專利名稱：一種便攜式紫外臭氧光清洗機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及對(duì)材料、器件等表面進(jìn)行原子級(jí)別清洗的一種便攜式 紫外臭氧光清洗機(jī)，屬于原子級(jí)清潔度清洗的工藝加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的清洗技術(shù)(化學(xué)清洗和物理清洗)中，經(jīng)常很難達(dá)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(shù)， 一方面能避免由 于使用有機(jī)溶劑造成的污染，同時(shí)能夠?qū)⑶逑催^程縮短，最重要的是能使 清洗效果大大提高，達(dá)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(duì)有機(jī)物質(zhì)所起的光敏氧化作用以達(dá)到清洗粘附在物體表面 上的有機(jī)化合物(碳?xì)浠衔?的目的。在實(shí)際應(yīng)用中，通常是利用一種能產(chǎn)生兩種波長(zhǎng)(254nm、 185nm)的紫外光，大多數(shù)有機(jī)化合物對(duì)其中254nm 波長(zhǎng)的紫外光有較強(qiáng)的吸收能力，它們?cè)谖樟俗贤夤庵螅纸鉃殡x子、 游離態(tài)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(zhǎng)為185nm的紫外光子后產(chǎn)生臭氧(03)和原子氧(0)，產(chǎn)生的0:;對(duì)254nm波長(zhǎng)的紫外光又具有強(qiáng)烈的吸收作用，在光子的作用下，臭氧又會(huì) 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?xì)浠衔锏?光敏分解物在它的氧化作用下化合成可揮發(fā)性氣體二氧化碳、氮?dú)夂退魵獾纫莩鑫矬w表面，從而達(dá)到徹底清除粘附在物體表面上有機(jī)物質(zhì)的目 的。另外，在紫外光照射樣品表面將有機(jī)物分解的同時(shí)，會(huì)將樣品表層的 化學(xué)結(jié)構(gòu)切斷，極其活潑的原子氧與被切斷的表層分子結(jié)合，并將之轉(zhuǎn)換成高度親水的基團(tuán)(如-0H， CH0， -COOH)，從而提高樣品表面的親水性， 達(dá)到改質(zhì)的目的。近年來開始出現(xiàn)基于以上原理制造的工業(yè)用紫外光清洗機(jī)。如曰本 的專利平一12743;平一120950;昭61 — 194830以及我國(guó)ZL00105842. 8; ZL03149541.9等。把光清洗從原理轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單實(shí)用的設(shè)備必須突破許多關(guān)鍵技術(shù)，特別 是光源和清洗環(huán)境。紫外燈管發(fā)出的兩種波長(zhǎng)(254nm， 185nm)的紫外光 的比例、強(qiáng)度，燈管間的距離，燈管與樣品之間的距離等都會(huì)影響紫外光 輻照樣品的強(qiáng)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(gè)重要因素。近年來出現(xiàn)的一些工業(yè)用紫外 清洗機(jī)體系龐大，附有工件載送、冷卻、電子控制等系統(tǒng)，相對(duì)更適用于 工業(yè)上大器件的清洗，而對(duì)于實(shí)驗(yàn)室中的研究工作并不實(shí)用。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是公開一種便攜式紫外臭氧光清洗機(jī)，是采用紫外光為光源，供實(shí)驗(yàn)室用的紫外臭氧光清洗機(jī)，其控制使用靈活方便、清洗 效果穩(wěn)定可靠、體積小。