专利名称：无极准分子灯的配气系统和配气方法
技术领域：
本发明涉及灯的配气系统，特别是一种利用微波产生紫外光的无极准分子灯的真空配气系统。
背景技术：
近年来，关于废水深度治理方面的新技术已越来越多，如超声波、超临界流体、膜分离、等离子体和紫外光解等。紫外光解法反应条件温和、应用范围广、实用性强，被认为是一项很有发展前景的水处理技术，已受到越来越广泛地关注。目前光化学研究中一般用汞灯作为紫外辐射光源，辐射波长单一。且传统汞灯都是有电极的，导致了灯管寿命短、耗电量大、电极材料和发光物质选择范围小等一系列问题。普通光源存在的上述局限性极大地阻碍了光化学法在废水处理中的应用。无极准分子紫外灯作为一种新型紫外光源，同普通紫外灯相比，无极紫外光源由于没有电极，不会产生由于电极氧化、损耗和封接密封问题引起的发黑现象，而且具有制造容易、价格低廉、能耗小、光强大和反应器简单等优点；可以克服传统紫外光源的局限性， 发光物质选择范围广、寿命长。根据放电模式的不同，无极灯主要有两种一种是电激发无极灯，包括电容放电、 感应放电和表面波放电三种放电形式；另一种是微波放电无极灯(Microwave Discharge Electrodeless Lamps, MDELs)，又称微波无极紫外灯。由于微波技术已经很成熟，产生紫外光相对比较容易，可以避免电激发产生紫外光时需高压脉冲电源和介质击穿问题。因此， MDELs占有更大优势，具有实现大功率和大规模工业化应用的可能，且在光催化氧化中微波可提高光催化效果。微波无极灯工作原理是在石英、玻璃或其他材料形成的密闭壳体内填充可蒸发金属和稀有气体的混合物。稀有气体的作用是激发等离子体放电，当无极灯放置于微波场中， 稀有气体被激发产生低压等离子体，通过等离子体放电产生热使可蒸发的金属变为蒸汽态，产生更多的等离子体，增大等离子压力，释放更多的能量，形成更高的发光效率。准分子是对具有束缚的高能态(寿命为10_6 s I(Ts)和排斥(弱束缚)的基态分子(寿命I(T13S)的统称，也被称为三体碰撞无辐射复合或原子碰撞态。准分子只能在某些特殊的气体放电条件下才能产生，如介质阻挡放电、高能电子束、α粒子、同步辐射、高频放电、微波放电、脉冲放电灯条件。放电时，原子被激发到高的电子能级，这些激发态原子与基态原子或分子碰撞产生一个分子并借助第三者转移部分能量使之从高的振动激发态驰豫到低的振动激发态，成为相对稳定的分子，同时发出相应波长的紫外辐射。稀有气体双原子准分子是最简单的准分子，如He2*、Ne2*, Ar2*, Kr2*和Xe2*是通过激发态稀有气体的原子R*与基态的原子R通过三体碰撞反应形成的；另一类比较重要的准分子是稀有气体一卤素准分子，如ArCl*、KrCl*, XeCl*, ArF*, XeF*，主要是通过正电性的稀有气体离子、激发态与负电性的卤素离子通过三体碰撞复合反应生成的；卤素分子也能形成准分子，如F2*, Cl2*，Br2*, I2* ；另外还有汞一卤素准分子，如HgCl*、HgBr*、HgI*，以及稀有气体汞化合物准分子，如HgXe*。准分子以激发态存在，并在几个纳秒时间内返回基态，并将激发态能量以UV光或VUV光的形式辐射出来。准分子返回基态时，发出相应波长的辐射，光谱范围可从50至600nm，对应光子能量25至&V，基本满足了光化学反应所需的能量范围。目前，关于准分子光源的发光机理、准分子形成的反应动力学、光谱特性等的研究已比较多，但是实际操作中需要向无极灯的灯管内填充不同的稀有气体时，实现灯管内气体填充的配套的真空设备鲜有报道，因而不能根据具体所需的紫外波长填充不同的气体， 亦不能在灯管高真空的状态下填充高纯度的气体得到高光强、高光效的灯管。
发明内容
本发明的目的是提供一种无极准分子灯的真空配气系统和配气方法，从而获得紫外光强度高、任意波长的紫外光源。实现本发明目的的技术方案之一是一种无极准分子灯的配气系统，包括真空泵、 三通阀、扩散泵、洗气瓶、储气瓶、压力指示计、充气管、排气口、缓冲瓶和各部分进行连接的相应的管道、阀门或活塞；还包括一设置在真空泵和三通阀之间的冷井，也即真空泵前还设置一冷井；
三通阀包括第一三通阀和第二三通阀，按照气体的运动顺序，真空泵的抽气口经液氮冷井与第一三通阀的第一端口相连；第一三通阀的第三端口经管道与第二三通阀的第一端口相连；第二三通阀的第二端口经管道与扩散泵的第一抽气口相连；扩散泵的第二抽气口经管道与第一三通阀的第二端口相连；第二三通阀的第三端口通过第六管道分别与洗气瓶，储气瓶，压力指示计，缓冲瓶以及充气管道相连；第六管道远离第二三通阀的端口未被封闭，该端口设置一个排气阀门作为排气口。所述压力指示计包括指示大于IOtorr压力值的耐腐蚀压力表和指示0. Itorr至 IOtorr压力值的U型压力计，U型压力计中的指示液是浓硫酸、浓磷酸或真空油脂。储气瓶包括卤素储气瓶，惰性气体储气瓶，汞储气瓶；其中卤素储气瓶包括氟气瓶、氯气瓶、溴水瓶、碘瓶；惰性气体储气瓶包括He、Ne、Ar、Kr、各自的气瓶；汞储气瓶中装有液态汞。储气瓶通过各自的支路管道和无油活塞连接到第六管道上，其中各无油活塞通过玻璃管烧结在第六管道上，第六管道上烧结2飞个无油活塞；储气瓶的出气口烧结连通到相应一个支路管道的进气口处从而连接到第六管道上。配气系统还包括对储气瓶降温的液氮槽和对储气瓶加热的加热器。实现本发明目的的技术方案之二是采用上述配气系统对无极准分子灯进行配气的方法，其中配气系统中按照气体的运动顺序，真空泵的抽气口、第一管道、无油活塞、液氮冷井、第二管道、第一三通阀的第一端口依次相连；储气瓶通过各自的支路管道和无油活塞连接到第六管道上，其中各无油活塞通过玻璃管烧结在第六管道上，第六管道上烧结4个无油活塞，分别为第一无油活塞、第二无油活塞、第三无油活塞和第四无油活塞，第一无油活塞的进气口与第一支路管道的出气口相连，第一支路管道的进气口处于封闭状态，第二无油活塞的进气口与第二支路管道的出气口相连，第二支路管道的进气口处于封闭状态， 第三无油活塞的进气口与第三支路管道的出气口相连，第三支路管道的进气口处于封闭状态，第四无油活塞的下端口与第四支路管道的上端口相连，第四支路管道的下端口与缓冲瓶的进出气口相连。充气管有4个，各充气管经相应的充气阀和充气管道连接到第六管道上；洗气瓶为氩气钢瓶；配气包括以下步骤①关闭所有阀门和活塞，将无极准分子灯的灯管烧结在真空配气系统的其中一个充气管的出气口上，该充气管所对应的充气阀打开。