远紫外222nm准分子灯及其制造方法与流程

1.本发明涉及准分子灯管技术领域，特别是涉及一种远紫外222nm准分子灯及其制造方法。


背景技术：

2.现有技术已在各种文章或专利申请文件以及授予专利的文章中广泛公开了在生产或污染的产品上周期性或连续地对微生物(细菌、真菌和病毒)进行灭菌的装置和方法。
3.标题为“282nm、222nm无极准分子灯”，公开号为“cn103227098a”的中国专利申请第公开了光学领域，特别是关于能够释放电的282nm波段和222nm波段的无极准分子灯管的气体成分和气压参数，并通过微波激励发光。无极光源无污染，光效率高，使用寿命长，可扩大激励光源在印刷领域和光氧化氯乙烯系列、饱和氯代烃领域的应用范围。
4.标题为“222krcl准分子灯辐照30次间歇应用有效微生物灭菌的222krcl方法”，公开号为“kr102092339b1”的韩国专利公开了一种使用222nmkrcl准分子灯周期性灭菌微生物的方法，更具体地说，公开了一种有效的微生物灭菌方法，克服了在高浓度污染水中由于过滤作用而降低灭菌效率的限制。
5.本发明旨在提供一种对人类安全且可周期性或连续使用的微生物(细菌、真菌或病毒)灭菌装置。具体地说，本发明提供一种对人体安全的远紫外222nm准分子灯及其通过电沉积的方法制造的方法。


技术实现要素：

6.基于此，为了克服物体和人体的安全灭菌问题，本发明的目的在于，提供一种可用于安全地对人体或其他物体中的微生物(细菌、真菌或病毒)进行灭菌的装置中，可周期性或连续使用的远紫外222nm准分子灯及其制造方法。
7.第一方面，本发明提供一种远紫外222nm准分子灯，包括：
8.阳极，其至少有一个连接点连接到电源的正极；
9.第一绝缘体，位于距所述阳极预定高度或距离处，以形成间隙或腔室；
10.连接盖，用于将所述第一绝缘体的侧边与所述阳极连接以覆盖所述间隙或腔室；
11.阀门，位于所述连接盖的一侧，连接所述第一绝缘体侧和所述阳极，用于将气体注入所述间隙或腔室；
12.阴极，位于所述第一绝缘体的外表面上，其长度和/或宽度等于所述阳极，且具有金属丝网形状，并且还具有连接到所述电源的负极的至少一个连接点。
13.上述技术方案在一种实施方式中，所述阴极的所述金属丝网形状为正方形、或三角形、或六边形。
14.上述技术方案在一种实施方式中，所述第一绝缘体和所述阳极之间形成的所述间隙或腔室的所述预定高度或距离为0.5mm至5mm；
15.所述第一绝缘体为石英或玻璃；
16.所述阴极和阳极的厚度为0.02mm至0.3mm。
17.第二方面，本发明提供一种远紫外222nm准分子灯，包括：
18.阳极，其至少有一个连接点连接到电源的正极；
19.第一绝缘体，位于所述阳极顶部；
20.第二绝缘体，位于距所述第一绝缘体预定高度或距离处，以形成间隙或腔室；
21.连接盖，将所述第一绝缘体的侧边与所述第二绝缘体连接以覆盖所述间隙或腔室；
22.阀门，位于所述第一绝缘体的侧边与所述第二绝缘体连接的所述连接盖的一侧，用于将气体注入所述间隙或腔室；
23.阴极，位于所述第一绝缘体的外表面上，其长度和/或宽度等于所述阳极，且具有金属丝网形状，并且还具有连接到所述电源的负极的至少一个连接点。
24.上述技术方案在一种实施方式中，所述阴极的所述金属丝网形状为三角形、或矩形、或六边形。
25.上述技术方案在一种实施方式中，所述第二绝缘体和所述第一绝缘体之间形成的所述间隙或腔室的所述预定高度或距离为0.5mm至5mm；
26.所述第一绝缘体和所述第二绝缘体为石英或玻璃；
27.所述阴极和所述阳极的厚度为0.02mm至0.3mm。
28.第三方面，本发明还提供一种远紫外222nm准分子灯制造方法，包括：
