專利名稱：一種便攜式紫外臭氧光清洗機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及對材料、器件等表面進行原子級別清洗的一種便攜式 紫外臭氧光清洗機，屬于原子級清潔度清洗的工藝加工設備。
背景技術：
在傳統的清洗技術(化學清洗和物理清洗)中，經常很難達到超潔凈 的要求，而紫外光清洗是一種非接觸式的干法清洗技術， 一方面能避免由 于使用有機溶劑造成的污染，同時能夠將清洗過程縮短，最重要的是能使 清洗效果大大提高，達到超潔凈的程度。紫外臭氧光清洗的工作原理是利 用紫外光子對有機物質所起的光敏氧化作用以達到清洗粘附在物體表面 上的有機化合物(碳氫化合物)的目的。在實際應用中，通常是利用一種能產生兩種波長(254nm、 185nm)的紫外光，大多數有機化合物對其中254nm 波長的紫外光有較強的吸收能力，它們在吸收了紫外光之后，分解為離子、 游離態原子、受激分子和中性分子，即光敏作用，而大氣中的氧氣在吸收 了波長為185nm的紫外光子后產生臭氧(03)和原子氧(0)，產生的0:;對254nm波長的紫外光又具有強烈的吸收作用，在光子的作用下，臭氧又會 分解為氧氣和原子氧，由于原子氧極其活潑，物體表面上的碳氫化合物的 光敏分解物在它的氧化作用下化合成可揮發性氣體二氧化碳、氮氣和水蒸氣等逸出物體表面，從而達到徹底清除粘附在物體表面上有機物質的目 的。另外，在紫外光照射樣品表面將有機物分解的同時，會將樣品表層的 化學結構切斷，極其活潑的原子氧與被切斷的表層分子結合，并將之轉換成高度親水的基團(如-0H， CH0， -COOH)，從而提高樣品表面的親水性， 達到改質的目的。近年來開始出現基于以上原理制造的工業用紫外光清洗機。如曰本 的專利平一12743;平一120950;昭61 — 194830以及我國ZL00105842. 8; ZL03149541.9等。把光清洗從原理轉化為簡單實用的設備必須突破許多關鍵技術，特別 是光源和清洗環境。紫外燈管發出的兩種波長(254nm， 185nm)的紫外光 的比例、強度，燈管間的距離，燈管與樣品之間的距離等都會影響紫外光 輻照樣品的強度及均勻性，從而影響清潔的程度。另外，樣品周圍的臭氧 濃度是影響光清潔效果的另一個重要因素。近年來出現的一些工業用紫外 清洗機體系龐大，附有工件載送、冷卻、電子控制等系統，相對更適用于 工業上大器件的清洗，而對于實驗室中的研究工作并不實用。實用新型內容本實用新型的目的是公開一種便攜式紫外臭氧光清洗機，是采用紫外光為光源，供實驗室用的紫外臭氧光清洗機，其控制使用靈活方便、清洗 效果穩定可靠、體積小。為達到上述目的，本實用新型的技術解決方案是一種便攜式紫外臭氧光清洗機，其外殼和門圍成一容腔，門是側開門， 在外殼和門接觸處設有密封圈，外殼底板下方設有四個支腳；其外殼上端 側面有一進氣管，下端側面有一出氣管，進氣管和出氣管的內端分別與內 部容腔相通，進氣管外端接通氧源，出氣管外端通大氣；容腔為光離子化室，光離子化室的頂部向下凸伸有燈架，燈架上在容 腔縱方向裝有至少一只紫外光源，紫外光源以導線與外殼外的紫外光源控 制開關電連接，開關固設于外殼頂面；在紫外光源下方，光離子化室底板上中部兩側垂直固裝有兩樣品臺支撐架，兩樣品臺支撐架上端外側各水平固設一固定支架，固定支架的外端與外殼內側固連；兩樣品臺支撐架內側可移動的水平固設一片狀樣品臺。 所述的清洗機，其所述可移動的水平固設一片狀樣品臺，是兩樣品臺 支撐架內側各設一條形磁鐵，兩樣品臺支撐架為鐵制品，條形磁鐵水平吸 附于兩樣品臺支撐架內側， 一樣品臺的兩端分別置于兩條形磁鐵上；上下 移動兩條形磁鐵，而使樣品臺上下移動定位；樣品臺支撐架的表面標有刻 度標尺。