專利名稱：紫外熒光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種低壓水銀蒸氣放電型熒光燈；同時(shí)也涉及固醇類轉(zhuǎn)化成維生素D的光轉(zhuǎn)化裝置。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)維生素D的光轉(zhuǎn)化裝置，均采用千瓦以上的高壓或超高壓水銀燈，其燈在點(diǎn)燃過(guò)程中燈表面溫度達(dá)攝氏300℃，為了避免生產(chǎn)中麥角固醇乙醇溶液的蒸氣壓上升而引起爆炸(乙醇的沸點(diǎn)為攝氏78.5℃)，必需在高壓水銀燈的外面分別設(shè)置水冷卻套管和鋼制防爆套管。這種光轉(zhuǎn)化裝置中的高壓水銀燈發(fā)射出的光譜是從短波紫外光(UV-C段)-中波紫外光(UV-B段)-長(zhǎng)波紫外光(UV-A段)-可見(jiàn)光-紅外光(IR段)的一個(gè)寬帶的連續(xù)分布的光譜。在維生素D2的生產(chǎn)過(guò)程中能使麥角固醇轉(zhuǎn)化成維生素D2的光譜，只限定在UV-B段中波紫外光的范圍內(nèi)。在其他的光中，除了以大量熱的形式放射的紅外光外，UV-C段短波紫外光和UV-A段長(zhǎng)波紫外光，將使麥角固醇轉(zhuǎn)化成無(wú)用的光甾醇和速甾醇，以及其他光異構(gòu)體。使麥角固醇的光轉(zhuǎn)化率只有40％左右，維生素D2的收率25％左右。由于光異構(gòu)體的種類多，量大，致使分離提純復(fù)雜，損失多，耗能大，成本高。在維生素D3的生產(chǎn)中存在著同樣的弊端。目前尚無(wú)發(fā)射集中在UV-B段中波紫外光譜范圍內(nèi)的紫外熒光燈。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提供高效率、低能耗、安全的新型光源燈，以替代目前維生素D生產(chǎn)廠家普遍使用的高壓或超高壓水銀燈。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如附圖3所示光學(xué)玻璃管1需要對(duì)紫外線透光率好，對(duì)于297nm以上的中波紫外光透過(guò)率≥70％；同時(shí)還需要其平均線膨脹系數(shù)在從常溫至400℃間變化不大，以及抗水等性能穩(wěn)定。其材質(zhì)為石英玻璃、鈦玻璃、鈉鉀軟玻璃等。熒光體層2所用的熒光體為稀土離子或過(guò)度元素離子激活的堿土金屬硼酸鹽體系、磷酸鹽體系、鋁酸鹽體系、硅酸鹽體系中的一種或一種以上的UV-B段熒光體構(gòu)成，以硼酸鹽體系效果更好；在253.7nm紫外光激發(fā)下的發(fā)射光譜峰值在283nm～315nm之間。
本實(shí)用新型的UV-B段中波紫外熒光燈。其發(fā)射光譜都集中在UV-B段紫外光譜范圍內(nèi)，不含或含有(少量)UV-C段短波紫外光譜和UV-A段長(zhǎng)波紫外光譜。(見(jiàn)圖三)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，在維生素D的生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)控制好原料的流速和轉(zhuǎn)化時(shí)間，在UV-B段中波紫外熒光燈的光解作用下，光轉(zhuǎn)化率可達(dá)80％以上，維生素D2的收率高于50％，是目前采用高壓汞燈光轉(zhuǎn)化率和收率的二倍以上。因?yàn)?，本?shí)用新型的UV-B段中波紫外熒光燈屬低壓水銀蒸氣放電型熒光燈，它的點(diǎn)燃裝置與普通照明用熒光燈通用。所以，在點(diǎn)燃中其燈的表面溫度不超過(guò)攝氏40℃，因此，不需要外加水冷卻套管和鋼制防爆套管等措施。另外UV-B段紫外線熒光燈可以制成直管型、環(huán)型、U型、H型等任意形狀。
本實(shí)用新型的UV-B段中波紫外熒光燈能將麥角固醇光轉(zhuǎn)化成維生素D2用來(lái)生產(chǎn)維生素D2；將7-脫氫膽固醇光轉(zhuǎn)化成維生素D3，用來(lái)生產(chǎn)維生素D3。還能使人體和動(dòng)物皮膚中的7-氫膽固醇光轉(zhuǎn)化成維生素D3，經(jīng)人體和動(dòng)物體內(nèi)一系列生化作用后，使之促進(jìn)人體和動(dòng)物對(duì)鈣磷的代謝，從而能有效的防治佝僂病、骨軟化癥和骨質(zhì)疏松癥，促進(jìn)人體和動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的UV-B段中波紫外熒光燈其發(fā)射光譜都集中在UV-B段紫外光譜范圍內(nèi)，不含或含有(少量)UV-C段短波紫外光譜和UV-A段長(zhǎng)波紫外光譜。在維生素D的生產(chǎn)過(guò)程中本實(shí)用新型的UV-B段中波紫外熒光燈能使其產(chǎn)品收率大為提高。而且點(diǎn)燃裝置與普通照明用熒光燈通用，具有經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、安全的特點(diǎn)。


