RU2771223C1 - Iodine lamp excited by a capacitive discharge - Google Patents
Iodine lamp excited by a capacitive discharge Download PDFInfo
- Publication number
- RU2771223C1 RU2771223C1 RU2021121742A RU2021121742A RU2771223C1 RU 2771223 C1 RU2771223 C1 RU 2771223C1 RU 2021121742 A RU2021121742 A RU 2021121742A RU 2021121742 A RU2021121742 A RU 2021121742A RU 2771223 C1 RU2771223 C1 RU 2771223C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lamp
- radiation
- housing
- iodine
- window
- Prior art date
Links
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- 239000011630 iodine Substances 0.000 title claims abstract description 45
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 40
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 8
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 150000002496 iodine Chemical class 0.000 description 3
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000000886 photobiology Effects 0.000 description 1
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/18—Radiation
- A61L9/20—Ultraviolet radiation
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к газоразрядным источникам излучения, а именно, к йодным лампам, предназначенным для получения излучения на длине волны 206.2 нм при возбуждении емкостным разрядом. Изобретение может быть использовано в устройствах, где необходимо узкополосное ультрафиолетовое (УФ) излучение с длиной волны в области 200-210 нм, например, в медицине и биологии для дезинфекции поверхностей и воздуха с одновременным удалением нарабатываемого озона.The invention relates to gas-discharge radiation sources, namely, to iodine lamps designed to produce radiation at a wavelength of 206.2 nm when excited by a capacitive discharge. The invention can be used in devices where narrow-band ultraviolet (UV) radiation with a wavelength in the region of 200-210 nm is needed, for example, in medicine and biology for surface and air disinfection with simultaneous removal of generated ozone.
Известны различные источники УФ излучения, используемые для дезинфекции и обработки поверхностей, воздуха и воздуха с аэрозолями в области коротких длин волн λ, в том числе, и в области 200-210 нм. Отметим, что излучение с λ короче 200 нм имеет большое поглощение в воздухе [1], а излучение с λ, более 230 нм может существенно повреждать облучаемые поверхности при использовании в медицине [2]. Широко распространенные источники спонтанного широкополосного излучения в области спектра начиная с 200 нм и короче 250 нм описаны в патентах, обзорах и монографиях [3-6]. Наиболее близкими технические решения к предлагаемому изобретению - это йодные лампы, излучающие на длине волны 206.2 нм при возбуждении тлеющим [7] и емкостным [8, 9] разрядами, которые выбраны в качестве аналогов и прототипа.There are various sources of UV radiation used for disinfection and treatment of surfaces, air and air with aerosols in the region of short wavelengths λ, including in the region of 200-210 nm. Note that radiation with λ shorter than 200 nm has a large absorption in air [1], and radiation with λ greater than 230 nm can significantly damage the irradiated surfaces when used in medicine [2]. Widespread sources of spontaneous broadband radiation in the spectral range starting from 200 nm and shorter than 250 nm are described in patents, reviews, and monographs [3–6]. The closest technical solutions to the proposed invention are iodine lamps emitting at a wavelength of 206.2 nm when excited by glow [7] and capacitive [8, 9] discharges, which are selected as analogues and prototypes.
Известна йодная лампа, возбуждаемая тлеющим разрядом, описанная в патенте [7], в которой излучатель состоит из прямой кварцевой прямой трубки с электродами с электродами у запаянных торцов. Трубка излучателя заполнена парами йода или смесью паров йода с инертными газами. Лампа снабжена источником питания, который подключается к электродам и возбуждает рабочую смесь тлеющим разрядом. Данный аналог обеспечивает получение узкополосного излучения на длине волны 206.2 нм.Known iodine lamp, excited by a glow discharge, described in the patent [7], in which the emitter consists of a straight quartz straight tube with electrodes with electrodes at the sealed ends. The emitter tube is filled with iodine vapor or a mixture of iodine vapor with inert gases. The lamp is equipped with a power source that is connected to the electrodes and excites the working mixture with a glow discharge. This analogue provides narrow-band radiation at a wavelength of 206.2 nm.
