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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung,
ausgerüstet mit einem mindestens teilweise transparenten Entladungsgefäß, dessen
Entladungsraum mit einer Gasfüllung gefüllt ist, mit Mitteln zur Zündung und
Aufrechterhaltung einer Exzimer-Entladung in dem Entladungsraum und mit einer Beschichtung,
die einen Leuchtstoff enthält.
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Derartige Strahlungsquellen eignen sich, je nach dem Spektrum der emittierten
Strahlung, für die Allgemein- und Hilfsbeleuchtung, z. B. Wohn- und Bürobeleuchtung,
für die Hintergrundbeleuchtung von Anzeigen, z. B. Flüssigkristallanzeigen, für die
Verkehrs- und Signalbeleuchtung und für photochemische Prozesse, z. B. für
Entkeimung oder Photolytik.
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Es handelt sich dabei insbesondere um Vorrichtungen, wie sie aus EP 1048 620 für die
Desinfektion von Wasser bekannt sind.
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Ein Nachteil der in EP 1048 620 beschriebenen Vorrichtungen besteht darin, dass der
erzielte, optische Wirkungsgrad für photolytische Anwendungen gering ist.
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In photolytischen Prozessen wird Strahlung sehr hoher Photonenenergie von
bestimmten, organischen Molekülen absorbiert, wobei z. B. die chemischen C-C- und
C-O-Bindungen in den Molekülen aufgespalten werden. Photolytische Prozesse verwendet man
z. B. für die Herstellung von hochreinem Wasser, bei der Trockenreinigung von
Oberflächen, der Härtung von Polymeren u. ä.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Erzeugung
ultravioletter Strahlung zur Verfügung zu stellen, die optimal für photolytische Prozesse
geeignet ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Erzeugung
ultravioletter Strahlung mittels einer Exzimer-Entladung, ausgerüstet mit einem
zumindest teilweise UV-transparenten Entladungsgefäß, dessen Entladungsraum mit
einer Gasfüllung gefüllt ist, mit Mitteln zur Zündung und Aufrechterhaltung einer
Exzimer-Entladung in dem Entladungsraum und mit einer Beschichtung, die einen
Leuchtstoff, der ein Wirtsgitter und Neodym(III) als Aktivator umfasst, enthält.
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Eine derartige Vorrichtung konvertiert die von der Exzimer-Entladung erzeugte
Primärstrahlung in Strahlung mit einem Maximum der Emission bei einer Wellenlänge
zwischen 180 und 250 nm. Strahlung mit diesem Wellenlängenbereich hat eine hohe
Photonenenergie und bricht auch starke, chemische Bindungen, wie die C-C- bzw. C-O-
Einfachbindungen auf. Sie ist daher besonders geeignet zur Verwendung für
photolytische Prozesse, wie sie bei der Herstellung von hochreinem Wasser, bei der
Trockenreinigung von Oberflächen, der Härtung von Polymeren u. ä. eingesetzt werden.
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Das Maximum der Emission liegt also in dem Bereich zwischen 180 und 250 nm, der
die photolytischen Reaktionen begünstigt und eine große Eindringtiefe in Wasser und
anderen Lösungsmitteln hat.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung enthält der Leuchtstoff als Koaktivator
Praseodym(III).
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Es ist bevorzugt, dass der Leuchtstoff ausgewählt ist aus der Gruppe (La1-xYx) PO4:Nd
mit 0 ≤ x ≤ 1; (La1-xYx) PO4:Nd,Pr mit 0 ≤ x ≤ 1; SrAl12O19:Nd; LaBO3O6:Nd;
LaMgB5O10:Nd; SrAl12O19:Nd,Pr; LaBO3O6:Nd,Pr; LaMgB5O10:Nd,Pr und GdPO4:Nd.
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Es kann auch bevorzugt sein, dass der Leuchtstoff eine Beschichtung, die ein Oxid,
ausgewählt aus der Gruppe MgO, SiO2 und Al2O3, enthält, umfasst.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Gasfüllung ein Gas, ausgewählt
aus der Gruppe Xenon, Krypton, Argon und Neon.
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Besonders bevorzugt ist es, dass die Gasfüllung Xenon enthält. Eine Xenon-Exzimer-
Entladung hat eine besonders effiziente VUV-Erzeugung mit einem Maximum bei 172
± 3.5 nm, die von den Nd(III)-aktivierten Leuchtstoffen zu mehr als 80% konvertiert
wird.
