CN114534115A - 一种准分子灯光源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种准分子灯光源，包括准分子灯管、正反射镜及副反射镜，正反射镜为弧形面状，正反射镜设置于准分子灯管的下方且准分子灯管置于正反射镜的包覆范围内，副反射镜置于准分子灯管的上方并遮挡准分子灯管的正面，准分子灯管在副反射镜、电极格栅网的辅助激发下发出紫外光，部分紫外光经副反射镜反射至正反射镜处，全部紫外光经正反射镜反射后并行射出。本发明使用双重反射设计，利用正反射镜与副反射镜两个方向相反的反射镜，对准分子灯管发出的222纳米紫外光进行反射，利用光学系统产生的定向性，使得紫外光全部平行于灯体找出，提高紫外光在空气中的穿透效果，达到200%以上的利用率，达到较高的利用率与较好的杀菌效果。
Description
技术领域
本发明涉及杀菌技术领域，更具体地说，是涉及一种准分子灯光源。
背景技术
准分子激光是指受到电子束激发的惰性气体和卤素气体结合的混合气体形成的分子向其基态跃迁时发射所产生的激光。准分子激光属于冷激光，无热效应，是方向性强、波长纯度高、输出功率大的脉冲激光，光子能量波长范围为157－353纳米，寿命为几十毫微秒，属于紫外光，最常见的波长有157nm、193nm、222nm、248nm、308nm、351-353nm。
现有技术中，鉴于原有的杀菌用灯为低压汞灯，该类型的杀菌灯具具有散热不均、有毒蒸汽溢出的危险以及产生的紫外光对人体有害等缺点，逐渐由准分子灯进行替代。然而准分子灯利用222纳米短波深紫外线进行人体杀菌时，由于222纳米紫外光在空气中的穿透效果比较差，导致准分子灯所能达到的照度单位量不足，利用率较低，导致杀菌效果不佳。
以上不足，有待改进。
发明内容
为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种准分子灯光源。
本发明技术方案如下所述：
一种准分子灯光源，包括壳体，所述壳体内部设置准分子灯管、正反射镜及副反射镜，所述正反射镜为弧形面状，所述正反射镜设置于所述准分子灯管的下方且所述准分子灯管置于所述正反射镜的包覆范围内，所述副反射镜置于所述准分子灯管的上方并遮挡所述准分子灯管的正面，所述准分子灯管在所述副反射镜、电极格栅网的辅助激发下发出紫外光，部分所述紫外光经所述副反射镜反射至所述正反射镜处，全部所述紫外光经所述正反射镜反射后并行射出。
上述的一种准分子灯光源，所述壳体包括底座与滤光板，所述底座呈半包围结构，所述准分子灯管、所述正反射镜及所述副反射镜置于所述底座内部，所述准分子灯管发出的紫外光经所述正反射镜反射后平行射出所述滤光板外。
进一步的，所述滤光板为石英保护滤光板，所述石英保护滤光板对紫外线的透光率大于或等于80％。
进一步的，所述底座底部设置顶部为弧面的反射镜固定支架，所述正反射镜通过螺钉固定于所述反射镜固定支架上。
上述的一种准分子灯光源，所述壳体的两侧设置陶瓷绝缘板，所述陶瓷绝缘板上设置灯管固定垫，所述灯管固定垫上设置灯管固定环，所述准分子灯管穿过所述灯管固定环固定于所述陶瓷绝缘板上，所述副反射镜固定于所述灯管固定垫的水平部。
进一步的，所述陶瓷绝缘板设置接线孔洞，电源线路穿过所述接线孔洞分别连接所述准分子灯管、所述副反射镜。
上述的一种准分子灯光源，所述正反射镜与所述副反射镜均为弧面结构，所述正反射镜与所述副反射镜的设置方向相反。
上述的一种准分子灯光源，所述正反射镜的底部与所述电极格栅网连接，所述电极格栅网通过弹簧电极固定于所述壳体内部，所述弹簧电极通过连接线穿过所述壳体与外部连接。
上述的一种准分子灯光源，所述壳体前后两侧连接反射镜定位板，所述正反射镜的两端分别与所述反射镜定位板的下方接触。
上述的一种准分子灯光源，沿着所述正反射镜的弧面曲线，所述壳体上设置有侧反射挡板。
上述的一种准分子灯光源，所述正反射镜为抛物面。
进一步的，所述正反射镜的抛物面公式为：Y＝1/4f×x2，
其中，f为焦距，即所述正反射镜与所述准分子灯管之间的距离。
上述的一种准分子灯光源，所述正反射镜与所述副反射镜均为椭球面或非球面面型，计算公式为
其中，k为圆锥常数；
c为曲率，
上述的一种准分子灯光源，所述副反射镜与所述准分子灯管贴紧，所述副反射镜至少覆盖所述准分子灯管四分之一及以上的表面。
上述的一种准分子灯光源，所述副反射镜的表面与所述正反射镜的表面平齐。
上述的一种准分子灯光源，设计过程包括：
