KR102153833B1 - Method for manufacturing environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp and environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp - Google Patents

Method for manufacturing environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp and environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp Download PDF

Info

Publication number
KR102153833B1
KR102153833B1 KR1020190150893A KR20190150893A KR102153833B1 KR 102153833 B1 KR102153833 B1 KR 102153833B1 KR 1020190150893 A KR1020190150893 A KR 1020190150893A KR 20190150893 A KR20190150893 A KR 20190150893A KR 102153833 B1 KR102153833 B1 KR 102153833B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
indium
friendly high
amalgam
quartz tube
heat treatment
Prior art date
Application number
KR1020190150893A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이상혁
김이현
Original Assignee
이상혁
김이현
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 이상혁, 김이현 filed Critical 이상혁
Priority to KR1020190150893A priority Critical patent/KR102153833B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102153833B1 publication Critical patent/KR102153833B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/38Exhausting, degassing, filling, or cleaning vessels
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/12Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
    • H01J61/18Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/30Vessels; Containers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Abstract

Disclosed are a method for manufacturing an environmentally-friendly high-power UV lamp and an environmentally-friendly high-power UV lamp. The method for manufacturing the environmentally-friendly high-power UV lamp may comprise the steps of: producing indium amalgam by mixing indium and mercury at a temperature of 156°C or higher; applying gold paste to the inside of the quartz tube and treating the quartz tube with heat between 800°C and 1150°C to deposit a gold coating layer inside the quartz tube; and depositing indium amalgam by placing and treating the produced indium amalgam on the gold coating layer with heat.

Description

환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법 및 환경친화적 고출력 자외선 램프{Method for manufacturing environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp and environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp}TECHNICAL FIELD [Method for manufacturing environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp and environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp}

본 발명은 환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법 및 환경친화적 고출력 자외선 램프에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 고출력 자외선을 발광할 수 있는 환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법 및 환경친화적 고출력 자외선 램프에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an environment-friendly high-power ultraviolet lamp and to an environment-friendly high-power ultraviolet lamp, and more particularly, to an environment-friendly high-power ultraviolet lamp manufacturing method capable of emitting high-power ultraviolet light, and an environment-friendly high-power ultraviolet lamp.

자외선 램프는 자외선을 발하는 램프로 물의 정화, 감균 처리, 살균, 포토레지스트(photo chemical resist)의 경화, 광애싱(photo ashing) 및 광세정 등 다양한 분야에서 다양한 용도로 사용되고 있다. Ultraviolet lamps are lamps that emit ultraviolet rays and are used in various fields such as water purification, sterilization treatment, sterilization, curing of photo chemical resist, photo ashing, and light cleaning.

자외선 램프는 자외선을 투과하는 석영, 유리 등으로 이루어진 발광관을 갖고, 발광관 내부의 방전 공간의 양단부에는 전극이 설치되는 동시에 발광관 내부의 방전 공간에는 수은(Hg) 및 비활성 기체(예를 들어, 아르곤(Ar)등)가 봉입된다. 자외선 램프에서 전극에 전류가 인가되면, 전극의 필라멘트에서 방전이 이루어진다. 이때, 필라멘트에서 발생된 열로 인해 전자는 튀어나오고 수은 및 비활성 기체는 활발하게 움직인다. 수은 증기와 전자는 부딪혀 자외선을 발생시킨다. 이러한 자외선 램프는 방전 압력에 따라 저압, 중압, 고압으로 분류된다.An ultraviolet lamp has a light-emitting tube made of quartz, glass, etc. that transmits ultraviolet light, electrodes are installed at both ends of the discharge space inside the light-emitting tube, and mercury (Hg) and an inert gas (for example, , Argon (Ar), etc.) is enclosed. When current is applied to an electrode in an ultraviolet lamp, discharge occurs in the filament of the electrode. At this time, due to the heat generated from the filament, electrons pop out and mercury and inert gas move actively. Mercury vapor and electrons collide and generate ultraviolet rays. These UV lamps are classified into low pressure, medium pressure, and high pressure according to the discharge pressure.

특히, 저압 자외선 램프에서 생성된 주파장 자외선 발생 효율[자외선총량(W)/ 램프 소비전력(W)]은 20% 내지 30% 이고, 자외선은 85% 내지 90%를 차지하는 수은에 의해 253.7㎚의 유효 파장으로 방사되고, 10% 이하를 차지하는 비활성기체에 의해 184.9㎚의 유효 파장으로 방사된다. 여기서, 253.7㎚ 파장은 낮은 112.5 kcal/mol의 파장 에너지를 갖기에 주로 유해성 병원균 등의 살균 용도로 사용된다.In particular, the dominant ultraviolet ray generation efficiency [the total amount of ultraviolet rays (W) / lamp power consumption (W)] generated in a low-pressure ultraviolet lamp is 20% to 30%, and the ultraviolet rays are 253.7 nm by mercury, which accounts for 85% to 90%. It is emitted at an effective wavelength, and is emitted at an effective wavelength of 184.9 nm by an inert gas that occupies less than 10%. Here, the 253.7 nm wavelength has a low wavelength energy of 112.5 kcal/mol, so it is mainly used for sterilization of harmful pathogens.

