JP2008527644A - セグメント化された誘電バリア放電ランプ - Google Patents

Abstract

【解決手段】本発明の主題は、紫外線輻射を発生及び放出するための誘電バリア放電（ＤＢＤ）ランプであって、収容された放電ギャップ（３）であって、ハウジングは少なくとも２つの壁を有し、少なくともひとつの壁は誘電性の壁であり、少なくともひとつの壁は少なくとも部分的に透明な部分を有し、放電ギャップ（３）内に配置された充填物と、関連する少なくとも２つの壁に電気接続するための少なくとも２つの電気接続手段であって、放電ギャップ（３）は、少なくとも２つの放電サブ空間（７）、及び／又は、放電サブ領域（８）から形成され、少なくとも２つの支配的放出方式、及び／又は、異なる放出強度をもつひとつの放出方式を実現するために少なくともひとつのそれらの放電パラメータが異なっている、上記電気接続手段と、を備えていることを特徴とするＤＢＤランプ、および、前記ＤＢＤランプ（１）の生産方法である。
【選択図】図２

Description

本発明は、紫外線輻射を発生及び放出するための誘電バリア放電（ＤＢＤ）ランプであって、収容された放電ギャップを備え、ハウジングが少なくとも２つの壁を有し、少なくともひとつの壁は誘電性の壁であり、少なくともひとつの壁は少なくとも部分的に透明な部分を有し、放電ギャップ内に配置された充填物と、関連する少なくとも２つの壁に電気接続するための少なくとも２つの電気接続手段とを備えているＤＢＤランプに関する。

誘電バリア放電ランプは広く知られ、様々な目的のために所定の波長の光を発生させなければならないような、広範囲の用途で使用されている。ある用途は、例えば、廃水の処理、飲料水の殺菌、超純水の脱塩素化又は生産などの産業目的のために波長が約１８０nm〜３８０nmのＵＶ輻射を発生させることである。

良く知られた誘電バリア放電ランプには、例えば、液晶表示板（ＬＣＤ）のバックライトのための平坦なランプ、複写機のための円筒状ランプ、および、表面及び水の処理の目的のための同軸ランプなどがある。

ＤＢＤランプは、一般的に任意の形態で良い。従来技術によって知られているランプは、代表的に同軸的な形状であって、外側管と内側管とを両端にて互いに溶融させて、環状の放電ギャップを形成し、放電ギャップの幅に対して比較的大きな直径を有している。他のタイプのランプは、ドーム形の形態であり、片側が閉じられた外側管と、片側が閉じられた内側管とを、閉じていない側にて互いに溶融させて、環状の放電ギャップを形成し、放電ギャップの幅に対して比較的大きな直径を有している。

ＥＰ １０４８６２０号、ＥＰ １１５４４６１号、及びＤＥ １０２０９１９１号は、ＶＵＶ又はＵＶＣの光を発生させるのに適当な蛍燐光体のコーティングを備えた、同軸的な誘電バリア放電ランプを示している。

ＥＰ １０４８６２０Ｂ１号が開示しているＤＢＤランプは、流体の殺菌に適し、この事例では、蛍燐光体である、蛍光層を備え、この層は、この事例では石英管であるランプの包絡線の内面に堆積され、この管は、放電堆積ないし放電ギャップを形成している。この事例では、放電ギャップは、所定の圧力のキセノンガスで充填され、ガスが放電するとすぐに一次輻射線を放出し、特に誘電バリア放電が、放電ギャップ内に開始する。この一次プラズマ輻射は、最大で約１７２nmの放出であり、蛍光層によって例えば約１８０nm〜約３８０nmの所望の波長範囲に変えられる。特定の用途に従って、この範囲は、超純水の生産の事例では１８０nm〜１９０nmの範囲に減少され、または、水や、空気、表面などの殺菌に使用される場合には２００nm〜２８０nmの範囲に減少される。蛍燐光体の層は、ＵＶ−Ｃの範囲の一次輻射線を放出する。

ＤＥ １０２ ０９ １９１ Ａ１号、及びＥＰ１１５４４６１Ａ１号には、同様な構造ないし構成が示されている。それらのすべては共通して、一次輻射線であるひとつだけの輻射を放出する、蛍光層又は蛍燐光体層を有している。