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Die Elektroden können aus einem Metall oder einer Legierung bestehen, das UV-C-
Licht reflektiert.
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Ein Teil des Entladungsgefäßes kann mit einer Beschichtung versehen werden, die als
Reflektor für VUV- und UV-C-Licht wirkt.
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Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der Vorrichtung für photolytische
Prozesse.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von fünfzehn Figuren und drei
Ausführungsbeispielen weiter erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung ultravioletter
Strahlung mit einer zentrischen Elektrode.
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Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung ultravioletter
Strahlung mit einer zentrischen Elektrode im Querschnitt.
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Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung
ultravioletter Strahlung vom Koaxial-Typ.
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Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung
ultravioletter Strahlung vom Koaxial-Typ im Querschnitt.
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Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung
ultravioletter Strahlung vom Tubulär-Typ.
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Fig. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung
ultravioletter Strahlung vom Tubulär-Typ im Querschnitt.
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Fig. 7 zeigt eine vierte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung
ultravioletter Strahlung mit vergrabenen Elektroden.
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Fig. 8 zeigt eine vierte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung
ultravioletter Strahlung mit vergrabenen Elektroden im Querschnitt.
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Fig. 9 zeigt eine fünfte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung
ultravioletter Strahlung mit UV-Reflektoren.
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Fig. 10 zeigt eine fünfte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung
ultravioletter Strahlung mit UV-Reflektoren im Querschnitt.
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Fig. 11 zeigt eine sechste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung
ultravioletter Strahlung durch Korona-Entladung im Querschnitt.
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Fig. 12 zeigt eine sechste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung
ultravioletter Strahlung durch Korona-Entladung in Aufsicht.
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Fig. 13 zeigt eine siebte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung
ultravioletter Strahlung als Flachlampe.
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Fig. 14 zeigt eine siebte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung
ultravioletter Strahlung als Flachlampe im Querschnitt.
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Fig. 15 zeigt in einem Diagramm eine Beispielrechnung zur Effizienz der Erzeugung
von UV-Fluoreszenzstrahlung um 200 nm aus der Primärstrahlung einer Xe-
Exzimerentladung.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung ultravioletter Strahlung mittels
einer Exzimer-Entladung ist mit einem mindestens teilweise UV-transparenten
Entladungsgefäß, dessen Entladungsraum mit einer Gasfüllung gefüllt ist, und mit einer
Beschichtung, die einen Leuchtstoff, der ein Wirtsgitter und Neodym(III) als Aktivator
umfasst, enthält, ausgerüstet. Außerdem ist die Vorrichtung mit Mitteln zur Zündung
und Aufrechterhaltung der Exzimer-Entladung ausgerüstet.
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Für das Entladungsgefäß ist eine Vielzahl von Bauformen, wie Platten, einfache Rohre,
Koaxialrohre, gerade, U-förmig, kreisförmig gebogene oder gewendelte,
zylinderförmige oder anders geformte Entladungsröhren möglich. Eine typische Bauform für eine
Vorrichtung für photolytische Reaktionen ist die Form gemäß Fig. 1 und 2. Als Mittel
zur Zündung und Aufrechterhaltung der Exzimer-Entladung umfasst diese Bauform u. a.
Elektroden erster und zweiter Art. In dem Gasentladungsgefäß 100 ist konzentrisch ein
gewendelter Draht eingeschoben. Dieser bildet die erste, innere Elektrode 301 der
Vorrichtung. Das äußere Glas ist mit einem engmaschigen Drahtnetz bedeckt, das die
zweite, äußere Elektrode 302 bildet. Das Entladungsgefäß ist gasdicht verschlossen. Der
Innenraum ist mit Xenon oder einem Xenon enthaltenden Gas gefüllt. Die beiden
Elektroden sind mit beiden Polen einer Wechselstromquelle verbunden. Die
Elektrodengeometrie zusammen mit dem Druck im Entladungsgefäß und der Gaszusammensetzung
wird auf die Daten der Wechselstromquelle abgestimmt.
