流が変換器５内で電圧に変換
される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記のような従来の紫
外線強度センサーを用いる場合は以下のような問題点が
あった。 (1) 紫外線の分離にフィルターを用いているが紫外線が
透過するためフィルターの劣化が比較的早い。 (2) フィルター、光電変換素子を設置しているケーシン
グのシールが考慮されておらず、外部から有機物や腐蝕
性のガスが侵入し、測定誤差や劣化の原因になる。 (3) 拡散板、フィルター、光電変換素子の保持材料、ケ
ーシングの材料などが、たとえばシリコン樹脂のような
紫外線により分解、揮発されやすい材料を使用している
ため、揮発した物質が光が通過する部分に付着し短時間
で誤差が生じる。 (4) 平板状の拡散板が、ケーシングの表面より窪んだ場
所に設置されるため、周辺部に異物が付着しやすいとと
もに除去しづらく測定誤差が大きくなる。 (5) フィルターの紫外線透過率が低いため光量が少ない
場合に測定誤差が大きくなる。

【０００４】本発明は、前記問題点を解決し、長寿命で
誤差の少ない紫外線強度センサーを提供することを目的
としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、紫外線および
オゾンに耐蝕性を有する材料で構成され、気密性を高く
したケーシング内に設置された反射ミラーにより特定波
長の紫外線を反射して、光電変換素子に光を当てるよう
にしたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】使用部品に耐紫外線、耐オゾン性を有する材料
を使用するため、材料に起因する劣化を防止し、紫外線
による劣化の少ない反射ミラーを用いることによりセン
サーの寿命を長くするとともにより多くの光を光電変換
素子に導入することにより測定誤差を小さくすることが
できる。

【０００７】

【実施例】本発明になる紫外線強度センサーの構成を図
１に示す。６で示される光は、７のガラス窓を通って、
８のケーシング内に導入される。８のケーシング内に導
入された光は、９の反射ミラーにより、測定すべき波長
の紫外線のみが反射され１０の光電変換素子に当たる。
紫外線が当たった光電変換素子１０からは電流が発生し
１１の変換器内で電圧に変換され外部に出力される。８
のケーシングは、耐蝕性に優れた金属、例えばSUS 304
で作られ、ガラス窓７、反射ミラー９、光電変換素子１
０が設置される室内は、紫外線、オゾンに耐蝕性を持つ
樹脂、例えばＰＴＦＥ製のパッキン１２、１３、１４に
より、外気と遮断される。これにより、外部からの有機
物や腐蝕性のガスの侵入を防止することができる。

【０００８】７のガラス窓は紫外線の透過率がよい石英
ガラスで段差を設け、先端がケーシングから突出する形
状が好ましい。なぜならば、図３に示すように、ケーシ
ングの窪みの部分にガラス面がある場合、隅に１５の有
機物や異物が付着しやすいとともに清掃も困難なため、
正確な光量の測定が困難になるためである。

【０００９】光の導入方法としては、紫外線ランプ近傍
の紫外線強度を測定するときのように高温にさらされる
場合は紫外線を透過させるライトガイド１６を、図４に
示すようにガラス窓の代わりに用いるのもよい。このと
き、ライトガイド先端は前述のガラス窓と同じ構造が有
効であることは言うまでもない。また、先端のガラス１
７の開口面積が小さい場合は、光の入射側とは反対の側
を摺り状にして光が拡散するようにすると、光の入射角
が広がりセンサー取付け位置のずれによる誤差を低減す
ることができる。光が入射する面を摺り状にすることも
できるが、ゴミが付着した時除去しづらくあまり実用的
でない。また、高温による反射ミラー９、光電変換素子
１０の損傷を防止するため、ケーシング８に液体の通路
１８を設け冷却するのもよい。なお、１９はパッキンで
ある。

