[发明专利]分段的介质阻挡放电灯

说明书

技术领域

本发明涉及用于产生和发射紫外辐射的介质阻挡放电(dielectric barrier discharge)(DBD-)灯，它包括：封装的放电间隙，借此所说外壳具有至少两个壁，其中至少一个壁是介质壁，至少一个壁具有至少部分透明的部分；定位在放电间隙中的填充物；至少两个电接触装置，用于实现分别与至少两个壁相关的电接触；本发明还涉及产生这样一种介质阻挡放电灯的方法。

介质阻挡放电灯一般来说是已知的，它的应用领域很宽，在应用中必须产生一定波长的光波以便用于各种不同的目的。某些应用例如要产生波长约为180纳米到380纳米的紫外辐射以便用于工业目的，例如废水处理、饮用水的消毒、超纯水的脱氯或生产。

众所周知的介质阻挡放电灯例如用在液晶显示器(LCD)背光照明的平面灯(flat lamp)中，如用于影印机的圆筒形灯、以及用于表面处理目的和水处理目的的同轴灯。

背景技术

介质阻挡放电灯一般说来可以具有任意形式。现有技术公开的灯通常是同轴形式的，它包括外管和内管，外管和内管在两侧熔化在一起，形成一个环形放电间隙，并且相对于放电间隙的宽度来说具有相对较大的直径。其它类型的灯是屋顶形式，所说的灯由外管和内管构成，外管在一侧是封闭，灯的内管在一侧也是封闭的，在非封闭侧所说外管和内管熔合在一起，形成环形的放电间隙，并且相对于放电间隙的宽度来说具有相当大的尺寸。

EP1048620、EP1154461、DE10209191示出了同轴的介质阻挡放电灯，具有适合的磷光层涂层，用于产生VUV光或UVC光。

EP1048620B1描述一种介质阻挡放电灯，它适合于流体消毒，并且包括发光层，在这种情况下是磷光层，发光层淀积在灯外壳的内表面上，在这种情况下由两个石英管制成，它们确定了放电体积或放电间隙。在这种情况下，用一定压力的氙气填充放电间隙，一旦在放电间隙内启动气体放电，尤其是介质阻挡放电，氙气就放射出一次辐射。发射最大值约为172纳米的这种等离子体一次辐射通过发光层转换成期望的波长范围，例如约为180纳米到约为380纳米。按照特定的应用，这个波长范围在生产超纯水的情况下可以减小到180纳米-190纳米的范围，在用于消毒水、空气、表面、等等的条件下可以减小到200纳米-280纳米的范围。磷光层在UV-C范围发射一次辐射。

在DE10209191A1和EP1154461A1中示出的是类似的结构和装置。这些专利共同地具有：发光层或磷光层只发出一种辐射，即一次辐射。

发光层通常是由磷涂层实现的，磷涂层将在放电间隙中产生的准分子辐射(所谓的体积辐射)转换成磷的特定发射光谱，例如VUV光谱、UVC光谱、UVA光谱、可见光光谱或红外光谱。

US5557112公开了具有多个区域的一种荧光灯，多个区域沿灯的长度方向具有不同的紫外辐射特征，所说荧光灯具有一个电子管，所说的管具有第一荧光涂层和第二荧光涂层，第一荧光涂层用于产生沿靠近管的一端的管的第一有限长度延伸的基本上均匀强度的紫外辐射，第二荧光涂层用于产生沿靠近管的另一端的管的第二有限长度延伸的基本上均匀强度的紫外辐射，第二荧光涂层具有的辐射的特征不同于在第一有限长度上产生的辐射的特征。在一般情况下，提高了UVB强度和UVB/UVA之比。这种灯按理想适合于用在鞣革(tanning)室，通过在头部区域提供较高的强度和较大的UVB/UVA之比的辐射来提供均匀的鞣革。

这种众所周知的荧光灯的缺点是它把低压放电灯的磷光层分割为具有不同的磷光材料的两个部分。这种灯确切地说就是低压灯型的放电灯，完全不同于象本发明的介质阻挡放电灯这样的高压放电灯。进而，这种分割只在灯的长度方向是可能的。还有，UVC辐射是不可能出现的。

US6633109公开了一种用在流体处理系统中的介质阻挡放电灯，在这里使用照射的流体作为低压外电极来代替金属丝网，并且可以通过外加的电压频率和形状、气体压力、气体组分、和气体间隙距离进行控制。

这种众所周知的介质阻挡放电灯的缺点是，它只利用要进行处理的导电流体进行工作，因为这种流体是作为接地的反电极工作的。进而，这种介质阻挡放电灯只发出一种窄带的或准单色的紫外光，并不能在一个灯内实现至少两个主发射方式(dominant emission regimes)。

DE9217438U公开了一种氖管，它在长度方向具有至少两个部分。两个部分具有不同的磷光层。