蛍光層は、一般的に蛍燐光体のコーティングで実現され、体積輻射と称される放電ギャップ内で発生したエキシマー輻射を、蛍燐光体で特定された放出スペクトル、例えば、ＶＵＶ、ＵＶＣ、ＵＶＡ、可視光、又は赤外線のスペクトルに変換する。

米国特許第５，５５７，１１２号明細書は、長さに沿って異なる紫外線輻射特性をもった複数の領域を有する蛍光ランプを示していて、管は、第１の有限な長さにわたって延在し、実質的に均一な強度の紫外線輻射を発生させる第１の蛍光コーティングと、管の隣接する他方の端部に第２の有限な長さにわたって延在し、実質的に均一な強度の紫外線輻射を発生させ、輻射特性が第１の有限長さが発生させるのとは異なるような、第２の蛍光コーティングとを有している。一般的に、ＵＶＢの強度と、ＵＶＢ／ＵＶＡの比が高まる。このランプは、頭部の領域の輻射に高い強度で高いＵＶＢ／ＵＶＡ比を提供することによって、均一な日焼けを提供するような、日焼け用チャンバに使用するのに理想的に適している。

この周知の蛍光ランプは、低圧放電ランプにおける蛍燐光体の層を、異なる蛍燐光体材料の２つの部分に分割しているという不都合を有する。このランプは、むしろ低圧ランプの放電ランプであり、従って、本発明によるＤＢＤランプのような高圧放電ランプとは完全に相違する。さらに、この分割は、ランプの長さ方向においてのみ可能である。さらにその上、ＵＶＣの輻射は可能ではない。

米国特許第６，６３３，１０９号明細書は、流体処理システムに使用されるＤＢＤランプを開示していて、照射を受けた流体は、金属ワイヤーメッシュに代えて、低電圧の外側電極として使用され、適用電圧の周波数、及び形状、ガス圧、ガス組成、及びガスギャップ距離によって制御される。

この周知のＤＢＤランプは、流体が接地対電極として働くため、電気的に導電性の流体と共にしか動作しないという不都合を有する。その上、このＤＢＤランプは、ひとつの狭い帯域のないし準モノクロのＵＶ光線だけを放出し、ひとつのランプで少なくとも２つの支配的放出方式を実現することがない。

ＤＥ ９２１７４３８ Ｕ号は、長さ方向における少なくとも２つの部分が異なる蛍燐光体層を有するような、ネオン管を開示している。

この周知のネオン管は、米国特許第５，５５７，１１２号明細書と同様な不都合を有し、このランプは低圧ランプの放電ランプであり、従って、本発明によるＤＢＤランプのような高圧放電ランプとは完全に相違する。

本発明の目的は、ひとつの単一のＤＢＤランプで２以上の支配的放出方式を実現できる高効率のＤＢＤランプを提供することである。

この課題を解決するために、紫外線輻射を発生及び放出するための誘電バリア放電（ＤＢＤ）ランプは、収容された放電ギャップであって、ハウジングは少なくとも２つの壁を有し、少なくともひとつの壁は誘電性の壁であり、少なくともひとつの壁は少なくとも部分的に透明な部分を有し、放電ギャップ内に配置された充填物と、関連する少なくとも２つの壁に電気接続するための少なくとも２つの電気接続手段であって、放電ギャップは、少なくとも２つの放電サブ空間、及び／又は、放電サブ領域から形成され、少なくとも２つの支配的放出方式、及び／又は、異なる放出強度をもつひとつの放出方式を実現するために少なくともひとつのそれらの放電パラメータが異なっている、上記電気接続手段と、を備えている。

本発明による放電サブ空間は、充填ガス圧、充填ガス組成、および、長さ、直径、幅、ギャップ距離、ガラス厚、及び外側電極を含む幾何学形状によって定められる。これらのすべてのパラメータは、ランプの特定のサブ空間内の体積放電を改変することができる。
本発明による放電サブ領域は、蛍光層、または、長さ、直径、及び幅を含む幾何学形状によって定められる。これらのすべてのパラメータは、ギャップ内の体積輻射の、蛍光層内の表面輻射への変換を改変することができる。

本発明によるＤＢＤランプは、少なくとも２以上の個々の放電サブ空間又はサブ空間、及び／又は、放電サブ領域又はサブ領域を備えている。
ランプの幾何学形状は、任意の形状で良いが、好ましくは、円筒形、特に同軸的な形状、平坦、または、特定の用途に適した任意の形状が良い。

