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現(xiàn)在所用的紫外光源絕大多數(shù)是汞弧燈(即通稱的紫外燈或汞燈)。汞弧燈是封裝有汞的、兩端有電極的透明石英管,通電加熱燈絲時(shí),管內(nèi)的汞蒸氣受到激發(fā)躍遷到激發(fā)態(tài),由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)即發(fā)射紫外光。視管內(nèi)汞蒸氣壓力的不同,所發(fā)射的紫外光也具有不同的光譜,可分為以下3類。
(1)低壓汞燈汞蒸氣壓力為10~100Pa,發(fā)射的紫外光呈線狀的分立光譜,其主要發(fā)射波長(zhǎng)為254nm和185nm,而前者又占了全部發(fā)射能量的95%以上(實(shí)際上在管內(nèi)以185nm譜線為主,但石英對(duì)其有強(qiáng)烈吸收,因而在管外其所占比例很小)。常用語(yǔ)網(wǎng)版固化。
低壓汞燈的功率較小,一般只有幾十瓦,同時(shí)其發(fā)射波長(zhǎng)很短,易產(chǎn)生臭氧,造成空氣污染,在光固化中很少使用。低壓汞燈的使用壽命為200~4000h。
(2)中壓汞燈我國(guó)習(xí)慣上曾將其稱作高壓汞燈,此燈中的汞蒸氣壓力為105Pa,即約為1個(gè)大氣壓。由于在高壓下汞蒸氣在高溫放電時(shí)發(fā)射譜線增加以及壓力加寬現(xiàn)象,中壓汞燈發(fā)射的譜線波<范圍較寬并有重疊,在紫外區(qū)其主要發(fā)射波長(zhǎng)為365nm,其次;13nm、303nm。中壓汞燈的使用壽命約為1000~~1500h。其使用最為廣泛。
光固化光源之---汞燈
中壓汞燈
(3)高壓汞燈我國(guó)習(xí)慣上稱之為超高壓汞燈,汞蒸氣壓力為105~106Pa,即1~10大氣壓。高壓求燈可提供最強(qiáng)的紫外和可見(jiàn)光,其輸出功率可達(dá)普通中壓汞燈的10倍,工作時(shí)其電極溫度可見(jiàn)光,其輸出功率可達(dá)普通中壓汞燈的10倍,工作時(shí)其電極溫度可達(dá)2000℃,而燈管溫度則可達(dá)600℃,因此需要加以冷卻,燈的功率與冷卻效率有關(guān)。高壓汞燈的使用壽命較短,約75~100h。高壓汞燈發(fā)射光譜重疊得更加厲害,呈連續(xù)帶狀光譜。
汞燈的一個(gè)重要指標(biāo)是單位弧長(zhǎng)的能量輸出,或稱線功率,以瓦/厘米(W/cm)表示。線功率直接與照射光強(qiáng)相聯(lián)系,在光固化中為了克服氧的阻聚、提高固化速率,加大照射光強(qiáng)是最有效的辦法,因此如何提高汞燈的線功率是燈具制造商的重要目標(biāo)。
目前使用的中壓汞燈的線功率多為80和120W/cm,最大可達(dá)240W/cm,而高壓汞燈的線功率為50~1000W/cm。
三種光源之中,高壓汞燈發(fā)熱過(guò)高,低壓汞燈臭氧效應(yīng)太重
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