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Eine andere, typische Bauform für photolytische Reaktionen ist die zentral von Wasser
oder einem Luftstrom durchflossene Koaxialform gemäß Fig. 3 und 4. Das
Entladungsgefäß 100 besteht aus zwei koaxialen Glaskörpern, die gasdicht zu einer
Hohlmanschette verbunden sind. Der Ringspalt zwischen den beiden koaxialen Glaskörpern
bildet den Entladungsraum 200 und ist mit Xenon oder einem Xenon enthaltenden Gas
gefüllt. Das zu behandelnde, fluide Medium kann durch das innere Rohr fließen, an
dessen Innenwand eine transparente Elektrode erster Art 301 aufgebracht ist. Das zu
behandelnde Medium kann sich auch außerhalb des Außenrohrs befinden. Das äußere
Glas ist mit einem engmaschigen Drahtnetz bedeckt, das die äußere, zweite Elektrode
302 bildet. Die Stromversorgung erfolgt durch eine an diese beiden Elektroden
angeschlossene Wechselstromquelle.
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Eine weitere typische und einfach herzustellende Bauform ist in Fig. 5 und 6 abgebildet.
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Die flache Bauform gemäß Fig. 13 und 14 ("Flachlampe") eignet sich besonders zur
Trockenreinigung von Oberflächen und zur Lackhärtung.
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In der Bauform gemäß Fig. 7 und Fig. 8 sind die Elektroden an der Innenseite der
Wandung des Gasentladungsgefäßes angebracht und durch eine Deckschicht aus einem
dielektrischen Material 102 von dem Gasentladungsraum 200 getrennt. Diese
dielektrische Deckschicht 102 besteht bevorzugt aus Glaslot.
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Als Material für das Entladungsgefäß werden bevorzugt Quarz oder Glassorten
verwendet, die für UV-C- und VUV-Strahlung durchlässig sind.
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Die Mittel zur Zündung und Aufrechterhaltung einer Exzimer-Entladung umfassen
Elektroden erster und zweiter Art. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind zur
Erzeugung einer dielektrisch behinderten Entladung auf der Wandung des
Entladungsgefäßes Elektroden erster und zweite Art angeordnet, wobei mindestens eine Elektrode
durch ein dielektrisches Material vom Entladungsraum getrennt ist. In Bauformen, in
denen mindestens eine Elektrode vom Entladungsraum durch eine dielektrische Barriere
getrennt ist, wird, wenn eine geeignete Wechselspannung angelegt wird, in dem Füllgas
eine stille, elektrische Entladung gezündet.
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In Bauformen gemäß Fig. 11 und 12 wird, wenn eine geeignete Gleich- oder
Wechselspannung an die Elektroden angelegt wird, in dem Füllgas eine Entladung vom Korona-
Typ gezündet. In Bauformen, die für eine Entladung vom Korona-Typ geeignet sind, ist
es nicht erforderlich, dass die Elektroden erster und zweiter Art vom Füllgas durch eine
Schicht aus einem dielektrischen Material getrennt sind.
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Sowohl bei der stillen, elektrischen Entladung als auch bei der Korona-Entladung bildet
sich bei geeigneter Gasfüllung und abhängig von Gasdruck und Elektrodengeometrie
ein Plasma, das Exzimere, d. h. Moleküle, die nur im angeregten Zustand stabil sind,
enthält.
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Die Elektroden bestehen aus einem Metall, z. B. Aluminium oder Silber, einer
Metalllegierung oder aus einer transparenten, leitfähigen, anorganischen Verbindung, z. B. ITO.
Sie können als Beschichtung, als aufgeklebte Folie, als aufgeklebte Folienstreifen, als
Draht oder als Drahtnetz ausgebildet sein.
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Es ist auch möglich, als eine der Elektroden einen transparenten Elektrolyten, z. B.
Wasser, zu verwenden. Dies ist besonders vorteilhaft für photolytische Prozesse in
Wasser, weil auf diese Art und Weise die Strahlung in unmittelbarer Nähe des zu
bestrahlenden Mediums gebildet wird.
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Nach einer anderen, bevorzugten Ausführungsform sind zur Erzeugung einer
Koronaentladung auf der Wandung des Entladungsgefäßes Elektroden erster und zweiter Art
angeordnet.
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Um die Lichtstärke in eine bestimmte Richtung zu bündeln, kann ein Teil des
Entladungsgefäßes mit einer Beschichtung versehen werden, die als Reflektor für VUV- und
UV-C-Licht 400 wirkt. Bevorzugt werden UV-Reflektoren für Bauformen gemäß Fig. 9
oder Fig. 10 eingesetzt, um die Abstrahlung durch eine Fläche nach innen oder nach
außen zu erhöhen.
