准分子光源制造技术

一种光源，其中具有交变极性的电极附接至准分子紫外(UV)灯中的基底，用于在每个电极之间产生等离子体放电。基底的形状可成型和控制等离子体放电以减少易受卤素攻击的材料的暴露。电极可定位使得等离子体放电发生在使卤素与灯外壳的易损部分产生较少接触的区域中。诸如电极、基底和包封的材料可选择为抵抗腐蚀性材料。在另一实施方式中，多个密封管位于两个电极之间，多个密封管中的至少一些包含准分子气体。

Excimer light source

A light source in which an electrode with alternating polarity is attached to a substrate in a excimer UV lamp for generating a plasma discharge between each electrode. The shape of the substrate can shape and control the plasma discharge to reduce the exposure of materials vulnerable to halogen attack. The electrode can be positioned so that the plasma discharge occurs in an area where the halogen has less contact with the vulnerable part of the lamp housing. Materials such as electrodes, substrates, and encapsulation may be selected as corrosion resistant materials. In another embodiment, a plurality of sealing tubes are located between two electrodes, and at least some of the plurality of sealing tubes contain excimer gas.

【技术实现步骤摘要】
准分子光源
技术介绍

本专利技术概括地涉及气体放电光源。相关技术描述挥发性有机化合物和其它有机化学制品广泛地用作溶剂、脱脂剂、冷冻剂、汽油添加剂和用于其它合成有机化学制品的原材料。这些有机化合物常常被发现为城市用水和天然水流中的微量污染物。总体来讲，它们被称为总可氧化碳(TOC)。这些化合物很难通过传统方式移除，例如通过媒质(诸如活性碳)进行过滤和吸收。将TOC从超纯水系统的水中移除的一种方法是暴露于紫外线(UV)。在当前的市售系统中用于TOC移除的紫外线通过在185nm波长运行的低压汞蒸气灯来产生。还存在使用产生低于250nm的广谱光的脉冲光源的系统。这些脉冲光源通常为氙闪光灯。还建议使用受激的二聚物(“准分子”)脉冲放电灯来移除TOC。已经提出了连续放电的准分子光源。这些装置的示例在Cooper等人的第7,439,663号美国专利中公开，该专利通过引用并入本文。至今，准分子光源几乎完全使用惰性气体准分子(例如，Xe2*、Kr2*等)。可由惰性气体准分子产生的光的波长是有限的，并且惰性气体-卤素准分子(例如，ArF、KrCl等)可产生惰性气体准分子不能实现的一些非常有用的波长的光。惰性气体-卤素准分子仅用于非常少的应用的原因部分在于用于形成这些准分子的卤素气体(例如，F2、Cl2)具有高度反应性并且化学侵蚀在这些装置中所用的大多数材料。这阻碍了光源的操作并且最终通常在到达实际操作寿命前损坏装置而无法修理。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法和装置均具有若干方面，这些方面中没有单个方面仅负责期望的属性。在不限制本专利技术的范围的情况下，现将简略地讨论其突出特征。在考虑到这些讨论后并且尤其在阅读了标题为“具体实施方式”部分后，将领会本专利技术的特征如何提供包括更多成本效益的水处理的优势。在一个实施方式中，本专利技术包括一种紫外(UV)准分子灯，其包括包封、准分子气体、沿包封的长度延伸的至少一个第一长型电极和至少一个第二长型电极，至少一个第二长型电极沿包封的长度延伸，并且基本平行于至少一个第一长型电极。UV准分子灯还可包括基底，至少一个第一长型电极和第二长型电极附接至基底，支承件优选由反射或透射UV光的材料形成。UV准分子灯中的准分子气体可有利地包括氟化氩。在另一实施方式中，提供了用于处理流体的系统。该系统可包括联接至流体入口和流体出口的处理室以及至少一个准分子气体放电光源，其中光源被配置为使流经处理室的流体暴露于辐射。在该实施方式中，每个光源包括包封、准分子气体、沿包封的长度延伸的至少一个第一长型电极以及至少一个第二长型电极，至少一个第二长型电极沿包封的长度延伸，并且基本平行于至少一个第一长型电极。还提供了用于净化流体的方法。这些方法可包括使用准分子气体放电光源产生光，光具有范围在100nm-400nm范围内的波长；以及将流体暴露于光。用于产生光的所述准分子气体放电光源包括包封、准分子气体、沿包封的长度延伸的至少一个第一长型电极以及至少一个第二长型电极，至少一个第二长型电极沿包封的长度延伸，并且基本平行于至少一个第一长型电极。在另一实施方式中，一种UV准分子灯包括至少两个电极和多个密封管，多个密封管中的至少一些内包含准分子气体，多个管至少部分位于至少两个电极之间。