紫外光產(chǎn)生用靶、電子射線激勵紫外光源、以及紫外光產(chǎn)生用靶的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種紫外光產(chǎn)生用靶（20），具備：由藍(lán)寶石、石英或水晶構(gòu)成的基板（21）、以及設(shè)置在基板（21）上并接受電子射線而產(chǎn)生紫外光的Pr︰LuAG多晶膜（22）。通過將Pr︰LuAG多晶膜用作靶，與使用Pr︰LuAG單晶膜的情況相比能夠更顯著地提高紫外光產(chǎn)生效率。
【專利說明】紫外光產(chǎn)生用靶、電子射線激勵紫外光源、以及紫外光產(chǎn)生用靶的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紫外光產(chǎn)生用靶、電子射線激勵紫外光源、以及紫外光產(chǎn)生用靶的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻(xiàn)I中，記載了使用包含鐠(Pr)的單晶來作為PET裝置所使用的閃爍器的材料。另外，在專利文獻(xiàn)2中，記載了通過由熒光體變換從發(fā)光二極管出射的光的波長來實現(xiàn)白色光的與照明系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:國際公開第2006/049284號小冊子
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特表2006-520836號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題`
[0008]歷來，作為紫外光源，使用汞氙氣燈或氘燈等的電子管。然而，這些紫外光源在發(fā)光效率低、大型、而且穩(wěn)定性或壽命方面存在技術(shù)問題。另一方面，作為其他的紫外光源，存在具備通過對靶照射電子射線而激勵紫外光的構(gòu)造的電子射線激勵紫外光源。電子射線激勵紫外光源被期待作為發(fā)揮高穩(wěn)定性的光計測領(lǐng)域、發(fā)揮低耗電性的殺菌或消毒用、或者利用高波長選擇性的醫(yī)療用光源或生物化學(xué)用光源。另外，電子射線激勵紫外光也存在比汞燈等耗電要更小的這樣的益處。
[0009]另外，近年來，開發(fā)了能夠輸出波長360nm以下這樣的紫外區(qū)域的光的發(fā)光二極管。然而，來自于這樣的發(fā)光二極管的輸出光強度還很小，而且在發(fā)光二極管中難以做到發(fā)光面的大面積化，因而存在用途受到限定這樣的問題。相對于此，電子射線激勵紫外光源能夠產(chǎn)生足夠強度的紫外光，另外，通過增大照射在靶的電子射線的直徑，能夠輸出大面積且具有均勻的強度的紫外光。
[0010]然而，在電子射線激勵紫外光源中，也能夠謀求紫外光產(chǎn)生效率的進(jìn)一步提高。本發(fā)明的目的在于，提供一種可以提高紫外光產(chǎn)生效率的紫外光產(chǎn)生用靶、電子射線激勵紫外光源、以及紫外光產(chǎn)生用靶的制造方法。
[0011]解決技術(shù)問題的手段
[0012]鑒于上述的技術(shù)問題，本發(fā)明人考慮將(PrxLu1J 3A15012 (Pr: LuAG鐠添加镥?鋁?石榴石，X的范圍為0 < X < I)使用在紫外光產(chǎn)生用靶。然而,在使用現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)所記載那樣的Pr: LuAG單晶體的情況下，辨別出難以得到充分的紫外光發(fā)光效率。另外，Pr: LuAG單晶體昂貴，因而存在紫外光產(chǎn)生用靶的制造成本高這樣的問題。