CN101111458B - 包括电介质阻挡放电灯的处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理系统或反应器(1)，这种处理系统或反应器(1)包括至少一个电介质阻挡放电灯(2)和外壳(10)，至少一个电介质阻挡放电灯(2)具有第一电极(20)，外壳(10)用于容纳介质(3)，如流体和/或气体和/或固体材料，通过即将由灯(2)所产生的辐射对介质(3)进行处理，这种处理系统或反应器(1)的特征在于以至少一个中间对电极(3、4)的形式提供至少一个灯(2)的至少一个第二电极，至少一个中间对电极(3、4)位于至少一个电介质阻挡放电灯(2)与外壳(10)之间的体积(31)中。这样，可避免或可显著地减少经过处理的介质对处理系统或反应器(1)的电特性的影响，尤其是介质中的电功率损失。而且也避免了由于在包围灯的外电极的吸收和/或阴暗而导致的灯光的损失。

Description

包括电介质阻挡放电灯的处理系统
技术领域
本发明涉及包括外壳和介质的处理系统或处理反应器，外壳具有至少一个电介质阻挡放电灯，介质如通过即将由该灯所产生的辐射进行处理的流体和/或气体和/或固体材料。
背景技术
作为常规的以汞为基础的放电灯的一种选择，电介质阻挡放电灯正变得越来越重要，在作为在窄光谱中产生具有高效率的高强度高功率UV光的源时尤为重要。这些灯通常具有圆柱形、圆顶状或同轴设计并且由水的内流和/或外流冷却。这些灯的基本原理是通过电介质阻挡放电产生受激准分子辐射(excimer radiation)。这种灯的两个电极中的至少一个通常位于在灯罩或灯罩周围的放电体积之外，以通过电容偶合实现能量供应，这种电容偶合穿过灯罩壁进入放电体积，以在这种体积中开始气体放电。
若导电流体由这种灯所产生的辐射进行处理，那么可通过经过处理的流体提供能量供应(见US 6633109和US 5843784)，且无需将与流体电接触的外电极直接定位于灯罩。若容纳电介质阻挡放电灯和流体的相关流体处理系统或反应器的外壳也导电，那么可通过外壳和流体提供灯的能量供应。这样做的好处是这种外电极不再必要，并消除了由在这种外电极(通常包围灯罩)的吸收和/或阴暗(shadowing)所导致的所产生的辐射损失。
不过，使用金属外壳和作为灯的一个电极的经过处理的流体的问题是流体影响整个系统的电特性。可将灯罩与处理系统或反应器之间的流体层在电气上描述为电阻器与电容器在平行连接，其中，这些元件的电阻和电容由流体的导电率、流体的介质常数和流体层的厚度来提供。
可容易地证明流体中的高功率损失尤其会在流体具有低导电率时出现。为了减少这种效果，必须将灯罩与处理系统或反应器之间的流体层保持得尽可能地薄。不过，这就导致高的压降、大量所要求的灯和因此而导致的非常庞大的处理系统或反应器。除此之外，灯的电特性根据流体的导电率而变化，这就会不可避免地导致灯与灯的驱动装置的失配，并因此而导致灯的低效运行模式。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种包括至少一个电介质阻挡放电灯的处理系统或反应器，通过这种处理系统或反应器来至少从实质上避免这些缺点。
特别地，本发明的目的在于提供一种包括至少一个电介质阻挡放电灯的处理系统或反应器，通过这种处理系统或反应器，可用具有高效率的照射来对具有低导电率的介质尤其是流体进行处理。
本发明的另一个主要目的在于提供一种包括至少一个电介质阻挡放电灯的处理系统或反应器，在这种处理系统或反应器中，至少从实质上避免了经过处理的介质对处理系统或反应器尤其是该至少一个灯的电特性的影响。
这些目的中的至少一个由包括外壳的处理系统或反应器来实现，该外壳具有至少一个电介质阻挡放电灯，这种电介质阻挡放电灯具有第一电极和至少一个导电体，其中，至少一个灯的至少一个第二电极由包围灯的体积或空间内的导电介质提供，该至少一个导电体与介质电接触并布置在外壳与灯之间的中间位置。
这种方案的优点在于可用有效的和/或经济的方式对这种介质尤其是流体进行处理，即便是这种介质具有在处理期间变化的导电率。
根据本发明的一个方面，若该外壳导电，那么这种外壳可用作灯的额外的第二(或第三)电极，以改进灯的电特性并减少即将进行处理的介质对电特性的影响。
本发明的优选实施方式还涉及外(第二和/或第三)电极的优选电位，根据介质的导电率对这些优选电位特别地进行选择。例如，至少一个第二电极和所述第三电极具有至少基本上相同的电位；或者，至少一个第二电极连接到接地电位并提供作为与所述第一电极有关的中间对电极。
根据本发明第一和第二实施例的优选结构，这些实施例实质上有利地用于即将进行处理的介质的高强度辐射。具体而言，上述体积在所述至少一个灯与所述外壳之间延伸并包括导电介质，所述导电介质即将由所述灯和至少一个导电体的辐射进行处理。
