(57)【要約】【課題】  人体の皮膚及び目等に及ぼす影響が防止され、装置内部の劣化も抑制され、ランプ寿命も長い紫外線蛍光ランプを備えたオゾン濃度測定装置を提供する。【解決手段】  一般式（Ｙ１-ｘＧｄｘ）Ａｌ３-ｙＳｃｙ（ＢＯ３）４（０＜ｘ≦１，０＜ｙ≦３）で表されるガドリニウム付活希土類アルミニウム・スカンジウム硼酸塩からなる真空紫外光励起蛍光体を含んでいる蛍光体層を有する紫外発光蛍光ランプを、オゾン濃度測定装置の紫外線の光源に使用する。これにより、人体に有害なＵＶ−Ｃ領域の紫外線は発光しないので装置が取り扱いやすくなる。また、水銀を使用していないため、環境に対する負荷が軽減される。【選択図】  図２
2005195437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性気密容器と、この透光性気密容器内に封入され真空紫外光を放射する放電媒体と、放電用電極と、前記透光性気密容器の内側に形成されたガドリニウムを含む真空紫外光励起蛍光体層とを有する紫外発光蛍光ランプを紫外線の光源に使用し、前記光源から発せられるＵＶ−Ｂ領域の紫外線を測定対象ガスに照射し、透過した紫外線の強度を計測してオゾン濃度を測定することを特徴とするオゾン濃度測定装置。
【請求項２】
前記蛍光体が、一般式（Ｙ１-ｘＧｄｘ）Ａｌ３-ｙＳｃｙ（ＢＯ３）４（０＜ｘ≦１，０＜ｙ≦３）で表されるガドリニウム付活希土類アルミニウム・スカンジウム硼酸塩からなる真空紫外光励起蛍光体であることを特徴とする請求項１に記載のオゾン濃度測定装置。
【請求項３】
前記光源から発せられる紫外線をオゾン濃度の測定対象ガスとオゾンを含まないゼロガスとに照射して、夫々透過した紫外線の強度を計測し、両計測値を比較することによりオゾン濃度を測定することを特徴とする請求項１又は２に記載のオゾン濃度測定装置。
【請求項４】
前記放電用電極が冷陰極又は熱陰極であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のオゾン濃度測定装置。
【請求項５】
前記紫外発光蛍光ランプから発光する紫外線は平面光源から発光されたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のオゾン濃度測定装置。
【請求項６】
前記放電用電極は、前記透光性気密容器の外部に配置されて、前記透光性気密容器内の前記放電媒体を高周波により励起するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のオゾン濃度測定装置。
【請求項７】
前記放電媒体が希ガスであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のオゾン濃度測定装置。
【請求項８】
前記希ガスがキセノンガスであることを特徴とする請求項７に記載のオゾン濃度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線吸収法によるオゾン濃度測定装置に関し、特に、低圧水銀ランプ光ではなく、ＵＶ−Ｂ領域の紫外線を使用したオゾン濃度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オゾン濃度の評価方法としては、非特許文献１のJIS B7957に記載されているような紫外線吸収法が知られている。この方法は、紫外線領域の254nm付近においてオゾンの最大吸収帯があることを利用して、オゾン濃度を求める方法である（非特許文献２）。
【０００３】
一方、水銀の共鳴線は253.7nmであるため、低圧水銀ランプの発光スペクトルでは、波長253.7nmの紫外線の相対強度が最も大きい。
【０００４】
このため、従来、紫外線吸収法によるオゾン濃度測定装置においては、光源として低圧水銀ランプが多く用いられてきた。
【０００５】
【非特許文献１】JIS B 7957 大気中のオキシダント自動計測器
【非特許文献２】“オゾン利用の理論と実際”    平成元年１0年20日  発行                      リアライズ社  p.337-340
