UV光強(qiáng)度與汞蒸氣壓的關(guān)系為相同直徑燈管輸入功率不同,則汞蒸氣壓強(qiáng)不同情 況下303nm、313nm、365nm三條譜線強(qiáng)度的變化。當(dāng)輸入功率密度為50W/cm時(shí), 365nm波長(zhǎng)的光的能量輸出為0. 2W/(單位立體角/厘米); 而輸入功率密度為84W/cm時(shí),即增加68%,而光的能量 輸出為0.4W/(單位立體角/厘米),增加100%。因此高功 率燈管UV光效率高,目前美國(guó)GET公司生產(chǎn)的無(wú)極微波 UV燈功率密度可達(dá)400W/cm, UV光輻出效率非常高。
UV燈電參數(shù)及啟動(dòng)工作過(guò)程通過(guò)改變UV燈電源電壓來(lái)測(cè)量不同放電電流時(shí)的燈 管電壓V,就可得到UV燈電壓-電流關(guān)系曲 線,此曲線稱為氣體放電的全伏-安特性曲線。觀察UV燈電器柜上的電壓、電流表,將每一瞬時(shí)數(shù)據(jù)記錄下來(lái)繪成曲線就是圖4-14曲線。下面來(lái)分析燈管內(nèi) 帶電粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程來(lái)解釋這個(gè)曲線。曲線各段對(duì)應(yīng)的粒子 運(yùn)動(dòng)過(guò)程是,首先電源(一般用漏磁變壓器)啟動(dòng),此時(shí)燈 內(nèi)無(wú)導(dǎo)電物質(zhì)(電極內(nèi)電子發(fā)射材料不能立刻發(fā)出電子), 變壓器處于開(kāi)路狀態(tài),電極上個(gè)別電子逸出電極表面,在外電場(chǎng)作用下電子被加速形成電流,這就是OA段。當(dāng)大量的 電子逸出電極表面在電場(chǎng)加速下全部到達(dá)正極,這時(shí)電流就 飽和了,而燈管電壓迅速升高,這就是AB段。當(dāng)電源電壓 再升髙,電子速度增大與燈管內(nèi)氬氣原子碰撞使之電離,電 離后的電子被電場(chǎng)加速又與其他氬原子碰撞形成更多離子。 這樣一種繁衍過(guò)程使電子數(shù)雪崩式地增加,形成BC段雪崩 放電。雪崩放電使燈管電流迅速增加就是圖中CD段。在C 點(diǎn)燈內(nèi)汞或金屬被碰撞也受激電離形成氣體,此時(shí)燈內(nèi)離子 增多而電阻減小,燈管電壓下降。在C點(diǎn)氣體開(kāi)始放電稱 為氣體放電的破裂點(diǎn)或著火點(diǎn),相應(yīng)的電壓Vz稱為燈管的 點(diǎn)火電壓。而變壓器的開(kāi)路電壓或稱為啟動(dòng)電壓要大于Vz 才能使燈管啟輝光。此時(shí)放電能自我維持不需電極發(fā)射電子 激發(fā)氣體。在EF段維持正常輝光放電,此時(shí)電流增加但管 壓不變,這是因?yàn)殛帢O并未全部用于發(fā)射。隨著電流增大, 陰極全部參與發(fā)射電弧,陰極電流密度上升,從F點(diǎn)后管 壓上升,這就進(jìn)入異常輝光放電階段FG。電流再增加電極 溫度上升轉(zhuǎn)入熱電子發(fā)射,此時(shí)管壓迅速下降,電流迅速增 加,形成了弧光放電的GH段。段是負(fù)伏-安特性,隨 著電流無(wú)限增大電極會(huì)被擊毀,而UV燈正是工作在該弧 光放電段。 ? 光放電是燈工作于高電壓、小電流狀態(tài),當(dāng)UV燈 通電后觀察電壓表,此時(shí)的電壓值為變壓器開(kāi)路電壓,電流 為零。一段時(shí)間后燈發(fā)出輝光,此時(shí)電壓下降、電流慢慢上升,突然燈大亮,電流迅速增加、電壓下降,這時(shí)為弧光放 電。為了維持弧光放電要在電路中串聯(lián)電容或電感。