(57)【要約】      （修正有）【課題】波長選択フィルタは、電磁スペクトルの深ＵＶ領域（例えば、約１９０ｎｍ〜約２８０ｎｍ）における選択された狭波長範囲の光が当該フィルタを高い透過率で通過する一方で、他の波長の光を高い光学密度で吸収して、吸収された光が当該フィルタを通過できないように設計される。【解決手段】波長選択フィルタ１０６は、フィルタ材料１４０を含む。前記フィルタ材料１４０は、金属イオンがドープされたホストマトリクスを含む。前記フィルタ材料１４０は、深紫外（ＵＶ）範囲内に透過領域を有し、当該透過領域内の波長のＵＶ光は、前記フィルタ材料１４０を透過する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属イオンがドープされたホストマトリクスを有するフィルタ材料を含み、前記フィルタ材料は、深紫外（ＵＶ）範囲内に透過領域を有し、当該透過領域内の波長のＵＶ光は、前記フィルタ材料を透過する、波長選択フィルタ。
【請求項２】
前記深ＵＶ範囲は、約１９０ｎｍ〜約２８０ｎｍの間である、請求項１に記載の波長選択フィルタ。
【請求項３】
前記透過領域の幅は、３０ｎｍ以下である、請求項１又は２に記載の波長選択フィルタ。
【請求項４】
前記透過領域は、人体組織に安全な指定波長又は狭波長範囲を含む、請求項１〜３のいずれか１つに記載の波長選択フィルタ。
【請求項５】
前記指定波長は２２２ｎｍである、請求項４に記載の波長選択フィルタ。
【請求項６】
前記金属イオンは、タリウム、インジウム、スズ、鉛、又はビスマスのうちの１つ以上を含む、請求項１〜５のいずれか１つに記載の波長選択フィルタ。
【請求項７】
電磁スペクトルに沿った前記透過領域の位置及び幅は、前記金属イオンのアイデンティティ、及び前記ホストマトリクスの組成に基づいている、請求項１〜６のいずれか１つに記載の波長選択フィルタ。
【請求項８】
前記ホストマトリクスは固体である、請求項１〜７のいずれか１つに記載の波長選択フィルタ。
【請求項９】
前記ホストマトリクスは、ハロゲン化アルカリ、アルカリ土類金属ハロゲン化物、金属酸化物、金属フッ化物、又は金属窒化物のうちの１つである、請求項８に記載の波長選択フィルタ。
【請求項１０】
前記フィルタ材料は、第１層（Ａ）を規定する第１フィルタ材料であり、前記波長選択フィルタは、前記第１層に積層される第２層（Ｂ）を規定する第２フィルタ材料を含み、前記第２フィルタ材料は、金属イオンがドープされたホストマトリクスを含み、前記第２フィルタ材料の前記ホストマトリクス、又は前記第２フィルタ材料の前記金属イオンのうちの少なくとも一方は、前記第１フィルタ材料とは異なる、請求項１〜９のいずれか１つに記載の波長選択フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、概して、光源から出射される光のフィルタリングに関し、特に、紫外（ＵＶ）光のフィルタリングに関する。
【０００２】
本願は、２０２０年６月２３日に出願された米国仮出願第６３／０４３，０８９号「紫外光波長選択フィルタ（Ultraviolet Light Wavelength Selective Filter）」に関連して優先権を主張するものであり、その開示内容全てが参照により本願に組み込まれるものとする。
【背景技術】
【０００３】
多くのＵＶ光源は、少なくとも１つの比較的広い波長帯域内で様々な波長の光を出射する。これらのうち、いくつかの波長は、閉鎖空間内の空気及び／又は表面の消毒などに適しているが、他の波長は、消毒を妨げるため、或いは他の理由により望ましくないものもある。これらのＵＶ光源を利用する効果的な消毒方法を提供するためには、ＵＶ光をフィルタリングして、望ましくない波長を吸収するとともに、細菌やウィルスを死滅させるのに必要な望ましい波長の光を透過させる必要がある。望ましい波長は、例えば、電磁スペクトルの深ＵＶ領域内にあり、本書では、１９０ナノメートル（ｎｍ）〜２８０ｎｍの領域と呼ばれる。既知のフィルタの多くは、３００ｎｍを超える波長領域に対応して設計されているため、消毒に適した深ＵＶ領域の波長を選択的に透過させる機能を有さない。
【０００４】
深ＵＶ領域に対応して設計されたフィルタの１つに、干渉フィルタと呼ばれるものがある。このフィルタは、誘電材料と金属との多層スタックに基づいており、屈折率を周期的に変化させることによって、深ＵＶにおける特定の波長範囲を反射及び透過させることができる。干渉型のフィルタにはいくつかの欠点がある。例えば、干渉フィルタの作製は、複雑且つ困難である。屈折率の正確な周期的変化を実現するために、正確な量の材料が高温且つ低圧で塗布される。干渉フィルタはまた、当該フィルタを通過させる波長を規定するバンドパス領域における透過率が比較的低く、また、当該フィルタに入射する光の入射角への依存性が高いことが知られている。バンドパス領域において透過率が低いという特性、及び入射角への依存性が高いという特性は、光源から出射される望ましいＵＶ光の量又は割合を低減し、単位時間や単位エネルギー当たりのＵＶ光の消毒効果を制限するため、望ましくない。
【発明の概要】
【０００５】
したがって、狭い範囲の透過（又は、バンドパス）領域を実現する選択的なフィルタリングを行うことができ、且つ透過領域において高い透過率を有するとともに、入射光の角度依存性が低いか、或いは無く、さらに、上述した干渉フィルタなどの既知のフィルタよりも製造が単純及び／又は低コストである、深ＵＶ光用のＵＶ波長フィルタが必要とされている。ＵＶ波長フィルタは、狭い透過領域が１つ以上の望ましい波長を含み、望ましくない波長を含まないように選択的に設計する必要がある。望ましい波長は、細菌やウィルスの殺滅又は中和（neutralizing）による消毒に関連する波長であってもよい。
【０００６】
これらの必要性を念頭におき、本開示のいくつかの実施形態は、フィルタ材料を含む波長選択フィルタを提供する。前記フィルタ材料は、金属イオンがドープされたホストマトリクスを含む。前記フィルタ材料は、深紫外（ＵＶ）波長範囲内に透過領域を有し、当該透過領域内の波長のＵＶ光は、前記フィルタ材料を透過する。
【０００７】
１つ以上の実施形態においては、紫外（ＵＶ）光を選択的にフィルタリングするための方法が提供される。上記方法は、ホストマトリクスに金属イオンをドープして、約１９０ｎｍと約２８０ｎｍとの間の深ＵＶ範囲内に透過領域を有するフィルタ材料を形成することを含む。前記金属イオンは、前記ホストマトリクス内に分散される。上記方法は、光源の電球から出射される光の伝播経路において当該光源に前記フィルタ材料を取り付けることを含む。上記方法はまた、前記フィルタ材料を介して、前記光伝播経路において前記光をフィルタリングして、前記透過領域内の波長を有する前記光の第１部分が前記フィルタ材料を透過し、前記透過領域外の波長を有する前記光の第２部分が前記フィルタ材料を透過しないようにすることを含む。
