專利名稱：具有集成多功能裝置的介電阻擋放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種介電阻擋放電(dielectric barrierdischarge，DBD)燈，其利用引燃來(lái)產(chǎn)生并發(fā)射紫外輻射，該介電阻擋放電燈包括放電間隙，該放電間隙至少部分由至少內(nèi)壁和外壁形成以及/或者由至少內(nèi)壁和外壁包圍，其中至少一個(gè)所述壁是介電壁，以及至少一個(gè)所述壁具有至少部分透明部分；位于該放電間隙內(nèi)的填充物；至少兩個(gè)電接觸裝置，與該外壁相關(guān)聯(lián)的第一用于電接觸的裝置，和與該內(nèi)壁相關(guān)聯(lián)的第二用于電接觸的裝置。
背景技術(shù)：
這種人們熟知的介電阻擋放電燈廣為人知，它們應(yīng)用于多種應(yīng)用領(lǐng)域，其中必須為多種目的產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的光波。一些應(yīng)用領(lǐng)域例如是為工業(yè)目的例如廢水處理、飲用水消毒、超純凈水的脫氯或生產(chǎn)，利用大約180納米至380納米的波長(zhǎng)來(lái)產(chǎn)生紫外輻射。
人們熟知的介電阻擋放電燈例如用于液晶顯示器(LCD)背光的平燈中、用作影印機(jī)的柱面燈以及用于表面和水處理目的的同軸燈。
EP 1048620 B1公開了一種DBD燈，其適用于流體消毒，并且包括發(fā)光層，在這種情況下為磷光體層，其沉積在燈殼的內(nèi)表面上，在這種情況下該燈殼由兩個(gè)石英管制成，這兩個(gè)石英管限定放電體積或放電間隙。在這種情況下，以特定壓強(qiáng)用氙氣來(lái)填充放電間隙，只要在放電間隙內(nèi)引燃?xì)怏w放電，尤其是介電阻擋放電，則該氙氣就會(huì)發(fā)射出原始輻射。最大發(fā)射大約為172納米的該原始等離子體輻射通過發(fā)光層轉(zhuǎn)換成例如大約180納米至約380納米的期望波長(zhǎng)范圍。根據(jù)指定應(yīng)用，在制造超純凈水時(shí)該范圍可以減小到180納米-190納米的范圍，或者如果用于對(duì)水、空氣、表面等等進(jìn)行消毒時(shí)可以減小到200納米-280納米的范圍。
US 5,432,398公開了一種具有引燃性能的UV受激準(zhǔn)分子輻射器，其通過提供在放電空間中用于局部場(chǎng)畸變的裝置而在初始引燃期間或在較長(zhǎng)操作中斷之后得以改進(jìn)。這些裝置可以是以精確定點(diǎn)方式設(shè)置的局部收縮，或者是由氧化鋁或氧化鈦制成的擾動(dòng)體。
該輻射器的缺點(diǎn)是，該裝置僅具有一個(gè)功能，以及僅通過局部場(chǎng)畸變來(lái)改進(jìn)初始引燃。通過在DBD燈、擾動(dòng)體或者局部收縮中提供該裝置，則初始引燃要比沒有這種裝置的DBD燈有所改進(jìn)。但是和可能情況相比，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的引燃幫助沒有最優(yōu)化，仍然需要高的初始電壓。該高初始電壓的原因在于，基于局部場(chǎng)畸變的初始引燃原理仍然是在該區(qū)域進(jìn)行氣體放電。這意味著，所需的初始引燃電壓Ui可以根據(jù)下面的公式來(lái)限定Ui＞Uz(p，d)，其中Uz(p，d)是填充壓強(qiáng)p和引燃幫助區(qū)域中的放電間隙寬度d的函數(shù)。該函數(shù)公知為Paschen法則，可以利用下面的等式來(lái)近似表示Uz(p·d)=A·p·dB+ln(p·d),]]>其中A和B是參數(shù)，它們必須根據(jù)放電間隙中的氣體填充物來(lái)選擇。