所述的清洗機，其所述進氣管，其管道中設有氣體流量計的傳感器， 氣體流量計表頭固設于外殼頂面。所述的清洗機，其所述燈架上在容腔縱方向相互平行地裝有三只長條 形紫外光源，每一紫外光源分別以導線與外殼外的紫外光源控制開關電連接，每一紫外光源由開關分別單獨控制。所述的清洗機，其所述紫外光源，發射254nm及185nm波長的紫外光。 本實用新型的有益效果是，所提供的便攜式紫外臭氧光清洗機結構簡單，裝置體積小、操作成本低，可在實驗室中使用，實現了一體化、微型化，便于攜帶。
圖la是本實用新型的便攜式紫外臭氧光清洗機的正面剖視圖； 圖lb是本實用新型的便攜式紫外臭氧光清洗機的側面剖視圖。附圖標號1. 長形紫外光源2. 可調式樣品臺3. 刻度標尺4. 磁鐵5. 樣品臺支撐架6. 固定支架7. 氣體流量計8. 紫外光源控制開關9. 光離子化室10. 進氣管11. 出氣管12. 密封圈13. 支腳14. 外殼具體實施方式
本實用新型的便攜式紫外臭氧光清洗機，包括紫外光源、光離子化室、可調式樣品臺及氣路系統四部分。各個部分具體特征如下紫外光源采用長形紫外光源，三只紫外燈管平行排列，每一開關可 單獨控制，即保證了輻照光強又可使照射量均勻一致，可根據樣品大小選擇打開紫外燈管的個數。此紫外光源輻射光中185咖波長的光約占30%，產生很少熱量，免去冷卻系統，使設備成本及運行成本更經濟，裝置體積 也大大減小。光離子化室光離子化室與進出氣管道相連。樣品臺高度可調，精確度可達1毫米，適用于尺寸小于240毫米X 240 毫米X240毫米樣品的處理。氣路系統在進氣口安裝了一個氣體流量計，通過流量計控制通入氧氣的量，便于保證光清潔過程中離子化室內臭氧的濃度。整體構架本實用新型的整體為便攜式或臺式清洗設備，其中紫外光 源、樣品臺都安裝在光離子化室內部，光離子化室內部所有的材料和部件 都對紫外光、臭氧絕對的穩定和安全。獨特的設計措施(紫外光源平行排列、通入氧氣)保證了紫外燈發射的254，及185nm波長光的光強及臭氧的濃度等均能有效地控制在最佳條件。使其具有一體化、微型化、高效率、清洗效果穩定可靠、控制使用靈 活方便的特點。實施例本實用新型的便攜式紫外臭氧光清洗機的實施例如圖l所示，其中， 圖la是該清洗機的正面剖視圖；圖lb是該清洗機的側面剖視圖。 下面結合圖1介紹本實用新型清洗機的臺式結構便攜式紫外臭氧光清洗機包括紫外光源1、樣品臺2、磁鐵4、樣品臺支撐架5、氣體流量計7、紫外光源控制開關8、光離子化室9、進氣管 10、出氣管11和外殼14等。外殼14和門(圖中未示出)圍成一容腔，門是側開門，為了防止紫 外線向外輻射以及臭氧溢出，在外殼14和門接觸處設有密封圈12。外殼 14上端側面有一進氣管10，下端側面有一出氣管11，進氣管IO和出氣管 11的內端分別與內部容腔相通，進氣管IO外端接通氧源，出氣管11外端 通大氣。在進氣管10的管道中設有氣體流量計7的傳感器，氣體流量計7 表頭固設于外殼14頂面。外殼14底板下方設有四個支腳13。外殼14為不銹鋼材質。該內部容腔即是光離子化室9，光離子化室9的頂部向下凸伸有燈架， 燈架上在容腔縱方向相互平行地裝有三只長條形紫外光源1，紫外光源1 以導線與外殼14外的紫外光源控制開關8電連接，開關8固設于外殼14 頂面。在紫外光源1下方，光離子化室9底板上中部兩側垂直固裝有兩樣 品臺支撐架5，樣品臺支撐架5的表面標有刻度標尺3，兩樣品臺支撐架5上端外側各水平固設一固定支架6，固定支架6的外端與外殼14內側固連。