特開 2022-83912 複合酸化物及び紫外線検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022083912

(43)【公開日】2022-06-06

(54)【発明の名称】複合酸化物及び紫外線検出装置

(51)【国際特許分類】

   C04B 35/44 20060101AFI20220530BHJP

   C01G 45/00 20060101ALI20220530BHJP

   C01F 7/16 20220101ALI20220530BHJP

   C04B 41/87 20060101ALI20220530BHJP

   C09K 11/08 20060101ALI20220530BHJP

   C09K 11/64 20060101ALI20220530BHJP

   C09K 11/55 20060101ALI20220530BHJP

   C09K 11/78 20060101ALI20220530BHJP

   G01J 1/02 20060101ALI20220530BHJP

   G01J 1/58 20060101ALI20220530BHJP

【ＦＩ】

C04B35/44

C01G45/00

C01F7/16

C04B41/87 Z

C09K11/08 J

C09K11/64

C09K11/55

C09K11/78

G01J1/02 G

G01J1/58

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020195546

(22)【出願日】2020-11-25

(71)【出願人】

【識別番号】000190688

【氏名又は名称】新光電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】堀内 道夫

(72)【発明者】

【氏名】津野 将弥

【テーマコード（参考）】

2G065

4G048

4G076

4H001

【Ｆターム（参考）】

2G065AA13

2G065AB05

2G065BA29

2G065BA39

2G065CA08

2G065DA10

4G048AA03

4G048AB01

4G048AC08

4G048AE05

4G076AA02

4G076AA18

4G076AB02

4G076AB09

4G076AC06

4G076BA38

4G076BD02

4G076CA11

4G076DA30

4H001CA02

4H001CA05

4H001XA08

4H001XA13

4H001XA25

4H001XA38

4H001XA57

4H001XA58

(57)【要約】

【課題】紫外線の波長域を区別して検出すること。
【解決手段】複合酸化物は、アルミニウム、ストロンチウム、セリウム、ランタン及びマンガンの酸化物を含み、３００ｎｍ以下の波長の第１の電磁波が照射される場合と３００ｎｍより長い波長の第２の電磁波が照射される場合とで発光態様が異なる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルミニウム、ストロンチウム、セリウム、ランタン及びマンガンの酸化物を含み、３００ｎｍ以下の波長の第１の電磁波が照射される場合と３００ｎｍより長い波長の第２の電磁波が照射される場合とで発光態様が異なる複合酸化物。

【請求項2】

前記酸化物又は炭酸化物の混合物を焼成することによって得られる請求項１記載の複合酸化物。

【請求項3】

結晶相においてＳｒＡｌ₁₂Ｏ₁₉を主相とする請求項１又は２記載の複合酸化物。

【請求項4】

前記第１の電磁波が照射される場合に発光し、前記第２の電磁波が照射される場合に発光しない請求項１記載の複合酸化物。

【請求項5】

前記第１の電磁波が照射される場合と、前記第２の電磁波が照射される場合とで発光波長が異なる請求項１記載の複合酸化物。

【請求項6】

グリーンシートを焼成して得られるセラミック基板と、
前記セラミック基板上に配置される複合酸化物であって、アルミニウム、ストロンチウム、セリウム、ランタン及びマンガンの酸化物を含み、３００ｎｍ以下の波長の第１の電磁波が照射される場合に発光し、３００ｎｍより長い波長の第２の電磁波が照射される場合に発光しない複合酸化物と
を有することを特徴とする紫外線検出装置。

【請求項7】

前記複合酸化物は、
前記セラミック基板に印刷され、焼成されることを特徴とする請求項６記載の紫外線検出装置。

【請求項8】

前記複合酸化物は、
前記グリーンシートに印刷され、焼成されることを特徴とする請求項６記載の紫外線検出装置。

【請求項9】

前記第２の電磁波が照射される場合に発光する他の複合酸化物をさらに有することを特徴とする請求項６記載の紫外線検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複合酸化物及び紫外線検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、可視光より短波長の紫外線を検出する方法としては、紫外線が照射されると変色するフィルム状のラベルを用いる方法などがある。このラベルによれば、電源を必要とせずに比較的安価に紫外線を検出することができる。ただし、ラベルによる紫外線の検出では、定量性がないとともに、ラベルが一度変色すると元には戻らないため、繰り返して紫外線を検出することができない。