상기와 같은 자외선 램프의 내부, 즉 방전 공간에서 자유롭게 이동가능한 상태로 수은 아말감이 수용된다. 이때, 자외선 램프가 수직 방향으로 배치된 경우, 수명은 10%정도 단축된다. 또한, 온도 변화에 따라 자외선 램프로부터 방사되는 자외선 강도도 변한다. 예를 들어, 자외선 램프는 20℃ 내지 40℃의 온도에서 최적의 성능을 나타내나, 0℃의 온도 또는 60℃ 이상의 온도에서 40% 정도 감소된 자외선 강도를 나타낸다. 즉, 자외선 램프는 일정한 수명 및 성능을 갖는 데, 다소 제약이 따른다. 이로 인해, 수은 아말감이 공간에 고정되기도 한다. 하지만, 방전 공간이 파손되면 수은 아말감은 노출되어 주위 환경을 오염시키기도 한다.The mercury amalgam is accommodated in the ultraviolet lamp as described above, that is, in a state that is freely movable in the discharge space. At this time, when the ultraviolet lamp is arranged in a vertical direction, the lifespan is shortened by about 10%. In addition, the intensity of the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet lamp changes according to the temperature change. For example, an ultraviolet lamp exhibits optimal performance at a temperature of 20°C to 40°C, but exhibits an ultraviolet intensity reduced by about 40% at a temperature of 0°C or a temperature of 60°C or higher. That is, the ultraviolet lamp has a certain life and performance, but there are some restrictions. Due to this, the mercury amalgam is also fixed in the space. However, when the discharge space is damaged, the mercury amalgam is exposed and contaminates the surrounding environment.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 수은 아말감의 노출을 방지하며, 고출력으로 자외선을 생성할 수 있는 환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법 및 환경친화적 고출력 자외선 램프를 제공하는데 있다.An object to be solved by the present invention is to provide an environment-friendly high-power ultraviolet lamp manufacturing method and environment-friendly high-power ultraviolet lamp capable of preventing exposure to mercury amalgam and generating ultraviolet rays with high output.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 강한 충격에도 석영관 내부에 증착된 인듐아말감이 분리되지 않는 환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법 및 환경친화적 고출력 자외선 램프를 제공하는데 있다.Another problem to be solved by the present invention is to provide an environment-friendly high-power UV lamp manufacturing method and environment-friendly high-power UV lamp in which indium amalgam deposited inside a quartz tube is not separated even with a strong impact.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법은, 인듐 및 수은을 156℃ 이상의 온도에서 혼합하여 인듐아말감을 제조하는 단계, 석영관 내부에 금페이스트를 바르고 800℃ 내지 1150℃ 사이로 열처리하여, 상기 석영관 내부에 금코팅층을 증착하는 단계, 및 상기 금코팅층에 상기 제조된 인듐아말감을 놓고 열처리하여 상기 인듐아말감을 증착하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the problem to be solved, the method of manufacturing an environment-friendly high-power UV lamp according to the present invention comprises the steps of preparing indium amalgam by mixing indium and mercury at a temperature of 156°C or higher, applying gold paste to the inside of a quartz tube, It may include heat treatment between ℃ and 1150 ℃, depositing a gold coating layer inside the quartz tube, and depositing the indium amalgam by placing the prepared indium amalgam on the gold coating layer and heat treatment.

상기 인듐 및 상기 수은이 89:11 중량비로 혼합될 수 있다.The indium and the mercury may be mixed in a weight ratio of 89:11.

상기 인듐아말감은 1 내 2g 크기로 잘라져 상기 금코팅층 위에 놓여질 수 있다.The indium amalgam may be cut into a size of 1 to 2 g and placed on the gold coating layer.

상기 인듐아말감을 증착하는 단계에서, 250℃ 내지 300℃의 온도에서 열처리할 수 있다.In the step of depositing the indium amalgam, heat treatment may be performed at a temperature of 250°C to 300°C.

상기 인듐아말감을 증착하는 단계에서, 250℃ 내지 300℃의 온도에서 30분 이상 열처리할 수 있다.In the step of depositing the indium amalgam, heat treatment may be performed at a temperature of 250°C to 300°C for 30 minutes or more.

상기 다른 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 환경친화적 고출력 자외선 램프는, 본 발명에 따른 환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법에 의해 제조된 환경친화적 고출력 자외선 램프일 수 있다.In order to achieve the above other object to be solved, the environment-friendly high-power ultraviolet lamp according to the present invention may be an environment-friendly high-power ultraviolet lamp manufactured by the method of manufacturing an environment-friendly high-power ultraviolet lamp according to the present invention.

본 발명에 따른 환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법 및 환경친화적 고출력 자외선 램프에 의하면, 수은 아말감 대신에 인듐아말감이 사용됨으로써 수은아말감의 노출을 방지할 수 있고, 인듐아말감이 석영관에 완벽하게 고정되어 충격에 의해 석영관으로부터 분리되지 않음으로써, 보다 안전한 환경친화적 고출력 자외선 램프를 제공할 수 있다.According to the environment-friendly high-power UV lamp manufacturing method and environment-friendly high-power UV lamp according to the present invention, exposure of mercury amalgam can be prevented by using indium amalgam instead of mercury amalgam. By not being separated from the quartz tube by means of, it is possible to provide a safer environment-friendly high-power ultraviolet lamp.

