[发明专利]一种柔光分散固态紫外光的装置

说明书

本发明公开了一种柔光分散固态紫外光的装置，包括：固态短波紫外光源、陶瓷支架、反光杯、石英玻璃、渐变AR增透膜，固态短波紫外光由固态短波紫外光源发出后，有两种不同光路：①固态短波紫外光透过表面渐变AR增透膜的石英玻璃；②固态短波紫外光先被石英玻璃反射，再经反光杯折射，最后穿透表面渐变AR增透膜的石英玻璃，得到柔光分散、能量均匀分布的固态紫外光，可用于表面杀菌，均匀固化和光疗等实际应用。

技术领域

本发明涉及紫外光加工技术领域，具体是一种柔光分散固态紫外光的装置。

背景技术

传统技术通常利用低压汞灯产生气态紫外光，但2020年6月起，《水俣公约》将禁止含汞产品的生产贸易，因此本发明利用无汞紫外LED光源产生固态紫外光，但是，通常来说，固态发光紫外LED光源，为具有一定发散角的点光源，因此，其照射能量分布不均匀，在应用中易发生光照不足或过度照射的现象，光源EQE量子效率很低(通常只有5％以内)，这就在很大程度上限制了它的应用；传统技术使用有机复合材料用于短波紫外LED的高反射材料，但由于紫外光长期照射有机材料，会使其老化失效，因此如何既能延长反射材料寿命，又能解决封装后的紫外LED出光效率和出光质量的问题十分重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔光分散固态紫外光的装置，以解决现有技术中紫外LED固态发光时，点光源发光造成辐照能量不均匀的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种柔光分散固态紫外光的装置，包括：固态短波紫外光源、陶瓷支架、反光杯、石英玻璃、渐变AR增透膜，所述反光杯安装在陶瓷支架上，所述反光杯为两端贯通的结构，所述反光杯两端开口分别为上开口、下开口，所述固态短波紫外光源粘接在陶瓷支架上表面，且位于下开口内；所述石英玻璃与上开口适配安装；所述渐变AR增透膜镀于石英玻璃外表面。

所述反光杯由下开口往上开口方向纵截面积逐渐减小。

所述反光杯的内部纵截面为倒梯形或圆心向上的弧形。

所述渐变AR增透膜的透过率/反射率的比值沿石英玻璃表面的光轴中心向外减小。光轴中心为固态短波紫外光源所发出紫外光的中心线。

所述渐变AR增透膜光轴中心的透过率/反射率为60/40，每远离光轴中心100微米处透过率增加5％，反射率减少5％。

固态短波紫外光由固态短波紫外光源发出后，形成两种不同光路：①固态短波紫外光透过表面镀有渐变AR增透膜的石英玻璃；②固态短波紫外光先被石英玻璃反射，再经反光杯折射，最后穿透表面镀有渐变AR增透膜的石英玻璃。

所述固态短波紫外光源为UVC-LED芯片。

所述石英玻璃为纯度99.9999％的氧化硅玻璃。

所述反光杯制备方法为：将纳米陶瓷粉料、纳米金属粉体和MDM610中间体玻璃材料先均匀混合造粒，再经成型烧结而成。包括纳米氧化铝粉、中间体玻璃粉和银粉，所述纳米陶瓷粉料为氧化铝粉或氧化锆粉，所述纳米金属粉体为银粉或铜粉，所述MDM610中间体玻璃材料制备方法为：采用氧化硅，氧化硼，氧化纳，氧化钾和氧化钙混合后，经高温熔化成玻璃溶液，经水淬后研磨过筛，该反光杯对于270nm紫外光有效反射率达到91％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：