根据本发明的第三实施例的优选结构，该实施例尤其有利地用于放电灯的彻底冷却。具体而言，反应器还包括包围所述灯的套管，所述空间在所述至少一个灯与所述套管之间延伸并容纳所述导电介质和至少一个导电体，且包括即将由所述灯的辐射进行处理的所述导电介质的所述体积在所述套管与所述外壳之间延伸。或者，所述灯所产生的辐射可高度地透过所述空间中的所述介质，且所述介质的导电率高于所述体积中的所述介质的导电率。
本发明还涉及优选的导电体，这些导电体的优点在于，由于具有高度反射的表面(具体而言，所述至少一个导电体以杆或线的形式实现，所述杆或线至少基本上平行于所述至少一个灯延伸并设有表面，所述表面对由所述灯的所产生的辐射高度反射)或透明体(具体而言，以包括贯通孔的金属杆的形式提供所述至少一个导电体，以所述灯的径向方向将所述贯通孔定向)，这些导电体对由灯所产生的光辐射的吸收减少。
根据本发明的另一个方面，获得在导电体(电极)与周围的介质之间的增加的接触区域，这对具有低导电率的介质尤为有利。具体而言，以金属杆的形式提供所述至少一个导电体，所述金属杆具有通过表面变糙而扩大的表面。
本发明还公开了一种反应器设计，可对这种反应器设计进行选择，以获得即将进行处理的介质的更大湍流。具体而言，将所述至少一个电介质阻挡放电灯定位于所述外壳中，以沿着相对于所述灯的交叉流方向将欲进行处理的所述介质加入。
附图说明
本发明的其它细节、特征和优点在下面的本发明的优选实施例的详细说明中公开并参考附图，在这些图中：
图1是根据本发明的处理系统或反应器的第一实施例的截面图；
图2是根据本发明的处理系统或反应器的第二实施例的截面图；
图3是根据本发明的处理系统或反应器的第一实施例的截面图。
具体实施方式
图1是根据本发明的处理系统或反应器1的第一实施例的截面图，这种处理系统或反应器1用于通过照射对介质3尤其是流体(如水)进行处理，以如为介质进行消毒、清洁介质、激活介质或为了其它目的。
处理系统或反应器1包括基本上呈圆柱形的外壳10，优选外壳10导电并用金属制成。不过，外壳10也可部分地或全部用非导电材料制成，如玻璃。
外壳10封闭同轴电介质阻挡放电灯2，在此实施例中，同轴电介质阻挡放电灯2基本上沿着圆柱形外壳10的轴延伸。灯2包括内管21和外管22的同轴布置，内管21和外管22在它们的轴向端部连接在一起，以在它们之间限定环状空间(灯罩)，放电气体封闭在该环状空间(灯罩)这中。第一(内)电极20(通常是以杆的形式的高压电极)位于内管21中，优选用在内管21中流动的水冷却第一电极20，且第一电极20不直接与处理过的介质接触。
在灯2的外管22与外壳10之间的体积31中，以灯2或外壳10的轴向方向或径向方向(交叉流(cross flow))或其它任何方向引导通过灯2所产生的光(尤其是UV光)的照射进行处理的介质3。
灯2可以是如EP 1048620B1所公开的涂磷光体的灯或其它任何同轴电介质阻挡放电灯。优选所使用的灯无外(第二)电极(通常以封闭灯罩的栅极的形式来实现这种灯)，但仅有内(第一)电极20，内电极20既可位于灯2的放电体积中，也可位于灯罩以外灯的内管21以内的位置，如图1至图3所示。正如前面所提及的那样，这样做的好处是没有在这种外电极的吸收和/或阴暗所导致的所产生的辐射损失。
相反，灯2的至少一个外(第二)电极由包围灯2的外管22的(导电)介质3和至少一个导电体4提供，导电体4与介质3电接触并布置在外壳10与灯2的外管22之间的中间位置，即在体积31中。
通过这种中间第二电极4，避免了在本说明书的介绍部分中所提及的缺点，尤其是减少了即将进行处理的介质3中的电功率损失。
若处理反应器1的外壳10导电，那么可将外壳10用作第二或第三电极，优选这种第二或第三电极连接到接地电位，并因此而构成灯2的载流电路的一部分。
通常既可将根据本发明的所有中间电极4(和示于图3中的以及在下面描述的5、6和7)用作灯的唯一的外(第二)电极，也可作为选择，提供外壳10作为外第二电极或另外的第三电极。
在后一种情形中，优选将中间电极4、5、6和7以及外壳10连接到相同的电位。而且，在这两种情形中，这种电位既可以是接地电位，也可以是其它任何电位(在图中未示出)，在接地电位的情况下，优选这些中间电极用作用于灯2中的(第一)电极20的对电极(通常是高压电极)。特别地，若提供外壳10作为第三电极，外壳10可具有这些中间电极4、5、6和7以外的另一个电位。
这些中间电极可包括插入介质3(并相应地插入体积31)中的一个或多个导电体、杆和/或线。
下面的优选实施例示范性地与这些以对电极形式的中间电极相关。
通过该至少一个对电极以及这些导电体4和/或它们的电位的定位，可将体积31中的介质3的电阻和容量对处理系统或反应器的电特性的影响尤其是对灯2的运行条件的影响降到最小。也会相应地减少介质3中的功率损失。