도 1은 본 발명에 따른 환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법에 대한 바람직한 일실시예의 수행과정을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 인듐아말감을 제조하는 방법에 대한 바람직한 일실시예의 수행과정을 도시한 순서도이다.
도 3은 인듐과 수은의 조성비에 따른 상태도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라 제조된 인듐아말감을 촬영한 사진을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 석영관 내부 금코팅층을 증착하는 방법에 대한 바람직한 일실시예의 수행과정을 도시한 순서도이다.
도 6은 금페이스트가 발라진 석영관을 촬영한 사진을 도시한 도면이다.
도 7은 800℃ 내지 1150℃ 온도 범위에서 열처리 후 금코팅층이 형성된 일실시예를 도시한 도면이다.
도 8은 1150℃ 초과 온도에서 열처리 후 금코팅층이 형성된 일실시예를 도시한 도면이다.
도 9는 가스 토치를 이용한 금페이스트 열처리 과정의 일예를 촬영한 사진을 도시한 도면이다.
도 10은 가스 토치를 이용하여 금코팅층을 형성한 일실시예를 도시한 도면이다.
도 11은 금코팅층 부분에 휘발이 발생한 예를 도시한 도면이다.
도 12는 250℃에서 열처리하여 인듐아말감을 증착한 예를 도시한 도면이다.
도 13은 280℃에서 열처리하여 인듐아말감을 증착한 예를 도시한 도면이다.
도 14는 300℃ 초과 온도에서 열처리하여 인듐아말감을 증착한 예를 도시한 도면이다.
도 15는 250℃에서 열처리하여 인듐아말감을 증착한 예를 다른 방향에서 도시한 도면이다.
도 16은 280℃에서 열처리하여 인듐아말감을 증착한 예를 다른 방향에서 도시한 도면이다.
도 17은 300℃ 초과 온도에서 열처리하여 인듐아말감을 증착한 예를 다른 방향에서 도시한 도면이다.
도 18은 충격에 의해 증착된 인듐아말감이 분리된 예를 도시한 도면이다.
1 is a flow chart showing an exemplary embodiment of a method of manufacturing an environment-friendly high-power UV lamp according to the present invention.
Figure 2 is a flow chart showing the implementation of a preferred embodiment of the method for producing indium amalgam according to the present invention.
3 is a view showing a state diagram according to the composition ratio of indium and mercury.
4 is a view showing a photograph of indium amalgam prepared according to the present invention.
5 is a flow chart showing a procedure of a preferred embodiment of a method of depositing a gold coating layer inside a quartz tube according to the present invention.
6 is a view showing a photograph of a quartz tube coated with gold paste.
7 is a view showing an embodiment in which a gold coating layer is formed after heat treatment in a temperature range of 800°C to 1150°C.
8 is a view showing an embodiment in which a gold coating layer is formed after heat treatment at a temperature exceeding 1150°C.
9 is a view showing a photograph of an example of a gold paste heat treatment process using a gas torch.
10 is a view showing an embodiment in which a gold coating layer is formed using a gas torch.
11 is a diagram showing an example in which volatilization occurs in a portion of the gold coating layer.
12 is a view showing an example of depositing indium amalgam by heat treatment at 250 ℃.
13 is a diagram showing an example of depositing indium amalgam by heat treatment at 280°C.
14 is a diagram showing an example in which indium amalgam is deposited by heat treatment at a temperature exceeding 300°C.
15 is a view showing an example in which indium amalgam is deposited by heat treatment at 250°C from another direction.
16 is a view showing an example in which indium amalgam is deposited by heat treatment at 280°C from another direction.
17 is a view showing an example in which indium amalgam is deposited by heat treatment at a temperature exceeding 300° C. from another direction.
18 is a diagram showing an example in which indium amalgam deposited by impact is separated.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, and thus various equivalents that can replace them at the time of application It should be understood that there may be water and variations.

이하에서 본 발명에 따른 환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법 및 환경친화적 고출력 자외선 램프를 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an eco-friendly high-power UV lamp and an eco-friendly high-power UV lamp according to the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 따른 환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법에 대한 바람직한 일실시예의 수행과정을 도시한 순서도이다.1 is a flow chart showing an exemplary embodiment of a method of manufacturing an environment-friendly high-power UV lamp according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법은, 인듐아말감을 제조하는 단계(S100), 석영관 내부에 금코팅층을 증착하는 단계(S110), 및 인듐아말감을 증착하는 단계(S120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the method of manufacturing an environment-friendly high-power UV lamp according to the present invention includes the steps of manufacturing indium amalgam (S100), depositing a gold coating layer inside the quartz tube (S110), and depositing indium amalgam. It may include (S120).

도 2는 본 발명에 따른 인듐아말감을 제조하는 방법에 대한 바람직한 일실시예의 수행과정을 도시한 순서도이다.Figure 2 is a flow chart showing the implementation of a preferred embodiment of the method for producing indium amalgam according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 인듐아말감을 제조하는 방법은 인듐 및 수은을 도가니에 투입하는 단계(S200), 도가니에 열을 가하는 단계(S210), 액체 상태에서 혼합하는 단계(S220), 및 냉각하는 단계(S230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the method of manufacturing indium amalgam according to the present invention includes the steps of introducing indium and mercury into a crucible (S200), applying heat to the crucible (S210), and mixing in a liquid state (S220), And it may include a step of cooling (S230).

