高压汞灯工艺
超高压汞灯属于气体放电灯的生产工艺
UHP超高压汞灯的制作工艺超高压汞灯属于气体放电灯,是利用超高压汞蒸气放电进行发光的电光源,光学要求尽可能接近点光源,要具有很高的亮度,汞放电的蒸气压越高可见光就越丰富,电弧亮度也就越高,超高压汞灯稳定放电时汞蒸气分压强通常要达到104Pa 以上,这就要求灯泡在工作时腔体内最少要能承受10mpa以上的气体压力。
要想更好的提升灯泡的工作寿命又要达到理想的亮度,应该在超高压灯内充入氙气和氧气的混合气,氙气能够抑制电极的溅射,主动加入的氧气可以有效地参与卤钨循环中,大大的提高卤化物的循环作用。
电极最好采用圆头,圆头电极能够促使汞蒸气在放电过程中电子的发射和接受充分达到动力平衡稳定放电电弧,减小电极损伤,通过氙气和氧气的混合气以及圆头电极的共同作用可以保证超高压汞灯在更小的电极间距、更高的工作温度下稳定工作并可以具有更高的汞蒸气分压强和工作压力从而进一步提高灯的亮度改善发射光的色平衡性能,有效提高使用寿命。
超高压压汞灯的石英材料应该采用羟基含量小于1个PPM,金属杂质含量小于10个PPM的超高纯石英管材,电极材料选用杂质含量小于10个PPM的超高纯钨,150W---200W管压降60---80V工作电流1.5---2.2A,汞蒸气压要超过15Mp,灯内的汞放电等离子体的梯位度应该大于500V/CM,对应灯的极简距离要小于或等于1.3mm,灯体内要达到20mP(200个大气压)要求冷端的最低工作温度不低于900℃,灯壳外径应该小于等于直径11MM,内径为5-6MM,壁厚大于等于 2.5MM才能维持需要的工作温度和工作压力而不再会在寿命期内爆炸。
超高压汞灯的填充物为汞和卤化物的混合物,分别有溴化物、碘化物、氯(最好选择溴化汞),充入量为0.3—1mg∕mm3,氙气和氧气的混合气的充气压强为105—10ⅹ105pa,其中氧气占氙气和氧气的混合气的体积的1—5‰,灯腔的内壁的功率负荷为150-300w∕cm2.另外需要说明的是,充入如此复杂的混合气体和卤化物虽然提高了灯泡的寿命和亮度同时也恶化了灯泡的起动性能,就需要在灯泡的上增加金属丝圈协助启动,也可以在充入的气体中添加K85祝启明。
高压汞灯工作原理
高压汞灯工作原理
高压汞灯工作原理主要涉及汞原子的激发和发光过程。
具体工作原理如下:
1. 真空排气:高压汞灯内部首先要排除氧气等杂质,以免影响灯管内部的高温工作环境。
因此,在制造过程中,先进行真空排气的处理。
2. 灯管结构:高压汞灯一般由外接电源装置和灯管两部分组成。
灯管内部有两个主要部件,即电极和鳞片。
电极负责提供电流,鳞片负责将电流引导到汞原子。
3. 电极与汞原子的作用:高压汞灯通电后,电极上的电流产生电子流,将电流引入汞原子所在的区域。
汞原子受到激发,并从基态跃迁至激发态。
4. 汞原子的退激发:激发态的汞原子在短暂的时间内会发生退激发,从而返回到基态。
在此过程中,汞原子会释放出大量的能量。
根据激发态的不同能级,释放的能量会在可见光和紫外线范围内。
5. 光的发射:高压汞灯主要以紫外线为主要辐射,通过使用辐射合适的荧光体,将紫外线转化为可见光,并通过灯管壁的透光玻璃或者白色涂层散射到外部环境。
6. 预热和启动:由于高压汞灯的工作需要高温环境,因此在正式点亮之前,需要先进行预热。
在预热过程中,电极会产生电
子流,放电管道会逐渐预热至所需温度。
预热完成后,启动器会提供高电压脉冲,使得灯具正式启动,开始正常工作。
综上所述,高压汞灯的工作原理主要包括电极和汞原子之间的相互作用,以及光的发射过程。
通过激发汞原子,使之退激发并释放能量,进而产生紫外线和可见光。
荧光高压汞灯介绍
荧光高压汞灯介绍高压汞灯是荧光高压汞灯的习惯叫法。
高压汞灯属第二代电光源。
它是道路照明、工厂照明的主要电光源,因它有较高的光较和高寿命,而且价格也较低。
一、高压汞灯1、灯的构造高压汞灯分内外2层:①外层是一个耐高温的硬质玻璃壳。
在玻璃壳仙壁均匀地涂有荧光粉;②内层是一个耐用高温、耐高压的透时石英玻璃制成的发光管。
发光管内充有适量的汞和为降低启动电压并具有保护电极的氩气。
在放电管两端的钼箔上封接有钨丝绕制并涂有电子粉的电极,为了使启动容易,在灯头侧的主电极旁装有辅助电极。
辅助电极要比相邻的主电极略长一些,在一定程度上可提高灯的寿命,为限制主电极与辅助电极间的放电电流值,辅助电极上串有一个40~60kΩ的附加电阻。
高压汞灯在外壳与内管之间抽成真空并充入少量惰性气体,用来减少热传导并保证灯的稳定工作。
2、工作过程高压汞灯应与其功率相匹配的镇流器组成一电路。
当接通电源时,辅助电极E3与靠近的主电极E1之间产生辉光放电,立即使主电极E1 和E2之间引燃点亮。
由于放电管内温度上升,使汞在数分钟内全部蒸发,汞汽压上升到设计值0.133~1.33MPa。
这个过程中灯泡的工作电压从零上升到设计值;电流从启动电流值随着灯泡工作电压从零上升到稳定值也逐步减少到稳定值。
当电流在额定工作电流附近时,启动过程就算结束。
当高压汞灯熄灭后,必须等到放电管逐步冷却,汞蒸气压降下来后,才能重新点燃。
从熄灭到再点燃的时间,称为再启动时间。
