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紫外線燈的工作原理是什么?強度怎樣

文章出處:未知責任編輯:三昆科技人氣:發表時間:2015-07-28 09:12

紫外線燈的工作原理是什么?強度怎樣

紫外線燈在光盤生產中起著非常重要的作用,如果沒有紫外線燈,光盤的保護膠、印刷層就不會迅速烘干(<1秒以內),光盤也就不會快速大量復制生產。那么紫外線燈是怎樣工作的呢?

所謂UV是英文ULTRAVIOLRT的縮寫即紫外線的意思。要想理解紫外線燈的工作原理,首先要了解光是怎樣產生的。

光是原子釋放出來的一種能量,它是由光子組成的。我們大家都知道原子是由原子核和圍繞在它周圍的電子構成的。原子核周圍的電子是按照一定的軌道運行的,每一軌道只能容納一定數量的電子。

能量低的軌道(靠近原子核的軌道)總是被優先占據。當一個原子受到能量激發時(如加熱、粒子撞擊等),電子會從能量低的軌道遷躍到能量高的軌道,但是這種狀態是不穩定的,電子會很快跌回原來的軌道同時釋放出能量—光子。

光的波長是由電子釋放的能量多少決定的,而電子釋放的能量多少是由電子在原子中精確位置決定的,也就是說不同的原子會發出不同的光子。不同的波長的光對于人的感覺就是不同顏色的光(表),也就是說不同的原子會發出不同顏色的光。

知道了以上原理以后,我們就會明白平常我們用的燈泡是通過加熱燈絲,激發燈絲原子使其發光。而紫外線燈是在一個密封的石英管內抽成真空然后充入一定壓力的惰性氣體和水銀(汞),在石英管兩端各裝有一個電極。

當我們打一開電源開關,觸發器會在瞬間產生一個高壓加在紫外線燈電極兩端將燈管內的氣體電離形成導電的等離子體(所謂等離子體是指原子內的電子受到能量激發遷躍到更高能量級,當能量超過一定極限時電子會掙脫原子核的控制成為自由電子,原子也變成帶電離子。由于正負電荷相等所以等離子氣體整體呈中性,但是里面有自由移動的電荷所以是導電的)。

等離于體形成的過程:當紫外線燈送電時觸發器會使燈管兩端的燈絲發射出大量的電子,電子在高壓交變電場的作用下來回運動,當它撞擊到氨原子時如果有足夠的能量,便會產生沖擊電離(從氫原子內撞出1個電子,使氖原子李成氫離子)。這樣被撞出的電子和氫離子在電場的作用下加入運動撞出更多的離子。

同時氫離子在運動過程中也可能會與1個電子相遇變回氨原子,這樣最終會在燈管內產生一個動態平衡即不斷產生的氨離子和不斷消失的氫離子數目相等。燈管內的等離子體在加在兩端電極的交變電場的作用下,里面的帶電電荷來回移動形成電流。

同時里面的粒子來回移動時會發生撞擊產生更多的離子,于是燈管的阻抗會迅速的降低,如果不加控制的話燈管內的的電流會一直變大直到燒毀燈管。所以在實際的電路中都有一個鎮流器,它的作用就是限制電流的增加使其保持在一個平衡狀態。在上述過程中氣體原子由于受到能量激發(粒子撞擊)便會發出光子,同時由于受到由于粒子的轟擊,燈管內的水銀會變成氣態甚至等離子體,汞原子內的電子受到激發也會釋放出光子。汞原子發出的光的波長正好在紫光和X射線之間,稱為紫外線。

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