К недостаткам йодной лампы, описанной в патенте [7], следует отнести сравнительно малый срок службы излучателя лампы из-за взаимодействия йода с металлическими электродами, которые контактируют с плазмой тлеющего разряда. Кроме того, указанная йодная лампа, использовалась без защитного металлического корпуса. Соответственно, высоковольтный электрод открытый, что делает работу с лампой опасной. Также, при работе с данной йодной лампой не была предусмотрена утилизация озона, который нарабатывается в воздухе со всех сторон от излучателя. Все это ограничивает применение данной йодной лампы в медицине, биологии и других областях.The disadvantages of the iodine lamp described in the patent [7] include a relatively short service life of the lamp emitter due to the interaction of iodine with metal electrodes that are in contact with the glow discharge plasma. In addition, the specified iodine lamp was used without a protective metal case. Accordingly, the high-voltage electrode is open, which makes working with the lamp dangerous. Also, when working with this iodine lamp, the utilization of ozone, which is produced in the air from all sides of the emitter, was not provided. All this limits the use of this iodine lamp in medicine, biology and other fields.
Известна йодная лампа с возбуждением емкостным разрядом, описанная в патенте [8], предназначенная для получения узкополосного излучения на длине волны 206.2 нм. В такой лампе цилиндрические электроды расположены на внешней поверхности трубки излучателя и не имеют контакта с рабочей смесью. Это позволяет в несколько раз, при прочих равных условиях, увеличить срок службы излучателя.Known iodine lamp with capacitive discharge excitation, described in the patent [8], designed to produce narrow-band radiation at a wavelength of 206.2 nm. In such a lamp, cylindrical electrodes are located on the outer surface of the emitter tube and do not have contact with the working mixture. This allows several times, ceteris paribus, to increase the service life of the emitter.
К недостаткам йодной лампы, с возбуждением емкостным разрядом, описанной в [8], следует отнести сравнительно малые плотности мощности излучения на безопасном расстоянии от излучателя. Данная лампа также использовалась без установки излучателя в металлический корпус. Соответственно, открытый высоковольтный электрод делает работу с лампой опасной. Кроме того, при работе йодной лампы, описанной в патенте [8], также не предусмотрена утилизация озона, который нарабатывается в воздухе со всех сторон от излучателя. Все это ограничивает применение йодной лампы в медицине и биологии, а также других областях.The disadvantages of the iodine lamp, with excitation by a capacitive discharge, described in [8], should include relatively low radiation power densities at a safe distance from the emitter. This lamp was also used without installing the emitter in a metal case. Accordingly, the exposed high voltage electrode makes working with the lamp dangerous. In addition, the operation of the iodine lamp described in the patent [8] also does not provide for the utilization of ozone, which is produced in the air from all sides of the emitter. All this limits the use of the iodine lamp in medicine and biology, as well as in other areas.
Наиболее близкой по конструктивному исполнению и технической сущности к заявляемому изобретению является йодная лампа, возбуждаемая емкостным разрядом, описанная подробно в обзоре [9], которая была принята за прототип. Йодная лампа, содержит излучатель, помещенный в заземленный металлический корпус с сетчатым окном для вывода УФ излучения; импульсный источник питания с высоковольтным трансформатором, отражатель также размещены в корпусе. Вентилятор, установлен на боковом торце корпуса. Излучатель, выполнен из кварцевой трубки с запаянными торцами и наполнен парами йода. Цилиндрические электроды, высоковольтный и заземленный, которые установлен на внешней поверхности трубки у ее концов.The closest in design and technical essence to the claimed invention is an iodine lamp excited by a capacitive discharge, described in detail in the review [9], which was taken as a prototype. An iodine lamp contains an emitter placed in a grounded metal case with a mesh window to output UV radiation; a switching power supply with a high-voltage transformer, a reflector are also placed in the housing. The fan is installed on the side end of the case. The emitter is made of a quartz tube with sealed ends and filled with iodine vapor. Cylindrical electrodes, high-voltage and grounded, which are installed on the outer surface of the tube at its ends.
