UV燈光譜能量分布
鉛的譜線能量集中在近紫外區,3659A(lA=lX10-10m)、3683A,4057A。從圖4-11中可看出鉛-汞燈輻射能量主要集中在350?420nm波長范圍,而在可見光、紅外線波長范圍內輻射能量很少。大功率密度鉛~汞燈溫度過高,需要水冷套冷卻燈管,印刷中曬版燈、不干膠印刷和光盤印刷常用此燈。
金屬鹵化物燈應注意的問題金屬鹵化物燈管壁工金屬鹵化物燈可以通過選擇不同的金屬而改變輸出波長。如用于油墨固化和油漆聚合及滅菌的銻燈,用碘化銻燈內充氖氣,光譜能量分布如圖4-10所示,它的主要能量集中在200-330nm波長范圍。當涂料中用二苯甲酮作光引發|劑時,二苯甲酮的吸收光譜與銻燈輻射光譜恰好對應,固化效率非常高。
溫度低到要保證使金屬和鹵素原子能夠復合,否則金屬與石英會發生反應。保證管壁溫度低的方法有兩個,一是燈管直徑不宜過小,否則高溫電弧會碰到石英管壁;二是燈管冷卻要好,一般用風冷,只有毛細燈可直接用水冷卻管壁。但燈管溫度不能過低,否則凝結在管壁的金屬齒化物顆粒激發不起來,金屬不能參加發光,UV輻射強度降低。
金屬鹵化物燈用石英管壁有特殊要求,應使用高純無水石英玻璃。一般汞燈用的石英玻璃羥基含量為萬分之幾,不能用于制造金屬鹵化物燈,否則在高溫時羥基可透過石英到燈管內部并還原成水,導致燈內水循環加強,而水把電極上的鎢轉移到管壁1:使管壁發黑導致燈壽終。因此金屬鹵化物燈應使用處理過的石英。
高功率金屬鹵化物燈需要添加一些汞。高功率金屬鹵化物燈管壁上有一片帶顏色的小顆粒,而在管內還會看到銀白色小水球。這是因為純金屬只能工作在1?5大氣壓條件下,氣壓高UV光在燈內被自吸收輻射不出來。填加一些汞就能解決自吸收問題。
UV燈內啟動氣體啟動氣體的作用是幫助汞、金屬鹵化物激發。當點燈時電極內從發射材料(電子粉)發出離子,離子密度很低不能將固態的汞、金屬鹵化物激發。在燈內充氣氣,離子與氣氣分子碰撞使氣氣電離,氬離子在電場作用下運動再激發汞和金屬鹵化物,使之汽化參與導電并受激輻射發光。
啟動氣體純度一定要高,要用99.999%純度的氣體。氬氣含有水分、氧氣、氮氣、二氧化碳雜質,這些雜質會引發鎢電極遷移和鹵化物中毒導致燈壽終。
UV燈管直徑與UV光輻射強度關系從原子物理學理論可知,某種原子的發射光譜也正是其吸收光譜。