인듐 및 수은을 도가니에 투입하는 단계(S200)에서, 인듐 및 수은의 무게를 측정하고, 인듐 및 수은을 89:11 wt%(중량비)로 도가니에 투입할 수 있다. 여기서, 도가니는 고순도 아루미나 도가니일 수 있다. In the step of introducing indium and mercury into the crucible (S200), the weights of indium and mercury are measured, and indium and mercury may be added to the crucible at 89:11 wt% (weight ratio). Here, the crucible may be a high purity alumina crucible.

도 3은 인듐과 수은의 조성비에 따른 상태도를 도시한 도면이다.3 is a view showing a state diagram according to the composition ratio of indium and mercury.

도 3을 참조하면, 도가니에 열을 가하는 단계(S210)에서, 130℃ 이상으로 가열된 오븐에 도가니를 넣어서 인듐 및 수은을 완전히 액체 상태로 녹일 수 있다. 이 때, 도 3에 도시된 인듐 및 수은의 조성비에 따른 상태도에서 나타나듯이 인듐 대 수은은 89 :11의 중량비에서 녹는점은 약 130℃ 근처이지만 균일하고 빠른 혼합을 위해 인듐의 녹는점인 156℃ 이상의 온도에서 인듐아말감의 제조를 진행하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 3, in the step of applying heat to the crucible (S210 ), indium and mercury may be completely dissolved in a liquid state by putting the crucible in an oven heated to 130° C. or higher. At this time, as shown in the state diagram according to the composition ratio of indium and mercury shown in FIG. 3, the melting point at the weight ratio of indium to mercury 89:11 is around 130° C., but the melting point of indium is 156° C. for uniform and quick mixing. It is preferable to proceed with the production of indium amalgam at the above temperature.

액체 생태에서 혼합하는 단계(S220)에서, 도가니를 흔들어 단계 S210을 걸쳐 액체 상태로 녹은 인듐 및 수은을 혼합할 수 있다. 여기서, 1 내지 2분 동안 도가니를 흔들어 액체 상태로 녹은 인듐 및 수은이 잘 혼합되도록 할 수 있다. In the mixing step (S220) in the liquid ecology, the crucible may be shaken to mix indium and mercury dissolved in a liquid state throughout the step S210. Here, by shaking the crucible for 1 to 2 minutes, indium and mercury dissolved in a liquid state may be well mixed.

도 4는 본 발명에 따라 제조된 인듐아말감을 촬영한 사진을 도시한 도면이다.4 is a view showing a photograph of indium amalgam prepared according to the present invention.

냉각하는 단계(S230)에서, 단계 S220에서 완전히 혼합된 인듐-수은 혼합 용액을 상온으로 냉각하여 인듐아말감을 제조할 수 있다. 도 4에 도시된 인듐아말감은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 인듐아말감을 제조하는 방법으로 제조된 것이다.In the cooling step (S230), the indium-mercury mixture solution completely mixed in step S220 may be cooled to room temperature to prepare indium amalgam. The indium amalgam shown in FIG. 4 is prepared by the method of manufacturing the indium amalgam according to the present invention shown in FIG. 2.

인듐아말감을 제조하는 단계(S100)는 인듐 및 수은을 도가니에 투입하는 단계(S200), 도가니에 열을 가하는 단계(S210), 액체 상태에서 혼합하는 단계(S220), 및 냉각하는 단계(S230)를 포함할 수 있다.The step of preparing indium amalgam (S100) includes the steps of introducing indium and mercury into the crucible (S200), applying heat to the crucible (S210), mixing in a liquid state (S220), and cooling (S230) It may include.

도 5는 본 발명에 따른 석영관 내부 금코팅층을 증착하는 방법에 대한 바람직한 일실시예의 수행과정을 도시한 순서도이다.5 is a flow chart showing a procedure of a preferred embodiment of a method of depositing a gold coating layer inside a quartz tube according to the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 석영관 내부 금코팅층을 증착하는 방법은 석영관을 세척하는 단계(S300), 석영관을 건조하는 단계(S310), 금페이스트를 부착하는 단계(S320), 석영관을 재건조하는 단계(330) 및 석영관을 열처리하는 단계(S340)를 포함할 수 있다.5, the method of depositing a gold coating layer inside a quartz tube according to the present invention includes cleaning the quartz tube (S300), drying the quartz tube (S310), and attaching gold paste (S320), It may include re-drying the quartz tube (330) and heat treating the quartz tube (S340).

석영관을 세척하는 단계(S300)에서, 알코올 이용하여 석영관을 초음파 세척할 수 있다. 여기서 석영관은 알루미나로 코팅된 것 또는 알루미나로 코팅되지 않은 것 모두를 이용할 수 있다.In the step of cleaning the quartz tube (S300), the quartz tube may be ultrasonically cleaned using alcohol. Here, the quartz tube may be either coated with alumina or not coated with alumina.

석영관을 건조하는 단계(S310)에서, 단계 S300에서 세척된 석영관을 오븐에 넣어 건조할 수 있다. 여기서 80℃ 이상으로 가열된 오븐에 석영관 넣어 30분 동안 건조시킬 수 있다.In the step of drying the quartz tube (S310), the quartz tube washed in step S300 may be put into an oven and dried. Here, it can be dried for 30 minutes by putting the quartz tube in an oven heated to 80°C or higher.

도 6은 금페이스트가 발라진 석영관을 촬영한 사진을 도시한 도면이다.6 is a view showing a photograph of a quartz tube coated with gold paste.