К недостаткам прототипа [9] следует отнести сравнительно малую плотность мощности излучения с длиной волны 206.2 нм на выходе из окна лампы, что требует увеличивать время облучения поверхности, воздуха и воздуха с аэрозолями для достижения полезного эффекта. Это связано с тем, что излучатель, который изготовлен из отрезка прямой кварцевой трубки, удален от корпуса йодной лампы из-за наличия на ней высоковольтного электрода. Кроме того, при работе лампы за счет УФ излучения выходящего из окна в воздухе и у облучаемых поверхностей происходит наработка и накопление озона.The disadvantages of the prototype [9] include a relatively low power density of radiation with a wavelength of 206.2 nm at the output of the lamp window, which requires increasing the exposure time of the surface, air and air with aerosols to achieve a beneficial effect. This is due to the fact that the emitter, which is made of a segment of a straight quartz tube, is removed from the body of the iodine lamp due to the presence of a high-voltage electrode on it. In addition, when the lamp is operating, due to UV radiation coming out of the window in the air and near the irradiated surfaces, ozone is produced and accumulated.
Техническим результатом при использовании предлагаемого изобретения является увеличение плотности мощности излучения на выходе из окна йодной лампы, возбуждаемой емкостным разрядом.The technical result of using the present invention is to increase the radiation power density at the exit from the window of an iodine lamp excited by a capacitive discharge.
Другим техническим результатом является обеспечение озонобезопасности при работе персонала с лампой, при сохранении условий охлаждения всех элементов йодной лампы.Another technical result is to ensure ozone safety when personnel work with the lamp, while maintaining the cooling conditions for all elements of the iodine lamp.
Указанный технический результат осуществляется в лампе, возбуждаемой емкостным разрядом, содержащей наполненный парами йода излучатель с отражателем, которые помещены в заземленный металлический корпус с сетчатым окном для вывода УФ излучения; импульсный источник питания с высоковольтным трансформатором также размещены в корпусе; излучатель выполнен из кварцевой трубки с запаянными торцами на внешней поверхности трубки у ее концов установлены цилиндрические высоковольтный и заземленный электроды; вентилятор установлен на боковом торце корпуса лампы, согласно изобретению, кварцевая трубка излучателя изогнута у высоковольтного электрода под углом 15-90 градусов, при этом прямая часть трубки у заземленного электрода установлена вплотную к сетке на выходном окне, а высоковольтный электрод расположен на удалении от корпуса лампы и отражателя, исключая шунтирующие пробои.The specified technical result is carried out in a lamp excited by a capacitive discharge, containing an emitter filled with iodine vapor with a reflector, which are placed in a grounded metal case with a mesh window for outputting UV radiation; a switching power supply with a high-voltage transformer is also placed in the housing; the emitter is made of a quartz tube with sealed ends on the outer surface of the tube at its ends there are cylindrical high-voltage and grounded electrodes; the fan is mounted on the side end of the lamp body, according to the invention, the quartz tube of the emitter is bent at the high-voltage electrode at an angle of 15-90 degrees, while the straight part of the tube at the grounded electrode is installed close to the grid on the output window, and the high-voltage electrode is located at a distance from the lamp body and reflector, excluding shunt breakdowns.
Кроме того, вентилятор размещен на торце корпуса со стороны высоковольтного электрода, а на противоположном торце просверлены отверстия. При таком расположении происходит всасывание воздуха через окно для вывода излучения и через отверстия и удаление облученного воздуха из корпуса в вытяжной шкаф или в фильтр. Происходит одновременная откачка озона, нарабатываемого УФ излучением в воздухе и у обрабатываемой поверхности, при сохранении условий охлаждения всех элементов йодной лампы.In addition, the fan is located at the end of the case on the side of the high-voltage electrode, and holes are drilled at the opposite end. With this arrangement, air is sucked in through the radiation output window and through the holes and the irradiated air is removed from the housing into a fume hood or into a filter. There is a simultaneous pumping out of ozone produced by UV radiation in the air and near the treated surface, while maintaining the cooling conditions for all elements of the iodine lamp.