步骤S1.确定灯光源的工作距离与所需的单位面积辐照度；
步骤S2.将所述准分子灯管作为发光点，以所述准分子灯管与所述副反射镜之间的距离为焦距；
步骤S3.在计算软件中输入焦距计算得出反射罩面基础公式；
步骤S4.计算软件对反射罩面基础公式进行优化，必要时，调整所述准分子灯管的位置，使得指定距离达到单位面积辐照度的要求。
根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明使用双重反射设计，利用正反射镜与副反射镜两个方向相反的反射镜，对准分子灯管发出的222纳米紫外光进行反射，利用光学系统产生的定向性，使得紫外光全部平行于灯体找出，提高紫外光在空气中的穿透效果，达到200％以上的利用率，特别是针对常见的工作距离1.5-2米之间的空间中，能够明显提高紫外光的穿透效果，达到较高的利用率与较好的杀菌效果。
副反射镜的有益效果：1.遮挡效果——遮挡准分子灯管在灯体正面射出的紫外光，防止射出的紫外灯直射人体眼球；2.提高反射率——将部分紫外光反射至正反射镜处，利用光的定向性，提高紫外光的集中度；3.连接两侧电极，起到电极激发的作用，能够辅助准分子灯管激发222纳米光。
本发明利用光学设计的正反射镜可以调整反射角度，按照需求进行设计正反射镜面型，提高了利用率200％以上，特别是针对正常工作距离1.5米和2米的空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的结构分解示意图。
图3为准分子灯管、正反射镜及副反射镜的反射镜光路图。
其中，图中各附图标记：
1.底座；2.弹簧电极；3.陶瓷绝缘板；4.正反射镜；5.侧反射挡板；6.反射镜定位板；7.反射镜固定支架；8.灯管固定垫片；9.电极格栅网；10.侧板固定垫片；11.副反射镜；12.准分子灯管；13.石英保护滤光片；14.灯管固定环。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当部件被称为“固定”或“设置”或“连接”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。
一种准分子灯光源，如图1所示，包括准分子灯管12、正反射镜4及副反射镜11，正反射镜4为弧形面状，正反射镜4设置于准分子灯管12的下方且准分子灯管12置于正反射镜4的包覆范围内，副反射镜11置于准分子灯管12的上方并遮挡准分子灯管12的正面，准分子灯管12在副反射镜11、电极格栅网9的辅助激发下发出紫外光，部分紫外光经副反射镜11反射至正反射镜4处，全部紫外光经正反射镜4反射后并行射出。
如图1、图2所示，底座1作为产品的容纳结构，为一个四边设置有围板的长方体壳体，左右两侧的围板高度较高，且设置有凹字形缺口，前后两侧的围板高度较低，与左右两侧的围板存在高低差。底座1的内部中，底部竖直设置多块顶面为弧面的反射镜固定支架7，其弧面的弧度与正反射镜4的弧度相匹配。
底座1左右两侧的凹字形缺口中，设置陶瓷绝缘板3进行封堵，陶瓷绝缘板3的边缘通过螺钉或者是螺栓与底座1左右两侧的围板连接，陶瓷绝缘板3的中部设置定位螺栓，通过定位螺栓与灯管固定垫片8连接，如此，在底座1的左右两侧形成绝缘结构，并构造了准分子灯管12的安装位置。灯管固定垫片8为一折弯件，一侧设置固定圆孔与定位螺栓固定连接，一侧形成托底结构，以承托准分子灯管12。
底座1前后两侧较低的围板在一定的高度上设置螺丝孔，通过螺丝固定反射镜定位板6。在反射镜定位板6的上方设置侧反射挡板5，侧反射挡板5与反射镜定位板6之间存在细小空隙，侧反射挡板5的两端与陶瓷绝缘板3接触，并通过设置在内表面的侧板固定垫片10连接。侧板固定垫片10的两侧的折弯平面分别位于侧反射挡板5的内表面与陶瓷绝缘板3的内表面，通过螺钉分别将侧反射挡板5与陶瓷绝缘板3连接在一起，使得测放射挡板被固定于高于反射镜定位板6的位置上。
由底座1、陶瓷绝缘板3、反射镜定位板6及侧反射挡板5形成一个长方体形状的半包围壳体结构，其内部设置准分子灯管12与与其位置对应的反射镜。
本发明采用的反射设计包括正反射镜4与副反射镜11，正反射镜4与副反射镜11设置方向相反，在半包围壳体内部形成正、反两种反射。
正反射镜4呈弧面结构，其弧面部通过螺钉固定于底座1上的固定柱中，并与底座1上的反射镜固定支架7的顶部接触连接。正反射镜4的两端分别与反射镜定位板6接触连接，并受到反射镜定位板6的位置限制。通过底座1、反射镜定位板6的位置限制，将正反射镜4根据设计设置在某一合适的位置，达到所需的反射角度。