【0003】

一方、紫外線の検出器としては、例えば光電子倍増管又はフォトダイオードを使用して、紫外線を含む電磁波の強度を測定する各種の測定器がある。このような測定器は、例えばバッテリーなどの電源を必要とするものの、定量性が高く、測定可能な最短波長が例えば１９０ｎｍ程度のものもある。

【0004】

最近では、紫外線の殺菌効果やウイルス不活化効果が注目されており、紫外線を照射する装置などが普及しつつある。これに伴って、人体にも影響を及ぼす紫外線を正確に検出することが望まれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８－０８３０４４号公報

【特許文献2】特表２００８－５２３２５４号公報

【特許文献3】特開２００４－３４９６８３号公報

【特許文献4】特開２００３－１５１５７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来の紫外線検出では、紫外線の波長域が区別されておらず、殺菌効果及びウイルス不活化効果が高い波長域や、人体への影響が大きい波長域の紫外線の有無を検出するのが困難であるという問題がある。

【0007】

具体的には、一般に、紫外線とは波長が４００ｎｍ以下の電磁波のことを指すが、紫外線には、波長が３１５～４００ｎｍのＵＶ－Ａ、波長が２８０～３１５ｎｍのＵＶ－Ｂ、及び波長が２８０ｎｍ以下のＵＶ－Ｃなどが含まれる。そして、殺菌効果及びウイルス不活化効果が高いのはＵＶ－Ｃであり、人体への影響が大きいのもＵＶ－Ｃである。すなわち、例えば図９に示すように、殺菌効果があるのは曲線１０が示す波長２００～３００ｎｍの紫外線であり、ＵＶ－Ｃの殺菌効果が最も高くなっている。同様に、人体への影響があるのは曲線２０が示す波長２００～３１０ｎｍの紫外線であり、ＵＶ－Ｃが人体に与える影響が最も大きくなっている。

【0008】

このように、比較的短波長のＵＶ－Ｃが生物及びウイルスに大きな影響を及ぼすにも関わらず、従来の紫外線検出では、紫外線の波長域が区別されていないため、例えばＵＶ－ＡとＵＶ－Ｃとが混同されて照射の有無が検出されている。

【0009】

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、紫外線の波長域を区別して検出することができる複合酸化物及び紫外線検出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本願が開示する複合酸化物は、１つの態様において、アルミニウム、ストロンチウム、セリウム、ランタン及びマンガンの酸化物を含み、３００ｎｍ以下の波長の第１の電磁波が照射される場合と３００ｎｍより長い波長の第２の電磁波が照射される場合とで発光態様が異なる。

【発明の効果】

【0011】

本願が開示する複合酸化物及び紫外線検出装置の１つの態様によれば、紫外線の波長域を区別して検出することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施の形態１に係る焼結体の製造方法を示すフロー図である。

【図2】図２は、実施例及び比較例に係る焼結体の材料を示す図である。

【図3】図３は、実施例及び比較例に係る焼結体の発光色を示す図である。

【図4】図４は、実施例及び比較例に係る焼結体の発光の具体例を示す図である。

【図5】図５は、実施の形態２に係る紫外線検出装置の具体例を示す平面図である。

【図6】図６は、実施の形態２に係る複合酸化物の発光の具体例を示す図である。

【図7】図７は、実施の形態３に係る紫外線検出装置の構成を示す図である。

【図8】図８は、紫外線検出の具体例を説明する図である。

【図9】図９は、紫外放射による生物への影響度合いを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本願が開示する複合酸化物及び紫外線検出装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

