CN114464522B - 一种微波无极紫外光源，系统及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微波无极紫外光源，系统及应用，属于紫外杀菌技术领域。该紫外光源通过向石英灯管装填惰性气体以及Zn和/或Zn的化合物，利用微波装置激发石英灯管中的惰性气体产生等离子体。继而，Zn和/或Zn的化合物升温蒸发，Zn原子与电子或处于激发态的惰性气体原子碰撞，从基态跃迁到激发态，进而在返回基态时辐射出波长为213nm的紫外光。与现有技术相比，本发明提供的紫外光源用Zn和/或Zn的化合物取代了汞作为发光物质，原材料更加清洁，并且用微波激励取代了金属电极，避免了因电极消耗导致光源寿命变短的问题。除此之外，该紫外光源的主波长为213nm，在有效地杀灭细菌的同时，不会损害到人体的皮肤和角膜细胞，应用范围更加广泛。
Description
技术领域
本发明涉及紫外杀菌技术领域，特别是涉及一种微波无极紫外光源，系统及应用。
背景技术
在紫外杀菌领域，常用的紫外灯是低压汞弧灯。汞弧灯是封装有汞的、两端有电极的透明石英管，通电加热灯丝时，管内的汞蒸气受到激发跃迁至激发态，然后由激发态回到基态时即发射出185nm/254nm的紫外光。由于DNA在200-222nm和240～280nm范围内各有一个吸收峰，此波段的紫外线能被细菌病毒中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)分子强烈吸收，造成生长性细胞死亡和(或)再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。因此汞灯辐射的254nm紫外光可以进行有效杀菌。
然而，在对环境保护日益重视的今天，这种汞弧灯具有致命的局限性。一是含有汞。由于特殊的物理化学性质和强的毒性,汞已经成为全球关注的污染物。照明和紫外线领域对无汞灯的需求已经成为一个重要研究课题。二是内部具有金属电极。对于紫外灯而言，电极会随着使用时间的推移而逐渐消耗。除了直接导致灯具寿命的缩短之外，被消耗的电极材料会继续黏附在灯管壁上，阻碍光往外透过。电极的存在也会限制灯内填充物质的种类,许多会和电极发生化学反应的物质不能作为发光物质被使用。三是254nm的紫外光在杀灭细菌的同时也会损害人体的皮肤和角膜细胞。
因此，在紫外杀菌领域十分有必要开发一种新型的无汞光源，克服汞灯的含汞、寿命短的局限，避免在杀菌的同时对人体细胞造成伤害，丰富紫外光源的种类。
发明内容
本发明主要目的在于，提供一种微波无极紫外光源，以解决现有紫外灯污染高、寿命短且容易对人体造成伤害的问题。
本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明第一方面提供一种微波无极紫外光源，包括石英灯管，所述石英灯管内含有Zn和/或Zn的化合物，并填充有惰性气体；
其中，所述石英灯管用于连接微波源，所述微波源将产生的高频电磁波耦合到所述石英灯管中，以激发所述惰性气体产生等离子体，进而使升温蒸发的所述Zn和/或Zn的化合物受到激发，辐射出紫外光。
优选地，所述惰性气体为He、Ne、Ar、Kr、Xe、N2，或所述He、Ne、Ar、Kr、Xe、N2的二元混合物、三元混合物。
优选地，所述Zn和/或Zn的化合物包括但不限于ZnCl2、ZnI2、ZnO。
优选地，所述Zn和/或Zn的化合物，以固体颗粒的形式存在于所述石英灯管中，所述Zn和/或Zn的化合物升温后蒸发为气体，并在冷却后凝固。
本发明实施例第二方面提供一种微波无极紫外光源的系统，包括实施例第一方面提供的所述微波无极紫外光源，以及微波发生模块；
所述微波发生模块与所述微波无极紫外光源的微波输入端连接，用于将产生的高频电磁波传导至所述微波无极紫外光源的所述石英灯管中，以激励所述石英灯管内的所述Zn和/或Zn的化合物辐射出所述紫外光。
