专利名称：紫外荧光灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低压水银蒸气放电型荧光灯；同时也涉及固醇类转化成维生素D的光转化装置。
背景技术：
目前，国内外生产维生素D的光转化装置，均采用千瓦以上的高压或超高压水银灯，其灯在点燃过程中灯表面温度达摄氏300℃，为了避免生产中麦角固醇乙醇溶液的蒸气压上升而引起爆炸(乙醇的沸点为摄氏78.5℃)，必需在高压水银灯的外面分别设置水冷却套管和钢制防爆套管。这种光转化装置中的高压水银灯发射出的光谱是从短波紫外光(UV-C段)-中波紫外光(UV-B段)-长波紫外光(UV-A段)-可见光-红外光(IR段)的一个宽带的连续分布的光谱。在维生素D2的生产过程中能使麦角固醇转化成维生素D2的光谱，只限定在UV-B段中波紫外光的范围内。在其他的光中，除了以大量热的形式放射的红外光外，UV-C段短波紫外光和UV-A段长波紫外光，将使麦角固醇转化成无用的光甾醇和速甾醇，以及其他光异构体。使麦角固醇的光转化率只有40％左右，维生素D2的收率25％左右。由于光异构体的种类多，量大，致使分离提纯复杂，损失多，耗能大，成本高。在维生素D3的生产中存在着同样的弊端。目前尚无发射集中在UV-B段中波紫外光谱范围内的紫外荧光灯。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供高效率、低能耗、安全的新型光源灯，以替代目前维生素D生产厂家普遍使用的高压或超高压水银灯。
本实用新型的技术方案如附图3所示光学玻璃管1需要对紫外线透光率好，对于297nm以上的中波紫外光透过率≥70％；同时还需要其平均线膨胀系数在从常温至400℃间变化不大，以及抗水等性能稳定。其材质为石英玻璃、钛玻璃、钠钾软玻璃等。荧光体层2所用的荧光体为稀土离子或过度元素离子激活的碱土金属硼酸盐体系、磷酸盐体系、铝酸盐体系、硅酸盐体系中的一种或一种以上的UV-B段荧光体构成，以硼酸盐体系效果更好；在253.7nm紫外光激发下的发射光谱峰值在283nm～315nm之间。
本实用新型的UV-B段中波紫外荧光灯。其发射光谱都集中在UV-B段紫外光谱范围内，不含或含有(少量)UV-C段短波紫外光谱和UV-A段长波紫外光谱。(见图三)。经实验证明，在维生素D的生产过程中，当控制好原料的流速和转化时间，在UV-B段中波紫外荧光灯的光解作用下，光转化率可达80％以上，维生素D2的收率高于50％，是目前采用高压汞灯光转化率和收率的二倍以上。因为，本实用新型的UV-B段中波紫外荧光灯属低压水银蒸气放电型荧光灯，它的点燃装置与普通照明用荧光灯通用。所以，在点燃中其灯的表面温度不超过摄氏40℃，因此，不需要外加水冷却套管和钢制防爆套管等措施。另外UV-B段紫外线荧光灯可以制成直管型、环型、U型、H型等任意形状。
本实用新型的UV-B段中波紫外荧光灯能将麦角固醇光转化成维生素D2用来生产维生素D2；将7-脱氢胆固醇光转化成维生素D3，用来生产维生素D3。还能使人体和动物皮肤中的7-氢胆固醇光转化成维生素D3，经人体和动物体内一系列生化作用后，使之促进人体和动物对钙磷的代谢，从而能有效的防治佝偻病、骨软化症和骨质疏松症，促进人体和动物的生长发育。
与现有技术相比，本实用新型的UV-B段中波紫外荧光灯其发射光谱都集中在UV-B段紫外光谱范围内，不含或含有(少量)UV-C段短波紫外光谱和UV-A段长波紫外光谱。在维生素D的生产过程中本实用新型的UV-B段中波紫外荧光灯能使其产品收率大为提高。而且点燃装置与普通照明用荧光灯通用，具有经济、简单、安全的特点。