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、低圧水銀ランプは波長253.7nmの紫外線を最も強く発するが、この紫外線はUV-C領域に含まれる紫外線である。このため、人体の皮膚及び目等に及ぼす影響が大きく、人体にとって有害である。また、低圧水銀ランプから発せられる紫外線は比較的波長が短いため紫外線がもつエネルギーが大きく、装置内部を劣化させる原因ともなっている。更に、使用される低圧水銀ランプは、ランプ寿命が短いという問題がある。加えて、水銀自体が環境汚染物質であり、環境への負荷を考えると水銀の使用は避けることが望ましい。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、人体の皮膚及び目等に及ぼす影響が防止され、装置内部の劣化も抑制され、ランプ寿命も長い紫外線蛍光ランプを備えたオゾン濃度測定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】
【０００８】
本願発明に係るオゾン濃度測定装置は、透光性気密容器と、この透光性気密容器内に封入され真空紫外光を放射する放電媒体と、放電用電極と、前記透光性気密容器の内側に形成されたガドリニウムを含む真空紫外光励起蛍光体層とを有する紫外発光蛍光ランプを紫外線の光源に使用し、前記光源から発せられる紫外線を測定対象ガスに照射し、透過した紫外線の強度を計測してオゾン濃度を測定することを特徴とする。
【０００９】
ガドリニウムを含む真空紫外光励起蛍光体は、３１０ｎｍ付近のＵＶ−Ｂ領域の紫外線を発光するので、この蛍光体を含む蛍光体層を有する紫外発光蛍光ランプを紫外線の光源に使用し、３１０ｎｍ付近のＵＶ−Ｂ領域の紫外線に対応した高感度なセンサを用いることで、人体に有害なＵＶ−Ｃ領域の紫外線を用いないオゾン濃度測定装置を実現することができる。更に、ＵＶ−Ｃ領域の紫外線よりも波長が長くエネルギーの小さいＵＶ−Ｂ領域の紫外線を用いているので、装置内部の劣化が抑制され、且つランプ寿命も長い紫外線蛍光ランプを備えたオゾン濃度測定装置とすることができる。
【００１０】
また、前記蛍光体は一般式（Ｙ１-ｘＧｄｘ）Ａｌ３-ｙＳｃｙ（ＢＯ３）４（０＜ｘ≦１，０＜ｙ≦３）で表されるガドリニウム付活希土類アルミニウム・スカンジウム硼酸塩からなる真空紫外光励起蛍光体であることが好ましい。
【００１１】
一般式（Ｙ１-ｘＧｄｘ）Ａｌ３-ｙＳｃｙ（ＢＯ３）４（０＜ｘ≦１，０＜ｙ≦３）で表されるガドリニウム付活希土類アルミニウム・スカンジウム硼酸塩からなる真空紫外光励起蛍光体は波長３１２ｎｍ〜３１５ｎｍのＵＶ−Ｂ波長帯域内の紫外光を効率良く発光する。そこで、この蛍光体層を有する紫外発光蛍光ランプを光源に使用すれば、感度が優れたオゾン濃度測定装置を得ることができる。
【００１２】
前記オゾン濃度測定装置は、前記光源から発せられる紫外線をオゾン濃度の測定対象ガスとオゾンを含まないゼロガスとに照射して、夫々透過した紫外線の強度を計測し、両計測値を比較することでオゾン濃度を測定するものとすることができる。
【００１３】
前記放電用電極は、例えば冷陰極又は熱陰極である。冷陰極を有する構成の場合、光源の紫外発光蛍光ランプはＵＶ−Ｂ紫外光の発光強度を向上させた小型かつ長寿命の紫外蛍光ランプとなる。熱陰極を有する構成の場合、光源のランプ電流を大きくできるのでＵＶ−Ｂ紫外光の発光強度を更に向上させることができる。
【００１４】
また、前記紫外発光蛍光ランプから発光する紫外線は平面光源から発光されたものとすることが好ましい。この構成により、光の方向が一方向となり、効率よくオゾンによる紫外光吸収について評価することができる。
【００１５】
更に、前記放電用電極は、前記透光性気密容器の外部に配置されて、前記透光性気密容器内の前記放電媒体を高周波により励起するものとすることができる。これにより、放電電極は内部ではなく外部に具備されることになり、光源の寿命が長くなる。
【００１６】
更にまた、光源の紫外発光蛍光ランプの放電媒体は希ガス、例えば、キセノンガスとすることができる。環境に悪影響を及ぼす水銀と異なり、キセノン等の希ガスは無害である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のオゾン濃度測定装置においては、光源部に低圧水銀ランプではなく、ＵＶ−Ｂ領域の紫外線を発する紫外線蛍光ランプを使用しているので、人体に有害なＵＶ−Ｃ領域の紫外線ではなく、波長３１２ｎｍ〜３１５ｎｍのＵＶ−Ｂ波長帯域内の紫外光を効率良く発光させることができるので、装置が取り扱いやすくなる。また、水銀を使用していないため、環境に対する負荷が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るオゾン濃度測定装置のブロック図である。
