T6大功率低壓汞燈的正柱區(qū)輻射效率研究.pdf

1、功率密度100～200 W/m的大功率低壓汞燈由于254 nm紫外輻射功率大、效率高，還有一定的185 nm真空紫外，廣泛應(yīng)用于飲用殺菌、廢水處理、表面改性、光清洗。但對其輻射效率的優(yōu)化和影響因素鮮有報(bào)道。本文研究大功率低壓汞燈的最佳放電參數(shù)，這對提高大功率低壓汞燈的性能、研制適用汞齊具有重要的理論和應(yīng)用意義。
　　第一章緒論介紹紫外光源的種類，低氣壓汞放電燈的應(yīng)用，低壓汞燈的理論和實(shí)驗(yàn)研究。包括從最初的T12管徑，隨后逐漸增加功

2、率負(fù)載的細(xì)管徑化，到最近的T2細(xì)管徑低壓汞燈，以及光譜和電極區(qū)域等方面的研究。本文設(shè)計(jì)制作了外徑19 mm、填充6種緩沖氣體、8種氣壓共48種T6大功率低壓汞燈，實(shí)驗(yàn)測量了電場強(qiáng)度、輸入功率、254 nm和其他譜線的輻射功率和輻射效率隨緩沖氣體成分、氣壓、冷端溫度和電流的變化，對變化趨勢提出了合適的物理解釋。
　　第二章介紹實(shí)驗(yàn)方法。用于計(jì)算254 nm輻射功率的Keitz公式方法，與其他測量方法進(jìn)行比較，在測量距離大于被測光源長

3、度的2.5倍而小于4倍時(shí)，Keitz公式方法與分布式輻射度方法誤差小于1％。通過測量254 nm輻射照度計(jì)算輻射功率并結(jié)合輸入功率的測量，可獲得輻射效率。
　　第三章介紹冷端溫度對大功率低壓汞燈的正柱區(qū)輻射的影響。T6管徑的低壓汞燈輻射功率最大值對應(yīng)冷端溫度在40-45℃，輻射效率最大值對應(yīng)冷端溫度在45-48℃。對填充Ne-Ar混合氣體的燈，在氣壓2Torr,電流1.6A，冷端溫度45℃時(shí)，正柱輸入功率＞160 W/m，254

4、nm輻射效率＞40％。254 nm以外的譜線輻射效率之和不超過10％。純Ne的燈啟動(dòng)電壓較高，在環(huán)境溫度較低時(shí)性能較差。純Ar的單位長度紫外輻射功率過低，不利于實(shí)現(xiàn)大功率輸出。
　　第四章介紹緩沖氣體對大功率低壓汞燈的正柱區(qū)輻射的影響。相同氣壓的不同種類的緩沖氣體的燈的254 nm輻射效率比較接近。需要254 nm輻射功率高時(shí)，選擇Ne含量較高的緩沖氣體為佳;選擇Ar含量較高的緩沖氣體，可以節(jié)省電能。充氣壓過低，254 nm輻射功