图1为UV-B段中波紫外荧光灯的玻璃透过率曲线图。
图2为UV-B段中波紫外荧光灯用荧光体的发射光谱图。
图3为UV-B段中波紫外荧光灯的发射光谱图。
图4为UV-B段中波紫外荧光灯的结构图。其中1为光学玻璃管，2为荧光体层，3为水银蒸汽，4为芯柱，5为灯丝架，6为灯丝，7为管帽，8为管脚。
具体实施方式
UV-B段中波紫外荧光灯的玻璃管可采用石英玻璃、钛玻璃等，本实例采用一种软玻璃材料拉制而成。它能使297nm以上的中波紫外光透过率≥70％，并完全截止UV-C段短波紫外光透过。
其物理特性要求1、从室温摄氏17℃到摄氏400℃时的平均线膨胀系数α值为100℃时＝9.3×10-6200℃时＝9.2×10-6300℃时＝9.3×10-6400℃时＝9.5×10-62、化学稳定性(抗水性能)分别将玻璃片浸入到摄氏50℃和80℃的水中216小时后，测玻璃片浸入水中前后对297nm紫外光透过率情况(因为297nm波长紫外光的红斑效应为100％)。由试验结果证实，该玻璃片经过上述情况处理前后其透过率没有下降。说明该玻璃在潮湿的环境中使用时，抗水性能优良，防潮湿。
3、玻璃的透过率采用日本鸟津UV200型紫外分光光度计测量了玻璃的透过率。在297nm处的透过率为70％。(见图一)UV-B段中波紫外荧光灯所采用的荧光体层是由在253.7nm紫外光激发下的发射光谱峰值在283nm～315nm之间的稀土离子或过度元素离子激活的碱土金属硼酸盐体系、磷酸盐体系、铝酸盐体系、硅酸盐体系中的一种或一种以上的UV-B段荧光体构成。(见图二)。
如(Ca，Zn，Gd)3(PO4)2.14；(Ca，SrO1-x-y)·B2O7:PbxGdy；(Li2Ca，Ba)3SiO4:Pb；SrAl2O7:Gd，Pb
将上述玻璃管和荧光体及其他配件，按普通日光灯制造工艺进行制做。即得到本实用新型的UV-B段中波紫外荧光灯，且不含UV-C段紫外线(见图四)；如采用石英玻璃、钛玻璃，UV-B段中波紫外荧光灯发射光谱则含少量UV-C段紫外线。
权利要求1.一种紫外荧光灯，其特征是UV-B段中波紫外荧光灯；由光学玻璃管(1)、荧光体层(2)、水银蒸气(3)、芯柱(4)、灯丝架(5)、灯丝(6)、管帽(7)和管脚(8)组成；其中荧光体层(2)的荧光体由稀土离子或过度元素离子激活的碱土金属硼酸盐体系、磷酸盐体系、铝酸盐体系、硅酸盐体系中的一种或一种以上的UV-B段的荧光体构成。
2.根据权利要求1所述紫外荧光灯，其特征是所述光学玻璃管的材质为石英玻璃、钛玻璃或软玻璃。
3.根据权利要求1所述，其特征是UV-B段紫外线荧光灯可以制成直管型、环型、U型、H型等任意形状。
4.根据权利要求1所述紫外荧光灯，其特征是所述荧光体层由硼酸盐体系的UV-B段的荧光体构成。
专利摘要一种UV－B段紫外荧光灯，由光学玻璃管1、荧光体层2、水银蒸气3、芯柱4、灯丝架5、灯丝6、管帽7和管脚8组成。其中光学玻璃管对297nm以上的中波紫外光的透光率≥70％；荧光体层的荧光体由稀土离子或过度元素离子激活的碱土金属硼酸盐、磷酸盐、铝酸盐、硅酸盐中的一种或一种以上构成。在253.7nm紫外光激发下发射UV－B段紫外光，发射光谱峰值为283～315nm间。UV－B段紫外光可使麦角固醇光转化成维生素D
文档编号H01J61/30GK2864978SQ20052013580
公开日2007年1月31日 申请日期2005年11月8日 优先权日2005年11月8日
发明者高殿昆, 孙德春, 高素卿, 叶志鹏 申请人:高殿昆, 孙德春