對(duì)該公式進(jìn)行描點(diǎn)制圖獲得U形或者拋物線曲線，從而該U形曲線的最小值表示最小初始引燃電壓。
為了在恒定填充壓強(qiáng)下達(dá)到該最佳狀態(tài)，需要對(duì)該裝置進(jìn)行非常精確的定位。僅當(dāng)操作電壓位于該P(yáng)aschen最小值右側(cè)時(shí)，利用該間隙的局部收縮進(jìn)行引燃才可以起作用。否則，不可能通過間隙收縮來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳引燃幫助。如果由Paschen曲線的最小值表示的最小初始電壓高于可接受操作電壓或者高于特定電源能夠輸送的電壓，則完全不能保證尤其在長(zhǎng)時(shí)間操作中斷之后的可靠初始引燃。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種多功能裝置，該多功能裝置一方面用作改進(jìn)的、最佳化的引燃幫助，尤其是用于初始引燃或者長(zhǎng)時(shí)間中斷之后的引燃，另一方面至少用作引導(dǎo)裝置，用于容易地彼此相向地放置兩個(gè)壁從而形成最佳放電間隙，尤其是對(duì)于同軸DBD燈。
通過一種利用集成的多功能裝置產(chǎn)生和/或發(fā)射紫外輻射的介電阻擋放電(DBD)燈來(lái)解決該問題，該介電阻擋放電(DBD)燈包括放電間隙，該放電間隙包含具有內(nèi)部填充壓強(qiáng)的填充物，且至少部分由內(nèi)壁和外介電壁形成和/或由內(nèi)壁和外介電壁包圍，該外介電壁與該內(nèi)壁相隔距離d，該距離d限定該間隙寬度，其中至少一個(gè)壁由介電材料制成，且至少一個(gè)所述壁是至少部分透明的；以及電連接裝置，例如電極，供給用于在放電間隙內(nèi)產(chǎn)生氣體放電的電能，由此在該放電間隙內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)多功能裝置，其起著引導(dǎo)幫助以及至少初始引燃幫助的作用。
根據(jù)本發(fā)明的DBD燈包括外部和內(nèi)部。該外部包括該內(nèi)部的外殼，其中該內(nèi)部包括DBD燈的用于產(chǎn)生輻射和發(fā)光的裝置。根據(jù)本發(fā)明的DBD燈的內(nèi)部從內(nèi)側(cè)至外側(cè)的如下進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的設(shè)置DBD燈的中心是具有填充物的放電間隙。該放電間隙由環(huán)繞壁來(lái)形成，其中至少一個(gè)所述壁由介電材料制成，并且至少一個(gè)所述壁是至少部分透明的。這些壁的內(nèi)表面被發(fā)光層覆蓋，發(fā)光層尤其是這樣的發(fā)光涂層，其用于將放電間隙內(nèi)產(chǎn)生的輻射轉(zhuǎn)換成具有不同(尤其是更長(zhǎng))波長(zhǎng)的輻射，該輻射然后發(fā)射到DBD燈的周圍。這些壁在外表面上具有兩個(gè)對(duì)應(yīng)電接觸裝置，用于供給電能以在放電間隙內(nèi)產(chǎn)生氣體放電，并因此用于在放電間隙內(nèi)產(chǎn)生輻射。
用于(多個(gè))介電壁的材料選自介電材料的組，優(yōu)選為石英、玻璃或陶瓷。用于介電壁的材料必須設(shè)置成使得，輻射能夠通過外壁和/或內(nèi)壁的至少一部分，以便將輻射施加到DBD燈的周圍。每個(gè)壁都具有內(nèi)表面和外表面。每個(gè)壁的內(nèi)表面指向和面對(duì)放電間隙。一個(gè)壁的內(nèi)表面和外表面之間的距離限定壁厚，該壁厚在某些特殊情況下可以變化。在外表面處或者靠近外表面應(yīng)用電接觸裝置。它們以電的形式供以能量，用于在放電間隙內(nèi)產(chǎn)生氣體放電，因此在放電間隙內(nèi)產(chǎn)生輻射。