特許 7139198 紫外線センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-09

(45)【発行日】2022-09-20

(54)【発明の名称】紫外線センサ

(51)【国際特許分類】

   H01J 47/02 20060101AFI20220912BHJP

   G01J 1/02 20060101ALI20220912BHJP

【ＦＩ】

H01J47/02

G01J1/02 G

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018160990

(22)【出願日】2018-08-30

(65)【公開番号】P2020035638

(43)【公開日】2020-03-05

【審査請求日】2021-07-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(72)【発明者】

【氏名】中島 有紀

(72)【発明者】

【氏名】片桐 宗和

【審査官】中尾 太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－０４４５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０２３６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３２２５６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２０７４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０１４３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０１９７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１９６８１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ４７／０２

Ｇ０１Ｊ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アノード電極と、このアノード電極に所定の間隙を隔てて対向して設けられたカソード電極と、前記アノード電極および前記カソード電極を収容したガラス製の保護管とを備え、前記アノード電極と前記カソード電極との間の放電によって生じる電流に基づいて、前記保護管の前記アノード電極と対向する方向に位置する天板部を透過して入射される紫外線を検出する紫外線センサにおいて、
前記保護管は、
前記アノード電極および前記カソード電極の周囲を囲むように前記天板部に接合された筒部と、
前記筒部の内壁面に形成された、前記アノード電極と前記カソード電極との間の放電に起因して前記筒部に誘発される蛍光を抑制する蛍光抑制膜と
を備えることを特徴とする紫外線センサ。

【請求項2】

請求項１に記載された紫外線センサにおいて、
前記保護管は、さらに、前記筒部の前記天板部とは反対側の面を塞ぐように接合された台座部を備え、
前記蛍光抑制膜は、前記台座部の内壁面にも形成されている
ことを特徴とする紫外線センサ。

【請求項3】

請求項１又は２に記載された紫外線センサにおいて、
前記蛍光抑制膜は、ＳｉもしくはＳｉＯ₂を含む材料からなる
ことを特徴とする紫外線センサ。

【請求項4】

請求項１～３の何れか１項に記載された紫外線センサにおいて、
前記蛍光抑制膜は、前記筒部に誘発される２５０～３００ｎｍの波長の蛍光を抑制する
ことを特徴とする紫外線センサ。

【請求項5】

アノード電極と、このアノード電極に所定の間隙を隔てて対向して設けられたカソード電極と、前記アノード電極および前記カソード電極を収容したガラス製の保護管とを備え、前記アノード電極と前記カソード電極との間の放電によって生じる電流に基づいて、前記保護管の前記アノード電極と対向する方向に位置する天板部を透過して入射される紫外線を検出する紫外線センサにおいて、
前記保護管は、前記アノード電極および前記カソード電極の周囲を囲むように前記天板部に接合された筒部を備え、
前記筒部は、前記アノード電極と前記カソード電極との間の放電に起因して前記筒部に誘発される蛍光を抑制する蛍光抑制材料で形成されている
ことを特徴とする紫外線センサ。

【請求項6】

請求項５記載された紫外線センサにおいて、
前記保護管は、さらに、前記筒部の前記天板部とは反対側の面を塞ぐように接合された台座部を備え、
前記台座部は、前記蛍光抑制材料で形成されている
ことを特徴とする紫外線センサ。

【請求項7】

請求項５又は６に記載された紫外線センサにおいて、
前記蛍光抑制材料は、石英ガラスである
ことを特徴とする紫外線センサ。

【請求項8】

請求項５～７の何れか１項に記載された紫外線センサにおいて、
前記蛍光抑制材料は、前記筒部に誘発される２５０～３００ｎｍの波長の蛍光を抑制する
ことを特徴とする紫外線センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アノード電極とカソード電極との間の放電によって生じる電流に基づいて紫外線を検出する紫外線センサに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、自動車のボディーや部品の塗装ラインの乾燥炉、アルミや亜鉛ダイキャストの溶解炉、および金属部品の焼き入れ用の熱処理炉などの各種工業炉において、燃焼安全装置の火炎検出センサとして紫外線センサが用いられている。

【0003】

図１３を参照して、火炎検出センサとして用いられている従来の紫外線センサの構成について説明する（例えば、特許文献１，２参照）。

【0004】

この紫外線センサ１Ｃは、アノード電極１１と、このアノード電極１１に所定の間隙を隔てて対向して設けられたカソード電極１２と、アノード電極１１およびカソード電極１２を収容したガラスパッケージ（ガラス製の保護管）１３Ｃとを備えている。ガラスパッケージ１３Ｃは、ホウ珪酸ガラスで構成されており、内部空間に特殊な混合ガスが一定圧で封入されている。