【００１９】
本発明の実施形態に係るオゾン濃度測定装置においては、図１に示すように、オゾン濃度の測定対象となる測定ガスとゼロガス（オゾンのみ含まない試料ガスと同質のもの）とをガス供給部１から試料セル１５に供給する。測定ガスが導入される管１０ａは管１０ｂと管１０ｃに分枝した後、一方の管１０ｂは３方電磁弁１２の一方の入力端に接続され、他方の管１０ｃはオゾン分解器１１に連結されている。このオゾン分解器１１と３方電磁弁１２の他方の入力端は管１０ｄにより接続されている。オゾン分解器１１は測定ガス中のオゾンを分解してオゾンを含まないゼロガスを生成する。３方電磁弁１２は測定ガスを試料セル１５に導入するときには管１０ｂと管１０ｅを導通させ、ゼロガスを試料セル１５に導入するときには管１０ｄと管１０ｅを導通させる。このようにして、３方電磁弁１２により、ガス供給部１から試料セル１５に導入されるガス（測定ガスとゼロガス）の切り替えが行われる。
【００２０】
紫外発光蛍光ランプ１３には、蛍光体として、一般式（Ｙ１-ｘＧｄｘ）Ａｌ３-ｙＳｃｙ（ＢＯ３）４（０＜ｘ≦１，０＜ｙ≦３）で表されるガドリニウム付活希土類アルミニウム・スカンジウム硼酸塩からなる真空紫外光励起蛍光体層が設けられている。このランプ１３からは波長３１２ｎｍ〜３１５ｎｍのＵＶ−Ｂ波長帯域内の紫外光が発光し、この紫外光は試料セル１５内のガスに照射され、ガスを透過した紫外光は試料セル１５からセンサ１６に入射される。また、紫外発光蛍光ランプ１３から発光された紫外光の一部は、ハーフミラー１４を介して前記紫外光の一部は試料セルを透過せず直接紫外光センサ１７に入射させる。紫外光センサ１７は紫外光の強度を検出し、増幅演算部２に出力する。
【００２１】
増幅演算部２は紫外光センサ１６、１７の出力信号を増幅し、演算してオゾン濃度を算出する。このオゾン濃度の算出方法は、周知の方法によれば良い。この算出結果の値は表示部３に表示される。実際の測定では、試料ガスとゼロガスが交互に試料セルに導入され、各吸光度の比を求めることによりオゾン濃度が定量される。
【００２２】
次に、本発明の実施形態に係るオゾン濃度測定装置の動作について図１を用いて説明する。先ず、ゼロガスを試料セル１５に導入して紫外線の吸光度の測定を行う。管１０ａに導入された測定ガスは、管１０ｃを経てオゾン分解器１１に導入され、オゾンが分解され、ゼロガスとなる。得られたゼロガスは３方電磁弁１２を介して通じている管１０ｄと管１０ｅを通り試料セル１５に導入される。試料セル内に十分な量のゼロガスを通し、試料セル内に残存していたガスをパージした後に、試料セル１５の排気口（図示せず）を閉じ、試料セル内にゼロガスを充填する。その後、紫外発光蛍光ランプから発せられた紫外線を試料セル内のゼロガスに照射し、その透過光を紫外線センサ１６に入射する。同時にハーフミラー１４を介して、発せられた紫外線の一部を直接紫外線センサ１７に入射する。両センサ１６、１７からの出力信号は増幅演算部２に入力され、ゼロガスを透過した透過光の強さＩ０が算出される。
【００２３】
次に、測定ガスを試料セル１５に導入して紫外線の吸光度の測定を行う。管１０ａに導入された測定ガスは、３方電磁弁１２を介して通じている管１０ｄと管１０ｅを通り試料セル１５に導入される。試料セル内に十分な量の測定ガスを通し、試料セル内に残存していたガスをパージした後に、試料セル１５の排気口（図示せず）を閉じ、試料セル内に測定ガスを充填する。その後、紫外発光蛍光ランプから発せられた紫外線を試料セル内の測定ガスに照射し、その透過光を紫外線センサ１６に入射する。同時にハーフミラー１４を介して、発せられた紫外線の一部を直接紫外線センサ１７に入射する。両センサ１６、１７からの出力信号は増幅演算部２に入力され、測定ガスを透過した透過光の強さＩＸが算出される。得られたＩ０とＩＸから演算増幅部２によりオゾン濃度が算出され、表示部３に表示される。