도 6을 참조하면, 금페이스트를 부착하는 단계(S320)에서, 붓을 이용하여 단계 S310에서 건조된 석영관 내부에 금페이스트를 페이팅하여 금페이스트를 부착할 수 있다. 도 6은 금페이스트를 붓을 이용하여 석영관 내부에 페인팅법으로 코팅한 후의 모습을 나타내는 것으로, 부착된 금페이스트가 암갈색을 나타내고 있는 것을 확인할 수 있다. 금페이스트는 미국 테드 페라(Ted Pella)사에서 제조된 것 또는 일본 고순도화확에서 제조된 것을 사용할 수 있다.Referring to FIG. 6, in step S320 of attaching gold paste, gold paste may be attached by applying gold paste to the inside of the quartz tube dried in step S310 using a brush. 6 shows a state after coating gold paste on the inside of the quartz tube by a painting method using a brush, and it can be seen that the attached gold paste is dark brown. Gold paste may be manufactured by Ted Pella in the United States or manufactured by High Purity Chemical in Japan.

석영관을 재건조하는 단계(S330)에서, 단계 S320에서 금페이스트가 부착된 석영관을 오븐에 넣어 재건조할 수 있다. 여기서 80℃ 이상으로 가열된 오븐에 석영관 넣어 30분동안 재건조시킬 수 있다. In the step of redrying the quartz tube (S330), the quartz tube to which the gold paste is attached in step S320 may be put into an oven and dried again. Here, it can be re-dried for 30 minutes by putting the quartz tube in an oven heated to 80°C or higher.

석영관을 열처리하는 단계(S340)에서, 단계 S330에서 재건조된 석영관을 800℃ 내지 1150℃ 사이로 열처리하여, 상기 석영관 내부에 금코팅층을 증착할 수 있다. 여기서, 석영관을 전기로 또는 휴대용 가스토치를 이용하여 열처리할 수 있다. 800℃ 미만의 온도에서는 열처리하는 경우에는, 금코팅층이 증착 강도가 약해지고, 1150℃ 초과의 온도에서는 금페이스트가 휘발되어 금코팅층이 제대로 형성되지 않을 수 있다.In the step of heat-treating the quartz tube (S340), the quartz tube re-dried in step S330 may be heat-treated between 800°C and 1150°C to deposit a gold coating layer inside the quartz tube. Here, the quartz tube can be heat treated using an electric furnace or a portable gas torch. In the case of heat treatment at a temperature of less than 800° C., the gold coating layer may have a weak deposition strength, and at a temperature of more than 1150° C., the gold paste may volatilize and the gold coating layer may not be properly formed.

도 7은 800℃ 내지 1150℃ 온도 범위에서 열처리 후 금코팅층이 형성된 일실시예를 도시한 도면이다.7 is a view showing an embodiment in which a gold coating layer is formed after heat treatment in a temperature range of 800°C to 1150°C.

도 7은 전기로를 이용하여 800℃ 이상의 온도 범위에서 금페이스트가 부착된 석영관을 열처리한 결과를 촬영한 것이다. 800℃ 이상의 온도 범위에서 열처리 전 암갈색이던 금페이스트의 색이 황금색으로 바뀐 것을 확인할 수 있다.7 is a photograph of a result of heat treatment of a quartz tube with gold paste attached at a temperature range of 800° C. or higher using an electric furnace. It can be seen that the color of the gold paste, which was dark brown before heat treatment, has changed to golden color in the temperature range of 800℃ or higher.

도 8은 1150℃ 초과 온도에서 열처리 후 금코팅층이 형성된 일실시예를 도시한 도면이다.8 is a view showing an embodiment in which a gold coating layer is formed after heat treatment at a temperature exceeding 1150°C.

도 8을 참조하면, 전기로를 이용하여 1150℃ 초과의 온도 범위에서 금페이스트가 부착된 석영관을 열처리한 결과를 촬영한 것이다. 1150℃ 초과 온도에서는 코팅된 금의 색깔이 점차 옅어지는 것으로 보아 금의 휘발이 일어나는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8, a result of heat treatment of a quartz tube with gold paste in a temperature range of more than 1150°C using an electric furnace was photographed. It can be seen that volatilization of gold occurs as the color of the coated gold gradually fades at a temperature exceeding 1150°C.

도 9는 가스 토치를 이용한 금페이스트 열처리 과정의 일예를 촬영한 사진을 도시한 도면이다.9 is a view showing a photograph of an example of a gold paste heat treatment process using a gas torch.

도 9를 참조하면, 석영관을 열처리하는 단계(S340)에서, 좀 더 간편한 금 코팅 공정을 수행하기 위해 전기로 대신에 휴대용 가스(Gas) 토치를 이용하여 열처리할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 휴대용 가스(Gas) 토치를 금페이스트가 부착된 석영관을 열처리할 수 있다. 특히, 휴대용 부탄 가스를 이용하는 가스 토치는 약 1200℃ 이상으로 가열이 가능하기 때문에 열처리 시간을 적절히 조절하면 매우 유용하게 금페이스트의 열처리가 가능하다.Referring to FIG. 9, in the step of heat-treating the quartz tube (S340), in order to perform a more simple gold coating process, heat treatment may be performed using a portable gas torch instead of an electric furnace. As shown in FIG. 9, a portable gas (Gas) torch may heat-treat a quartz tube with gold paste attached thereto. In particular, since a gas torch using a portable butane gas can be heated to about 1200°C or higher, it is very useful to heat-treat gold paste by properly controlling the heat treatment time.

