[发明专利]准分子光源

说明书

背景技术

技术领域

本发明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。

发明内容

本发明的系统、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。在不限制本发明的范围的情况下，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，将领会本发明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，本发明包括一种紫外（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示出了根据本发明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；