配置用于与UVLED一起使用的光漫射多光纤设计的制作方法

技术特征：
1.一种紫外(uv)照明系统，其包括：至少一个uv发光二极管(led)；以及光漫射光纤束，所述光漫射光纤束包括：束护套；多个光纤，所述多个光纤设置在所述束护套内，每个光纤包括：玻璃纤芯，所述玻璃纤芯包含含有小于90摩尔％二氧化硅的玻璃组合物；以及包层，所述包层围绕所述玻璃纤芯；其中所述玻璃纤芯或所述包层中的至少一者包括散射中心；其中所述光漫射光纤束光学地耦合到所述uv led。2.如权利要求1所述的uv照明系统，其中所述uv led被配置为产生具有365nm至405nm的波长的uv光。3.如权利要求1或权利要求2所述的uv照明系统，其中所述uv led具有至少1mm2的发射区域，并且其中所述光漫射光纤束的端部处的面部区域的大小至少与所述发射区域相同。4.如前述权利要求中任一项所述的uv照明系统，其中所述玻璃纤芯的所述玻璃组合物包含钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃或铝硅酸盐玻璃中的至少一者。5.如前述权利要求中任一项所述的uv照明系统，其中所述玻璃纤芯包括散射中心。6.如权利要求5所述的uv照明系统，其中所述玻璃纤芯的所述散射中心包括空气管线。7.如权利要求5或权利要求6所述的uv照明系统，其中所述散射中心包含zro2、al2o3或玻璃相分离物中的至少一者。8.如权利要求5
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7中任一项所述的uv照明系统，其中所述玻璃纤芯中的所述散射中心的集中度按体积计为约0.01％至约5％。9.如前述权利要求中任一项所述的uv照明系统，其中所述包层包含聚合物。10.如权利要求1
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8中任一项所述的uv照明系统，其中所述包层包含第二玻璃组合物，所述第二玻璃组合物不同于所述玻璃纤芯的所述玻璃组合物。11.如权利要求9或权利要求10所述的uv照明系统，其中所述包层包括散射中心。12.如权利要求11所述的uv照明系统，其中所述包层的所述散射中心包含高折射率颗粒，其中所述高折射率颗粒的折射率比所述包层的折射率高至少0.05。13.如权利要求12所述的uv照明系统，其中所述高折射率颗粒包含bas、sio2、al2o3或zro2中的至少一者。14.如权利要求11所述的uv照明系统，其中所述散射中心包括空隙。15.如权利要求11
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14中任一项所述的uv照明系统，其中所述包层中的所述散射中心的所述集中度按体积计为0.05％至2％。16.如前述权利要求中任一项所述的uv照明系统，其中所述束护套包含聚合物。17.如权利要求16所述的uv照明系统，其中所述聚合物包含以下中的至少一者：聚氯乙烯、聚四氟乙烯、乙烯四氟乙烯、氟化乙烯丙烯、乙烯
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醋酸乙烯酯、共聚酯
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热塑性弹性体、聚醚嵌段胺、热塑性聚烯烃、热塑性聚氨酯、聚氨酯、聚酰胺或聚碳酸酯。18.如前述权利要求中任一项所述的uv照明系统，其中所述束护套包括散射中心。19.如权利要求18所述的uv照明系统，其中所述束护套的所述散射中心包含al2o3、bas、中空玻璃球或气泡中的至少一者。
20.如前述权利要求中任一项所述的uv照明系统，其中所述光纤束还包括：填料，所述填料在所述束护套内并且围绕所述多个光纤设置。21.如前述权利要求中任一项所述的uv照明系统，其中所述多个光纤包括至少10个光纤。22.一种紫外(uv)光漫射光纤(ldf)，其包括：玻璃纤芯，所述玻璃纤芯包含含有小于90摩尔％sio2的玻璃组合物；以及包层，所述包层纵向围绕所述玻璃纤芯设置；其中所述玻璃纤芯或所述包层中的至少一者包括散射中心；并且其中所述玻璃组合物每米吸收至少10％的具有小于400nm的波长的光。23.如权利要求22所述的uv ldf，其中所述玻璃组合物包含至少50摩尔％sio2、多达20摩尔％的al2o3、多达20摩尔％的b2o3以及多达25摩尔％的r2o或ro中的至少一者，其中在r2o中，r为li、na、k、rb或cs中的任何一者或多者，并且其中在ro中，r为zn、mg、ca、sr或ba中的任何一者或多者。24.如权利要求22或权利要求23所述的uv ldf，其中所述玻璃组合物包含至多1ppm的co、ni和cr中的每一者以及至多50ppm的fe。25.如权利要求22
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24中任一项所述的uv ldf，其中所述玻璃纤芯包括散射中心。26.如权利要求25所述的uv ldf，其中所述玻璃纤芯的所述散射中心包括空气管线。27.如权利要求25所述的uv ldf，其中所述玻璃纤芯的所述散射中心包含zro2、al2o3或玻璃相分离物中的至少一者。28.如权利要求25