【0005】

アノード電極１１には、このアノード電極１１をカソード電極１２が設けられている方向から支える複数の導電性の支柱１４（１４－１～１４－３）の一端部がレーザ溶接されており、この導電性の支柱１４（１４－１～１４－３）の他端部はガラスパッケージ１３Ｃの外部に引き出されている。また、アノード電極１１には、複数の貫通孔１１ａが網目状に形成されている。

【0006】

カソード電極１２にも、アノード電極１１と同様、カソード電極１２を支える複数の導電性の支柱１５（１５－１～１５－３）の一端部がレーザ溶接されており、この導電性の支柱１５（１５－１～１５－３）の他端部もガラスパッケージ１３Ｃの外部に引き出されている。

【0007】

ガラスパッケージ１３Ｃは、アノード電極１１と対向する天板ガラス（天板部）１３－１と、天板ガラス１３－１に一端が接合されて、アノード電極１１およびカソード電極１２の周囲を囲む円筒状のエンベロープガラス（筒部）１３－２と、エンベロープガラス１３－２の他端に接合されたボタンステム（台座部）１３－３とから構成されている。ボタンステム１３－３は、エンベロープガラス１３－２の天板ガラス１３－１とは反対側の面を塞ぐように、エンベロープガラス１３－２に接合されている。

【0008】

天板ガラス１３－１は、ガラス（ホウ珪酸ガラス）内から紫外線を吸収する成分を除去することによって、紫外線を透過できるものとされている。これに対し、エンベロープガラス１３－２およびボタンステム１３－３は、紫外線を吸収する成分を含む通常のホウ珪酸ガラスでできており、これらの部分からガラスパッケージ１３Ｃの内部への紫外線の入射が防がれる。また、アノード電極１１とカソード電極１２はそれぞれ円板状とされ、これらの電極間には直流電圧が印加されている。

【0009】

このように構成された紫外線センサ１Ｃでは、天板ガラス１３－１を通過した紫外線がアノード電極１１の貫通孔１１ａを通ってカソード電極１２に到達すると、光電効果によりカソード電極１２から電子が放出され、これが電場により加速されて封入ガスの分子と衝突することによって電子なだれが発生して、アノード電極１１とカソード電極１２との間で放電が開始される。

【0010】

すなわち、カソード電極１２への紫外線の入射による光電効果をトリガーとして、アノード電極１１とカソード電極１２との間の放電が開始され、この放電によってアノード電極１１とカソード電極１２との間に電流が流れるので、このアノード電極１１とカソード電極１２との間に流れる電流に基づいて、天板ガラス１３－１を通過した特定波長の紫外線を検出することができる。

【0011】

なお、光電効果とは、物質が光を吸収した際に内部の電子が励起され、それに伴って電子が飛び出す現象を言う。この光電効果において、物質表面から電子を１つ取り出すのに必要なエネルギーは仕事関数と呼ばれ、入射される光のエネルギーをｈν、仕事関数をｗ、物質から飛び出す電子の運動エネルギーをＥとした場合（図１４参照）、Ｅ＝ｈν－ｗと表される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【文献】特開２０１２－２５５７３０号公報

【文献】特開２０１５－１１５２２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

このような紫外線センサにおいて、ガラスパッケージを構成するホウ珪酸ガラスの成分は、主に酸化ケイ素、酸化ホウ素、酸化ナトリウム、酸化アルミニウムであるが、パッケージ用のガラスであっても、ガラスメーカによって厳密な成分や成分比は異なり、光学的特性に違いが生じる。

【0014】

本願の発明者らは、ガラスパッケージを構成するホウ珪酸ガラスに複数のガラスメーカのものを適応したところ、ガラスによって紫外線センサ内に入射する紫外線がなくなっても電極間で放電が継続する現象が生じる場合があることがわかった。このように、紫外線がない状態でも放電が継続する現象は、紫外線センサの誤動作の原因となる。

【0015】

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、誤動作を起こし難い、紫外線センサを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