在正反射镜4与底座1之间设置弹簧电极2与电极格栅网9，相关线路通过陶瓷绝缘板3两侧延伸进底座1内部，并与弹簧电极2连接。弹簧电极2的一端固定于底座1底部，另一端固定于正反射镜4的底部，并与电极格栅网9接触连接。电极格栅网9包覆正反射镜4的底部，设置在准分子灯管12的另一面，起到充分激发222纳米光的作用。
安装在陶瓷绝缘板3上的灯管固定垫与灯管固定环14固定连接，准分子灯管12的两端分别插入灯管固定环14中固定，从而将准分子灯管12固定于两端陶瓷绝缘板3之间。陶瓷绝缘板3上开设接线孔洞，电源线路穿过该接线孔洞与准分子灯管12的两侧连接，并在陶瓷绝缘板3的外侧设置绝缘体包覆进行绝缘密封。
在准分子灯管12的上方设置副反射镜11，副反射镜11同样为弧面结构，且其设置方向与正反射镜4相反。副反射镜11的两端固定于灯管固定垫上，通过灯管固定垫水平设置的横档稳定在准分子灯管12的上方。副反射镜11包括两端的用于螺钉固定的圆孔以及中部的反射部，反射部设置在准分子灯管12的上方，准分子灯管12发出的紫外光反射至下方的正反射镜4上。副反射镜11具有电极激发准分子灯管12的222纳米光的作用，并将其反射至正反射镜4处，提高紫外光的反射率，同时遮挡了准分子灯管12正面的光线，防止准分子灯管12直接照射至人眼处。
优选的，正反射镜4、副反射镜11均为抛物面反射镜，将紫外光平行反射，减少出光角度，增强反射效率。正反射镜的抛物面公式为：Y＝1/4f×x2，其中，f为焦距，即正反射镜与准分子灯管之间的距离。该公式计算得出的正反射镜能够有效地将紫外光平行反射出去，收拢除准分子灯管正前方以外的紫外光，达到增加前方照度250％以上的效果。
优选的，正反射镜、副反射镜均为椭球面或非球面面型，计算公式为
其中，k为圆锥常数；
c为曲率，
正反射镜4、副反射镜11的优选材料为镜面铝，更进一步的，正反射镜4、副反射镜11的材料为紫外高反镜面铝或者含氟涂层镜面铝。
优选的，副反射镜与准分子灯管贴紧，副反射镜至少覆盖准分子灯管四分之一及以上的表面，使得副反射镜将准分子灯管发出的至少四分之一的紫外光发射至正反射镜处。
在一种实施例中，副反射镜的表面与正反射镜的表面平齐。
一种准分子灯光源，其设计过程包括：
步骤S1.确定灯光源的工作距离与所需的单位面积辐照度；
步骤S2.将准分子灯管作为发光点，以准分子灯管与副反射镜之间的距离为焦距；
步骤S3.在计算软件中输入焦距计算得出反射罩面基础公式；
步骤S4.计算软件对反射罩面基础公式进行优化，必要时，调整准分子灯管的位置，使得指定距离达到单位面积辐照度的要求。
在底座1的上方，即产品整体的正面，设置安装石英保护滤光片13，其构成石英保护滤光片13的石英片材料对于222纳米光的透光率超过80％，且上不封顶，透光率越高越好。设置石英保护滤光片13的作用，一是防止外部异物进入灯体内部，保护内部元件，其次，通过石英保护滤光片13的过滤，令准分子灯管12以及其他部分器件发出的杂光被隔绝，令射出灯体的紫外光纯度增加，即具有筛光、过滤的作用。在此基础上，设置于灯体正面的滤光片必须为石英材料，普通玻璃材料无法令222纳米的紫外光透过，无法达到杀菌作用。
如图3所示，受到副反射镜11与电极格栅网9的充分激发，准分子灯管12发出的222纳米紫外光，正对于灯体正面处紫外光受到副反射镜11的遮挡与反射，全部反射至底部正反射镜4处，并令处于灯体正面的人不受到紫外光的直接照射，保护人体眼球。如此，准分子灯管12发出的紫外光全部顺着不同方向照射至正反射镜4上，利用光学系统产生的定向性，使得紫外光全部平行于灯体找出，提高紫外光在空气中的穿透效果，达到200％的以上的利用率，特别是针对常见的工作距离1.5-2米之间的空间中，明显提高紫外光的穿透效果，达到较高的利用率，具体如下表所示：
其中，实施例一至实施例六均为本发明。如上表所示，现有技术产品在零距离时，即其准分子灯管12的功率大约为本发明10倍的情况下，本申请使用的产品在0.5米、1米、1.5米、2米、2.5米及3米处所能达到的照度单位基本位于现有技术产品的200％以上，功率与效率具有明显的提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种准分子灯光源，其特征在于，包括壳体，所述壳体内部设置准分子灯管、正反射镜及副反射镜，所述正反射镜为弧形面状，所述正反射镜设置于所述准分子灯管的下方且所述准分子灯管置于所述正反射镜的包覆范围内，所述副反射镜置于所述准分子灯管的上方并遮挡所述准分子灯管的正面，所述准分子灯管在所述副反射镜、电极格栅网的辅助激发下发出紫外光，部分所述紫外光经所述副反射镜反射至所述正反射镜处，全部所述紫外光经所述正反射镜反射后并行射出。