相對于此，本發(fā)明人所得到的試驗和研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過使用Pr: LuAG多晶體作為靶，與使用Pr: LuAG單晶體的情況相比能夠更顯著地提高紫外光產(chǎn)生效率。即，根據(jù)一個實施方式所涉及的紫外光產(chǎn)生用靶，通過具備由藍(lán)寶石、石英或水晶(氧化硅的晶體、無色水晶(rockcrystal))構(gòu)成的基板、以及設(shè)置在該基板上并接受電子射線而產(chǎn)生紫外光的Pr: LuAG多晶膜，能夠提高紫外光產(chǎn)生效率。
[0013]另外，可選地，紫外光產(chǎn)生用靶，其特征在于，Pr: LuAG多晶膜的厚度為0.1iim以上IOym以下。根據(jù)本發(fā)明人所得到的試驗和研究，Pr: LuAG多晶膜的厚度為了使電子射線不透過而有助于發(fā)光，需要至少0.1 y m以上，另外，從生產(chǎn)率的觀點看，優(yōu)選10 y m以下。在具有這樣的厚度的Pr: LuAG多晶膜中，能夠更有效地提高紫外光產(chǎn)生效率。
[0014]另外，一個實施方式所涉及的電子射線激勵紫外光源，其特征在于，具備上述任一種紫外光產(chǎn)生用靶、以及向紫外光產(chǎn)生用靶提供電子射線的電子源。根據(jù)該電子射線激勵紫外光源，通過具備上述任一種紫外光產(chǎn)生用靶，能夠提高紫外光產(chǎn)生效率。
[0015]另外，本發(fā)明的一個實施方式所涉及的紫外光產(chǎn)生用靶的制造方法，其特征在于，具備在由藍(lán)寶石、石英或水晶構(gòu)成的基板上蒸鍍Pr: LuAG膜的第I工序、以及通過對Pr:LuAG膜進(jìn)行熱處理而進(jìn)行多晶化的第2工序。在第I工序中，在由藍(lán)寶石、石英或水晶構(gòu)成的基板上，形成非晶狀的Pr: LuAG膜。然而，在非晶狀的Pr: LuAG膜中，即使照射電子射線紫外光也幾乎不被激勵。如該制造方法那樣，通過在第2工序中對Pr: LuAG膜進(jìn)行熱處理(退火)，能夠使非晶狀的Pr: LuAG膜多晶化。即，根據(jù)該制造方法，能夠很好地制造具備Pr: LuAG多晶膜的紫外光產(chǎn)生用靶。再有，第I工序和第2工序也可以同時進(jìn)行。
[0016]另外，可選地，紫外光產(chǎn)生用靶的制造方法，其特征在于，將第2工序中熱處理后的Pr: LuAG膜的厚度設(shè)為0.1iim以上IOiim以下。由此，能夠更有效地提高紫外光產(chǎn)生效率。
[0017]另外，可選地，紫外光產(chǎn)生用靶的制造方法，其特征在于，在第2工序的熱處理時，將Pr: LuAG膜的周圍設(shè)為真空。由此，能`夠更有效率地提高紫外光產(chǎn)生效率。
[0018]發(fā)明的效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明所涉及的紫外光產(chǎn)生用靶、電子射線激勵紫外光源、以及紫外光產(chǎn)生用靶的制造方法，能夠提高紫外光產(chǎn)生效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是表示一個實施方式所涉及的電子射線激勵紫外光源的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0021]圖2是表示紫外光產(chǎn)生用靶的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。
[0022]圖3是表示該制造方法中所使用的激光燒蝕裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0023]圖4是表示紫外光產(chǎn)生用靶的制造方法的流程圖。