本発明によるＤＢＤランプは、外側部分と内側部分とを備える。外側部分は、内側部分の包絡線から構成され、内側部分は、輻射を発生して、ＤＢＤランプの光を放出するための手段を備える。本発明によるＤＢＤランプの内側部分は、内側から外側へ向けて、以下の構造的配置を備えている。

ＤＢＤランプの心臓部は、充填物を備えた放電ギャップである。放電ギャップは、取り囲む壁から形成され、これらの壁の少なくともひとつは誘電性材料から作られ、少なくともひとつの壁は、少なくとも部分的に透明である。これらの壁は、その内面を蛍光層、特に蛍光コーティング層で被覆され、放電ギャップ内で発生させた輻射を、異なる輻射、特に高い波長に変化させ、これがＤＢＤランプの周囲に放出される。それらの外面において、壁は２つの対応する手段を有し、エネルギーを供給する電気接続をさせて、放電ギャップ内にガスの放電を発生させて、もって、放電ギャップ内に輻射を発生させる。

ＵＶ光線又はより一般的な輻射を発生させるため、少なくともひとつの誘電性の壁で取り囲まれ及び／又は形成された、放電体積又は放電ギャップが必要である。誘電性の壁の材料は、誘電性材料のグループから選択され、好ましくは、石英、ガラス、又はセラミックである。誘電性の壁のための材料は、必要な輻射が外側及び／又は内側の誘電性の壁の少なくとも一部分を通過し、ＤＢＤランプの周囲に輻射を適用し、外側ランプ面を取り囲む体積又は媒体を照らすように配置しなければならない。それぞれの壁は内面と外面とを有する。それぞれの壁の内面は、放電ギャップに向けられて、面している。ひとつの壁の内面と外面との間の距離は、壁の厚みを形成し、厚みはいくつかの特別な事例では変化する。外面又は外面付近には、電気接続のための手段ないし電極が適用ないし配置される。それらは、電気の形態のエネルギーを供給又は提供し、放電ギャップ内にガスの放電を発生させ、もって、放電ギャップ内に輻射を発生させる。

輻射を適用するには、少なくともひとつの壁に設けた電極ないし電気接続手段、好ましくは、外側壁に又はその近くに設けた接続手段は、内側からの輻射が対応する電極を通過するように配置しなければならない。従って、前記電極は、少なくとも部分的に透明であり、特に電極が外壁の外面に隣接して設けられるとき、例えば、格子の形態である。そうした事例においては、電極は外壁の外面から間隔を隔てられ、例えば、水処理の事例では、電極は、対応する環境に電気を提供するための任意の適当な材料である。

もちろん、例えばＤＢＤランプが流体又は水の処理に使用されるならば、電極以外の手段を使用することもできる。この事例では、ＤＢＤランプは、少なくとも片側、すなわち内側の壁側又は外側の壁側は、少なくとも部分的にかかる水又は流体で取り囲まれる。取り囲む水又は流体は、電気接続手段として働き、再び、電極は電気を水又は流体に伝える。また、非容量性の手段、誘導手段、及び／又は、マイクロ波の使用によってさえ、プラズマ又は結果的な輻射を発生させることが可能である。従って、本発明は、電気接続手段のような電極には制限されない。電気接続手段は、従って、対応する壁に関連付けられる。

本発明によれば、外側及び／又は内側の電極は、それぞれの電極セグメントについて、個々の電気結合を備えたセグメントにされる。従って、異なったサブ領域又はサブ放電領域をもったＤＢＤランプが形成される。それぞれのサブ領域は、それ自体の個々の電気駆動計画を有し、異なった放電特性を許容し、故に、それぞれのサブ領域の下方のギャップ内にプラズマ状態を許容する。駆動計画を調節することによって、ランプの輻射は、強度と、ガスの充填によっては、放出特性とが改変される。

望ましくは、ランプの幾何学形状は、平坦なランプの幾何学形状、同軸的なランプの幾何学形状、ドーム形のランプの幾何学形状、平面的なランプの幾何学形状などからなるグループから選択される。産業的な目的のためには、放電ギャップの直径や対応する内壁及び外壁の内面間の距離に比べて比較的大きな直径をもった同軸的なＤＢＤランプ、または、ドーム形状の同軸的なランプが好まれて使用され、流体及び表面の処理のための大きな有効領域を有するランプが達成される。

