機能性蛍光ガラス

蛍光スペクトル
ルミラス－R７（赤色蛍光ガラス）
励起スペクトル
EM .612nm
Intensity / a.u.
400
500
600
700
機能性蛍光ガラス
200
300
Wavelength / nm
400
500
600
Wavelength / nm
ルミラス－G９（緑色蛍光ガラス）
Intensity / a.u.
EM .542nm
Intensity / a.u.
EX.365nm
400
500
600
700
200
300
Wavelength / nm
400
500
Wavelength / nm
ルミラス－B（青色蛍光ガラス）
EM .405nm
Intensity / a.u.
Intensity / a.u.
EX.365nm
350
450
550
650
200
Wavelength / nm
300
400
Wavelength / nm
光学的性質
主発光波長 (nm)
励起波長範囲(nm)
最低励起感度(μW/cm2）
屈折率 (nd)
ルミラス－Ｒ７
610
200～420
～1
1.644
ルミラス－Ｇ９
540
200～390
～1
1.694
ルミラス－Ｂ
405
200～400
～1
1.477
ルミラス－Ｇ９
660
73×10-7
3.76
765
114
44
ルミラス－Ｂ
398
176×10-7
3.65
344
65
25
熱・機械的性質
ガラス転移温度(℃)
熱膨張係数 (1/℃)
密度 (g/cm3)
ビッカース硬度(Kgf/mm2)
ヤング率（×109Pa)
剛性率
（×109Pa)
ルミラス－Ｒ７
594
86×10-7
3.77
633
90
34
LUMILASS
Intensity / a.u.
EX.365nm
パルス光で 200Hz、10 分間照射しても破壊されません。「ルミラス－Ｇ９」は機械的強度や熱的特性
も優れ、広範囲の製品に応用できるものと考えられます。
機能性蛍光ガラス
「ルミラス－Ｒ７」は「ルミラス－Ｇ9」とほぼ同じで母体ガラス材料で、活性元素である３価
希土類イオンの種類が異なります。蛍光・励起特性が「ルミラス－Ｇ９」と異なり、610nm の赤色発
光が見られます。また、基本的なガラスの特性にも若干の相違がありますが、熱的、機械的特性からは
高効率な紫外－可視波長変換ガラス
十分実用的なガラス材料であることがわかります。
「ルミラス－Ｂ」は２価希土類イオンの発光を利用したもので、「ルミラス－Ｇ９」および「ルミラ
弊社ではこれまでに、光学ガラスをベースとした機能性蛍光ガラス（アクティブガラス）
、
さらにそのガラスを用いた蛍光ファイバ（アクティブファイバ）を開発し、販売してまいりました。し
ス－Ｒ７」とは物性が多くの点で異なります。
「ルミラスシリーズ」は通常の光学ガラスの製造工程を経て製造されるので、ガラスの内部品質は一
かし、その蛍光の強さは十分でなく、このためアクティブガラスの用途は限定されてきました。
般の光学ガラスと同等です。また、機械加工性にも優れ、さまざまな形状に加工することができます。
（たとえば、励起光である紫外線の強度が大きな場合）
特に「ルミラス－Ｇ９」と「ルミラス－Ｒ７」は耐環境性に優れているので、蛍光材料にありがちな耐
一方、弊社では赤外線を可視光に変換するアップコンバージョン蛍光体やその透明体である高効率ア
久性の悪さを考慮する必要がありません。
ップコンバージョンガラスを開発し、製品化しました。このような赤外－可視波長変換材料は非可視光
さらに、「ルミラスシリーズ」はファイバ化が可能で、これまでの機能性蛍光ファイバ（アクティブ
レーザーを可視化して、レーザー機器の安全性を高めるというような用途に利用され、さらに、可視レ
ファイバ）よりもはるかに蛍光強度の大きなファイバが得られます。このようなファイバを用いて紫外
ーザー発振素子への応用も考えられています。
線センサーあるいは紫外可視変換イメージ伝送などが可能です。
そのような高効率波長変換材料という点から、従来の機能性蛍光ガラスを考えた場合、基本的な蛍光
性能は十分ではありません。より高感度で蛍光強度の大きなアップコンバージョン蛍光体が開発された
のと同様に、非可視領域の紫外光を可視光に効率よく変換する（ダウンコンバージョン）透明なガラス
材料の必要性も高まるものと考えられます。また、そのような高性能な材料を用いて、さまざまな応用
機器が開発される可能性もあります。このようなことから、弊社では、これまでの機能性蛍光ガラスよ
りも高性能（より蛍光強度が大きく、弱い紫外線でも十分な発光が得られる）な機能性蛍光ガラスの開
発を行ってきました。その結果、これまでの機能性蛍光ガラスやファイバよりも大きな蛍光強度が得ら
れる特殊なガラスを母体とし、このガラスに蛍光活性イオンとなる希土類イオンを多量に含有させた十
分な実用性を持つ蛍光ガラスの製品化に成功しました。
それら一連の蛍光ガラスは「ルミラス－Ｇ９」、「ルミラス－Ｒ７」、「ルミラス－Ｂ」と名付けられ、
紫外線領域の 200 から 400nm の微弱な光を可視光に変換することができます。365nm の紫外光で励
起した場合、
「ルミラス－Ｇ９」は 540nm の緑色の蛍光を、
「ルミラス－Ｒ７」は 610nm の赤色、ま
た、「ルミラス－Ｂ」は 410nm の青色の蛍光を発します。「ルミラス－Ｇ９」の 540nm の発光強度は
これまでのアクティブガラス（ケイ酸塩系ガラス）の 30 から 40 倍になり、「ルミラス－Ｂ」の青色は
100 倍程度（同じ青色発光の希土類を用いた酸化物ガラスと比較した場合）になります。また、
約１μW/cm2 の 365nm の紫外線を可視光に変換することがそれぞれのガラスにおいて肉眼で確認でき
ます。その明るさは、120mW/cm2 の 365nm 光を 20mmφの大きさのスポットに照射すると、「ルミ
ラス－Ｇ９」は 10,000 ルクス、また、「ルミラス－Ｒ７」は 1,000 ルクス、「ルミラス－Ｂ」は 1,000
御質問・御用命は
ルクスの明るさが得られます。
紫外線によるガラスの着色も少なく、紫外線を長時間照射した場合の性能の低下はほとんどありませ
ん。たとえば、「ルミラス－Ｇ９」に励起光源としてエキシマレーザーを照射した場合には、0.1J/cm2
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のパルス出力光で、4500J/cm2 のエネルギーを照射しても 540nm での透過率低下はほとんどなく、発
E-mail : [email protected]
光強度に大きな影響を与えることはありません。エキシマレーザーのような高出力の光源に対してはガ
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ラス母体の急激な温度上昇による破壊が起こる場合がありますが、「ルミラス－Ｇ９」は 0.1Ｊ/cm2 の

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