【０００８】
１つ以上の実施形態においては、ハウジングと、当該ハウジングによって保持される光発生源と、波長選択フィルタとを含む光源が提供される。前記光発生源は、紫外（ＵＶ）光を出射するよう構成されている。前記波長選択フィルタは、前記光発生源によって出射される前記ＵＶ光の光伝播経路に設けられている。前記波長選択フィルタは、金属イオンがドープされたホストマトリクスを有するフィルタ材料を含む。前記フィルタ材料は、深紫外（ＵＶ）波長範囲内に透過領域を有する。前記透過領域内に波長を有し、且つ前記光発生源によって出射される前記ＵＶ光の一部は、前記波長選択フィルタを透過する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態による、波長選択フィルタを含むＵＶ光源を示す図である。
【図２】波長選択フィルタが第１広帯域光源の出力をどのように変更可能であるかを示す図である。
【図３】波長選択フィルタが、第２広帯域光源の出力をどのように変更可能であるかを示す図である。
【図４】一実施形態による、波長選択フィルタのフィルタ材料を示す図である。
【図５】それぞれ異なる吸光度スペクトルを有する２つの金属イオンをフィルタ材料内で組み合わせて、高吸光度領域及び低吸光度領域を実現可能であることを示す図である。
【図６】第１フィルタ材料の吸光度スペクトルを示すグラフである。
【図７】第２フィルタ材料の吸光度スペクトルを示すグラフである。
【図８】一実施形態による、ＵＶ光を選択的にフィルタリングするための方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
上述した発明の概要、及び下記のいくつかの実施形態についての詳細な説明は、添付の図面を参照しながら読むと、より理解が深まるであろう。本明細書において、単数形で記載されている要素又はステップは、複数の要素又はステップを必ずしも排除するものではない。さらに、「一実施形態」に言及することは、その実施形態に記載した特徴を盛り込んだ別の実施形態の存在を排除することを意図するものではない。また、特に明記されていない限り、特定の条件を満たす１つの要素又は複数の要素を「備える」或いは「有する」実施形態は、その条件を満たさない別の要素を追加的に含んでいてもよい。
【００１１】
本開示の実施形態においては、ＵＶ光のための波長選択フィルタが提供される。波長選択フィルタは、電磁スペクトルの深ＵＶ領域（例えば、約１９０ｎｍ〜約２８０ｎｍ）における選択された狭波長範囲の光が当該フィルタを高い透過率で通過する一方で、他の波長の光を高い光学密度で吸収して、吸収された光が当該フィルタを通過できないように設計されている。特に、波長選択フィルタの実施形態は、広帯域（深）ＵＶ光源を狭帯域深ＵＶ光源にするのに役立つものである。多くの深ＵＶ光源は、深ＵＶの全体に亘って複数の波長の光を生成する。特定の用途においては、深ＵＶ光源が狭波長範囲内でのみ光を出射することが望ましい。そのような用途の１つとしては、航空機などのビークルの内部キャビンや、病院、映画館、商用ビルなどの建物において、ＵＶ光を使用して殺菌及び消毒を行うことが挙げられる。波長選択フィルタは、人体組織に害を与えることなく、抗菌作用及び抗ウィルス作用を有すると判断された波長を高い効率で透過可能なように設計することができる。
【００１２】
波長選択フィルタは、バンドパスフィルタ（バンドパス領域と呼ばれる透過領域を超えるか、或いは下回る波長の光を吸収（又は遮断）するフィルタ）、バンドストップフィルタ（バンドストップ領域と呼ばれる透過領域内の波長の光のみを吸収するフィルタ）、ショートパスフィルタ（透過領域を超える波長の光のみを吸収するフィルタ）、又はロングパスフィルタ（透過領域を下回る波長の光のみを吸収するフィルタ）として利用することができる。透過領域なる用語は、広く、本明細書で説明する実施形態による波長選択フィルタを通過することが許容された光の波長範囲を意味する。フィルタは、その構成によって、バンドパスフィルタ、バンドストップフィルタ、ショートパスフィルタ、又はロングパスフィルタとして設計されてもよい。本明細書に記載のバンドパス領域及び／又は通過帯域などの用語は、単に透過領域を指すものであり、波長選択フィルタの用途をバンドパスフィルタとしての使用のみに限定することを意図するものではない。
【００１３】
本明細書の実施形態による波長選択フィルタは、透光性ホストマトリクス内に分散された金属イオンドーパントを含むフィルタ材料を有する。ホストマトリクスは、いくつかの実施形態においては固体であり、他の実施形態においては液体である。金属イオンドーパントは、深ＵＶ領域において、区別可能な固有の吸光帯を有しており、金属イオンが光を吸収しない少なくとも１つの透過領域又はバンドパス領域を規定している。バンドパス領域は、存在する金属イオンドーパントのアイデンティティ、及びホストマトリクスの組成に影響される。例えば、バンドパス領域は、波長選択フィルタの作製中、複数の異なる金属イオン、又は金属イオンの組み合わせを選択することにより、及び／又は異なる組成のホストマトリクスを選択したりすることにより、調整することができる。
【００１４】
本明細書で説明する波長選択フィルタの１つ以上の技術的効果は、フィルタが、深ＵＶ領域における狭い帯域の波長を選択的に透過し、他の波長を遮断することが可能なことである。したがって、波長選択フィルタを広帯域のＵＶ光源に接続して、この広帯域のＵＶ光源を狭帯域光源として動作させることができる。さらに、波長選択フィルタは、狭帯域の波長が、人体組織に害を与えることなく空気及び表面の殺菌及び消毒を行うことに関連する波長などの所望の波長を含み、望ましくない波長を除外するように調整することができる。波長選択フィルタはまた、バンドパス領域の光の透過率が高いことが望ましく、これによって、消毒用の波長の透過率が低いフィルタと比較して消毒効率を高めることができる。フィルタ材料は、例えば、発光を低減又は制限することができ、入射光の角度に対する感度が、仮に存在したとしても、非常に低い。このため、光の入射角度が、フィルタを通過する光の強度又は量に影響を与えることがない。これらの理由により、本明細書で説明する波長選択フィルタは、他の既知のＵＶフィルタリング装置よりも優れた性能を発揮することができる。また、他の技術的効果としては、波長選択フィルタの製造が、他の既知のＵＶフィルタリング装置と比較してより単純で低コストであることが挙げられる。さらに、波長選択フィルタの吸光領域における光学密度は、製造工程において、金属イオンドーパントの濃度を変化させることによって、及び／又はフィルタ材料の厚みを変更することによって、バンドパス領域における透過率に大きな影響を及ぼすことなく、調整することができる。これに対して、干渉フィルタの光学密度を変更する場合、当該フィルタに追加の層を配置する必要があるため、必然的に、バンドパス領域の透過率が低下してしまう。