為了應(yīng)用輻射，位于至少一個(gè)所述壁處/上的電極或電接觸裝置必須設(shè)置成，使得來(lái)自內(nèi)部的輻射能夠通過對(duì)應(yīng)的電極。因此所述電極優(yōu)選設(shè)置為格柵，尤其是當(dāng)該電極在外壁的外表面上或者在內(nèi)壁的外表面上相鄰設(shè)置時(shí)。在這種情況下，由于該電極與外壁的外表面或者內(nèi)壁的外表面相隔，例如在水處理的情況下，該電極可以是用于在相應(yīng)環(huán)境中提供電力的任意合適材料。
優(yōu)選的，該燈的幾何形狀選自包括下述的組平燈(flatlamp)形狀、同軸燈形狀、圓頂燈形狀、平面燈(planar lamp)形狀等等。為了工業(yè)目的，優(yōu)選采用圓頂形同軸燈或者具有比放電間隙直徑或?qū)?yīng)內(nèi)和外壁的內(nèi)表面之間距離更大的直徑的同軸DBD燈，以便實(shí)現(xiàn)用于流體和表面處理的具有大有效面積的燈。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，DBD燈尤其是高效高功率DBD燈的最佳操作(峰值)幅度極其接近-有時(shí)甚至僅次于-所需初始引燃電壓。因此，通常需要設(shè)置附加裝置，例如輔助電極或暫時(shí)電壓過沖來(lái)實(shí)現(xiàn)可靠的燈啟動(dòng)。所有這些技術(shù)手段都會(huì)導(dǎo)致燈電源或燈驅(qū)動(dòng)器更為復(fù)雜從而更為昂貴。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，通過使多功能裝置在放電間隙內(nèi)部起引導(dǎo)幫助和至少初始引燃幫助的作用，可以在一個(gè)裝置內(nèi)集成多個(gè)功能。由于具有該多功能裝置，所以不必設(shè)置多個(gè)附加裝置。通?？梢砸詢煞N方式來(lái)實(shí)現(xiàn)該裝置第一種是通過設(shè)置具有減小的間隙寬度d的局部受限區(qū)域，或者是通過對(duì)壁或者放電管材料的電容率(介電常數(shù))進(jìn)行修改。在本發(fā)明裝置的意義上，在放電間隙內(nèi)部，該多功能裝置突出到放電間隙中或者從放電間隙突出。由于具有該裝置，可以容易地將壁彼此相向設(shè)置。因?yàn)樵摱喙δ苎b置，初始引燃所需的電壓幅度也較低。其他優(yōu)點(diǎn)是，可靠引燃(尤其是在長(zhǎng)時(shí)間操作中斷之后)，以及簡(jiǎn)單的燈設(shè)計(jì)、沒有輔助電極、沒有輔助放電體積，并且間隙內(nèi)的填充壓強(qiáng)和間隙寬度都可以最優(yōu)化以便具有最大燈效率。
優(yōu)選的，至少一個(gè)多功能裝置以距離t從一個(gè)壁向另一個(gè)壁突出，該距離t可以在放電間隙寬度d的整個(gè)范圍內(nèi)變化，除了大約d/2的值。由于具有可調(diào)的距離t，可以設(shè)置最佳引燃條件。
如果t是0，通過在壁的局部區(qū)域中采用不同于壁的其他區(qū)域材料的材料，實(shí)現(xiàn)該引燃幫助。該材料的電常數(shù)不同于壁的剩余區(qū)域的電常數(shù)，這就減小了引燃所需努力。
如果t等于d，則該多功能裝置形成內(nèi)壁和外壁之間的直接接觸。該直接接觸可以是接觸點(diǎn)、接觸線和/或接觸區(qū)域的形式。
在至少一個(gè)接觸線的情況下，該(多個(gè))接觸線可以具有沿內(nèi)和/或外管的任意形狀。平行于燈的長(zhǎng)度軸的接觸線尤其有利于提供引導(dǎo)幫助、引燃幫助，并且不需要對(duì)橫截面形狀(垂直于燈的長(zhǎng)度軸)進(jìn)行修改。后者可用于提供沒有畸變的燈從而可以改善擦拭。