优选地，所述微波发生模块包括，
微波发生器，用于生成所述高频电磁波；
同轴线，用于引导所述高频电磁波向微波谐振腔中传输；
所述微波谐振腔，用于加强并维持所述高频电磁波的持续振荡，并限制所述高频电磁波的方向与频率；
其中，所述微波无极紫外光源容置于所述微波谐振腔中。
优选地，所述微波发生器，还用于调节所述高频电磁波的输出功率的大小，所述高频电磁波的输出功率的范围为0-1000W。
本发明实施例第三方面提供一种微波无极紫外光源的应用，将实施例第一方面提供的微波无极紫外光源应用于降解高浓度废水或应用于物体表面的杀菌，或应用于去除恶臭物质，以在进行所述降解高浓度废水、所述杀菌和所述去除恶臭物质的同时，避免人体细胞受到伤害；其中，所述恶臭物质至少包括H2S、CS2、苯乙烯。
本发明提出的一种微波无极紫外光源，将石英灯管中的填充物质改变为惰性气体和锌和/或者锌的化合物，利用微波装置激励光源，从而制造一种波长为213nm的无极紫外光源。本发明提供的制造方法相比于现有技术而言，更加清洁，使用寿命更长，且应用范围更加广泛。
采用本发明的技术方案，至少具有以下优点：
(1)本申请通过改变石英灯管中的填充物质，使得锌或锌的化合物在被微波激励后，跃迁至激发态，在由激发态回到基态时即发射出213nm的紫外光。而213nm的紫外光在杀灭细菌的同时不会损害人体皮肤和角膜细胞，所以相较于254nm的紫外灯而言，本申请提供的紫外光源更加安全无害，从而可以应用到医学等更多领域，扩展了使用范围。
(2)由于此光源系统采用微波激励取代了电极，而微波能作为一种新型高效的清洁能源，广泛应用在食品加工、化工、医药等领域。所以，本发明提供的光源提供寿命更高，相较于电极灯而言，不会因电极消耗而限制使用寿命，也不会产生消耗的电极材料黏附在灯管壁上，阻碍光透性的问题。
(3)由于在石英灯管中，填充的物质仅包括惰性气体以及Zn和/或Zn的化合物，相较于常用汞弧灯，杜绝了使用汞这种高污染高危害的化学物质，锌以及锌的化合物更加清洁，且便于回收。并且，锌为常见金属，锌以及锌的化合物为化工行业常用的化学物质，我国锌矿储备丰富，所以原料易得，成本低廉。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提出的微波无极紫外光源的结构图；
图2是本申请一实施例提出的微波无极紫外光源的光谱图；
图3是本申请一实施例提出的遗传物质DNA和蛋白质分别对不同波长紫外光的吸收图谱；
图4是本申请一实施例提出的微波无极紫外光源的系统结构图；
附图标记说明：4-1为惰性气体，4-2为石英灯管，4-3为Zn和/或Zn的化合物；1为微波发生器，2为微波谐振腔，3为同轴线，4为无极紫外光源。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为方便理解本申请的技术方案，先对本申请涉及的紫外灭菌原理与紫外灯原理等进行说明：
紫外杀菌的原理是紫外光的能量被细菌、病毒的脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)的碱基对吸收，一方面可引起遗传物质发生变异、使核酸突变、阻碍其复制、转录封锁及蛋白质的合成；另一方面，可以产生自由基引起光电离，从而导致细胞的死亡，达到杀菌的目的。紫外线的波长(λ)和光子能量(E)满足E＝hc/λ的关系，h为普朗克常量。波长越短，光子能量越大。例如254nm的光子能量约为4.9eV，213nm的光子能量更大，为5.8eV。紫外杀菌的重要指标是紫外的照射剂量，照射剂量(J/m2)＝照射时间(s)×紫外强度(W/m2)。显然，与长波紫外相比，短波紫外用更少的照射时间就可以达到同样的照射剂量。