На фиг. 1 показано поперечное сечение предлагаемой йодной лампы, возбуждаемой емкостным разрядом. Трубка излучателя 1 с высоковольтным 2 и заземленным электродом 3 находятся в корпусе 4. Вентилятор 5 размещен на одном из его торцов корпуса 4. Выходное окно 6, закрыто металлической сеткой 7. Источник питания 8 и высоковольтный трансформатор 9 выделены отдельными блоками. Высоковольтный электрод 2 излучателя удален от корпуса 4 и отражателя 10, который охватывает с противоположной от выходного окна 6 стороны часть трубки излучателя без электродов. Расстояние от высоковольтного электрода 2 до корпуса 4 и отражателя 10 выдерживается достаточным для исключения шунтирующих пробоев. Часть трубки излучателя до заземленного электрода 3 устанавливается вплотную к металлической сетке на выходном окне лампы 6.In FIG. 1 shows a cross section of the proposed iodine lamp excited by a capacitive discharge. The
Йодная лампа работает следующим образом. При включении тумблером 11 источника питания 8 в нем формируются импульсы напряжения, которые передаются на первичную обмотку высоковольтного трансформатора 9. Высоковольтные импульсы напряжения с вторичной обмотки трансформатора 9 подаются на электроды излучателя (2, 3) и осуществляют внутри трубки 1 излучателя пробой рабочей смеси, содержащей пары йода. При этом происходит возбуждение атомарных уровней паров йода, который излучает в основном на длине волны 206.2 нм.Iodine lamp works as follows. When the
В отличие от прототипа в предлагаемой лампе емкостного разряда трубка излучателя 1 изогнута от высоковольтного электрода 2 и часть ее со стороны заземленного электрода 3 располагается вплотную к сетке на выходном окне 6. Это обеспечивает при прочих равных условиях более высокую плотность мощности излучения на выходе из лампы.In contrast to the prototype, in the proposed capacitive discharge lamp, the
Сравнение мощности излучения в прототипе и предлагаемой йодной лампе емкостного разряда было проведено при внешнем диаметре трубки из кварцевого стекла диаметром 23 мм. Использовались одинаковые частота следования импульсов (40 кГц) и напряжение на электродах (≈4 кВ). В прототипе трубка излучателя располагалась на расстоянии 1 см от сетки на выходном окне, а в предлагаемой лампе вплотную к сетке. Спектр излучения ламп регистрировался с помощью спектрометра HR2000+ES (Ocean Optics, Inc.) на основе многоканальной п.з.с.-линейки Sony ILX511B (рабочий диапазон 200-1100 нм, спектральная полуширина аппаратной функции ~ 1.33 нм). В области 200-230 нм наблюдалась одна линия с длиной волны 206.2 нм. Измерение средней мощности излучения проводилось прибором компании HAMAMATSU. Использовались приемник С8025-222 и пульт С8026. Измерения показали, что плотность мощности излучения на выходе из окна предлагаемой йодной лампе по сравнению с прототипом возросла в ≈2.5 раза.A comparison of the radiation power in the prototype and the proposed capacitive discharge iodine lamp was carried out with an outer diameter of a quartz glass tube with a diameter of 23 mm. We used the same pulse repetition rate (40 kHz) and electrode voltage (≈4 kV). In the prototype, the emitter tube was located at a distance of 1 cm from the grid at the exit window, and in the proposed lamp close to the grid. The emission spectrum of the lamps was recorded using an HR2000+ES spectrometer (Ocean Optics, Inc.) based on a Sony ILX511B multichannel CCD array (operating range 200–1100 nm, spectral half-width of the instrumental function ~ 1.33 nm). In the region of 200–230 nm, one line was observed with a wavelength of 206.2 nm. The average radiation power was measured with a HAMAMATSU instrument. The receiver S8025-222 and the remote control S8026 were used. The measurements showed that the radiation power density at the output of the window of the proposed iodine lamp increased by ≈2.5 times compared to the prototype.