在至少一個(gè)接觸區(qū)的情況下，該(多個(gè))接觸區(qū)可以具有沿內(nèi)管和/或外管的任意形狀。平行于燈的長(zhǎng)度軸的接觸區(qū)尤其有利于提供引導(dǎo)幫助、引燃幫助，并且不需要對(duì)橫截面形狀(垂直于燈的長(zhǎng)度軸)進(jìn)行修改。后者可用于提供沒有畸變的燈從而可以改善擦拭。
因(多個(gè))接觸線和/或(多個(gè))接觸區(qū)，所以可以產(chǎn)生子體積。因此，封閉在燈的外壁和內(nèi)壁之間的放電體積分成兩個(gè)或者甚至更多子體積。每個(gè)子體積由指向整個(gè)子體積的沿該多功能裝置的表面放電來(lái)引燃。
由此，不是通過氣體放電來(lái)得到初始引燃，而是通過一種沿表面滑行的沿面放電來(lái)進(jìn)行該引燃。通過這種接觸，所需的初始引燃電壓要低得多。因此，優(yōu)選的是，該多功能裝置從一個(gè)壁延伸到另一個(gè)壁，用于形成兩個(gè)壁之間的接觸。通過這樣同時(shí)實(shí)現(xiàn)了引導(dǎo)幫助和引燃幫助。
DBD燈使用例如氙氣填充物來(lái)產(chǎn)生處于VUV或UVC范圍內(nèi)的輻射。這種燈例如可以設(shè)置成雙管結(jié)構(gòu)。對(duì)于長(zhǎng)度較短(幾十厘米范圍內(nèi))的低功率燈，雙管結(jié)構(gòu)的制造和機(jī)械穩(wěn)定性是可行的。然而，對(duì)于長(zhǎng)度比放電間隙寬度d長(zhǎng)的高功率燈，例如具有大于50厘米的長(zhǎng)度，在制造期間內(nèi)管必須相對(duì)于外管來(lái)設(shè)置，優(yōu)選居中設(shè)置。不是熔化玻璃棒，因?yàn)槠渚哂腥舾扇秉c(diǎn)，而是在管壁中形成凹陷。形狀和深度或者距離t可以較好的控制，以及確保良好的居中設(shè)置。
為了起引導(dǎo)幫助以及同時(shí)起引燃幫助的作用，如果該間隙完全橋接則該多功能裝置具有最佳性能。通過沿所述凹陷以及在間隙內(nèi)激發(fā)表面放電，建立低于工作電壓的引燃電壓。如果燈電壓增加到超過引燃閾值，則該表面放電觸發(fā)體積放電。
制造這種DBD燈的方法包括以下步驟在局部加熱玻璃表面之后，在需要凹陷的地方，利用耐熱工具推入玻璃壁?；蛘?，可通過向外推玻璃，凹陷也可以形成在例如內(nèi)管上。在這種情況下凹陷將接觸到外管內(nèi)側(cè)。
優(yōu)選的，該多功能裝置是至少一個(gè)所述壁的整體部分。這意味著，不需要附加部件。該多功能裝置設(shè)置在該壁的至少一個(gè)局部受限區(qū)域中，作為該壁的一部分，例如作為內(nèi)壁和/或外壁上的點(diǎn)、線和/或環(huán)形加厚部。
一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，整體的多功能裝置的壁厚和對(duì)應(yīng)壁大致相同或者更薄，從而從壁到多功能裝置的轉(zhuǎn)變平滑。由此，實(shí)現(xiàn)了最佳引燃幫助。因?yàn)檠囟喙δ苎b置的表面在壁表面上進(jìn)行放電，從而通過局部場(chǎng)畸變實(shí)現(xiàn)了比引燃幫助更低能量的更優(yōu)引燃。通過使用局部場(chǎng)畸變的引燃幫助，根據(jù)Paschen法則來(lái)計(jì)算距離d。如果DBD燈的給定氣體填充壓強(qiáng)的Paschen曲線的最小值仍然超過所述燈的工作電壓，則不可能通過利用余下的有限間隙寬度減小局部間隙來(lái)減小所需引燃電壓。通過在壁表面實(shí)現(xiàn)放電，電場(chǎng)的等勢(shì)線彎曲/改變，從而實(shí)現(xiàn)所需初始引燃電壓的實(shí)質(zhì)減小。所需初始引燃電壓實(shí)質(zhì)上低于對(duì)應(yīng)Paschen曲線的最小值。通過使接觸區(qū)中的壁厚不超過所述壁的壁厚，從而最優(yōu)化先前所述。
