Pulsed UV lamp performance and comparison with UV mercury lamps

摘要

Pulsed lamps based on electric discharges in xenon are of interest for water treatment because they are free of mercury, have instant-on capability, and may provide enhanced effects due to the high irradiance of pulses or spectral differences. This study provides quantitative comparisons of standard mercury UV lamps with both a commercial flashlamp and a pulsed surface discharge lamp. Unlike mercury lamps, the UV performance of pulsed lamps is a function of operating parameters. In this study the measured UV efficiency of a flashlamp, with a specified practical lifetime, increased as the pulse length decreased, from 4.4% at 796 μs to 9.0% at 71 μs. The surface discharge lamp, which overcomes limitations of flashlamps, had a measured UV efficiency of 17% at 12 μs. In comparison, standard commercial low pressure and medium pressure mercury lamps evaluated in this study had UV efficiencies of 34.6% and 12.2%, respectively. Key words: pulsed UV, water treatment, flashlamp, surface discharge, mercury.Les lampes à impulsions basées sur les décharges électriques dans le xénon sont intéressantes pour le traitement de l'eau puisqu'elles ne contiennent pas de mercure; elles possèdent la capacité d'être mises en marche instantanément et elles peuvent avoir des effets accrus en raison de la haute irradiance des impulsions ou des différences spectrales. La présente étude compare quantitativement les lampes standards UV à la vapeur de mercure avec des lampes-éclairs commerciales et une lampe à décharge superficielle à impulsions. Contrairement aux lampes à vapeur de mercure, le rendement UV des lampes à impulsions est fonction des paramètres de fonctionnement. Dans cette étude, l'efficacité mesurée d'une lampe-éclair UV, ayant une durée de vie utile spécifiée, augmentait à mesure que diminuait la longueur de l'impulsion, de 4,4 % à 796 μs à 9,0 % à 71 μs. La lampe à décharge superficielle, qui comble les limites des lampes-éclairs, présentait une efficacité UV mesurée de 17 % à 12 μs. En comparaison, les lampes commerciales standards à faible et à moyenne pression de vapeur de mercure évaluées lors de cette étude présentaient respectivement des efficacités UV de 34,6 % et de 12,2 %. Mots-clés : UV à impulsions, traitement de l'eau, lampe-éclair, décharge superficielle, mercure. [Traduit par la rédaction]