[0024]圖5是表示Pr: LuAG膜的X射線衍射測量結(jié)果的圖表。
[0025]圖6是表示對Pr: LuAG膜照射電子射線所得到的紫外光的光譜的圖表。
[0026]圖7是與Pr: LuAG膜的表面相關(guān)的SEM照片。
[0027]圖8是表示對Pr: LuAG膜照射電子射線所得到的紫外光的光譜的圖表。
[0028]圖9是作為比較例，表示對Pr: LuAG單晶基板照射電子射線所得到的紫外光的光譜的圖表。
[0029]圖10是表示在使電子射線的強度(電流量)變化的情況下的紫外光的峰值強度的變化的圖表。
[0030]圖11是表示Pr: LuAG多晶膜的厚度與紫外光的峰值強度的關(guān)系的圖表。
[0031]圖12是表示Pr: LuAG含有材料的Pr濃度與紫外光的峰值強度的關(guān)系的圖表。
[0032]圖13是表示與各種熱處理溫度對應(yīng)的紫外光的光譜的圖表。
[0033]圖14是與熱處理后的Pr: LuAG多晶膜的表面相關(guān)的SEM照片。
[0034]圖15是表示在大氣氛圍進(jìn)行熱處理的情況下的紫外光的光譜的圖表。
[0035]符號說明:
[0036]10…電子射線激勵紫外光源、11…容器、12…電子源、13…引出電極、16…電源部、20…紫外光產(chǎn)生用祀、21…基板、21a…主面、21b…背面、22*“Pr: LuAG多晶膜、23…招膜、50…激光燒蝕裝置、51…真空容器、52…試樣載置臺、53?"Pr: LuAG含有材料、54…激光導(dǎo)入口、55…旋轉(zhuǎn)支架、56…加熱器、57…氣體導(dǎo)入口、B…激光束、EB…電子射線、UV…紫外光。
【具體實施方式】
[0037]以下，一邊參照附圖一邊就本發(fā)明所涉及的紫外光產(chǎn)生用靶、電子射線激勵紫外光源、以及紫外光產(chǎn)生用靶的制造方法的實施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。再有，在附圖的說明中用相同的符號表示相同的要素，省略重復(fù)的說明。
[0038]圖1表示一個實施方 式所涉及的電子射線激勵紫外光源10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1所示，在該電子射線激勵紫外光源10中，在抽真空后的玻璃容器(電子管)11的內(nèi)部的上端側(cè)，配置有電子源12和引出電極13。再者，若從電源部16對電子源12與引出電極13之間施加適當(dāng)?shù)囊鲭妷海瑒t由于高電壓而被加速的電子射線EB從電子源12出射。對于電子源12，可以使用例如出射大面積的電子射線的電子源(例如碳納米管等的冷陰極、或熱陰極)。
[0039]另外，在容器11的內(nèi)部的下端側(cè)，配置有紫外光產(chǎn)生用靶20。紫外光產(chǎn)生用靶20例如設(shè)定成接地電位，從電源部16對電子源12施加負(fù)的高電壓。由此，從電子源12出射的電子射線EB照射到紫外光產(chǎn)生用靶20。紫外光產(chǎn)生用靶20接受該電子射線EB而被激勵，產(chǎn)生紫外光UV。
[0040]圖2是表示紫外光產(chǎn)生用靶20的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。如圖2所示，紫外光產(chǎn)生用靶20具備基板21、設(shè)置在基板21上的Pr: LuAG多晶膜22、以及鋁膜23?；?1是由藍(lán)寶石(A1203)、石英(SiO2)或者水晶構(gòu)成的板狀的構(gòu)件，具有主面21a和背面21b。再有，基板21的優(yōu)選厚度為0.1mm以上IOmm以下。
