AT222755B - Mit einer Quarzglasumhüllung versehener Ultraviolettstrahler - Google Patents

Description

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  Mit einer Quarzglasumhüllung versehener Ultraviolettstrahler 
Die Erfindung bezieht sich auf einen Ultraviolettstrahler, der mit einer Quarzglasumhüllung versehen ist, die die Strahlung mit einer Wellenlänge über   2100    im wesentlichen unvermindert durchlässt, jedoch die ozonbildende Strahlung unter 1900 Ä durch die Anwesenheit von Zinkionen im wesentlichen vollständig absorbiert. 



   Eine solche Quarzglasumhüllung ist bekannt. Zur Herstellung einer solchen Umhüllung wird Quarzglas verwendet, das kleine Mengen hitzebeständige Oxyde, wie Zinkoxyd, in einer Menge mit weniger als   0, 1% enthält.   Auch ist schon bekannt eine Umhüllung zu verwenden, die aus zwei auf in der Glastechnik bekannte Weise deformierten und unter Erhitzung miteinander vereinigten Schichten besteht, deren Aussenschicht aus einem solchen mit Zusätzen versehenen Quarzglas und deren Innenschicht aus Quarzglas ohne solche Zusatze besteht. 



   In technologischer Beziehung sind solche Quarzglasumhüllungen jedoch für die Praxis wenig geeignet. 



  Zusätze von fremden Oxyden zu einer Quarzglasschmelze liefern nicht leicht ein homogenes Produkt. 



  Ausserdem müssen dann immer dicke Schichten verwendet werden, da Quarzglas mit grösseren Konzentrationen an diesen Oxyden im wesentlichen nicht in glasartigem Zustand erhalten werden kann. Ausserdem sind eine Anzahl der meist verwendbaren Oxyde bei der Schmelztemperatur des Quarzglases flüchtig, wodurch eine genaue Dosierung bei den in Betracht kommenden Konzentrationen in der Grössenordnung von   0, 1% nicht   möglich ist. Auch tritt mit manchen Oxyden ein erhöhter Angriff des Ofenmaterials auf. 



   Es hat sich jedoch gezeigt, dass es zur Erhaltung der obigen Filterwirkung der Umhüllung nicht erforderlich ist, den Gehalt an fremden Ionen im Quarzglas zu haben, entweder durch den ganzen Gegenstand hindurch oder als eine Schicht solcher Ionen enthaltenden Quarzglases auf Quarzglas, das frei von fremden Ionen ist. Es hat sich ebenfalls gezeigt, dass Zinkoxyd in bezug auf die obige Filterwirkung im Vergleich zu den übrigen an sich bekannten Elementen den günstigsten   Durchlässigkeit : verlauf   hat. 



   Der Ultraviolettstrahler nach der Erfindung weist eine Umhüllung auf, die aus Quarzglas ohne Zusätze besteht, welche Umhüllung auf der Oberfläche mit einer etwa 0,   01- 1 t starken   im wesentlichen aus Si02 und   ZnO   mit einem Gehalt von 0,01 bis 0,5 mg Zinkoxyd je   cm-,   bestehenden Schicht versehen ist. Eine solche Schicht ist völlig farblos und für sichtbares Licht durchlässig. 
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   Um eine solche Schicht auf einfache Weise auf Quarzglas aufzubringen, wird die Oberfläche mit einer Lösung einer Zink- und einer Siliziumverbindung benetzt, der gegebenenfalls noch andere Verbindungen hinzugefügt sind, wobei die Verbindungen durch Hyarolyse und/oder Pyrolyse in ihre Oxyde umwandelbar sind, und darauf auf eine Temperatur, bei der Hydrolyse und/oder Pyrolyse auftritt, erhitzt. 



   Die Temperatur, bei der   diese Erhitzung durchgeführt wird, beträgt   etwa   400-700 C.   Bei der Herstellung eines Ultraviolettstrahlers kann man den Strahler mit einer Umhüllung aus normalem Quarzglas ohne Zusätze herstellen, die Umhüllung in dieser Phase zuerst mit einer diesbezüglichen Lösung bespritzen und den Strahler darauf, z. B. einige Minuten, brennen lassen. Die Temperatursteigerung, die die Umhüllung hiedurch erfährt, ist in der Regel genügend hoch ; um die obige   Hydrolyse- und/oder   Pyrolysereaktion zu bewirken. 

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   Die obigen Zinkverbindungen, die durch Hydrolyse und/oder Pyrolyse Zinkoxyd liefern, sind   z. B.   



   Zinkchlorid, Zinknitrat oder Zinkacetat. 



   Die obigen Siliziumverbindungen können   z. B. Kieselsäureester, Siliziumhalogenide   und siliziumorganische makromolekulare Verbindungen, wie Silikon und Siloxane sein. 



   Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein   röhrenförmiger Ultraviolettstrahler   mit einer
Umhüllung aus Quarzglas ohne irgendeinen Zusatz in eine Lösung getaucht, die je 400 ml Methanol, 6 g
Zinkacetat und 40 g einer Lösung einer teilweise hydrolisierten   Äthylsilikatlösung   in einem Methanol-
Wasser-Gemisch enthält, welche Lösung 7,    5 g SiOz   je 100 ml aufweist, und dann langsam mit konstanter Geschwindigkeit gerade aus der Lösung herausgezogen. 



   Der Strahler wird dann mit einer Spannungsquelle verbunden und einige Minuten im Betrieb gelassen. 



   Der ganze Vorgang wird dann noch dreimal wiederholt. Die erhaltene Schicht enthält etwa 0, 1 mg ZnO je cm2 Oberfläche. Die Durchlässigkeit für Strahlung von 2300 Ä und höher beträgt etwa   90 lu ;   diejenige für Strahlung unterhalb 1900 Ä ist etwa 10   ja.   Ozon kann jetzt sogar bei längerer Verwendung des Strahlers nicht nachgewiesen werden. Die Zinkacetatmenge in der Lösung kann z. B. von 3 bis 20 g variiert werden. 



   Ein identisches Ergebnis erhält man, wenn die Umhüllung des Ultraviolettstrahlers mit einer silizium-   tetrachlorid-und zinkchloridhaltigen   Lösung bespritzt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Ultraviolettstrahler, der mit einer Quarzglasumhüllung versehen ist, die die Strahlung mit einer Wellenlänge über 2100 Ä im wesentlichen unvermindert durchlässt, jedoch die ozonbildende Strahlung unterhalb 1900 Ä durch die Anwesenheit von Zinkionen im wesentlichen vollständig absorbiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung aus Quarzglas ohne Zusätze besteht, welche Umhüllung auf der Ober- fläche mit einer etwa 0, 01- jet starken, im wesentlichen aus SiO und ZnO mit einem Gehalt von 0,01 bis 0,5 mg Zinkoxyd je cm2 bestehenden Schicht versehen ist. 2 2.

   Verfahren zur Herstellung einer Quarzumhüllung für Ultraviolettstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus Quarzglas ohne Zusätze bestehende Umhüllung mit einer Lösung einer Zinkund einer Siliziumverbindung benetzt wird, der gegebenenfalls noch andere Verbindungen hinzugefügt sind, wobei die Verbindungen durch Hydrolyse und/oder Pyrolyse in ihre Oxyde umwandelbar sind, und darauf auf eine Temperatur, bei der Hydrolyse und/oder Pyrolyse stattfindet, erhitzt wird.