二、自镇流高压汞灯将高压汞灯装在外玻璃壳内的钨丝作镇流器用,并与放电管串起来,构成自镇流高压汞灯。
钨丝均匀地排列在放电管四周在灯泡稳定工作时钨丝的设计光效为5~7 lm/w.自镇流高压汞灯的寿命是由钨丝的寿命脉决定的,为了使灯泡能有较长的寿命,放电管的工作电压要选得高些,以利控制灯泡的工作电流值。
常用自镇流高压汞灯有160W、250W、450W。
如GYZ-450是用250W放电管与200W钨丝配制而成的。
高压汞灯工作原理
高压汞灯工作原理
高压汞灯是一种利用汞蒸汽放电产生光的光源。
它主要由灯泡、电极、玻璃外壳、汞蒸汽和稀有气体组成。
当高压汞灯工作时,电极产生高压电场,使得汞蒸汽在电场的作用下产生放电现象,从而产生强烈的紫外线和可见光。
下面我们将详细介绍高压汞灯的工作原理。
首先,高压汞灯的工作原理基于汞蒸汽放电。
当灯泡通电后,电极产生高压电场,使得汞蒸汽被激发并产生放电现象。
在放电过程中,汞蒸汽中的原子和分子受到激发,产生了紫外线和可见光。
这些光线通过灯泡的玻璃外壳透射出来,形成了高亮度的光源。
其次,高压汞灯的光谱主要包括紫外线、可见光和红外线。
其中,紫外线是由汞蒸汽放电产生的,而可见光和红外线则是由汞蒸汽放电后产生的热辐射。
这种光谱特性使得高压汞灯在照明、显微镜、投影和医疗设备等领域有着广泛的应用。
另外,高压汞灯需要辅助的稀有气体来维持其稳定的放电过程。
稀有气体的主要作用是在放电过程中提供电子,从而维持汞蒸汽的放电。
常用的稀有气体包括氩气、氖气和氪气等。
这些稀有气体的添加可以改善高压汞灯的稳定性和寿命。
综上所述,高压汞灯是一种利用汞蒸汽放电产生光的光源。
它的工作原理基于汞蒸汽放电产生紫外线和可见光,具有光谱广、亮度高的特点。
同时,稀有气体的添加可以提高高压汞灯的稳定性和寿命。
因此,高压汞灯在照明、显微镜、投影和医疗设备等领域有着广泛的应用前景。
电流超高压汞灯的发光原理
电流超高压汞灯的发光原理
电流超高压汞灯的发光原理可以分为三个主要过程:气体放电、汞原子激发和发光。
首先,电流超高压汞灯借助气体放电来产生电弧。
当电流通过附近有汞气的空间时,电子在电场作用下从阴极释放,并在阳极处发生冲突。
这个电弧产生的高温和高压将激发气体中的原子和分子。
这种电弧放电形式被称为顶点焰电弧,其特点是电弧附着点在灯泡的中间部分。
接下来,激发的汞原子通过碰撞和电子碰撞激发机制,从基态跃迁到激发态。
在这个过程中,电子将接收足够的能量,使其从一种原子轨道转移到更高的原子轨道,从而将原子激发到激发态。
最后,激发的汞原子经过短暂的停留在激发态后,会快速地返回基态并放出能量。
这个能量以光子的形式释放出来,形成可见光和紫外线光谱。
电流超高压汞灯主要发出的是具有253.7纳米波长的紫外线光,以及可见光谱的波长范围在400至700纳米之间。
这种汞原子的发光机制主要归因于顶级电子跃迁,即一个电子从3P1激发态跃迁到三个基态P原子轨道(如5S2,5P6,5D10)中的一个。
这种跃迁发射出具有253.7纳米波长的紫外线光。
此外,电流超高压汞灯的光谱范围还包括可见光,主要是因为基态的汞原子在外层球对称的P轨道和D轨道之间存在跃迁。
这些跃迁产生的光可以解释电流超高压汞灯的光谱。
总结来说,电流超高压汞灯的发光原理是基于气体放电、汞原子激发和发光过程。
电弧放电激发汞原子,汞原子经过激发态回到基态释放出能量的过程中,发出可见光和紫外线光。
这种机制是电流超高压汞灯产生光的原因,使其成为一种在照明、医学和其他领域中广泛应用的光源。
高压汞灯结构及工作原理
高压汞灯结构及工作原理低成结构简单。
高压汞灯是玻壳内表面涂有荧光粉的高压汞蒸汽放电灯,柔和的白色灯光,本,低维修费用,可直接取代普通白炽灯,具有光效长,寿命长,省电经济的特点,适用于高压汞灯发出的光中不含红色,工业照明、仓库照明、街道照明、泛光照明安全照明等。
还有它照射下的物体发青,因此只适于广场、街道的照明。
除作普通照明用的高压汞灯外,重氮感光纸的复印灯,广告、显示用的黑(),适于300~500在外壳上加反射膜的反射型灯墨水聚合干燥的紫外光灯,有红斑效应的医疗用太阳灯,作尼龙原料光合化学作用和涂料、线硬化用的汞灯等。
形成放电管中电子、原子和离子间使之电离激发,高压汞灯工作时,电流通过高压汞蒸气,汞灯的汞蒸105其发光管内汞蒸汽分压在以上的汞气体放电灯。
的碰撞而发光。
灯工作时,不加适当称为“汞渣”,汽泄漏以及灯管使用报废后被打碎而成玻璃屑中含有一定量的汞,处理会污染土壤、水体危害作物、果蔬或被摄入动物、人体而受害。
典型结构及工作原理高压汞灯 -照明高压汞灯的典型结构高压汞灯的典型结构。
灯中心部分是放电管,用石英玻璃制成。
管内充有一定量的汞和氩。
用钨作主电极并填充碱土金属氧化物电子发射物质。
电极和石英玻璃用钼箔实现非匹配气密封接。
启动一般采用κΩ的电它通过一个4060~辅助电极,阻和不相邻的电极连接。
外壳除起保护作用外还可防止环境对灯的影响。
外壳内表面涂以荧光粉,成为荧光高压汞灯。
荧光粉的作用是补充高压汞灯中不足的红色谱线,同时提高灯的光效。
当灯加上电源光电特性和基本参数几分钟后主电极和辅助电极间产生辉光放电,瞬时转移到主电极间形成弧光放电,,电压后,时间约需汞蒸气达稳定态。