下面的表格给出了根据水的导电率和相对的水损失对灯2与导电体4之间的水层的最大允许厚度的估计。这种估计以计算机模拟(SPICE)为基础，在这种模拟中，灯2和水层由离散的部分非线性电分量表示，且将实际电压信号用在这种模拟中。
表格
  1％损失   2％损失   5％损失   10％损失
  水导电率(μS/cm)   最大水层(mm)   最大水层(mm)   最大水层(mm)   最大水层(mm)
  10   1   2   6   14
  100   6.5   14.5   55   275
  1000   215   22975   2749975   29999999975
用于上表中的水层的最大允许厚度的数值表明，必须将从灯2的外管22至这些导电体4的距离定位，以将水损失降到给定值，即便是在灯2的外管22与反应器外壳10之间的距离大得多的情况下也是如此。
除此之外，优选以灯光的由导电体4所导致的吸收和/或阴暗为最小且不会对处理系统或反应器1的效率有实质性的影响的方式来选择该至少一个导电体4的位置和/或形状和/或设计和/或表面和/或数量。
为了达到这个目的，优选根据下列选择中的至少一个来实现这些导电体4：
可将这些导电体4的表面制成具有高度的反射性，以用于灯2的发射波长。例如，出于这种目的，可使用铝杆，可用机械和/或化学和/或机电方式将这些铝杆抛光，以增强在灯2的发射波长的反射比。
而且，可将这些导电体4制成至少部分地透明，以使灯2辐射的光透过。例如，出于这种目的，可使用包括贯通孔的杆，这些贯通孔沿着这些杆的轴并且以灯的径向方向定向，以使灯辐射穿过来减少金属杆的光吸收。另一个示例是使用用石英玻璃管制成的导电体4，这些导电体4充有导电且透辐射流体(radiation-transparent fluid)，如自来水。在此情形中，可通过薄的金属线来实现这些导电体4的电接触，这种金属线插入石英玻璃管中并连接到相关的电位。
另一种选择是使用具有扩大的表面区域并且以杆的形式的导电体4，这种扩大的表面区域可用表面变糙方法来实现，尤其用机械和/或化学和/或电化学表面变糙方法来实现。
所有的这些措施减少了由这些导电体4所产生的吸收，并因此而减少了经过处理的介质3中的电损失。
如图1所示，优选以杆4的形式提供这些导电体，这些杆4基本上平行于灯2的轴延伸并沿着灯2的圆周均匀地分布。
如图1所示，确定这些杆4的直径，以使其显著小于介质层的厚度，即灯2的外管22与处理反应器1的外壳10之间的距离，以减少这些杆4的光吸收。有利地将杆4的直径与灯2的直径之比选择为介于约1∶10至约1∶100之间。而且，有利地将一方面的杆4的直径与另一方面的灯2的外管22与外壳10之间的距离之比选择为介于约1∶10至约1∶100之间。
而且，杆4不必是直的，而可以是弯曲的，以避免介质流的部分的完全阴暗。进一步来讲，可使用这些杆4的另一种数量和定位，以进一步减少功率损失，并由此而提高介质3的处理效率。
作为选择或作为附加，也可将用线制成的以光栅或螺旋线形式的导电体4用在灯2的外管22与处理反应器1的外壳10之间的体积31中。
所有这些类型的导电体4也可用在包括一个以上灯2的处理系统或反应器1中。图2示范性地示出了这种具有圆柱形外壳10的处理系统或反应器1。外壳10封闭三个电介质阻挡放电灯2，这些电介质阻挡放电灯2至少基本上沿着外壳10的轴定位。
在灯2的外管22与外壳10之间的体积31中，以灯2或外壳10的轴向方向或径向方向(交叉流)和/或其它任何方向引导通过灯2所产生的光进行处理的介质3(尤其是流体)。而且，在这种体积31中，像在前面的第一实施例中所提及的那样将以金属杆4的形式的至少一个体定位。
再次对这些体4的位置和/或形状和/或设计和/或表面和/或数量进行选择，以使经过处理的介质3中的功率损失最小且前面所描述的处理系统或反应器1的效率得到提高。该第二实施例的优点在于这些杆4中的至少一个可用于一个以上的灯2。这样，可显著减少用于每个灯2的这些杆4的数量，并因此而显著减少在这些杆4的光的吸收和/或阴暗。
作为附加或作为选择，可提供如图3所示的根据本发明的第三实施例的中间对电极5、6和7(第二电极)。
该系统也包括具有圆柱形外壳10的处理反应器1。外壳10封闭沿着根据图1的外壳10的轴延伸的至少一个电介质阻挡放电灯2。
根据该第三实施例，中间对电极包括同轴包围灯2的套管5。套管5用灯2所产生的辐射可透过的材料制成，如石英玻璃。优选套管5与灯2的外管22之间的空间61充有导电的且辐射可透过的介质6(构成中间电极)，如水。而且，以细线或杆7的形式的一个或多个导电体位于该空间61内(并与介质6电接触)，这些细线或杆7基本上平行于圆柱形外壳10的轴延伸，或者以与前面就杆4所描述的方式不同的方式布置。
以灯2或外壳10的轴向方向或径向方向(交叉流)或其它任何方向在套管5与外壳10之间的体积31中引导通过灯2所产生的光辐射进行处理的介质3。