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種便攜式紫外臭氧光清洗機(jī)，其外殼和門圍成一容腔，門是側(cè)開門， 在外殼和門接觸處設(shè)有密封圈，外殼底板下方設(shè)有四個(gè)支腳；其外殼上端 側(cè)面有一進(jìn)氣管，下端側(cè)面有一出氣管，進(jìn)氣管和出氣管的內(nèi)端分別與內(nèi) 部容腔相通，進(jìn)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(dǎo)線與外殼外的紫外光源控 制開關(guān)電連接，開關(guān)固設(shè)于外殼頂面；在紫外光源下方，光離子化室底板上中部?jī)蓚?cè)垂直固裝有兩樣品臺(tái)支撐架，兩樣品臺(tái)支撐架上端外側(cè)各水平固設(shè)一固定支架，固定支架的外端與外殼內(nèi)側(cè)固連；兩樣品臺(tái)支撐架內(nèi)側(cè)可移動(dòng)的水平固設(shè)一片狀樣品臺(tái)。 所述的清洗機(jī)，其所述可移動(dòng)的水平固設(shè)一片狀樣品臺(tái)，是兩樣品臺(tái) 支撐架內(nèi)側(cè)各設(shè)一條形磁鐵，兩樣品臺(tái)支撐架為鐵制品，條形磁鐵水平吸 附于兩樣品臺(tái)支撐架內(nèi)側(cè)， 一樣品臺(tái)的兩端分別置于兩條形磁鐵上；上下 移動(dòng)兩條形磁鐵，而使樣品臺(tái)上下移動(dòng)定位；樣品臺(tái)支撐架的表面標(biāo)有刻 度標(biāo)尺。所述的清洗機(jī)，其所述進(jìn)氣管，其管道中設(shè)有氣體流量計(jì)的傳感器， 氣體流量計(jì)表頭固設(shè)于外殼頂面。所述的清洗機(jī)，其所述燈架上在容腔縱方向相互平行地裝有三只長(zhǎng)條 形紫外光源，每一紫外光源分別以導(dǎo)線與外殼外的紫外光源控制開關(guān)電連接，每一紫外光源由開關(guān)分別單獨(dú)控制。所述的清洗機(jī)，其所述紫外光源，發(fā)射254nm及185nm波長(zhǎng)的紫外光。 本實(shí)用新型的有益效果是，所提供的便攜式紫外臭氧光清洗機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝置體積小、操作成本低，可在實(shí)驗(yàn)室中使用，實(shí)現(xiàn)了一體化、微型化，便于攜帶。


圖la是本實(shí)用新型的便攜式紫外臭氧光清洗機(jī)的正面剖視圖； 圖lb是本實(shí)用新型的便攜式紫外臭氧光清洗機(jī)的側(cè)面剖視圖。附圖標(biāo)號(hào)1. 長(zhǎng)形紫外光源2. 可調(diào)式樣品臺(tái)3. 刻度標(biāo)尺4. 磁鐵5. 樣品臺(tái)支撐架6. 固定支架7. 氣體流量計(jì)8. 紫外光源控制開關(guān)9. 光離子化室10. 進(jìn)氣管11. 出氣管12. 密封圈13. 支腳14. 外殼具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的便攜式紫外臭氧光清洗機(jī)，包括紫外光源、光離子化室、可調(diào)式樣品臺(tái)及氣路系統(tǒng)四部分。各個(gè)部分具體特征如下紫外光源采用長(zhǎng)形紫外光源，三只紫外燈管平行排列，每一開關(guān)可 單獨(dú)控制，即保證了輻照光強(qiáng)又可使照射量均勻一致，可根據(jù)樣品大小選擇打開紫外燈管的個(gè)數(shù)。此紫外光源輻射光中185咖波長(zhǎng)的光約占30%，產(chǎn)生很少熱量，免去冷卻系統(tǒng)，使設(shè)備成本及運(yùn)行成本更經(jīng)濟(jì)，裝置體積 也大大減小。光離子化室光離子化室與進(jìn)出氣管道相連。樣品臺(tái)高度可調(diào)，精確度可達(dá)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(tǒng)在進(jìn)氣口安裝了一個(gè)氣體流量計(jì)，通過流量計(jì)控制通入氧氣的量，便于保證光清潔過程中離子化室內(nèi)臭氧的濃度。