도 10은 가스 토치를 이용하여 금코팅층을 형성한 일실시예를 도시한 도면이다. 10 is a view showing an embodiment in which a gold coating layer is formed using a gas torch.

도 10은 휴대용 가스 토치를 이용하여 열처리 후 금코팅층의 시편의 모습을 보여주는 것으로 전기로를 사용한 경우와 동일한 결과를 나타내 주고 있다. 따라서 이러한 결과는 매우 간편한 열처리 공정을 통해 석영관 내부에 금코팅층을 형성할 수 있음을 확인할 수 있다.10 shows the appearance of a specimen of a gold-coated layer after heat treatment using a portable gas torch, and shows the same results as in the case of using an electric furnace. Therefore, these results can be confirmed that the gold coating layer can be formed inside the quartz tube through a very simple heat treatment process.

도 11은 금코팅층 부분에 휘발이 발생한 예를 도시한 도면이다.11 is a diagram showing an example in which volatilization occurs in a portion of the gold coating layer.

가스 토치를 이용한 열처리 공정이 적절하게 수행되지 않은 경우에는, 도 11에 도시된 금코팅층 좌측 부분과 같이, 금페이스트가 일부 휘발하는 부분이 발생하기 때문에 가스 토치를 이용한 가열 시간을 적절하게 조절하는 것이 필요하다. 이러한 조절은 가열 중 금코팅층의 휘발을 눈으로 확인할 수 있기 때문에 휘발 발생 즉시 가열을 멈춤으로 달성될 수 있다.When the heat treatment process using the gas torch is not properly performed, it is necessary to appropriately control the heating time using the gas torch because a part where the gold paste volatilizes occurs, as in the left part of the gold coating layer shown in FIG. need. This control can be achieved by stopping the heating immediately after the occurrence of volatilization because the volatilization of the gold coating layer can be visually confirmed during heating.

석영관 내부에 금코팅층을 증착하는 단계(S110)는 석영관을 세척하는 단계(S300), 석영관을 건조하는 단계(S310), 금페이스트를 부착하는 단계(S320), 석영관을 재건조하는 단계(330), 및 석영관을 열처리하는 단계(S340)를 포함할 수 있다.The step of depositing a gold coating layer inside the quartz tube (S110) includes washing the quartz tube (S300), drying the quartz tube (S310), attaching gold paste (S320), and redrying the quartz tube. It may include step 330 and heat treatment of the quartz tube (S340).

인듐아말감을 증착하는 단계(S120)에서, 단계 S110에서 석영관 내부에 증착된 금코팅층에 단계 S100에서 제조된 인듐아말감을 놓고 열처리하여 상기 인듐아말감을 증착할 수 있다. 여기서, 단계 S100에서 제조된 인듐아말감을 1 내지 2g의 크기로 절단할 수 있다. 단계 S100에서 제조된 인듐아말감은 연성과 전성이 매우 뛰어나기 때문에 문구용 칼 등을 이용해서 쉽게 원하는 크기 및 형태로 절단이 가능하다.In the step of depositing the indium amalgam (S120), the indium amalgam may be deposited by placing the indium amalgam prepared in step S100 on the gold coating layer deposited in the quartz tube in step S110 and heat treatment. Here, the indium amalgam prepared in step S100 may be cut to a size of 1 to 2 g. Since the indium amalgam prepared in step S100 has excellent ductility and malleability, it can be easily cut into a desired size and shape using a stationery knife.

절단된 인듐아말감을 석영관의 금코팅층에 위치시키고, 160℃ 이상의 온도로 가열된 오븐에 석영관을 넣어 상기 인듐아말감을 완전히 녹이고, 다음에 석영관을 천천히 흔들어 녹은 액체가 금코팅층에 균일하게 퍼지도록 한 후에, 전기로 내에서 250℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 석영관을 열처리할 수 있다. 바람직하게, 전기로 내에서 250℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 30분 이상 열처리할 수 있다. Place the cut indium amalgam on the gold coating layer of the quartz tube, put the quartz tube in an oven heated to a temperature of 160°C or higher to completely dissolve the indium amalgam, and then slowly shake the quartz tube to spread the melted liquid evenly on the gold coating layer. After making it, the quartz tube can be heat-treated in the electric furnace at a temperature ranging from 250°C to 300°C. Preferably, heat treatment may be performed for 30 minutes or more at a temperature range of 250°C to 300°C in an electric furnace.

도 12는 250℃에서 열처리하여 인듐아말감을 증착한 예를 도시한 도면이고, 도 13은 280℃에서 열처리하여 인듐아말감을 증착한 예를 도시한 도면이며, 도 14는 300℃ 초과 온도에서 열처리하여 인듐아말감을 증착한 예를 도시한 도면이고, 도 15는 250℃에서 열처리하여 인듐아말감을 증착한 예를 다른 방향에서 도시한 도면이며, 도 16은 280℃에서 열처리하여 인듐아말감을 증착한 예를 다른 방향에서 도시한 도면이고, 도 17은 300℃ 초과 온도에서 열처리하여 인듐아말감을 증착한 예를 다른 방향에서 도시한 도면이다.12 is a diagram showing an example of depositing indium amalgam by heat treatment at 250° C., FIG. 13 is a diagram showing an example of depositing indium amalgam by heat treatment at 280° C., and FIG. 14 It is a diagram showing an example of depositing indium amalgam, FIG. 15 is a diagram showing an example of depositing indium amalgam by heat treatment at 250°C, and FIG. 16 is a view showing an example of depositing indium amalgam by heat treatment at 280°C. It is a view shown in another direction, and FIG. 17 is a view showing an example in which indium amalgam is deposited by heat treatment at a temperature exceeding 300°C.

