[發明專利]準分子光源

有效

• 申請號: 201180051962.4
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN103415338B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 詹姆士·蘭德爾·庫珀;羅納德·W·查非
• 申請（專利權）人: 新技術水液規劃公司
• 主分類號: B01J19/08
• 分類號: B01J19/08
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 余朦;王艷春

背景技術

技術領域

本發明概括地涉及氣體放電光源。

相關技術描述

揮發性有機化合物和其它有機化學制品廣泛地用作溶劑、脫脂劑、冷凍劑、汽油添加劑和用于其它合成有機化學制品的原材料。這些有機化合物常常被發現為城市用水和天然水流中的微量污染物。總體來講，它們被稱為總可氧化碳（TOC）。這些化合物很難通過傳統方式移除，例如通過媒質（諸如活性碳）進行過濾和吸收。

將TOC從超純水系統的水中移除的一種方法是暴露于紫外線（UV）。在當前的市售系統中用于TOC移除的紫外線通過在185nm波長運行的低壓汞蒸氣燈來產生。還存在使用產生低于250nm的廣譜光的脈沖光源的系統。這些脈沖光源通常為氙閃光燈。還建議使用受激的二聚物（“準分子”）脈沖放電燈來移除TOC。已經提出了連續放電的準分子光源。這些裝置的示例在Cooper等人的第7,439,663號美國專利中公開，該專利通過引用并入本文。

至今，準分子光源幾乎完全使用惰性氣體準分子（例如，Xe₂*、Kr₂*等）。可由惰性氣體準分子產生的光的波長是有限的，并且惰性氣體-鹵素準分子（例如，ArF、KrCl等）可產生惰性氣體準分子不能實現的一些非常有用的波長的光。惰性氣體-鹵素準分子僅用于非常少的應用的原因部分在于用于形成這些準分子的鹵素氣體（例如，F₂、Cl₂）具有高度反應性并且化學侵蝕在這些裝置中所用的大多數材料。這阻礙了光源的操作并且最終通常在到達實際操作壽命前損壞裝置而無法修理。

發明內容

本發明的系統、方法和裝置均具有若干方面，這些方面中沒有單個方面僅負責期望的屬性。在不限制本發明的范圍的情況下，現將簡略地討論其突出特征。在考慮到這些討論后并且尤其在閱讀了標題為“具體實施方式”部分后，將領會本發明的特征如何提供包括更多成本效益的水處理的優勢。

在一個實施方式中，本發明包括一種紫外（UV）準分子燈，其包括包封、準分子氣體、沿包封的長度延伸的至少一個第一長型電極和至少一個第二長型電極，至少一個第二長型電極沿包封的長度延伸，并且基本平行于至少一個第一長型電極。UV準分子燈還可包括基底，至少一個第一長型電極和第二長型電極附接至基底，支承件優選由反射或透射UV光的材料形成。UV準分子燈中的準分子氣體可有利地包括氟化氬。

在另一實施方式中，提供了用于處理流體的系統。該系統可包括聯接至流體入口和流體出口的處理室以及至少一個準分子氣體放電光源，其中光源被配置為使流經處理室的流體暴露于輻射。在該實施方式中，每個光源包括包封、準分子氣體、沿包封的長度延伸的至少一個第一長型電極以及至少一個第二長型電極，至少一個第二長型電極沿包封的長度延伸，并且基本平行于至少一個第一長型電極。

還提供了用于凈化流體的方法。這些方法可包括使用準分子氣體放電光源產生光，光具有范圍在100nm-400nm范圍內的波長；以及將流體暴露于光。用于產生光的所述準分子氣體放電光源包括包封、準分子氣體、沿包封的長度延伸的至少一個第一長型電極以及至少一個第二長型電極，至少一個第二長型電極沿包封的長度延伸，并且基本平行于至少一個第一長型電極。

在另一實施方式中，一種UV準分子燈包括至少兩個電極和多個密封管，多個密封管中的至少一些內包含準分子氣體，多個管至少部分位于至少兩個電極之間。

這種燈可在系統中使用，其中用于處理流體的系統包括聯接至流體入口和流體出口的處理室和至少一個準分子氣體放電光源，其中光源被配置為使流經處理室的流體暴露于輻射。在該實施方式中，至少一個準分子放電光源包括至少兩個電極以及多個密封管，多個密封管中的至少一些內包含準分子氣體，多個管至少部分位于至少兩個電極之間。

此外，用于凈化污染物流體的方法可包括使用準分子氣體放電光源產生光，光具有范圍在100nm-400nm范圍內的波長。在一個實施方式中，用于產生光的準分子氣體放電光源包括至少兩個電極和多個密封管，多個密封管中的至少一些內包含準分子氣體，多個管至少部分位于至少兩個電極之間。

附圖說明

圖1A描繪了用于生成等離子放電以產生光的系統，該系統包括準分子燈和電壓電源；

圖1B描繪了可在圖1A所描繪的系統的實施方式中使用的圓柱形準分子燈的內部構造；

圖2示出了根據本發明的若干實施方式的兩組六個電極；

圖3示出了兩組三個電極的線性設計；

圖4示出了附接至基底的兩組六個電極；