29.在所述准分子灯内形成阳极，其至少有一个连接点连接到电源的正极；
30.将第二绝缘体连接到所述阳极的上表面；
31.将第一绝缘体放置于距所述第二绝缘体预定高度或距离处，以形成间隙或腔室；
32.用连接盖连接所述第二绝缘体的侧边与所述第一绝缘体以覆盖所述间隙或腔室；
33.将阀门放置于将所述第二绝缘体与所述第一绝缘体连接的所述连接盖的一侧，用于将气体注入所述间隙或腔室；
34.将阴极形成于所述第一绝缘体的外部，其长度和/或宽度与所述阳极相同，且具有金属丝网形状，并且还具有连接到电源的负极的至少一个连接点；
35.其中，所述阴极通过电沉积工艺形成，包括：
36.通过电子导电介质将电源的所述正极连接到阴极基材，将电源的所述负极连接到所述第一绝缘体的外表面，将所述阴极基材熔化到所述第一绝缘体的所述外表面上，从而在所述第一绝缘体的所述外表面上形成生长阴极层；
37.用掩膜涂覆所述生长阴极层的外表面，以在所述生长阴极层上形成所述金属丝网形状，所述生长阴极层位于所述第一绝缘体的所述外表面之上；
38.将已涂覆有掩膜的所述生长电极层浸入第一蚀刻溶液中预定时间，以去除非掩膜的生长电极层；
39.通过将所述掩膜浸入第二蚀刻溶液中，并从所述生长电极层去除所述掩膜，从而在所述第一绝缘体外部的所述阴极上形成所述金属丝网形状。
40.上述技术方案在一种实施方式中，所述阴极和阳极的材质为镍、铜、银、铬、钨中的一种或者多种组合；
41.所述掩膜由聚氨酯中的可溶性聚合物、或纤维素、或环氧树脂、或通过印刷工艺热
熔的聚合物制成。
42.上述技术方案在一种实施方式中，所述第一蚀刻溶液为fecl3、或h2so4、或hcl、或hno3、或h2o2；
43.所述第二蚀刻溶液为naso4、或nano3、或nacl、或naoh。
44.第四方面，本发明还提供一种远紫外222nm准分子灯制造方法，包括：
45.在所述准分子灯内形成阳极，其至少有一个连接点连接到电源的正极；
46.将第二绝缘体连接到所述阳极的上表面；
47.将第一绝缘体放置于距所述第二绝缘体预定高度或距离处，以形成间隙或腔室；
48.用连接盖连接所述第二绝缘体的侧边与所述第一绝缘体以覆盖所述间隙或腔室；
49.将阀门放置于将所述第二绝缘体与所述第一绝缘体连接的所述连接盖的一侧，用于将气体注入所述间隙或腔室；
50.将阴极形成于所述第一绝缘体的外部，其长度和/或宽度与所述阳极相同，且具有金属丝网形状，并且还具有连接到电源的负极的至少一个连接点；
51.其中，所述阴极通过电沉积工艺形成，包括：
52.通过电子导电介质将电源的所述正极连接到阴极基材，将电源的所述负极连接到所述第一绝缘体的外表面，将所述阴极基材熔化到所述第一绝缘体的所述外表面上，从而在所述第一绝缘体的所述外表面上形成生长阴极层；
53.用掩膜涂覆所述生长阴极层的外表面，以在所述生长阴极层上形成所述金属丝网形状，所述生长阴极层位于所述第一绝缘体的所述外表面之上；
54.将已涂覆有掩膜的所述生长电极层浸入第一蚀刻溶液中预定时间，以去除非掩膜的生长电极层；
55.通过将所述掩膜浸入第二蚀刻溶液中，并从所述生长电极层去除所述掩膜，从而在所述第一绝缘体外部的所述阴极上形成所述金属丝网形状。
56.上述技术方案在一种实施方式中，所述阴极和所述阳极的材质为镍、铜、银、铬、钨中的一种或者多种组合；
57.所述掩膜由聚氨酯中的可溶性聚合物、或纤维素、或环氧树脂、或通过印刷工艺热熔的聚合物制成。
58.上述技术方案在一种实施方式中，所述第一蚀刻溶液为fecl3、或h2so4、或hcl、或hno3、或h2o2；
59.所述第二蚀刻溶液为naso4、或nano3、或nacl、或naoh。
60.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
61.图1示出了根据本发明实施例的圆柱形的远紫外222nm准分子灯的立体结构图。
62.图2示出了根据本发明实施例的扁平状的远紫外222nm准分子灯的立体结构图。
63.图3和4分别示出了根据本发明实施例的具有1个绝缘体的圆柱形或扁平状的远紫外222nm准分子灯的截面图。
64.图5和6分别示出了根据本发明实施例的具有2个绝缘体的圆柱形或扁平状的远紫外222nm准分子灯的截面图。
65.图7示出了根据本发明实施例的使用电沉积工艺来形成粘附于第一绝缘体或第二绝缘体的阴极来制造远紫外222nm准分子灯的方法。
66.附图中标记说明：阴极1；第一绝缘体2；阳极3；阀门4；第二绝缘体5；阳极和第一绝缘体之间的预定高度或距离6；第二绝缘体和第一绝缘体之间的预定高度或距离7；连接盖8；电源11；阴极材料12；导电原子/电子的介质13；生长阴极层14；掩膜16；蚀刻器17；蚀刻溶液18。
具体实施方式
67.在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于其构造进行定义的，它们是相对的概念。因此，有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
68.以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本公开的一些方面相一致的实施方式的例子。
69.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
70.通过3m方法(戴口罩、保持距离和洗手)和在被视为病毒生存场所的物体上喷洒灭菌液，已经做出了各种努力来克服已成为大流行的病毒传播。
71.本发明公开了一种具有各种形状(圆柱形或扁平)和不同尺寸以及uvc发光度的远紫外222nm准分子灯。所述准分子灯可用于安全地对人体或其他物体中的微生物(细菌、真菌或病毒)进行灭菌，可定期或连续使用。
72.本发明还公开了一种具有各种形状(圆柱形或扁平)的远紫外222nm准分子灯的制造方法，所述准分子灯可用于安全地对人体或其他物体中的微生物(细菌、真菌或病毒)进行灭菌，可定期或连续使用。
73.本发明公开的远紫外222nm准分子灯具有圆柱形或扁平状等形状。
74.本发明的远紫外222nm准分子灯的类型可以通过灯中绝缘体的数量来区分，其中，带有一个绝缘体的远紫外222nm准分子灯称为“单介质阻挡放电(single dielectric barrier discharge；sdbd)”，带有两个绝缘体的远紫外222nm准分子灯称为“双介质阻挡放电(double dielectric barrier discharge；ddbd)”。
75.图1示出了根据本发明实施例的圆柱形的远紫外222nm准分子灯的立体结构图。
76.图1示出了位于远紫外222nm准分子灯最内部的细长管或圆柱形的阳极3。在阳极的顶部放置第一绝缘体5(未显示)，然后放置第二绝缘体2。第一绝缘体5和第二绝缘体2具有预定的高度或距离以形成气室或间隙。在第二绝缘体2的上方放置有具有金属丝网形状的阴极1。
77.图2示出了根据本发明实施例的扁平状的远紫外222nm准分子灯的立体结构图。
78.在图2中，阴极1紧密连接到第一绝缘体2的外表面，连接盖8覆盖第一绝缘体2和第二绝缘体5之间的间隙或腔室(未显示)。
79.参考图3和4，图3和4分别示出了根据本发明实施例的具有1个绝缘体的圆柱形或扁平状的远紫外222nm准分子灯的截面图。
80.第一方面，本发明提供一种远紫外222nm准分子灯，该准分子等可以为圆柱形或扁平状等形状，该准分子灯可用于安全地对人体或其他物体中的微生物(细菌、真菌或病毒)进行灭菌的装置中，可周期性或连续地用于单介质阻挡放电类型(sdbd，其具体包括：
81.阳极3，其至少有一个连接点连接到电源11的正极；
82.第一绝缘体2，位于距所述阳极3预定高度或距离6处(本实施例所述第一绝缘体2位于所述阳极3外侧)，以形成间隙或腔室；
83.连接盖8，用于将所述第一绝缘体2的侧边与所述阳极3连接以覆盖所述间隙或腔室；
84.阀门4，位于所述连接盖8的一侧，连接所述第一绝缘体侧2和所述阳极1，用于将气体注入所述间隙或腔室；
85.阴极1，位于所述第一绝缘体2的外表面上，其长度和/或宽度等于所述阳极3，且具有金属丝网形状，并且还具有连接到所述电源11的负极的至少一个连接点。
86.优选地，所述阴极1的所述金属丝网形状为正方形、或三角形、或六边形。当然，还可以将所述金属丝网形状设置为其他需要的形状。
87.进一步，所述第一绝缘体2和所述阳极1之间形成的所述间隙或腔室的所述预定高度或距离6为0.5mm至5mm。
88.所述第一绝缘体2为石英或玻璃。
89.所述阴极1和阳极3的厚度为0.02mm至0.3mm。
90.参阅图5和图6。图5和6分别示出了根据本发明实施例的具有2个绝缘体的圆柱形或扁平状的远紫外222nm准分子灯的截面图。
91.第二方面，本发明提供一种远紫外222nm准分子灯，该准分子等可以为圆柱形或扁平状等形状，该准分子灯可用于安全地对人体或其他物体中的微生物(细菌、真菌或病毒)进行灭菌的装置中，可周期性或连续地用于双介质阻挡放电(ddbd)类型，其具体包括：
92.阳极3，其至少有一个连接点连接到电源11的正极；
93.第一绝缘体2，位于所述阳极3顶部；
94.第二绝缘体5，位于距所述第一绝缘体2预定高度或距离7处(本实施例所述第二绝缘体5位于所述第一绝缘体2的里侧)，以形成间隙或腔室；
95.连接盖8，将所述第一绝缘体2的侧边与所述第二绝缘体5连接以覆盖所述间隙或腔室；
96.阀门4，位于所述第一绝缘体2的侧边与所述第二绝缘体5连接的所述连接盖8的一侧，用于将气体注入所述间隙或腔室；
97.阴极1，位于所述第一绝缘体2的外表面上，其长度和/或宽度等于所述阳极3，且具有金属丝网形状，并且还具有连接到所述电源11的负极的至少一个连接点。
98.优选地，所述阴极1的所述金属丝网形状为三角形、或矩形、或六边形。当然，还可以将所述金属丝网形状设置为其他需要的形状。
99.优选地，所述第二绝缘体5和所述第一绝缘体2之间形成的所述间隙或腔室的所述预定高度或距离7为0.5mm至5mm。
100.所述第一绝缘体2和所述第二绝缘体5为石英或玻璃。
101.所述阴极1和所述阳极3的厚度为0.02mm至0.3mm。
102.参考图7，其示出根据本发明实施例的使用电沉积工艺来形成粘附于第一绝缘体或第二绝缘体的阴极来制造远紫外222nm准分子灯的方法。
103.第三方面，本发明还提供一种远紫外222nm准分子灯制造方法，该准分子灯可用于安全地对人体或其他物体中的微生物(细菌、真菌或病毒)进行灭菌的装置中，可周期性或连续地用于单介质阻挡放电类型(sdbd)，该制造方法包括：
104.步骤101，在所述准分子灯内形成阳极3，其至少有一个连接点连接到电源11的正极。
105.步骤102，将第一绝缘体2放置于距所述阳极3预定高度或距离6处，以形成间隙或腔室。
106.步骤103，用连接盖8连接所述第一绝缘体2的侧边与所述阳极3的侧边以覆盖所述间隙或腔室。
107.步骤104，将阀门4放置于将所述第一绝缘体侧2与所述阳极3连接的所述连接盖8的一侧，用于将气体注入所述间隙或腔室。
108.步骤105，将阴极1形成于所述第一绝缘体2的外表面上，其长度和/或宽度与所述阳极3相同，且具有金属丝网形状，并且还具有连接到所述电源11的负极的至少一个连接点；
109.其中，所述阴极1通过电沉积工艺形成，包括：
110.通过电子导电介质13将电源11的所述正极连接到阴极基材12，将电源11的负极连接到所述第一绝缘体2的所述外表面，将所述阴极基材12熔化到所述第一绝缘体2的所述外表面上，从而在所述第一绝缘体2的所述外表面上形成生长阴极层14；
111.用掩膜16涂覆所述生长阴极层14的外表面，以在所述生长阴极层14上形成所述金属丝网形状，所述生长阴极层14位于所述第一绝缘体2的所述外表面之上；
112.将已涂覆有掩膜16的所述生长电极层14浸入蚀刻溶液中预定时间，以去除非掩膜的生长电极层14，通过将所述掩膜16浸入所述蚀刻溶液中，并从所述生长电极层14去除所述掩膜16，从而在所述第一绝缘体2上方的所述阴极1上形成所述金属丝网形状。
113.优选地，所述阴极1和阳极3的材质为镍、铜、银、铬、钨中的一种或者多种组合。
114.所述掩膜由聚氨酯中的可溶性聚合物、或纤维素、或环氧树脂、或通过印刷工艺热熔的聚合物制成。
115.优选地，所述第一蚀刻溶液为fecl3、或h2so4、或hcl、或hno3、或h2o2。
116.所述第二蚀刻溶液为naso4、或nano3、或nacl、或naoh。
117.第四方面，本发明还提供一种远紫外222nm准分子灯制造方法，该准分子灯可用于安全地对人体或其他物体中的微生物(细菌、真菌或病毒)进行灭菌的装置中，可周期性或连续地用于双介质阻挡放电(ddbd)类型，该制造方法包括：
118.步骤201，在所述准分子灯内形成阳极3，其至少有一个连接点连接到电源11的正极。
119.步骤202，将第二绝缘体5连接到所述阳极3的上表面。
120.步骤203，将第一绝缘体2放置于距所述第二绝缘体5预定高度或距离7处，以形成
间隙或腔室。
121.步骤204，用连接盖8连接所述第二绝缘体5的侧边与所述第一绝缘体2以覆盖所述间隙或腔室。
122.步骤205，将阀门4放置于将所述第二绝缘体5与所述第一绝缘体2连接的所述连接盖8的一侧，用于将气体注入所述间隙或腔室。
123.步骤206，将阴极1形成于所述第一绝缘体2的外部，其长度和/或宽度与所述阳极3相同，且具有金属丝网形状，并且还具有连接到电源11的负极的至少一个连接点；
124.其中，所述阴极1通过电沉积工艺形成，包括：
125.通过电子导电介质13将电源11的所述正极连接到阴极基材12，将电源11的所述负极连接到所述第一绝缘体2的外表面，将所述阴极基材12熔化到所述第一绝缘体2的所述外表面上，从而在所述第一绝缘体2的所述外表面上形成生长阴极层14；
126.用掩膜16涂覆所述生长阴极层14的外表面，以在所述生长阴极层14上形成所述金属丝网形状，所述生长阴极层14位于所述第一绝缘体2的所述外表面之上；
127.将已涂覆有掩膜16的所述生长电极层14浸入蚀刻溶液中预定时间，以去除非掩膜的生长电极层14，通过将所述掩膜16浸入所述蚀刻溶液中，并从所述生长电极层14去除所述掩膜16，从而在所述第一绝缘体2外部的所述阴极1上形成所述金属丝网形状。
128.优选地，所述阴极1和所述阳极3的材质为镍、铜、银、铬、钨中的一种或者多种组合。
129.所述掩膜由聚氨酯中的可溶性聚合物、或纤维素、或环氧树脂、或通过印刷工艺热熔的聚合物制成。
130.优选地，所述第一蚀刻溶液为fecl3、或h2so4、或hcl、或hno3、或h2o2。
131.所述第二蚀刻溶液为naso4、或nano3、或nacl、或naoh。
132.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。