도 12 내지 도 17을 참조하면, 250℃에서 열처리하는 경우에는, 인듐아말감의 표면 부분이 매우 깨끗하지만, 280℃에서 열처리하는 경우에는, 인듐아말감의 표면 부분이 금색으로 바뀌었음을 알 수 있는데 이는 인듐아말감의 접촉면 밖의 금코팅층이 액체 상태의 인듐아말감 위로 올라오면서 형성된 반응층으로, 인듐아말감의 면적을 금코팅증보다 넓게 함으로써 해결할 수 있다.12 to 17, when heat treatment at 250°C, the surface portion of the indium amalgam is very clean, but when heat treatment at 280°C, it can be seen that the surface portion of the indium amalgam changed to gold. It is a reaction layer formed when the gold coating layer outside the contact surface of the indium amalgam rises above the liquid indium amalgam, and can be solved by making the area of the indium amalgam larger than that of the gold coating.

하지만 300℃를 초과해서 열처리하는 경우에는, 인듐아말감의 표면 부분이 검은 색을 나타내고 있는데 이는 인듐아말감의 산화에 의해 발생되는 것으로 300℃ 초과해서 열처리하는 경우에는 열처리 온도가 너무 높은 것을 확인할 수 있다.However, in the case of heat treatment exceeding 300°C, the surface portion of the indium amalgam is black. This is caused by oxidation of the indium amalgam. If the heat treatment exceeds 300°C, the heat treatment temperature is too high.

250℃ 내지 280℃ 미만에서 열처리한 경우에는, 인듐아말감을 증착하여 열처리하기 전과 동일한 형태를 나타내지만, 280℃ 이상에서 열처리하는 경우에는, 해당 인듐아말감의 시편은 250℃ 내지 280℃ 미만에서 열처리된 인듐아말감의 시편과는 달리 은색으로 색이 바뀌어 있음을 확인할 수 있다. 이는 인듐아말감과 금코팅층이 반응하였기 때문으로, 이러한 반응에 의해 인듐아말감의 증착 강도가 높아지게 된다.In the case of heat treatment at 250°C to less than 280°C, the indium amalgam has the same shape as before the heat treatment by depositing it, but in the case of heat treatment at 280°C or higher, the specimen of the indium amalgam is heat treated at 250°C to 280°C. Unlike indium amalgam specimens, it can be seen that the color has changed to silver. This is because the indium amalgam and the gold coating layer reacted, and the deposition strength of the indium amalgam increases by this reaction.

도 18은 충격에 의해 증착된 인듐아말감이 분리된 예를 도시한 도면이다.18 is a diagram showing an example in which indium amalgam deposited by impact is separated.

도 18을 참조하면, 실제로 인듐아말감의 접착 강도는 250℃ 내지 280℃ 미만에서 열처리한 경우와 같이, 금코팅층과 인듐아말감의 반응이 일어나지 않는 경우에는, 작은 충격에서도 도 18과 같이 인듐아말감이 쉽게 석영관으로부터 떨어져 나오는 현상이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 도 16 및 도 17과 같이 인듐아말감과 금코팅층이 반응이 일어난 경우에는 강한 충격에도 쉽게 인듐아말감이 석영관으로터 분리가 일어나지 않게 된다.Referring to FIG. 18, the adhesive strength of the indium amalgam is actually in the case where the reaction between the gold coating layer and the indium amalgam does not occur, such as in the case of heat treatment at 250°C to less than 280°C. It can be seen that the phenomenon of coming off the quartz tube occurs. When the reaction between the indium amalgam and the gold coating layer as shown in FIGS. 16 and 17 occurs, the indium amalgam does not easily separate from the quartz tube even with a strong impact.

이상, 본 발명의 기술적 사상을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시예들에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.As described above, the technical idea of the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the technical idea of the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention Various modifications and changes are possible by the user.

Claims (6)