В йодной лампе на фиг. 1 угол между прямыми частями кварцевой трубки равен 90 градусов. При этом длина трубки на ее изгибе и у высоковольтного электрода минимальна, но достаточна для исключения шунтирующих пробоев. Излучение из этой части трубки экранируется корпусом лампы и теряется. Однако эти потери мощности излучения для трубки с внешним диаметром 23 мм при длине выходного окна лампы 100 мм не превышали 20%, тогда как плотность мощности излучения на выходе из окна предлагаемой йодной лампе возросла в ≈2.5 раза. При увеличении диаметра трубки выполнять изгиб под углом ϕ ≈ 90 градусов технологически более сложно, поэтому при обеспечении безопасного расстояния от высоковольтного электрода до корпуса лампы возможно уменьшение угла ср. Моделирование показало, что, исходя из диаметра трубки и ее длины, угол изгиба достаточен в диапазоне от 15 до 90 градусов.In the iodine lamp in Fig. 1 the angle between the straight parts of the quartz tube is 90 degrees. In this case, the length of the tube at its bend and at the high-voltage electrode is minimal, but sufficient to exclude shunt breakdowns. The radiation from this part of the tube is shielded by the lamp housing and is lost. However, these radiation power losses for a tube with an outer diameter of 23 mm with a lamp exit window length of 100 mm did not exceed 20%, while the radiation power density at the output of the window of the proposed iodine lamp increased by ≈2.5 times. With an increase in the diameter of the tube, it is technologically more difficult to perform a bend at an angle ϕ ≈ 90 degrees; Modeling has shown that, based on the diameter of the tube and its length, a bend angle in the range of 15 to 90 degrees is sufficient.
Второй технический результат был решен путем откачки озона, нарабатываемого в воздухе у выходного окна 6. Облученный за окном лампы воздух, в том числе у обрабатываемой поверхности, вентилятором 5 всасывается через окно 6 в корпус лампы 4, охлаждая трубку излучателя 1 и высоковольтный трансформатор 8. Это позволяет удалять озон, который образуются в воздухе и у облучаемой поверхности под действием УФ излучения, а за счет отверстий 12 в торце корпуса лампы на противоположной от вентилятора стороне дополнительно охлаждать излучатель у заземленного электрода 3, источник питания 8, высоковольтный электрод 2 и высоковольтный трансформатор 9.The second technical result was solved by pumping out the ozone generated in the air at the
Проверка откачки озона от облучаемой поверхности осуществлялась с помощью датчика озона Profile Dienmern (Air Quality Detector, Material ABS). На предлагаемой йодной лампе (длина волны излучения 206.2 нм) имелось окно для вывода излучения высотой 6 см и длиной 10 см. Плотность мощности излучения лампы у поверхности трубки составляла ≈1.2 мВт/см2. Датчик озона располагался на расстоянии 20 мм или более от выходного окна. Он имел плоскую поверхность с встроенным детектором, размеры которой превышали размеры окна лампы, и имитировал облучаемую поверхность. Прокачка воздуха через лампу при испытаниях осуществлялась в двух направлениях. Согласно изобретению, воздух всасывался в корпус лампы через окно и отверстия в противоположном от вентилятора торце корпуса лампы. Для сравнения направление прокачки воздуха изменялось. Воздух, как в прототипе, нагнетался вентилятором в корпус работающей лампы и выходил через окно и отверстия в торце корпуса лампы на противоположной стороне.The ozone pumping from the irradiated surface was checked using the Profile Dienmern ozone sensor (Air Quality Detector, Material ABS). The proposed iodine lamp (radiation wavelength 206.2 nm) had a window for outputting