这种灯可在系统中使用，其中用于处理流体的系统包括联接至流体入口和流体出口的处理室和至少一个准分子气体放电光源，其中光源被配置为使流经处理室的流体暴露于辐射。在该实施方式中，至少一个准分子放电光源包括至少两个电极以及多个密封管，多个密封管中的至少一些内包含准分子气体，多个管至少部分位于至少两个电极之间。此外，用于净化污染物流体的方法可包括使用准分子气体放电光源产生光，光具有范围在100nm-400nm范围内的波长。在一个实施方式中，用于产生光的准分子气体放电光源包括至少两个电极和多个密封管，多个密封管中的至少一些内包含准分子气体，多个管至少部分位于至少两个电极之间。附图说明图1A描绘了用于生成等离子放电以产生光的系统，该系统包括准分子灯和电压电源；图1B描绘了可在图1A所描绘的系统的实施方式中使用的圆柱形准分子灯的内部构造；图2示出了根据本专利技术的若干实施方式的两组六个电极；图3示出了两组三个电极的线性设计；图4示出了附接至基底的两组六个电极；图5示出了具有基底支持的两组三个电极的线性设计；图6示出了附接至基底的两组四个电极，该基底具有形成于电极之间的腔体；图7示出了嵌入基底中的两组四个电极；图8示出了密封包封的向内延伸部分中嵌入的电极；图9示出了气体放电光源的另一实施方式，其包括充满准分子气体的UV透射圆筒，外部电极在这些圆筒内产生放电。具体实施方式下面详细的描述针对本专利技术的某些特定实施方式。但是，本专利技术可以体现为由权利要求限定和覆盖的多种不同的方式。在本说明书中，参照附图，在附图中相同的部件全部由相同的标号指示。本专利技术的实施方式通过以下方式中的任意方式或者全部方式延长卤化准分子灯的寿命：1)限制易受卤素侵蚀的材料的卤素暴露，2)使得放电在卤素与灯的易损部分之间产生较小接触的区域中发生，3)选择能够抵挡浸入于包含这些腐蚀性材料的空气的材料，以及4)使用高频或脉冲AC电压电源以便能够使用绝缘的电极并使电极内的卤素离子的加速最小化。本文的附图和说明书示出并描述了用于光源的结构，其具有交变极性的长型电极，该电极可附接至准分子紫外(UV)灯中的基底，用于在电极之间产生等离子体放电。基底的配置可成型并控制等离子体放电以限制易受卤素侵蚀的材料的暴露。电极可被定位为使得等离子体放电发生在卤素与灯外壳的易损部分之间产生较小接触的区域中。也可选择诸如电极、支承件和包封的材料以抵挡腐蚀性材料。图1A描绘了用于生成等离子放电以产生光的系统，该系统包括圆柱形准分子灯12和电压电源。示出了两个电压电源，AC电压电源14和可选的DC电压电源16。因此，AC、DC或脉冲电压电源连接至灯的相反端，并且可驱动灯的相反端。如下面进一步描述的，AC和脉冲电压电源可驱动裸露的或绝缘的电极，而DC电压电源通常仅驱动裸露电极。图1B描绘了可在图1A所描绘的系统的实施方式中使用的圆柱形准分子灯的内部构造。该灯通常包括包封，该包封包含气体，但是为了简单起见，没有示出该包封使得能够更容易地看到灯中的电极。如图所示，在灯的每个端部处存在连接至电压电源的相应侧的两组四个电极。一组被示为20a-20d，另一组被示为22a-22d。因此，一组中的各电极通过用于电极20a-20d的第一接触电极24附接至电压电源的一侧，通过用于电极22a-22d的第二接触电极26连接至电压电源的另一侧，因而处于给定组的各电极被束缚于相同的电压。第一组电极在它们的近端处连接至电压电源的一侧并从该侧沿灯的长度延伸。第一组电极在它们的远端处没有连接至电压电源的另一侧。在其近端处连接至电压电源的其它侧的第二组电极从该侧沿灯的长度基本平行于第一组电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外(UV)准分子灯，包括：/n包封，沿所述包封的长度是UV透射的；/n准分子气体，由所述包封包围；/n至少一个第一长型电极，沿所述包封的长度延伸并具有第一极性，所述至少一个第一长型电极由所述包封包围；以及/n至少一个第二长型电极，由所述包封包围并沿所述包封的长度延伸，所述至少一个第二长型电极具有与所述第一极性相反的第二极性并且基本平行于所述至少一个第一长型电极；/n其中，所述第一长型电极和所述第二长型电极与所述包封和在所述包封上涂覆的任何材料隔开；/n其中，所述准分子气体的压强乘以所述第一长型电极和所述第二长型电极之间的最小距离、或者乘以覆盖所述第一长型电极的涂覆表面和覆盖所述第二长型电极的涂覆表面之间的最小距离在0.1Torr-cm-5000Torr-cm的范围内，以适于产生微放电。/n

【技术特征摘要】
20100929 US 61/387,8561.一种紫外(UV)准分子灯，包括：
包封，沿所述包封的长度是UV透射的；
准分子气体，由所述包封包围；
至少一个第一长型电极，沿所述包封的长度延伸并具有第一极性，所述至少一个第一长型电极由所述包封包围；以及
至少一个第二长型电极，由所述包封包围并沿所述包封的长度延伸，所述至少一个第二长型电极具有与所述第一极性相反的第二极性并且基本平行于所述至少一个第一长型电极；
其中，所述第一长型电极和所述第二长型电极与所述包封和在所述包封上涂覆的任何材料隔开；
其中，所述准分子气体的压强乘以所述第一长型电极和所述第二长型电极之间的最小距离、或者乘以覆盖所述第一长型电极的涂覆表面和覆盖所述第二长型电极的涂覆表面之间的最小距离在0.1Torr-cm-5000Torr-cm的范围内，以适于产生微放电。


2.如权利要求1所述的UV准分子灯，还包括支承件，所述至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆士·兰德尔·库珀，罗纳德·W·查非，
申请(专利权)人：新技术水液规划公司，
类型：发明
国别省市：美国;US