【００１０】反射ミラー９はガラスに特定波長の紫外線
を反射する膜を形成したもので特定波長の紫外線以外の
大部分の光は透過する。一部の光は反射膜面の反対側の
面で反射し誤差の原因になることがあるがこの面を摺り
状にすることにより反射を防止することができる。

【００１１】図５に反射ミラーの反射率とフィルターの
透過率を示すが、２５４ｎｍ近傍の紫外線の場合には反
射ミラーの紫外線反射率はフィルターの透過率より遥か
に大きいため多量の光を光電変換素子１０に導入するこ
とができ微少な光でも精度よく検知することができる。
また、紫外線は膜の表面で反射するため紫外線による膜
の劣化が少なくフィルターに比べ寿命が長くなる。

【００１２】以上の工夫により構成された紫外線強度セ
ンサーと従来の紫外線強度センサーを紫外線照射装置に
取付け、紫外線強度を連続して測定した後、基準の光源
にてセンサーの出力電圧を初期の値と比較し、劣化の度
合いを比較したものが図６である。本工夫により従来の
紫外線強度センサーに比べ著しく劣化の度合いを低減す
ることができた。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の紫外線強
度センサーは反射ミラー、光電変換素子などの劣化が非
常に少なく、測定誤差も少なく長寿命のため、照射装置
内の紫外線ランプの紫外線強度を連続して測定するセン
サーとして最適であるとともに、ライトガイドや冷却を
用いることにより熱の影響を排除できるので、ランプに
紫外線強度センサーを近接させて使用することもでき
る。

【００１４】

【図面の簡単な説明】

【００１５】

【図１】本発明による紫外線強度センサーの構成を示す
略図。

【００１６】

【図２】従来の紫外線強度センサーの構造を示す略図。

【００１７】

【図３】ガラス窓先端の有機物や異物付着を示す略図。

【００１８】

【図４】ライトガイドを用いた紫外線強度センサーの構
成を示す略図。

【００１９】

【図５】反射ミラーの反射率とフィルターの透過率を比
較した図。

【００２０】

【図６】低圧水銀灯により紫外線を発生する紫外線照射
装置に本発明による紫外線強度センサーと、従来型の紫
外線強度センサーを取付け、連続して紫外線強度を測定
した後、基準となる光源にて紫外線強度を測定し初期の
出力電圧との比をとり劣化の度合いを比較した図。

【００２１】

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 拡散板 ３ フィルター ４ 光電変換素子 ５ 変換器 ６ 入射光 ７ ガラス窓 ８ ケーシング ９ 反射ミラー １０ 光電変換素子 １１ 変換器 １２ パッキン １３ パッキン １４ パッキン １５ 有機物や異物 １６ ライトガイド １７ ガラス １８ 液体の通路 １９ パッキン

フロントページの続き (72)発明者 西原 昭 京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町１番地 日本電池株式会社内 (72)発明者 佐竹 久和 京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町１番地 日本電池株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光電変換素子を設置し、光電変換素子で発
   生した電流を電圧に変換し外部に電圧を出力する紫外線
   強度センサーにおいて、ケーシング内に入った光を特定
   波長の紫外線を反射するミラーにより選択的に反射させ
   光電変換素子に導くことを特徴とする紫外線強度センサ
   ー。
2. 【請求項２】請求項１において、紫外線およびオゾンに
   耐蝕性を有する材料で構成され、接合部は紫外線および
   オゾンに耐蝕性を有する樹脂にてケーシング内部を外部
   から遮断し、外部から有機物などの侵入を防止すること
   を特徴とする紫外線強度センサー。
3. 【請求項３】請求項１において反射ミラーはガラスに特
   定波長の紫外線を反射する膜を形成し、反射膜の無いガ
   ラス裏面を摺り状にしたことを特徴とする紫外線強度セ
   ンサー。
4. 【請求項４】請求項１において光を導入する部分の窓ガ
   ラスは先端がケーシングより突出した形状にすることを
   特徴とする紫外線強度センサー。