При стационарном режиме работы йодной лампы на расстоянии до датчика озона от выходного окна 20 мм, всасывании воздуха в окно и концентрация озона при всасывании облученного воздуха уменьшилась более, чем в два раза. При дальнейшем увеличении расстояния от датчика до окна лампы эта разница увеличивалась. Контролируя время работы йодной лампы можно проводить облучения, не превышая предельно допустимые концентрации озона. Так, при расстоянии до датчика озона от выходного окна 50 мм концентрация озона у поверхности датчика была меньше предельно допустимой (0.05 ppm) при времени облучения до 8 минут. Используя короткие паузы между облучением, во время которых излучатель лампы отключался на 1 минуту, можно было набирать нужные дозы облучения, не превышая предельно допустимой концентрации озона у облучаемой поверхности, в том числе при использовании йодных ламп с большей плотностью мощности излучения. Отметим также, что средняя концентрация озона в помещении с объемом 50 м3 не превышала предельно допустимую при включении йодной лампы с плотностью мощности излучения ≈1.2 мВт/см2 на время до 1 часа без направления облученного воздуха в фильтр или вытяжной шкаф. Воздух, всасываемый с помощью вентилятора в корпус, охлаждает излучатель и источник питания. Это обеспечивает длительную работу йодной лампы без перегрева. Лампа включалась на 8 часов непрерывной работы в день в течение двух недель и сохранила свои параметры.In the stationary mode of operation of the iodine lamp at a distance of 20 mm from the ozone sensor from the outlet window, the air was sucked into the window and the ozone concentration during the suction of the irradiated air decreased by more than two times. With a further increase in the distance from the sensor to the lamp window, this difference increased. By controlling the operating time of the iodine lamp, it is possible to carry out irradiation without exceeding the maximum allowable ozone concentration. Thus, at a distance of 50 mm to the ozone sensor from the exit window, the ozone concentration at the sensor surface was less than the maximum allowable (0.05 ppm) at an irradiation time of up to 8 minutes. Using short pauses between exposures, during which the lamp emitter was turned off for 1 minute, it was possible to accumulate the required doses of exposure without exceeding the maximum allowable ozone concentration at the irradiated surface, including when using iodine lamps with a higher radiation power density. It should also be noted that the average ozone concentration in a room with a volume of 50 m Air drawn into the chassis by a fan cools the emitter and power supply. This ensures long-term operation of the iodine lamp without overheating. The lamp was turned on for 8 hours of continuous operation per day for two weeks and retained its parameters.
Таким образом, йодная лампа, возбуждаемая емкостным разрядом, созданная согласно предлагаемому изобретению, позволяет на выходе из окна увеличить плотность мощности излучения с длиной волны 206.2 нм. Кроме того, данная йодная лампа озонобезопасна, что позволяет использовать ее для дезинфекции и обработки поверхностей.Thus, an iodine lamp, excited by a capacitive discharge, created according to the present invention, allows increasing the power density of radiation with a wavelength of 206.2 nm at the exit from the window. In addition, this iodine lamp is ozone-safe, which allows it to be used for disinfection and surface treatment.
Источники информации:Information sources:
1. Василяк, Л.М., Костюченко С.В., Кольцов. Г.В., 2008. Применение импульсного и непрерывного УФ-излучения для обеззараживания воды и воздуха. Сантехника, (3), р.75.1. L. M. Vasilyak, S. V. Kostyuchenko, and Kol’tsov. GV, 2008. The use of pulsed and continuous UV radiation for the disinfection of water and air. Plumbing, (3), r.75.
2. Buonanno, М., Welch, D., & Brenner, D. J. (2021). Exposure of human skin models to KrCl excimer lamps: The impact of optical filtering. Photochemistry and Photobiology. Accepted 14 January 2021, DOI: 10.1111/php.13383.2. Buonanno, M., Welch, D., & Brenner, D. J. (2021). Exposure of human skin models to KrCl excimer lamps: The impact of optical filtering. Photochemistry and Photobiology. Accepted 14 January 2021, DOI: 10.1111/php.13383.