整體構(gòu)架本實(shí)用新型的整體為便攜式或臺(tái)式清洗設(shè)備，其中紫外光 源、樣品臺(tái)都安裝在光離子化室內(nèi)部，光離子化室內(nèi)部所有的材料和部件 都對(duì)紫外光、臭氧絕對(duì)的穩(wěn)定和安全。獨(dú)特的設(shè)計(jì)措施(紫外光源平行排列、通入氧氣)保證了紫外燈發(fā)射的254，及185nm波長(zhǎng)光的光強(qiáng)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(wěn)定可靠、控制使用靈 活方便的特點(diǎn)。實(shí)施例本實(shí)用新型的便攜式紫外臭氧光清洗機(jī)的實(shí)施例如圖l所示，其中， 圖la是該清洗機(jī)的正面剖視圖；圖lb是該清洗機(jī)的側(cè)面剖視圖。 下面結(jié)合圖1介紹本實(shí)用新型清洗機(jī)的臺(tái)式結(jié)構(gòu)便攜式紫外臭氧光清洗機(jī)包括紫外光源1、樣品臺(tái)2、磁鐵4、樣品臺(tái)支撐架5、氣體流量計(jì)7、紫外光源控制開關(guān)8、光離子化室9、進(jìn)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(cè)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(shè)有密封圈12。外殼 14上端側(cè)面有一進(jìn)氣管10，下端側(cè)面有一出氣管11，進(jìn)氣管IO和出氣管 11的內(nèi)端分別與內(nèi)部容腔相通，進(jìn)氣管IO外端接通氧源，出氣管11外端 通大氣。在進(jìn)氣管10的管道中設(shè)有氣體流量計(jì)7的傳感器，氣體流量計(jì)7 表頭固設(shè)于外殼14頂面。外殼14底板下方設(shè)有四個(gè)支腳13。外殼14為不銹鋼材質(zhì)。該內(nèi)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(zhǎng)條形紫外光源1，紫外光源1 以導(dǎo)線與外殼14外的紫外光源控制開關(guān)8電連接，開關(guān)8固設(shè)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?jī)蓚?cè)垂直固裝有兩樣 品臺(tái)支撐架5，樣品臺(tái)支撐架5的表面標(biāo)有刻度標(biāo)尺3，兩樣品臺(tái)支撐架5上端外側(cè)各水平固設(shè)一固定支架6，固定支架6的外端與外殼14內(nèi)側(cè)固連。兩樣品臺(tái)支撐架5內(nèi)側(cè)各設(shè)一條形磁鐵4，兩樣品臺(tái)支撐架5為鐵制 品，條形磁鐵4水平吸附于兩樣品臺(tái)支撐架5內(nèi)側(cè)， 一片狀樣品臺(tái)2的兩 端分別置于兩條形磁鐵4上。樣品臺(tái)2為可調(diào)式，上下移動(dòng)兩條形磁鐵4， 而使樣品臺(tái)2上下移動(dòng)定位。本實(shí)用新型的便攜式紫外臭氧光清洗機(jī)的結(jié)構(gòu)布局有利于紫外光照 射樣品的強(qiáng)度和均勻度。本實(shí)用新型為了提高光源的發(fā)光效率，采用了長(zhǎng) 條形的紫外光源1作為光源，燈管的排列及樣品臺(tái)2都經(jīng)過精心優(yōu)化選擇 設(shè)計(jì)，達(dá)到光照均勻，強(qiáng)度可調(diào)，使清洗機(jī)效率高、工作穩(wěn)定可靠。長(zhǎng)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(dǎo)線 與外殼外的紫外光源控制開關(guān)8電連接，每一紫外光源1可由開關(guān)8分別 單獨(dú)控制，即保證了輻照光強(qiáng)又可使照射量均勻一致。此紫外光源產(chǎn)生很 少熱量，不必附加冷卻設(shè)備，從而使清洗結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，裝置體積小、操作 成本低。通過氣體流量計(jì)7控制通入氧氣的量，保證光離子化室9內(nèi)臭氧的濃 度。樣品臺(tái)2通過磁鐵4控制，結(jié)合刻度標(biāo)尺3實(shí)現(xiàn)其高度精確可調(diào)，適 用于不同尺寸樣品的處理。紫外光源與樣品臺(tái)2都安裝在光離子化室9內(nèi)，實(shí)現(xiàn)一體化、微型化。