灯熄灭后,须自然冷却,待蒸气压下降至一定值后才能再启动,~510分钟。
2/ 1(使用电感镇灯参数的变动情况高压汞灯的电源电压变化与灯特性变化当电源电压变动时,~为40流器点灯)。
高压汞灯的发光效率随单位电弧长度功率增大而提高。
HID(高压汞灯)制造工艺流程
HID(高压汞灯)制造工艺流程一.汞灯内管制造流程工序1电极电焊1.1电极涂粉1.1.1将电极放置电子粉浆中浸涂1.1.2烘干,放于滚筒中滚动1.1.3用N2吹去表面的电子粉1.1.4电极烧氢1.2电极电焊生产过程2 内管制造2.1锯管2.1.1石英管.排气管在锯管机上锯成所需尺寸2.1.2 在5%HF酸中浸泡10分钟,用去离子水冲洗干净2.1.3放在烘箱中烘干待用2.2接管2.2.1将石英管..排气管防入接管机上料机构中2.2.2加热石英管,吹孔2.2.3排气管烧毛口2.3夹封2.3.1石英管上料2.3.2将电极系统插入电极座2.3.3加热石英管,夹封.此过程用氢氮混合气保护电极2.3.4调整主副电极距离,插入另一端电极.2.3.5 重复完成另一端,过程用Ar气保护2.3.6 切脚2.4排气2.4.1 将已夹封内管插到P18排气机工位上2.4.2加热内管,用Ar气冲洗内管,中间点灯3次。
2.4.3 将内管下料,注入水银后,插到P12上料工位。
2.4.4用Ar气冲洗内管,点灯1次2.4.5 充入高纯Ar气2.4.6 烧尖。
2.5启辉老练2.5.1 将内管在启辉台1上试启辉。
2.5.2 放入老练机老练。
2.5.3在启辉台2上试启辉。
2.5.4 内管存放待用二. 汞灯成品装配3.芯拄制造3.1制喇叭3.1.1将喇叭管插入喇叭机。
3.1.2 加热3.1.3 扩喇叭,切割3.1.4 下料3.2 制芯柱3.2.1 将软料排气管放入开料机,切割排气管。
3.2.2 将喇叭、导丝、排气管放入上料机构中3.2.3 加热,制芯柱3.2.4 下料入退火炉3.2.5 整形。
生产过程:软料喇叭管 软料排气长管 导线↓ ↓↓→芯柱机→整形机→芯柱→D4.灯芯制造4.1装架点焊4.1.1内管打高频检验4.1.2电阻切脚4.1.3将电阻、芯柱、消气剂片和内管点焊在一起。
生产过程:5.涂粉5.1.1荧光粉放入烘干机烘干,干燥贮存待用5.1.2将泡壳上料到涂粉机。
高压汞灯的结构和工作原理
标准化电力工程施工工艺电气专业高压汞灯高压汞灯又称高压水银灯,具有发光效率高(约为白炽灯的3倍),耐震耐热性能好、寿命长等优点。
但起辉时间长、适应电源电压波动的能力较差,适用于悬挂高度较高的大面积屋内、外照明。
高压汞灯有整流器式高压汞灯和自镇式高压汞灯两种。
1.镇流器式高压汞灯的结构镇流器式高压汞灯由灯头、石英放电管、玻璃外壳等组成。
石英放电管内有主电极、起动电极,并充以水银和氩气2.镇流器式高压汞灯的工作原理;当电源接通后,电压加在引燃极和相邻的主电机之间,也加在两个主电极之间,由于引燃极和相邻的主电极靠近,电压加上以后就在这两个电极之间产生辉光放电,使放电管温度上升,接着在两个主电极之间便产生弧光放电。
接着主电极间的弧光放电,放电管内水银逐渐气化,灯管就稳定的工作了。
主电极之间的放电可以产生可见光和紫外线。
紫外线激发激发玻璃外壳内壁的荧光粉,发生了近似日光的可见光。
由于引燃极上串联着一个很大的电阻,当主电极间产生弧光放电时,引燃极和相邻主电极间的电压不足以产生辉光放电,因此引燃极就停止工作了。
灯泡工作时,石英放电管内水银蒸发的压力很高,故称这种灯为高压汞(水银)灯。
3.整流器式高压汞灯使用注意事项1)使用时,必须配用相应的整流器2)使用时,灯泡最好垂直放置,以免降低发光效率。
3)电源电压波动不宜超过±5%,若电压过低,会使灯自行熄灭。
自镇式高压汞灯自镇式高压汞灯与镇流器式高压汞灯的外形及工作原理均基本相同,不同的只是自镇式高压汞灯在灯泡串联了起镇流作用的钨丝,从而省去了镇流器。
这种灯除靠石英放电管放电发出紫外线激发玻璃壳内壁的荧光粉发光外,还靠电流加热钨丝使其发热至白炽体而发光,故这种灯泡发的光是一种复合光,因而光色好,但发光效率较低,不耐震、寿命较短。
高压汞灯的结构和工作原理
高压汞灯的结构和工作原理高压汞灯是利用汞蒸汽放电产生紫外线辐射,再经荧光屏转换成可见光的一种光源。
它的核心部分是放电管,也称为露光管,其结构和工作原理如下:一、结构:高压汞灯主要由外壳、放电管、电源和辅助器件等部分组成。
1.外壳:通常由透明的玻璃或石英制成,能够防止放电管内的气体泄漏,并能够抵御高温和氧化。
2.放电管:也称为露光管,是高压汞灯的主体部分。
它通常由石英制成,内部有辐射层用于转换紫外线为可见光。
放电管中有两个汞蒸汽的腔室,分别为主腔室和次腔室。
-主腔室:内部有两个电极,一个是阳电极(阳极),另一个是阴电极(阴极)。
阳电极的作用是加热放电管,阴电极则与阳极相隔一定距离。
-次腔室:用于产生汞蒸汽,并作为开始放电的地方。
3.电源:高压汞灯需要一个高压电源来提供放电所需的电能。
电源通常由变压器、整流器和平衡电阻组成,可以将普通直流电压转换为高压直流电压。
4.辅助器件:包括启动器和电磁阀等。
启动器用于提供放电的初始电极电流,而电磁阀则用于控制汞蒸汽的流动。