【0014】

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る焼結体の製造方法を示すフロー図である。この焼結体は、複数種類の酸化物が複合した複合酸化物であり、波長が３００ｎｍより長い電磁波が照射されても励起しないが、波長が３００ｎｍ以下の電磁波が照射されると励起し、可視光領域（概ね４００ｎｍ以上）の波長で発光する。すなわち、焼結体は、ＵＶ－Ａが照射されても励起しないが、ＵＶ－Ｃが照射されると励起して発光する。

【0015】

焼結体を得るには、まず、アルミニウム、ストロンチウム、セリウム、ランタン及びマンガンの酸化物又は炭酸化物が乾式混合される（ステップＳ１０１）。すなわち、例えば、酸化アルミニウム粉末、炭酸ストロンチウム粉末、酸化セリウム粉末及びランタンストロンチウムマンガン酸化物粉末が乾式混合される。

【0016】

そして、乾式混合により得られた混合物が、例えば一軸加圧成形法により、柱状圧粉体に成形される（ステップＳ１０２）。この柱状圧粉体が焼成されることにより（ステップＳ１０３）、上述した焼結体が得られる。この焼結体の結晶相において主相となっているのは、ＳｒＡｌ₁₂Ｏ₁₉である。

【0017】

以下に、アルミニウム、ストロンチウム、セリウム、ランタン及びマンガンの酸化物を材料とする焼結体の実施例１、２と、その他の酸化物を材料とする焼結体の比較例１、２とを挙げて、焼結体の発光について具体的に説明する。

【0018】

［実施例１］
酸化アルミニウム粉末１００重量部、炭酸ストロンチウム粉末１２重量部、酸化セリウム粉末２．３重量部及びランタンストロンチウムマンガン酸化物粉末２．３重量部を乾式混合して得られる混合物を、一軸加圧成形法により、径約５ｍｍの柱状圧粉体に成形する。各酸化物成分のモル濃度はＡｌ₂Ｏ₃が８９．４モルパーセント、ＳｒＯが７．６モルパーセント、ＣｅＯ₂が１．２モルパーセント、Ｌａ₂Ｏ₃が０．８モルパーセント、ＭｎＯ₂が１．０モルパーセントである。この柱状圧粉体を大気中１５００℃で１０時間焼成することにより、実施例１に係る焼結体が得られる。

【0019】

［実施例２］
実施例１と同様の柱状圧粉体をＨ₂－Ｎ₂還元雰囲気中１５００℃で１０時間焼成することにより、実施例２に係る焼結体が得られる。

【0020】

［比較例１］
酸化アルミニウム粉末１００重量部、炭酸ストロンチウム粉末１２重量部及び酸化セリウム粉末６．９重量部を乾式混合して得られる混合物を、一軸加圧成形法により、径約５ｍｍの複数の柱状圧粉体に成形する。各酸化物成分のモル濃度はＡｌ₂Ｏ₃が８９．０モルパーセント、ＳｒＯが７．４モルパーセント、ＣｅＯ₂が３．６モルパーセントである。これらの柱状圧粉体の一部を大気中、残りをＨ₂－Ｎ₂還元雰囲気中、１５００℃で１０時間焼成することにより、比較例１に係る焼結体が得られる。

【0021】

［比較例２］
酸化アルミニウム１００重量部、炭酸ストロンチウム４１．２重量部及び酸化ユーロピウム７．４重量部を乾式混合して得られる混合物を、一軸加圧成形法により、径約５ｍｍの複数の柱状圧粉体に成形する。各酸化物成分のモル濃度はＡｌ₂Ｏ₃が７６．６モルパーセント、ＳｒＯが２１．８モルパーセント、Ｅｕ₂Ｏ₃が１．６モルパーセントである。これらの柱状圧粉体の一部を大気中、残りをＨ₂－Ｎ₂還元雰囲気中、１５００℃で１０時間焼成することにより、比較例２に係る焼結体が得られる。