提供线或杆7以与中间电极(即介质6)电接触，并优选连接到接地电位。优选使空间61中的介质6的导电率显著高于介质3的导电率。不过，尤其是在中间电极5和7是灯2的唯一第二电极的情况下，即将进行处理的介质3也可以不导电。
该第三实施例也可与根据第一和第二实施例(图1和图2)的中间(反)电极结合。
一般来讲，对反应器1中的中间对电极的数量和位置进行选择，以减少即将进行处理的介质3中的电功率损失和由灯2所产生的光的损失，并因此而提高反应器1的处理效率。因此，在灯2的周围近处的大量电极4和7具有电功率损失最小的优点，但具有光损失最大的缺点，反之亦然。因此，对于整个系统的最大效率而言，必须在二者之间折衷。
这相应地也适用于空间61中的介质6。一方面，虽然纯净水具有用于所发射的光(尤其是UV辐射)的高透明度，但在另一方面，纯净水具有低的导电率，反之亦然。
本发明可有利地特别用于流体的处理，即便是在流体的导电率在通过根据现有技术的反应器设计不可实现有效的和/或经济的运行的范围内或变化到这种程度的情况下也是如此。
尤其可以用饮用水处理和/或消毒系统或利用电介质阻挡放电灯生产超净水的系统的形式提供根据本发明的处理系统。出于这些目的，优选使用具有在约200nm至约280nm的范围内的UV辐射的灯2。
而且，根据本发明的处理系统还可提供用于气体或固体材料或它们的表面的处理，以产生臭氧或开始介质的高级氧化过程和/或制备介质和/或刺激其它任何化学反应。

Claims (11)

1.一种反应器(1)，所述反应器(1)包括外壳(10)，所述外壳(10)具有至少一个电介质阻挡放电灯(2)，所述电介质阻挡放电灯(2)具有第一电极(20)和至少一个导电体(4；7)，其中，至少一个灯(2)的至少一个第二电极由包围所述灯(2)的体积(31)或空间(61)内的导电介质(3；6)提供，所述至少一个导电体(4；7)与所述介质(3；6)电接触并布置在所述外壳(10)与所述灯(2)之间的中间位置。
2.如权利要求1所述的反应器(1)，其特征在于：所述外壳(10)导电并构成所述至少一个灯(2)的第三电极。
3.如权利要求2所述的反应器(1)，其特征在于：至少一个第二电极(4；5、7)和所述第三电极(10)具有至少基本上相同的电位。
4.如权利要求1所述的反应器(1)，其特征在于：至少一个第二电极(4；5、7)连接到接地电位并提供作为与所述第一电极(20)有关的中间对电极。
5.如权利要求1所述的反应器(1)，其特征在于：所述体积(31)在所述至少一个灯(2)与所述外壳(10)之间延伸并包括导电介质(3)，所述导电介质(3)即将由所述灯(2)和至少一个导电体(4)的辐射进行处理。
6.如权利要求1所述的反应器(1)，其特征在于：反应器(1)还包括包围所述灯(2)的套管(5)，所述空间(61)在所述至少一个灯(2)与所述套管(5)之间延伸并容纳所述导电介质(6)和至少一个导电体(7)，且包括即将由所述灯(2)的辐射进行处理的所述导电介质(3)的所述体积(31)在所述套管(5)与所述外壳(10)之间延伸。
7.如权利要求6所述的反应器(1)，其特征在于：所述灯(2)所产生的辐射可高度地透过所述空间(61)中的所述介质(6)，且所述介质(6)的导电率高于所述体积(31)中的所述介质(3)的导电率。
8.如权利要求1所述的反应器(1)，其特征在于：所述至少一个导电体(4；7)以杆或线的形式实现，所述杆或线至少基本上平行于所述至少一个灯(2)延伸并设有表面，所述表面对由所述灯(2)的所产生的辐射高度反射。
9.如权利要求1所述的反应器(1)，其特征在于：以包括贯通孔的金属杆的形式提供所述至少一个导电体(4；7)，以所述灯(2)的径向方向将所述贯通孔定向。
10.如权利要求1所述的反应器(1)，其特征在于：以金属杆的形式提供所述至少一个导电体(4；7)，所述金属杆具有通过表面变糙而扩大的表面。
11.如权利要求1所述的反应器(1)，其特征在于：将所述至少一个电介质阻挡放电灯(2)定位于所述外壳(10)中，以沿着相对于所述灯(2)的交叉流方向将欲进行处理的所述介质加入。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602007004732D1 (de) * 2006-07-13 2010-03-25 Philips Intellectual Property Flüssigkeitsverarbeitungssystem mit einem strahlungsquellenmodul und einem kühlmittel
US8022377B2 (en) * 2008-04-22 2011-09-20 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for excimer curing