【００１５】
図１には、一実施形態によるＵＶ光源１００、すなわちランプが示されている。ＵＶ光源１００は、光の発生源１０２と、ハウジング１０４と、波長選択フィルタ１０６とを含む。発生源１０２は、空洞１０８内に配置されており、この空洞は、ハウジング１０４で画定され、さらに場合によってはフィルタ１０６によって部分的に画定されている。空洞１０８は、ガスで満たされていてもよい。ハウジング１０４は、その内面１１０に沿って反射性を有しうる。発生源１０２は、ＵＶ光を生成及び出射する電球やＬＥＤなどであってもよい。フィルタ１０６は、発生源１０２からのＵＶ光が、当該フィルタ１０６の内面１１２に直接的又は（反射により）間接的に入射するように、発生源１０２からの光伝播経路に設けられている。波長選択フィルタ１０６により、狭波長透過範囲（例えば、バンドパス領域）内の光線１１４の一部が、当該フィルタ１０６を通過して、当該フィルタ１０６の外面１１６から周囲環境に出ることができる。一実施形態において、フィルタ１０６は、狭波長透過領域外の波長を有する光線１１８を吸収するバンドパスフィルタであり、当該フィルタによって、これらの光線１１８が外面１１６を通過して周囲環境に出るのを防ぐことができる。波長選択フィルタ１０６は、深ＵＶ領域における選択された狭波長範囲の光（例えば、光線１１４）が当該フィルタ１０６を高い透過率で通過するように設計されるとともに、他の波長の光（例えば、光線１１８）を高い光学密度で吸収して、吸収された光がフィルタ１０６を通過できないように設計されている。フィルタ１０６は、選択された波長範囲（例えば、バンドパス領域）における光を透過させるよう構成されている。本明細書で使用される「透過」なる用語は、選択された波長透過領域で平均化された光線又は光ビームの少なくとも６０％が、フィルタ１０６を通過することを意味する。例えば、透過領域内の波長を有する光の透過率は、１００％未満であって、且つ６０％よりも高い透過率、例えば、７０％程度、８０％程度、又は９０％程度であってもよい。
【００１６】
波長選択フィルタ１０６の具体的な用途としては、深ＵＶ広帯域光源を狭帯域光源に変換することが挙げられる。例えば、光源１００は、広帯域深ＵＶ光源であってもよく、その出力パワーは、１つの波長を中心としており、その中心波長の周りに出力光が広く分布している。ピークの広さは、典型的には、その半値全幅（ＦＷＨＭ）で表される。この例における広帯域光源のＦＷＨＭは、５ｎｍ以上である。光源１００は、ＫｒＣｌ又はＫｒＢｒなどのエキシマランプ、水銀ランプ、重水素ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ、ＵＶ ＬＥＤ又はＵＶレーザ（発光をダウンシフトして深ＵＶ領域の光を出力するために、蛍光体を使用するもの）、発光ＦＷＨＭが５ｎｍ以上のＬＥＤなどを含みうる。出射される広帯域光の伝播経路において光源１００に波長選択フィルタ１０６を設けることにより、光源１００を狭帯域光源に変換することができる。フィルタ１０６から出る光は、性質上、狭帯域の光となる。
【００１７】
図２には、この種類の光源に対する我々のフィルタの効果が示されている。同図は、波長選択フィルタが、第１広帯域光源の出力をどのように変更可能であるかを示す図である。図２は、フィルタリングされていない広帯域深ＵＶ光源の発光スペクトル１２１を表す第１グラフ１２０と、一実施形態による、波長選択フィルタ１０６によって実現される透過スペクトル１２３を表す第２グラフ１２２と、広帯域深ＵＶ光源の伝播経路にフィルタ１０６を取り付けた場合に結果として得られる出力スペクトル１２５を表す第３グラフ１２４とを示す。結果として得られる出力スペクトル１２５は、約２２２ｎｍから約２４５ｎｍまで延びる比較的狭いバンドパス領域１２６を示しており、これは、狭帯域深ＵＶ光透過を表している。フィルタ１０６が取り付けられた図１に示す光源１００は、第３グラフ１２４で示すスペクトル１２５のＵＶ光を出射することができる。
【００１８】
他の例において、光源１００は、フィルタリングされていない出力光が、複数の異なる波長を中心とする複数のピークに分散される他のタイプの広帯域光源であってもよい。図３は、波長選択フィルタが、第２広帯域光源の出力をどのように変更可能であるかを示す図である。図３には、このような広帯域光源の伝播経路に波長選択フィルタ１０６を配置して、出力光を狭帯域に変換する方法が示されている。例えば、図３は、フィルタリングされていない広帯域深ＵＶ光源の発光スペクトル１３１を表す第１グラフ１３０と、波長選択フィルタ１０６で実現される透過スペクトル１２３を表す図２に示す第２グラフ１２２と、広帯域深ＵＶ光源の伝播経路にフィルタ１０６を取り付けた場合に結果として得られる出力スペクトル１３５を表す第３グラフ１３４とを示す。出力スペクトル１３５は、約２２８ｎｍから約２４２ｎｍまで延びる狭バンドパス領域１３６を有しており、これは、狭帯域深ＵＶ光透過を表している。
【００１９】
再度図１を参照すると、波長選択フィルタ１０６は、フィルタ材料１４０を含む。フィルタ材料１４０は、波長選択フィルタ１０６の内面１１２と外面１１６との間に設けられて、入射光を選択的にフィルタリングする材料である。図４は、一実施形態によるフィルタ材料１４０を示す。フィルタ材料１４０は、金属イオン１４４、具体的には金属カチオンがドープされたホストマトリクス１４２を含む。ホストマトリクス１４２は、透光性を有する。金属イオン１４４（金属イオンドーパントとも呼ばれる）は、ホストマトリクス１４２の全体に分散している。
【００２０】
金属イオン１４４は、主フィルタリング剤として機能することができる。金属イオン１４４は、価電子配置（ｎ−１）ｄ10ｎｓ2を有しうる。ここで、ｎは、イオンの価電子殻の主量子数を表し、（ｎ−１）ｄ10は、主量子数ｎ−１を有するｄ軌道を占める１０個の電子を表し、ｎｓ2は、量子数ｎを有するｓ軌道を占める２つの電子があることを表す。金属イオン１４４は、元素組成に基づく特定且つ固有の吸光範囲内で光を吸収する。フィルタ材料１４０に存在する特定の金属イオン１４４は、フィルタ１０６の吸光度及びバンドパス領域を制御するために、吸光範囲に基づいて選択される。金属イオン１４４の非限定的な例には、インジウム（Ｉｎ+）、タリウム（Ｔ１+）、スズ（Ｓｎ2+）、鉛（Ｐｂ2+）、及び／又はビスマス（Ｂｉ3+）が含まれうる。フィルタ材料１４０は、主フィルタリング剤として、単一元素（例えば、Ｉｎ+）のみ、又は複数の異なる元素（例えば、Ｉｎ+及びＳｎ2+）の組み合わせを含みうる。これらのイオンは、深ＵＶの特定の領域において光を吸収する一方で、他の領域においては光を透過させる（吸収しない）ことができる。
【００２１】
図５には、それぞれ異なる吸光度スペクトルを有する２つの金属イオンをフィルタ材料内で組み合わせて、高吸光度領域及び低吸光度領域を実現可能であることが示されている。第１グラフ１５０は、第１金属イオン（例えば、金属イオン「Ａ」）の吸光度スペクトル１５１を示し、第２グラフ１５２は、第２金属イオン（例えば、金属イオン「Ｂ」）の吸光度スペクトル１５３を示し、第３グラフ１５４は、組み合わされた吸光度スペクトル１５５を示す。組み合わされた吸光度スペクトル１５５は、２つの金属イオンの吸光範囲によって形成される通過帯域１５６を規定している。
【００２２】
一実施形態において、図５に示す２つの金属イオンは、同じホストマトリクス１４２（図４に示す）内で組み合わされる。代替の実施形態において、波長選択フィルタ１０６は、スタック内の複数の異なるフィルタ材料の複数の層によって規定することができ、光伝播経路が当該スタックを通過するようにすることができる。第１層は、ホストマトリクス内に分散された第１グラフ１５０で特徴付けられる第１金属イオンを含みうる（しかしながら、第２グラフ１５２で特徴付けられる第２金属イオンは含まない）。第２層は、ホストマトリクス内に分散された第２グラフ１５２で特徴付けられる第２金属イオンを含みうる（しかしながら、第１金属イオンは含まない）。本明細書で説明したように、ホスト材料は、フィルタ１０６の吸光度及び透過率にも影響を及ぼす。したがって、単一種類の金属イオン、及び複数種類の金属イオンの組み合わせにより、深ＵＶの範囲内に透過率が高い領域、及び透過率が低い領域を形成し、これによって波長選択フィルタ１０６を形成及び調整することができる。吸光度（Ａ）及び透過率（Ｔ）は、波長選択フィルタ１０６の動作原理であるＡ＝２−ｌｏｇ（Ｔ）という式で関連付けられている。
【００２３】
例えば、層「Ａ」は、ＫＢｒホストマトリクス及びＩｎ+金属イオンで構成される。層「Ｂ」は、Ｓｎ2+及びＴｌ+の金属イオンを有するＣａＣｌ2ホストマトリクスで形成される。様々な層のホストマトリクスは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。層Ａ及び層Ｂを直接重ね合わせるか、或いは間に深ＵＶ透過材料を介してこれらの層を重ね合わせることにより、所望のフィルタリング特性を得ることができる。層の数は、２つ、３つ、４つなどであってもよい。
【００２４】
ホストマトリクス１４２は、１つ以上の実施形態においては固体であり、他の実施形態においては液体である。ホストマトリクス１４２は、フィルタ１０６が動作するように設計されている深ＵＶ領域の部分では透光性を有する。すなわち、当該ホストマトリクスは、少なくともフィルタ１０６のバンドパス領域では光を透過させる必要がある。ホストマトリクス１４２が固体である実施形態において、ホストマトリクス１４２は、様々な材料を含みうる。
【００２５】
固体ホストの第１の実施形態において、ホストマトリクス１４２は、ハロゲンアニオンと、アルカリ金属又はアルカリ土類金属カチオンとを含有するイオン性塩を含む。ハロゲンアニオンは、フッ素、塩素、臭素、及び／又はヨウ素であってもよい。アルカリ金属は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、及び／又はセシウムであってもよい。アルカリ土類金属は、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、及び／又はバリウムであってもよい。第１の非限定的な例によるフィルタ材料１４０は、インジウム（Ｉｎ+）金属イオンがドープされたＮａＣｌホストマトリクスである。第２の非限定的な例によるフィルタ材料１４０は、タリウム金属イオンがドープされたＮａＩホストマトリクスを有する第１層と、スズ（Ｓｎ）金属イオンがドープされたＫＢｒホストマトリクスを有する第２層とを含む。
【００２６】
固体ホストの第２の実施形態において、ホストマトリクス１４２は、金属酸化物を含む。金属は、二酸化ケイ素ホスト材料を提供する、ケイ素であってもよい。例えば、二酸化ケイ素材料は、溶融シリカ、石英、又は溶融石英であってもよい。他の例において、金属は、アルミニウム、ハフニウム、及び／又はジルコニウムであってもよい。
【００２７】
固体ホストの第３の実施形態において、ホストマトリクス１４２は、非金属酸化物塩を含む。非金属元素はホウ素であってもよく、ホストマトリクス１４２は、ホウ砂、すなわちＮａ2［Ｂ4Ｏ5（ＯＨ）4］・８Ｈ2Ｏで形成されたガラスであってもよい。他の例において、非金属元素は、リンであってもよく、ホストマトリクス１４２は、ＮａＨ2ＰＯ4で形成されたガラスであってもよい。
【００２８】
固体ホストの第４の実施形態において、ホストマトリクス１４２は、金属フッ化物を含み、金属は、アルミニウム、ランタン、又はイットリウムである。さらに他の実施形態において、ホストマトリクス１４２は、窒化アルミニウム又はＡｌＧａＮなどの金属窒化物を含む。
【００２９】
金属イオン１４４は、波長特定フィルタ１０６の作製中、様々な方法で固体ホストマトリクス１４２に含めることができる。様々な実施形態において、金属イオンは、ハロゲンアニオンを有する塩として最初に調製される。この塩は、フィルタリング剤のハロゲン化物塩と呼ばれる。ハロゲンアニオンは、フッ素、塩素、臭素、又はヨウ素であってもよい。ハロゲン化物塩の第１の実施形態においては、固体ホストマトリクスが、ホストマトリクス材料の溶融温度よりも高い温度まで加熱され、溶融したホストマトリクスに金属イオンが含められる。例えば、バルク状又は粉末状のホストマトリクス材料を保持する容器に、粉末状のフィルタリング剤のハロゲン化物塩が加えられる。この容器をホストマトリクス材料の溶融温度以上に加熱することにより、フィルタリング剤である金属イオンをホストマトリクス内に分散させる。この混合物を冷却することにより、主にホストマトリクス材料を含み、さらに当該マトリクスに分散したフィルタリング剤である金属イオンを含むガラス状又は結晶状の固体が形成される。容器の寸法及び形状、並びに当該容器内に存在する材料の量によって、形成されるフィルタ材料の寸法が決定される。
【００３０】
ハロゲン化物塩の第２の実施形態においては、固体ホストマトリクスが溶融温度よりも高い温度まで加熱されない。この代わりに、ホストマトリクスの温度が溶融温度よりも低い状態で、主フィルタリング剤である金属イオンが当該ホストマトリクスに拡散される。バルク状又は粉末状のホストマトリクス材料を保持する容器に、粉末状のフィルタリング剤のハロゲン化物塩が加えられる。この混合物をホストマトリクス材料の融点よりも低い温度で長時間に亘って加熱することにより、主フィルタリング剤である金属イオンをホストマトリクスに拡散させることができる。ホストマトリクスがバルク状である場合、材料の最終形状は、この工程の後、実質的に変化しない。ホストマトリクスが粉末状である場合、材料は、この処理の後も粉末状のままである。粉末状の材料は、機械的に押圧して、所望の形状及び寸法にすることができる。
【００３１】
ハロゲン化物塩の第３の実施形態において、フィルタリング剤のハロゲン化物塩は、化学的又は物理的な蒸着処理において、ホストマトリクス材料と共に蒸着される。
【００３２】
他の実施形態においては、フィルタリング剤のハロゲン化物塩の調製を省いてもよい。このような実施形態の１つにおいては、主フィルタリング剤の金属イオンが最初に元素の形態で調製されて、化学的又は物理的な蒸着処理においてホストマトリクス材料と共に蒸着される。
【００３３】
任意ではあるが、フィルタ材料の少なくとも一部にカバー材料を取り付けてもよい。カバー材料は、深ＵＶ領域において光を透過させるＵＶグレードシリカ又は他の安定材料であってもよい。例えば、フィルタ材料が吸湿性であったり、周囲環境条件下で劣化したり（ハロゲン化アルカリのホストマトリクスなど）、液体であったりする場合、フィルタ材料にカバー材料を取り付けて当該フィルタ材料を完全に封入してもよい。カバー材料の他の例としては、ＭｇＦ2などの水に対して安定した金属フッ化物が挙げられる。
【００３４】
様々な他の実施形態において、ホストマトリクス１４２は、溶液であってもよい。波長選択フィルタ１０６に適した液体ホストマトリクスには、水、アセトニトリル、シクロヘキサン、ジエチルエーテル、１，４−ジオキサン、エタノール、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、グリセロール、ヘプタン、ヘキサデカン、ヘキサン、メタノール、メチルシクロヘキサン、ペンタン、酢酸ペンチル、１−プロパノール、２−プロパノール、テトラヒドロフラン、及び２，２，４−トリメチルペンタンが含まれる。液体は、液体ホストマトリクスを所定位置に保持するために、深ＵＶにおいて光を透過させる非浸透性の固体材料（例えば、容器）に収容する必要がある。固体は、上述した材料のうちの１つ、例えば、カバー材料や固体ホストマトリクス材料の例のうちの１つなどであってもよい。一実施形態においては、金属イオンを含む上述した固体ホストマトリクスのうちの１つで形成された容器に液体ホストマトリクスを収容し、これによって、フィルタの追加的な層を形成してもよい。例えば、金属イオンは、液体ホストマトリクス、及び当該液体ホストマトリクスの透光性容器の両方に存在しうる。任意ではあるが、上述したように、１種類以上の金属イオンからなる第１サブセットが液体ホストマトリクスに存在し、１種類以上の異なる金属イオンからなる第２サブセットが固体ホスト容器に存在していてもよい。
【００３５】
複数の実施形態において、液体ホストマトリクスは水である。金属イオンを塩の形態で水に溶かすことにより、金属イオンと水とを混和させることができる。金属イオンは、カチオンであり、アニオンは、ハロゲン化物、過塩素酸塩、又は他の化合物であってもよい。任意ではあるが、金属イオンの酸化状態は、溶液に加えられる酸又は塩基性添加物によって安定化させることができる。これに加えて、或いはこれに代えて、金属イオンの酸化状態を安定化させるために、溶液に電位を印加してもよい。金属イオンの吸光領域は、他のアニオンを塩の形態で溶液に含めることによりシフトさせることができる。また、１８−クラウン−６やアンモニアなどの中性化合物が、金属イオンに対するリガンドとして作用して、吸光の波長をシフトさせることも可能である。添加アニオンの性質により、金属イオンの吸光領域を短い波長又は長い波長にシフトさせることができる。これにより、液体ホストの実施形態における波長選択フィルタ１０６を調整することができる。
【００３６】
任意ではあるが、光源１００を冷却するための媒体として、液体状のフィルタ材料１４０（例えば、溶媒＋金属イオン溶液）を使用してもよい。例えば、電球又は他の光発生源１０２を液体フィルタ溶液に熱的に接続することにより、電球１０２から放射される熱を溶液が吸収することができる。液体フィルタ溶液の溶媒（例えば、限定するものではないが、水）は、熱を吸収及び放散する冷却流体として作用して、光源１００の温度を調節するとともにエネルギー効率を高めることができる。非限定的な実施形態において、液体フィルタ材料１４０は、図１に示す空洞１０８内で、光発生源１０２（例えば、電球）と直接物理的に接触していてもよい。
【００３７】
他の実施形態において、液体ホストマトリクスは、水ではない。例えば、金属イオンのハロゲン化物塩は、非水性の液体ホストに溶けない場合がある。金属イオンは、非水性液体溶媒への溶解性を高める代替のアニオンを使用して調製することができる。金属イオンの溶解を促進するために、界面活性剤を添加してもよい。金属イオンを安定化させるために、適切な溶解性を有する支持電解質を添加してもよい。これに加えて、或いはこれに代えて、金属イオンの酸化状態を安定化させるために、溶液に電位を印加してもよい。フィルタ１０６は、金属イオン塩のアニオンを修正又は変更して、光を吸収する領域、及び光を吸収しないバンドパス領域をシフトさせることにより、調整することができる。
【００３８】
ホストマトリクスの組成は、固体であれ液体であれ、主フィルタリング剤として機能する金属イオンの吸収領域に影響を与えうる。例えば、ホストマトリクス材料を変更することにより、吸光領域を長い波長や短い波長にシフトさせることができる。図６には、第１フィルタ材料の吸光度スペクトル１８２を示すグラフ１８０が示されている。図７には、第２フィルタ材料の吸光度スペクトル１８６を示すグラフ１８４が示されている。２つのグラフ１８０、１８４は、同じ波長範囲を示している。２つのフィルタ材料は、同じ種類の金属イオンを有する。唯一の違いは、第１フィルタ材料のホストマトリクス（「マトリクスＸ」）が、第２フィルタ材料のホストマトリクス（「マトリクスＹ」）とは異なることである。図７に示すように、ホストマトリクスを「Ｘ」から「Ｙ」に変更することにより、バンドパス領域１８８が、約２２０ｎｍと約２４０ｎｍとの間から約２３５ｎｍと約２５５ｎｍとの間にシフトする。本明細書で説明する波長選択フィルタ１０６は、この動作原理又は現象を利用して、フィルタ１０６のバンドパス（透光性）領域及びバンドストップ（吸光）領域を調整する。例えば、存在する金属イオンのアイデンティティ、及びホストマトリクスの組成は、所望の狭帯域バンドパス領域を有するフィルタ材料を実現するように選択される。したがって、ＵＶ光の所望の波長が２５０ｎｍである場合、図７に示すホストマトリクスＹを使用して、指定波長がフィルタ１０６を通過できるようにする。一方で、所望の波長が２３０ｎｍである場合は、図６に示すホストマトリクスＸを使用する必要がある。
【００３９】
所望の狭帯域バンドパス領域は、例えば、フィルタリングされたＵＶ光を長時間に亘って照射しても人体組織に害を与えることなく細菌やウィルスを効果的に中和できる特性などの、所望の特性に関連する１つ以上の波長を含む狭い波長範囲を表す。例えば、フィルタ１０６は、出射されるＵＶ光が、人体組織にとって安全（例えば、無害）な指定波長又は狭波長範囲を示すように調整される。例えば、指定波長は、２２２ｎｍであってもよい。これによって、図１に示すＵＶ光１００が、ビークルの移動中（例えば、航空機の飛行中）に当該ビークルの乗客にＵＶ光を持続的に照射した場合であっても、乗客に害が及ぶことがない。フィルタ１０６は、照射野で出射されるＵＶ光が、指定された狭帯域範囲の波長のみで構成されるように、指定波長又は狭帯域の範囲外の波長を吸収又は放散する。
【００４０】
非限定的な例においては、指定波長は２２２ｎｍである。２２２ｎｍの波長を有する殺菌用ＵＶ光は、病原体（ウィルスや細菌など）を不活性化するのではなく、病原体を死滅させることが分かっている。これに対して、２５４ｎｍの波長を有するＵＶＣ光は、病原体のＤＮＡに干渉して当該病原体を一時的に不活性化することはあっても、これを死滅させることはない。その代わりに、病原体は、通常の白色光に曝露されることにより、１時間当たりに約１０％の再活性化率で再活性化することができる。このように、２５４ｎｍの波長のＵＶＣ光は、ビークルの内部キャビンなどの照射エリアにおいて効果がない場合がある。さらに、２５４ｎｍのＵＶＣ光は、人間の細胞を貫通する可能性があるため、人間への照射は推奨されていない。これに対して、波長２２２ｎｍの殺菌用のＵＶ光は、人体に照射しても安全であり、病原菌を死滅させることができる。さらに、２２２ｎｍの波長を有する殺菌用ＵＶ光は、ＵＶランプ１２０の起動から１ミリ秒以内にフルパワーで照射することができる（これに対して、２５４ｎｍの波長を有するＵＶＣ光は、フルパワーになるまでに数秒から数分かかる可能性がある）。非限定的な実施形態において、選択波長フィルタ１０６は、所望の波長２２２ｎｍを含む狭いバンドパス領域を有するように設計されており、約２２５ｎｍから約２７０ｎｍまで延びる光遮断（例えば、吸収）バンドストップ領域を有する。したがって、２２２ｎｍのＵＶ光は高い透過率でフィルタ１０６を透過するが、２５４ｎｍのＵＶ光やバンドストップ領域における他の波長は吸収及び遮断される。
【００４１】
選択波長フィルタ１０６は、深紫外線を照射すると発光することがあるが、これは、特定の用途では望ましくない場合がある。この発光においては、例えばＵＶ−Ｂ、ＵＶ−Ａ、又は可視スペクトル領域の光が出射される。必要に応じて、選択波長フィルタ１０６に様々な変更を加えることにより、発光を低減又は消滅させることができる。例えば、フィルタが主に可視スペクトル（４００ｎｍを超えるスペクトル）で発光するように、発光をダウンシフトすることができる。ダウンシフトを行うためには、主フィルタリング剤である金属イオンに加えて、遷移金属イオン又はそれらの組み合わせをホストマトリクスに添加する。ＵＶが照射されると、主フィルタリング剤として機能する金属イオンは、入射光の一部を吸収して、その励起エネルギーを遷移金属イオンに伝達し、遷移金属イオンは、伝達された励起エネルギーを可視光子の形態で放出する。金属イオンは、エネルギーを直接伝達することができる（例えば、短距離相互作用）。これに代えて、ＵＶフィルタが蛍光を発して光を出射し、遷移金属イオンがこの光を再吸収して、ダウンシフトした光を再出射することも可能である（例えば、長距離相互作用）。遷移金属イオンは、６００ｎｍ前後で光を出射するＭｎ2+であってもよい。これに代えて、発光強度の全体量を減らすために、発光量子収率（radiative quantum yield）の低い遷移金属を選択することもできる。可視光の放射は、フィルタ１０６にＵＶが照射されていることを本発明の操作者に知らせるために利用することができる。ＵＶの照射は、人間の目には見えないので、ＵＶ光源がオン状態であるか、或いはオフ状態であるかが明確でない場合がある。ＵＶ光源に対してフィルタ１０６を使用すると、当該フィルタが可視光を放射するため、ＵＶ光源のユーザは、ＵＶ光源がオン状態であると知ることができる。
【００４２】
他の実施形態においては、フィルタ１０６を高温で動作させることにより、発光を消滅させることができる。高温では、金属イオンの吸光帯と発光帯が重なり、発光が消滅する。これに加えて、高温では、振動励起モードの占有が促進され、非放射減衰速度（rate of non-radiative decay）が増す傾向にある。高温にするための加熱要素は、ＵＶ光源自体であってもよい。これに代えて、ＵＶ源からフィルタ１０６外に出て行く光路を妨害することなく当該フィルタ１０６を加熱するために、フィルタ１０６の側面に個別の加熱要素を意図的に設置してもよい。
【００４３】
図８は、一実施形態による、ＵＶ光を選択的にフィルタリングするための方法を示すフローチャート２００である。様々な実施形態における方法では、本明細書で説明した例示的な波長選択フィルタ１０６に関連して先に説明した１つ以上の態様が利用及び／又は提供される。なお、様々な実施形態において、ステップを追加又は省略してもよいし、様々なステップを図８に示すものとは異なる順序で実行してもよい。
【００４４】
２０２において、ホストマトリクスに金属イオンをドープして、深ＵＶ範囲内にバンドパス領域を有するフィルタ材料を形成する。深ＵＶ範囲は、末端値を含めて約１９０ｎｍ〜約２８０ｎｍの間であってもよい。金属イオンは、ドーピングにより、ホストマトリクス内に分散される。任意ではあるが、ホストマトリクスに金属イオンをドープすることは、ホストマトリクスの加熱中に、金属イオンを含む塩を当該ホストマトリクスに加えることを含んでもよい。
【００４５】
任意ではあるが、ホストマトリクスは、液体であってもよい。例えば、２０２におけるドーピングは、ホストマトリクスである水系溶液中に、金属イオンを含む塩を溶解させることを含んでもよい。ホストマトリクスが液体である場合、上記方法は、２０４において、深ＵＶ範囲の光を透過させる容器に、ホストマトリクス（プレドーピング）及び／又はフィルタ材料（ポストドーピング）を注ぐことを含む。ホストマトリクスが液体でない実施形態においては、ステップ２０４を省いてもよい。
【００４６】
２０６において、光源の電球から出射される光の伝播経路において当該光源にフィルタ材料を取り付ける。取り付けが完了すると、２０８において、フィルタ材料は、光伝播経路において光をフィルタリングする。フィルタ材料は、バンドパス領域内の波長を有する光の第１部分が当該フィルタ材料を透過することを許容する一方で、バンドパス領域外の波長を有する光の第２部分が当該フィルタ材料を透過するのを遮断することができる。したがって、フィルタ材料は、光の第１部分が当該フィルタ材料を介して光伝播経路に沿って出射することを可能にする一方で、光の第２部分の出射を吸収又は遮断することができる。
【００４７】
以下の方法は、固体ホストマトリクスを利用する実施形態において、発光を消滅させるために適用することができる。主フィルタリング剤として機能する金属イオンの発光を消滅させるために、ホストマトリクスに非放射性不純物が（意図的に）導入される。不純物は、ホストマトリクス内の成分のうちの１つと同じ電荷を有しうるが、寸法は異なる。ホストマトリクスがハロゲン化アルカリである場合、不純物は、ホストマトリクスの一部を構成する以外のアルカリ金属であるか、或いは、ホストマトリクスの一部を構成する以外のハロゲンである。ホストマトリクスがアルカリ土類金属ハロゲン化物である場合、不純物は、ホストマトリクスの一部を構成する以外のアルカリ土類金属であるか、或いは、ホストマトリクスの一部を構成する以外のハロゲンである。
【００４８】
これに代えて、不純物は、ホストマトリクスの個々の成分とは異なる電荷及び寸法を有していてもよい。ホストマトリクスがハロゲン化アルカリである場合、不純物はアルカリ土類金属であってもよい。ホストマトリクスがアルカリ土類金属ハロゲン化物である場合、不純物はアルカリ金属であってもよい。
【００４９】
他の実施形態において、不純物は、酸素イオン、酸素ガス、又は硫化物イオンである。金属イオンのハロゲン化合物形態に加えて、主フィルタリング剤として機能する金属イオンの酸化物又は硫化物の化合物をホストマトリクスに導入することにより、当該ホストマトリクスに酸化物イオン又は硫化物イオンを不純物として導入することができる。
【００５０】
他の実施形態において、不純物は、金属酸化物、又は金属酸化物の組み合わせであり、この場合を除けば、金属は、ホストマトリクスに存在しない。
【００５１】
他の実施形態において、不純物は、水、又は室温では液体状の他の分子である。不純物は、例えば、水酸化物イオン（ＯＨ-）などの、水の誘導体であってもよい。
【００５２】
発光は、「濃度消光（concentration quenching）」として知られる現象を生じさせることによって消滅させることができる。この現象においては、主フィルタリング剤として機能する金属イオンが固体マトリクスに詰め込まれる。金属イオンは、十分に高い濃度で使用されており、この結果として、ＵＶ光子の吸収時に、金属イオンは、その励起エネルギーを近くの金属イオンに伝達することができる。エネルギーの伝達が続く毎に、ホストマトリクスにおいて欠陥の発生率が高くなる。欠陥が発生すると、光子の放射なしに励起エネルギーが放散される。任意ではあるが、ホストマトリクスに金属イオンを凝集させて、金属イオンの局所密度が高いクラスタを形成してもよい。これにより、ホストマトリクスに欠陥が発生し、金属イオンの消光が促進される。クラスタ化は、高濃度の金属イオンを使用して、及び／又はその調製方法によって発生させることができる。調製方法は、ホストマトリクスを加熱することと、ホストマトリクスに金属イオンを付与することと、ゆっくりとホストマトリクスを冷却させることと、ホストマトリクスが固化する際に金属イオンを互いに拡散させることとを含みうる。
【００５３】
以下に示す方法は、液体状のマトリクスに金属イオンが溶解している場合に消光を行うために採用される。第１の方法においては、金属イオンの発光を消滅させるために、液体中に意図的に酸素ガスを溶解させる。酸素ガスは、純酸素を使用するか、或いは周囲空気などの酸素ガスを含むガス混合体を使用して、液体に導入することができる。これに代えて、液体の周りの筐体にガス浸透性のセパレータを使用して、液体中に酸素を拡散させてもよい。
【００５４】
液体ホストマトリクスを使用する第２の方法においては、金属イオンの発光を消滅させるために、ホストマトリクスを構成する以外の液体をホストマトリクスに混ぜ合わせる。第３の方法は、金属イオンを凝集させるために、ホストマトリクスに界面活性剤を加えて、濃度消光を生じさせることを含む。
【００５５】
本明細書で説明したように、本開示の実施形態においては、深ＵＶ光を選択的にフィルタリングするためのフィルタが提供される。フィルタは、１つ以上の所望の波長を含む狭い範囲の波長を透過させる一方で、この狭い範囲に隣接した範囲における波長を遮断するように設計することができる。所望の波長のうちの１つ又は複数を利用して、ＵＶ光に曝露される人間に害を与えることなく、ビークルの内部キャビンにおいて、表面、空気、及び人間を殺菌及び消毒することができる。
【００５６】
さらに、本開示は、以下の付記による実施形態を含む。
【００５７】
付記１．金属イオンがドープされたホストマトリクスを有するフィルタ材料を含み、前記フィルタ材料は、深紫外（ＵＶ）範囲内に透過領域を有し、当該透過領域内のＵＶ光は、前記フィルタ材料を透過する、波長選択フィルタ。
【００５８】
付記２．前記深ＵＶ範囲は、約１９０ｎｍ〜約２８０ｎｍの間である、付記１に記載の波長選択フィルタ。
【００５９】
付記３．前記透過領域の幅は、３０ｎｍ以下である、付記１又は２に記載の波長選択フィルタ。
【００６０】
付記４．前記透過領域は、人体組織に安全な指定波長又は狭波長範囲を含む、付記１〜３のいずれかに記載の波長選択フィルタ。
【００６１】
付記５．前記指定波長は２２２ｎｍである、付記４に記載の波長選択フィルタ。
【００６２】
付記６．前記金属イオンは、タリウム、インジウム、スズ、鉛、又はビスマスのうちの１つ以上を含む、付記１〜５のいずれかに記載の波長選択フィルタ。
【００６３】
付記７．電磁スペクトルに沿った前記透過領域の位置及び幅は、前記金属イオンのアイデンティティ、及び前記ホストマトリクスの組成に基づいている、付記１〜６のいずれかに記載の波長選択フィルタ。
【００６４】
付記８．前記ホストマトリクスは固体である、付記１〜７のいずれかに記載の波長選択フィルタ。