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Als Reflektoren für Strahlung im UV-C- oder VUV-Bereich eignen sich metallische
Flächen, die gegebenenfalls mit einer UV-transparenten Schutzschicht versehen sind.
Beispielsweise ist eine mit Magnesiumfluorid beschichtete Aluminiumfolie geeignet.
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Eine andere, geeignete Ausführungsform für eine Beschichtung, die als Reflektor wirkt,
ist eine Beschichtung, die Partikel aus einem Material, ausgewählt aus der Gruppe
MgO, SiO2, Al2O3, (La1-xYx) PO4 mit 0 ≤ x ≤ 1; (La1-xYx) PO4 mit 0 ≤ x ≤ 1; SrAl12O19;
LaB3O6; LaMgB5O10; SrAl12O19; LaBO3O6; LaMgB5O10 und GdPO4, enthält.
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Als Reflektor für Strahlung im UV-C- oder VUV-Bereich können auch bestimmte
Ausführungsformen der Elektroden erster und zweiter Art wirken, die großflächig sind und
aus einem metallischen Material bestehen. Eine derartige Ausführungsform ist
beispielsweise in Fig. 11 gezeigt.
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Das Entladungsgefäß ist bevorzugt mit sauerstofffreiem Xenon oder einem Gasgemisch,
das Xenon enthält, gefüllt, weil die Elektronenenergieverteilung einer Exzimer-
Entladung in einer Xenon-haltigen Atmosphäre mit wesentlicher Besetzungsdichte im
Bereich der ersten Xe-Anregungsenergie von 8.4 eV optimal auf die Bildung von Xe2-
Exzimeren und durch deren Emission im Wellenlängenbereich zwischen 160 und 190 nm
auf die Anregung Neodym-haltiger Leuchtstoffe abgestimmt ist.
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Die Innenwand des Entladungsgefäßes ist teilweise oder ganz mit einem Überzug, der
den Leuchtstoff enthält 101, beschichtet. Weiterhin kann der Überzug noch ein
organisches oder anorganisches Bindemittel oder eine Bindemittelzusammensetzung
enthalten. Weiterhin kann die Leuchtstoffschicht noch mit einer Schutzschicht gegen
den Angriff der Entladung geschützt werden.
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Der Leuchtstoff besteht aus einem Wirtsgitter, das mit einigen Prozent eines Aktivators
dotiert ist. Die Nd3+-aktivierten Leuchtstoffe, die gemäß der Erfindung verwendet
werden, sind in erster Linie Leuchtstoffe mit einem Wirtsgitter, das ein schwaches
Ligandenfeld ausübt. Insbesondere sind die anorganischen, sauerstoffhaltigen Wirtsgitter
aus Oxiden, Aluminaten, Gallaten, Phosphaten, Boraten oder Silikaten geeignet. Eine
hohe Koordinationszahl in diesen Wirtsgittern erniedrigt zusätzlich die
Kristallfeldaufspaltung der an den optischen Übergängen beteiligten d-Orbitale des Neodyms. Dadurch
liegen die VUV- und UV-C-Strahlung emittierenden 4f5d-Niveaus des Neodyms mit
43000 cm-1 über dem Grundzustand so hoch, dass eine strahlungslose Relaxation über
angeregte 4f4f-Zustände vermieden wird. Deshalb sind diese Nd3+-aktivierten
Leuchtstoffe, insbesondere die Leuchtstoffe, die ausgewählt sind aus der Gruppe (La1-xYx)
PO4:Nd mit 0 ≤ x ≤ 1; (La1-xYx) PO4:Nd,Pr mit 0 ≤ x ≤ 1; SrAl12O19:Nd; LaBO3O6:Nd;
LaMgB5O10:Nd; SrAl12O19:Nd,Pr; LaB3O6:Nd,Pr; LaMgB5O10:Nd,Pr und GdPO4:Nd
besonders effiziente Leuchtstoffe unter Vakuum-UV-Anregung.