[0041]Pr: LuAG多晶膜22是由多晶化的Pr: LuAG構(gòu)成的膜。該Pr: LuAG多晶膜22接受圖1所示的電子射線EB而被激勵，產(chǎn)生紫外光UV。如從后述的實施例明顯得出，Pr:LuAG多晶膜22的優(yōu)選厚度為0.1iim以上IOiim以下。另外，Pr: LuAG多晶膜22的優(yōu)選的Pr濃度為0.001原子百分比以上10原子百分比以下。
[0042]接著，就制造本實施方式的紫外光產(chǎn)生用靶20的方法進(jìn)行說明。圖3是表示該制造方法中所使用的激光燒蝕裝置50的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3所示的激光燒蝕裝置50具備真空容器51、配置在真空容器51的底面上的試樣載置臺52、以及激光導(dǎo)入口 54。激光導(dǎo)入口54將對Pr: LuAG含有材料53照射的激光束B導(dǎo)入到真空容器51的內(nèi)部。Pr: LuAG含有材料53是載置在試樣載置臺52上的試樣。再有,在激光導(dǎo)入口 54,提供了例如來自于KrF準(zhǔn)分子激光的激光束(波長248nm)。
[0043]此外，激光燒蝕裝置50具備旋轉(zhuǎn)支架55、用于對基板21加熱的加熱器56、以及用于向真空容器51的內(nèi)部供應(yīng)氧氣的氣體導(dǎo)入口 57。旋轉(zhuǎn)支架55支撐配置在Pr: LuAG含有材料53的上方的基板21。旋轉(zhuǎn)支架55在基板21的主面21a與Pr: LuAG含有材料53相對而露出的狀態(tài)下，以連結(jié)Pr: LuAG含有材料53與基板21的軸線為中心可旋轉(zhuǎn)的方式保持基板21。
[0044]圖4是表示紫外光產(chǎn)生用靶20的制造方法的流程圖。首先，在基板21上蒸鍍Pr:LuAG膜(第I工序SI)。具體而言，首先，制作作為Pr: LuAG含有材料53的按規(guī)定比例含有Pr: LuAG的陶瓷(工序S11)。接著，準(zhǔn)備由藍(lán)寶石、石英或水晶構(gòu)成的基板21，并將該基板21設(shè)置在激光燒蝕裝置50的旋轉(zhuǎn)支架55上，并且將在工序Sll中所制作的Pr: LuAG含有材料53載置在試樣載置臺52 (工序S12)。然后，對真空容器51的內(nèi)部進(jìn)行抽氣(工序S13)，通過加熱器56將基板21加熱至規(guī)定溫度(例如800°C)(工序S14)。其后，從氣體導(dǎo)入口 57向真空容器51的內(nèi)部供應(yīng)氧氣并且對Pr: LuAG含有材料53照射激光束B(工序S15)。由此，Pr: LuAG含有材料53接受激光束B而蒸發(fā)，在真空容器51的內(nèi)部飛散。該飛散后的Pr: LuAG含有材料53的一部分附著在基板21的主面21a，形成非晶狀的膜。
[0045]接著，對基板21的主面21a上所形成的非晶狀的膜進(jìn)行熱處理，使非晶狀的膜多晶化(第2工序S2)。具體而言，從激光燒蝕裝置50取出形成有非晶狀的膜的基板21，投入熱處理爐(工序S21 )。再有，熱處理爐的爐內(nèi)，可以是包含大氣的氣氛，但若是真空則更優(yōu)選。然后，將熱處理的爐內(nèi)溫度設(shè)定成例如比1200°C更高溫，通過將該溫度維持規(guī)定時間，對基板21上的非晶狀的膜進(jìn)行熱處理(退火)(工序S22)。此時，熱處理后的非晶狀的膜多晶化而成為Pr: LuAG多晶膜。
[0046]就由本實施方式所得到的效果進(jìn)行說明。如從后述的各實施例明顯得出，通過將Pr: LuAG多晶體用作紫外光產(chǎn)生用靶，與使用Pr: LuAG單晶的情況相比能夠顯著地提高紫外光產(chǎn)生效率。本實施方式的紫外光產(chǎn)生用靶20具備Pr: LuAG多晶膜22，因而能夠高效率地產(chǎn)生紫外光。另外，基板21由藍(lán)寶石、石英或水晶構(gòu)成，由此在工序22中能夠在高溫下對非晶狀的膜進(jìn)行熱處理。