このような目的を達成するために本発明は、アノード電極（１１）と、このアノード電極に所定の間隙を隔てて対向して設けられたカソード電極（１２）と、前記アノード電極および前記カソード電極を収容したガラス製の保護管（１３Ａ）とを備え、前記アノード電極と前記カソード電極との間の放電によって生じる電流に基づいて、前記保護管の前記アノード電極と対向する方向に位置する天板部（１３－１）を透過して入射される紫外線を検出する紫外線センサ（１Ａ）において、前記保護管は、前記アノード電極および前記カソード電極の周囲を囲むように前記天板部に接合された筒部（１３－２）と、前記筒部の内壁面（１３－２ａ）に形成された、前記アノード電極と前記カソード電極との間の放電に起因して前記筒部に誘発される蛍光を抑制する蛍光抑制膜（１６）とを備えることを特徴とする。

【0017】

本発明においては、アノード電極とカソード電極との間の放電に起因して保護管の筒部に誘発される蛍光が、保護管の筒部の内壁面に形成された蛍光抑制膜（例えば、Ｓｉを含む材料からなる膜やＳｉＯ₂を含む材料からなる膜）によって抑制される。

【0018】

本発明において、保護管の筒部の内壁面に蛍光抑制膜を形成する代わりに、保護管の筒部を蛍光抑制材料（例えば、石英ガラス）で形成するようにしてもよい。保護管の筒部を蛍光抑制材料で形成するようにしても、保護管の筒部に誘発される蛍光を抑制することができる。

【0019】

なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって示している。

【発明の効果】

【0020】

以上説明したように、本発明によれば、保護管の筒部の内壁面に形成された蛍光抑制膜や、蛍光抑制材料で形成された保護管の筒部により、保護管の筒部に誘発される蛍光が抑制されるので、この蛍光によるカソード電極における光電効果の発現を抑制し、誤動作を起こし難くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、カソード電極の母材のアノード電極に対向する面（母材の表面）に結晶方位（１１０）のタングステンの膜を形成した状態を示す図である。

【図2】図２は、タングステンの結晶方位とその結晶方位における仕事関数および限界感度波長を例示する図である。

【図3】図３は、母材の表面に結晶方位（１１０）のタングステンの膜を形成したカソード電極を用いた場合の紫外線の検出可能範囲を示す図である。

【図4】図４は、ホウ珪酸ガラスの種類によっては、２００～２５０ｎｍの波長の紫外線によって蛍光（２５０～３００ｎｍの波長の蛍光）が生じることがあることを示す図である。

【図5】図５は、火炎によって発生する放電現象によって電極間に発生する光に含まれる２００～２８０ｎｍの波長の紫外線によって、ガラスパッケージ（エンベロープガラスやボタンステム）に２５０～３００ｎｍの波長の蛍光が誘発されることがあることを示す図である。

【図6】図６は、ホウ珪酸ガラスに誘発される蛍光を起点として生じる放電を説明する図である。

【図7】図７は、本発明の実施の形態１に係る紫外線センサの要部の構成を示す図である。

【図8】図８は、本発明の実施の形態１に係る紫外線センサの製造工程の概略を示す図である。

【図9】図９は、エンベロープガラスの内壁面に蛍光抑制膜を形成した場合としない場合の放電の確率（放電の停止し易さを評価する値）を示す図である。

【図10】図１０は、実施の形態１に係る紫外線センサにおいてボタンステムの内壁面にも蛍光抑制膜を形成するようにした例を示す図である。

【図11】図１１は、本発明の実施の形態２に係る紫外線センサの要部の構成を示す図である。

【図12】図１２は、実施の形態２に係る紫外線センサにおいてボタンステムも蛍光抑制材料で形成するようにした例を示す図である。

【図13】図１３は、従来の紫外線センサの要部を示す斜視図である。

【図14】図１４は、光電効果によって飛び出す電子の運動エネルギーと入射される光のエネルギーと仕事関数との関係を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。先ず、実施の形態の説明に入る前に、本発明の概要について説明する。

【0023】

〔発明の概要〕
本出願人は、図１３に示した紫外線センサ１Ｃにおいて、カソード電極１２を、母材となる結晶方位（２００）のタングステン（Ｗ）と、この母材のアノード電極１１に対向する面に形成した金属膜、具体的には結晶方位（１１０）のタングステンの膜とから形成している（特願２０１７－１４７６０８号参照）。

【0024】

より具体的には、図１に示すように、圧延処理されたタングステン（結晶方位（２００）のタングステン）の板をカソード電極１２の母材１２_１とし、母材１２_１の表面をスパッタリングすることによって、母材１２_１のアノード電極１１に対向する面（母材１２_１の表面１２_１ａ）にタングステンのスパッタ粒の層（結晶方位（１１０）のタングステンの膜）１２_２を形成している。