權(quán)利要求1、一種便攜式紫外臭氧光清洗機(jī)，其外殼和門圍成一容腔，門是側(cè)開門，在外殼和門接觸處設(shè)有密封圈，外殼底板下方設(shè)有四個(gè)支腳；其特征在于，外殼上端側(cè)面有一進(jìn)氣管，下端側(cè)面有一出氣管，進(jìn)氣管和出氣管的內(nèi)端分別與內(nèi)部容腔相通，進(jìn)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(dǎo)線與外殼外的紫外光源控制開關(guān)電連接，開關(guān)固設(shè)于外殼頂面；在紫外光源下方，光離子化室底板上中部?jī)蓚?cè)垂直固裝有兩樣品臺(tái)支撐架，兩樣品臺(tái)支撐架上端外側(cè)各水平固設(shè)一固定支架，固定支架的外端與外殼內(nèi)側(cè)固連；兩樣品臺(tái)支撐架內(nèi)側(cè)可移動(dòng)的水平固設(shè)一片狀樣品臺(tái)。
2、 如權(quán)利要求1所述的清洗機(jī)，其特征在于，所述可移動(dòng)的水平固 設(shè)一片狀樣品臺(tái)，是兩樣品臺(tái)支撐架內(nèi)側(cè)各設(shè)一條形磁鐵，兩樣品臺(tái)支撐 架為鐵制品，條形磁鐵水平吸附于兩樣品臺(tái)支撐架內(nèi)側(cè)， 一樣品臺(tái)的兩端 分別置于兩條形磁鐵上；上下移動(dòng)兩條形磁鐵，而使樣品臺(tái)上下移動(dòng)定位； 樣品臺(tái)支撐架的表面標(biāo)有刻度標(biāo)尺。
3、 如權(quán)利要求1所述的清洗機(jī)，其特征在于，所述進(jìn)氣管，其管道 中設(shè)有氣體流量計(jì)的傳感器，氣體流量計(jì)表頭固設(shè)于外殼頂面。
4、 如權(quán)利要求1所述的清洗機(jī)，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(zhǎng)條形紫外光源，每一紫外光源分別以導(dǎo)線與外 殼外的紫外光源控制開關(guān)電連接，每一紫外光源由開關(guān)分別單獨(dú)控制。
5、如權(quán)利要求1或4所述的清洗機(jī)，其特征在于，所述紫外光源，發(fā)射254nm及185nm波長(zhǎng)的紫外光。
專利摘要本實(shí)用新型一種便攜式紫外臭氧光清洗機(jī)，其外殼和門圍成一容腔，外殼上端側(cè)面有一進(jìn)氣管，下端側(cè)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(gè)紫外光源，紫外光源以導(dǎo)線與外殼外的紫外光源控制開關(guān)連接；在紫外光源下方，光離子化室底板上中部?jī)蓚?cè)垂直固裝有兩樣品臺(tái)支撐架，兩樣品臺(tái)支撐架上端外側(cè)各水平固設(shè)一固定支架，固定支架的外端與外殼內(nèi)側(cè)固連；兩樣品臺(tái)支撐架內(nèi)側(cè)可移動(dòng)的水平固設(shè)一片狀樣品臺(tái)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝置體積小、操作成本低，可在實(shí)驗(yàn)室中使用，實(shí)現(xiàn)了一體化、微型化，便于攜帶。
文檔編號(hào)B08B11/00GK201120389SQ200720190148
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者前 向, 向軍輝, 梁小紅, 麗 邢, 中 陳 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院研究生院