3. Eliasson B. and Kogelschatz U. UV Excimer Radiation from Dielectric-barrier Discharges // Appl. Phys. B. - 1988. - V.B46. - P. 299-303.3. Eliasson B. and Kogelschatz U. UV Excimer Radiation from Dielectric-barrier Discharges, Appl. Phys. B. - 1988. - V.B46. - P. 299-303.
4. Light sources for optical and analytical instrumentation // Heraeus Noblelight GmbH. HNG B181E/01.10.wsp.4. Light sources for optical and analytical instrumentation // Heraeus Noblelight GmbH. HNG B181E/01.10.wsp.
5. Boyd I.W., Zhang J.-Y., Kogelschatz U. Development and Applications of UV Excimer Lamps / In Book Photo-Excited processes, Diagnostics and Applications (Ed. A. Peled). - The Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2003. - P. 161-199.5. Boyd I.W., Zhang J.-Y., Kogelschatz U. Development and Applications of UV Excimer Lamps / In Book Photo-Excited processes, Diagnostics and Applications (Ed. A. Peled). - The Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2003. - P. 161-199.
6. Sosnin E.A., Sokolova I.V., Tarasenko V.F. Development and Applications of Novel UV and VUV Excimer and Exciplex Lamps for the Experiments in Photochemistry // In Book: Photochemistry Research Progress (Eds. by A. Sanchez, S.J. Gutierrez). - Nova Science Publishers, 2008. - P. 225-269.6. Sosnin E.A., Sokolova I.V., Tarasenko V.F. Development and Applications of Novel UV and VUV Excimer and Exciplex Lamps for the Experiments in Photochemistry // In Book: Photochemistry Research Progress (Eds. by A. Sanchez, S.J. Gutierrez). - Nova Science Publishers, 2008. - P. 225-269.
7. Рабочая среда лампы тлеющего разряда, патент Российской Федерации №2151442 (от 18.02.1998).7. The working environment of a glow discharge lamp, patent of the Russian Federation No. 2151442 (dated February 18, 1998).
8. Рабочая среда лампы высокочастотного емкостного разряда, патент Российской Федерации №2154323 (от 01.06.1998).8. The working environment of a high-frequency capacitive discharge lamp, patent of the Russian Federation No. 2154323 (dated 06/01/1998).
9. Ломаев М.И., Соснин Э.А., Тарасенко В.Ф., Шитц Д.В., Скакун B.C., Ерофеев М.В., Лисенко А.А. Эксилампы барьерного и емкостного разрядов и их применения (обзор). Приборы и техника эксперимента. 2006, №5, стр. 5-26.9. Lomaev M.I., Sosnin E.A., Tarasenko V.F., Shits D.V., Skakun B.C., Erofeev M.V., Lisenko A.A. Barrier and capacitive discharge excilamps and their applications (review). Instruments and technique of experiment. 2006, No. 5, pp. 5-26.