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Das Nd3+-Ion zeigt als Aktivator in den verschiedenen Wirtsgittern meist breite
Absorptionsbanden im Ultravioletten, teilweise bis ins Blaue reichend. Die Emissionsbanden
der erfindungsgemäßen Leuchtstoffe liegen im Bereich vom tiefen Ultraviolett bis zum
Gelborange, mit einem Emissionsmaximum bei einer Wellenlänge zwischen 180 und
250 nm, also im UV-C- und VUV-Bereich. Die Löschtemperatur dieser Leuchtstoffe
liegt bei über 100°C.
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Besonders bevorzugt können auch Leuchtstoffe sein, die Praseodym enthalten, wie z. B.
(La1-xYx) PO4:Nd,Pr mit 0 ≤ x ≤ 1; SrAl12O19:Nd,Pr; LaB3O6:Nd,Pr; LaMgB5O10:Nd,Pr.
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Wenn eine Wechselspannung an die Elektroden angelegt wird, wird in dem bevorzugt
xenonhaltigen Füllgas eine stille, elektrische Ladung gezündet werden. Dadurch bilden
sich im Plasma Xenon-Exzimere, d. h. Moleküle, die nur im angeregten Zustand stabil
sind:
Xe + Xe* = Xe2 *
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Die Anregungsenergie wird als UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von λ = 140 bis
190 nm wieder abgegeben. Diese Umwandlung von Elektronenenergie in UV-Strahlung
erfolgt sehr effizient. Die erzeugten UV-Photonen werden von den Leuchtstoffen
absorbiert, und die Anregungsenergie wird in dem längerwelligen Bereich des Spektrums
teilweise wieder abgegeben. Der Absorptionskoeffizient der mit Nd3+ oder mit Nd3+ und
Pr3+ aktivierten Leuchtstoffe ist für die Wellenlängen im Bereich der Xenonstrahlung
besonders groß und die Quantenausbeute hoch. Das Wirtsgitter beeinflusst die genaue
Lage der Energieniveaus des Aktivatorions und infolgedessen das Emissionsspektrum.
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Die Herstellung der Leuchtstoffe erfolgt durch eine Festkörperreaktion aus den
Ausgangsverbindungen als feinkörnige Pulver mit einer Korngrößenverteilung zwischen 1
und 10 µm. Sie werden auf die Gefäßwände des Entladungsgefäßes mittels eines Flow-
Coating-Verfahrens aufgebracht. Die Beschichtungssuspensionen für das Flow-Coating-
Verfahren enthalten Wasser oder eine organische Verbindung, wie Butylacetat, als
Lösungsmittel. Die Suspension wird durch Zugabe von Hilfsmitteln, wie Stabilisatoren,
Verflüssigern, Cellulosederivaten, stabilisiert und in ihren rheologischen Eigenschaften
beeinflusst. Die Leuchtstoffsuspension wird als dünne Schicht auf die Gefäßwände
aufgebracht, getrocknet und bei 600°C eingebrannt. Das Gefäß wird dann evakuiert, um
alle gasförmigen Verunreinigungen, insbesondere Sauerstoff, zu entfernen.
Anschließend wird das Gefäß mit Xenon mit einem Gasdruck von etwa 200 bis 300 mbar
gefüllt und verschlossen.
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Die beschriebenen Vorrichtungen eignen sich gut für photolytische Reaktoren hoher
Ausbeute. Da die emittierte Strahlung ein schmalbandiges Spektrum aufweist, kann die
erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise für die Durchführung von
wellenlängenselektiven Photoreaktionen verwendet werden.
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Tabelle 1 zeigt Absorptionskanten einiger gängiger Lösungsmittel.
Tabelle 1
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Ferner können technische, photochemische Prozesse (z. B. Photochlorierung,
Photobromierung, Photosulfochlorierung) mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
effizienter durchgeführt werden.
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Weitere Verwendungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung betreffen die Wasser-
und Abwassertechnik, bei welchen ein belastetes Wasser das zu behandelnde Fluid
ist. Als Beispiele für die Behandlung können genannt werden: a) Entkeimung; b)
Abbau von Schadstoffen, Farbstoffen oder Geruch.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann auch für die Sterilisierung anderer
Flüssigkeiten und Lösemittel verwendet werden.
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Im Fall der Bauform gemäß Fig. 1 und 2 kann das zu behandelnde Medium an der
Außenfläche des Strahlers vorbeigeführt werden. In einer weiteren Anwendung kann
diese Bauform z. B. zur Trockenreinigung von Oberflächen eingesetzt werden.