二、工作原理:1.初始阶段:当高压汞灯通电时,启动器提供初始的电极电流。
电极产生的电弧加热放电管内的气体,使汞蒸汽开始放电。
2.放电阶段:放电管两个电极之间形成了放电等离子体区域。
在高温和高电压的作用下,汞蒸汽被激发并产生大量的电子。
这些电子以及被激发的汞原子发生碰撞,产生紫外线辐射。
3.转换阶段:汞蒸汽产生的紫外线辐射会通过透明的玻璃或石英外壳传递出去。
在传递过程中,紫外线辐射会经过荧光屏(荧光粉),被转换为可见光。
4.光线发射:经过荧光转换后,可见光从高压汞灯的外壳中散射出来,成为高压汞灯的最终产物。
5.关闭过程:当高压汞灯停止供电时,电极电流也会终止,放电管内的气体开始冷却。
由于高压汞灯的外壳是密封的,气体不会泄漏出去。
综上所述,高压汞灯的结构和工作原理主要包括外壳、放电管、电源和辅助器件等部分。
通过引导电流和汞蒸汽的相互作用,高压汞灯能够产生紫外线辐射,并通过荧光转换成可见光。
高压汞灯
汞灯汞灯mercury lamp利用汞放电时产生汞蒸气获得可见光的电光源。
汞灯可分为低压汞灯、高压汞灯和超高压汞灯三种。
低压汞灯点燃时汞蒸气压小于一个大气压,此时汞原子主要辐射波长为253.7n m的紫外线。
常用的“日光灯”灯管内壁涂以卤磷酸钙荧光粉,再将紫外线转变为可见光。
节能型荧光灯内壁涂有稀土荧光粉,发光效率更高。
高压汞灯点燃时汞蒸气压为2~5个大气压,内管用石英玻璃。
高压汞灯辐射的紫外线光谱加宽,且偏蓝绿,可用于光化反应、光刻机、紫外线探伤及荧光分析等。
为使高压汞灯在照明上得到应用,常采用以下两种方式改善它的光色:①在石英内管外面,再加一个玻璃壳,内壁涂耐较高温度的荧光粉,将紫外辐射转换成红色可见光,使高压荧光汞灯的辐射光谱接近于暖白色,且有较高的发光效率。
②玻璃外壳内壁不涂荧光粉,而在壳内与石英灯管之间串联一钨丝,它既作为镇流器,又可辐射出高压汞灯所缺少的红光,以改善光色。
这类高压白炽汞灯使用方便,可直接接到220伏交流电源上,发光效率低于高压荧光汞灯,但高于白炽灯。
超高压汞灯点燃时汞蒸气压达10个大气压以上,具有体积小、亮度高,可见光和紫外线能量辐射很强等特点,可用作荧光显微镜、光学仪器及光刻技术的强光源。
汞灯的光谱汞灯光谱图横坐标是波长,纵坐标是光幅(强度)。
关于X光,汞灯光谱中包含有X光,但强度已经很小了,达不到应用水平。
其实可以看到,KrF,ArF的强度也不大,所以在早期i线的光刻机上用的是汞灯,而DUV的光刻机用的是准分子激光。
高压汞灯工作原理高压汞灯工作时,电流通过高压汞蒸气,使之电离激发,形成放电管中电子、原子和离子间的碰撞而发光。
放电时波长253.7nm的共振线(辐外光谱)被吸收,可见谱线强度增加,主要辐射的是404.7nm、435.8nm、546.1nm和577.0~579.0nm的可见谱线,此外还辐射较强的365.0nm的长波紫外线。
高压汞灯high pressure mercury lamp【简介】高压汞灯是由石英电弧管,外泡壳(通常内涂荧光粉),金属支架,电阻件和灯头组成。
高压汞灯结构及工作原理
高压汞灯结构及工作原理高压汞灯是玻壳内表面涂有荧光粉的高压汞蒸汽放电灯,柔和的白色灯光,结构简单。
低成本,低维修费用,可直接取代普通白炽灯,具有光效长,寿命长,省电经济的特点,适用于工业照明、仓库照明、街道照明、泛光照明安全照明等。
高压汞灯发出的光中不含红色,它照射下的物体发青,因此只适于广场、街道的照明。
除作普通照明用的高压汞灯外,还有在外壳上加反射膜的反射型灯(HR),适于300~500nm重氮感光纸的复印灯,广告、显示用的黑光灯,有红斑效应的医疗用太阳灯,作尼龙原料光合化学作用和涂料、墨水聚合干燥的紫外线硬化用的汞灯等。
高压汞灯工作时,电流通过高压汞蒸气,使之电离激发,形成放电管中电子、原子和离子间的碰撞而发光。
灯工作时,其发光管内汞蒸汽分压在105Pa以上的汞气体放电灯。
汞灯的汞蒸汽泄漏以及灯管使用报废后被打碎而成玻璃屑中含有一定量的汞,称为“汞渣”,不加适当处理会污染土壤、水体危害作物、果蔬或被摄入动物、人体而受害。
高压汞灯 - 典型结构及工作原理照明高压汞灯的典型结构高压汞灯的典型结构。
灯中心部分是放电管,用石英玻璃制成。
管内充有一定量的汞和氩。
用钨作主电极并填充碱土金属氧化物电子发射物质。
电极和石英玻璃用钼箔实现非匹配气密封接。
启动一般采用辅助电极,它通过一个40~60κΩ的电阻和不相邻的电极连接。
外壳除起保护作用外还可防止环境对灯的影响。
外壳内表面涂以荧光粉,成为荧光高压汞灯。
荧光粉的作用是补充高压汞灯中不足的红色谱线,同时提高灯的光效。
光电特性和基本参数当灯加上电源电压后,主电极和辅助电极间产生辉光放电,瞬时转移到主电极间,形成弧光放电,几分钟后汞蒸气达稳定态。
灯熄灭后,须自然冷却,待蒸气压下降至一定值后才能再启动,时间约需5~10分钟。
当电源电压变动时,灯参数的变动情况高压汞灯的电源电压变化与灯特性变化(使用电感镇流器点灯)。
高压汞灯的发光效率随单位电弧长度功率增大而提高。
一般显色指数(Ra)为4 0~45,光谱分布高压汞灯的光谱分布,寿命为12000小时。
曝光机超高压汞灯工作原理