本発明のひとつの好ましい用途は、ランプの幾何学形状が基本的に２つの円筒体に基づいていて、一方の円筒体が他方の円筒体を取り囲んで配置される。より好ましくは、両方の本体は石英ガラスから作られるが、少なくともひとつの円筒体には、ガラス、セラミック、及び／又は、金属からなる他の材料を使用することもできる。一方の本体がランプの輻射のための透明な材料ではない事例においては、不透明な本体は、好ましくは反射コーティング層の形態である導き手段を有する。さらに、外側の円筒体ないし円筒管は、石英ガラスを含む又は石英ガラスである材料から作られ又は少なくとも主として作られ、内側の円筒管は、反射コーティング層を有する金属性又は金属含有の材料から主として作られる。すなわち、本発明は、放電ギャップを形成するひとつだけの誘電性の壁を備えたＤＢＤランプにも適用可能である。

望ましくは、ＤＢＤランプは、電気接続手段を有し、電気接続手段は、ひとつの対電極を備え、この対電極は、接地電気のために、少なくとも部分的に金属材料から作られる。
ＤＢＤランプは、電極と対電極とで動作する。前述したように、対電極は、電極で導入された接地電気のために、任意の導電性材料から作られる。望ましくは、対電極は、金属製であるか、または、少なくとも金属材料を含んでいる。

本発明のひとつの利点は、ＤＢＤランプの少なくとも２つのサブ空間が、少なくともひとつのそれらの特性パラメータについて相違していて、サブ空間内の体積放電を改変できることである。本発明によるＤＢＤランプは、少なくとも２つのサブ空間又は少なくとも２つのサブ領域を備えている。少なくとも２つのサブ空間は、サブ空間を形成する少なくともひとつのパラメータについて互いに相違し、例えば、ひとつのＤＢＤランプにおいて２つの支配的放出方式が実現され、または、例えば、異なる輻射密度をもったひとつの放出方式が実現される。そうした支配的放出方式は、ＶＵＶ（１７２nm付近の波長）、及びＵＶ−Ｃ、または、ＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ａである。もちろん、２以上の支配的放出方式と同様に、その他の変形例も可能である。可能な支配的放出方式の数は、適当なガス充填と蛍光層の利用性によって制限される。その他には、可能な支配的放出方式の数の制限は存在せず、前述した制限を除けば、任意の組合せが可能である。

サブ空間は、それらの特性パラメータのひとつが相違している。サブ空間を定義付ける特性パラメータは、充填ガス圧、充填ガス組成、および、サブ空間の長さ、サブ空間の直径、サブ空間の幅、サブ空間の形状、サブ空間のギャップ距離、サブ空間の壁厚、サブ空間の外側電極からなる、サブ空間の幾何学形状から構成される。通常は、ＤＢＤランプは、ひとつだけの支配的放出方式をもった、ひとつだけの放電ギャップを有し、従って、ひとつだけの体積、放電体積、又はギャップを備えている。少なくともひとつのパラメータが異なる放電サブ空間を有することで、いくつかの支配的放出方式が調節可能になり、または、ひとつの放出方式におけるいくつかの輻射密度が調節可能になる。サブ空間は、密封されるか、または、開かれる。もちろん、異なるガス圧及び組成は、閉じたサブ空間を有することによってだけ実現される。

本発明によるＤＢＤランプは、いくつかの放電サブ領域を備えることができる。望ましくは、ＤＢＤランプは、少なくとも２つの放電サブ領域を有し、放電サブ領域は、それらの特性パラメータの少なくともひとつについて相違していて、ギャップ内の体積輻射の、蛍光層内の表面輻射への変換を改変することができる。

前記放電サブ空間に関連させて前述したように、本発明によるＤＢＤランプは、少なくとも２つのサブ領域を備える。少なくとも２つのサブ領域は、サブ領域を形成する少なくともひとつのパラメータについて、互いに相違していて、ひとつのＤＢＤランプにおいて、２つの支配的放出方式が実現される。前述したように、そうした支配的放出方式は、ＶＵＶ（１７２nm付近の波長）、及びＵＶ−Ｃ、または、ＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ａである。もちろん、２以上の支配的放出方式と同様に、他の変形例も可能である。可能な支配的放出方式の数は、適当なガス充填と蛍光層の利用性によって制限される。その他には、可能な支配的放出方式の数の制限は存在せず、前述した制限を除けば、任意の組合せが可能である。