连接储气瓶，所用的储气瓶为卤素储气瓶和惰性气体储气瓶，卤素储气瓶为碘瓶， 惰性气体储气瓶为氪气瓶使第一支路管道的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与碘瓶的出气口烧结连通的状态，再使第二支路管道的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与氪气瓶的出气口烧结连通的状态，保持第三支路管道的进气口的封闭状态不变。②打开无油活塞以及2个三通阀，再开启真空泵抽真空，待系统内的压力降到 IXlO^torr以下时，开启扩散泵，继续抽真空，直至系统内的压力低于1 X 10_5 torr。③开启洗气瓶即氩气钢瓶，由氩气对整个系统进行清洗，然后抽真空直至系统内的压力低于1X10_5 torr，反复3次，最终系统内的压力<10_5torr，关闭无油活塞和2个三通阀。④向灯管内充气先充入碘蒸气打开设置在碘瓶下的加热器，再打开与碘瓶所对应的第一无油活塞，观察U型压力计，向无极准分子灯的灯管内充入0. 5torr的I蒸气， 充完后关闭该第一无油活塞。接着向灯管中充入氪气打开氪气瓶所对应的第二无油活塞，观察U型压力计，向无极准分子灯的灯管内充入Itorr的氪气，充完后关闭该第二无油活塞。⑤用火焰枪封离灯管，得到填充了 0. 5torr的I2蒸气和Itorr的氪气的无极准分子灯；关闭该充气口所对应的充气阀。⑥打开无油活塞以及2个三通阀，开启真空泵抽真空直至系统内的压力降到 IXlO^torr以下，使得整个系统基本处于真空状态，管道中多余的碘蒸气则基本被回收到真空泵前端的液氮冷井中而处于冷冻状态。实现本发明目的的技术方案之三是采用上述配气系统对无极准分子灯进行配气的方法，其中配气系统中按照气体的运动顺序，真空泵的抽气口、第一管道、无油活塞、液氮冷井、第二管道、第一三通阀的第一端口依次相连；储气瓶通过各自的支路管道和无油活塞连接到第六管道上，其中各无油活塞通过玻璃管烧结在第六管道上，第六管道上烧结4个无油活塞，分别为第一无油活塞、第二无油活塞、第三无油活塞和第四无油活塞，第一无油活塞的进气口与第一支路管道的出气口相连，第一支路管道的进气口处于封闭状态，第二无油活塞的进气口与第二支路管道的出气口相连，第二支路管道的进气口处于封闭状态， 第三无油活塞的进气口与第三支路管道的出气口相连，第三支路管道的进气口处于封闭状态，第四无油活塞的下端口与第四支路管道的上端口相连，第四支路管道的下端口与缓冲瓶的进出气口相连。充气管有4个，各充气管经相应的充气阀和充气管道连接到第六管道上；洗气瓶为氩气钢瓶；配气包括以下步骤①关闭所有阀门和活塞，将无极准分子灯的灯管烧结在真空配气系统的其中一个充气管的出气口上，该充气管所对应的充气阀打开。连接储气瓶，所用的储气瓶为卤素储气瓶和惰性气体储气瓶，卤素储气瓶为溴水瓶，惰性气体储气瓶为氪气瓶保持第一支路管道的进气口的封闭状态不变，使第二支路管道的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与氪气瓶的出气口烧结连通的状态，使第三支路管道的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与溴水瓶的出气口烧结连通的状态。②打开无油活塞以及2个三通阀，再开启真空泵抽真空，待系统内的压力降到 IXlO^torr以下时，开启扩散泵，继续抽真空，直至系统内的压力低于1 X 10_5 torr。③开启洗气瓶即氩气钢瓶，由氩气对整个系统进行清洗，然后抽真空直至系统内的压力低于1X10_5 torr，反复3次，最终系统内的压力<10_5torr，关闭无油活塞和2个三通阀。④向灯管内充气，先充入溴蒸气将溴水瓶浸入液氮槽中冷冻，打开第三无油活塞、无油活塞和2个三通阀抽真空，将储气瓶上端的空气抽走，待系统内的压力<10_5 torr, 关闭第三无油活塞、无油活塞和2个三通阀；移开液氮槽，待溴水瓶出现深棕色，打开溴水瓶所对应的第三无油活塞，观察U型压力计，向无极准分子灯的灯管内充入0. 5torr的溴蒸气，充完后关闭该第三无油活塞。接着向灯管中充入氪气打开氪气瓶所对应的第二无油活塞，观察U型压力计，向无极准分子灯的灯管内充入torr的氪气，充完后关闭第二无油活塞。⑤用火焰枪封离灯管，得到填充了 0. 5torr的溴蒸气和2torr的氪气的无极准分子灯；关闭该充气口所对应的充气阀。⑥打开无油活塞以及个三通阀，开启真空泵抽真空直至系统内的压力降到 IXlO^torr以下，使得整个系统基本处于真空状态。实现本发明目的的技术方案之四是采用上述配气系统对无极准分子灯进行配气的方法，其中配气系统中按照气体的运动顺序，真空泵的抽气口、第一管道、无油活塞、液氮冷井、第二管道、第一三通阀的第一端口依次相连；储气瓶通过各自的支路管道和无油活塞连接到第六管道上，其中各无油活塞通过玻璃管烧结在第六管道上，第六管道上烧结4个无油活塞，分别为第一无油活塞、第二无油活塞、第三无油活塞和第四无油活塞，第一无油活塞的进气口与第一支路管道的出气口相连，第一支路管道的进气口处于封闭状态，第二无油活塞的进气口与第二支路管道的出气口相连，第二支路管道的进气口处于封闭状态， 第三无油活塞的进气口与第三支路管道的出气口相连，第三支路管道的进气口处于封闭状态，第四无油活塞的下端口与第四支路管道的上端口相连，第四支路管道的下端口与缓冲瓶的进出气口相连。充气管有4个，各充气管经相应的充气阀和充气管道连接到第六管道上；洗气瓶为氩气钢瓶；配气包括以下步骤①关闭所有阀门和活塞，将无极准分子灯的灯管烧结在真空配气系统的其中一个充气管的出气口上，该充气管所对应的充气阀打开。连接储气瓶，所用的储气瓶为惰性气体储气瓶和汞储气瓶，惰性气体储气瓶为氩气钢瓶保持第一支路管道的进气口的封闭状态不变，使第二支路管道的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与氩气钢瓶的出气口烧结连通的状态，使第三支路管道的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与汞储气瓶的出气口烧结连通的状态。②打开无油活塞以及2个三通阀23，再开启真空泵抽真空，待系统内的压力降到 IXlO^torr以下时，开启扩散泵，继续抽真空，直至系统内的压力低于1 X 10_5 torr。