優(yōu)選的，至少兩個(gè)多功能裝置突出到放電間隙內(nèi)/從放電間隙突出，垂直于和/或平行于該縱軸隔開。通過這樣，實(shí)現(xiàn)最佳引導(dǎo)幫助，并且若干區(qū)域形成為使引燃變得更加容易的引燃幫助。
更優(yōu)選的，設(shè)置三個(gè)多功能裝置。通過這樣實(shí)現(xiàn)非常精確的工作引導(dǎo)幫助。在放電間隙由兩個(gè)柱面形成的情況下，該裝置可以沿柱面的一個(gè)圓周線來(lái)設(shè)置，例如相隔120度。這些多功能裝置也可以軸向隔開。
這些多功能裝置可以具有任意形式。優(yōu)選的，這些多功能裝置是齒狀或具有平滑轉(zhuǎn)變的正弦形狀。該形式易于制造并且能夠提供良好的引燃幫助結(jié)果。由于通過兩個(gè)柱面來(lái)形成放電間隙，該放電間隙的形式為環(huán)形。為了精確設(shè)置內(nèi)部柱面，需要若干多功能裝置。
優(yōu)選的，這些多功能裝置都形成為相同的多功能裝置，以使內(nèi)柱面相對(duì)于外柱面同軸設(shè)置。在這種情況下，內(nèi)柱面或管可以相對(duì)于外柱面或管精確設(shè)置。
作為引導(dǎo)裝置，多功能裝置在內(nèi)壁和外壁之間至少形成一個(gè)接觸點(diǎn)、接觸線和/或接觸區(qū)。該區(qū)域還用于氣體放電引燃，因?yàn)樗璧囊茧妷悍葴p小。在接觸區(qū)中，電場(chǎng)的等勢(shì)線變型成，使得它們被引導(dǎo)通過多功能裝置的壁，因此在玻璃壁的表面處引發(fā)沿面放電，這進(jìn)而引燃間隙放電。
雖然DBD燈可以具有任意形式，但是優(yōu)選的是，通過在兩側(cè)融在一起的兩個(gè)同軸圓柱石英管形成所述壁，從而形成環(huán)形放電間隙。這導(dǎo)致DBD燈的表面區(qū)域和放電體積之間具有良好的關(guān)系。
優(yōu)選的，這些多功能裝置在所述壁之一的內(nèi)表面上圓周地和/或軸向地放置和隔開。更優(yōu)選的是，這些多功能裝置的材料不同于壁的材料，優(yōu)選為具有不同電特性的材料。一個(gè)電特性例如是介電常數(shù)εr。優(yōu)選的該介電常數(shù)處于＞＝1.0至＜＝10.0的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是＞＝2.0至＜＝9.0的范圍內(nèi)，最優(yōu)選的是處于＞＝2.5至＜＝8.0的范圍內(nèi)。優(yōu)選的，這些多功能裝置的介電常數(shù)高于壁的介電常數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的DBD燈可以廣泛應(yīng)用。優(yōu)選的，該燈用于包含根據(jù)權(quán)利要求1至9任意一個(gè)所限定的燈的系統(tǒng)，以及應(yīng)用于一個(gè)以上下列應(yīng)用領(lǐng)域硬和/或軟表面的流體和/或表面處理，優(yōu)選清潔、消毒和/或凈化；液體消毒和/或凈化，飲料消毒和/或凈化，水消毒和/或凈化，廢水消毒和/或凈化，飲用水消毒和/或凈化，自來(lái)水消毒和/或凈化，制造超純凈水，氣體消毒和/或凈化，空氣消毒和/或凈化，廢氣消毒和/或凈化，裂解和/或去除成分，優(yōu)選為半導(dǎo)體表面的無(wú)機(jī)和/或有機(jī)化合物清潔，從半導(dǎo)體表面裂解和/或去除成分，清潔和/或消毒食品，清潔和/或消毒食品增補(bǔ)劑，清潔和/或消毒藥品。一個(gè)有利的應(yīng)用是凈化或者通常意義的清潔。這主要是通過破壞有害微生物和/或裂解不必要的化合物等等來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過DBD燈的該基本功能，可以容易地實(shí)現(xiàn)上述應(yīng)用。
