DE10235036A1 - UV-Lichtquelle - Google Patents

UV-Lichtquelle Download PDF

Info

Publication number
DE10235036A1
DE10235036A1 DE2002135036 DE10235036A DE10235036A1 DE 10235036 A1 DE10235036 A1 DE 10235036A1 DE 2002135036 DE2002135036 DE 2002135036 DE 10235036 A DE10235036 A DE 10235036A DE 10235036 A1 DE10235036 A1 DE 10235036A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vacuum
container
antenna
light
vacuum container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE2002135036
Other languages
English (en)
Inventor
Siegfried Egner
Matthias Dr. Kaiser
Anja Dr. Flügge
Rudolf Dr. Emmerich
Helfried Dr. Urban
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE2002135036 priority Critical patent/DE10235036A1/de
Publication of DE10235036A1 publication Critical patent/DE10235036A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/46Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
    • H01J65/042Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Es werden ein Unterdruckbehälter 1 und eine Vorrichtung zur Erzeugung von UV-Licht, insbesondere VUV-Licht, vorgeschlagen, welche eine sehr gleichmäßige Bestrahlung des Innenraums eines Reaktors 18 mit UV-Licht ermöglichen.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft einen Unterdruckbehälter zur Erzeugung von Plasma, welches ultraviolettes Licht (UV) und Vakuumultraviolettes Licht (VUV) bei geeigneter Anregung durch hochfrequente elektrische Wellen emittiert nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Erzeugung von UV-Licht, insbesondere Vakuum-UV-Licht, nach dem Oberbegriff des nebengeordneten Anspruchs 7.
  • Die Erzeugung von UV-Licht und VUV-Licht durch die Anregung eines Gases mit hochfrequenten elektrischen Wellen, insbesondere mit Mikrowellen, ist bspw. aus der DE 41 36 297 bekannt. Bei diesem UV-Strahler ist, ebenso wie bei vielen anderen aus dem Stand der Technik bekannten UV-Strahlern, die Energiedichte der Mikrowellen und des durch die Mikrowellen erzeugten Plasmas stark ortsabhängig. In Folge dessen ist auch die Energiedichte des emittierten UV- oder VUV-Lichts stark ortsabhängig. Dazu kommt noch, dass viele der aus dem Stand der Technik bekannten UV-Strahler eine Punkt- oder linienförmige Strahlungsquelle darstellen und schon aus diesem Grund die Energiedichte des emittierten UV-Lichts mindestens mit dem Quadrat des Abstands zur Strahlungsquelle abnimmt.
  • Zur Durchführung von fotochemischen oder fotophysikalischen Prozessen, die vorzugsweise in gasförmiger, flüssiger oder fester Fase initiiert werden, ist es jedoch erforderlich, dass die Energiedichte des von der UV-Lichtquelle ausgesandten Lichts möglichst gleichmäßig und ortsunabhängig ist, um eine optimale Prozessqualität und -geschwindigkeit zu erzielen.
  • Aus der DE 199 55 671 A1 ist eine Vorrichtung zum Erzeugen von Plasma bekannt, bei dem der Versuch unternommen wird, Plasma mit einer sehr homogenen Energiedichte innerhalb einer Behandlungskammer bereitzustellen.
  • Der Offenbarungsgehalt der o.g. Offenlegungsschriften wird hiermit zum Inhalt der vorliegenden Patentanmeldung gemacht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Unterdruckbehälter zur Erzeugung von Plasma sowie eine Vorrichtung zur Erzeugung von UV-Licht, insbesondere Vakuum-UV-Licht, bereitzustellen, bei denen das UV-Licht sehr homogen in die Umgebung des Unterdruckbehälters emittiert wird.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Unterdruckbehälter zur Erzeugung von Plasma mit hochfrequenten elektrischen Wellen, insbesondere Mikrowellen, wobei der Unterdruckbehälter mindestens teilweise durchlässig für hochfrequente elektrische Wellen, insbesondere Mikrowellen ist, und mindestens teilweise durchlässig für UV-Licht, insbesondere Vakuum-UV-Licht, ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Unterdruckbehälter eine erste Behälterwand und eine zweite im Wesentlichen parallel dazu verlaufende zweite Behälterwand aufweist, und dass mindestens die erste Behälterwand und/oder die zweite Behälterwand durchlässig für hochfrequente elektrische Wellen, insbesondere Mikrowellen ist, und/oder dass mindestens die erste Behälterwand und/oder die zweite Behälterwand teilweise durchlässig für UV-Licht, insbesondere Vakuum-UV-Licht ist.