[0047]另外，本實施方式的制造方法中，在基板21上蒸鍍非晶狀的膜之后，對該非晶狀的膜進(jìn)行熱處理。在第I工序SI中，非晶狀的膜形成在基板21上，但即使對非晶狀的膜照射電子射線也幾乎不產(chǎn)生紫外光。相對于此，若在第2工序S2中對非晶狀的膜進(jìn)行熱處理，則能夠使非晶狀的膜多晶化，能夠制造高效率地產(chǎn)生紫外光的紫外光產(chǎn)生用靶。
[0048](第I實施例)
[0049]接著，就上述實施方式的第I實施例進(jìn)行說明。在本實施例中，首先，制作作為Pr: LuAG含有材料53的含有0.8原子百分比Pr的陶瓷。接著，將該Pr: LuAG陶瓷載置在激光燒蝕裝置50的試樣載置臺52上，并且將直徑2英寸的藍(lán)寶石基板設(shè)置在旋轉(zhuǎn)支架550 Pr: LuAG陶瓷與藍(lán)寶石基板的距離為150mm。其后，對真空容器51的內(nèi)部進(jìn)行抽氣將藍(lán)寶石基板加熱至1000°C。然后，向真空容器51的內(nèi)部供應(yīng)氧氣并且將激光束B向Pr:LuAG含有材料53照射60分鐘，從而制作非晶狀的膜。此時，使用KrF準(zhǔn)分子激光(lOOmj，100Hz)作為激光束B的激光光源。其后，向熱處理爐投入藍(lán)寶石基板，藍(lán)寶石基板和非晶狀的膜置于大氣中在1400°C加熱2小時。
[0050]圖5 (a)是表示熱處理前的非晶狀的膜的X射線衍射測量結(jié)果的圖表。另外，圖5 (b)是表示熱處理后的膜的X射線衍射測量結(jié)果的圖表。如這些圖所示，在熱處理前只觀察到從藍(lán)寶石基板而來的衍射線(圖中用X記號表示)，但熱處理后除了該衍射線外還觀察到從Pr: LuAG晶體而來的衍射線(圖中用〇記號表示)。從這些圖可知，非晶狀的膜通過熱處理而變化成Pr: LuAG多晶體。
[0051]圖6是表示對Pr: LuAG膜照射電子射線所得到的紫外光的光譜的圖表。在圖6中，曲線圖Gll表示蒸鍍材料(激光燒蝕的原材料)Pr: LuAG多晶體的發(fā)光光譜的圖表，曲線圖G12表示熱處理后的Pr: LuAG膜的發(fā)光光譜，曲線圖G13表示熱處理前的Pr: LuAG膜的發(fā)光光譜。再有，熱處理前的膜不發(fā)光。再有，將電子射線的加速電壓設(shè)為10kV，電子射線的強度(電流量)設(shè)為IOu A，電子射線的直徑設(shè)為2mm。從圖6明顯得出，在熱處理前的非晶狀的膜中，即使照射電子射線也幾乎不產(chǎn)生紫外光。相對于此，在熱處理后的多晶的Pr: LuAG膜中，通過照射電子射線而很好地產(chǎn)生紫外光。
[0052](第2實施例)
[0053]接著，就上述實施方式的第2實施例進(jìn)行說明。在本實施例中，將第I實施例中為1000°C的Pr: LuAG成膜時的藍(lán)寶石基板的溫度設(shè)為800°C。另外，將第I實施例中為1400°C的熱處理溫度設(shè)為1600°C。其他工序或條件等與第I實施方式同樣。
[0054]進(jìn)行由本實施例所制作的Pr: LuAG膜的X射線衍射測量，結(jié)果與圖5 (b)同樣地觀察到從Pr: LuAG晶體而來的衍射線。另外，圖7 (a)和圖7 (b)分別是熱處理前和熱處理后的與Pr: LuAG膜的表面相關(guān)的SEM照片。參照圖7 (b)，與圖7 (a)不同觀察到每幾微米程度被劃分的區(qū)域。從這些事實可知，非晶狀的膜通過熱處理而變化成Pr: LuAG多晶體。另外，若對該Pr: LuAG多晶膜照射電子線，則得到具有與圖6的曲線圖G12相同的峰值波長的光譜的紫外光。但是，該 峰值強度比曲線圖G12要大，因而發(fā)光效率比第I實施例要高。