通過參照下述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他方面將變得更加清楚明顯。


圖1示出同軸DBD燈的縱向截面圖，該同軸DBD燈包括由兩個(gè)同軸柱面形成的放電間隙，其中一個(gè)圓周多功能裝置設(shè)置成從外壁向放電間隙突出的環(huán)形凹陷。
圖2a示出由兩個(gè)同軸柱面形成的放電間隙的縱向截面圖，其中一個(gè)圓周多功能裝置設(shè)置成從外壁向內(nèi)壁突出的加厚部。
圖2b示出由兩個(gè)同軸柱面形成的放電間隙的縱向截面圖，其中一個(gè)圓周多功能裝置設(shè)置成從內(nèi)壁向外壁突出的加厚部。
圖3a示出由兩個(gè)同軸柱面形成的放電間隙的縱向截面圖，其中一個(gè)圓周多功能裝置設(shè)置成從外壁向內(nèi)壁突出的凹陷。
圖3b示出由兩個(gè)同軸柱面形成的放電間隙的縱向截面圖，其中一個(gè)圓周多功能裝置設(shè)置成從內(nèi)壁向外壁突出的凹陷。
圖4a示出由兩個(gè)同軸柱面形成的放電間隙的縱向截面圖，其中一個(gè)圓周多功能裝置設(shè)置成外壁中不同材料的區(qū)域。
圖4b示出由兩個(gè)同軸柱面形成的放電間隙的縱向截面圖，其中一個(gè)圓周多功能裝置設(shè)置成內(nèi)壁中不同材料的區(qū)域。
圖5示出形成放電間隙的兩個(gè)柱面的結(jié)構(gòu)的示意性橫截面圖。
圖6示出具有多功能裝置的同軸結(jié)構(gòu)的DBD燈的示意性橫截面圖，其中多功能裝置設(shè)置成在外壁處向放電間隙突出的凹陷。
圖7詳細(xì)示出形成直接接觸的多功能裝置的示意圖。
圖8a和8b示出DBD燈的多功能裝置的圓周分布的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出DBD燈1的一部分，其包括放電間隙2，該放電間隙由兩個(gè)同軸柱面形成，其中一個(gè)集成的圓周多功能裝置3設(shè)置成環(huán)形凹陷3a，該環(huán)形凹陷從外壁4向放電間隙2突出。外壁4和內(nèi)壁5共同形成放電間隙2，它們以恒定距離d相對(duì)設(shè)置。在多功能裝置3的區(qū)域中，放電間隙2的距離d被凹陷3a局部減小，具有距離t。該減小的距離d是決定引燃DBD燈所需電壓的相關(guān)距離。壁4、5的壁厚大約是多功能裝置3的壁厚。
圖2a-4b示出具有不同設(shè)置的多功能裝置3的同軸DBD燈的實(shí)施例。
圖2a示出由兩個(gè)同軸柱面形成的放電間隙2的縱向截面圖，其中一個(gè)圓周多功能裝置3設(shè)置成從外壁4向內(nèi)壁5突出的加厚部3a。在這種情況下，多功能裝置3的距離t等于d，這意味著實(shí)現(xiàn)了內(nèi)壁和外壁之間的直接接觸。
圖2b示出由兩個(gè)同軸柱面形成的放電間隙2的縱向截面圖，其中一個(gè)圓周多功能裝置3設(shè)置成從內(nèi)壁5向外壁4突出的加厚部3a。距離t仍然等于d，這意味著實(shí)現(xiàn)了內(nèi)壁5和外壁4之間的直接接觸。
圖3a示出由兩個(gè)同軸柱面形成的放電間隙2的縱向截面圖，其中一個(gè)圓周多功能裝置3設(shè)置成從外壁4向內(nèi)壁5突出的凹陷3b。象圖2a和2b那樣，距離t等于d，這意味著實(shí)現(xiàn)了內(nèi)壁和外壁之間的直接接觸。多功能裝置3的壁厚小于或等于外壁4的壁厚。
圖3b示出由兩個(gè)同軸柱面形成的圖1所示的放電間隙2的縱向截面圖，其中一個(gè)圓周多功能裝置3設(shè)置成從內(nèi)壁5向外壁4突出的凹陷3b。多功能裝置3的壁厚小于或等于內(nèi)壁5的壁厚。