③开启洗气瓶即氩气钢瓶，由氩气对整个系统进行清洗，然后抽真空直至系统内的压力低于1X10_5 torr，反复3次，最终系统内的压力<10_5torr，关闭无油活塞和2个三通阀。④向灯管内充气，先充入氩气打开氩气钢瓶所对应的第二无油活塞，观察U型压力计，向无极准分子灯的灯管内充入0. 2torr的氩气，充完后关闭该第二无油活塞。接着充入汞蒸气先将汞储气瓶浸入液氮槽中冷冻，打开第三无油活塞、无油活塞和2个三通阀，再依次启动真空泵和扩散泵抽真空，将储气瓶上端的空气抽走，直至系统内的压力<10_5 torr时，关闭第三无油活塞、无油活塞和个三通阀；移开液氮槽，将加热器移至汞储气瓶下，打开加热器使汞蒸发；移走加热器，再打开汞瓶所对应的第三无油活塞，观察U型压力计，向无极准分子灯的灯管内充入.torr的汞蒸气，充完后关闭该无油活塞。⑤用火焰枪封离灯管，得到填充了 0. 2torr的氩气和0. 5torr的汞蒸气的无极准分子灯；关闭该充气口所对应的充气阀。⑥打开无油活塞以及2个三通阀，开启真空泵抽真空直至系统内的压力降到 IXlO^torr以下，使得整个系统基本处于真空状态。本发明具有积极的效果(1)本发明的真空配气系统能根据处理废水具体所需的紫外波长对相应的微波无极准分子灯填充不同的气体，再使之激发出强度高、光效高的紫外光，污染物在该紫外光的照射下降解率可达80%甚至完全去除。(2)由于本发明的真空配气系统在充气前真空度高，所填充的气体纯度又非常高，因此所得到的无极准分子灯不仅发光强度高、光效高，且灯的寿命长，使用寿命可达1万小时以上。
图1为包括用本发明的配气系统配气的微波无极准分子灯的深度处理废水装置的结构示意图2为本发明的无极准分子灯的真空配气系统； 图3为图1中无极准分子灯的结构示意图4为无极准分子灯的另一种结构示意图，该无极准分子灯也可应用于图1所示的处理废水装置；
图5为图1中的固定架的前视图； 图6为图1中的固定架的俯视图； 上述附图中的标记如下
微波电源1，电缆1-1，外壳2，立柱2-1，可调式支脚2-2，磁控管3，谐振腔壳体4，无极准分子灯5，灯管5-1，内管5-2，金属线圈5-3，填充气体5-4，风扇6，冷却铜管7，石英套管 8，废水处理池9，进水口 9-1，出水口 9-2，气体分散器9-3，固定件10_1，固定架10_2 ；
真空泵21，冷井22，三通阀23，第一三通阀23-1，第二三通阀23_2，扩散泵对，洗气瓶 25，出气口沈，储气瓶27，卤素储气瓶27-1，惰性气体储气瓶27-2，汞储气瓶27_3，压力指示计观，耐腐蚀压力表洲-1，U型压力计观-2，充气管四，排气阀门30，缓冲瓶31，液氮槽32，加热器33 ；
第一管道41、第二管道42、第三管道43、第四管道44、第五管道45、第六管道46，充气管道47，支路管道48，第一支路管道48-1，第二支路管道48-2，第三支路管道48_3，第四支路管道48-4，第五支路管道48-5 ；
无油活塞51，无油活塞52，第一无油活塞52-1，第二无油活塞52-2，第三无油活塞 52-3，第四无油活塞52-4，充气阀53。
具体实施例方式(实施例1、无极准分子灯的配气系统及配气方法)
见图2，本实施例的无极准分子灯的配气系统包括真空泵21、冷井22、三通阀23、扩散泵对、洗气瓶25、储气瓶27、压力指示计观、充气管四、排气阀门30、缓冲瓶31和将上述各部分进行连接的相应的管道、阀门和活塞；其中冷井22为放置在液氮槽中的专用管道；用于连接的管道均为玻璃管件，活塞均为无油活塞，阀门所用活塞也均为无油活塞；配气系统还包括对储气瓶27降温的液氮槽32和对储气瓶27加热的加热器33。仍见图2，三通阀23包括第一三通阀23-1和第二三通阀23_2，按照气体的运动顺序，真空泵21的抽气口、第一管道41、无油活塞51、液氮冷井22、第二管道42、第一三通阀23-1的第一端口依次相连；第一三通阀23-1的第三端口、第三管道43、第二三通阀23-2 的第一端口依次相连；第二三通阀23-2的第二端口、第四管道44、扩散泵M的第一抽气口依次相连；第一三通阀23-1的第二端口、第五管道45、扩散泵M的第二抽气口依次相连； 第二三通阀23-2的第三端口通过第六管道46分别与洗气瓶25、储气瓶27 (本实施例为3 个)、压力指示计观、缓冲瓶31以及充气管道47相连；上述三通阀23的第一端口为左端端口，第二端口为右端端口，第三端口为顶端端口(图2);第六管道46的远离第二三通阀23-2 的第三端口的一端的端口为排气口，且该端口设置一个排气阀门30。充气管道47靠近排气阀门30。本实施例所用洗气瓶25为氩气钢瓶，氩气钢瓶经串联有压力表的第五支路管道 48-5连接到第六管道46上。上述储气瓶27和缓冲瓶31通过各自的支路管道48和无油活塞52连接到第六管道46上，其中的各无油活塞52通过玻璃管烧结连通在第六管道46上，第六管道46上可烧结2飞个无油活塞52，本实施例为4个，分别为第一无油活塞52-1、第二无油活塞52-2、第三无油活塞52-3和第四无油活塞52-4。第一无油活塞52-1的进气口与第一支路管道48_1 的出气口相连，第一支路管道48-1的进气口处于封闭状态。第二无油活塞52-2的进气口与第二支路管道48-2的出气口相连，第二支路管道48-2的进气口处于封闭状态。第三无油活塞52-3的进气口与第三支路管道48-3的出气口相连，第三支路管道48-3的进气口处于封闭状态。第四无油活塞52-4的下端口与第四支路管道48-4的上端口相连，第四支路管道48-4的下端口与缓冲瓶31的进出气口相连。在操作时根据具体所需的气体选择对应的储气瓶27，将储气瓶27的出气口沈烧结连通到相应一个支路管道48的进气口处，从而可与第六管道46相连。加热器33位于第一无油活塞52-1的下方，液氮槽32位于第三无油活塞52-3的下方。本配气系统的3个储气瓶27分别为卤素储气瓶27-1，惰性气体储气瓶27_2和汞储气瓶27-3 ；其中卤素储气瓶27-1可以在氟气瓶、氯气瓶、溴水瓶、碘瓶中选择1种，本实施例选择碘瓶；惰性气体储气瓶27-2则可以在He、Ne、Ar、Kr、Xe各自的气瓶中选择1种， 本实施例选择氪气瓶；汞储气瓶27-3中装有液态汞，本实施例不采用。上述压力指示计28包括耐腐蚀压力表和U型压力计观_2，其中U型压力计 28-2中的指示液可选浓硫酸、浓磷酸或真空油脂(本实施例选择真空油脂)，当气体填充的压力在IOtorr至760torr (1个torr相当于1毫米水银柱的压强)的范围时，由耐腐蚀压力表指示系统填充的压力，当系统填充的压力较小，即在0. Itorr至IOtorr的范围时，由U型压力计观-2指示系统填充的压力。缓冲瓶31是一空瓶，与其相连通的第四无油活塞52-4设置在充气管道47和排气阀门30之间。充气管四有若干个，本实施例设置4个，各充气管四经相应的充气阀53和充气管道47连接到第六管道46上；所述充气管道47设置在距离真空泵21最远的储气瓶27与缓冲瓶30之间；所述充气管四的出气口就是无极准分子灯内气体的填充口。使用时，无极准分子灯的配气方法包括以下步骤