在紫外杀菌技术领域，使用最多的紫外光源是低压汞弧灯(即通称的杀菌灯或汞灯)。汞弧灯是封装有汞的、两端有电极的透明石英管。通电加热灯丝时，管内的汞蒸气受到激发跃迁至激发态，由激发态回到基态时发射出185nm/254nm的紫外光。低压汞弧灯的发射谱线主要有185nm和254nm两条。其中，185nm属于真空紫外波段，极易被空气中的氧气吸收变成臭氧，无法在空气中传播。254nm紫外线可被微生物的DNA强烈吸收从而杀灭微生物。因此汞灯中起主要杀菌作用的是254nm波长的紫外光，但它在工作时同时也会损害人体的皮肤和角膜细胞。
汞弧灯的灯管两端通常有电极，当灯具通电以后，两级之间产生电弧，随电极间电压的增加，气体的温度升高，使汞蒸发，产生汞蒸气弧光并发射具有特征的紫外光。然而灯管中的电极会随着使用时间的推移而逐渐消耗。除了直接导致灯具寿命的缩短之外，被消耗的电极材料会继续黏附在灯管壁上，阻碍光往外透过。
基于以上说明，对本申请实施例的技术方案介绍如下。
具体实施例一
图1示出了本发明实施例提供的光源结构图。参考图1，本申请提供了一种微波无极紫外光源，所述光源包括石英灯管，所述石英灯管内含有Zn和/或Zn的化合物，并填充有惰性气体；
其中，所述石英灯管用于连接微波源，所述微波源将产生的高频电磁波耦合到所述石英灯管中，以激发所述惰性气体产生等离子体，进而使升温蒸发的所述Zn和/或Zn的化合物受到激发，辐射出紫外光。
此实施例是通过将石英灯管中的发光物质更改为Zn和/或Zn的化合物，并填充进惰性气体，使得惰性气体在微波源产生的微波激励下产生等离子体。随着温度升高，Zn和/或Zn的化合物的蒸气压变大，与电子或激发态的惰性气体原子发生碰撞，从而从基态跃迁至激发态，随后在从激发态跃迁回基态时，辐射出波长为213nm的紫外光。
在此实施例中，该紫外光源的灯管为石英灯管。一般的紫外线灯管为低成本的高硼玻璃制作。高硼玻璃对紫外线的透光性不是很好，会影响到杀菌效果。而石英灯管是用高纯度石英玻璃制造，对紫外线各波段都有很高的透过率，可达80％-90％。其次，高硼灯管的紫外光强度很容易衰减，点灯数百小时后紫外线强度就大幅下降到初始时的50％-70％，而石英灯管会比普通的紫外线灯管寿命多50％左右。
在此实施例中，惰性气体又称作稀有气体，是指元素周期表上所有0族元素对应的气体单质。除氦(它只有2个电子，填满了1s层，所以很稳定)外，其它所有稀有元素原子最外层电子壳都有8个电子，这8个电子刚好将价壳的s层与p层填满，因此在一般情况下稀有气体很难与其它元素发生化学反应，它们对外显示出惰性。并且随着电子层数的增加，原子核对它最外层的价电子层的静电引力逐渐降低，最外层的电子受到内部电子的屏蔽效应，使得它们更容易被电离。利用这种惰性和易被电离的特点，他们常被用作缓冲气体充入灯具中。在本实施例中，在石英灯管中填充的惰性气体在微波的作用下被电离产生自由电子和电子雪崩，形成等离子体。
在此实施例中，石英灯管中填充的是惰性气体为He、Ne、Ar、Kr、Xe、N2，或所述He、Ne、Ar、Kr、Xe、N2的二元混合物、三元混合物。
在此实施例中，石英灯管中的Zn和/或Zn的化合物，包括但不限于ZnCl2、ZnI2、ZnO。可选地，所述Zn和/或Zn的化合物可以是单独的Zn金属，也可以仅填入一种或任意几种混合的Zn的化合物，也可以是Zn和Zn化合物同时存在。Zn和/或Zn的化合物以固体颗粒的形式填充在石英灯管中，在受到微波激励后，惰性气体形成等离子体，随着温度升高，Zn和/或Zn的化合物蒸汽压变大，蒸发后与电子或激发态的惰性气体原子发生碰撞，从而跃迁，辐射出213nm的紫外光。在现有技术中，紫外杀菌领域使用最多的是低压汞弧灯，即紫外灯管中填充的发光物质为汞蒸气。然而，由于汞特殊的物理化学性质和剧烈毒性,汞已经成为全球关注的污染物。本发明用Zn和/或Zn的化合物取代了汞作为发光材料，使得该光源所用材料更加清洁，环保。并且本发明采用的Zn和/或Zn的化合物，包括但不限于ZnCl2、ZnI2、ZnO，扩大了原材料的获取范围。锌为常见金属，我国锌矿储备丰富，并且，Zn以及Zn的化合物为化工行业常用的化学物质，所以原料易得，成本低廉。