  • Durch die Geometrie des Unterdruckbehälters mit einer ersten Behälterwand und einer im Wesentlichen parallel dazu verlaufenden zweiten Behälterwand, hat der Unterdruckbehälter die Eigenschaft eines Flächenstrahlers und emittiert das UV-oder VUV-Licht sehr gleichmäßig über die gesamte Fläche der ersten und/oder zweiten Behälterwand. Durch dieses flächig emittierte UV-Licht, können verschiedenste fotochemische und fotophysikalische Prozesse so angeregt werden, dass diese Prozesse gleichmäßig und mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit ablaufen. Beispielsweise kann die Desinfektion von Trink- und Abwässern, Abgasen und von festen Stoffen, wie bspw. Lebensmitteln, Nassoxidationsprozesse, Synthesen, insbesondere von Vitaminen, und biochemische Prozesse mit dem von dem erfindungsgemäßen Unterdruckbehälter emittierten UV-Licht oder VUV-Licht initiiert werden.
  • Der erfindungsgemäße Unterdruckbehälter kann prinzipiell UVA, UVB, UVC und Vakuum-UV-Licht in einem Wellenlängenbereich von 200 bis 400 nm (UV-Licht) sowie von 100 nm bis 200 nm (VUV-Licht) emittieren. Die von dem Unterdruckbehälter emittierten Wellenlängen des UV-Lichts hängen u. a. davon ab, mit welchem Gas oder Gasgemisch der Unterdruckbehälter gefüllt ist, welcher Druck im Unterdruckbehälter herrscht und wie das im Unterdruckbehälter befindliche Gas, bzw. Plasma angeregt wird. Die Anregung des Gases im Unterdruckbehälter kann bspw. durch ein hochfrequentes, induktiv oder kapazitiv erzeugtes elektromagnetisches Feld oder durch Mikrowellenenergie erfolgen.
  • Eine besondere vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Unterdruckbehälters sieht vor, dass der Unterdruckbehälter einen ersten Anschluss für die Zufuhr eines Gases oder Gasgemisches und einem zweiten Anschluss zum Absaugen eines Gases oder Gasgemisches aufweist. Durch den ersten Anschluss und/oder den zweiten Anschluss kann der Unterdruckbehälter mit verschiedenen Gasen gefüllt werden und auch der Druck im Unterdruckbehälter kann durch teilweise absaugen des im Unterdruckbehälter befindlichen Gases in weiten Grenzen eingestellt werden. Dadurch ist es ohne Änderungen des apparativen Aufbaus möglich, UV-Licht verschiedenster Wellenlängen mit dem erfindungsgemäßen Unterdruckbehälter zu emittieren. Die Einstellung der Wellenlänge kann auch vollautomatisch erfolgen.
  • Zur Erhöhung der Druckfestigkeit des Unterdruckbehälters kann zwischen erster Behälterwand und zweiter Behälterwand mindestens ein Druckstab oder ein Steg vorgesehen sein.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn mindestens die erste Behälterwand und/oder die zweite Behälterwand aus Quarzglas, insbesondere Schuprasil, Ilmasil ps, SQ der Sico Technology GmbH, 9530 Bad Bleiberg, Österreich, hergestellt werden.
  • Zur Füllung des Unterdruckbehälters kann Edelgas, ein Halogenid, Inertgase, Kohlenwasserstoffe Sauerstoff, Stickstoff oder Mischungen bzw. chemische Verbindungen dieser Gase verwendet werden.
  • Vorzugsweise wird der erfindungsgemäße Unterdruckbehälter bei einem Druck zwischen 10–9 mbar und 1 bar betrieben.