特性パラメータは、放電サブ領域を定義する。好ましくは、特性パラメータは、蛍光層のタイプ、および、サブ領域の長さ、サブ領域の直径、及びサブ領域の幅からなるサブ領域の幾何学形状である。

通常は、ＤＢＤランプは、ひとつだけの支配的放出方式をもった、ひとつだけの放電ギャップを有し、従って、ひとつだけの体積、放電体積、又はギャップを有する。少なくともひとつのパラメータが異なる放電サブ領域を有することで、いくつかの支配的放出方式が調節可能になる。

もちろん、放電サブ空間と放電サブ領域とを組み合わせて、ＤＢＤランプは、例えば、２つの放電サブ空間とひとつの放電領域、または、ひとつの放電体積と２つの放電サブ領域、または、２つの放電サブ空間と２つの放電サブ領域、などを備えることができる。
本発明のさらに別の目的は、ひとつの単一のＤＢＤランプにおいて、２以上の支配的放出方式をもった、高効率のＤＢＤランプを生産する方法を提供することである。

この課題を解決するためのＤＢＤランプの生産方法は、すべての単一の部品を一緒に生産及び配置する段階を備え、すべての単一の部品を一緒に生産及び配置する段階は、少なくとも２つの支配的放出方式を実現するために、放電サブ空間及び放電サブ領域を形成する段階を備え、セグメント化されたＤＢＤランプが実現される。セグメント化されていないＤＢＤランプの製造方法は一般的に知られている。かかる周知の方法は、すべての単一部品を一緒に生産及び配置する段階を備えている。放電サブ空間及び／又はサブ領域を形成する追加的な段階を有することで、セグメント化されたＤＢＤランプが実現される。

望ましくは、形成する段階は、技術的なグループから選択された放電サブ空間及び／又は放電サブ領域を形成する適当な方法を備え、異なった寸法の石英部品をまとめて、放電に使用される体積を構築する段階と、部分的なコーティング技術を使用する段階と、ランプ内に閉じたサブ空間を実現し、閉じたサブ空間を異なる組成及び／又は異なるガス圧にて充填する段階と、ランプ本体に構造化された金属被覆を実現する段階と、ランプ本体に構造化された電極を実現する段階と、を備えている。もちろん、任意のその他の適当な技術又は方法を使用して、サブ空間及び／又は領域を形成しても良い。

本発明によるＤＢＤランプは、広範囲の用途に使用できる。本発明によるＤＢＤランプのひとつの可能な用途は、好ましくはＵＶ範囲の輻射を発生及び放出する分野に与えられ、水、空気、及び／又は、表面を処理し、特に、殺菌、汚染除去、及び／又は、浄化の処理を行う。本発明によるランプは、例えば、２つのサブ放電領域を備え、キセノンガスを主たる充填成分とする、同軸的なランプに部分的なコーティングを施して形成される。部分的なコーティングは、支配的放出がＵＶ−Ｃの範囲の波長においては、蛍燐光体から構成される。ランプにおけるコーティングの施されないサブ領域は、約１７２nmの波長を輻射し、コーティングされた部分は、ＵＶ−Ｃの付近を輻射する。

好ましくは、ＤＢＤランプを組み込まれたシステムは、１又は複数の以下の用途に使用され、かかる用途は、好ましくはクリーニング、殺菌及び／又は浄化のための、流体、及び／又は、硬質及び／又は軟質の表面の処理、液体の殺菌及び／又は浄化、食物及び／又は飲料の処置及び／又は殺菌、水の処理及び／又は殺菌、廃水の処理及び／又は殺菌、飲料水の処理及び／又は殺菌、水道水の処理及び／又は殺菌、超純水の生産、液体又はガスの合計有機炭素含有量の減少、ガスの処理及び／又は殺菌、空気の処理及び／又は殺菌、排気ガスの処理及び／又はクリーニング、好ましくは無機の及び／又は有機の化合物における化合物の分解及び／又は除去、半導体の表面のクリーニング、半導体の表面からの化合物の分解及び／又は除去、食品サプリメントのクリーニング及び／又は殺菌、薬品のクリーニング及び／又は殺菌、である。