此实施例是利用微波源来替代金属电极。微波能作为一种新型高效的清洁能源，在广泛应用在食品加工、化工、医药等领域。所以，本发明提供的光源使用寿命更长，相较于电极灯而言，不会因电极消耗而限制使用寿命，也不会产生消耗的电极材料黏附在灯管壁上，阻碍光透性的问题。此外，微波放电具有“趋肤效应”。放电后，等离子体集中在灯的内表面附近形成薄的等离子层。越靠近管壁，电子密度和电子温度就越大。相反，等离子体在灯腔中心附近几乎不存在，防止了等离子体中产生的紫外线辐射穿过原子蒸汽层而自吸收，提高了辐射效率。在此实施例中，微波能激发灯管内的惰性气体产生等离子体,随着等离子体放热温度升高，Zn和/或Zn的化合物蒸汽压升高，与电子或激发态的惰性气体原子发生碰撞，从而使得Zn和/或Zn的化合物从基态跃迁至激发态，在从激发态跃迁回基态过程中，辐射出213nm的紫外光。
图2为此实施例所提供的微波无极紫外光源的光谱图，从图2可知，Zn和/或Zn的化合物跃迁产生多个波长的谱线。本发明主要利用了其中最为主要的波长为213nm的紫外光。可选地，本实施例光源产生的除213nm以外波长的光可通过添加滤光片进行过滤筛除。在现有技术中，由于200-222nm和240-280nm波长的紫外能够被DNA中的碱基对强烈吸收，从而破坏细菌中的遗传物质，达到强烈的灭菌效果。如今主要的是利用254nm紫外光来进行杀菌消毒，此波长的紫外光具有较好的杀灭病毒细菌的效果，然而，在灭菌的同时，254nm的紫外光还会损害人体皮肤和角膜细胞。所以此波长的紫外光现仅应用在无人工作的环境中，还要极力避免相关人员的眼角膜会因此受损的问题。
图3是遗传物质DNA和蛋白质分别对不同波长紫外光的吸收图谱。如图3所示，除了熟知的240-280nm波长的杀菌紫外波段外，在短波区域有一个范围为200-222nm的紫外光，会同时被DNA分子和蛋白质分子强烈吸收。人体皮肤有5-20μm厚的“死皮”外层，即所谓的角质层。此角质层只含有蛋白质，而不含细胞核的DNA。由图3蛋白质的紫外吸收峰可知，蛋白质对200-222nm附近的紫外光吸收强烈。因此200-222nm紫外经过角质层时，会被大量吸收，在到达人体皮肤活细胞的细胞核之前，会急剧衰减。而病毒和细菌的量度非常小(1μm)，不足以削弱紫外线，所以它们仍能被穿透并被杀死。相比之下，来自传统杀菌灯的254nm的紫外光经过角质层不会发生衰减，抵达皮肤细胞核，对皮肤造成实质性的损害。所以，利用213nm的紫外光即可以被细菌的遗传物质吸收，从而达到灭菌的目的，又可以避免人体皮肤和眼角膜因此受损。
综上可知，此实施例提出的一种微波无极紫外光源，将石英灯管中的填充物质改变为惰性气体和锌和/或者锌的化合物，利用微波装置激励光源，从而制造了一种波长为213nm的无极紫外光源。此光源杜绝了使用汞这种高污染高危害的化学物质，使用的原材料更加清洁，且成本低廉；并且采用微波激励取代了电极，延长了光源的使用寿命；最后，光源发出的213nm的紫外光在杀灭细菌的同时不会损害人体皮肤和角膜细胞，更加安全无害，从而可以应用到医学等更多领域，扩展了使用范围。
具体实施例二
本实施例提出了一种微波无极紫外光源的系统，包括实施例一的微波无极紫外光源，以及微波发生模块。
所述微波发生模块与所述微波无极紫外光源的微波输入端连接，用于将产生的高频电磁波传导至所述微波无极紫外光源的所述石英灯管中，以激励所述石英灯管内的所述Zn和/或Zn的化合物辐射出所述紫外光。