  • Durch die Auswahl des Gases oder des Gasgemisches, welches in den Unterdruckbehälter gefüllt wird sowie des Drucks im Unterdruckbehälter kann das Emissionsverhalten des Unterdruckbehälters in weiteren Bereichen variiert und gesteuert werden, so dass das emittierte UV-Licht optimal an den photochemischen oder -physikalischen Prozess, der mit dem von dem Unterdruckbehälter emittierten UV-Licht initiiert werden soll, angepasst werden kann.
  • Die eingangs genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung zur Erzeugung von UV-Licht, insbesondere Vakuum-UV-Licht, mit mindestens einer Antenne zur Emission hochfrequenter elektrischer Wellen, insbesondere elektrischer Wellen und mit einen Unterdruckbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gelöst, dass der Unterdruckbehälter ein Unterdruckbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche ist, dass mindestens eine Antenne zu dem Unterdruckbehälter beabstandet angeordnet ist, und dass die mindestens eine Antenne auf den Unterdruckbehälter gerichtet ist.
  • Dadurch, dass die mindestens eine Antenne und der Unterdruckbehälter einen nennenswerten Abstand voneinander haben, kann die Geometrie des Unterdruckbehälters unabhängig von der Geometrie der mindestens einen Antenne optimiert werden. Das gleiche gilt auch für die Optimierung der Antennengeometrie. Die Antenne kann bspw. größer als der Unterdruckbehälter ausgeführt werden und so gekrümmt werden, dass die von der Antenne emittierte Mikrowellen oder elektrische Wellen zum Unterdruckbehälter hin konzentriert werden, so dass sich im Unterdruckbehälter ein besonders homogenes und energiereiches Feld ergibt.
  • Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die mindestens eine Antenne eben, gekrümmt oder dreidimensional ausgebildet ist. Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Antennen so wie in der DE 199 55 671 A1 beschrieben ausgeführt werden. Der Offenbarungsgehalt der DE 199 55 671 A1 wird hiermit durch Verweis zu einem Teil der vorliegenden Patentanmeldung gemacht. Die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Unterdruckbehälters als UV-Lichtquelle oder VUV-Lichtquelle kann weiter gesteigert werden, wenn eine erste Antenne auf die erste Behälterwand des Unterdruckbehälters gerichtet ist und eine zweite Antenne auf die zweite Behälterwand des Unterdruckbehälters gerichtet ist.
  • Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn der Unterdruckbehälter in einem Reaktor angeordnet, und der Reaktor mindestens teilweise durchlässig für hochfrequente elektrische Wellen, insbesondere Mikrowellen, ist. Dadurch ist es möglich, mindestens eine Antenne außerhalb des Reaktors anzuordnen, wobei die mindestens eine Antenne durch den oder die für hochfrequente elektrische Wellen, insbesondere Mikrowellen, durchlässigen Bereiche des Reaktors auf den Unterdruckbehälter gerichtet ist. Im Ergebnis sind bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung die Antennen nicht den im Reaktor befindlichen Gasen, Flüssigkeiten oder Feststoffen ausgesetzt, was die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit der Antennen verbessert.
  • Lediglich der in der Regel aus Quarzglas hergestellte Unterdruckbehälter, der ohnehin beständig gegen eine Vielzahl von chemischen Substanzen ist, ist den im Reaktor befindlichen Gasen, Feststoffen oder Flüssigkeiten ausgesetzt. Somit ist auch nur der Unterdruckbehälter der Gefahr ausgesetzt, zu verschmutzen oder chemisch mit den im Reaktor befindlichen Stoffen zu reagieren. Eine eventuell erforderliche Reinigung des glattflächigen Unterdruckbehälters ist sehr einfach, teilweise sogar automatisierbar, durchführbar.
  • Diese erfindungsgemäße Vorrichtung kann für die verschiedensten Einsatzzwecke verwendet werden. Insbesondere ist diese erfindungsgemäße Vorrichtung für jegliche fotochemischen oder fotophysikalischen Prozesse, die vorzugsweise in gasförmiger, flüssiger oder fester Phase (auch Gele) initiiert werden können, geeignet. Die möglichen Anwendungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst beispielsweise die UV-Desinfektion von Trink- und Abwässern, Abgasen und von festen Werkstoffen (beispielsweise von Kunststofffolien, die für Verpackungszwecke in der Lebensmittelindustrie desinfiziert werden müssen), Oxidationsprozesse, Synthesen, beispielsweise von Vitamin D u. a., sowie biochemischen Prozesse, die mit UV-Licht initiiert werden können.
