ULTRAVIOLET AND VACUUM ULTRAVIOLET LAMPS DRIVEN BY MOLECULAR-ATOMIC, ATOMIC-ATOMIC, OR ATOMIC-MOLECULAR EXCITATION TRANSFER

A plasma lamp is provided that employs excitation transfer between two atomic or molecular species so as to preferentially produce light at a specific atomic or molecular emission wavelength. The lamp includes a lamp body. The lamp body includes a top portion, a middle portion having an internal hollow space filled with an energy-donor chemical gas and an energy-acceptor chemical element, and a bottom portion. The lamp body further includes an array of a plurality of cavities connected to the internal hollow space. The internal hollow space and the array of the plurality of cavities are spaced apart from outer surfaces of the lamp body. The plasma lamp is configured to excite the energy-donor chemical gas by an ignition of a low-temperature plasma within the internal hollow space and the array of the plurality of cavities to cause an excitation transfer from the excited energy-donor chemical gas to the energy-acceptor chemical element, thereby emitting radiation having a wavelength of about 194 nm when mercury (Hg) is the energy-acceptor chemical element and helium (He) serves as the donor. Other wavelengths in the ultraviolet (UV) and vacuum ultraviolet (VUV) spectral regions are generated when other donor and acceptor atoms or molecules are employed. These lamps are well-suited as optical drivers for atomic clocks (such as the 40.5 GHz Hg ion clock), photochemical processing of materials, disinfection of water, air, and surfaces, as well as other applications requiring UV or VUV light. L'invention concerne une lampe à plasma qui utilise un transfert d'excitation entre deux espèces atomiques ou moléculaires de façon à produire de préférence de la lumière à une longueur d'onde d'émission atomique ou moléculaire spécifique. La lampe comprend un corps de lampe. Le corps de lampe comprend une partie supérieure, une partie centrale pourvue d'un espace creux interne rempli d'un gaz chimique donneur d'énergie et d'un élément chimique accepteur d'énergie, et une partie inférieure. Le corps de lampe comprend en outre un réseau d'une pluralité de cavités reliées à l'espace creux interne. L'espace creux interne et le réseau de la pluralité de cavités sont espacés des surfaces externes du corps de lampe. La lampe à plasma est conçue pour exciter le gaz chimique donneur d'énergie par l'intermédiaire d'un allumage d'un plasma à basse température à l'intérieur de l'espace creux interne et du réseau de la pluralité de cavités pour provoquer un transfert d'excitation entr