[0055](第3實施例)
[0056]接著，就上述實施方式的第3實施例進(jìn)行說明。在本實施例中，將第2實施例中作為大氣中的熱處理的氣氛設(shè)為真空(10_2Pa)。再有，其他工序或條件等與第2實施例同樣。進(jìn)行由本實施例所制作的Pr: LuAG膜的X射線衍射測量，結(jié)果與圖5 (b)同樣地觀察到從Pr: LuAG晶體而來的衍射線。
[0057]另外，圖8是表示對Pr: LuAG膜照射電子射線所得到的紫外光的光譜的圖表。在圖8中，曲線圖G21表示由第2實施例(在大氣中進(jìn)行熱處理)制作的Pr: LuAG膜的發(fā)光光譜，曲線圖G22表示由本實施例(在真空中進(jìn)行熱處理)制作的Pr: LuAG膜的發(fā)光光譜。再有，將電子射線的加速電壓設(shè)為IOkV,電子射線的強度(電流量)設(shè)為IOOiiA,電子射線的直徑設(shè)為2mm。從圖8明顯得出，與在大氣中進(jìn)行熱處理的Pr: LuAG膜相比較，真空中進(jìn)行熱處理的Pr: LuAG膜中，由電子射線的照射產(chǎn)生的紫外光的峰值強度顯著變大(即發(fā)光效率顯著提高)。
[0058]另外，圖9是作為比較例，表示對Pr: LuAG單晶基板照射與本實施例相同條件的電子射線所得到的紫外光的光譜的圖表。再有，在圖9中，曲線圖G31表示Pr: LuAG單晶基板相關(guān)的發(fā)光光譜，曲線圖G32與圖8的曲線圖G22相同。從圖9明顯得出，與Pr:LuAG單晶基板相比較，在Pr: LuAG多晶薄膜中，由電子射線的照射產(chǎn)生的紫外光的峰值強度顯著變大(即發(fā)光效率顯著提高)。
[0059]圖10是表示在使電子射線的強度(電流量)變化的情況下的紫外光的峰值強度的變化的圖表。在圖10中，曲線圖G41表示與由本實施例制作的Pr: LuAG多晶薄膜相關(guān)的發(fā)光光譜，曲線圖G42表示與比較例的Pr: LuAG單晶基板相關(guān)的發(fā)光光譜。如圖10所示，辨別出在由本實施例所制作的Pr: LuAG多晶薄膜中，電子射線的強度與紫外光的峰值強度具有極其良好的比例關(guān)系(高線性)。另外，辨別出在由本實施例制作的Pr: LuAG多晶薄膜中，與電子射線的強度無關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)比Pr: LuAG單晶基板更大的峰值強度，且即使電子射線強的區(qū)域也能抑制發(fā)光效率的下降。
[0060](第4實施例)
[0061]發(fā)明人就Pr: LuAG多晶膜的厚度與紫外光的峰值強度的關(guān)系進(jìn)行實驗。即，在各種成膜時間下制作Pr: LuAG多晶膜，在使用高低差測量儀測量它們的厚度之后，計測照射電子射線所產(chǎn)生的紫外光的峰值強度。圖11是表示Pr: LuAG多晶膜的厚度與紫外光的峰值強度的關(guān)系的圖表。再有，圖中的曲線G54是近似曲線。
[0062]參照圖11，在Pr: LuAG多晶膜的厚度低于某一程度的值(約500nm)的情況下，Pr: LuAG多晶膜越厚紫外光的峰值強度就越大，發(fā)光效率越高。然而，若Pr: LuAG多晶膜的厚度超過該值，則紫外光的峰值強度幾乎不增大，反而下降。另外，從該圖表可知，若Pr: LuAG多晶膜的厚度超過0.lym以上，則得到足夠?qū)嵱玫淖贤夤鈴姸?發(fā)光效率)。
[0063](第5實施例)
[0064]發(fā)明人就Pr: LuAG含有材料的Pr濃度與紫外光的峰值強度的關(guān)系進(jìn)行實驗。SP，制作各種Pr濃度的Pr: Lu AG含有材料，使用它們來制作Pr: LuAG多晶膜，計測對這些Pr: LuAG多晶膜照射電子射線所產(chǎn)生的紫外光的峰值強度。再有，在該實施例中將熱處理溫度設(shè)為1600°C。圖12是表示作為結(jié)果的Pr: LuAG含有材料的Pr濃度與紫外光的峰值強度的關(guān)系的圖表。再有，圖中的曲線G61是近似曲線。