  • Insbesondere durch die erfindungsgemäße Anordnung der Antenne außerhalb des Reaktors kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei chemisch sehr aggressiven Stoffen und bei Stoffen, die üblicherweise eine Verschmutzung der Antennen bewirken würden, eingesetzt werden.
  • Der Reaktor kann erfindungsgemäß auch als Kanal ausgebildet sein, sodass das durch den Reaktor strömende Medium, wie beispielsweise Trink- oder Abwasser, während des Vorbeiströmens an dem Unterdruckbehälter mit UV-Licht beaufschlagt und dadurch desinfiziert wird.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.
  • Zeichnung
  • Es zeigen
  • 1: eine isometrische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Unterdruckbehälters,
  • 2: der Unterdruckbehälter gemäß 1 im Längsschnitt,
  • 3: ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von UV-Licht,
  • 4: ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von UV-Licht und
  • 5: ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von UV- und/oder VUV-Licht
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Unterdruckbehälters 1 isometrisch dargestellt. Der Unterdruckbehälter 1 hat eine im Wesentlichen quaderförmige Außenkontur, wobei eine erste Behälterwand 3 und eine nicht sichtbare zweite Behälterwand 5 einander gegenüberliegen und etwa rechteckige Abmessung haben. Die erste Behälterwand 3 und die zweite Behälterwand 5 verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander, wobei der Abstand der ersten Behälterwand 3 zur zweiten Behälterwand 5 im Vergleich zu der Länge und der Breite der ersten Behälterwand 3 relativ gering ist. Die vier anderen Behälterwände 7, von denen in 1 nur zwei sichtbar sind, verbinden die erste Behälterwand 3 mit der nicht sichtbaren zweiten Behälterwand 5, sodass in dem Unterdruckbehälter 1 ein Volumen gasdicht umschlossen wird.
  • Durch einen ersten Anschluss 9 kann ein Gas, insbesondere ein Edelgas, ein Halogenid, ein Inertgas, Kohlenwasserstoffe, Sauerstoff, Stickstoff sowie eine Mischung oder Verbindung dieser Gase in den Unterdruckbehälter 1 eingefüllt werden. Durch einen zweiten Anschluss 11 kann das im Unterdruckbehälter 1 befindliche Gas wieder abgesaugt werden oder ein gewünschter Unterdruck durch evakuieren des vom Unterdruckbehälter 1 umschlossenen Volumens eingestellt werden.
  • Selbstverständlich ist es auch möglich, nur einen ersten Anschluss 9 vorzusehen und durch diesen ersten Anschluss 9 sowohl das Befüllen als auch das Evakuieren des Unterdruckbehälters 1 vorzunehmen. Allerdings ist die in 1 dargestellte Variante mit einem ersten Anschluss 9 und einem zweiten Anschluss 11 einfacher zu bedienen.
  • Wenn die Füllung des Unterdruckbehälters 1 nicht ausgewechselt werden soll, können der erste Anschluß 9 und der zweite Anschluß 11 nach dem Befüllen des Unterdruckbehälters 1 verschlossen werden. Dies kann z. B. durch Abschmelzen geschehen.
  • In der 2 ist ein Längsschnitt durch den Unterdruckbehälter 1 gemäß 1 dargestellt. In dieser Darstellung sind sowohl die erste Behälterwand 3 als auch die zweite Behälterwand 5 und die weiteren Wände 7 sichtbar. Wegen der vor allem auf die erste Behälterwand 3 und die dieser Wand gegenüberliegende zweite Behälterwand 5 wirkenden großen Druckkräfte, welche zum Teil durch den im Innenraum 13 des Unterdruckbehälters 1 herrschenden Unterdrucks verursacht werden, kann zwischen erster Behälterwand 3 und zweiter Behälterwand 5 ein Druckstab 15 oder einer oder mehrere Stege, die sich zwischen erster Behälterwand 3 und zweiter Behälterwand 5 erstrecken, vorgesehen sein.