【0022】

以上の実施例１、２及び比較例１、２に係る焼結体の材料について、図２に示す。実施例１、２に係る焼結体は、アルミニウム、ストロンチウム、セリウム、ランタン及びマンガンの酸化物又は炭酸化物を材料とする。これに対して、比較例１に係る焼結体は、ランタン及びマンガンを含むランタンストロンチウムマンガン酸化物を材料に含まない。また、比較例２に係る焼結体は、セリウムを含む酸化セリウムと、ランタン及びマンガンを含むランタンストロンチウムマンガン酸化物とを材料に含まない代わりに、ユーロピウムの酸化物を材料に含む。

【0023】

これらの焼結体に、水銀ランプを光源とする紫外線照射を行った。照射される紫外線の波長は、ＵＶ－Ａに属する３６５ｎｍと、ＵＶ－Ｃに属する２５４ｎｍとの２種類である。この結果、図３に示すように、各焼結体が異なる発光色で発光した。

【0024】

具体的には、実施例１に係る焼結体では、照射波長を３６５ｎｍとするとほぼ発光がない一方で、照射波長を２５４ｎｍとすると緑白色の強い発光が確認された。実施例２に係る焼結体では、照射波長を３６５ｎｍとすると青白色の発光が確認された一方で、照射波長を２５４ｎｍとすると緑白色の強い発光が確認された。

【0025】

このように、実施例１、２に係る焼結体は、ＵＶ－Ａ及びＵＶ－Ｃの照射下でそれぞれ異なる発光態様で発光した。つまり、実施例１、２に係る焼結体は、３００ｎｍ以下の照射波長と３００ｎｍより長い照射波長とで発光態様が異なり、ＵＶ－Ｃが照射された場合に他の紫外線が照射された場合とは異なる可視光領域の波長で発光する。特に、大気焼成された実施例１に係る焼結体は、ＵＶ－Ａ照射下ではほぼ発光しないにも関わらず、ＵＶ－Ｃ照射下では強く発光した。したがって、実施例１、２に係る焼結体を用いることにより、ＵＶ－Ｃの照射の有無を検出することが可能となる。

【0026】

これに対して、比較例１に係る大気焼成された焼結体では、照射波長を３６５ｎｍとすると暗い赤色の発光が確認され、照射波長を２５４ｎｍとしても同様に暗い赤色の発光が確認された。また、比較例１に係る還元焼成された焼結体では、照射波長を３６５ｎｍとすると青白色の発光が確認され、照射波長を２５４ｎｍとしても同様に青白色の発光が確認された。

【0027】

さらに、比較例２に係る大気焼成された焼結体では、照射波長を３６５ｎｍとすると赤色の発光が確認され、照射波長を２５４ｎｍとしても同様に赤色の発光が確認された。また、比較例２に係る還元焼成された焼結体では、照射波長を３６５ｎｍとすると青白色の発光が確認され、照射波長を２５４ｎｍとすると暗い青白色の発光が確認された。

【0028】

このように、比較例１、２に係る焼結体は、ＵＶ－Ａ及びＵＶ－Ｃの照射下で同様又は類似する発光色を示し、照射される紫外線の波長を区別して発光することはない。

【0029】

図４に、実施例１、２に係る焼結体及び比較例１、２に係る焼結体の発光の具体例を示す。図４（ａ）は、３６５ｎｍの波長のＵＶ－Ａを照射する場合の焼結体の発光を示し、図４（ｂ）は、２５４ｎｍの波長のＵＶ－Ｃを照射する場合の焼結体の発光を示す。また、図４（ａ）、（ｂ）において、上段はそれぞれ大気焼成された焼結体の発光の状態を示し、下段はそれぞれ還元焼成された焼結体の発光の状態を示す。

【0030】

図４に示す通り、実施例１に係る大気焼成された焼結体は、ＵＶ－Ａの照射下（図４（ａ））では発光しないが、ＵＶ－Ｃの照射下（図４（ｂ））では強く発光する。また、実施例２に係る還元焼成された焼結体は、ＵＶ－Ａの照射下（図４（ａ））よりもＵＶ－Ｃの照射下（図４（ｂ））でより強く発光する。このため、これらの焼結体によれば、ＵＶ－Ｃの照射の有無を可視光領域の波長の発光によって特異的に確認することが可能となる。一方、比較例１、２に係る焼結体は、大気焼成及び還元焼成の焼成方法に関わらず、ＵＶ－Ａの照射下（図４（ａ））でもＵＶ－Ｃの照射下（図４（ｂ））でも発光の強度が類似しており、ＵＶ－Ｃの照射の有無を特異的に確認することは困難である。