曝光机超高压汞灯工作原理
曝光机超高压汞灯是一种常见的光源装置,其工作原理基于高压汞蒸汽放电。
当电压施加到汞灯的两个电极上时,电流通过蒸汽填充的玻璃管。
在电流流过的过程中,蒸汽中的汞原子被激发并跃迁到高能级。
这种跃迁过程会释放出可见光、紫外光和红外光等不同波长的光线。
其中,紫外光被荧光粉吸收后转化为可见光,使得曝光机产生明亮的光线。
因此,曝光机超高压汞灯广泛应用于摄影、印刷、光刻等领域。
在工作过程中,曝光机超高压汞灯需要一定的预热时间,以使汞蒸汽充分蒸发和激发。
预热完成后,汞灯会持续发出稳定的光线,为后续工作提供可靠的光源。
同时,汞灯的使用寿命有限,需要定期更换以保证稳定的工作效果。
曝光机超高压汞灯的工作原理简单而高效,但也存在一些问题。
首先,汞是一种有毒物质,对人体和环境具有一定的危害。
其次,曝光机超高压汞灯在工作时会产生大量的热量,需要进行散热处理,以防止过热造成设备损坏。
曝光机超高压汞灯通过高压汞蒸汽放电,产生稳定的光源,为摄影、印刷和光刻等领域提供了重要的支持。
尽管存在一些问题,但随着科技的不断发展,相信会有更加环保、高效的光源装置出现。
我们
期待着未来的科技进步,为各行各业带来更好的光照体验。
高压汞灯工作原理
高压汞灯的工作原理1. 引言高压汞灯是一种常用的强光源,广泛应用于照明、光学仪器、投影仪、显微镜等领域。
了解高压汞灯的工作原理,对于正确使用和维护高压汞灯具有重要意义。
本文将详细介绍高压汞灯的基本原理及工作过程。
2. 高压汞灯的结构高压汞灯由灯泡、电极、玻璃管、汞蒸汽和辅助电路等组成。
2.1 灯泡高压汞灯的灯泡通常由石英玻璃制成,具有良好的耐高温性能和透光性,能够承受高压和高温的环境。
2.2 电极高压汞灯的电极通常由钨制成,分为主电极和辅助电极。
主电极负责产生电弧,辅助电极用于启动和稳定电弧。
2.3 玻璃管高压汞灯的玻璃管是一个密封的容器,内部充满了汞蒸汽。
玻璃管的形状和大小决定了灯泡的发光特性。
2.4 汞蒸汽高压汞灯的关键部分是汞蒸汽。
汞蒸汽是一种气态物质,具有较低的电阻率和较高的电导率,能够提供稳定的电弧和高亮度的光。
2.5 辅助电路高压汞灯还需要辅助电路来提供启动和稳定电弧所需的电流和电压。
3. 高压汞灯的工作原理3.1 启动过程高压汞灯的启动过程可以分为预热和电弧启动两个阶段。
3.1.1 预热阶段当高压汞灯通电时,辅助电路会提供一个较低的电流和电压,通过辅助电极产生一个较小的电弧。
这个电弧会加热灯泡内的汞蒸汽,将汞蒸汽预热至较高温度,使其开始蒸发。
3.1.2 电弧启动阶段在预热阶段结束后,辅助电路会提供一个较高的电流和电压,通过主电极产生一个强大的电弧。
这个电弧会在灯泡内产生一个高温高压的等离子体环境,进而激发汞蒸汽中的原子和分子。
3.2 光发射过程在电弧启动后,高压汞灯会发出强烈的紫外线。
紫外线照射到灯泡内的荧光粉上,荧光粉会吸收紫外线能量并发出可见光。
高压汞灯的光谱主要由紫外线和可见光组成,其中紫外线占据主导地位。
3.3 光稳定过程一旦高压汞灯启动并开始发光,辅助电路会调整电流和电压,维持电弧的稳定。
同时,汞蒸汽会保持稳定的温度和压力,维持电弧的稳定和光发射的稳定。
4. 高压汞灯的特点4.1 高亮度高压汞灯的电弧能够提供高亮度的光,适用于需要强光源的场合。
高压水银灯工作原理
高压汞灯
⑴工作原理
高压汞灯(高压水银灯)的外玻壳内壁均涂有荧光粉,它能将汞蒸气放电时辐射的紫外线转变为可见光,以改善光色,提高光效。
⑵工作线路
如图4所示,当灯接入电源后,先在引燃电极E3和主电极E1之间产生辉光放电,然后过渡到主电极E1、E2之间的弧光放电。
灯点燃的初始阶段电流较大,待4—8min 后,放电趋向稳定,灯进入正常工作状态。
R的作用是限制辉光放电电流。
当电源中断,灯熄灭后,灯内汞蒸气压力很高,在灯未冷却前,相应的点燃电压也很高,所以当再接入电源时,灯不能立即启点,通常需要间断5—10min,待灯管冷却,灯内汞蒸气凝结后才能再启动。
高压汞灯
高压汞灯充有汞和惰性气体,工作时灯内汞蒸气处于高压状态的气体放电灯。
高压汞灯是玻壳内表面涂有荧光粉的高压汞蒸汽放电灯,柔和的白色灯光,结构简单。
低成本,低维修费用,可直接取代普通白炽灯,具有光效长,寿命长,省电经济的特点,适用于工业照明、仓库照明、街道照明、泛光照明安全照明等。
高压汞灯发出的光中不含红色,它照射下的物体发青,因此只适于广场、街道的照明。
除作普通照明用的高压汞灯外,还有在外壳上加反射膜的反射型灯(HR),适于300~500nm重氮感光纸的复印灯,广告、显示用的黑光灯,有红斑效应的医疗用太阳灯,作尼龙原料光合化学作用和涂料、墨水聚合干燥的紫外线硬化用的汞灯等。
也好,但其光效和寿命大大降低。
普通400W的荧光高压汞灯色温约为5000K,一般显色指数40左右,光效60lm/W,寿命6000小时。
汞灯的汞蒸汽泄漏以及灯管使用报废后被打碎而成玻璃屑中含有一定量的汞,后者称为“汞渣”,不加适当处理会污染土壤、水体危害作物、果蔬或被摄入动物、人体而受害。
高压汞灯点燃时汞蒸气压为2~5个大气压,内管用石英玻璃。
高压汞灯辐射的紫外线光谱加宽,且偏蓝绿,可用于光化反应、光刻机、紫外线探伤及荧光分析等。