【００２４】
次に、本発明に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの真空紫外光励起紫外蛍光体について説明する。
【００２５】
本発明者等は、ＹＡｌ３（ＢＯ３）４の結晶にガドリニウム（Ｇｄ）が添加された蛍光体に、スカンジウム（Ｓｃ）をアルミニウム（Ａｌ）のモル質量に対して所定のモル比で添加することにより、紫外光の発光特性に優位性が生じることを見出した。そして、一般式（Ｙ１-ｘＧｄｘ）Ａｌ３-ｙＳｃｙ（ＢＯ３）４（０＜ｘ≦１，０＜ｙ≦３）で表されるガドリニウム付活希土類アルミニウム・スカンジウム硼酸塩からなる真空紫外光励起蛍光体が、後述する図２に示すように、波長３１２ｎｍ〜３１５ｎｍのＵＶ−Ｂ波長帯域内の紫外光を効率良く発光するということを知見した。
【００２６】
本発明に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いることができる紫外発光蛍光ランプの真空紫外光励起紫外蛍光体の製造方法は以下のとおりである。先ず、その蛍光体の原料を用意する。原料は酸化イットリウム等のイットリウム化合物、酸化ガドリニウム等のガドリニウム化合物、酸化アルミニウム等のアルミニウム酸化物、酸化スカンジウム等のスカンジウム化合物、および酸化硼素等の硼素化合物である。次に、これらの各原料を前記組成式に従って、秤量、採取する。そして、湿式又は乾式の方法によって十分に良く混合する。
【００２７】
続いて、得られた混合物の焼成処理を行う。先ず、得られた混合物を「るつぼ」等の耐熱容器内に充填し、大気中又は酸化雰囲気中で４００〜６００℃の温度に加熱して予備焼成を行う。その後、大気中又は酸化雰囲気中で９００〜１２００℃の温度に３〜２０時間加熱して本焼成を行う。このようにして得られた焼成物に粉砕、洗浄、乾燥、及び篩別処理を施すことで、本発明に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの真空紫外光励起紫外蛍光体が得られる。なお、上述のようにして一旦得られた蛍光体を再焼成し、同様に粉砕、洗浄、乾燥、及び篩別処理を行って本発明に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの真空紫外光励起紫外蛍光体を得てもよい。
【００２８】
次に、前記真空紫外光励起紫外蛍光体を使用した紫外発光蛍光ランプについて更に説明する。
【００２９】
図４は、本発明に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの実施形態の一つである直管形冷陰極蛍光ランプを示す断面図である。
【００３０】
この直管型冷陰極蛍光ランプは、ソーダガラス管４１からなる透光性気密容器の内壁面に、真空紫外光励起で発光する一般式（Ｙ１-ｘＧｄｘ）Ａｌ３-ｙＳｃｙ（ＢＯ３）４（０＜ｘ≦１，０＜ｙ≦３）で表されるガドリニウム付活希土類アルミニウム・スカンジウム硼酸塩からなる真空紫外光励起蛍光体を含む蛍光体層４２が形成され、ガラス管４１内にはキセノンガスが封入されている。
【００３１】
ガラス管４１の両端部にはリード線４３ａ，４３ｂが封着され、それらの先端部にはＮｉ−Ｆｅ合金からなる金属板を二つ折りにした冷陰極４４ａ，４４ｂがそれぞれ溶接固定されている。冷陰極４４ａ，４４ｂの片面にはゲッターとしてのＺｒ−Ａｌ合金が形成されている。ガラス管４１を加熱脱ガスし、次いで冷陰極４４ａ，４４ｂを高周波誘導加熱して脱ガスした後、キセノンを封入して気密封着する。ガラス管４１内の不純ガスはゲッターで吸着される。蛍光体層４２を構成する蛍光体は、放電によってキセノンから放射される波長１７２ｎｍの真空紫外光で励起され、後述する図２に示すように約３１２〜３１５ｎｍの波長のＵＶ−Ｂ紫外光を効率良く放射する。
【００３２】
蛍光ランプが上記のように冷陰極４４ａ，４４ｂを有する構成の場合には、ＵＶ−Ｂ紫外光の発光強度が向上した、小型かつ長寿命の紫外発光蛍光ランプとなる。また、それらの冷陰極４４ａ，４４ｂに代えて熱陰極を有する構成の場合は、ランプ電流を大きくできるので、ＵＶ−Ｂ紫外光の発光強度をさらに大きくすることができる。
【００３３】