2.根据权利要求1中所述的一种准分子灯光源，其特征在于，所述壳体包括底座与滤光板，所述底座呈半包围结构，所述准分子灯管、所述正反射镜及所述副反射镜置于所述底座内部，所述准分子灯管发出的紫外光经所述正反射镜反射后平行射出所述滤光板外。
3.根据权利要求2中所述的一种准分子灯光源，其特征在于，所述滤光板为石英保护滤光板，所述石英保护滤光板对紫外线的透光率大于或等于80％。
4.根据权利要求2中所述的一种准分子灯光源，其特征在于，所述底座底部设置顶部为弧面的反射镜固定支架，所述正反射镜通过螺钉固定于所述反射镜固定支架上。
5.根据权利要求1中所述的一种准分子灯光源，其特征在于，所述壳体的两侧设置陶瓷绝缘板，所述陶瓷绝缘板上设置灯管固定垫，所述灯管固定垫上设置灯管固定环，所述准分子灯管穿过所述灯管固定环固定于所述陶瓷绝缘板上，所述副反射镜固定于所述灯管固定垫的水平部。
6.根据权利要求5中所述的一种准分子灯光源，其特征在于，所述陶瓷绝缘板设置接线孔洞，电源线路穿过所述接线孔洞分别连接所述准分子灯管、所述副反射镜。
7.根据权利要求1中所述的一种准分子灯光源，其特征在于，所述正反射镜与所述副反射镜均为弧面结构，所述正反射镜与所述副反射镜的设置方向相反。
8.根据权利要求1中所述的一种准分子灯光源，其特征在于，所述正反射镜与所述副反射镜均为椭球面或非球面面型，计算公式为
其中，k为圆锥常数；
c为曲率，
9.根据权利要求1中所述的一种准分子灯光源，其特征在于，所述正反射镜的底部与所述电极格栅网连接，所述电极格栅网通过弹簧电极固定于所述壳体内部，所述弹簧电极通过连接线穿过所述壳体与外部连接。
10.根据权利要求1中所述的一种准分子灯光源，其特征在于，设计过程包括：
步骤S1.确定灯光源的工作距离与所需的单位面积辐照度；
步骤S2.将所述准分子灯管作为发光点，以所述准分子灯管与所述副反射镜之间的距离为焦距；
步骤S3.在计算软件中输入焦距计算得出反射罩面基础公式；
步骤S4.计算软件对反射罩面基础公式进行优化，必要时，调整所述准分子灯管的位置，使得指定距离达到单位面积辐照度的要求。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210264523.1A CN114534115A (zh) | 2022-03-17 | 2022-03-17 | 一种准分子灯光源 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210264523.1A CN114534115A (zh) | 2022-03-17 | 2022-03-17 | 一种准分子灯光源 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114534115A true CN114534115A (zh) | 2022-05-27 |
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ID=81663540
Family Applications (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN114534115A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024103439A1 (zh) * | 2022-11-16 | 2024-05-23 | 广明源光科技股份有限公司 | 一种用于植入物表面改性的照射装置 |
-
2022
- 2022-03-17 CN CN202210264523.1A patent/CN114534115A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2024103439A1 (zh) * | 2022-11-16 | 2024-05-23 | 广明源光科技股份有限公司 | 一种用于植入物表面改性的照射装置 |
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