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27中任一项所述的uv ldf，其中所述玻璃纤芯中的所述散射中心的集中度按体积计为约0.01％至约5％。29.如权利要求22
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28中任一项所述的uv ldf，其中所述包层包含聚合物。30.如权利要求22
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28中任一项所述的uv ldf，其中所述包层包含第二玻璃组合物，所述第二玻璃组合物不同于所述玻璃纤芯的所述玻璃组合物。31.如权利要求22
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30中任一项所述的uv ldf，其中所述包层包括散射中心。32.如权利要求31所述的uv ldf，其中所述散射中心包含高折射率颗粒，其中所述高折射率颗粒的折射率比所述包层的折射率高至少0.05。33.如权利要求32所述的uv ldf，其中所述高折射率颗粒包含bas、sio2、al2o3或zro2中的至少一者。34.如权利要求31所述的uv ldf，其中所述包层的所述散射中心包括空隙。35.如权利要求31
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34中任一项所述的uv ldf，其中所述包层中的所述散射中心的所述集中度按体积计为约0.05％至约2％。36.如权利要求22
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35中任一项所述的uv ldf，其还包括：涂层，所述涂层围绕所述包层设置。37.一种光纤束，其包括：束护套；多个如权利要求22
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36中任一项所述的uv ldf，所述多个uv ldf设置在所述束护套内。38.如权利要求37所述的光纤束，其中所述束护套包含聚合物。39.如权利要求38所述的光纤束，其中所述聚合物包含以下中的至少一者：聚氯乙烯、
聚四氟乙烯、乙烯四氟乙烯、氟化乙烯丙烯、乙烯
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醋酸乙烯酯、共聚酯
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热塑性弹性体、聚醚嵌段胺、热塑性聚烯烃、热塑性聚氨酯、聚氨酯、聚酰胺或聚碳酸酯。40.如权利要求37
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39中任一项所述的光纤束，其中所述束护套包括散射中心。41.如权利要求40所述的光纤束，其中所述束护套的所述散射中心包含al2o3、bas、中空玻璃球或气泡中的至少一者。42.如权利要求37
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41中任一项所述的光纤束，其还包括：填料，所述填料在所述束护套内并且围绕所述多个光纤设置。43.如权利要求37
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42中任一项所述的光纤束，其中所述多个光纤包括至少10个光纤。44.一种用于使用紫外(uv)光对对象进行消毒的方法，所述方法包括以下步骤：致使uv光从至少一个uv发光二极管(led)发射到耦合到所述uv led的光纤束中，所述光纤束包括设置在护套内的多个光纤，所述多个光纤中的每个光纤具有含有小于90摩尔％二氧化硅的玻璃纤芯；从所述光纤束散射所述uv光；以及将所述对象暴露于从所述光纤束散射的所述uv光。45.如权利要求43所述的方法，其中所述uv光具有365nm至405nm的波长。46.如权利要求43或权利要求44所述的方法，其中以约40j/cm2至约600j/cm2的剂量执行将所述对象暴露于所述uv光的步骤。47.如权利要求43
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45中任一项所述的方法，其中在所述暴露步骤之后，所述对象经历log
10
4或更高的细菌病原体减少量。48.如权利要求43
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46中任一项所述的方法，其中所述散射步骤在100cm2的面积上提供至少10mw/cm2。

技术总结
本文公开了紫外(UV)照明系统的实施方案。所述UV照明系统包括至少一个UV发光二极管(LED)和光漫射光纤束。所述光漫射光纤束包括束护套和设置在所述束护套内的多个光纤。每个光纤由具有含有小于90摩尔％二氧化硅的玻璃组合物的玻璃纤芯和围绕所述玻璃纤芯的包层构成。所述玻璃纤芯或所述包层中的至少一者包括散射中心。此外，所述光漫射光纤束光学地耦合到所述UV LED。本文还公开了一种UV光漫射光纤以及一种使用包含UV光漫射光纤的UV照明系统对对象进行消毒的方法。统对对象进行消毒的方法。统对对象进行消毒的方法。


技术研发人员：斯蒂芬
受保护的技术使用者：康宁公司
技术研发日：2019.12.06
技术公布日：2021/9/27