[0065]參照圖12，在Pr: LuAG含有材料的Pr濃度低于某一程度的值(約0.7原子百分t匕)的情況下，Pr的濃度越大紫外光的峰值強度就越大，發(fā)光效率越高。然而，若Pr: LuAG含有材料的Pr濃度超過該值，則紫外光的峰值強度反而會下降。另外，從該圖表可知，Pr:LuAG含有材料的Pr濃度優(yōu)選為0.05原子百分比以上2.0原子百分比以下，更優(yōu)選為0.1原子百分比以上1.0原子百分比以下。由此，得到足夠?qū)嵱玫淖贤夤鈴姸取?br> [0066]以上，就在本實施例中Pr: LuAG含有材料的Pr濃度與紫外光的峰值強度的關(guān)系進(jìn)行敘述，但Pr: LuAG多晶膜的Pr濃度與紫外光的峰值強度的關(guān)系被認(rèn)為也有與圖11所示的曲線圖同樣的傾向。但是，Pr: LuAG多晶膜的Pr濃度的優(yōu)選范圍例如在0.001原子百分比以上10原子百分比以下。
[0067](第6實施例)
[0068]接著，就上述實施方式的第6實施例進(jìn)行說明。在本實施例中，蒸鍍含有Pr:LuAG的材料而制作6個非晶狀的膜，將這些非晶狀的膜置于真空中分別將熱處理溫度設(shè)定為 1200°c、1400°c、1500°c、1600°c、170(rc、180(rc、190(rc來形成 Pr: LuAG 多晶膜。再有，其他工序或條件等與第2實施例同樣。對這樣制作的Pr: LuAG多晶膜照射電子射線(加速電壓10kV、電子射線的強度(電流量)100 iiA)，計測所產(chǎn)生的紫外光的光譜。[0069]圖13是表示計測的光譜的圖表。此外，在圖13中，曲線圖G80表示將熱處理溫度設(shè)為1200°C的情況，曲線圖G81表示將熱處理溫度設(shè)為1400°C的情況，曲線圖G82表示將熱處理溫度設(shè)為1500°C的情況，曲線圖G83表示將熱處理溫度設(shè)為1600°C的情況，曲線圖G84表示將熱處理溫度設(shè)為1700°C的情況，曲線圖G85表示將熱處理溫度設(shè)為1800°C的情況，曲線圖G86表示將熱處理溫度設(shè)為1900°C的情況。如圖13所示，辨別出Pr: LuAG膜的熱處理溫度越高，紫外光的峰值強度就越大，發(fā)光效率越高。另外，辨別出在熱處理溫度為1800°C~1900°C這樣的情況下，尖的發(fā)光峰值波形會在光譜中顯現(xiàn)。再有，將熱處理溫度設(shè)為1200°C的情況不會發(fā)光。利用寬波長域的情況優(yōu)選設(shè)為1400°C~1800°C，發(fā)光峰值波形的情況優(yōu)選設(shè)為1800°C~1900°C。
[0070]另外，圖14是與熱處理后的Pr: LuAG多晶膜的表面相關(guān)的SEM照片。在圖14中，表示了將熱處理溫度設(shè)為 1200°C、1400 °C、1500 °C、1600 °C、1700 °C、1800 °C、1900 °C 的各個情況下的SEM照片。參照圖14，可知熱處理溫度越高，Pr: LuAG結(jié)晶化就越推進(jìn)。另外，在1200°C下，Pr: LuAG多晶膜的表面觀察到與圖7 (a)所示的熱處理前的非晶狀的膜基本幾乎相同的狀態(tài)。
[0071](第7實施例)
[0072]接著，就上述實施方式的第7實施例進(jìn)行說明。在本實施例中，蒸鍍含有Pr: LuAG的材料而制作4個非晶狀的膜，對這些非晶狀的膜，進(jìn)行在設(shè)為大氣氣氛的熱處理爐分別將熱處理溫度設(shè)為1200°C、140(TC、160(rC和1700°C的熱處理，由此形成Pr: LuAG多晶膜。再有，其他工序或條件等與第2實施例同樣。對這樣制作的Pr: LuAG多晶膜照射電子射線(加速電壓10kV、電子射線的強度(電流量)100 iiA)，計測所產(chǎn)生的紫外光的光譜。