指汞蒸气压力为51~507kPa,主要发射波长在365.0nm,相当能量为327.3kJ/mol的汞蒸气弧光灯。
高压汞灯是紫外固化的标准灯,发热大,要用空气或水冷却,但功率高,适用于要求固化速率快的光固化涂料、油墨涂覆流水线。
研制简史1906年研制成汞蒸气压约为0.1MPa的高压汞灯。
30年代初,荧光高压汞灯高压汞灯在以下几个方面获得发展:①引进激活电极代替液汞电极;②掌握金属丝和硬质玻璃或金属箔和石英玻璃的真空封接工艺;③选择适当的汞量使之在灯充分燃点后全部蒸发,改进了灯的启动性能和稳定性。
40年代高压汞灯进入实用阶段。
50年代后采用了适合高压汞灯所发射的、以365nm长波紫外线为主并补充红色光谱的荧光粉。
荧光高压汞灯介绍
荧光高压汞灯介绍荧光高压汞灯是一种利用荧光粉来发出可见光的照明设备。
它通过高电压电流激发荧光粉产生荧光,从而发出强光。
适用于公共建筑、工厂、体育馆、道路照明等场所,具有节能、寿命长、高亮度等优点。
下面将对荧光高压汞灯的工作原理、结构和性能进行详细介绍。
首先是荧光高压汞灯的工作原理。
当灯丝通过电流后,灯丝表面的电子受到激发并产生电子热效应。
由于灯丝周围是装有惰性气体的高压球管,因此电子和正离子在电场作用下会发生碰撞,进而激发原子和电子跃迁。
这个跃迁过程产生了紫外线辐射,紫外线照射到灯管内涂有荧光粉的内壁上时,荧光粉就会发出可见光。
其次是荧光高压汞灯的结构。
荧光高压汞灯由荧光灯管、压力球、起动器、电源和电容器等组成。
荧光灯管是整个灯具的关键部分,它由玻璃管和内壁涂有荧光粉的荧光层组成。
高压球管是用于装载荧光灯管的导电器件,通常采用汞合金球。
起动器则是用于启动和稳定灯管工作的电器元件,通常采用电磁式起动器。
电源和电容器则分别提供电流和电压稳定。
然而,荧光高压汞灯也有一些缺点。
首先,由于使用汞合金作为填充物,荧光高压汞灯在使用过程中会产生汞蒸气,对环境造成污染。
其次,荧光高压汞灯的冷启动需要一定的时间,不适用于需要频繁开关的场景。
最后,荧光高压汞灯的光束均匀性不如白炽灯,存在一定的光斑和阴影。
综上所述,荧光高压汞灯是一种高效、高亮度的照明设备,它通过荧光粉的荧光发射实现光的产生。
具有比较长的使用寿命、高效的能量转换率和良好的色彩再现性能。
然而,由于环境污染和启动时间较长等问题,荧光高压汞灯在使用过程中也需要注意相应的处理和适用场景的选择。
高压汞灯工艺技术分享
高压汞灯工艺36工位高压汞灯圆排气机技术改造及调试 36 工位高压汞灯圆排气机。
该机采用人工上泡及下泡, 然后自动完成粗抽检漏、充气、抽气、加热、初抽、初抽检漏、高抽、高抽检漏、充气等动作。
具有运转平稳、生产效率高、排气质量一致性好等特点,提高了单位高压汞灯的产品质量.该机进厂安装后, 经过了一段时间的调试生产, 发现该机不能正常运转, 生产合格率达不到规定要求。
经过反复分析研究, 并结合单位高压汞灯生产的具体情况, 对该机进行了一些关键性的改造, 采取了以下措施。
首先, 针对该机运转不正常, 发现主要是中心盘进入了一些杂质碎屑等造成的。
为此经过反复调试, 在夹头与中心盘管道之间加装了捕集器(见图1)。
经过生产实践发现增加了该装置, 整机运转仍不能恢复正常, 达不到正常生产要求, 需进一步改进。
后又在夹头中间, 增加了过滤丝网, 这样可以直接减少操作者不小心所造成的杂质碎屑进入管道系统, 经过长时间的运行, 证明改进方法非常成功, 效果明显。
其次, 该机在运行试生产过程中, 操作者对生产的灯泡质量不能做出正确的判断, 造成了无论好坏泡一律封离下来, 盲目进行生产操作。
针对这一情况, 结合汞灯生产操作实际, 在高抽工位加装定时火花检漏装置, 使操作者在操作过程中增加了判断灯泡质量好坏的“眼睛”, 经过试运行, 这一改造措施效果是好的. 最后, 该机在正式运行生产的过程中, 由于充气及抽气既冲洗程序完成, 灯泡从机台封离下来后, 发现该机冲洗程度完成后, 造成灯泡吃粉现象较为严重, 一只质量好的灯泡由于冲洗造成吃粉而被判为废品, 实为可经过反复探讨, 在充气管道加装了螺旋减压器, 但效果不好, 不能减少该现象发生。
接着又在管道中间加装了阻挡器(见图2)。
经过生产实践运行, 该装置实用性强, 效果非常明显, 有效地控制了吃粉现象, 提高了排气灯泡的合格率, 达到了正常生产的使用。
高压汞灯灯阴极制造工艺和要点探讨目前,高压汞灯和高压钠灯阴极基金属均采用钨材料,照明金属卤化物灯阴极通常采用钨螺旋和钍钨芯杆,阴极的结构形式主要有以下4 类(图1 所示) :高压汞灯主要采用内疏外密式螺旋、双螺旋和双层密绕式螺旋电极;高压钠灯主要采用双层密绕式螺旋电极;照明金属卤化物灯主要采用双螺旋、单层螺旋和双层密绕式螺旋电极。
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高压汞灯工艺36工位高压汞灯圆排气机技术改造及调试 36 工位高压汞灯圆排气机。
该机采用人工上泡及下泡, 然后自动完成粗抽检漏、充气、抽气、加热、初抽、初抽检漏、高抽、高抽检漏、充气等动作。
