[发明专利]远UVC电源

说明书

一种具有准分子灯泡和集成滤波器的准分子灯具，使得通过使用通过大约200nm至234nm(+/‑2nm)的光的滤波器，准分子灯泡仅发射基本上在200nm和230nm之间的UV辐射。该准分子灯具包括用于向准分子灯泡提供电能的电源。该电源适于对准分子灯泡进行调光。

相关申请的交叉引用

本申请是2020年10月26日提交的、名称为“CARTRIDGE BASED UV CSTERILIZATIONSYSTEM”、序列号为17/080,390的美国专利申请的延续，该美国专利申请要求2020年8月24日提交的、名称为“HUMAN SAFE UV C STERILIZATION SYSTEM”、临时申请号为63/069,436的美国临时申请的权益，出于所有目的，通过引用将其全部并入本文。

技术领域

本发明的系统属于紫外光(Ultraviolet Light)消毒领域，特别是在波长C波段(UV-C)的紫外光消毒领域。这种消毒目前用于医院手术室、烧伤病房和需要高度消毒的类似区域。与这些现有用途的主要区别在于，本发明的系统将在人和活组织存在的情况下安全使用。

背景技术

冠状病毒疫情已经改变了每个国家人类生活的许多方面。即使在病毒被疫苗和抗体控制后，这些变化仍将存在。人们不再喜欢在公共场合与他人近距离接触。普通流感和感冒的传染现在正被许多与疫情时期相同的技术所治疗。

UV有三个不同的波段，A、B和C。UV-A是我们通常会联想到的“黑光”和黑光荧光。它是三种波长中波长最长的，杀死病毒、细菌和类似病原体的能力最低。它的波长从315nm到400nm。

UV-B是美黑沙龙最喜欢使用的波长。在生物周围过量使用是危险的，因为它既足以燃烧，又有足够长的波长穿透细胞，导致不可修复的遗传损伤。它的波长从280nm到315nm。

UV-C被认为是杀死小病原体最有效的波长之一，因为波长越短，它的威力越大。直到最近人们才发现，这个波段中的一些波长长到足以杀死病原体，而短到无法穿透活细胞。活细胞比我们想要杀死的微小病原体大很多倍。UV-C的波长从100nm到280nm，通常被认为可以安全地暴露于人体组织的波长为200nm至230nm。UV-C确实会产生不良的臭氧，尤其是在波长短于200nm时。

几项研究表明，无毛小鼠可以承受超过目前建议的用于人类的200nm至230nm的UVC的20倍，每天8小时，没有副作用。这些研究在日本的大学和美国的哥伦比亚大学进行。这些研究将时间延长至6个月，仍然没有副作用。最近，日本人也接受了测试，暴露量是杀死99.9％病原体所需量的250倍，测试对象没有表现出任何副作用，没有晒伤，什么都没有。

有几种技术可以产生杀菌波长的UV光，气体放电灯已经存在很长时间了，并且根据所使用的气体可以杀死病原体。低压汞产生254nm，几十年来一直是标准，它基本上是一种荧光灯，内部没有将UV转换为可见光的磷光体。LED最近已经在UV-A和UV-B光谱中商业化，但是它们的效率非常低。在UV-C光谱的较长波长中有一些。日本的一个研究项目最近制造了一种较低200nm的LED，这是UV-C光谱中较安全的部分，但它非常低效，短期内无法商业化。

几家公司正在制造发射222nm的UV-C准分子灯具，如Ushio的12WCare222，以及Eden Park的平面准分子灯(Flat Excimer Lamps)。Ushio灯具有平面面板滤波器，它与灯泡分开，阻挡灯泡产生的所有不需要的光谱，该光谱是任何长于约237nm的波长。Eden Park设备此时没有附接滤波器，因此在从230nm到至少380nm的危险波长中发射其25％的能量。

当这些滤波器不在适当位置时，这些光将发出对活组织不安全的光谱。如果维修工人试图更换灯泡，他们可能会暴露在有害的光线下。如果玻璃滤波器破裂或降解，用户将处于危险之中。