[0073]圖15是表示所計測的光譜的圖表。再有，在圖15中，曲線圖G90表示將熱處理溫度設(shè)為1200°C的情況，曲線圖G91表示將熱處理溫度設(shè)為1400°C的情況，曲線圖G92表示將熱處理溫度設(shè)為1700°C的情況，曲線圖G93表示將熱處理溫度設(shè)為1600°C的情況。如圖15所示，可以在大氣中進(jìn)行熱處理的情況下，熱處理溫度越高，紫外光的峰值強度也會越大，發(fā)光效率越高。但是，發(fā)光效率最高的情況是將熱處理溫度設(shè)為1600°C的情況。再有，在這種情況下，將熱處理溫度設(shè)為1200°C的情況下不會發(fā)光。
[0074]另外，熱處理時的氣氛是大氣壓的情況的峰值強度(310nm)為熱處理時的氣氛是真空的情況的約2/3。熱處理時的氣氛優(yōu)選為大體大氣壓或比大氣壓要低的氣氛下。另外，熱處理時的氣氛為大體大氣壓的情況和真空的情況的兩種情況下，熱處理溫度優(yōu)選為1400°C以上。特別地，若熱處理溫度為1400°C~1900°C則更優(yōu)選。
[0075]本發(fā)明所涉及的紫外光發(fā)光用靶、電子射線激勵紫外光源、以及紫外光產(chǎn)生用靶的制造方法不限于上述的實施方式，可以進(jìn)行其他各種各樣的變形。例如，在上述實施方式和實施例中，使用含有Pr: LuAG的材料由蒸鍍來形成非晶狀的膜，通過對該膜進(jìn)行熱處理而得到Pr: LuAG多晶膜，但Pr: LuAG多晶膜不限于這樣的制法，也可以通過其他制法來制作。
[0076]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0077]本發(fā)明可以作為可以提`高紫外光產(chǎn)生效率的紫外光產(chǎn)生用靶、電子射線激勵紫外光源、以及紫外光產(chǎn)生用靶的制造方法來利用。
【權(quán)利要求】
1.一種紫外光產(chǎn)生用靶，其特征在于， 具備: 基板，由藍(lán)寶石、石英或水晶構(gòu)成；以及 Pr: LuAG多晶膜，設(shè)置在所述基板上，接受電子射線而產(chǎn)生紫外光。
2.如權(quán)利要求1所述的紫外光產(chǎn)生用靶，其特征在于， 所述Pr: LuAG多晶膜的厚度為0.1iim以上IOiim以下。
3.一種電子射線激勵紫外光源，其特征在于， 具備: 權(quán)利要求1或2所述的紫外光產(chǎn)生用靶；以及 電子源，向所述紫外光產(chǎn)生用靶提供所述電子射線。
4.一種紫外光產(chǎn)生用靶的制造方法，其特征在于， 具備: 第I工序，在由藍(lán)寶石、石英或水晶構(gòu)成的基板上蒸鍍Pr: LuAG膜；以及 第2工序，通過對所述Pr: LuAG膜進(jìn)行熱處理而進(jìn)行多晶化。
5.如權(quán)利要求4所述的紫外光產(chǎn)生用靶的制造方法，其特征在于， 將所述第2工序中的熱處理后的所述Pr: LuAG膜的厚度設(shè)為0.1 y m以上10 y m以下。
6.如權(quán)利要求4或5所述的紫外光產(chǎn)生用靶的制造方法，其特征在于， 在所述第2工序的熱處理時，將所述Pr: LuAG膜的周圍設(shè)為真空。
【文檔編號】H01J63/06GK103502391SQ201280020390
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月25日
【發(fā)明者】本多慶范, 福世文嗣, 鈴木孝, 市川典男, 服部剛明, 河合浩司, 楚樹成 申請人:浜松光子學(xué)株式會社