【0031】

以上のように、本実施の形態によれば、アルミニウム、ストロンチウム、セリウム、ランタン及びマンガンの酸化物又は炭酸化物を材料とする複合酸化物であり、３００ｎｍ以下の波長の紫外線が照射された場合に３００ｎｍより長い波長の紫外線が照射される場合と異なる発光態様で発光する焼結体が得られる。このため、生物及びウイルスへの影響が大きいＵＶ－Ｃの照射の有無を可視光領域の波長の発光により目視で確認することができ、紫外線の波長域を区別して検出することができる。

【0032】

なお、上記実施の形態１の実施例１、２に示した複合酸化物の各酸化物成分のモル濃度は、一例に過ぎない。各酸化物成分のモル濃度は適宜変更することが可能であり、例えば酸化アルミニウムのモル濃度を８４．９以上９３．８以下モルパーセント、酸化ストロンチウムのモル濃度を７．２以上８．０以下モルパーセント、酸化セリウムのモル濃度を１．１以上１．３以下モルパーセント、酸化ランタンのモル濃度を０．８以上０．９以下モルパーセント、酸化マンガンのモル濃度を１．０以上１．１以下モルパーセントの範囲でそれぞれ変更しても良い。

【0033】

（実施の形態２）
上記実施の形態１においては、アルミニウム、ストロンチウム、セリウム、ランタン及びマンガンの酸化物の混合物を焼成して得られる焼結体を用いてＵＶ－Ｃを検出するものとしたが、この複合酸化物をペースト状にして、通常のセラミック等に印刷することも可能である。そこで、実施の形態２においては、複合酸化物が印刷された焼結体を用いてＵＶ－Ｃを検出する場合について説明する。

【0034】

図５は、実施の形態２に係る紫外線検出装置の具体例を示す平面図である。図５に示すように、紫外線検出装置は、セラミック基板１１０の表面に、アルミニウム、ストロンチウム、セリウム、ランタン及びマンガンを含む複合酸化物１２０が印刷された構成を有する。

【0035】

セラミック基板１１０は、例えば酸化アルミニウムを主成分とするグリーンシートを焼成して得られるセラミックの基板である。セラミック基板１１０としては、可能な限り純度が高い酸化アルミニウムセラミックとするのが望ましい。

【0036】

複合酸化物１２０は、セラミック基板１１０と同様に、例えば酸化アルミニウムを主成分とし、酸化アルミニウムの他に、炭酸ストロンチウム、酸化セリウム及びランタンストロンチウムマンガン酸化物を成分として含む。複合酸化物１２０は、概ね３００ｎｍ以下の波長の電磁波によって励起され、ＵＶ－Ｃ以下の波長の紫外線照射下で例えば緑白色に強く発光する。

【0037】

図５に示す紫外線検出装置の製造方法としては、セラミック基板１１０の材料であるグリーンシートに複合酸化物１２０のペーストを印刷して焼成する第１の方法と、焼成されて得られるセラミック基板１１０に複合酸化物１２０のペーストを印刷して再度焼成する第２の方法とがある。

【0038】

具体的に、第１の方法では、酸化アルミニウム粉末１００重量部、炭酸ストロンチウム粉末１２重量部、酸化セリウム粉末２．３重量部及びランタンストロンチウムマンガン酸化物粉末２．３重量部を乾式混合し、ペースト用ビークルを添加及び混錬して複合酸化物１２０のペーストを得る。このペーストを酸化アルミニウムが９９．９重量パーセント以上の無機組成のグリーンシート上に、例えば約１５ｍｍ径のパッド状に印刷して乾燥させる。そして、ペーストが印刷されたグリーンシートを大気中１５００℃で１０時間焼成することにより、図５に示したような紫外線検出装置が得られる。