①关闭所有阀门和活塞，将无极准分子灯5的灯管5-1烧结在真空配气系统的其中一个充气管四的出气口上，该充气管四所对应的充气阀53打开；连接储气瓶27 使第一支路管道48-1的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与碘瓶27-1的出气口沈烧结连通的状态，再使第二支路管道48-2的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与氪气瓶27-2的出气口烧结连通的状态，保持第三支路管道48-3的进气口的封闭状态不变。②打开无油活塞51以及2个三通阀23，再开启真空泵21抽真空，待系统内的压力降到lX10_3torr以下时，开启扩散泵M，继续抽真空，直至系统内的压力低于1X10_5 torr,以保证系统的真空度满足填充要求。③开启洗气瓶25即氩气钢瓶，由氩气对整个系统进行清洗，然后抽真空直至系统内的压力低于IX 10_5 torr，反复3次，最终系统内的压力<10_5torr，关闭无油活塞51和2 个三通阀23。④向灯管内充气，先充入碘蒸气打开设置在碘瓶27-1下的加热器33，再打开与碘瓶27-1所对应的第一无油活塞52-1，观察U型压力计观-2，向无极准分子灯5的灯管内充入0. 5torr的I2蒸气，充完后关闭该第一无油活塞52_1 ；
接着向灯管5-1中充入氪气打开氪气瓶27-2所对应的第二无油活塞52-2，观察U型压力计观-2，向无极准分子灯5的灯管5-1内充入Itorr的氪气，充完后关闭该第二无油活 ^^ 52—2 ο⑤用火焰枪封离灯管5-1，得到填充了 0. 5torr的I2蒸气和Itorr的氪气的无极准分子灯5 ；关闭该充气口四所对应的充气阀53。⑥打开无油活塞51以及2个三通阀23，开启真空泵21抽真空直至系统内的压力降到lX10_3torr以下，使得整个系统基本处于真空状态，管道中多余的碘蒸气则基本被回收到真空泵21前端的液氮冷井22中而处于冷冻状态，以免腐蚀机械泵和危害周围环境和人体健康。由于本发明的真空配气系统在充气前真空度高，所填充的气体纯度又非常高，因此所得到的无极准分子灯的发光强度高、光效高，且灯的寿命长，使用寿命可达1万小时以上。(实施例2、无极准分子灯的配气系统及配气方法)
见图3并参见图2，本实施例的目标是要制得充入2torr的氪气和0. 5torr的溴蒸气的无极准分子灯5的灯管5-1。本实施例的无极准分子灯的配气系统的其余部分与实施例1基本相同，不同之处在于所用的储气瓶27中，卤素储气瓶27-1为溴水瓶。配气方法的其余部分与实施例1的配气方法的步骤基本相同，不同之处在于 步骤①中，在连接储气瓶27时，保持第一支路管道48-1的进气口的封闭状态不变，仍
使第二支路管道48-2的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与氪气瓶27-2的出气口烧结连通的状态，使第三支路管道48-3的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与溴水瓶27-1的出气口烧结连通的状态。步骤④中，向灯管5-1内充气时，先充入溴蒸气将溴水瓶27-1浸入液氮槽32中冷冻，打开第三无油活塞52-3、无油活塞51和2个三通阀23抽真空，将储气瓶27上端的空气抽走，待系统内的压力<10_5 torr,关闭第三无油活塞52-3、无油活塞51和2个三通阀 23。移开液氮槽32，待溴水瓶27-1出现深棕色，打开溴水瓶27-1所对应的第三无油活塞 52-3，观察U型压力计观-2，向无极准分子灯5的灯管5-1内充入0. 5torr的溴蒸气，充完后关闭该第三无油活塞52-3 ；
接着向灯管5-1中充入氪气打开氪气瓶27-2所对应的第二无油活塞52-2，观察U型压力计观-2，向无极准分子灯5的灯管5-1内充入2torr的氪气，充完后关闭第二无油活塞 52-2。(实施例3、无极准分子灯的配气系统及配气方法)
本实施例的目标是要制得充入的填充气体5-4为0. 2torr的氩气和0. 5torr的汞蒸气的无极准分子灯5的灯管5-1。本实施例的无极准分子灯的配气系统的其余部分与实施例1基本相同，不同之处在于在选择储气瓶27时，不用卤素储气瓶27-1，采用惰性气体储气瓶27-2和汞储气瓶 27-3。所用的惰性气体储气瓶27-2为氩气钢瓶；汞储气瓶27-3也称汞瓶。配气方法的其余部分与实施例1的配气方法的步骤基本相同，不同之处在于 步骤①中，在连接储气瓶27时，保持第一支路管道48-1的进气口的封闭状态不变，使
第二支路管道48-2的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与氩气钢瓶27-2的出气口烧结连通的状态，使第三支路管道48-3的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与汞瓶27-3的出气口烧结连通的状态。步骤④中，向灯管5-1内充气时，先充入氩气打开氩气钢瓶所对应的第二无油活塞52-2，观察U型压力计观-2，向无极准分子灯5的灯管5-1内充入0. 2torr的氩气，充完后关闭该第二无油活塞52-2 ；