兩樣品臺支撐架5內側各設一條形磁鐵4，兩樣品臺支撐架5為鐵制 品，條形磁鐵4水平吸附于兩樣品臺支撐架5內側， 一片狀樣品臺2的兩 端分別置于兩條形磁鐵4上。樣品臺2為可調式，上下移動兩條形磁鐵4， 而使樣品臺2上下移動定位。本實用新型的便攜式紫外臭氧光清洗機的結構布局有利于紫外光照 射樣品的強度和均勻度。本實用新型為了提高光源的發光效率，采用了長 條形的紫外光源1作為光源，燈管的排列及樣品臺2都經過精心優化選擇 設計，達到光照均勻，強度可調，使清洗機效率高、工作穩定可靠。長條形紫外光源1的三只燈管平行排列，每一紫外光源1分別以導線 與外殼外的紫外光源控制開關8電連接，每一紫外光源1可由開關8分別 單獨控制，即保證了輻照光強又可使照射量均勻一致。此紫外光源產生很 少熱量，不必附加冷卻設備，從而使清洗結構更簡單，裝置體積小、操作 成本低。通過氣體流量計7控制通入氧氣的量，保證光離子化室9內臭氧的濃 度。樣品臺2通過磁鐵4控制，結合刻度標尺3實現其高度精確可調，適 用于不同尺寸樣品的處理。紫外光源與樣品臺2都安裝在光離子化室9內，實現一體化、微型化。
權利要求1、一種便攜式紫外臭氧光清洗機，其外殼和門圍成一容腔，門是側開門，在外殼和門接觸處設有密封圈，外殼底板下方設有四個支腳；其特征在于，外殼上端側面有一進氣管，下端側面有一出氣管，進氣管和出氣管的內端分別與內部容腔相通，進氣管外端接通氧源，出氣管外端通大氣；容腔為光離子化室，光離子化室的頂部向下凸伸有燈架，燈架上在容腔縱方向裝有至少一只紫外光源，紫外光源以導線與外殼外的紫外光源控制開關電連接，開關固設于外殼頂面；在紫外光源下方，光離子化室底板上中部兩側垂直固裝有兩樣品臺支撐架，兩樣品臺支撐架上端外側各水平固設一固定支架，固定支架的外端與外殼內側固連；兩樣品臺支撐架內側可移動的水平固設一片狀樣品臺。
2、 如權利要求1所述的清洗機，其特征在于，所述可移動的水平固 設一片狀樣品臺，是兩樣品臺支撐架內側各設一條形磁鐵，兩樣品臺支撐 架為鐵制品，條形磁鐵水平吸附于兩樣品臺支撐架內側， 一樣品臺的兩端 分別置于兩條形磁鐵上；上下移動兩條形磁鐵，而使樣品臺上下移動定位； 樣品臺支撐架的表面標有刻度標尺。
3、 如權利要求1所述的清洗機，其特征在于，所述進氣管，其管道 中設有氣體流量計的傳感器，氣體流量計表頭固設于外殼頂面。
4、 如權利要求1所述的清洗機，其特征在于，所述燈架上在容腔縱 方向相互平行地裝有三只長條形紫外光源，每一紫外光源分別以導線與外 殼外的紫外光源控制開關電連接，每一紫外光源由開關分別單獨控制。
5、如權利要求1或4所述的清洗機，其特征在于，所述紫外光源，發射254nm及185nm波長的紫外光。
專利摘要本實用新型一種便攜式紫外臭氧光清洗機，其外殼和門圍成一容腔，外殼上端側面有一進氣管，下端側面有一出氣管，容腔為光離子化室，光離子化室的頂部向下凸伸有燈架，燈架上在容腔縱方向裝有至少一個紫外光源，紫外光源以導線與外殼外的紫外光源控制開關連接；在紫外光源下方，光離子化室底板上中部兩側垂直固裝有兩樣品臺支撐架，兩樣品臺支撐架上端外側各水平固設一固定支架，固定支架的外端與外殼內側固連；兩樣品臺支撐架內側可移動的水平固設一片狀樣品臺。本實用新型結構簡單，裝置體積小、操作成本低，可在實驗室中使用，實現了一體化、微型化，便于攜帶。
文檔編號B08B11/00GK201120389SQ200720190148
公開日2008年9月24日 申請日期2007年11月14日 優先權日2007年11月14日
發明者前 向, 向軍輝, 梁小紅, 麗 邢, 中 陳 申請人:中國科學院研究生院