【0039】

また、第２の方法では、第１の方法と同様に複合酸化物１２０のペーストを得る。そして、酸化アルミニウムが９９．９重量パーセント以上の無機組成のグリーンシートを焼成して得られるセラミック基板１１０上に、上記のペーストを例えば約１５ｍｍ径のパッド状に印刷して乾燥させる。そして、ペーストが印刷されたセラミック基板１１０を大気中１５００℃で１０時間焼成することにより、図５に示したような紫外線検出装置が得られる。

【0040】

このようにして得られる紫外線検出装置に、水銀ランプを光源とする紫外線照射を行った。照射される紫外線の波長は、ＵＶ－Ａに属する３６５ｎｍと、ＵＶ－Ｃに属する２５４ｎｍとの２種類である。この結果、図６に示すように、第１の方法で得られた紫外線検出装置の複合酸化物１２０ａと、第２の方法で得られた紫外線検出装置の複合酸化物１２０ｂとは、ＵＶ－Ａ及びＵＶ－Ｃの照射下で異なる発光態様で発光した。図６（ａ）は、３６５ｎｍの波長のＵＶ－Ａを照射する場合の複合酸化物１２０ａ、１２０ｂの発光を示し、図６（ｂ）は、２５４ｎｍの波長のＵＶ－Ｃを照射する場合の複合酸化物１２０ａ、１２０ｂの発光を示す。

【0041】

図６に示す通り、第１の方法で得られた紫外線検出装置の複合酸化物１２０ａは、ＵＶ－Ａの照射下（図６（ａ））では発光しないが、ＵＶ－Ｃの照射下（図６（ｂ））では強く発光する。また、第２の方法で得られた紫外線検出装置の複合酸化物１２０ｂも同様に、ＵＶ－Ａの照射下（図６（ａ））では発光しないが、ＵＶ－Ｃの照射下（図６（ｂ））では強く発光する。なお、当然ながら、ＵＶ－Ａ及びＵＶ－Ｃいずれの照射下においても、セラミック基板１１０は発光しない。このように、これらの紫外線検出装置によれば、ＵＶ－Ｃの照射の有無を複合酸化物１２０における可視光領域の波長の発光によって特異的に確認することが可能となる。

【0042】

以上のように、本実施の形態によれば、アルミニウム、ストロンチウム、セリウム、ランタン及びマンガンの酸化物又は炭酸化物を材料とする複合酸化物のペーストがセラミック基板に印刷された紫外線検出装置が得られる。そして、複合酸化物の印刷部分が、３００ｎｍ以下の波長の紫外線が照射された場合に３００ｎｍより長い波長の紫外線が照射される場合と異なる発光態様で発光する。このため、生物及びウイルスへの影響が大きいＵＶ－Ｃの照射の有無を可視光領域の波長の発光により目視で確認することができ、紫外線の波長域を区別して検出することができる。

【0043】

（実施の形態３）
上記実施の形態２においては、アルミニウム、ストロンチウム、セリウム、ランタン及びマンガンを成分とする複合酸化物のペーストをセラミック基板に印刷してＵＶ－Ｃの照射の有無を検出した。実施の形態３においては、このセラミック基板にさらに他の複合酸化物のペーストを印刷することにより、可視光及びＵＶ－Ａの照射の有無を検出する場合について説明する。

【0044】

図７は、実施の形態３に係る紫外線検出装置の構成を示す図である。図７において、図５と同じ部分には同じ符号を付す。図７に示すように、紫外線検出装置は、セラミック基板１１０の表面に、複合酸化物１２０、１３０、１４０が印刷された構成を有する。

【0045】

セラミック基板１１０は、例えば酸化アルミニウムを主成分とするグリーンシートを焼成して得られるセラミックの基板である。セラミック基板１１０としては、可能な限り純度が高い酸化アルミニウムセラミックとするのが望ましい。

