[发明专利]电介质阻挡放电灯

说明书

技术领域

本发明涉及电介质阻挡放电灯领域。

背景技术

许多年来电介质阻挡放电（DBD）灯在本领域中是已知的。它们在比如表面改性、臭氧和自由基分子生成、光生成、有机和无机材料消毒等许多应用中被使用。DBD灯通常用于各种目的，例如用在复印机中或者用作广告目的的照明。DBD灯在短的持续时间内生成从真空紫外到红外波长范围中的光辐射。DBD灯被用于各种应用和产品。

DBD灯主要是通过在两个电极之间施加交变电压来运行的，所述两个电极至少之一或者二者被电介质材料覆盖。在填充在两个电极之间的间隙中的气体内激发放电。从气体放电生成光发射。在某些情况下，通过位于灯壳的内部或外部的荧光和磷光材料，将来自气体放电的光发射转换成其它波长的光。

在实验上知道，当间隙的输入电功率变大时，放电趋于缩小。窄的电弧通道形成于间隙中，这与较低输入功率的扩散放电不同。对于较高的输入功率，生成光发射的效率于是变得更小。

从几十年来的实验和理论研究知道，单位输入电功率的光发射生成的高效率只有针对扩散放电工作才能实现，而针对缩小的电弧工作是不能实现的。然而，尽管在现有技术中已经进行不断的努力，仍无法制出这样的DBD灯：其中针对较高的输入功率有可能保持放电扩散。

发明内容

本发明的目的是提供一种电介质阻挡放电灯，其至少部分地克服现有技术的缺点且对于较高输入功率能够维持扩散放电。

该目的是通过一种用于提供紫外光的电介质阻挡放电灯实现的，该放电灯包括放电气体，其中至少一种金属材料配置有该放电气体。

在本发明的上下文中，术语“金属材料”尤其包括和/或包含通常称为金属的任何元素，但也包括称为“半金属”或“类金属”（例如镓或铟）的元素以及这些材料的任何合金或其它合适的组合。

应注意，术语“金属材料”不旨在暗示实际实施例和/或应用不包括提供非金属形式（例如作为盐）的所述至少一种金属材料。

在本发明的上下文中，术语“放电气体”尤其包括和/或包含通过放电生成的气体材料（即，原子和分子）和气体电载体物质。

在本发明的上下文中，术语“配置有”尤其包括和包含：至少一种金属材料至少部分地被提供在含有放电气体的容器中。在大多数实际应用中，在DBD灯的外管和内管之间将存在空间，不过这不是限制本发明。

对于本发明的许多应用，这种DBD灯的使用已表现出具有下述优点的至少一种：

有可能在高得多的输入功率下运行该DBD灯，从而对于给定输入功率，达到更高的光发射数量而不降低生成光发射的效率。

根据本发明的实施例，该DBD灯为气体材料的受激准分子灯。这种情况下尤其优选的是，所述至少一种金属材料以金属或其合金的形式被提供，优选地以固体形式被提供，例如作为块料或作为粉末被提供，或者所述至少一种金属材料作为卤化物盐被提供，例如作为氯化物或氟化物盐被提供。

根据本发明的实施例，该DBD灯为不具有位于灯壳的内部或外部的荧光和/或磷光材料的灯。

根据本发明的实施例，该DBD灯为配置有位于灯壳的内部或外部的荧光和/或磷光材料的灯。

根据本发明的实施例，所述至少一种金属材料具有在400K 下≤1.6×10²Pa的蒸气压。这在实践中已得到证明，尤其由于在工作期间在该灯内金属材料的低压积聚的原因。优选地，所述至少一种金属材料具有这样的蒸气压：在400K 下≤1.2×10²Pa，更优选地在400K下 ≤1×10²Pa且最优选地在400K下 ≤0.8×10²Pa。

根据本发明的实施例，所述至少一种金属材料具有≥400K的熔点。藉此，对于许多应用，可以避免与金属材料的结构有关的问题。优选地，所述至少一种金属材料具有≥500K的熔点，更优选地所述至少一种金属材料具有≥700K的熔点。

根据本发明的实施例，所述至少一种金属材料的量为≥3×10^-3kg每m3的该DBD灯填充体积。这种量表明适合于本发明的许多应用。优选地，所述至少一种金属材料的量为≥4×10^-3kg每m3的该DBD灯填充体积，更优选地为≥5×10^-3kg每m3的该DBD灯填充体积。

根据本发明的实施例，所述至少一种金属材料选自包括下述元素的群组：铝、镓、铟、铊、硅、锗、锡、铅、镁、钙、锶、钡、铜、银和金或其混合物。