US9296610B2 (en) * 2009-01-06 2016-03-29 Koninklijke Philips N.V. Optical reactor and driving circuit for optical reactor
JP2011098275A (ja) * 2009-11-05 2011-05-19 Gowlin Lam マイクロエネルギーの量子制御方法及びその装置
KR101949075B1 (ko) 2010-06-04 2019-02-15 액세스 비지니스 그룹 인터내셔날 엘엘씨 사용 현장의 물 처리 시스템, 유체 처리 시스템, 및 램프 조립체를 작동시키는 방법
BR112013001739A2 (pt) * 2010-07-26 2016-05-31 Koninkl Philips Electronics Nv dispositivo para submeter um fluido a um tratamento de desinfecção atráves da exposição do fluido á luz ultravioleta
BR112013011818A2 (pt) * 2010-11-16 2019-09-24 Koninklijke Philips Elecronics N V ''dispositivo de descarga da barreira dielétrica,dbd,da lâmpada,dispositivo de tratamento do fluido óptico,e reservatório do fluido''
US9159545B2 (en) * 2011-12-02 2015-10-13 Ushio Denki Kabushiki Kaisha Excimer lamp
US8658046B2 (en) * 2011-12-02 2014-02-25 AquaMost, Inc. Apparatus and method for treating aqueous solutions and contaminants therein
DE102012017779A1 (de) * 2012-09-07 2014-03-13 Karlsruher Institut für Technologie Dielektrisch behinderte Entladungs-Lampe
EP2953903A4 (en) 2013-02-11 2017-01-04 AquaMost, Inc. Apparatus and method for treating aqueous solutions and contaminants therein
DE102014207690A1 (de) * 2014-04-24 2015-10-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zur photochemischen Behandlung oder Reinigung eines flüssigen Mediums
JP6365096B2 (ja) * 2014-08-07 2018-08-01 ウシオ電機株式会社 紫外線照射式オゾン生成装置
CN210012631U (zh) * 2018-10-31 2020-02-04 厦门百霖净水科技有限公司 一种带uv灯的过滤装置
WO2023084278A1 (es) * 2021-11-11 2023-05-19 Pontificia Universidad Javeriana Sistema de purificación de agua con luz ultravioleta

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4022279A1 (de) * 1989-08-17 1991-02-21 Asea Brown Boveri Bestrahlungseinrichtung
CN1377728A (zh) * 2002-01-16 2002-11-06 中山大学 三相三维电极光电反应器
CN1562795A (zh) * 2004-04-07 2005-01-12 太原理工大学 光电催化氧化处理水中有机物的装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59105798D1 (de) 1991-04-15 1995-07-27 Heraeus Noblelight Gmbh Bestrahlungseinrichtung.
DE59104972D1 (de) * 1991-06-01 1995-04-20 Heraeus Noblelight Gmbh Bestrahlungseinrichtung mit einem Hochleistungsstrahler.
DE4140497C2 (de) * 1991-12-09 1996-05-02 Heraeus Noblelight Gmbh Hochleistungsstrahler
DE59409236D1 (de) * 1994-08-15 2000-04-27 Sulzer Chemtech Ag Winterthur Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden mit UV-Strahlung
JP3025414B2 (ja) 1994-09-20 2000-03-27 ウシオ電機株式会社 誘電体バリア放電ランプ装置
JP3789972B2 (ja) 1996-03-18 2006-06-28 独立行政法人科学技術振興機構 酸素添加反応の放射検出方法
US6194821B1 (en) 1997-02-12 2001-02-27 Quark Systems Co., Ltd. Decomposition apparatus of organic compound, decomposition method thereof, excimer UV lamp and excimer emission apparatus
DE19919169A1 (de) 1999-04-28 2000-11-02 Philips Corp Intellectual Pty Vorrichtung zur Desinfektion von Wasser mit einer UV-C-Gasentladungslampe
JP2001110361A (ja) 1999-10-08 2001-04-20 Ushio Inc 誘電体バリア放電ランプ装置
JP3418581B2 (ja) 2000-02-07 2003-06-23 株式会社オーク製作所 誘電体バリア放電ランプ
US6633109B2 (en) 2001-01-08 2003-10-14 Ushio America, Inc. Dielectric barrier discharge-driven (V)UV light source for fluid treatment
JP2002239484A (ja) 2001-02-16 2002-08-27 Ushio Inc 誘電体バリア放電ランプを使った基板処理装置
US7381976B2 (en) * 2001-03-13 2008-06-03 Triton Thalassic Technologies, Inc. Monochromatic fluid treatment systems
JP3518525B2 (ja) * 2001-06-14 2004-04-12 ウシオ電機株式会社 紫外線ランプ装置
JP2003165711A (ja) * 2001-11-26 2003-06-10 Wakomu Denso:Kk オゾン発生装置
US20070051902A1 (en) * 2004-07-21 2007-03-08 Thomas Justel Apparatus for reducing contaminants in fluid stream comprising a dielectric barrier excimer discharge lamp
ATE533175T1 (de) * 2004-08-30 2011-11-15 Univ Rutgers Korona-entladungslampen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4022279A1 (de) * 1989-08-17 1991-02-21 Asea Brown Boveri Bestrahlungseinrichtung
CN1377728A (zh) * 2002-01-16 2002-11-06 中山大学 三相三维电极光电反应器
CN1562795A (zh) * 2004-04-07 2005-01-12 太原理工大学 光电催化氧化处理水中有机物的装置

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Publication number Publication date
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