【0046】

複合酸化物１２０は、セラミック基板１１０と同様に、例えば酸化アルミニウムを主成分とし、酸化アルミニウムの他に、炭酸ストロンチウム、酸化セリウム及びランタンストロンチウムマンガン酸化物を成分として含む。複合酸化物１２０は、概ね３００ｎｍ以下の波長の電磁波によって励起され、ＵＶ－Ｃ以下の波長の紫外線照射下で例えば緑白色に強く発光する。

【0047】

複合酸化物１３０は、セラミック基板１１０と同様に、例えば酸化アルミニウムを主成分とし、酸化アルミニウムの他に、酸化セリウムを成分として含む。複合酸化物１３０は、概ね４００ｎｍ以下の波長の電磁波によって励起され、ＵＶ－Ａ以下の波長の紫外線照射下で例えば青白色に発光する。

【0048】

複合酸化物１４０は、セラミック基板１１０と同様に、例えば酸化アルミニウムを主成分とし、酸化アルミニウムの他に、酸化イットリウム及び酸化セリウムを成分として含む。複合酸化物１４０は、概ね４５０ｎｍ以下の波長の電磁波によって励起され、可視光及びＵＶ－Ａ以下の波長の紫外線照射下で例えば黄色に発光する。

【0049】

次いで、上記のように構成された紫外線検出装置による紫外線検出について、図８を参照しながら説明する。

【0050】

紫外線検出装置には、それぞれ異なる波長の電磁波によって励起され発光する複合酸化物１２０、１３０、１４０が印刷されている。そして、例えば図８（ａ）に示すように、いずれの複合酸化物１２０、１３０、１４０も発光していない場合には、波長が４５０ｎｍ未満の可視光及び紫外線が紫外線検出装置に照射されていないと判断することが可能である。

【0051】

また、例えば図８（ｂ）に示すように、複合酸化物１４０のみが発光し、複合酸化物１２０、１３０が発光していない場合には、波長が４５０ｎｍ未満の可視光が紫外線検出装置に照射されているものの、ＵＶ－Ａ以下の波長の紫外線は紫外線検出装置に照射されていないと判断することが可能である。

【0052】

また、例えば図８（ｃ）に示すように、複合酸化物１３０、１４０が発光し、複合酸化物１２０のみが発光していない場合には、ＵＶ－Ａが紫外線検出装置に照射されているものの、ＵＶ－Ｃ以下の波長の紫外線は紫外線検出装置に照射されていないと判断することが可能である。

【0053】

また、例えば図８（ｄ）に示すように、複合酸化物１２０、１３０、１４０すべてが発光している場合には、ＵＶ－Ｃ以下の波長の紫外線が紫外線検出装置に照射されていると判断することが可能である。

【0054】

このように、紫外線検出装置は、３つの複合酸化物１２０、１３０、１４０の発光状態により、可視光、ＵＶ－Ａ及びＵＶ－Ｃを区別して照射の有無を検出することができる。

【0055】

以上のように、本実施の形態によれば、アルミニウム、ストロンチウム、セリウム、ランタン及びマンガンの酸化物又は炭酸化物を材料とする複合酸化物を含む励起波長がそれぞれ異なる複数の複合酸化物をセラミック基板に印刷して紫外線検出装置を構成する。そして、紫外線検出装置に照射される電磁波の波長に応じてそれぞれの複合酸化物が発光する。このため、生物及びウイルスへの影響が大きいＵＶ－Ｃを含む紫外線の照射の有無を可視光領域の波長の発光により目視で確認することができ、紫外線の波長域を区別して検出することができる。

【0056】

なお、上記実施の形態３においては、セラミック基板１１０に複合酸化物１２０、１３０、１４０のペーストを印刷することにより紫外線検出装置を構成するものとした。しかし、複合酸化物１２０、１３０、１４０それぞれを焼成して焼結体とし、各焼結体を例えば樹脂によって接着することにより、紫外線検出装置を構成しても良い。

【符号の説明】

【0057】

１１０ セラミック基板
１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１３０、１４０ 複合酸化物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】