  • Der Unterdruckbehälter 1 muss nicht aus einem Material hergestellt sein. Die erste Behälterwand 3 und die zweite Behälterwand 5 sowie die weiteren Wände 7 können jeweils aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden. Wichtig ist jedoch, dass zumindest die erste Behälterwand 3 und/oder die zweite Behälterwand 5 aus einem Material hergestellt werden, dass sowohl für hochfrequente elektrische Wellen, insbesondere Mikrowellen, durchlässig ist und außerdem das im Innenraum 13 des Unterdruckbehälters 1 entstehende ultraviolette Licht, insbesondere Vakuum-UV-Licht, durchlässt. Durch die Beaufschlagung des im Innenraum 13 des Unterdruckbehälters 1 befindlichen Gases mit hochfrequenten elektrischen Wellen, insbesondere Mikrowellen, wird geht das Gas in die Plasma-Phase über und emittiert UV-Licht oder Vakuum-UV-Licht (Excimerstrahler).
  • Der erfindungsgemäße Unterdruckbehälter 1 kann – anders als in den 1 und 2 dargestellt – auch gekrümmt, abgewinkelt ellipsoid oder dreidimensional ausgebildet sein.
  • In 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von UV-Licht, insbesondere VUV-Licht im Querschnitt dargestellt.
  • Ein Reaktor 17 ist in 3 als Teil einer Trinkwasserleitung ausgebildet. Das bedeutet, dass der Reaktor 17 in Längsrichtung, d. h. senkrecht zur Zeichenebene, von Trinkwasser durchströmt wird. Das den Reaktor 17 durchströmende Medium – z. B. Trinkwasser, Abwasser oder ein Gas – ist in 3 nicht dargestellt.
  • In den Reaktor 17 ist ein erfindungsgemäßer Unterdruckbehälter 1 eingebracht worden, dessen erste Wand 3 und dessen zweite Wand 5 auf Bereiche 19 und 21 des Reaktors 17 gerichtet sind, die durchlässig für hochfrequente elektrische Wellen, insbesondere Mikrowellen, sind. Außerhalb des Reaktors sind in der Nähe der Bereiche 19 und 21 des Reaktors 17 eine erste Antenne 23 und eine zweite Antenne 25 angeordnet.
  • Die erste Antenne 23 und/oder die zweite Antenne 25 sind flächig ausgebildet und können beispielsweise so wie in der DE 199 55 671 A1 beschrieben, ausgeführt sein. Auf den Offenbarungsgehalt dieser Offenlegungsschrift wird hiermit ausdrücklich Bezug genommen und dieser Offenbarungsgehalt wird hiermit zum Inhalt der vorliegenden Patentanmeldung gemacht.
  • Die erste Antenne 23 und die zweite Antenne 25 werden je von einem Generator 27, insbesondere Mikrowellengenerator (Hohlleitermagnetron, Netzspnnungsgerät), mit hochfrequenten elektrischen Wellen versorgt, sodass sie elektrische Wellen, insbesondere Mikrowellen, durch die für für mirowellen durchlässigen Bereiche 19 und 21 in das Innere des Reaktors 17 abstrahlen.
  • In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Reaktor 17 als zylindrischer Behälter ausgebildet. Die mikrowellendurchlässigen Bereiche 19 und 21 des Reaktors 17 weisen ebenfalls die Form eines Zylinderabschnitts auf. Außerdem sind die erste Antenne 23 und die zweite Antenne 25 an die Geometrie des Reaktors 17 angepasst. Durch die geeignete Gestaltung der Geometrie der ersten Antenne 23 und der zweiten Antenne 25 kann, bei Bedarf, die von der ersten Antenne 23 und der zweiten Antenne 25, emittierten Wellen, insbesondere Mikrowellen, so konzentriert werden, dass im Bereich des Unterdruckbehälters 1 eine homogene und hohe Energiedichte der Mikrowellenstrahlung herrscht. Dadurch wird die Emission von UV-Licht mit besonders hoher Leistungsdichte bei gleichzeitig guter Homogenität unterstützt.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Unterdruckbehälter 1 UV-Licht mit einer Wellenlänge im Bereich zwischen 200 Nanometern und 400 Nanometern und/oder VUV-Licht mit einer Wellenlänge im Bereich zwischen 100 Nanometern und 200 Nanometern emittiert.