そうしたＤＢＤランプの製造方法、及び／又は、セグメントの形成方法は、以下の段階、すなわち、幾何学形状の変更が必要なガラス面を局所的に加熱した後、ガラス壁を耐熱ツールにて押圧する段階、を含む。変形例としては、幾何学形状の変更は、例えば、内側管上でガラスを外側へ押圧することによっても行える。この事例では、内側管は、外側管の内側に触れる。
本発明のこれらの及びその他の観点は、後述される実施形態を参照することで明らかに解明される。

図２ないし図９は、本発明の代表的な実施形態によるＤＢＤランプを示している。簡潔にするため、図１ａないし図１ｃのような、内側及び外側の石英管を備えた同軸的なＤＢＤランプを、すべての図面に用いて、代表的な用途を例示する。ＤＢＤランプは、少なくとも一方の壁が電気的に絶縁された、ひとつ又は２つの透明な壁材料の間に、ガス充填されたギャップが実現できる、任意の形状に形成することができる。同軸ＤＢＤランプ以外に関する特徴の本発明の移転は、真っ直ぐである。

図２ないし図６において、ランプの半径方向の対称性は保たれる。図７ないし図９には、半径方向の対称性のない、セグメント化されたＤＢＤランプを示している。

図１ａは、模式的に、長手方向（左）及び断面（右）の図を示していて、ＤＢＤランプ１は、ハウジングを有し、内側管２と、放電ギャップ３と、外側管４とを備えている。内側管２又は外側管４又はこれらの両方は、石英ガラスから作られて、ランプ内で発生させた輻射を伝達させる。外側壁ないし外側管４と、内側壁ないし内側管５との両方は、放電ギャップ３を形成し、一定の距離ｄ離れて、互いに向けて配置されている。外側管４と内側管２との壁厚は、ほとんど等しい。

図１ｂは、代表的な電気接続手段５について、模式的に長手方向の断面図を示している。電気接続手段は、図１ａに示した石英管の両方に設けられた金属被覆の形態であり、より詳しくは、両方の管、すなわち内側管２と外側管４とに適用された金属のパターンの形態である。金属被覆は、電極として、及び／又は、対電極として、または、一般的に電気接続手段５として働く。金属被覆は、電源（図示せず）をＤＢＤランプ１に結合するために使用される。金属電極の事例においては、液体電極、例えば、ＤＢＤランプが水処理に使用される場合における処理水などを同様に使用できる。

図１ｃは、図１ａによるＤＢＤランプを模式的に示した長手方向の断面図であって、蛍光層６、又はより詳しくは、蛍光（ルミネセンス）体層を、内側管２の外側と外側管４の内側とに有し、放電ギャップ３又は放電体積に隣接している。両方の層は、放電ギャップ３内の体積放電を輻射されて、空間輻射の少なくとも一部分を表面輻射に変える。

図２は、３つのセグメントを有するＤＢＤランプ１を模式的に示した、長手方向の断面図である。３つのサブ空間７は、幅ｗ１，ｗ２，ｗ３を有し、これらは、この事例では異なっている。３つのサブ空間７は、密封すなわちシールされ、３つのサブ空間７を隔てる壁によって達成されている。それぞれのサブ空間７は、個々の充填物を有する。充填物は、ガス充填物であって、ガス圧ー、及び／又は、蛍光コーティングは、それぞれのサブ空間７について個々に調節される。

図３は、２つのサブ空間７を備えたＤＢＤランプを模式的に示した長手方向の断面図である。サブ空間７は、壁によって隔てられる。それぞれのサブ空間７は、異なったギャップの幾何学形状を有し、これは、前記ＤＢＤランプ１の内側管の壁厚を変更することで実現されている。それぞれのサブ空間７におけるギャップの幾何学形状の変更は、外側管の壁厚を変更することによっても実現される。

図４は、２つのサブ空間７を有するＤＢＤランプを模式的に示した、長手方向の断面図である。２つのサブ空間７は、壁で隔てられることがなく、両方のサブ空間７は互いに結合されている。前記２つのサブ空間７は、外側管４の直径の変化によって形成される。同様に、内側管２の直径を変化させて、ランプ内のサブ空間を形成しても良い。従って、それぞれのサブ空間７は、個々のギャップの幾何学形状によって特徴付けられる。

