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uv光源有那些?

编辑次数: 2次 最近更新时间: 2016/6/14 9:19:35 


UV灯为气体放电灯,气体放电灯有弧光放电和辉光放电的方 式。弧光放电灯的工作原理是:在真空的石英管中加入定量的高 纯汞(水银〉,通过对两端电极提供电压差(压降),产生离子放电, 从而产生紫外线辐射。弧光放电灯一般所发紫外线光温度较高, 俗称热光紫外线。
辉光放电灯的工作原理是:在真空的荧光管内壁均匀涂布含 有汞成分的薄涂层,通过对两端电极提供电压差(压降),产生离子 放电,从而产生紫外线辐射。辉光放电灯所发出的辐射能量含有 较少的红外线,因此温度较低,俗称冷光紫外线。
常用的有高压汞灯和金属卤素灯。


(1)强紫外线高压水银灯(简称UV灯),在灯管中充满水银蒸 气。灯具包含两个电极和绝缘器的一根石英管。汞原子受激发形成 连续光谱,产生在200〜400nm之间的辐射,在254nm\310nm和 366nm处有峰值。调节灯管内的汞含量,可以使发出的辐射波长位 于uv光油的固化段(254〜420nm),紫外线较丰富。石英能够切断 波长较低的光线,低于230nm的辐射就不会穿透灯管了。通常使用 的紫外线灯管是用电介质水银弧光灯或者灯加压制成的。
uv灯管由高品质的纯石英管材制造而成,紫外线可以大量穿 透,而且石英是能承受到800℃高温的唯一材料。UV灯管在高温 下会有少许膨胀,熔点温度很高,可达到1100℃。电极由钨制成, 使用钨是要把灯丝的温度升高到3000℃以上。制作钨丝电极的过 程很复杂。电极和电线之间用钼板来连接,它可以和石英一起膨 胀。并且在加热时仍然能承受高电压。紫外线灯最后被悬挂到陶 瓷(或其他)绝缘器上。因为供应电流经常不足以为一盏MPMA灯提供动力,紫外线灯通常要利用变压器。
灯具的长度7发光长度从5 -300cm不等,常见功率为30〜 200W,超大功率UV灯的功率一般在200W以上,光谱有效范围 在350〜450mm之间,主波峰为365mm,有700多个品种,功率从 100W〜25KW。
UV灯的寿命一般指其能维持足够的能量进行操作的时间,在 此期间其能量逐渐衰减直至低于可接受的范围为止,一般情况下, 标准的UV灯能在800h内发出足够UV能量。UV固化广泛用 于竹木地板、家具、装饰材料、印刷、印铁制罐、塑胶涂装、标牌、电 路板、光盘等行业;也是半导体、电子元件、液晶等粘接固化的理想 光源。


(2)高强金属卤素灯。这种灯具由高压水银灯发展而来,也由 高纯度石英管材制造而成。这种灯具在汞灯内添加氩、镓的碘化 物、铁的碘化物以及一些稀有金属卤化物,在汞激发条件下激发其 产生辐射,可根据油墨吸收光谱的差别适量添加不同金属,使UV灯辐射更多油墨所吸收的光波。金属卤素灯管内杂质含量极小, 电极材料纯度高,因此制造工艺复杂、难度高、价格高。钨电极通 过钥带密封后形成电路,并以金属灯头或者带引线的陶瓷灯头作 为末端。
碘化铁是一种能提供宽光谱紫外辐射的卤化物,并且能够增 强灯在380nm区域的光谱输出,添加了碘化铁的金属卤素灯用在 光聚合物和日光胶片曝光系统中有非常好的效果。
金属卤素灯的光谱能量与某些材质的吸收光谱十分吻合,能 起十分快速的硬化反应,能广泛地应用于感光胶片、丝网、印刷电 路板、重氮薄膜及板的曝光;此外,金属卤素灯还能应用于不同的 印刷和表面涂层工业。
市场上现有的金属卤素灯常见有美国德国fusion、tf德国IST日本研 琦等公司的产品。功率密度160W/cm的灯管寿命可达2000h而灯 头不黑,4000h后仍可达50%辐射率。


(3)毛细管超高压水银灯。也称水冷UV灯。主波峰在313- 480nm之间,规格有30多个品种,该灯是一种水冷及瞬间点亮的灯型,其主要特点为功率密度高,水冷却温度低,主要应用在UV固 化、曝光、制版、光化学反应及印刷线路板工业。

(4)微波UV灯。灯管长6英寸,两端无金属电极,靠微波激发 灯管内吸收微波的物质分子高速运动产生热量,再激发汞、金属卤 化物等物质发光。铝是反射微波的良好材料,微波源发射微波到 椭圆铝灯罩上,聚焦在无极灯管内激发汞或金属卤化物发光。

(5)冷UV光源。UV灯点燃时其内部温度要达到600〜 1000℃。灯内温度过低或风速过大灯会熄灭,因此“冷光源”实际 是不存在的,只是采用了灯具冷却系统而已。

(6)低压汞灯。低压指UV灯具在较低汞蒸气压(10-2pa)下被激发而发出紫外线,其发光谱线主要有两条:一条是253.7nm的波长;另一条是185nm的波长,这两条都是肉眼看不见的紫外 线。低压汞灯在较低的温度(40℃)下工作,主要用于办公室和家 庭使用的普通荧光灯管,在—固化领域里用得不多,主要原因是 253.7nm的uv波长在涂层中穿透深度有限,而且光强度低.

(7)中压汞灯(MPHg)中压汞灯在油墨和涂料的uv固化方 面使用是最广泛的。压力为(133*102pa)而输出功率密度在40〜 300 W/cm之间,工作时表面温度达700℃。在较高的温度和压力 下,中压汞灯内发生极多的碰撞和相互作用,结果产生横跨紫外线 光谱区、可见光谱区和红外光谱区的非常宽的光谱输出。红外光 谱提高了 UV光油或uv油墨的温度,有利于促进光聚合过程,从 而提高总的固化速率。为了有效地利用中压汞灯的输出功率,使 计的固化设备还应包括反射器、冷却器、排气系统等部件。
 

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