圖1為UV-B段中波紫外熒光燈的玻璃透過(guò)率曲線圖。
圖2為UV-B段中波紫外熒光燈用熒光體的發(fā)射光譜圖。
圖3為UV-B段中波紫外熒光燈的發(fā)射光譜圖。
圖4為UV-B段中波紫外熒光燈的結(jié)構(gòu)圖。其中1為光學(xué)玻璃管，2為熒光體層，3為水銀蒸汽，4為芯柱，5為燈絲架，6為燈絲，7為管帽，8為管腳。
具體實(shí)施方式
UV-B段中波紫外熒光燈的玻璃管可采用石英玻璃、鈦玻璃等，本實(shí)例采用一種軟玻璃材料拉制而成。它能使297nm以上的中波紫外光透過(guò)率≥70％，并完全截止UV-C段短波紫外光透過(guò)。
其物理特性要求1、從室溫?cái)z氏17℃到攝氏400℃時(shí)的平均線膨脹系數(shù)α值為100℃時(shí)＝9.3×10-6200℃時(shí)＝9.2×10-6300℃時(shí)＝9.3×10-6400℃時(shí)＝9.5×10-62、化學(xué)穩(wěn)定性(抗水性能)分別將玻璃片浸入到攝氏50℃和80℃的水中216小時(shí)后，測(cè)玻璃片浸入水中前后對(duì)297nm紫外光透過(guò)率情況(因?yàn)?97nm波長(zhǎng)紫外光的紅斑效應(yīng)為100％)。由試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，該玻璃片經(jīng)過(guò)上述情況處理前后其透過(guò)率沒(méi)有下降。說(shuō)明該玻璃在潮濕的環(huán)境中使用時(shí)，抗水性能優(yōu)良，防潮濕。
3、玻璃的透過(guò)率采用日本鳥(niǎo)津UV200型紫外分光光度計(jì)測(cè)量了玻璃的透過(guò)率。在297nm處的透過(guò)率為70％。(見(jiàn)圖一)UV-B段中波紫外熒光燈所采用的熒光體層是由在253.7nm紫外光激發(fā)下的發(fā)射光譜峰值在283nm～315nm之間的稀土離子或過(guò)度元素離子激活的堿土金屬硼酸鹽體系、磷酸鹽體系、鋁酸鹽體系、硅酸鹽體系中的一種或一種以上的UV-B段熒光體構(gòu)成。(見(jiàn)圖二)。
如(Ca，Zn，Gd)3(PO4)2.14；(Ca，SrO1-x-y)·B2O7:PbxGdy；(Li2Ca，Ba)3SiO4:Pb；SrAl2O7:Gd，Pb
將上述玻璃管和熒光體及其他配件，按普通日光燈制造工藝進(jìn)行制做。即得到本實(shí)用新型的UV-B段中波紫外熒光燈，且不含UV-C段紫外線(見(jiàn)圖四)；如采用石英玻璃、鈦玻璃，UV-B段中波紫外熒光燈發(fā)射光譜則含少量UV-C段紫外線。
權(quán)利要求1.一種紫外熒光燈，其特征是UV-B段中波紫外熒光燈；由光學(xué)玻璃管(1)、熒光體層(2)、水銀蒸氣(3)、芯柱(4)、燈絲架(5)、燈絲(6)、管帽(7)和管腳(8)組成；其中熒光體層(2)的熒光體由稀土離子或過(guò)度元素離子激活的堿土金屬硼酸鹽體系、磷酸鹽體系、鋁酸鹽體系、硅酸鹽體系中的一種或一種以上的UV-B段的熒光體構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述紫外熒光燈，其特征是所述光學(xué)玻璃管的材質(zhì)為石英玻璃、鈦玻璃或軟玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征是UV-B段紫外線熒光燈可以制成直管型、環(huán)型、U型、H型等任意形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述紫外熒光燈，其特征是所述熒光體層由硼酸鹽體系的UV-B段的熒光體構(gòu)成。
專利摘要一種UV－B段紫外熒光燈，由光學(xué)玻璃管1、熒光體層2、水銀蒸氣3、芯柱4、燈絲架5、燈絲6、管帽7和管腳8組成。其中光學(xué)玻璃管對(duì)297nm以上的中波紫外光的透光率≥70％；熒光體層的熒光體由稀土離子或過(guò)度元素離子激活的堿土金屬硼酸鹽、磷酸鹽、鋁酸鹽、硅酸鹽中的一種或一種以上構(gòu)成。在253.7nm紫外光激發(fā)下發(fā)射UV－B段紫外光，發(fā)射光譜峰值為283～315nm間。UV－B段紫外光可使麥角固醇光轉(zhuǎn)化成維生素D
文檔編號(hào)H01J61/30GK2864978SQ20052013580
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月8日
發(fā)明者高殿昆, 孫德春, 高素卿, 葉志鵬 申請(qǐng)人:高殿昆, 孫德春