図５は、３つの異なるサブ領域８を有するＤＢＤランプを模式的に示した、長手方向の断面図である。ギャップないし体積内の条件、すなわち、例えば、放電の体積輻射は、ランプの全軸線にわたって同一である。しかしながら、左側から始まる第１のサブ領域８は、幅ｗ１を有し、第１の蛍光層が設けられている。幅ｗ２を有する第２のサブ領域８には、蛍光層６ａは設けられていない。第３のサブ領域８には、第２の蛍光層６ｂが設けられている。第２の層は、第１の層とは、タイプや材料などが異なっている。

図６は、２つの異なる蛍光層６ａ，６ｂで形成された２つのサブ領域８を有しているＤＢＤランプ１を模式的に示した長手方向の断面図である。第１の蛍光層６ａは、外側管の内側に適用される。第２の蛍光層６ｂは、内側管の外側に設けられる。

図７は、２つのサブ領域８を有するＤＢＤランプ１を模式的に示した、長手方向の断面図である。ランプの上半分、より詳しくは、２つのシリンダの上半分は、第１の蛍光層６ａになっている。ランプの下半分、より詳しくは、２つのシリンダの下半分には、第２の蛍光層６ｂが設けられる。両方の層は、タイプや材料など、少なくともひとつの特性の特徴が異なっている。

図８は、２つのサブ空間７を有するＤＢＤランプ１を模式的に示した断面図である。サブ空間７は、密封材料９によって形成され、密封材料は、ＤＢＤランプ１を密封する必要がある。

サブ空間は、電極、または、一般的に電気接続手段が、ランプ表面のある種の部分又は外側管面を閉じ込めることによっても形成できる。このように、それぞれの電極の下における放電状態は、例えば、体積放電のパワー密度を調節するために変更される。電極が外側管と共に内側管に構築されていれば、複数の電極構成及び駆動モードが可能である。

図９は、３つのサブ空間７を有するＤＢＤランプ１を模式的に示した、長手方向の断面図である。第１の（左側から始まる）サブ空間は幅ｗ１を有し、第２のサブ空間は幅ｗ２を有し、第３のサブ空間は幅ｗ３を有している。３つのサブ空間７は、ここでは外側管に設けられた電極である電気接続手段の構造化によって形成される。外側管上の電極は、外側管における材料の突出部によって、互いに隔てられる。

図１ａは、同軸的なＤＢＤランプのハウジングを模式的に示した、長手方向の断面図である。 図１ｂは、図１ａによる前記石英管上における代表的な金属被覆を模式的に示した、長手方向の断面図である。 図１ｃは、内側管の外側及び外側管の内側に設けた蛍燐光体層を模式的に示した、長手方向の断面図である。 図２は、壁によって隔てられた３つの放電サブ空間から形成された３つのセグメントを備えてなる、ＤＢＤランプを模式的に示した長手方向の断面図である。それぞれのサブ空間は、個々の充填ガス圧及び／又は組成を有する。 図３は、壁によって隔てられた２つのサブ空間を備え、内側ランプ管の厚みの相違によって特徴付けられる、ＤＢＤランプを模式的に示した長手方向の断面図である。 図４は、壁で隔てられない２つのサブ空間を備え、外側ランプ管の直径が異なっている、ＤＢＤランプを模式的に示した長手方向の断面図である。 図５は、３つの異なったサブ放電領域を備えてなる、ＤＢＤランプを模式的に示した長手方向の断面図である。 図６は、２つの異なる蛍光層から形成された２つのサブ領域を備えてなる、ＤＢＤランプを模式的に示した長手方向の断面図である。 図７は、半径方向に非対称な、２つの異なる蛍光層から形成された２つのサブ領域を備えてなる、ＤＢＤランプを模式的に示した長手方向の断面図である。 図８は、ランプの全長にわたって延在する２つのサブ空間を備えてなる、ＤＢＤランプを模式的に示した長手方向の断面図である。 図９は、外側管に設けられた電極の構造化によって３つのサブ空間を備えてなる、ＤＢＤランプを模式的に示した長手方向の断面図である。

符号の説明

１…誘電バリア放電ランプ（ＤＢＤランプ）
２…内側管
３…放電ギャップないし体積
４…外側管
５…電気接続手段
６…蛍光層
６ａ…第１の蛍光層
６ｂ…第２の蛍光層
７…（放電）サブ空間
８…（放電）サブ領域
９…密封材料
Ｗ…サブ空間／領域の幅

Claims (9)