  • In 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Druafsicht und einem Längsschnitt dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Reaktor nicht dargestellt. Es gilt jedoch bezüglich des Reaktors das zu den Ausführungsbeispielen nach den 3 und 4 gesagte entsprechend.
  • Bei dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß 5 ist der Unterdruckbehälter 1 als doppelwandiger Hohlkörper ausgeführt. eine innere Wand 29 umschließt eine erste Antenne 23 vollständig und gas- bzw. flüssigkeitsdicht. Diese innere Wand 29 ist mindestens teilweise durchlässig für hochfrequente elektrische Wellen, insbesondere Mikrowellen, die von der ersten Antenne 23 emittiert werden.
  • Die innere Wand 29 und eine äußere Wand 31 begrenzen den Innenraum 13 des Unterdruckbehälters 1. Die äußere Wand 31 ist zumindest teilweise durchlässig für UV- und/oder VUV-Licht.
  • Wenn das im Innenraum 13 befindliche Gas von den von der ersten Antenne 23 ausgestrahlten hochfrequenten elektrischen Wellen, insbesondere Mikrowellen, angeregt wird, geht es in den Plasma-Zustand über und emittiert durch die äußere Wand 31 UV- und/oder VUV-Licht; je nach Füllung und Druck des im Innenraum 13 befindlichen Gases oder Gasgemisches und dessen Anregung durch die erste Antenne 23.
  • Über Anschlüsse 33 wird die erste Antenne mit einem nicht dargestellten Mikrowellengerator oder dergleichen kontaktiert. Die Anschlüsse 33 werden gas- und flüssigkeitsdicht durch die äußere Wand 31 und die innere Wand 29 hindurchgeführt.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Abstände zwischen erster Antenne 23 und Innenraum 13 des Unterdruckbehälters 1 relativ kurz und überall nahezu gleich, so dass die Intensität des im Innenraum 13 erzeugten Plasmas und der vom Plasma emittierten UV- und/oder VUV-Strahlung ebenfalls sehr hoch und gleichzeitig sehr homogen ist.
  • Der Unterdruckbehälter 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird, mitsamt der ersten Antenne, die ja durch die äußere Wand 31 und die innere Wand 29 hermetisch von der Umgebung abgetrennt ist, in einen Reaktor (nicht dargestellt) gebracht und kann durch die Emission von UV- und VUV-Licht nahezu beliebige photochemische oder photelektrische Prozesse intiieren.

Claims (12)

  1. Unterdruckbehälter zur Erzeugung von Plasma mit hochfrequenten elektrischen Wellen, insbesondere Mikrowellen, wobei der Unterdruckbehälter mindestens teilweise durchlässig für hochfrequente elektrische Wellen, insbesondere Mikrowellen, ist und mindestens teilweise durchlässig für UV-Licht und/oder Vakuum-UV-Licht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruckbehälter (1) eine erste Behälterwand (3) und eine und im Wesentlichen parallel dazu verlaufende zweite Behälterwand (5) aufweist, und dass mindestens die erste Behälterwand (3) und/oder die zweite Behälterwand (5) durchlässig für hochfrequente elektrische Wellen, insbesondere Mikrowellen, ist und/oder mindestens teilweise durchlässig für UV-Licht und/oder Vakuum-UV-Licht mit einer Wellenlänge kleiner 200 nm ist.
  2. Unterdruckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruckbehälter (1) einen ersten Anschluss (9) für die Zufuhr eines Gases oder Gasgemisches und einen zweiten Anschluss (11) zum Absaugen eines Gases oder Gasgemisches aufweist.
  3. Unterdruckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen erster Behälterwand (3) und zweiter Behälterwand (5) mindestens ein Druckstab (15) oder ein Steg vorgesehen ist.
  4. Unterdruckbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die erste Behälterwand (3) und/oder die zweite Behälterwand (5) aus UV und VUV-durchlässigem Material, insbesondere Quarzglas oder Teflon, hergestellt wird.
  5. Unterdruckbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruckbehälter (1) mit einem Edelgas, Halogeniden, Inertgasen, Kohlenwasserstoffen, Saufstoff, Stickstoff oder Mischungen oder chemischen Verbindungen dieser Gase gefüllt ist.