接着充入汞蒸气先将汞瓶27-3浸入液氮槽32中冷冻，打开第三无油活塞52-3、无油活塞51和2个三通阀23，再依次启动真空泵21和扩散泵M抽真空，将储气瓶上端的空气抽走，直至系统内的压力<10_5 torr时，关闭第三无油活塞52-3、无油活塞51和2个三通阀23 ；移开液氮槽27-1，将加热器33移至汞瓶27-3下，打开加热器33使汞蒸发；移走加热器33，再打开汞瓶27-3所对应的第三无油活塞52-3，观察U型压力计观_2，向无极准分子灯5的灯管5-1内充入0. 5torr的汞蒸气，充完后关闭该无油活塞52。(应用例1、微波无极准分子灯处理废水的装置)
见图1，本应用例的微波无极准分子灯处理废水的装置包括微波电源1、微波发生器、 无极准分子灯5及废水处理池9，微波电源1的功率可在0至800W范围内调节。上述微波发生器包括外壳2、磁控管3、谐振腔壳体4、对谐振腔壳体4进行降温的风扇6和冷却铜管7。外壳2由不锈钢板制成，其侧部开有电缆孔，底部中央设有螺纹安装孔，冷却铜管 7焊接缠绕在不锈钢外壳的外表面上，铜管中水流方向下进上出；并且外壳2由4根支架支撑在地面上，所述支架包括立柱2-1和可调式支脚2-2，通过调节与地面接触的可调式支脚 2-2而可以使得支架的高度增加或降低，从而控制外壳2距离地面的高度，进而控制无极准分子灯5在废水处理池9中的上下方向的深度。磁控管3、谐振腔壳体4和风扇6设置在外壳内，风扇6固定在外壳2的内侧壁上， 且其叶片正对谐振腔壳体4。磁控管3通过电缆1-1与高压电源1连接，所述电缆1-1的一端与高压电源1相连，另一端通过外壳2侧部的电缆孔进入外壳2内与其内的磁控管3相连。谐振腔壳体4的底部开有一安装孔，该安装孔正对外壳2底部的螺纹安装孔，即两个孔的轴线相同，谐振腔壳体4的安装孔的直径与无极准分子灯5插入谐振腔壳体4的部分的外径大小相同。见图3及图4，上述无极准分子灯5由实施例1制备，包括灯管5-1、内管5-2、金属线圈5-3和填充气体5-4等。灯管5-1由石英玻璃制成，灯管5-1两端封闭，内管5_2可以全部设置在灯管5-1内(图3)或上端露出而部分设置在灯管5-1内(图4)，内管5-2内包裹金属线圈5-3，该金属线圈5-3也可以由金属片代替；所述填充气体5-4可以根据废水降解所需的波长，用实施例1所述的配气系统进行气体填充。无极准分子灯5固定了金属线圈5-3的一端通过一固定件10-1设置在谐振腔壳体4中，所述固定件10-1是一呈阶梯型带外螺纹的空心金属管，该空心金属管的内径与无极准分子灯5插入谐振腔壳体4的部分的外径大小相等，空心金属管上部的外径大于下部的外径，且空心金属管上部的外侧面设有外螺纹，且与外壳2底部的螺纹安装孔相配合，从而固定件10-1固定在外壳2的底部，无极准分子灯5的上端从下往上通过固定件10-1中间的通孔和谐振腔壳体4底部的安装孔伸入谐振腔壳体4中。无极准分子灯5的下部套有石英套管8，石英套管8下端封闭上端敞口，石英套管 8的长度(图1中的高度)大于废水处理池9的深度(图1中的高度)。石英套管8通过1 3个(本应用例为2个)位于石英套管8中的固定架10-2固定在无极准分子灯5上。见图5和图6，所述固定架10-2主体是一由具有弹性的材料制成的空心圈，材料为聚四氟乙烯。空心圈的内径大小与无极准分子灯5的灯管5-1的外径大小相同；在空心圈的外周壁上还包括3 6个凸起(本应用例为4个)，固定架10-2通过凸起与石英套管8的内壁紧配合而相互固定，灯管5-1的下端伸入固定架10-2的空心圈而两者紧配合，从而将石英套管8固定在灯管5-1上。仍见图1，上述废水处理池9放置在外壳2的下部，废水处理池9 一边侧壁上设有位于同一侧的进水口 9-1和出水口 9-2，进水口 9-1位于废水处理池9的上部，出水口 9-2位于废水处理池9的下部；废水处理池9的下部还设置有气体分散器9-3，气体分散器9-3 通过输气管道与鼓风机或氧气罐相连，所述的气体分散器9-3为各侧壁均开有若干小孔的盒体。工作时，先将固定件10-1的上部旋入外壳2底部的螺纹安装孔中而固定在外壳2 的底部，将无极准分子灯5的上端从下往上通过固定件10-1中间的通孔和谐振腔壳体4底部的安装孔进入谐振腔壳体4中，其中无极准分子灯5的灯管5-1上套有上下间隔的2个橡胶圈，从而使得灯管5-1与固定件10-1通过橡胶圈弹性卡紧固定，灯管的1/5 1/3部分位于谐振腔壳体4内；再将灯管5-1的下端插入已设置在石英套管8中的固定架10-2的通孔中，使得石英套管8固定在无极准分子灯5的灯管5-1下端，从而灯管5-1的下端有包括灯管5-1自身在内的两层石英玻璃；调节连接在外壳2下部的可调式支脚2-2，使得无极准分子灯5处在废水处理池9的适当位置(本应用例灯的底端在废水处理池9距离池底的1/4 高度处)。将浓度为100mg/L的喹啉水溶液，调节pH为6. 0左右，以0. 5^3L/h的流速从废水处理池9的进水口 9-1通入池内，废水在处理池内停留10至60min ；打开与气体分散器9_3 相连通的鼓风机，接通微波电源1，微波电源1所输出的高压电流经电缆1-1传输，再经磁控管3转换为微波，微波功率控制在300W，微波在谐振腔壳体4中汇集到一定强度时使插入到谐振腔壳体4中的无极准分子灯5受激发出紫外幅射，透过石英玻璃套管，直接光解废水中的污染物。停留时间为60min时，检测从出水口 9-2流出液中喹啉的浓度，喹啉的浓度为初始浓度的50%，即污染物去除率达到50%。若在处理时往废水处理池9中加入0. 3%的H2O2，1小时后检测流出液的喹啉浓度为初始浓度的10%，大幅提高其去除率。工作时将无极准分子灯5换成低压汞灯，在相同的输出功率下，低压汞灯降解喹啉，其去除率低于10%。本应用例为了保证微波谐振腔壳体4内散热，通过风扇6和循环水冷却两级冷却方式，使灯管表面温度适中，维持温度在40°C 60°C，在该温度范围内KrI*准分子易于形成，保证了高光效，并使得灯管能持续发光；防止出现由于温度超过最佳温度而导致的光效下降甚至引起无极灯的淬灭停止发光等情况。本应用例中，灯管5-1的下端有两层石英玻璃，将灯管5-1与废水溶液隔开，维持灯管5-1下端的温度在40°C 60°C范围内，使灯管内气体能持续被激发，且进一步保证无极准分子灯5启动快、灯寿命长；本应用例所采用的石英玻璃对短紫外区(<200nm)的紫外光透过率大于40%，对>200nm的紫外光透过率大于60%。本应用例降解废水时，向溶液不断充入氧气或空气，一来起到搅拌作用，使溶液混合均勻；二来在微波激发的紫外光的照射下，O2被光解为0 ·自由基，进一步与污染物作用提高降解效果。虽然本应用例的无极准分子灯可以直接光解废水，但还可以通过外加一些氧化剂如H2o2、O3等形成高级氧化技术降解废水，使之快速达标排放，尤其是对于一些分子量大、难降解的污染物。(应用例2、微波无极准分子灯处理废水的装置)
