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【時訊科普】紫外線功率和溫度

???紫外線功率和溫度

低壓汞燈的紫外線輸出隨著氣壓的降低和汞原子密度的降低而降低,從而導致激發的原子減少。相反,當氣壓增加、汞原子密度增加時,光子更容易被汞原子重新吸收,從而導致光子減少。因此,共振線的254nm和185nm線具有產生效率最大化時的汞原子密度,即相應的管壁溫度。由于再吸收受到從放電路徑到管壁的尺寸的影響,因此最佳管壁溫度根據燈的管直徑而變化。4)。
根據圖1,負載為1.5安培的98T12(?)熒光燈在管壁溫度為35℃左右時,光輸出最高。較高或較低的溫度都會降低光輸出。低溫側下降趨勢更為強烈。可以安全地假設該光輸出是由于磷光體的 254 nm UV 激發造成的,并且與 254 nm 線的強度成正比。低壓汞燈除了發射 254 nm 線外,還發射 185 nm 線。該值是 254 nm 時的 12% 至 34%,雖然諧振線相同,但 185 nm 線的輸出在高溫側減少較少,因此該比率更高5)。
當管壁溫度向高溫側移動時,UV輸出以及燈電壓、瓦數和發光效率線性下降,僅燈電流增加。當溫度向低溫側移動時,光輸出和發光效率比高溫側下降得更劇烈。與高溫側不同,電流、電壓和功率均趨于平穩。在低溫側,汞氣體壓力降低,作為緩沖氣體封入的稀有氣體的排出比例增加,因此可以僅排出稀有氣體。
圖 2 顯示了 40W 熒光燈 (FL-40)6) 的溫度特性。與圖1唯一的區別是橫軸是環境溫度,但溫度特性如圖1所示。
沒什么不同。FL-40的設計目的是在標準照明條件(環境溫度25°C,濕度65%或更低,無風)下實現最佳管壁溫度并最大化輸出。
40W熒光燈發光部分的管壁溫度略低于40℃,管端溫度高于此,靠近電極的溫度最高(見圖3)7 )。
“FL-40”在基于表面負荷的熒光燈分類中被列為標準燈,表面負荷約為0.03-0.04mW/cm2。
在標準照明條件下,表面負荷為0.09mW/cm2的超高輸出熒光燈“FLR110EH”的管壁溫度比最佳溫度低20度,占據大部分發光部分的管壁溫度為60℃。燈泡面積.℃或更高。根據圖2,在該溫度下光輸出
下降超過20%。甚至電極部分也超過100℃。超高功率熒光燈不需要強制冷卻,但需要某種巧妙的方法才能獲得最佳的最冷點。
由于即使森的SUV型燈的表面負荷也約為0.14 mW/cm28),因此需要更有效的措施和強制冷卻來獲得最冷點,這是可以理解的。

表格1。溫度與汞蒸氣壓的關系

溫度(℃) 0 10 20 30 40 50 60 80 100
蒸汽壓力(torr×10?2) 0.019 0.049 0.120 0.278 0.608 1.267 2.524 8.88 27.29

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