図５は、本発明に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの実施形態の一つである平面形紫外発光蛍光ランプ（光源が平面光源のランプ）を、一部を破断した状態で示す斜視図である。
【００３４】
この平面形紫外発光蛍光ランプは、ソーダライムガラスからなる１対の平板ガラス５１ａ，５１ｂと、枠状に構成された側壁用ガラス５２とをガラス半田で気密に封着して平面型の透光性気密容器を形成し、平板ガラス５１ａ，５１ｂの内面に紫外光励起で発光する一般式（Ｙ１-ｘＧｄｘ）Ａｌ３-ｙＳｃｙ（ＢＯ３）４（０＜ｘ≦１，０＜ｙ≦３）で表されるガドリニウム付活希土類アルミニウム・スカンジウム硼酸塩からなる真空紫外光励起蛍光体を含む蛍光体層５３が形成され、気密容器内にはキセノンガスが封入されている。
【００３５】
対向する１対の側壁ガラス５２にはリード線５４ａ，５４ｂが封着され、その先端部にはニッケル等の金属板をコの字形に成型したホローカソード型の冷陰極５５ａ，５５ｂがそれぞれ溶接固定されている。冷陰極５５ａの端部には、Ｚｒ−Ａｌ合金で形成したゲッター５６が溶接されている。ガラス容器を加熱脱ガスし、次いで冷陰極５５ａ，５５ｂ、ゲッター５６を高周波誘導過熱で脱ガスし、キセノンを封入して排気管５７を封止する。
【００３６】
冷陰極５５ａ，５５ｂに高周波電圧を印加して放電を発生させ、キセノンから１７２ｎｍの真空紫外光を放射させると、蛍光体層５３は図２に示すように約３１２〜３１５ｎｍの波長のＵＶ−Ｂ紫外光を効率良く放射する。
【００３７】
この構成とすることにより、約３１２〜３１５ｎｍの波長のＵＶ−Ｂ紫外光の発光強度が向上した、紫外光発光面積の大きい偏平な紫外発光蛍光ランプとなる。
【００３８】
図６は、本発明に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの実施形態の一つである他の平面形紫外発光蛍光ランプを示す図である。
【００３９】
図６（ａ）に示す平面形紫外発光蛍光ランプは、ソーダライムからなる１対の平板ガラス６１ａ，６１ｂと側壁用ガラス６２とをガラス半田で気密に封着して平面形のガラス容器が形成され、前面平板ガラス６１ａの内面に紫外光励起で発光する一般式（Ｙ１-ｘＧｄｘ）Ａｌ３-ｙＳｃｙ（ＢＯ３）４（０＜ｘ≦１，０＜ｙ≦３）で表されるガドリニウム付活希土類アルミニウム・スカンジウム硼酸塩からなる真空紫外光励起蛍光体を含む蛍光体層６３が形成され、気密容器内にはキセノンガスが封入されている。
【００４０】
背面平板ガラス６１ｂ上にはＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３Ｓｎ）等からなる透明な電極６４ａ，６４ｂが複数並設され、その上がＳｉＯ２等からなる誘電体層６５で被覆され、さらにその上にＭｇＯ等からなる保護層６６が蒸着等で形成されている。電極の形状は、図６（ｂ）に示すように、１対の櫛型の電極６４ａ，６４ｂを交互に配設した形状である。保護層６６は放電によるスパッタリングから誘電体層６５を守るとともに、２次電子放出係数を増加して、放電開始電圧を低下させる働きをする。なお、誘電体層６５及び保護層６６を用いないで、電極６４ａ，６４ｂを放電空間に露出させてもよい。
【００４１】
電極６４ａ，６４ｂに高周波電圧を印加して放電を発生させ、キセノンから１７２ｎｍの真空紫外光を放射させると、蛍光体層６３は図２に示すように約３１２〜３１５ｎｍの波長のＵＶ−Ｂ紫外光を効率良く放射する。
【００４２】
図７は、本発明に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの実施形態の一つである外部電極型紫外発光蛍光ランプ（）を示す図である。
【００４３】
この外部電極型紫外発光蛍光ランプは、ランプ外部に配置され、ランプ内部の放電媒体を高周波により励起する電極を用いたものである。即ち、この外部電極型紫外発光蛍光ランプは、ランプ内部に電極を持たず、外部からの高周波電磁界の印加によって、ランプ内部の放電ガスを励起し、蛍光体を発光させて紫外発光する。この外部電極型紫外発光蛍光ランプは、図７に示すように、ソーダガラス管７１からなる透光性気密容器の内面に、紫外光励起で発光する一般式（Ｙ１-ｘＧｄｘ）Ａｌ３-ｙＳｃｙ（ＢＯ３）４（０＜ｘ≦１，０＜ｙ≦３）で表されるガドリニウム付活希土類アルミニウム・スカンジウム硼酸塩からなる真空紫外光励起蛍光体を含む蛍光体層７２が形成され、この透光性気密容器内にはキセノンガスが封入されている。