此实施例是利用微波源来替代金属电极。微波能作为一种新型高效的清洁能源，在广泛应用在食品加工、化工、医药等领域。所以，本发明提供的光源使用寿命更长，相较于电极灯而言，不会因电极消耗而限制使用寿命，也不会产生消耗的电极材料黏附在灯管壁上，阻碍光透性的问题。
图4为微波无极紫外光源的系统结构图。在一种可行的实施方式中，所述微波发生模块包括，
微波发生器，用于生成所述高频电磁波；
同轴线，用于引导所述高频电磁波向微波谐振腔中传输；
所述微波谐振腔，用于加强并维持所述高频电磁波的持续振荡，并限制所述高频电磁波的方向与频率；其中，所述微波无极紫外光源容置于所述微波谐振腔中。
高频电磁波即指代微波，有研究证明，微波紫外有优异的杀菌消毒效果，并且，相较于单一微波技术和单一紫外技术，对有机化合物的去除率更高。原因之一是微波与紫外光产生了协同作用，微波更易使极性键断裂，尤其是使得带支链的苯环开环，形成更小的有机物；其次紫外技术对非极性的有机物小分子的处理更具有一定优势。所以微波结合紫外技术具有更加优异的处理效果。
在此实施例中，微波发生器可以调节微波输出功率的大小，功率范围在0-1000W内连续可调；所述微波发生源的微波频率为2.45GHz。需要知道的是，Zn和/或Zn化合物的填充比例、石英灯管内的气压和微波的输入功率均为光源的条件参数。通过调控填充比例、气压和输入功率，不会影响到辐射紫外光的波长值，但是可以改变最终产生213nm紫外光的输出强度。通过调控条件参数,综合考虑最大化输出光强和功率致使灯管发热的问题，还可以得到213nm微波激励深紫外光源的最佳条件范围。
在此实施例中，同轴线，用于引导所述高频电磁波向微波谐振腔中传输；同轴线两端连接微波发生器和微波谐振腔。同轴线为导行系统，可以减少传输中的辐射损耗。利用同轴线可以将微波发生器生成的微波能量通过同轴线传输到谐振腔中。
在此实施例中，微波谐振腔用于加强并维持所述高频电磁波的持续振荡，并限制所述高频电磁波的方向与频率；在微波谐振腔中，场沿3个坐标方向都呈驻波分布，电磁能量不能传输，只能来回振荡，具有储能和选频特性。在本实施例中，所述微波无极紫外光源容置于所述微波谐振腔中。所述微波无极紫外光源的石英灯管，形状一般为圆柱形，外径10mm-30mm，长度会受到微波谐振腔的影响。根据微波谐振腔的结构，灯管也可做成其他形状，如平板形。微波发生器产生微波后，微波通过同轴线传输进入微波谐振腔，从而激励无极灯管内的Zn和/或Zn的化合物激发跃迁，产生波长为213nm的紫外光。
此实施例在石英灯管中，填充的物质仅包括惰性气体以及Zn和/或Zn的化合物，杜绝了使用汞这种高污染高危害的化学物质，锌以及锌的化合物更加清洁，且便于回收。并且，锌为常见金属，锌以及锌的化合物为化工行业常用的化学物质，我国锌矿储备丰富，所以原料易得，成本低廉。并且采用微波激励取代了电极，而微波能作为一种新型高效的清洁能源，在广泛应用在食品加工、化工、医药等领域。所以，本发明提供的光源提供寿命更高，相较于电极灯而言，不会因电极消耗而限制使用寿命，也不会产生消耗的电极材料黏附在灯管壁上，阻碍光透性的问题。其次，此实施例提出的微波激励深紫外光源是利用微波激发密封石英管中的Zn和/或Zn的化合物和惰性气体，产生的主强峰213nm在200-222nm范围内，因此能够在杀灭细菌的同时不会损害人体皮肤和角膜细胞。所以相较于254nm的紫外灯而言，此实施例提供的紫外光源装置更加安全无害，从而可以应用到医学等更多领域，扩展了使用范围。
具体实施例三
本实施例提供一种微波无极紫外光源的应用，将实施例一所提及的微波无极紫外光源应用于降解高浓度废水或应用于物体表面的杀菌，或应用于去除恶臭物质，以在进行所述降解高浓度废水、所述杀菌和所述去除恶臭物质的同时，避免人体细胞受到伤害；其中，所述恶臭物质至少包括H2S、CS2、苯乙烯。