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Im Fall der Bauform gemäß Fig. 3 und 4 wird das reagierende Medium an der Innen-
und/oder Außenfläche des Strahlers vorbeigeführt. Um eine Bestrahlung an der
Innenfläche zu ermöglichen, muss die der Lampenachse zugewandte Elektrode transparent
oder durchbrochen ausgeführt sein. Diese Bauform kann verwendet werden, um in
Wasser oder Luft bzw. in anderen Gasen Reste von Lösungsmitteln zu zerstören.
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Wie in Fig. 15 gezeigt, ist bei einer Treibereffizienz von 85%, einer Plasmaeffizienz der
Xenon-Exzimer-Entladung von 60%, einer Konversionseffizienz des Leuchtstoffs von
80% sowie einer Transmission des Materials des Gasentladungsgefäßes von 80% eine
Gesamt-Effizienz von 25% erreichbar. Das ist mehr als das Dreifache der Effizienz
einer Quecksilber-VUV-Lampe.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
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Es wird eine Suspension von LaPO4:Nd in Butylacetat mit Nitrocellulose als Binder
hergestellt. Mittels eines Flow-Coating-Verfahrens wird die Leuchtstoffsuspension auf
die Innenwand eines Rohrs aus synthetischem Quarz (Suprasil™) von 5 mm
Innendurchmesser aufgebracht. Die Dicke der Leuchtstoffschicht entspricht einem
Flächengewicht des Leuchtstoffes von 3 mg/cm2. Der Binder wird bei einer Temperatur
unterhalb von 580°C ausgebrannt. Die Vorrichtung wird mit Xenon mit einem
Gasdruck von 200 bis 300 mbar gefüllt und dann verschlossen.
Sauerstoffverunreinigungen müssen sorgfältig vermieden werden. Auf der Außenwand
der Vorrichtung werden diagonal zwei Elektroden aus Aluminiumfolie aufgeklebt.
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Die Vorrichtung wird mit Wechselstrom mit Rechteckcharakteristik mit einer
Amplitude von 6 kV und einer Frequenz von 25 kHz betrieben.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
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Das Entladungsgefäß der Vorrichtung nach Ausführungsbeispiel 2 besteht aus einem
zylindrischen Rohr aus synthetischem Quarz (Suprasil™) von 0.7 mm Dicke und 50 mm
Durchmesser. Es ist Xenon mit einem Druck von 200 mbar gefüllt. In der Achse
des Rohrs ist eine spiralig gewendelte, innere Elektrode aus Metalldraht angeordnet. Auf
der Außenwand des Entladungsgefäßes werden sechs Streifen aus Silberfolie parallel
zur inneren Elektrode als äußere Elektroden aufgeklebt. Die innere Oberfläche der
Außenwandung wird mit einer Leuchtstoffschicht beschichtet, die YPO4:Nd als
Leuchtstoff enthält.
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Die Vorrichtung wird mit Wechselstrom mit Rechteckcharakteristik mit einer
Amplitude von 6 kV und einer Frequenz von 25 kHz betrieben.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
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Das Entladungsgefäß der Vorrichtung nach Ausführungsbeispiel 3 besteht aus zwei
koaxialen Rohren aus synthetischem Quarz (Suprasil™) von 0.7 mm Dicke und 50 mm
Innendurchmesser bzw. 40 mm Außendurchmesser. Beide Rohre sind an ihren beiden
Enden so miteinander verbunden, dass sie eine gasdichte Hohlmanschette bilden. Es ist
Xenon mit einem Druck von 200 mbar gefüllt. Die der Rohrachse zugewandte Wand
der Hohlmanschette wird auf der Rohrachse zugewandten Seite mit einer
Aluminiumschicht überzogen, welche die erste Elektrode bildet, und auf die der
Rohrachse abgewandten Wand der Hohlmanschette werden auf der der Rohrachse
abgewandten Seite sechs Streifen aus Silberfolie parallel zur Rohrachse aufgeklebt,
welche die zweite Elektrode bilden. Die inneren Oberflächen der Hohlmanschette
werden mit einer Leuchtstoffschicht beschichtet, die LaPO4:Nd als Leuchtstoff enthält.
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Die Vorrichtung wird mit Wechselstrom mit Rechteckcharakteristik mit einer
Amplitude von 6 kV und einer Frequenz von 25 kHz betrieben.