【0025】

結晶方位（１１０）のタングステンの仕事関数は結晶方位（２００）のタングステンの仕事関数よりも大きい。一般に、タングステンは、結晶方位が（２００）である場合、仕事関数は４．６３ｅｖとなり、真空中で光電効果が生じる波長の最大値（以下、限界感度波長という。）が２６８ｎｍとなる。また、結晶方位が（１１０）である場合、仕事関数は５．２５ｅｖとなり、限界感度波長は２３７ｎｍとなる（図２参照）。

【0026】

なお、上記の限界感度波長は、下記（１）式により計算した。
λmax＝ｈ・ｃ×１０⁹／（ｗ×1.60×１０^-19） ・・・・（１）
λmax：限界感度波長、ｈ：プランク定数（6.63×１０^-34Ｊ・ｓ）、ｃ：光速（3.00×１０⁸ｍ／ｓ）、ｗ：仕事関数。

【0027】

このカソード電極１２の母材１２_１の表面１２_１ａにタングステンのスパッタ粒の層１２_２を形成した紫外線センサ１では、真空中で光電効果が発現する限界感度波長は２３７ｎｍとなるが、ガラスパッケージ１３Ｃ内のガス圧や印加電圧などを調整することによって、火炎から生じる特定波長（１８５～２４０ｎｍ）の紫外線のみを選択的に検出することができる（図３参照）。

【0028】

上述したように、ガラスパッケージ１３Ｃを構成するホウ珪酸ガラスは、ガラスメーカによって厳密な成分や成分比が異なるため、その光学的特性に違いが生じる。この光学的特性の違いにより、ホウ珪酸ガラスの種類によっては、２００～２５０ｎｍの波長の紫外線によって２５０～３００ｎｍの波長の蛍光を生じるものがある（図４参照）。

【0029】

紫外線センサによる火炎検出は、紫外線入射による光電効果をトリガーとして生じる放電現象を火炎検出に応用しているが、紫外線の発生源が火炎ではなくても、紫外線がカソード電極に入射すると、光電効果が起こり得る。火炎によって発生する放電現象によって電極間には光が発生するが、この時、その光には２００～２８０ｎｍの波長の紫外線も含まれている（図５参照）。この紫外線は、ガラスパッケージを構成するホウ珪酸ガラスの種類によっては、２５０～３００ｎｍの波長の蛍光を誘発し、この蛍光がカソード電極における光電効果のトリガーとなり得る。

【0030】

すなわち、図１に示したカソード電極１２において、アノード電極１１に対向する面（受光面)は、結晶方位が（１１０）のタングステンのスパッタ粒の層１２_２に覆われているため、２５０～３００ｎｍの波長の蛍光では光電効果は発現しない。しかしながら、カソード電極１２の裏面（母材１２_１の裏面１２_１ｂ）は、タングステンのスパッタ粒の層を形成していないために、結晶方位（２００）の母材１２_１が露出しており、タングステンのスパッタ粒の層１２_２よりも仕事関数が小さい。そのため、 ホウ珪酸ガラスよりなるエンベロープガラス１３－２やボタンステム１３－３に誘発される２５０～３００ｎｍの波長の蛍光によって、カソード電極１２の裏面で光電効果が発現し、電子が飛び出すことによって放電現象のトリガーとなり得る。

【0031】

現場での紫外線センサ１Ｃの使用を想定した場合、シャッタなどによって火炎から生じる紫外線が遮られた際には、紫外線センサ１Ｃにおけるアノード電極１１とカソード電極１２との間の放電は直ちに停止しなければならない。しかし、ホウ珪酸ガラスよりなるエンベロープガラス１３－２やボタンステム１３－３に蛍光が誘発される場合、カソード電極１２の裏面で光電効果が発現し、この蛍光による光電効果をトリガーとする放電が継続することにより、火炎から生じる紫外線がなくなった後も紫外線センサ１Ｃにおける放電が停止しない可能性がある。火炎から生じる紫外線がなくなった後も放電が停止しない現象は、火炎検出の誤検知につながる可能性があり、問題である。

