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氘燈、氙燈和汞燈的區別及用途


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 氘燈、氙燈和汞燈的區別及用途

氣體放電光源利用氣體放電原理制成的光源。

 
光源結構:用玻璃或石英等材料做成管形的、球形的燈泡。泡殼內安裝有電極,并充入發光用的氣體,如氫、氦、氘、氙、氪,或金屬蒸氣,如汞、鎘、銦、鉈、鏑等。
氣體放電原理:氣體在電場作用下激勵出電子和離子,成為導電體。離子向陰極、電子向陽極運動,從電場中得到能量,它們與氣體原子或分子碰撞時會激勵出新的電子和離子,也會使氣體原子受激,內層電子躍遷到高能級。受激電子返回低能級時,輻射出光子。
一、氘燈
發光機制:氘燈的泡殼內充有高純度的氘氣。氘燈工作時,陰極產生電子發射,高速電子碰撞氘原子,激發氘原子產生連續的紫外光譜(185~400 nm)。
應用領域:氘燈的紫外線輻射強度高、穩定性好、壽命長,因此常用作各種紫外分光光度計的連續紫外光源;是高效液相色譜儀(HPLC)、紫外-可見分光光度計(UV)、原子吸收光譜儀(AA)和毛細管電泳儀(CE)等。
 
二、 原子光譜燈:空心陰極燈/元素燈
發光機制:原子光譜燈又稱空心陰極燈,陽極和圓筒形陰極封在玻殼內,玻殼上部有一透明石英窗。工作時窗口透射出放電輝光,其中主要是陰極金屬的原子光譜??招年帢O放電的電流密度可比正常輝光高出100倍以上,電流雖大但溫度不高,因此發光的譜錢不僅強度大,而且波長寬度很小。
應用領域:原子光譜燈的主要作用是引出標準譜線的光束,確定標準譜線的分光位置,以及確定吸收光譜中的特征波長等。它主要用于元素,特別是微量元素光譜分析的裝置中。
三、汞燈
 
汞燈的分類:低壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈
汞燈的發光特性:汞的氣壓越高,汞燈的發光效率也越高,發射的光也由線狀光譜向帶狀光譜過度。
低壓汞燈-- 汞蒸氣氣壓為0.8Pa,主要輻射253.7 nm的紫外光。常用于光譜儀的波長基準、紫外殺菌和熒光分析等。
高壓汞燈--汞蒸氣氣壓為(1-10)*10的5次方Pa??梢妳^呈帶狀光譜,紅外區呈弱的連續光譜。常用于紫外輻照度標準、熒光分析、紫外探傷和大面積照明等。
球形超高壓汞燈--汞蒸氣氣壓為(10-20)MPa。光譜線較寬,形成連續背景,可見區偏藍,紅外輻射增強。常作為點光源用于光學儀器、熒光分析和光刻技術等。
四、 氙燈
 
發光材料:氙。
光譜特性:光譜分布與日光接近,色溫6000K,亮度高,壽命可達1000 h。
氙燈的分類:
? 長弧氙燈——電極間距為15~130 cm,細管形,工作氣壓為105 Pa,用于碼頭、廣場、車站等大面積照明。
? 短弧氙燈——電極間距在數毫米量級,工作氣壓為1~2 MPa,是很好的日光色點光源,常用于電影放映、彩色攝影、照相制版、模擬日光等場合。
? 脈沖氙燈——管內氣壓在100 Pa以下,由高壓電脈沖激發產生光脈沖,在極短的時間內發出很強的光。廣泛用于固體激光器的光泵、照相制版、高速攝影和光信號源等。

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