  6. Unterdruckbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Unterdruckbehälter (1) ein Druck zwischen 10–9 mbar und 1 bar herrscht.
  7. Vorrichtung zur Erzeugung von UV-Licht und/oder Vakuum-UV-Licht, mit mindestens einer Antenne (23, 25) zur Emission hochfrequenter elektrischer Wellen, insbesondere Mikrowellen, mit einem Unterdruckbehälter, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruckbehälter ein Unterdruckbehälter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ist, dass die mindestens eine Antenne (23, 25) zu dem Unterdruckbehälter (1) beabstandet angeordnet ist, und dass die mindestens eine Antenne (23, 25) auf den Unterdruckbehälter (1) gerichtet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antenne (23, 25) eben, gekrümmt oder dreidimensional ausgebildet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Antenne (23) auf die erste Behälterwand (3) gerichtet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Antenne (25) auf die zweite Behälterwand (5) gerichtet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruckbehälter (1) in einem Reaktor (17) angeordnet ist, dass der Reaktor (17) mindestens teilweise (19, 21) durchlässig für hochfrequente elektrische Wellen, insbesondere Mikrowellen, ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antenne (23, 25) außerhalb des Reaktors (17) angeordnet ist, und dass die mindestens eine Antenne (23, 25) durch den oder die für hochfrequente elektrische Wellen, insbesondere Mikrowellen, durchlässigen Bereiche (19, 21) auf den Unterdruckbehälter (1) gerichtet ist.
DE2002135036 2002-07-31 2002-07-31 UV-Lichtquelle Ceased DE10235036A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002135036 DE10235036A1 (de) 2002-07-31 2002-07-31 UV-Lichtquelle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002135036 DE10235036A1 (de) 2002-07-31 2002-07-31 UV-Lichtquelle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10235036A1 true DE10235036A1 (de) 2004-02-26

Family

ID=30774966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2002135036 Ceased DE10235036A1 (de) 2002-07-31 2002-07-31 UV-Lichtquelle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10235036A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007031628A1 (de) * 2007-07-06 2009-01-15 Eastman Kodak Co. UV-Strahlungsquelle
WO2011128443A3 (de) * 2010-04-16 2012-02-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Vorrichtung zum erzeugen von uv-licht mit einer gasgefüllten plasmakammer

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2941269A1 (de) * 1978-11-13 1980-05-22 Gte Laboratories Inc Elektrodenlose lampe
US4427920A (en) * 1981-10-01 1984-01-24 Gte Laboratories Incorporated Electromagnetic discharge apparatus
EP0254111A1 (de) * 1986-07-22 1988-01-27 BBC Brown Boveri AG UV-Strahler
EP0324953A1 (de) * 1988-01-15 1989-07-26 Heraeus Noblelight GmbH Hochleistungsstrahler
CH675178A5 (de) * 1987-10-23 1990-08-31 Bbc Brown Boveri & Cie
DE4100462C2 (de) * 1990-01-11 1993-03-04 Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, Jp
DE4109895C2 (de) * 1990-04-25 1994-11-24 Fusion Systems Corp Länglicher, elektrodenloser Lampenkolben
DE19708148A1 (de) * 1997-02-28 1998-09-03 Umex Ges Fuer Umweltberatung U Vorrichtung zur UV-Bestrahlung strömender Flüssigkeiten und Gase mit elektrodenloser Entladungslampe
JPH11354080A (ja) * 1998-06-09 1999-12-24 Toshiba Joho Seigyo System Kk 紫外線照射シート
EP1134786A2 (de) * 2000-03-10 2001-09-19 Heraeus Noblelight GmbH Elektrodenlose Entladungslampe

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2941269A1 (de) * 1978-11-13 1980-05-22 Gte Laboratories Inc Elektrodenlose lampe