【００６５】
付記９．前記ホストマトリクスは、ハロゲン化アルカリ、アルカリ土類金属ハロゲン化物、金属酸化物、金属フッ化物、又は金属窒化物のうちの１つである、付記１〜８のいずれかに記載の波長選択フィルタ。
【００６６】
付記１０．前記フィルタ材料は、第１層を規定する第１フィルタ材料であり、前記波長選択フィルタは、前記第１層に積層される第２層を規定する第２フィルタ材料を含み、前記第２フィルタ材料は、金属イオンがドープされたホストマトリクスを含み、前記第２フィルタ材料の前記ホストマトリクス、又は前記第２フィルタ材料の前記金属イオンのうちの少なくとも一方は、前記第１フィルタ材料とは異なる、付記１〜９のいずれかに記載の波長選択フィルタ。
【００６７】
付記１１．前記ホストマトリクスは液体である、付記１〜１０のいずれかに記載の波長選択フィルタ。
【００６８】
付記１２．前記ホストマトリクスは、水と、当該水に含まれる金属イオンを安定化させるための添加物とを含む、付記１１に記載の波長選択フィルタ。
【００６９】
付記１３．前記液体ホストマトリクスを封入する容器をさらに含み、当該容器は、前記深ＵＶ範囲における光を透過させる、付記１１に記載の波長選択フィルタ。
【００７０】
付記１４．前記容器には、金属イオンがドープされている、付記１３に記載の波長選択フィルタ。
【００７１】
付記１５．紫外（ＵＶ）光を選択的にフィルタリングするための方法であって、ホストマトリクスに金属イオンをドープして、約１９０ｎｍと約２８０ｎｍとの間の深ＵＶ範囲内に透過領域を有するフィルタ材料を形成し、その際、前記金属イオンは、前記ホストマトリクス内に分散され、光源の電球から出射される光の伝播経路において当該光源に前記フィルタ材料を取り付け、前記フィルタ材料を介して、前記光伝播経路において前記光をフィルタリングして、前記透過領域内の波長を有する前記光の第１部分が前記フィルタ材料を透過し、前記透過領域外の波長を有する前記光の第２部分が前記フィルタ材料を透過しないようにする、方法。
【００７２】
付記１６．前記ホストマトリクスに前記金属イオンをドープすることは、前記ホストマトリクスの加熱中に、前記金属イオンを含む塩を前記ホストマトリクスに加えることを含む、付記１５に記載の方法。
【００７３】
付記１７．前記ホストマトリクスに前記金属イオンをドープすることは、前記ホストマトリクスである水系溶液中に、前記金属イオンを含む塩を溶解させることを含む、付記１５又は１６に記載の方法。
【００７４】
付記１８．前記ホストマトリクスは液体であり、前記方法は、容器に前記ホストマトリクスを注ぐことをさらに含み、前記容器は、前記深ＵＶ範囲における光を透過させる、付記１５〜１７のいずれかに記載の方法。
【００７５】
付記１９．ハウジングと、電球と、波長選択フィルタと、を含む光源であって、前記電球は、前記ハウジングによって保持されるとともに、紫外（ＵＶ）光を出射するよう構成されており、前記波長選択フィルタは、前記電球によって出射される前記ＵＶ光の光伝播経路に設けられており、前記波長選択フィルタは、金属イオンがドープされたホストマトリクスを有するフィルタ材料を含み、前記フィルタ材料は、深紫外（ＵＶ）範囲内に透過領域を有し、前記透過領域内に波長を有し、且つ前記電球によって出射される前記ＵＶ光の一部は、前記波長選択フィルタを透過する、光源。
【００７６】
付記２０．前記透過領域は、人体組織に安全な指定波長又は狭波長範囲を含む、付記１９に記載の光源。
【００７７】
本開示の実施形態を説明するために、上、底、下、中央、側方、水平、垂直、前方などの、様々な空間及び方角に関する用語を用いたが、これらの用語は図面に示した向きについて用いたに過ぎない。これらの向きは、逆向きであったり、回転されたりしてもよいし、他の態様で変更されてもよい。その場合には、上側部分が下側部分となることも、その逆もありうる。また、水平方向が垂直方向となることもありうる。
【００７８】
本開示において、ある処理や動作を実行するように「構成された」と規定される構造、限定、又は要素は、当該処理や動作に適した態様を意図して、構造的に形成され、構成され、適合されたものである。明瞭化のため、また疑義を避けるために付言すると、単に当該処理や動作を実行するように改変されうるに過ぎないものは、当該処理や動作を実行するように「構成された」ものには該当しない。
【００７９】
本明細書において、数値の前に挿入される「約」、「実質的に」、「およそ」などの値修飾語は、その値が、特定の値の前後の指定閾値範囲内の他の値、例えば、特定の値の５％、１０％、又は１５％以内の値を表しうることを示している。
【００８０】
上述した説明は、例示的なものであり、何ら限定を意図するものではない。例えば、上述した実施形態（及び／又は、その側面）は、互いに組み合わせて使用することが可能である。さらに、本開示の様々な実施形態の範囲を逸脱することなく、これらの教示に特定の状況や材料を適合させるために多くの改変が可能である。本明細書で説明した材料の寸法や種類は、本開示の様々な実施形態におけるパラメータを規定するためのものであり、これら実施形態は、限定を課すものではなく、例示的な実施形態に過ぎない。上記説明を検討すれば、当業者には他の多くの実施形態が明らかであろう。したがって、本開示の様々な実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲を、これら特許請求の範囲に認められる均等物の全範囲と併せて参照して決定されるべきである。さらに、「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、単に標識として用いられており、これらが指す物体に対して数的な要件を課すことを意図するものではない。
【００８１】
本明細書の記載は、例を用いてベストモードを含む本開示の様々な実施形態を開示するものであり、また、任意の装置又はシステムの作製及び使用、並びに組み入れられた方法の実行を含む様々な実施形態を当業者にとって実施可能にするものである。本開示の様々な実施形態についての特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定されるものであり、当業者が想定しうる他の例を含みうる。そのような他の例は、特許請求の範囲の文言と相違しない構成要素を有する場合、又は特許請求の範囲の文言と実質的に相違しない均等の構成要素を含む場合において、特許請求の範囲に含まれることを意図している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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