【００４４】
このように構成された無電極蛍光ランプを１対の外部電極７３ａ，７３ｂで挟み、高周波電源７４を用いて外部電極７３ａ，７３ｂに高周波電圧を印加して放電を発生させ、キセノンから１７２ｎｍの真空紫外光を放射させると、蛍光体層７２は図２に示すように約３１２〜３１５ｎｍの波長のＵＶ−Ｂ紫外光を効率良く放射する。
【００４５】
放電電極が透光性気密容器の外部に設けられているため、ランプの寿命が向上する。この構成により、約３１２〜３１５ｎｍの波長のＵＶ−Ｂ紫外光の発光強度が向上した、小型かつ長寿命で、簡易な構造の安価な紫外発光蛍光ランプとなる。
【実施例】
【００４６】
次に、上述のオゾン濃度測定装置の光源に使用する紫外発光蛍光ランプの真空紫外光励起紫外蛍光体の効果について、実施例及び比較例をあげて説明する。
【００４７】
＜実施例１＞
先ず、蛍光体の原料として、Ｙ２Ｏ３を１．６６ｇ、Ｇｄ２Ｏ３を０．８８９ｇ、Ａｌ２Ｏ３を２．９００ｇ、Ｓｃ２Ｏ３を０．１３５ｇ、Ｂ２Ｏ３を２．７３０ｇをそれぞれ秤量した。これらを十分に均一に混合した後、アルミナ製のるつぼ内に充填し、大気中において５００℃の温度で２時間予備焼成した。更に、焼成温度を１１００℃まで昇温させ、大気中で５時間焼成した後、これを徐冷して焼成物を得た。得られた焼成物に粉砕、洗浄、乾燥、篩別処理を行い、Ｙ０．７５Ｇｄ０．２５Ａｌ２．９Ｓｃ０．１（ＢＯ３）４なる組成を有する、実施例１に係る真空紫外光励起紫外蛍光体を得た。
【００４８】
＜実施例２〜９＞
Ｙ成分、Ｇｄ成分、Ａｌ成分、およびＳｃ成分の比率を適宜変更し、実施例１と同じ条件で混合および焼成等の処理を行い、下記の表１に示すように、Ｙ０．７５Ｇｄ０．２５Ａｌ２．５Ｓｃ０．５（ＢＯ３）４（実施例２）、Ｙ０．７５Ｇｄ０．２５Ａｌ２．０Ｓｃ１．０（ＢＯ３）４（実施例３）、Ｙ０．７５Ｇｄ０．２５Ａｌ１．５Ｓｃ１．５（ＢＯ３）４（実施例４）、Ｙ０．７５Ｇｄ０．２５Ａｌ１．０Ｓｃ２．０（ＢＯ３）４（実施例５）、Ｙ０．７５Ｇｄ０．２５Ａｌ０．５Ｓｃ２．５（ＢＯ３）４（実施例６）、Ｙ０．７５Ｇｄ０．２５Ａｌ０．１Ｓｃ２．９（ＢＯ３）４（実施例７）、Ｙ０．７５Ｇｄ０．２５Ｓｃ３（ＢＯ３）４（実施例８）、Ｙ０．５Ｇｄ０．５Ａｌ１．５Ｓｃ１．５（ＢＯ３）４（実施例９）なる組成をそれぞれ有する真空紫外光励起紫外蛍光体を得た。
【００４９】
［比較例１，２］
比較例１として、ＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂからなる蛍光体を用意した。また、比較例２として、特開２００２−３４８５７１号公報に開示されているＹ０．７５Ｇｄ０．２５Ａｌ３（ＢＯ３）４で表されるガドリニウム付活希土類アルミニウム硼酸塩からなる真空紫外光励起紫外蛍光体を用意した。
【００５０】
【表１】
2005195437.tif 000003
【００５１】
図２は、本発明に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの真空紫外光励起紫外蛍光体についての各実施例及び比較例に係る蛍光体の発光波長と発光強度との関係を比較して示すグラフ、図３は、本発明に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの真空紫外光励起紫外蛍光体についてＳｃ添加濃度と相対発光ピーク強度比（比較例１のＢａＳｉ2Ｏ5：Ｐｂ蛍光体を１とする）との関係を示すグラフである。なお、光源としてはキセノン分子放電による光源（波長172nm）を使用した。
【００５２】
図２に示すように、本発明に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの真空紫外光励起紫外蛍光体が発する紫外光の波長は約３１２ｎｍから３１５ｎｍである。表１には、本発明に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの真空紫外光励起紫外蛍光体についての各実施例１〜９および比較例１，２の波長３１２ｎｍから３１５ｎｍまでの面積強度比が示されている。この面積強度比は、比較例１（ＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ）を１．０とした場合の値を用いて表している。表１から、本発明に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの真空紫外光励起紫外蛍光体は、スカンジウム（Ｓｃ）をアルミニウム（Ａｌ）のモル質量に対して所定のモル比で添加することにより、紫外光の発光の面積強度比が比較例１（ＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ）に比べて最大で２．０倍になることがわかった。
【００５３】
また、図３を参照すると、本実施例の真空紫外光励起紫外蛍光体は、スカンジウム（Ｓｃ）をアルミニウム（Ａｌ）のモル質量に対して所定のモル比で添加することにより、比較例１（ＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ）の従来の蛍光体と比べて、発光のピーク強度が最大で約２１倍に向上することがわかった。
【００５４】
このように、本発明に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの真空紫外光励起紫外蛍光体は、波長２００ｎｍ以下の真空紫外光が照射されたときに発する紫外線の強度が、波長３１２ｎｍ〜３１５ｎｍの範囲において従来の蛍光体である比較例１（ＢａＳｉ２Ｏ５：Ｐｂ）よりもかなり強い。このため、本実施形態に係る真空紫外光励起紫外蛍光体を用いれば、放電の際に２００ｎｍ以下の波長の紫外光を発するキセノン等の希ガスを励起源としても波長３１２ｎｍ〜３１５ｎｍの範囲における紫外光を高効率で出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態に係るオゾン濃度測定装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの真空紫外光励起紫外蛍光体についての各実施例および比較例に係る蛍光体の発光波長と発光強度との関係を比較して示すグラフ図である。
【図３】本発明の実施形態に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの真空紫外光励起紫外蛍光体についてＳｃ添加濃度と相対発光ピーク強度比との関係を示すグラフ図である。
【図４】本発明の実施形態に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの実施形態の一つである直管形冷陰極蛍光ランプを示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの実施形態の一つである平面形紫外発光蛍光ランプを、一部を破断した状態で示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの実施形態の一つである他の平面形紫外発光蛍光ランプを示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るオゾン濃度測定装置の光源に用いる紫外発光蛍光ランプの実施形態の一つである外部電極型紫外発光蛍光ランプを示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１：ガス供給部
１１：オゾン分解器
１２：電磁弁
１３：紫外発光蛍光ランプ
１４：ハーフミラー
１５：試料セル
１６：紫外光センサ
２：増幅部
３：表示部
４１：ガラス管
４２：蛍光体層
４３ａ，４３ｂ：リード線
４４ａ，４４ｂ：冷陰極
５１ａ，５１ｂ：平板ガラス
５２：側壁用ガラス
５３：蛍光体層
５４ａ，５４ｂ：リード線
５５ａ，５５ｂ：冷陰極
５６：ゲッター
５７：排気管
６１ａ，６１ｂ：平板ガラス
６２：側壁用ガラス
６３：蛍光体層
６４ａ，６４ｂ：電極
６５：誘導体層
６６：保護層
７１：ガラス管
７２：蛍光体層
７３ａ，７３ｂ：外部電極
７４：高周波電源
【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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