UV-SHiPLA フレキシブルUV光源モジュール

曲がる!面発光!水銀フリー!新しい紫外線光源!
プラズマと紫外線蛍光体を利用
深紫外光~可視光まで幅広い範囲の波長選択が可能。
殺菌・オゾン消臭・検査・硬化・植物育成・光線治療他、
様々な用途での開発用途・組込に最適!

UV-SHiPLAとは?
《UV-LAFi技術を利用した曲面性の高い面発光デバイス》
《Xeプラズマと蛍光体による波長バリエーション豊富な水銀フリー光源》
《波長制御技術による幅広い波長選択性》

面光源かつ曲面性の高いデバイス・・・UV-LAFi技術

Luminous Array Film

  • チューブ状の発光素子を並べてフィルム状の電極シートを貼り合せるLAFi (Luminous Array Film)を用いることで、フレキシブルで高輝度大面積、かつ省エネで高付加価値の光源デバイス/光源モジュールを実現します。
UV-LAFiの構造
UV-LAFiの断面構造

サイズ・形状に自由度があり曲げられる光源

  • UV-SHiPLA面光源には、『サイズ・形状の自由度』と『曲げられる』という二つのフレキシビリティがあります。この特長を生かし、組み込む対象物に合わせた特注形状の光源を設計・製作が可能です。
UV-SHiPLAのフレキシビリティ
  • 凹面による集中照射により、対象物を周囲から包み込んで、影を作らない紫外線照射が可能。
  • 流水路内、空調ダクト内などに合わせた形状にする事で、流れを妨げず効率よく紫外線照射する光源配置が可能。
  • フィルム形状の為、従来型のランプに比べ、狭いスペースへの組込が容易になり、装置設計の自由度が上がる。

Xeプラズマと蛍光体を利用した水銀フリー光源

プラズマによる紫外線発光の仕組み

  • 気体をプラズマに変化させる方法として、放電が用いられます。下図(左)のように、電極から気体に強い電界をかけると、原子を構成する電子が電界に引き寄せられて原子から離れ(電離)、気体中を動けるようになり、放電が始まります。また、電極から電子が放出されやすくすることで、電極から出た電子が電界で加速され気体原子に衝突することで原子の電離が促進され、放電しやすくなります。
プラズマによる紫外線発光の仕組み

真空紫外~可視光まで。幅広い波長バリエーション

VUV~UVC~UVA領域ブロード発光の紫外線蛍光体により幅広い範囲の波長域の選択が可能。

  • プラズマから発生する真空紫外線を励起光源として用いると、147nm以上の波長であれば蛍光体により様々な波長の光に変換することが出来ます。特に短波長領域の紫外線を発生させる場合、高い変換効率で目的とする紫外線を得ることができます。様々な発光波長の紫外線蛍光体が開発されています。
UV-SHiPLAの波長域

波長バリエーション

それぞれのピーク波長値で正規化しています。実際の波高値(発光強度)はそれぞれ異なります。

発光波長制御技術で波長域をカスタマイズ可能

発光波長制御技術により、超広域UV、複合波長、真空紫外、超ナローバンド等、様々な発光波長域が製作可能。

発光波長制御技術による発光波長例

超広域UV、複合波長/真空紫外/超ナローバンド等、殺菌や消臭、医療(皮膚治療)や植物育成等々、用途に合わせ選択が可能。

その他の特徴・・・『安定性』『高速点灯』『高出力化』『放熱性』

UV-SHiPLAにはその他にも様々な特徴があります。

  • 安定性:電源投入後すぐにフルパワー安定発光となり、光量調整も容易
  • 高速点灯:必要な時だけ瞬時点灯させる事で無駄な照射を抑え、省エネ・長寿命運転が可能
  • 高出力化:面光源を並べることで、より高出力で均一な大面積照射が可能
  • 放熱性:面全体で熱を逃がすため、放熱容易で低コスト化が可能


開発用途事例
《紫外線水処理装置》《ハンディUVC照射器》
《オゾン発生機器》《医療向け光線治療器》《植物育成》

流水殺菌用円筒UV光源モジュール

円筒照射型の殺菌モジュールについて1
円筒照射型の殺菌モジュールについて2
  • 殺菌に最適な260nmブロード発光特性
  • 円周全方位から均一で強力な照射
  • 円筒照射で平面よりも3倍の殺菌効率
  • 低消費電力・ファン空冷で長寿命
  • 瞬間点灯・即フルパワー発光
  • フィルム型の特長を活かした連結・拡張性
  • 数L/分から数百L/分まで拡張・対応可能