【0032】

図６に、ホウ珪酸ガラスに誘発される蛍光を起点として生じる放電を説明する図を示す。天板ガラス１３－１からの紫外線によってアノード電極１１とカソード電極１２との間に放電が生じ、この放電によって紫外線が発生すると（図６（ａ））、この紫外線によってホウ珪酸ガラスよりなるエンベロープガラス１３－２やボタンステム１３－３に蛍光が誘発される（図６（ｂ））。この誘発された蛍光によって、天板ガラス１３－１からの紫外線がなくなった後も、アノード電極１１とカソード電極１２との間に放電が生じる（図６（ｃ））。アノード電極１１とカソード電極１２との間に放電が生じると、この放電によって再び紫外線が発生する。この繰り返しによってアノード電極１１とカソード電極１２との間の放電が継続する。

【0033】

上述した内容は、発明者らの研究過程で得られた知見である。この知見から、発明者らは、ホウ珪酸ガラスに誘発される蛍光を抑制することによって、この蛍光がカソード電極における光電効果のトリガーとなることを防ぎ、天板ガラスを透過して入射される紫外線がなくなった後も、アノード電極とカソード電極との間の放電が継続することがないようにして、誤動作を起こし難くすることが可能となることを見出した。

【0034】

〔実施の形態１〕
図７に本発明の実施の形態１に係る紫外線センサ１Ａの要部の構成を示す。同図において、図１３を参照して説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明は省略する。

【0035】

実施の形態１に係る紫外線センサ１Ａでは、ガラスパッケージ（ガラス製の保護管）１３Ａのエンベロープガラス（筒部）１３－２の内壁面１３－２ａの全面に蛍光抑制膜１６を形成している。

【0036】

この蛍光抑制膜１６は、アノード電極１１とカソード電極１２との間の放電に起因してエンベロープガラス１３－２に誘発される蛍光を抑制する役割を果たす。すなわち、アノード電極１１とカソード電極１２との間の放電により発生する光に含まれる２００～２８０ｎｍの波長の紫外線のエンベロープガラス１３－２への入射量を減らして、エンベロープガラス１３－２に誘発される２５０～３００ｎｍの波長の蛍光を抑制する役割を持つ。

【0037】

この例では、Ｓｉを含む材料からなる膜やＳｉＯ₂を含む材料からなる膜を蛍光抑制膜１６として、エンベロープガラス１３－２の内壁面１３－２ａの全面にコーティングしている。ＳｉやＳｉＯ₂は２００～２８０ｎｍの波長の紫外線のエンベロープガラス１３－２への入射量を減らす。

【0038】

なお、この紫外線センサ１Ａにおいても、カソード電極１２の母材１２_１の表面１２_１ａは、タングステンのスパッタ粒の層（結晶方位（１１０）のタングステンの膜）１２_２が形成されているが、裏面１２_１ｂには形成されていない。また、この例において、タングステンのスパッタ粒の層１２_２の膜厚は、５０～２００ｎｍとされている。

【0039】

図８に、実施の形態１に係る紫外線センサ１Ａの製造工程の概略を示す。この紫外線センサ１Ａを製造する場合、ボタンステム（台座部）１３－３のガラス成形を行い（ステップＳ１０１）、このボタンステム１３－３に挿入固定されている導電性の支柱１４，１５へのアノード電極１１やカソード電極１２の溶接（電極溶接）を行う（ステップＳ１０２）。

【0040】

また、エンベロープガラス（筒部）１３－２の内壁面１３－２ａにＳｉを含む材料からなる膜もしくはＳｉＯ₂を含む材料からなる膜をコーティングすることによって蛍光抑制膜１６を形成し（ステップＳ１０３）、天板ガラス（天板部）１３－１とエンベロープガラス１３－２とを接合する（ステップＳ１０４）。

【0041】

そして、ステップＳ１０２で電極溶接を行ったボタンステム１３－３に、ステップＳ１０４で天板ガラス１３－１を接合したエンベロープガラス１３－２を接合して（ステップＳ１０５）、ガラスパッケージ１３Ａとする。そして、このガラスパッケージ１３Ａの内部にガスを封入し、チップオフとする（ステップＳ１０６）。なお、ステップＳ１０３とステップＳ１０４の工程は、その順番を逆としてもよい。

【0042】

図９に、エンベロープガラス１３－２の内壁面１３－２ａに蛍光抑制膜１６を形成した場合としない場合の放電の確率（放電の停止し易さを評価する値）を示す。例えば、「電極間に断続的に電圧を印加しながら間欠的に紫外線を照射して放電電流を観測したときの、紫外線を照射した回数と放電電流を検出した回数の比」を放電の確率として用いる。横軸はサンプル（＃１～＃１１）を示し、縦軸は放電の確率を示す。蛍光抑制膜１６としてＳｉを含む材料からなる膜やＳｉＯ₂を含む材料からなる膜をコーティングした場合、コーティングしない場合よりも放電の確率が下がり、放電の停止し易さを評価する値に改善がみられた。