인듐 및 수은을 156℃ 이상의 온도에서 혼합하여 인듐아말감을 제조하는 단계;
석영관 내부에 금페이스트를 바르고 800℃ 내지 1150℃ 사이로 열처리하여, 상기 석영관 내부에 금코팅층을 증착하는 단계; 및
상기 금코팅층에 상기 제조된 인듐아말감을 놓고 열처리하여 상기 인듐아말감을 증착하는 단계를 포함하고
상기 인듐아말감을 증착하는 단계는,
280℃ 내지 300℃의 온도에서 열처리하여 상기 인듐아말감과 상기 금코팅층이 색변화가 일어나도록 반응시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법.
Preparing indium amalgam by mixing indium and mercury at a temperature of 156° C. or higher;
Depositing a gold coating layer inside the quartz tube by applying gold paste to the inside of the quartz tube and performing heat treatment between 800°C and 1150°C; And
Comprising the step of depositing the indium amalgam by placing the prepared indium amalgam on the gold coating layer and heat treatment,
The step of depositing the indium amalgam,
And reacting the indium amalgam and the gold coating layer to cause a color change by heat treatment at a temperature of 280°C to 300°C.
제 1항에 있어서,
상기 인듐 및 상기 수은이 89:11 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법.
The method of claim 1,
The method of manufacturing an environment-friendly high-power UV lamp, characterized in that the indium and the mercury are mixed in a weight ratio of 89:11.
제 1항에 있어서,
상기 인듐아말감은 1 내 2g 크기로 잘라져 상기 금코팅층 위에 놓이는 것을 특징으로 하는 환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법.
The method of claim 1,
The indium amalgam is cut into a size of 1 to 2 g and placed on the gold coating layer.
삭제delete 제 4항에 있어서,
상기 반응시키는 단계에서,
30분 이상 열처리하는 것을 특징으로 하는 환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법.
The method of claim 4,
In the step of reacting,
An environment-friendly high-power ultraviolet lamp manufacturing method, characterized in that heat treatment for 30 minutes or more.
제 1항, 제 2항, 제 3항 및 제 5항 중 어느 한 항에 따른 환경친화적 고출력 자외선 램프 제조 방법에 의해 제조된 환경친화적 고출력 자외선 램프.
An environment-friendly high-power ultraviolet lamp manufactured by the method of manufacturing an environment-friendly high-power ultraviolet lamp according to any one of claims 1, 2, 3 and 5.
KR1020190150893A 2019-11-22 2019-11-22 Method for manufacturing environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp and environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp KR102153833B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190150893A KR102153833B1 (en) 2019-11-22 2019-11-22 Method for manufacturing environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp and environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190150893A KR102153833B1 (en) 2019-11-22 2019-11-22 Method for manufacturing environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp and environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102153833B1 true KR102153833B1 (en) 2020-09-08

Family

ID=72451144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190150893A KR102153833B1 (en) 2019-11-22 2019-11-22 Method for manufacturing environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp and environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102153833B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030016247A (en) * 2000-04-12 2003-02-26 어드밴스트 라이팅 테크놀러지즈 인코포레이티드 A solid mercury releasing material and method of dosing mercury into discharge lamps
JP2009252546A (en) * 2008-04-07 2009-10-29 Ushio Inc Discharge lamp for ultraviolet rays, and lamp unit having this
JP2011165377A (en) * 2010-02-05 2011-08-25 Nippo Electric Co Ltd Low pressure mercury vapor discharge lamp, method of manufacturing low pressure mercury vapor discharge lamp
KR20120061310A (en) * 2010-12-03 2012-06-13 에프엔에스테크 주식회사 Mercury discharge lamp using amalgam
JP2014179324A (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Heraeus Noblelight Gmbh Mercury vapor discharge lamp and method of manufacturing mercury vapor discharge lamp

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030016247A (en) * 2000-04-12 2003-02-26 어드밴스트 라이팅 테크놀러지즈 인코포레이티드 A solid mercury releasing material and method of dosing mercury into discharge lamps
JP2009252546A (en) * 2008-04-07 2009-10-29 Ushio Inc Discharge lamp for ultraviolet rays, and lamp unit having this
JP2011165377A (en) * 2010-02-05 2011-08-25 Nippo Electric Co Ltd Low pressure mercury vapor discharge lamp, method of manufacturing low pressure mercury vapor discharge lamp
KR20120061310A (en) * 2010-12-03 2012-06-13 에프엔에스테크 주식회사 Mercury discharge lamp using amalgam
JP2014179324A (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Heraeus Noblelight Gmbh Mercury vapor discharge lamp and method of manufacturing mercury vapor discharge lamp

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4934193B2 (en) Substrate processing chamber using dielectric barrier discharge lamp assembly
TWI228946B (en) A device for removing electrostatic charges on an object using soft X-ray
JP2013245292A (en) Ultraviolet light-emitting material and ultraviolet light source
US6060826A (en) Organic electroluminescent element having an excimer light irradiated positive electrode and method of manufacturing the same
KR102153833B1 (en) Method for manufacturing environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp and environment-friendly high irradiance ultraviolet lamp
KR101201279B1 (en) Mercury discharge lamp using amalgam
KR19990036663A (en) Electrode structure for high pressure discharge lamp and manufacturing method thereof
TW200417594A (en) Phosphor and method of treating phosphor
JP4140279B2 (en) Flash lamp device and flash radiation device
RU2074454C1 (en) Method for generation of light and discharge lamp which implements said method
BE497702A (en)
JP5397455B2 (en) Noble gas fluorescent lamp
RU2005129702A (en) LIGHT-RADIATING MATERIAL, LIGHT-RADIATING BODY AND METHOD FOR RADIATING LIGHT
JP2014135406A (en) Low dielectric constant material cure treatment method
TW200917325A (en) Excimer lamps
JP4570379B2 (en) Manufacturing method of nano silicon light emitting device
CN107615442A (en) Ultraviolet light generation target and its manufacture method
JPH06231735A (en) Ashing device formed by using dielectric barrier discharge lamp
JP2005512324A5 (en)
JPH1021885A (en) No-electrode discharge lamp
JPH10283921A (en) Manufacture of discharge lamp cathode
JPS5833832A (en) Heating process
RU2568456C1 (en) Method for producing silica glass implanted with zinc ions
JP2022129793A (en) Ozone generating lighting device
JPH0294287A (en) Manufacture of electroluminescent phosphor

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant