高壓汞燈的工作原理以及分類
高壓汞燈工作原理
處于放電狀態(tài)時(shí),高壓汞燈內(nèi)部汞蒸氣壓可以達(dá)到51~507kPa,名字由此而來。高壓汞燈的燈中心放電管,其材質(zhì)是石英玻璃,在管內(nèi)充有汞和氬,主電機(jī)極由鎢做成,而且用堿土金屬氧化物電子發(fā)射物質(zhì)填充。在電極與石英玻璃之間,是用鉬箔形成非匹配氣密封接。在外殼內(nèi)部涂上熒光粉,可以讓高壓汞燈的光效得到提高,熒光粉能夠補(bǔ)充高壓汞燈中不足的顏色譜線。
在初始啟動(dòng)時(shí),是低壓汞蒸氣和氬氣放電,輻射帶藍(lán)色的輝光,這時(shí)燈電壓低,放電電流大,隨著放電產(chǎn)生熱量使管內(nèi)汞蒸氣升壓,電弧開始收縮并產(chǎn)生電離激發(fā),形成放電管中電子、原子和離子間的碰撞而發(fā)光。放電時(shí)波長253.7nm的共振線被吸收,隨著燈內(nèi)汞蒸氣進(jìn)一步提高,可見譜線強(qiáng)度逐步增加,主要輻射的是404.7nm、435.8nm、546.1nm和577.0-579.0nm的可見譜線。高壓汞燈從啟動(dòng)到正常工作需要4-10min。
高壓汞燈特點(diǎn)
1.結(jié)構(gòu)簡單,成本低,維修費(fèi)用少。
2.比一般燈壽命更長,省電經(jīng)濟(jì)。
3.發(fā)白光,光效長。
4.啟動(dòng)時(shí)間比較長,通常需要4-10分鐘。
5.二次啟動(dòng)需要等燈體冷卻。
6.常用語廣場、街道的照明。
高壓汞燈分類
1.熒光高壓汞燈
熒光高壓汞燈,是利用在外殼上涂多一層熒光粉,讓不可見光轉(zhuǎn)化為可見光,提高了光效,讓燈光更加明亮,合適在室外、街道、廠房等比較空曠的地方使用。我國的街道照明路燈主要就是采用熒光高壓汞燈。
2.自鎮(zhèn)流高壓汞燈
自鎮(zhèn)流高壓汞燈是把鎢絲封入燈殼內(nèi),成為高壓汞燈的鎮(zhèn)流器,增加等的亮度和壽命,因?yàn)檫@種燈光效較低,常在室內(nèi)使用。
3.超高壓汞燈
超高壓汞燈常用于光學(xué)儀器、制版上。燈開啟時(shí),汞蒸氣壓力可以達(dá)到10133~20265Kpa,發(fā)光亮度強(qiáng),市面上的液晶投影儀很多都是采用超高壓汞燈。
4.紫外線高壓汞燈
紫外線高壓汞燈,既能夠發(fā)出可見光,也能發(fā)出紫外線,這種高壓汞燈在曬圖、保健、探傷等工作上用得較多,不用于日常照明。
紫外線高壓汞燈屬于高強(qiáng)度氣體放電燈。是利用兩極弧光放來電使汞蒸發(fā)。原理是因?yàn)樵跓艄軆?nèi)部加入了一定量的汞而得名。汞燈內(nèi)部是一種真空狀況,在電源的高壓激發(fā)下,使燈管內(nèi)部的汞霧化而發(fā)出紫外光,從而產(chǎn)生汞蒸氣特征的譜線。
高壓汞燈也叫UV固化燈,光譜范圍在350nm-450nm之間,如253.7nm,303nm,334nm,365nm,366.3nm,其中365nm和366.3nm的波長占很大優(yōu)勢。UV能量計(jì)在測量紫外固化的能量時(shí),主要也是針對此光譜波段。這對UV固化過程很有價(jià)值,因?yàn)樵S多光引發(fā)劑在這個(gè)波長區(qū)域有強(qiáng)烈的吸收。
紫外線高壓汞燈主要用于油墨固化、曬圖、軟包裝彩印、紙張上光、竹木地板、油漆涂料、印鐵制罐線路板,電子元件的固化及塑料和橡膠的老化實(shí)驗(yàn)及各種UV固化等。是紫外固化的標(biāo)準(zhǔn)燈,發(fā)熱大,要用空氣或水冷卻,但功率高,適用于要求固化速率快的光固化涂料、油墨涂覆流水線。
如果要檢測紫外線高壓汞燈在什么樣的時(shí)間,以及什么樣的強(qiáng)度下能完成整個(gè)固化工作,那就要用到汞燈專用的UV能量計(jì),不同波長的紫外線燈要用相對應(yīng)波長的儀器進(jìn)行測量。
林上的UV能量計(jì)LS120,就是根據(jù)高壓汞燈的光譜特性研制,主要檢測汞燈365nm的紫外線強(qiáng)度和能量。