10. Publication No.: US 2019/0192708 A1. Publication date June 27, 2019.10. Publication No.: US 2019/0192708 A1. Publication date June 27, 2019.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021121742A RU2771223C1 (en) | 2021-07-21 | 2021-07-21 | Iodine lamp excited by a capacitive discharge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021121742A RU2771223C1 (en) | 2021-07-21 | 2021-07-21 | Iodine lamp excited by a capacitive discharge |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2771223C1 true RU2771223C1 (en) | 2022-04-28 |
Family
ID=81458836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021121742A RU2771223C1 (en) | 2021-07-21 | 2021-07-21 | Iodine lamp excited by a capacitive discharge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2771223C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2195044C2 (en) * | 2001-02-01 | 2002-12-20 | Институт сильноточной электроники СО РАН | Lamp for producing radiation pulses in optical band of spectrum |
| US20070207066A1 (en) * | 2006-03-02 | 2007-09-06 | Guardian Technologies Llc | Air sterilization device and uses thereof |
| KR20180010895A (en) * | 2016-07-22 | 2018-01-31 | 엘지전자 주식회사 | Ultraviolet sterilization module, and air conditioner having the same |
| RU188297U1 (en) * | 2018-08-21 | 2019-04-05 | Игорь Георгиевич Рудой | BACTERICIDAL IRRADIATOR |
| US20190192708A1 (en) * | 2017-12-27 | 2019-06-27 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Microbe inactivation processing device and cell activation processing device |
| RU206812U1 (en) * | 2021-03-01 | 2021-09-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук, (ИСЭ СО РАН) | Excilamp excited by a barrier discharge |
-
2021
- 2021-07-21 RU RU2021121742A patent/RU2771223C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2195044C2 (en) * | 2001-02-01 | 2002-12-20 | Институт сильноточной электроники СО РАН | Lamp for producing radiation pulses in optical band of spectrum |
| US20070207066A1 (en) * | 2006-03-02 | 2007-09-06 | Guardian Technologies Llc | Air sterilization device and uses thereof |
| KR20180010895A (en) * | 2016-07-22 | 2018-01-31 | 엘지전자 주식회사 | Ultraviolet sterilization module, and air conditioner having the same |
| US20190192708A1 (en) * | 2017-12-27 | 2019-06-27 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Microbe inactivation processing device and cell activation processing device |
| RU188297U1 (en) * | 2018-08-21 | 2019-04-05 | Игорь Георгиевич Рудой | BACTERICIDAL IRRADIATOR |
| RU206812U1 (en) * | 2021-03-01 | 2021-09-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук, (ИСЭ СО РАН) | Excilamp excited by a barrier discharge |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛОМАЕВ М.И. Эксилампы барьерного и емкостного разрядов и их применения (обзор). Приборы и техника эксперимента. 2006, N5, стр. 5-26. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2396092C1 (en) | Air disinfection set | |
| US6376972B1 (en) | Powerful glow discharge excilamp | |
| JP2012075548A (en) | Light radiating device for dental implant | |
| JP7087754B2 (en) | Ozone generator and processing system with ozone generator | |
| RU2771223C1 (en) | Iodine lamp excited by a capacitive discharge | |
| RU2440147C1 (en) | Device for air decontamination | |
| RU206812U1 (en) | Excilamp excited by a barrier discharge | |
| RU59324U1 (en) | SOURCE OF RADIATION | |
| RU2258975C1 (en) | Emission source | |
| RU200241U1 (en) | Radiation source | |
| RU2271590C2 (en) | Radiation source | |
| RU2390498C2 (en) | Apparatus for disinfecting water using ultraviolet radiation | |
| Tarasenko et al. | Barrier-discharge excilamps: history, operating principle, prospects∗∗ To the radiant memory of Galina Arkad’evna Volkova (1935–2011). | |
| JP6972657B2 (en) | Optical processing equipment and its manufacturing method | |
| JP2017164417A (en) | Phototherapeutic device | |
| RU103668U1 (en) | GAS DISCHARGE PULSE SOURCE OF HIGH-INTENSITY UV RADIATION | |
| RU200695U1 (en) | Air and surface disinfection device | |
| RU2195044C2 (en) | Lamp for producing radiation pulses in optical band of spectrum | |
| RU42694U1 (en) | SOURCE OF SPONTANEOUS VACUUM UV RADIATION | |
| Malinina et al. | Optical characteristics and plasma parameters of the gas-discharge radiator based on a mixture of cadmium diiodide vapor and helium | |
| CN110947020A (en) | Optical processing apparatus and optical processing method | |
| Shuaibov et al. | Vacuum-UV emitter using low-pressure discharge in helium-water vapor mixture | |
| RU63224U1 (en) | DEVICE FOR DISINFECTING AIR AND LIQUID MEDIA | |
| Shuaibov et al. | Emission characteristics of an ultraviolet emitter based on mixtures of krypton with low-aggressive halogen carriers pumped by a barrier discharge | |
| RU2184579C1 (en) | Device for applying ultraviolet radiation |