微波紫外有优异的杀菌消毒效果，并且，相较于单一微波技术和单一紫外技术，对有机化合物的去除率更高。原因之一是微波与紫外光产生了协同作用，微波更易使极性键断裂，尤其是使得带支链的苯环开环，形成更小的有机物；其次紫外技术对非极性的有机物小分子的处理更具有一定优势。所以微波结合紫外技术具有更加优异的处理效果。并且，213nm微波无极紫外光源的光子能量为5.8eV，因此可使大部分化学键断裂，可在氧气的参与下达到彻底氧化降解污染物的目的。因此，它可以用来直接降解高浓度废水等。
此实施例提出的微波激励深紫外光源是利用微波激发密封石英管中的Zn和/或Zn的化合物和惰性气体，产生的主强峰213nm在200-222nm范围内，因此能够在杀灭细菌的同时不会损害人体皮肤和角膜细胞。所以相较于254nm的紫外灯而言，此实施例提供的紫外光源装置更加安全无害，从而可以应用到医学等更多领域，相比于单一微波技术和单一紫外技术，有着更好的去除效果，扩大了紫外杀菌的应用范围。
本说明书中每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种微波无极紫外光源，系统及应用进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种微波无极紫外光源，其特征在于，包括石英灯管，所述石英灯管内的发光物质为Zn的化合物，并填充有惰性气体；
其中，所述石英灯管用于连接微波源，所述微波源将产生的高频电磁波耦合到所述石英灯管中，以激发所述惰性气体产生等离子体，进而使升温蒸发的所述Zn的化合物受到激发，辐射出波长为213nm的紫外光；
所述紫外光源还包括：滤光片，所述滤光片用于过滤所述Zn的化合物受到激发而辐射出的除213nm以外波长的光。
2.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，所述惰性气体为He、Ne、Ar、Kr、Xe、N2，或所述He、Ne、Ar、Kr、Xe、N2的二元混合物、三元混合物。
3.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，所述Zn的化合物包括但不限于ZnCl2、ZnI2、ZnO。
4.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，所述Zn的化合物，以固体颗粒的形式存在于所述石英灯管中，所述Zn的化合物在升温后蒸发为气体，并在冷却后凝固。
5.一种微波无极紫外光源的系统，其特征在于，包括权利要求1-4任一的微波无极紫外光源，所述系统还包括：微波发生模块；
所述微波发生模块与所述微波无极紫外光源的微波输入端连接，用于将产生的高频电磁波传导至所述微波无极紫外光源的所述石英灯管中，以激励所述石英灯管内的所述Zn的化合物辐射出所述紫外光。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述微波发生模块包括，
微波发生器，用于生成所述高频电磁波；
同轴线，用于引导所述高频电磁波向微波谐振腔中传输；
所述微波谐振腔，用于加强并维持所述高频电磁波的持续振荡，并限制所述高频电磁波的方向与频率；
其中，所述微波无极紫外光源容置于所述微波谐振腔中。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述微波发生器，还用于调节所述高频电磁波的输出功率的大小，所述高频电磁波的输出功率的范围为0-1000W。
8.一种微波无极紫外光源的应用，其特征在于，将权利要求1-4任一的微波无极紫外光源应用于降解高浓度废水或应用于物体表面的杀菌，或应用于去除恶臭物质，以在进行所述降解高浓度废水、所述杀菌和所述去除恶臭物质的同时，避免人体细胞受到伤害；其中，所述恶臭物质至少包括H2S、CS2、苯乙烯。
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