本应用例的微波无极准分子灯处理废水的装置其余部分与应用例1相同，不同之处在于本应用例所用的无极准分子灯5由实施例2制备。工作时，将浓度为100mg/L的邻苯二甲酸二甲酯(DMP)水溶液，调节pH为7后以 1. 5L/h的流速从废水处理池9的进水口 9-1通入池内，废水在处理池内停留30min ；打开与气体分散器9-3相连通的鼓风机，接通微波电源1，微波电源1所输出的高压电流经电缆 1-1传输，再经磁控管3转换为微波，微波功率控制在500W，微波在谐振腔壳体4中汇集到一定强度时使插入到谐振腔壳体4中的无极准分子灯5受激发出紫外幅射，透过石英玻璃套管，直接光解废水中的污染物，检测从出水口 9-2流出液中DMP的浓度，DMP的去除率达到 82. 5%ο(应用例3、微波无极准分子灯处理废水的装置)
本应用例的微波无极准分子灯处理废水的装置其余部分与应用例1相同，不同之处在于本应用例所用的无极准分子灯5由实施例3制备。将浓度为120mg/L的吡啶水溶液，调节pH为5，以1. 5L/h的流速从废水处理池9 的进水口 9-1通入池内，废水在处理池内停留30min ；打开与气体分散器9_3相连通的鼓风机，接通微波电源1，微波电源1所输出的高压电流经电缆1-1传输，再经磁控管3转换为微波，微波功率控制在200W，微波在谐振腔壳体4中汇集到一定强度时使插入到谐振腔壳体4 中的无极准分子灯5受激发出紫外幅射，透过石英玻璃套管，直接光解废水中的污染物，检测从出水口 9-2流出液中吡啶的浓度，污染物已完全去除。
权利要求
1.一种无极准分子灯的配气系统，包括真空泵(21)、三通阀(23)、扩散泵(24)、洗气瓶 (25)、储气瓶(27)、压力指示计(28)、充气管(29)、排气口、缓冲瓶(31)和各部分进行连接的相应的管道、阀门或活塞；其特征在于还包括一设置在真空泵(21)和三通阀(23)之间的冷井(22)，也即真空泵(21)前还设置一冷井(22)；三通阀(23)包括第一三通阀(23-1)和第二三通阀(23-2)，按照气体的运动顺序，真空泵(21)的抽气口经液氮冷井(22)与第一三通阀(23-1)的第一端口相连；第一三通阀 (23-1)的第三端口经管道与第二三通阀(23-2)的第一端口相连；第二三通阀(23-2)的第二端口经管道与扩散泵(24)的第一抽气口相连；扩散泵(24)的第二抽气口经管道与第一三通阀(23-1)的第二端口相连；第二三通阀(23-2)的第三端口通过第六管道(46)分别与洗气瓶(25)，储气瓶(27)，压力指示计(28)，缓冲瓶(31)以及充气管道(47)相连；第六管道(46)远离第二三通阀(23-2)的端口未被封闭，该端口设置一个排气阀门(30)作为排气口。
2.根据权利要求1所述的无极准分子灯的配气系统，其特征在于压力指示计(28)包括指示大于IOtorr压力值的耐腐蚀压力表(28-1)和指示0. Itorr至IOtorr压力值的U型压力计(28-2)，U型压力计(28-2)中的指示液是浓硫酸、浓磷酸或真空油脂。
3.根据权利要求1所述的无极准分子灯的配气系统，其特征在于储气瓶(27)包括卤素储气瓶(27-1)，惰性气体储气瓶(27-2)，汞储气瓶(27-3);其中卤素储气瓶(27-1)包括氟气瓶、氯气瓶、溴水瓶、碘瓶；惰性气体储气瓶(27-2)包括He、Ne、Ar、Kr、Xe各自的气瓶； 汞储气瓶(27-3)中装有液态汞。
4.根据权利要求1所述的无极准分子灯的配气系统，其特征在于储气瓶(27)通过各自的支路管道(48)和无油活塞(52)连接到第六管道(46)上，其中各无油活塞(52)通过玻璃管烧结在第六管道(46)上，第六管道(46)上烧结2飞个无油活塞(52)；储气瓶(27)的出气口( 26 )烧结连通到相应一个支路管道(48 )的进气口处从而连接到第六管道(46 )上。
5.根据权利要求1所述的无极准分子灯的配气系统，其特征在于配气系统还包括对储气瓶(27)降温的液氮槽(32)和对储气瓶(27)加热的加热器(33)。
6.一种由权利要求1所述的配气系统对无极准分子灯进行配气的方法，其特征在于 配气系统中按照气体的运动顺序，真空泵(21)的抽气口、第一管道(41)、无油活塞(51)、液氮冷井(22)、第二管道(42)、第一三通阀(23-1)的第一端口依次相连；配气系统的压力指示计(28)包括指示大于IOton 压力值的耐腐蚀压力表(28-1)和指示0. Itorr至IOtorr压力值的U型压力计(28-2)，U型压力计(28_2)中的指示液是浓硫酸、浓磷酸或真空油脂；储气瓶(27)包括卤素储气瓶(27-1)，惰性气体储气瓶(27-2)，汞储气瓶(27-3)；其中卤素储气瓶(27-1)包括氟气瓶、氯气瓶、溴水瓶、碘瓶；惰性气体储气瓶(27-2)包括He、Ne、 Ar、Kr、Xe各自的气瓶；汞储气瓶(27_3)中装有液态汞；储气瓶(27 )通过各自的支路管道(48 )和无油活塞(52 )连接到第六管道(46 )上，其中各无油活塞(52)通过玻璃管烧结在第六管道(46)上，第六管道(46)上烧结4个无油活塞 (52)，分别为第一无油活塞(52-1)、第二无油活塞(52-2)、第三无油活塞(52-3)和第四无油活塞(52-4)，第一无油活塞(52-1)的进气口与第一支路管道(48-1)的出气口相连，第一支路管道(48-1)的进气口处于封闭状态，第二无油活塞(52-2)的进气口与第二支路管道(48-2)的出气口相连，第二支路管道(48-2)的进气口处于封闭状态，第三无油活塞(52-3) 的进气口与第三支路管道(48-3)的出气口相连，第三支路管道(48-3)的进气口处于封闭状态，第四无油活塞(52-4)的下端口与第四支路管道(48-4)的上端口相连，第四支路管道 (48-4)的下端口与缓冲瓶(31)的进出气口相连；储气瓶(27 )的出气口( 26 )烧结连通到相应一个支路管道(48 )的进气口处从而连接到第六管道(46)上；配气系统还包括对储气瓶(27)降温的液氮槽(32)和对储气瓶(27)加热的加热器 (33)；充气管(29)有4个，各充气管(29)经相应的充气阀(53)和充气管道(47)连接到第六管道(46)上；洗气瓶(25)为氩气钢瓶；配气方法包括以下步骤①关闭所有阀门和活塞，将无极准分子灯(5)的灯管(5-1)烧结在真空配气系统的其中一个充气管(29)的出气口上，该充气管(29)所对应的充气阀(53)打开；连接储气瓶(27 )，所用的储气瓶为卤素储气瓶(27-1)和惰性气体储气瓶(27-2 )，卤素储气瓶(27-1)为碘瓶，惰性气体储气瓶(27-2 )为氪气瓶使第一支路管道(48-1)的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与碘瓶的出气口(26)烧结连通的状态，再使第二支路管道(48-2)的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与氪气瓶的出气口烧结连通的状态，保持第三支路管道(48-3)的进气口的封闭状态不变；②打开无油活塞(51)以及2个三通阀(23)，再开启真空泵(21)抽真空，待系统内的压力降到lX10_3torr以下时，开启扩散泵(24)，继续抽真空，直至系统内的压力低于1X10_5 torr ；③开启洗气瓶(25)即氩气钢瓶，由氩气对整个系统进行清洗，然后抽真空直至系统内的压力低于1X10_5 torr，反复3次，最终系统内的压力<10_5torr，关闭无油活塞(51)和2 个三通阀(23)；④向灯管内充气，先充入碘蒸气打开设置在碘瓶(27-1)下的加热器(33)，再打开与碘瓶(27-1)所对应的第一无油活塞(52-1)，观察U型压力计(28-2)，向无极准分子灯(5) 的灯管内充入0. 5torr的I2蒸气，充完后关闭该第一无油活塞(52_1)；接着向灯管(5-1)中充入氪气打开氪气瓶(27-2)所对应的第二无油活塞(52-2)，观察U型压力计(28-2)，向无极准分子灯(5)的灯管(5-1)内充入Itorr的氪气，充完后关闭该第二无油活塞(52-2)；⑤用火焰枪封离灯管(5-1)，得到填充了0. 5torr的I2蒸气和Itorr的氪气的无极准分子灯(5 )；关闭该充气口( 29 )所对应的充气阀(53 )；⑥打开无油活塞(51)以及2个三通阀(23)，开启真空泵(21)抽真空直至系统内的压力降到lX10_3torr以下，使得整个系统基本处于真空状态，管道中多余的碘蒸气则基本被回收到真空泵(21)前端的液氮冷井(22)中而处于冷冻状态。
7. 一种由权利要求1所述的配气系统对无极准分子灯进行配气的方法，其特征在于 配气系统中按照气体的运动顺序，真空泵(21)的抽气口、第一管道(41)、无油活塞(51)、液氮冷井(22)、第二管道(42)、第一三通阀(23-1)的第一端口依次相连；配气系统的压力指示计(28)包括指示大于IOton 压力值的耐腐蚀压力表(28-1)和指示0. Itorr至IOtorr压力值的U型压力计(28-2)，U型压力计(28_2)中的指示液是浓硫酸、浓磷酸或真空油脂；储气瓶(27)包括卤素储气瓶(27-1)，惰性气体储气瓶(27-2)，汞储气瓶(27-3)；其中卤素储气瓶(27-1)包括氟气瓶、氯气瓶、溴水瓶、碘瓶；惰性气体储气瓶(27-2)包括He、Ne、 Ar、Kr、Xe各自的气瓶；汞储气瓶(27_3)中装有液态汞；储气瓶(27 )通过各自的支路管道(48 )和无油活塞(52 )连接到第六管道(46 )上，其中各无油活塞(52)通过玻璃管烧结在第六管道(46)上，第六管道(46)上烧结4个无油活塞 (52)，分别为第一无油活塞(52-1)、第二无油活塞(52-2)、第三无油活塞(52-3)和第四无油活塞(52-4)，第一无油活塞(52-1)的进气口与第一支路管道(48-1)的出气口相连，第一支路管道(48-1)的进气口处于封闭状态，第二无油活塞(52-2)的进气口与第二支路管道 (48-2)的出气口相连，第二支路管道(48-2)的进气口处于封闭状态，第三无油活塞(52-3) 的进气口与第三支路管道(48-3)的出气口相连，第三支路管道(48-3)的进气口处于封闭状态，第四无油活塞(52-4)的下端口与第四支路管道(48-4)的上端口相连，第四支路管道 (48-4)的下端口与缓冲瓶(31)的进出气口相连；储气瓶(27 )的出气口( 26 )烧结连通到相应一个支路管道(48 )的进气口处从而连接到第六管道(46)上；配气系统还包括对储气瓶(27)降温的液氮槽(32)和对储气瓶(27)加热的加热器 (33)；充气管(29)有4个，各充气管(29)经相应的充气阀(53)和充气管道(47)连接到第六管道(46)上；洗气瓶(25)为氩气钢瓶；配气方法包括以下步骤①关闭所有阀门和活塞，将无极准分子灯(5)的灯管(5-1)烧结在真空配气系统的其中一个充气管(29)的出气口上，该充气管(29)所对应的充气阀(53)打开；连接储气瓶(27 )，所用的储气瓶为卤素储气瓶(27-1)和惰性气体储气瓶(27-2 )，卤素储气瓶(27-1)为溴水瓶，惰性气体储气瓶(27-2)为氪气瓶保持第一支路管道(48-1)的进气口的封闭状态不变，使第二支路管道(48-2)的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与氪气瓶的出气口烧结连通的状态，使第三支路管道(48-3)的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与溴水瓶的出气口烧结连通的状态；②打开无油活塞(51)以及2个三通阀(23)，再开启真空泵(21)抽真空，待系统内的压力降到lX10_3torr以下时，开启扩散泵(24)，继续抽真空，直至系统内的压力低于1X10_5 torr ；③开启洗气瓶(25)即氩气钢瓶，由氩气对整个系统进行清洗，然后抽真空直至系统内的压力低于1X10_5 torr，反复3次，最终系统内的压力<10_5torr，关闭无油活塞(51)和2 个三通阀(23)；④向灯管内充气，先充入溴蒸气将溴水瓶(27-1)浸入液氮槽(32)中冷冻，打开第三无油活塞(52-3)、无油活塞(51)和2个三通阀(23)抽真空，将储气瓶(27)上端的空气抽走，待系统内的压力<10_5 torr，关闭第三无油活塞(52-3)、无油活塞(51)和2个三通阀 (23)；移开液氮槽(32)，待溴水瓶(27-1)出现深棕色，打开溴水瓶所对应的第三无油活塞 (52-3)，观察U型压力计(28-2)，向无极准分子灯(5)的灯管(5_1)内充入0. 5torr的溴蒸气，充完后关闭该第三无油活塞(52-3)；接着向灯管(5-1)中充入氪气打开氪气瓶所对应的第二无油活塞(52-2)，观察U型压力计(28-2)，向无极准分子灯(5)的灯管(5-1)内充入2torr的氪气，充完后关闭第二无油活塞(52-2)；⑤用火焰枪封离灯管(5-1)，得到填充了0. 5torr的溴蒸气和2t0rr的氪气的无极准分子灯(5 )；关闭该充气口( 29 )所对应的充气阀(53 )；⑥打开无油活塞(51)以及2个三通阀(23)，开启真空泵(21)抽真空直至系统内的压力降到lX10_3torr以下，使得整个系统基本处于真空状态。