US4427920A (en) * 1981-10-01 1984-01-24 Gte Laboratories Incorporated Electromagnetic discharge apparatus
EP0254111A1 (de) * 1986-07-22 1988-01-27 BBC Brown Boveri AG UV-Strahler
CH675178A5 (de) * 1987-10-23 1990-08-31 Bbc Brown Boveri & Cie
EP0324953A1 (de) * 1988-01-15 1989-07-26 Heraeus Noblelight GmbH Hochleistungsstrahler
DE4100462C2 (de) * 1990-01-11 1993-03-04 Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, Jp
DE4109895C2 (de) * 1990-04-25 1994-11-24 Fusion Systems Corp Länglicher, elektrodenloser Lampenkolben
DE19708148A1 (de) * 1997-02-28 1998-09-03 Umex Ges Fuer Umweltberatung U Vorrichtung zur UV-Bestrahlung strömender Flüssigkeiten und Gase mit elektrodenloser Entladungslampe
JPH11354080A (ja) * 1998-06-09 1999-12-24 Toshiba Joho Seigyo System Kk 紫外線照射シート
EP1134786A2 (de) * 2000-03-10 2001-09-19 Heraeus Noblelight GmbH Elektrodenlose Entladungslampe

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007031628A1 (de) * 2007-07-06 2009-01-15 Eastman Kodak Co. UV-Strahlungsquelle
DE102007031628B4 (de) * 2007-07-06 2012-06-21 Eastman Kodak Co. UV-Strahlungsquelle
WO2011128443A3 (de) * 2010-04-16 2012-02-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Vorrichtung zum erzeugen von uv-licht mit einer gasgefüllten plasmakammer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4302555C2 (de) Elektrodenlose Entladungslampe
DE69730280T2 (de) Verfahren und Anlage zur Behandlung von perfluorierten und hydrofluorkohlenwasserstoffhaltigen Gasen zu ihrer Vernichtung
EP1337281B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur oberflächenbehandlung von objekten
DE2825018A1 (de) Quecksilber-niederdrucklampe
DE2601288B2 (de) Gas-Ätzvorrichtung
WO2007068322A1 (de) Vorrichtung zur durchführung eines verfahrens zur modifizierung von oberflächen strahlenhärtbarer farben und lacke durch photochemische mikrofaltung mittels kurzwelliger monochromatischer uv-strahlung unter stabilen bestrahlungs- und inertisierungsbedingungen
EP0547366A1 (de) Hochleistungsstrahler
EP2165978A1 (de) Anlage und Verfahren zur chemischen und physikalischen Aufbereitung von Wasser mittels UV-Strahlung
EP1183709B1 (de) Linear ausgedehnte anordnung zur grossflächigen mikrowellenbehandlung und zur grossflächigen plasmaerzeugung
DE60220086T2 (de) Methode und apparat um sichtbares licht im uv und ir bereich mit einer elektrodenlosen lampe zu erzeugen
EP1291077B1 (de) Mikrowellenreaktor und Verfahren zur Steuerung von Reaktionen von aktivierten Molekülen
DE60308056T2 (de) Verfahren zur plasmasterilisation von dielektrischen gegenständen mit hohlen teilen
DE102006022970B3 (de) UV-Lichtquelle
EP1946623B1 (de) Vorrichtung zum zünden und erzeugen eines sich ausdehnenden, diffusen mikrowellenplasmas vorrichtung zur plasmabehandlung von oberflächen und stoffen mittels dieses plasmas
DE10143375C1 (de) Pyrolysevorrichtung und Pyrolyseverfahren
DE10235036A1 (de) UV-Lichtquelle
WO2015162264A1 (de) Vorrichtung zur photochemischen behandlung von verunreinigtem wasser
WO2015162089A1 (de) Vorrichtung zur photochemischen behandlung oder reinigung eines flüssigen mediums
WO2014060592A1 (de) Uv-lichtquelle mit kombinierter ionisation und bildung von excimern
DE102018214715B4 (de) Verfahren zum Abbau von Schadstoffen in Wasser
DE102010015495B4 (de) Vorrichtung zum Erzeugen von UV-Licht
EP2659503B1 (de) Leuchtmittel und betriebsverfahren dafür
Zhu et al. Gas/liquid pulsed discharge plasma in a slug flow reactor under pressurized argon for dye decomposition
DE102011008944A1 (de) Leuchtmittel und Betriebsverfahren dafür
DE102020118718A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Außenwand- und/oder Innenwandbeschichtung von Hohlkörpern

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection