(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成により、異なる波長の複数の光を連続して正確に測定することができ、さらに、他の波長域の光を正確に測定することができる紫外線強度計を提供する。【解決手段】紫外線強度計の受光部に分光感度の異なる複数の受光素子（センサ１、２）を組み込んで構成してある。受光素子としてはダイヤモンド光導電型受光素子１１ａと、窒化ガリウム受光素子１１ｂを用いて構成してある。また光の出力は、個別にまたは同時にモニターすることができるように構成してある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光部に分光感度の異なる複数の受光素子を組み込んで構成したことを特徴とする紫外線強度計。
【請求項２】
受光素子として、ダイヤモンド光導電型受光素子と窒化ガリウム受光素子を用いて構成したことを特徴とする請求項１記載の紫外線強度計。
【請求項３】
光の出力を、個別にまたは同時にモニタすることができる表示部を有して構成したことを特徴とする請求項１及び請求項２記載の紫外線強度計。
【請求項４】
複数のセンサーに対応して設けた複数のプリアンプ回路と、一つのプリアンプ回路から出力された短波長の光を補正する短波長感度補正回路と、他のプリアンプ回路から出力された長波長の光を補正する長波長感度補正回路と、同短波長感度補正回路および長波長感度補正回路から出力された信号を切替る切替回路と、所望の波長を選択するアナログスイッチ回路と、光の出力値を増幅するアンプ回路とを有して構成したことを特徴とする紫外線強度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は低圧水銀ランプ等から放射される紫外線量を測定するために使用する紫外線強度計の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、波長の異なる二つ以上の光を放射する例えば低圧水銀ランプからの放射光を測定する場合、複数の紫外線強度計を用意し、各波長に対応するセンサを有する紫外線強度計選択して単独に測定することが実施されている。低圧水銀ランプは１８５nmと２５４nmの波長の光を放射する。
【０００３】
また近年多用されてきているキセノンエキシマランプは１７２nmの波長の光を放射する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２ー２２５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、波長の異なる二つ以上の光を測定する場合、各波長に対応するセンサをもつ受光部を交換して各々測定する必要があり、交換作業に手数を要し、また交換作業中は光の出力の変化を測定することができない欠点がある。また受光部を交換するに際して、周囲温度の変化や雰囲気ガス等の測定環境の乱れにより測定誤差が生じ易い欠点がある。
【０００６】
また受光部の交換作業が難しい場合は、各々の波長に対応する紫外線強度計を複数用意することが必要となり、コスト高となる欠点がある。
【０００７】
本発明は上記の諸点に鑑み発明したものであって、波長の異なる複数の光を受光部を交換することなく、連続して正確に測定することができる紫外線強度計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】
請求項１に記載の紫外線強度計は、受光部に分光感度の異なる複数の受光素子を組み込んで構成してある。
【０００９】
請求項２に記載の紫外線強度計は、請求項１に記載の受光素子として、ダイヤモンド光導電型受光素子と窒化ガリウム受光素子を用いて構成してある。
【００１０】
請求項３に記載の紫外線強度計は、請求項１及び請求項２における光の出力は、個別にまたは同時にモニタすることができる表示部を有して構成してある。
【００１１】
請求項４に記載の紫外線強度計は、各センサに対応して設けた複数のプリアンプ回路と、一つのプリアンプ回路から出力された短波長の光を補正する短波長感度補正回路と、他のプリアンプ回路から出力された長波長の光を補正する長波長感度補正回路と、同短波長感度補正回路および長波長感度補正回路から出力された信号を切替る切替回路と、所望の波長を選択するアナログスイッチ回路と、光の出力値を増幅するアンプ回路とを有して構成してある。
【発明の効果】
【００１２】
上記した請求項１乃至請求項３記載の紫外線強度計によると、異なる波長の複数の光を、受光部を交換することなく、連続して正確に測定することができる。また複数の紫外線強度計を用意することがないので取り扱いやすくコスト安となる特有な効果がある。
【００１３】
上記した請求項４に記載の紫外線強度計によると、簡単な回路により、異なる波長の複数の光を連続して正確に測定することができ、さらに複数のセンサを組み合わせて構成することにより、他の波長域の光を正確に測定することができる特有な効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明に係る請求項１を実施するための最良の形を図に基づいて説明する。
図１は紫外線強度計の外観図である。図１において、１は紫外線強度計本体、２は紫外線強度計本体１の表示面に構成してなる表示部であって、例えばデジタル表示される。３は紫外線強度計本体１の筐体の一面に設けてなる電源スイッチ、４は外部出力端子である。５は紫外線強度計の受光部であって、分光感度の異なる複数の受光素子を組み込んで構成してある。６は紫外線強度計本体１と紫外線強度計の受光部５を接続してなる接続ケーブルである。
【実施例１】
【００１５】
次に、紫外線強度計の実施例を図２に基づいて説明する。１１は紫外線強度計の受光部５に配置してなる複数のセンサであって、分光感度の異なる受光素子を組み込んで構成してある。受光素子としては、例えばダイヤモンド光導電型受光素子１１aと窒化ガリウム受光素子１１ｂを組み合わせて構成する。ダイヤモンド光導電型受光素子は、１４０nmから２２７nmの波長に感度を有し、紫外線に対しての耐久性が優れている。また窒化ガリウム受光素子は２００nmから３６５nmの波長に感度を有し、紫外線に対しての耐久性が優れている。窒化ガリウム受光素子としては、窒化ガリウム光導電型受光素子と窒化ガリウム光起電型受光素子の二種がある。具体的には、ダイヤモンド光導電型受光素子により、フィルタを使用することなく、エキシマランプから照射される１７２nmと、１９３nmと、低圧水銀ランプから照射される１８５nmを検出することができる。さらにダイヤモンド光導電型受光素子によると、１５７nm(Ｆ2)と、１９３nm(ＡrＦ)のレーザ波長を検出することができる。また窒化ガリウム受光素子により、フィルタを使用することなく、エキシマランプから照射される２２２nm(ＫｒCl)と、２４８nm(ＫｒF)と、低圧水銀ランプから照射される２５４nmの紫外線を効率よく検出することができる。
また窒化ガリウムの一部をアルミニウムで置換して、窒化アルミニウムガリウムを用いることもできる。窒化アルミニウムガリウムは、１６０nmから３２０nmの範囲について受光感度を有し、紫外線に対しての耐久性が優れている。
【００１６】
さらに受光素子として、シリコンフォトダイオード、光電管、光電子増倍管を用いることができる。シリコンフォトダイオードは１６０nmから１１００nmの範囲について受光感度を有し、広範囲の紫外線の測定に利用にすることができ、光電管と光電子増倍管は、微弱な紫外線に対して感度を有するので、適宜組み合わせて利用することができる。
【００１７】
また上記した組み合わせ以外に、ダイヤモンド光導電型受光素子、窒化ガリウム受光素子、窒化アルミニウムガリウム、シリコンフォトダイオード、光電管、光電子増倍管を、所望の用途に応じて、適宜組み合わせて構成することにより、紫外線強度計としての利用性が増大する。
【００１８】
また図２において、１４はダイヤモンド光導電型受光素子１１ａに接続してなるプリアンプ回路であって、センサで受光した信号出力を増幅する機能を有する。１５は窒化ガリウム受光素子１１ｂに接続してなるプリアンプ回路であって、プリアンプ回路１４と同一の機能を有する。
【００１９】
１６はプリアンプ回路１４に接続してなる短波長感度補正回路であって、プリアンプ回路１４から出力された短波長の光を補正する。１７はプリアンプ回路１５に接続してなる長波長感度補正回路であって、プリアンプ回路１５から出力された長波長の光を補正する。このように出力された短波長あるいは長波長の光を補正することにより、光の絶対値を正確に出力することができる。
【００２０】
１８は短波長感度補正回路１６および長波長感度補正回路１７から出力された信号を切替る切替回路であって、外部からの波長切替え信号により作動する。
【００２１】
１９はアナログスイッチ回路であって、所望の波長を選択する。例えばダイヤモンド光導電型受光素子が感度を有する１４０nmから２２７nm、窒化ガリウム受光素子が感度を有する２００nmから３６５nmの波長の範囲で一つ以上を選択して検出する。
２０はアンプ回路であって、光の増幅値を選択する。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
紫外線を照射する低圧水銀ランプあるいはエキシマランプは、例えば半導体産業分野では、表面の洗浄、表面の活性化処理に利用されており、また紫外線塗料やインキの硬化に利用され、さらに医療や食品分野等では殺菌や滅菌に利用されている。
【００２３】
これらの分野で、本発明に係る紫外線強度計を用いると、紫外線を正確に測定することができるので、半導体の表面の洗浄、表面の活性化処理、紫外線塗料やインキの硬化、医療や食品分野等の殺菌や滅菌を均一処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る紫外線強度計の外観図。
【図２】図１の紫外線強度計に用いられている回路図。
【図３】本発明に係るダイヤモンド光導電型受光素子と窒化ガリウム受光素子の分光感度特性図。
【符号の説明】
【００２５】
１  紫外線強度計本体
２  表示部
３  電源スイッチ
４  外部出力端子
５  受光部
６  接続ケーブル
１１  センサ
１１ａ  ダイヤモンド光導電型受光素子
１１ｂ  窒化ガリウム受光素子
１４  プリアンプ回路
１５  プリアンプ回路
１６  短波長感度補正回路
１７  長波長感度補正回路
１８  切替回路
１９  アナログスイッチ回路
２０  アンプ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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