水銀フリー紫外線面光源UV-LAFi を用いた 100 L/ 分 紫外線水処理装置

紫外線水処理装置設置画像
紫外線水処理装置
UV LAFi を用いた100L/分 紫外線水処理装置
水量 100L/min(144t/日)
不活性能力 クリプトスポリジウム99.9 %以上、大腸菌 99.9 %以上
消費電力 300W 点灯時 最大
電源入力 AC100V
点灯制御 外部制御(又は手動)
外形寸法 W560×D237×H436 mm
質量 30kg 配管取付フランジを含む

ハンディUVC照射器

ハンディUVC照射器試作品

ハンディUVC照射器

バッテリー駆動型のハンディUVC照射器

UV-SHiPLAを並べて配置すれば、大面積の殺菌装置にも応用可能

ハンディUVC照射器による殺菌

シャーレ上に枯草菌(納豆菌)を塗布し、メトロノームに合わせてワイプ動作を一定速度に制御し、照射後、37℃ 24h培養してカウント

UVCワイプ動作説明
  • 発光波長258nmブロード
  • 照射強度4.2 mW/c㎡
  • 照射距離15 mm
  • ワイプ幅150 mm
  • ワイプ速度50回/分
  • シャーレ上照射0.4秒/回
ハンディUVC照射器による殺菌結果

オゾン発生機器への応用

オゾン発生源は独自の水銀フリー紫外線面光源(UV-SHiPLA)で、キセノンガスのプラズマ発光である172nm帯の真空紫外線により、空気中の酸素をオゾンに変換します。

オゾン発生器 オゾン缶「はこべ」

家庭向けに最適なオゾン発生器への応用

一般的な家庭の室内で除菌・消臭にオゾンを用いる場合、人体の安全性を保つため、オゾン濃度を環境基準(0.05 ppm)以下にする必要があります。オゾン缶「はこべ」は、10畳程度の一般室内からトイレなどの大小さまざまな空間で有人、無人に対応

UVC、VUV面光源による分解消臭効果の検証

UV波長に対応した各種化学結合エネルギー
UV波長に対応した各種化学結合エネルギー

VUV+UVC同時照射による分解消臭

UVC領域の紫外線はフォトン1個あたりのエネルギーが高く、臭いに関連する化学結合を直接切断することができます。また、VUVを併用して、オゾン生成とUVCによるオゾンの酸素ラジカル化の効果を確認した。

UVCとVUV の併用でオゾン効果も得られ、大幅に分解・消臭時間を短縮。屋内、車両内(人がいない間で)の消臭・殺菌への応用にも期待ができる。

アンモニア消臭に使用した光源の発光波長

VUVとUVCの同時照射
UV-SHiPLA VUVとUVCの同時照射波長
UVC照射波長
UV-SHiPLA UVC照射波長

BOX中にアンモニアを充満させて、UVC及びVUV+UVC照射したアンモニア濃度

においモニター(神栄テクノロジOMX-SR)

UVCとVUV併用によるアンモニア消臭

医療向け光線治療器

医療向け超ナローバンドUVB面光源を利用した、光線治療器への応用

ハンディ照射器コンセプト試作機

ACアダプタ接続またはバッテリーによるDC電源給電
照射器重量(バッテリー除く)300g

小型軽量・ハンディ照射器向け

5×5cm 高出力面光源 開発品
発光強度10mW/cm2 全面250mW

  • 超ナローバンド 311nm 蛍光体を用いた面光源は、他方式が実現できないピーク波長集中と安定性を実現
  • 経時 ・環境温度変化による発光波長シフトなし

植物育成用光源への応用

UV-SHiPLAの幅広い波長域を利用した植物育成用UV光源の開発

植物育成用紫外線光源

植物育成の研究向けに、高輝度の青色ワイドバンド面光源を開発しています

UVB領域の弱い紫外光を照射することで、植物の防御機能を活性化したり、抗菌物質の生成を促して、病害虫の影響を低減する研究が行われています

サンプル・特注開発品の仕様はこちらより

【紫外線】面光源 平面型 UV-SHiPLA-SSシリーズ

【紫外線】面光源 特注開発・設計自由 UV-SHiPLA-CSシリーズ

【真空紫外】面光源 VUV-SHiPLAシリーズ


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