Se ha desarrollado un diseño que supera los problemas mencionados con los diseños de cámara reflectante anteriores discutidos anteriormente. Este diseño utiliza una configuración de cuarzo doble. La funda interior de la lámpara de cuarzo aísla la lámpara del agua, como se hace en la mayoría de los sistemas UV. Luego se utiliza un tubo de flujo de cuarzo externo más grande para crear la contención externa del flujo. El material reflectante se coloca fuera del tubo de flujo de cuarzo. La Figura 1 muestra un recorte del diseño para ayudar a visualizar el concepto.
En este diseño, la lámpara introduce esencialmente todos sus rayos UV directamente en el tubo de flujo y el reflector devuelve los fotones al flujo de agua con solo una pequeña fracción de los UV escapando o residiendo fuera del volumen de flujo de agua en un momento dado. El UV permanece en el volumen de agua hasta que es absorbido por el ADN objetivo o la molécula de TOC, en lugar de perderse (absorberse) por la pared de la cámara, o residir en un volumen fuera del flujo de agua. Esto asegura que la luz proveniente de las mismas lámparas de baja presión se utilice de manera más eficiente en esta cámara que en las cámaras convencionales u otras cámaras reflectantes.
Hay dos requisitos clave que son necesarios para que este diseño logre la mejora significativa en el rendimiento que puede proporcionar. Estos requisitos deben cumplirse simultáneamente: satisfacer solo uno u otro no proporcionará el rendimiento mejorado. El primer requisito es que el material reflectante debe ser al menos 80 por ciento reflectante a la luz UV. El segundo requisito crítico es que el material reflectante debe encerrar al menos el 80 por ciento de la zona de tratamiento (cobertura del 80 por ciento). Las pruebas y simulaciones han demostrado que las cámaras que no cumplen con estos dos requisitos no proporcionan una mejora significativa en el rendimiento.
El gráfico de la Figura 2 muestra el fuerte aumento en la intensidad uv en relación con el de una cámara de acero inoxidable convencional cuando se cumplen ambos requisitos. Hay aumentos modestos en el rendimiento sobre la cámara de acero inoxidable de referencia cuando la reflectancia está por encima del 80 por ciento y la cobertura está por debajo del 80 por ciento, y también cuando la cobertura está por encima del 80 por ciento y la reflectancia está por debajo del 80 por ciento, pero el aumento realmente significativo solo ocurre cuando tanto la reflectancia como la cobertura están por encima del 80 por ciento.
Una investigación independiente publicada por la Universidad de Arizona1 ha confirmado este efecto tanto teórica como experimentalmente. Un artículo anterior de la Academia china de Ciencias y la Universidad de Alberta2 también indica una mejora con una mayor reflectividad, aunque este documento no tiene suficiente información para determinar el porcentaje de cobertura.