圖4a示出由兩個(gè)同軸柱面形成的放電間隙2的縱向截面圖，其中一個(gè)圓周多功能裝置3設(shè)置成在外壁4中的和外壁4的材料不同的材料3c的區(qū)域。
圖4b示出由兩個(gè)同軸柱面形成的放電間隙2的縱向截面圖，其中一個(gè)圓周多功能裝置3設(shè)置成在內(nèi)壁5中的和內(nèi)壁5的材料不同的材料3c的區(qū)域。
圖5示出由兩個(gè)同軸柱面形成放電間隙2的結(jié)構(gòu)的示意性橫截面圖。這兩個(gè)柱面連接在一起，從而外柱面形成外壁4，而內(nèi)柱面形成內(nèi)壁5。
圖6示出具有放電間隙2的同軸結(jié)構(gòu)的DBD燈的橫截面圖，其中多功能裝置3設(shè)置成在外壁4處向內(nèi)壁5突出的凹陷3b。距離t等于間隙寬度d，從而內(nèi)壁5接觸外壁4或者凹陷3b。
圖7示出同軸結(jié)構(gòu)的DBD燈的橫截面圖，其中多功能裝置3設(shè)置成在外壁4處向內(nèi)壁5突出的凹陷3b，以使得d約等于或者等于t。沿外壁4的內(nèi)表面發(fā)生放電，如箭頭所示。
圖8a和8b示出多功能裝置(3，3a)的圓周分布。在圖8a中，多功能裝置沿?zé)舻膱A周線分布。代替位于內(nèi)管和外管之間或者內(nèi)壁和外壁(4，5)之間的(多個(gè))局部接觸點(diǎn)，產(chǎn)生一個(gè)(若干)接觸線。
該(多個(gè))接觸線可以具有沿內(nèi)管和/或外管的任意形狀。平行于燈的長(zhǎng)度軸的接觸線特別有利于提供引導(dǎo)幫助、引燃幫助，并且不需要對(duì)橫截面形狀(垂直于燈的長(zhǎng)度軸)進(jìn)行修改。后者可用于提供沒有畸變的燈從而改善擦拭。
在圖8b中，多功能裝置(3，3a)沿?zé)舻膱A周區(qū)域分布。代替局部(多個(gè))點(diǎn)或(多條)線，產(chǎn)生一個(gè)(多個(gè))接觸區(qū)域。
該(多個(gè))接觸區(qū)域可以具有沿內(nèi)管和外管和/或內(nèi)壁和外壁(4，5)的任意形狀。平行于燈的長(zhǎng)度軸的接觸區(qū)域特別有利于提供引導(dǎo)幫助、引燃幫助，并且不需要對(duì)橫截面形狀(垂直于燈的長(zhǎng)度軸)進(jìn)行修改。后者可用于提供沒有畸變的燈從而改善擦拭。
附圖標(biāo)記清單1 介電阻擋放電燈(DBD燈)2 放電間隙3 多功能裝置3a 加厚部3b 陷3c 不同材料區(qū)域4 外壁5 內(nèi)壁d 放電間隙寬度t (多功能裝置的)距離
權(quán)利要求
1.一種利用引燃幫助產(chǎn)生并發(fā)射紫外輻射的介電阻擋放電(DBD)燈(1)，包括-放電間隙(2)，該放電間隙至少部分由至少內(nèi)壁(5)和外壁(4)形成和/或包圍，其中所述壁(4，5)中至少一個(gè)是介電壁，且所述壁(4，5)中至少一個(gè)具有至少部分透明的部分，-位于放電間隙(2)內(nèi)的填充物，-至少兩個(gè)電接觸裝置，-與外壁(4)相關(guān)聯(lián)的第一用于電接觸的裝置以及-與內(nèi)壁(5)相關(guān)聯(lián)的第二用于電接觸的裝置，其中至少一個(gè)多功能裝置(3)鄰近放電間隙(2)設(shè)置，用作引導(dǎo)幫助和引燃幫助。