8. 一种由权利要求1所述的配气系统对无极准分子灯进行配气的方法，其特征在于 配气系统中按照气体的运动顺序，真空泵(21)的抽气口、第一管道(41)、无油活塞(51)、液氮冷井(22)、第二管道(42)、第一三通阀(23-1)的第一端口依次相连；配气系统的压力指示计(28)包括指示大于IOton 压力值的耐腐蚀压力表(28-1)和指示0. Itorr至IOtorr压力值的U型压力计(28-2)，U型压力计(28_2)中的指示液是浓硫酸、浓磷酸或真空油脂；储气瓶(27)包括卤素储气瓶(27-1)，惰性气体储气瓶(27-2)，汞储气瓶(27-3)；其中卤素储气瓶(27-1)包括氟气瓶、氯气瓶、溴水瓶、碘瓶；惰性气体储气瓶(27-2)包括He、Ne、 Ar、Kr、Xe各自的气瓶；汞储气瓶(27_3)中装有液态汞；储气瓶(27 )通过各自的支路管道(48 )和无油活塞(52 )连接到第六管道(46 )上，其中各无油活塞(52)通过玻璃管烧结在第六管道(46)上，第六管道(46)上烧结4个无油活塞 (52)，分别为第一无油活塞(52-1)、第二无油活塞(52-2)、第三无油活塞(52-3)和第四无油活塞(52-4)，第一无油活塞(52-1)的进气口与第一支路管道(48-1)的出气口相连，第一支路管道(48-1)的进气口处于封闭状态，第二无油活塞(52-2)的进气口与第二支路管道 (48-2)的出气口相连，第二支路管道(48-2)的进气口处于封闭状态，第三无油活塞(52-3) 的进气口与第三支路管道(48-3)的出气口相连，第三支路管道(48-3)的进气口处于封闭状态，第四无油活塞(52-4)的下端口与第四支路管道(48-4)的上端口相连，第四支路管道 (48-4)的下端口与缓冲瓶(31)的进出气口相连；储气瓶(27 )的出气口( 26 )烧结连通到相应一个支路管道(48 )的进气口处从而连接到第六管道(46)上；配气系统还包括对储气瓶(27)降温的液氮槽(32)和对储气瓶(27)加热的加热器 (33)；充气管(29)有4个，各充气管(29)经相应的充气阀(53)和充气管道(47)连接到第六管道(46)上；洗气瓶(25)为氩气钢瓶； 配气方法包括以下步骤①关闭所有阀门和活塞，将无极准分子灯(5)的灯管(5-1)烧结在真空配气系统的其中一个充气管(29)的出气口上，该充气管(29)所对应的充气阀(53)打开；连接储气瓶(27 )，所用的储气瓶为惰性气体储气瓶(27-2 )和汞储气瓶(27-3 )，惰性气体储气瓶(27-2)为氩气钢瓶保持第一支路管道(48-1)的进气口的封闭状态不变，使第二支路管道(48-2)的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与氩气钢瓶的出气口烧结连通的状态，使第三支路管道(48-3)的进气口在受热软化的情况下由封闭状态变为与汞储气瓶(27-3)的出气口烧结连通的状态；②打开无油活塞(51)以及2个三通阀(23)，再开启真空泵(21)抽真空，待系统内的压力降到lX10_3torr以下时，开启扩散泵(24)，继续抽真空，直至系统内的压力低于1X10_5 torr ；③开启洗气瓶(25)即氩气钢瓶，由氩气对整个系统进行清洗，然后抽真空直至系统内的压力低于1X10_5 torr，反复3次，最终系统内的压力<10_5torr，关闭无油活塞(51)和2 个三通阀(23)；④向灯管内充气，先充入氩气打开氩气钢瓶所对应的第二无油活塞(52-2)，观察U型压力计(28-2)，向无极准分子灯(5)的灯管(5-1)内充入0. 2torr的氩气，充完后关闭该第二无油活塞(52-2)；接着充入汞蒸气先将汞储气瓶(27-3)浸入液氮槽(32)中冷冻，打开第三无油活塞 (52-3)、无油活塞(51)和2个三通阀(23)，再依次启动真空泵(21)和扩散泵(24)抽真空， 将储气瓶上端的空气抽走，直至系统内的压力<10_5 torr时，关闭第三无油活塞(52-3)、无油活塞(51)和2个三通阀(23)；移开液氮槽(27-1)，将加热器(33)移至汞储气瓶(27-3) 下，打开加热器(33)使汞蒸发；移走加热器(33)，再打开汞瓶(27-3)所对应的第三无油活塞(52-3)，观察U型压力计(28-2)，向无极准分子灯(5)的灯管(5-1)内充入0. 5torr的汞蒸气，充完后关闭该无油活塞(52)；⑤用火焰枪封离灯管(5-1)，得到填充了0. 2torr的氩气和0. 5torr的汞蒸气的无极准分子灯(5 )；关闭该充气口( 29 )所对应的充气阀(53 )；⑥打开无油活塞(51)以及2个三通阀(23)，开启真空泵(21)抽真空直至系统内的压力降到lX10_3torr以下，使得整个系统基本处于真空状态。
全文摘要
本发明公开一种微波无极准分子灯的配气系统和配气方法，无极准分子灯的配气系统在真空泵前还设置一冷井，与第二三通阀的第三端口相连的管道上并联连接有洗气瓶，储气瓶，压力指示计，缓冲瓶和充气管道，真空配气系统能根据处理废水具体所需的紫外波长填充不同的气体使之激发出强度高、光效高的紫外光，并且由于本发明的真空配气系统在充气前真空度高，所填充的气体纯度又非常高，因此所得到的无极准分子灯不仅发光强度高、光效高，且灯的寿命长，使用寿命可达1万小时以上。
文档编号H01J9/395GK102496544SQ20111039258
公开日2012年6月13日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日
发明者刘剑君, 叶招莲, 周全法, 罗胜利, 蒋莉 申请人:江苏技术师范学院