• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.基本信息
  • 4.光源种类
  • 4.1.低压汞灯
  • 4.2.中压汞灯
  • 4.3.高压汞灯
  • 5.能量分布
  • 6.应用

紫外线光源

紫外线光源又称紫外线发生器,即发生生成紫外线的装置。紫外线光源是紫外线技术的重要组成部分,紫外线技术的发展往往依赖于紫外线光源的发展。当出现了适用的新型紫外线光源时,必然可以促进某种行业的发展。在光学研究上取得了很大进展,这同紫外线光源的发展也是分不开的。紫外光源作为一个元器件,在各个领域正发挥着它的重要作用。

基本信息

  • 中文名

    紫外线光源

  • 作用

    紫外线技术的重要组成部分

  • 应用

    光栅的制造

  • 依赖技术

    紫外线光源的发展

基本信息

紫外线光源是紫外线技术的重要组成部分,紫外线技术的发展往往依赖于紫外线光源的发展。当出现了适用的新型紫外线光源时,必然可以促进某种行业的发展。例如光栅的制造。光栅是大型精密光学仪器的重要分光元件。世界上有许多国家不能制造精密仪器,与不能制造高分辨率色散率的光栅有关,要使光栅具备很高的分辨率,就必须要掌握高密度刻线技术(如每毫米几千条等距离平行线),要刻这么多的线数,就必须有高强度的短波紫外光源(200~300毫微米)对应的光刻胶进行曝光。同样在高频大功率固体器件和大规模集成电路上也与紫外曝光光刻技术的发展分不开。

在光学研究上取得了很大进展,这同紫外线光源的发展也是分不开的。紫外光源作为一个元器件,在各个领域正发挥着它的重要作用。

光源种类

作用的紫外线光源绝大多数是汞弧灯(即通称的紫外灯或汞灯)。汞弧灯是封装有汞的、两端有电极的透明石英管,通电加热灯丝时,管内的汞蒸气受到激发跃迁至激发态,由激发态回到基态时即发射紫外光。视管内汞蒸气压力的不同,所发射的紫外线光也具有不同的光谱,可分为3类。

低压汞灯

低压汞灯:汞蒸气压力为10~100kPa发射的紫外光呈线状的分立光谱,其主要发射波长为254nm和185nm,而前者又占了全部发射能量的95%以上(实际上在管内以185nm线谱为主,但石英对其有强烈吸收,因而在管外其所占比例很小。)

低压汞灯的功率较小,一般只有几十瓦,同时其发射波长极短,易产生臭氧,造成空气污染,在光固化中很少使用。低压汞灯的使用寿命为200~400h

中压汞灯

中压汞灯:我国习惯上曾将其称作高压汞灯,此灯中的汞蒸气压力为105kPa (约为1大气压)。由于在高压下汞蒸气在高温放电时发射谱线增加以及压力加宽现象,中压汞灯发射的谱线波长范围较宽并有重叠,在紫外区其主要发射波长为365nm,其次是313nm,303nm。中压汞灯的使用寿命为1000~1500h。

高压汞灯

高压汞灯:我国习惯上称之为超高压汞灯,汞蒸气压力为105~106kPa,即1~10大气压。它可提供最强的紫外和可见光,其输出功率可达普通中压汞灯的十倍,工作时其电极温度可达2000°C,而灯管温度则可达600°C,因此需要加以冷却,灯的功率与冷却效率有关。高压汞灯的使用寿命较短,约75~100h。

高压汞灯发射光谱重叠得更加厉害,呈连续带状光谱。

汞灯的一个重要指标是单位弧长的能量输出,或称线功率,以W/cm表示。线功率直接与照射光强相联系,在光固化中为了克服氧的阻聚、提高固化速率,加大照射光强是最有效的办法,因此如何提高汞灯的线功率是灯具制造商的重要目标。

能量分布

测量紫外线光源的光潜相对能量分布的方法有三种:

1.用紫外分光光度计测其光潜的相对能量分布。

2.用单色仪和紫外光电接受器测光谱相对能量分布。

3.用摄谱仪(配有光谱投影仪和黑度计)测最其光谱相对能量分布。