具有运转平稳、生产效率高、排气质量一致性好等特点,提高了单位高压汞灯的产品质量.该机进厂安装后, 经过了一段时间的调试生产, 发现该机不能正常运转, 生产合格率达不到规定要求。
经过反复分析研究, 并结合单位高压汞灯生产的具体情况, 对该机进行了一些关键性的改造, 采取了以下措施。
首先, 针对该机运转不正常, 发现主要是中心盘进入了一些杂质碎屑等造成的。
为此经过反复调试, 在夹头与中心盘管道之间加装了捕集器(见图1)。
经过生产实践发现增加了该装置, 整机运转仍不能恢复正常, 达不到正常生产要求, 需进一步改进。
后又在夹头中间, 增加了过滤丝网, 这样可以直接减少操作者不小心所造成的杂质碎屑进入管道系统, 经过长时间的运行, 证明改进方法非常成功, 效果明显。
其次, 该机在运行试生产过程中, 操作者对生产的灯泡质量不能做出正确的判断, 造成了无论好坏泡一律封离下来, 盲目进行生产操作。
针对这一情况, 结合汞灯生产操作实际, 在高抽工位加装定时火花检漏装置, 使操作者在操作过程中增加了判断灯泡质量好坏的“眼睛”, 经过试运行, 这一改造措施效果是好的. 最后, 该机在正式运行生产的过程中, 由于充气及抽气既冲洗程序完成, 灯泡从机台封离下来后, 发现该机冲洗程度完成后, 造成灯泡吃粉现象较为严重, 一只质量好的灯泡由于冲洗造成吃粉而被判为废品, 实为可经过反复探讨, 在充气管道加装了螺旋减压器, 但效果不好, 不能减少该现象发生。
接着又在管道中间加装了阻挡器(见图2)。
经过生产实践运行, 该装置实用性强, 效果非常明显, 有效地控制了吃粉现象, 提高了排气灯泡的合格率, 达到了正常生产的使用。
高压汞灯灯阴极制造工艺和要点探讨目前,高压汞灯和高压钠灯阴极基金属均采用钨材料,照明金属卤化物灯阴极通常采用钨螺旋和钍钨芯杆,阴极的结构形式主要有以下4 类(图1 所示) :高压汞灯主要采用内疏外密式螺旋、双螺旋和双层密绕式螺旋电极;高压钠灯主要采用双层密绕式螺旋电极;照明金属卤化物灯主要采用双螺旋、单层螺旋和双层密绕式螺旋电极。
本文主要对上述4 种结构的阴极基金属加工制造中的有关工艺要点进行分析和探讨。
1 主要工艺技术要求 (1)几何尺寸:阴极各部分几何尺寸必须严格符合设计要求,包括芯杆直径、螺旋丝直径、螺旋体长度、内外层圈数、电极芯杆伸出螺旋体的长度等。
各尺寸均应在设计规定的公差范围之内。
Cpk (工序能力指数) 应控制在110~1133 范围内。
(2)(2) 装配质量:螺旋体和芯杆之间必须装配牢固,不得松动,如果用焊接方式的则必须焊接牢固,不得虚焊。
装配后,电极和螺旋体之间的装配牢度应用压力检测装置进行抽检,其所能承受的压力应符合装配牢固度的规定,不得在规定值下出现芯棒脱落、松动等不合格现象。
(3) 外观制造质量:电极芯杆不得开裂弯曲,端部应平整无毛刺,无尖端,电极螺旋排列紧密、平整,内外螺旋尾端无开裂和毛刺,内层疏绕的螺旋体经装配电极芯杆后不能出现内层并圈现象。
采用焊接方式固定芯杆和螺旋体的在焊接后,焊点处不应有发黄发蓝等氧化现象。
(4) 清洁处理质量:经过清洁处理后,电极芯杆和螺旋体表面均应呈现钨的金属光泽,无油迹、无污物、无氧化,包括螺旋体内部螺旋圈之间也应清洁,无污物杂质残留在内。
图1 电极结构形式示意图 (2 基金属加工工艺流程简介 (1) 芯杆制造工艺流程校直--切割--球磨--清洗--烧氢(2) 电极螺旋绕制工艺流程 a. 双螺旋钨丝电解清洗→初绕→烧氢→复绕→清洗→烧氢 b. 单层螺旋钨丝清洗→绕制→切割→球磨→化钼芯→清洗→烧氢 c. 双层密绕式螺旋、内疏外密式螺旋钨丝清洗→校直→绕制→割脚→清洗→烧氢 (3) 装配工艺流程 a. 内疏外密式双螺旋电极 b) 双螺旋、双层密绕式螺旋、单层螺旋电极 (4) 清洗工艺流程去油→ 自来水冲洗→ 化学腐蚀→自来水冲洗→中和处理→自来水超声清洗→ →去离子水超声清洗→酒精脱水→烘干 3阴极的热处理的工艺改进在高压汞灯生产中,涂过电子粉的电极,必须经过高温热处理才能具有良好的发射电子能力.热处理的作用,一是去除电极内部的气体,二是使电极激活.过去这一工艺过程是在高频真空炉中完成的,但其弊病很多.首先是钟罩中的真空度难以保证,造成电极质量不好,同时高频辐射对操作人员的身体健康危害很大,甚至会造成伤亡事故。
为此将涂粉电极的高频热处理改为烧氢热处理,效果很好。
克服了高频热处理的许多弊端,提高了电极质量。
电极烧氢的方法是将涂粉电极置于钼舟中,然后再推进烧氢炉中进行热处理。
整个工艺过程主要是在高温区完成的,而钼舟的长度短于高温区的长度,这样就可以保证钼舟中各部分的电极最终可达到相同的温度,且处于同样的氢气压力下,因此就可以达到相同的去气和激活效果。
烧氢炉高温区的温度保持在1450oC左右。
在此温度下在此温度下,阴极内部的气体运动加速,对于氢气其他之外的其他气体来说,其外部压强低于内部压强,因而不断从电极内部扩散出来,随氢气流排出炉外。
大约经过二十分钟,可达到去气目的。
当然在此过程中,电极内部的氢气排不出来,因而外部还有一部分氢气将渗透到电极的内部,取代其他气体的。
但氢原子是最小的一种原子,其扩散能力极强,因此,在此后放电管的压封和排气过程中,氢气会自然扩散出来而排除掉。
