[发明专利]一种多窗口紫外灯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多窗口紫外灯及其制备方法，涉及光离子化气体检测技术领域。该多窗口紫外灯包括：玻璃腔体、激励电极和N个紫外窗口，玻璃腔体包括N个开口，每个紫外窗口分别一一对应设置在玻璃腔体的开口处，玻璃腔体内填充有工作气体，激励电极设置在玻璃腔体的外壁，激励电极用于通电后激活玻璃腔体内的工作气体产生紫外光，并通过每个紫外窗口使被测气体分子离子化，其中，N＞1。本方案适用于气体检测设备的待测气体光离子化，相比于传统的多紫外灯方案，提高了光源的一致性，降低了能耗，减少了对应的多套驱动电路，从灯和电路上减少了设备必要的体积与重量。

技术领域

本发明涉及光离子化气体检测技术领域，尤其涉及多窗口紫外灯及其制备方法。

背景技术

真空紫外灯是一类可以高效产生有效紫外紫外光的光源，常被用于离子化气体，对气体的性质和浓度进行检测。例如光离子化检测器，由真空紫外灯和电离室构成。其工作原理是：待测气体吸收紫外灯发射的高于气体分子电离能的光子，产生成离子化，在外加电场的作用下带电粒子偏移形成微弱电流。产生的微弱电流一般通过使用大电阻转换为可以方便测量的电压值。由于被测气体浓度与光离子化电流在一定范围内成线性关系，因此，通过检测光离子化检测器的响应值便可得知被检测气体的浓度，从而确定被测气体是否存在或者超标。

目前较为方便的紫外光获取方法为通过激发一定浓度的稀有气体产生等离子发射来实现，传统的真空紫外灯的封装方式如图1所示，其中，玻璃腔体1为圆柱形玻璃腔体，玻璃腔体1与紫外窗口2采用低温玻璃粉等物质粘结，气体吸附剂3可以选择性地放入，随后在以工作气体为主的稀有气体低压环境下将玻璃腔体1的另一端加热熔融通过拉力封闭，形成图1所示的圆锥体封口，最后将驱动电极4安装在玻璃腔体1外侧，形成可工作的真空紫外灯。

然而，传统的真空紫外灯只有一个紫外窗口可以透过紫外光并利用，如果需要多个紫外灯一同使用，由于不同紫外灯的激励电极接触紧密度、激发电压、气体种类、气体浓度、纯度和窗口洁净程度等各个方面均存在不可控的生产差异，在使用过程中不同紫外灯体的漏气等衰减速度也不同，因而联用时存在诸多初始的匹配问题和校准问题，导致多个紫外灯的一致性较差，并在后期可能存在额外维护问题。此外，独立使用多个紫外灯不仅体积大，而且需要额外的多组驱动电路，也增加了设备的重量与体积。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种多窗口紫外灯及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种多窗口紫外灯，包括：玻璃腔体、激励电极和N个紫外窗口，所述玻璃腔体包括N个开口，每个所述紫外窗口分别一一对应设置在所述玻璃腔体的开口处，所述玻璃腔体内填充有工作气体，所述激励电极设置在所述玻璃腔体的外壁，所述激励电极用于通电后激活所述玻璃腔体内的工作气体产生紫外光，并通过每个紫外窗口使被测气体分子离子化，其中，N＞1。

本方案提供的多窗口紫外灯，适用于气体检测设备的待测气体光离子化，通过在玻璃腔体的每个开口处分别设置紫外窗口，使用一个封闭的工作气体产生紫外光，能够使每个紫外窗口的光强同步保持一致，并且相比于传统的多紫外灯方案，提高了光源的一致性，后续还可以使用不同的材料制备紫外窗口，从而根据设置选择性地使不同波长的紫外光通过，实现了在不增加灯数量的情况下实现同时使用多个波长，此外，由于本方案只驱动一个光源，降低了能耗，减少了对应的多套驱动电路，从灯和电路上减少了设备必要的体积与重量。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：

一种多窗口紫外灯的制备方法，包括：

使用预设粘结方法将N-1个紫外窗口分别粘结在玻璃腔体的开口处；

将粘结有N-1个紫外窗口的玻璃腔体放入封闭环境中，向所述封闭环境中填充工作气体，并在保持所述工作气体的环境中使用所述预设粘结方法将剩余的一个紫外窗口粘结在所述玻璃腔体剩余的开口处，使所述玻璃腔体内填充有所述工作气体，并使工作气体密封；