[发明专利]利用电子回旋共振产生远紫外的方法

说明书

本发明涉及辐射技术中产生辐照源的方法，具体地说是一种利用电子回旋共振(ECR)产生远紫外的方法。

目前用于消毒、杀菌的紫外设备，其中电子能量仅为数eV至数十eV，因此紫外较软，杀菌、消毒效率低，速度慢。

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种利用电子回旋共振(ECR)产生远紫外的方法，通过它可制作出形式不同的安全、高效的新型辐照源，该辐照源电子能量为数百eV至数十KeV，不仅可用于高效、快速的消毒、杀菌，也可用于各种光化学应用。

本发明的目的是这样实现的：

利用电子回旋共振(ECR)产生远紫外的方法，它包括以下步骤：

a、设置微波谐振腔体

腔体用金属网制作，能透过紫外而不能透过微波；用民用波段2.45G赫兹微波源作为电子回旋共振的加速能源，微波管采用100～500小功率的磁控管；

b、设置磁镜场

用钕铁硼永磁体构建电子回旋共振所需的磁镜场，并采用软铁垫片将磁场场形垫补为能有效约束等离子体的极小B形态，共振场强为860～865高斯；

c、石英球

将直径为5～10厘米的密封石英球内抽至10^-3Pa，同时充入低压支撑气体氩等惰性气体，压强在10^-3～1Pa之间，并可掺入工作物质汞、氙或置入重金属盐；

d、产生电子回旋共振

石英球置于微波输入腔体中，微波输入腔体安置在相对的两磁极之间，电场方向与磁场方向垂直。

本发明中石英球内的低压气体很易被微波电离，电子在磁场中回旋，回旋频率和磁场场强有关，所设置的磁场场形使电子和微波发生共振，电子能量大幅度增加，称电子回旋共振，已达高能的电子和重离子碰撞而辐射远紫外线。

本发明的有益效果

1、生产成本低

由于微波元件选用民用波段元件，自倍压整流、峰值饱和变压器等技术使微波装置造价十分低；发挥我国西部资源优势，选用钕铁硼永磁组件产品，磁铁结构一次成型，简化了机械加工。

2、用途广泛

可用于光化学工业中的涂层固化、表面改性、高分子交联、荧光检测；生活中的固体器物的表面消毒、紫外透明体的整体消毒、新鲜瓜果的表面杀菌；科研应用方面的紫外辐照育种，微生物紫外诱变、航天器件紫外损伤研究、原子物理、分子物理的紫外激发；医疗方面的皮肤病的紫外治疗、手术器件表面消毒、药液消毒等。

下面结合实施例对本发明进行详细描述：

实施例1

图1为示意图

磁控管1安装在激励器2上，由电源8供高压电，并被风扇9冷却，微波输入网状腔体5使石英球4内的低压支撑气体放电，形成回旋共振(ECR)电子6，并达到较高能量，回旋共振电子和工作气体碰撞产生射线，可用于不同使用目的。图1中7为支架，10为吊线，本实施例为一种灯，可做成悬挂式，也可做成柜式。

实施例2

图2为示意图

它是果汁灭菌机，图中1、2为两只600瓦由本发明构成的辐照灯，果汁3经夹缝4形成带流5，由漏斗6收集，流回储罐7中，8为阀门。这样可对果汁进行灭菌。

实施例3

500瓦悬挂式灭菌器

微波功率500瓦，耗电率800瓦。支撑气体氙，工作物质亦为氙，混有镉盐，产生硬远紫外辐射，辐照距离20厘米时，紫外线强度100mW/cm²。用于病房空气、桌面、地板消毒。

实施例4

1200瓦柜式灭菌器

由两个600瓦单灯分别装于柜顶和柜底，柜中用紫外透明板做成隔板，固体物件放在隔板上，可得到全方位消毒。支撑气体氩，工作气体汞，消毒时间仅需数十秒。