【时讯科普】紫外线功率和温度

  紫外线功率和温度

低压汞灯的紫外线输出随着气压的降低和汞原子密度的降低而降低，从而导致激发的原子减少。相反，当气压增加、汞原子密度增加时，光子更容易被汞原子重新吸收，从而导致光子减少。因此，共振线的254nm和185nm线具有产生效率最大化时的汞原子密度，即相应的管壁温度。由于再吸收受到从放电路径到管壁的尺寸的影响，因此最佳管壁温度根据灯的管直径而变化。4)。
根据图1，负载为1.5安培的98T12(?)荧光灯在管壁温度为35℃左右时，光输出最高。较高或较低的温度都会降低光输出。低温侧下降趋势更为强烈。可以安全地假设该光输出是由于磷光体的 254 nm UV 激发造成的，并且与 254 nm 线的强度成正比。低压汞灯除了发射 254 nm 线外，还发射 185 nm 线。该值是 254 nm 时的 12% 至 34%，虽然谐振线相同，但 185 nm 线的输出在高温侧减少较少，因此该比率更高5)。
当管壁温度向高温侧移动时，UV输出以及灯电压、瓦数和发光效率线性下降，仅灯电流增加。当温度向低温侧移动时，光输出和发光效率比高温侧下降得更剧烈。与高温侧不同，电流、电压和功率均趋于平稳。在低温侧，汞气体压力降低，作为缓冲气体封入的稀有气体的排出比例增加，因此可以仅排出稀有气体。
图 2 显示了 40W 荧光灯 (FL-40)6) 的温度特性。与图1唯一的区别是横轴是环境温度，但温度特性如图1所示。
没什么不同。FL-40的设计目的是在标准照明条件（环境温度25°C，湿度65%或更低，无风）下实现最佳管壁温度并最大化输出。
40W荧光灯发光部分的管壁温度略低于40℃，管端温度高于此，靠近电极的温度最高（见图3）7 ）。
“FL-40”在基于表面负荷的荧光灯分类中被列为标准灯，表面负荷约为0.03-0.04mW/cm2。
在标准照明条件下，表面负荷为0.09mW/cm2的超高输出荧光灯“FLR110EH”的管壁温度比最佳温度低20度，占据大部分发光部分的管壁温度为60℃。灯泡面积.℃或更高。根据图2，在该温度下光输出
下降超过20％。甚至电极部分也超过100℃。超高功率荧光灯不需要强制冷却，但需要某种巧妙的方法才能获得最佳的最冷点。
由于即使森的SUV型灯的表面负荷也约为0.14 mW/cm28)，因此需要更有效的措施和强制冷却来获得最冷点，这是可以理解的。

表格1。温度与汞蒸气压的关系