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的(DBD)燈(1)，其中至少一個(gè)多功能裝置(3)從一個(gè)壁(4，5)向著另一個(gè)壁(4，5)突出，具有從底部到頂部的距離t，其中該距離t可以在放電間隙寬度d的整個(gè)范圍內(nèi)變化，除了大約d/2的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的(DBD)燈(1)，其中多功能裝置(3)從一個(gè)壁(4，5)向另一個(gè)壁(4，5)延伸，形成這兩個(gè)壁(4，5)之間的直接接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一個(gè)所述的(DBD)燈(1)，其中多功能裝置(3)是所述壁(4，5)中至少一個(gè)的整體部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一個(gè)所述的(DBD)燈(1)，其中該整體的多功能裝置(3)的壁厚度和對(duì)應(yīng)壁(4，5)的壁厚相同或者比對(duì)應(yīng)壁(4，5)的壁厚小，從而從壁到多功能裝置(3)的轉(zhuǎn)變是平滑和/或漸變的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一個(gè)所述的(DBD)燈(1)，其中至少兩個(gè)多功能裝置(3)突出到放電間隙(2)中，垂直于和/或平行于燈(1)的縱軸隔開。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一個(gè)所述的(DBD)燈(1)，其中壁(4，5)由兩個(gè)同軸圓柱形石英管形成，兩者之間包括環(huán)形放電間隙(2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一個(gè)所述的(DBD)燈(1)，其中多功能裝置(3)由與所述壁(4，5)的材料不同的材料形成，優(yōu)選為電特性不同的材料。
9.一種用于制造根據(jù)前述權(quán)利要求1至8之一的DBD燈的方法，其中包括制造多功能裝置的步驟，以及包括相對(duì)于彼此最優(yōu)化布置兩個(gè)壁的步驟。
10.一種包含根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一個(gè)所述的燈的系統(tǒng)，其應(yīng)用于一個(gè)以上下列應(yīng)用領(lǐng)域-硬和/或軟表面的流體和/或表面處理，優(yōu)選清潔、消毒和/或凈化；-液體消毒和/或凈化，-飲料消毒和/或凈化，-水消毒和/或凈化，-廢水消毒和/或凈化，-飲用水消毒和/或凈化，-自來(lái)水消毒和/或凈化，-制造超純凈水，-氣體消毒和/或凈化，-空氣消毒和/或凈化，-廢氣消毒和/或凈化，-裂解和/或去除成分，優(yōu)選無(wú)機(jī)和/或有機(jī)化合物-清潔半導(dǎo)體表面，-從半導(dǎo)體表面裂解和/或去除成分，-清潔和/或消毒食品，-清潔和/或消毒食品增補(bǔ)劑，-清潔和/或消毒藥品。
全文摘要
一種利用引燃幫助產(chǎn)生并發(fā)射紫外輻射的介電阻擋放電(DBD)燈，包括放電間隙(2)，該放電間隙至少部分由至少內(nèi)壁(5)和外壁(4)形成和/或包圍，其中至少一個(gè)壁(4，5)是介電壁，且至少一個(gè)壁(4，5)具有至少部分透明部分；位于放電間隙(2)內(nèi)的填充物；至少兩個(gè)電接觸裝置，與外壁(4)相關(guān)聯(lián)的第一用于電接觸的裝置以及與內(nèi)壁(5)相關(guān)聯(lián)的第二用于電接觸的裝置，其中至少一個(gè)多功能裝置(3)靠近放電間隙(2)設(shè)置，用作引導(dǎo)幫助和引燃幫助。
文檔編號(hào)H01J61/54GK1985348SQ200580023229
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月9日
發(fā)明者W·施恩, G·格魯爾, G·F·加特納, N·布勞恩, R·P·格羅恩斯坦, H·沃格爾斯, V·D·希爾登布蘭德 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司