1. 紫外線輻射を発生及び放出する誘電バリア放電（ＤＢＤ）ランプであって、
   収容された放電ギャップ（３）を備え、ハウジングが少なくとも２つの壁を有し、少なくともひとつの壁は誘電性の壁であり、少なくともひとつの壁は少なくとも部分的に透明な部分を有し、
   前記放電ギャップ（３）内に配置された充填物と、
   少なくとも２つの壁に関連して電気接続するための少なくとも２つの電気接続手段（５）と備え、
   前記放電ギャップ（３）は、少なくとも２つの放電サブ空間（７）、及び／又は放電サブ領域（８）から形成され、少なくとも２つの支配的放出方式、及び／又は、異なる放出強度をもつひとつの放出方式を実現するために少なくともひとつのそれらの放電パラメータが異なっている、
   ことを特徴とするＤＢＤランプ。
2. 電気接続手段（５）は、対電極を備え、この対電極は、電気を接地できるように少なくとも部分的に金属材料から作られている、
   請求項１に記載のＤＢＤランプ（１）。
3. 少なくとも２つのサブ空間（７）は、少なくともひとつのそれらの特性パラメータが異なり、サブ空間（７）内の体積放電を改変できる、
   請求項１又は２に記載のＤＢＤランプ（１）。
4. 特性パラメータは、充填ガス圧、充填ガス組成、および、サブ空間の長さ、サブ空間の直径、サブ空間の幅（ｗ）、サブ空間の形状、サブ空間のギャップ距離、サブ空間の壁厚、サブ空間の外側電極からなる、サブ空間の幾何学形状から構成されている、
   請求項３に記載のＤＢＤランプ（１）。
5. 少なくとも２つのサブ領域（８）は、少なくともひとつのそれらの特性パラメータが異なり、放電ギャップ（３）内の堆積輻射を蛍光層（６）内の表面輻射に変換できる、
   請求項１に記載のＤＢＤランプ（１）。
6. 特性パラメータは、蛍光層（６）、およびサブ領域の長さ、サブ領域の直径、サブ領域の幅（ｗ）からなるサブ領域の幾何学形状から構成されている、
   請求項５に記載のＤＢＤランプ（１）。
7. ＤＢＤランプ（１）の生産方法であって、すべての単一の部品を一緒に生産及び配置する段階を備え、すべての単一の部品を一緒に生産及び配置する段階は、少なくとも２つの支配的放出方式、及び／又は、異なる放出強度をもつひとつの放出方式を実現するために、サブ放電体積（７）及びサブ放電領域（８）を形成する段階を備え、セグメント化されたＤＢＤランプ（１）が実現される、
   ことを特徴とする方法。
8. 前記形成する段階が、技術的なグループから選択された放電サブ空間（７）及び／又は放電サブ領域（８）を形成する適当な方法を備え、
   異なった寸法の石英部品をまとめて、放電に使用される体積を構築する段階と、
   部分的なコーティング技術を使用する段階と、
   ランプ内に閉じたサブ空間（７）を実現し、閉じたサブ空間（７）を異なる組成及び／又は異なるガス圧にて充填する段階と、
   ランプ本体に構造化された金属被覆を実現する段階と、
   ランプ本体に構造化された電極を実現する段階と、を備えている、
   請求項７に記載の方法。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載のＤＢＤランプ（１）を組み込まれたシステムであって、１又は複数の以下の用途に使用され、かかる用途は、
   好ましくはクリーニング、殺菌及び／又は浄化のための、流体、及び／又は、硬質及び／又は軟質の表面の処理、
   液体の殺菌及び／又は浄化、
   食物及び／又は飲料の処置及び／又は殺菌、
   水の処理及び／又は殺菌、
   廃水の処理及び／又は殺菌、
   飲料水の処理及び／又は殺菌、
   水道水の処理及び／又は殺菌、
   超純水の生産、
   液体又はガスの合計有機炭素含有量の減少、
   ガスの処理及び／又は殺菌、
   空気の処理及び／又は殺菌、
   排気ガスの処理及び／又はクリーニング、
   好ましくは無機の及び／又は有機の化合物における化合物の分解及び／又は除去、
   半導体の表面のクリーニング、
   半導体の表面からの化合物の分解及び／又は除去、
   食品サプリメントのクリーニング及び／又は殺菌、
   薬品のクリーニング及び／又は殺菌、
   であることを特徴とするシステム。

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