过程是:当使用高温的氢氧焰使石英管和钼铂压封使,是在纯氩气的保护下进行的,这时电极内的氢分子高速运动,外部氢分子的分压极低,而电极内氢分子的压力远高于外部,因而,电极内的氢气分子将很快扩散出来,被流动的氩气带到石英管外,直至排气结束为止。
氢气的去除过程完全完成。
阴极激活的过程,就是在阴极发射材料涂层中产生盈余钡,使电极发射材料变成发射良好发射体的物理和化学过程。
其方式有还原激活和电流激活等,高压汞灯锆酸钡阴极的激活采用的是还原激活。
过程是:当温度达到1000度以上,锆酸钡将和钨发生反应,生成大量的自由钡。
自由钡扩散到钨电极杆顶端,从而在钨的表面形成了钡的单原子层,这就使发射表面的功函数降低,发射增大。
烧氢炉和高频炉一样,都可达到激活需要温度,但烧氢炉优与高频炉的是,它不仅可保证被处理电极达到相同的温度,而且还有稳定均匀的外部还原气氛。
这就有利于阴极上的还原反应快速,衡稳的进行。
因而大大提高了激活的效率和质量。
因而在烧氢炉中对涂粉电极进行热处理,不仅可以达到除气目的,而且电极发射材料同步可以得到充分的激活。
在下一道工序电极和石英管加封时,高温的氢氧焰可以使锆酸钡阴极得到进一步的激活。
现在看来,不论是从理论上,还是在实践中,高压汞灯的阴极采用烧氢炉进行热处理都是可行的,而且效果优于高频真空炉。
单有一点必须指出,这就是在电子粉中,不能含有氧化性较强的物质。
刚开始时,经过高温炉高温处理过的电极,电子粉成黑色。
针对这一问题进行研究。
我们先单独将电子粉放在氧化铝坩埚中,在同样的温度,时间,氢气压力等条件下,在烧氢炉中进行热处理,结果电子粉仍然发黑,这就排除了钨钼溅射的可能。
而是电子粉本身某些物质发生了变化。
从烧出电子粉的状态光泽来分析,黑色物质象一种金属,在想到氢气是一种还原气体,所以很可能在高温下,某种金属离子被氢还原成黑色或黑灰色的单质金属,而造成电子粉发黑。
电子粉配方中,含百分之九十的锆酸钡和白分之十的二氧化铈。
既电子粉中含三种金属离子:Ba2+,Zr4+,Ce4+,从金属的颜色来分析,钡为银白色,排除。
Zr和Ce都是黑灰色金属,但锆酸钡是很稳定的盐类,难分解。
而二氧化铈是一种较强的氧化剂,与还原氢在高温下可发生氧化还原反应,生成金属铈。
由此推断,电子粉发黑,有二氧化铈还原出金属铈造成的。
接着我们又分析了二氧化铈在高压汞灯阴极中的作用及必要性。
二氧化铈适用于做金属卤灯的材料,而高压汞灯单用锆酸钡就可以满足。
它无存在的必要。
高压汞灯阴极材料单用锆酸钡,涂粉电极的高温去气和激活在烧氢炉中进行。
设备简单,投资少,工人免受高频辐射之苦。
4 电极制造工艺要点分析 4.1.1 基金属材料的选择高强度气体放电灯电极基金属材料主要有钨丝和钍钨丝,钨丝选用“L”形WAL1 耐高温钨丝,钍钨丝选用WTh10、WTh15、WTh20 (钨中分别含1 %~2 %的ThO2 ) ,丝材有黑丝、白丝之分(即有无石墨层) ,目前国产材料以黑丝居多,进口材料基本上为白丝。
根据几年来的生产、质量情况分析,国产黑丝的化学成份与进口白丝相差无几,但其绕制性能和表面质量都差一些,这主要是由于国产石墨乳质量不好,在拉丝过程中易造成钨丝表面缺陷(表面粗糙、表面裂纹、凹坑、毛刺等) 。
另外,石墨层中的碳等杂质会渗透到钨表层,据分析这一层的厚度为钨丝直径的3 %左右。
这在钨丝的清洗工序,渗透到钨里面的碳等杂质与酸、碱反应后,会将钨丝表面缺陷放大,从而影响钨丝绕制性能、热脆性能等等。
所以,选择白丝将有利于保证电极的制造质量。
对于芯杆材料―――钨丝和钍钨丝,应选择不易脆断,表面无毛刺、较光滑的材料。
对于螺旋钨丝,应选择绕制性能较好的材料,其要求比国标GB4181284 的规定高得多。
国标规定钨丝直径大于0.12mm ,其进行绕制性能试验的芯线倍数为3 倍,而实际上我们在生产中进行电极螺旋绕制的芯线倍数有的电极规格仅为112 倍,故对绕制性能的要求非常高。
所以,在接收标准中规定好试验芯线倍数是很有必要的。
这里要特别说明的是单层螺旋钨丝,在绕制工序要求绕制性能好,保证绕制时不开裂、不脆断,但在切割工序又要求脆性好,保证切割时无毛刺,所以,应挑选塑性和脆性程度适中的钨丝,通俗地讲就是要选择既不太软,又不太硬的钨丝。
4.12 材料和零部件的清洗 (1)材料的清洗,是指黑丝去石墨层和氧化层,然后进行绕制加工,白丝则可直接进入校直、绕制工序。
对于直径小于012mm 的细钨丝,采用连续式电解清洗的方法,其工作原理图如图此电解清洗设备的效率很高,可达15~20mPmin ,为了保证清洗质量,应经常调整保持碱液的浓度,电解时电流的大小应随钨丝的直径和走丝速度调整,操作时,要保证钨丝和导轮电接触良好,防止产生火花。
石墨层一定要清洗干净,否则残留的碳在烧氢时渗入钨丝会使钨丝发脆。
高强度气体放电灯阴极制造工艺和要点探讨对于直径大于012mm 的钨丝,由于电解所需电流较大,要求走丝速度慢,故生产效率相应会较低,通常也可采用20 %的NaOH 煮沸来去除石墨层的方法。
但由于碱煮法仅仅去除表面石墨层和氧化层,并不与钨反应,不能将拉丝过程中形成的表面缺陷去除,反而会将表面缺陷放大,这就是国产钨丝在碱洗后绕制性能变差的原因。