【0043】

以上の説明から分かるように、実施の形態１に係る紫外線センサ１Ａでは、エンベロープガラス１３－２の内壁面１３－２ａに形成された蛍光抑制膜１６によって、エンベロープガラス１３－２に誘発される蛍光が抑制される。これにより、エンベロープガラス１３－２に誘発される蛍光によるカソード電極１２における光電効果の発現が抑制され、天板ガラス１３－１を透過して入射される紫外線がなくなった後も、アノード電極１１とカソード電極１２との間の放電が継続することがないようにして、誤動作を起こし難くいものとすることができる。

【0044】

なお、図７に示した紫外線センサ１Ａではエンベロープガラス１３－２の内壁面１３－２ａに蛍光抑制膜１６を形成するようにしたが、図１０に紫外線センサ１Ａ’として示すように、ボタンステム１３－３の内壁面１３－３ａにも蛍光抑制膜１６’を形成するようにしてもよい。

【0045】

また、この実施の形態１に係る紫外線センサ１Ａでは、エンベロープガラス１３－２をホウ珪酸ガラスとするので、後述する実施の形態２に係る紫外線センサのように高い融点のガラスを溶融することができるガラス成形機を使用する必要はない。

【0046】

〔実施の形態２〕
図１１に本発明の実施の形態２に係る紫外線センサ１Ｂの要部の構成を示す。実施の形態２に係る紫外線センサ１Ｂでは、ガラスパッケージ１３Ｂのエンベロープガラス１３－２’を蛍光抑制材料で形成している。

【0047】

この蛍光抑制材料は、アノード電極１１とカソード電極１２との間の放電に起因してエンベロープガラス１３－２’に誘発される蛍光を抑制する役割を持つ。この例では、エンベロープガラス１３－２’を形成する蛍光抑制材料として、石英ガラスを用いている。

【0048】

石英ガラスで形成されたエンベロープガラス１３－２’において、アノード電極１１とカソード電極１２との間の放電により発生する光に含まれる２００～２８０ｎｍの波長の紫外線によって誘発される蛍光の量は少ない。但し、石英ガラスは、ホウ珪酸ガラスと比較して融点が高く、高い融点のガラスを溶融することができるガラス成形機を使用する必要がある。

【0049】

なお、図１１に示した紫外線センサ１Ｂでは、エンベロープガラス１３－２’を蛍光抑制材料で形成するようにしたが、図１２に紫外線センサ１Ｂ’として示すように、ボタンステム１３－３’も蛍光抑制材料で形成するようにしてもよい。

【0050】

また、上述した実施の形態１，２では、カソード電極１２の母材１２_１の表面１２_１ａにスパッタリングによって結晶方位（１１０）のタングステンの膜を形成しているが、タングステンの粒子表面の結晶方位が（１１０）面になればよく、スパッタリング以外の方法で結晶方位（１１０）のタングステンの膜を形成するようにしてもよい。例えば、蒸着によって、カソード電極１２の母材１２_１の表面１２_１ａに、結晶方位（１１０）のタングステンの膜を形成することが考えられる。また、母材１２_１の表面１２_１ａに形成する膜は、仕事関数が５．２０ｅＶ前後の金属膜であればよく、結晶方位（１１０）のタングステンの膜に限られるものでもない。

【0051】

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

【符号の説明】

【0052】

１Ａ，１Ａ’，１Ｂ，１Ｂ’…紫外線センサ、１１…アノード電極、１２…カソード電極、１２_１…母材（結晶方位（２００）のタングステン）、１２_１ａ…表面（母材の表面）、１２_１ｂ…裏面（母材の裏面）、１２_２…タングステンのスパッタ粒の層（結晶方位（１１０）のタングステンの膜）、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｂ’…ガラスパッケージ（保護管）、１３－１…天板ガラス（天板部）、１３－２，１３－２’…エンベロープガラス（筒部）、１３－２ａ…内壁面、１３－３，１３－３’…ボタンステム（台座部）、１３－３ａ…内壁面、１４（１４－１～１４－３），（１５－１～１５－３）…支柱、１６，１６’…蛍光抑制膜。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】