氘燈、氙燈和汞燈的區別及用途

　　氣體放電光源利用氣體放電原理制成的光源。
 

　　光源結構：用玻璃或石英等材料做成管形的、球形的燈泡。泡殼內安裝有電極，并充入發光用的氣體，如氫、氦、氘、氙、氪，或金屬蒸氣，如汞、鎘、銦、鉈、鏑等。
 

　　氣體放電原理：氣體在電場作用下激勵出電子和離子，成為導電體。離子向陰極、電子向陽極運動，從電場中得到能量，它們與氣體原子或分子碰撞時會激勵出新的電子和離子，也會使氣體原子受激，內層電子躍遷到高能級。受激電子返回低能級時，輻射出光子。
 

　　一、氘燈
 

　　發光機制：氘燈的泡殼內充有高純度的氘氣。氘燈工作時，陰極產生電子發射，高速電子碰撞氘原子，激發氘原子產生連續的紫外光譜(185～400 nm)。
 

　　應用領域：氘燈的紫外線輻射強度高、穩定性好、壽命長，因此常用作各種紫外分光光度計的連續紫外光源；是高效液相色譜儀(HPLC)、紫外-可見分光光度計(UV)、原子吸收光譜儀(AA)和毛細管電泳儀(CE)等。
 

　　二、 原子光譜燈：空心陰極燈/元素燈
 

　　發光機制：原子光譜燈又稱空心陰極燈，陽極和圓筒形陰極封在玻殼內，玻殼上部有一透明石英窗。工作時窗口透射出放電輝光，其中主要是陰極金屬的原子光譜。空心陰極放電的電流密度可比正常輝光高出100倍以上，電流雖大但溫度不高，因此發光的譜錢不僅強度大，而且波長寬度很小。
 

　　應用領域：原子光譜燈的主要作用是引出標準譜線的光束，確定標準譜線的分光位置，以及確定吸收光譜中的特征波長等。它主要用于元素，特別是微量元素光譜分析的裝置中。
 

　　三、汞燈
 

　　汞燈的分類：低壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈
 

　　汞燈的發光特性：汞的氣壓越高，汞燈的發光效率也越高，發射的光也由線狀光譜向帶狀光譜過度。
 

　　低壓汞燈-- 汞蒸氣氣壓為0.8Pa，主要輻射253.7 nm的紫外光。常用于光譜儀的波長基準、紫外殺菌和熒光分析等。
 

　　高壓汞燈--汞蒸氣氣壓為(1-10)*10的5次方Pa。可見區呈帶狀光譜，紅外區呈弱的連續光譜。常用于紫外輻照度標準、熒光分析、紫外探傷和大面積照明等。
 

　　球形超高壓汞燈--汞蒸氣氣壓為(10-20)MPa。光譜線較寬，形成連續背景，可見區偏藍，紅外輻射增強。常作為點光源用于光學儀器、熒光分析和光刻技術等。
 

　　四、 氙燈
 

　　發光材料：氙。
 

　　光譜特性：光譜分布與日光接近，色溫6000K，亮度高，壽命可達1000 h。
 

　　氙燈的分類：
 

　　Ÿ 長弧氙燈——電極間距為15～130 cm，細管形，工作氣壓為105 Pa，用于碼頭、廣場、車站等大面積照明。
 

　　Ÿ 短弧氙燈——電極間距在數毫米量級，工作氣壓為1～2 MPa，是很好的日光色點光源，常用于電影放映、彩色攝影、照相制版、模擬日光等場合。
 

　　Ÿ 脈沖氙燈——管內氣壓在100 Pa以下，由高壓電脈沖激發產生光脈沖，在極短的時間內發出很強的光。廣泛用于固體激光器的光泵、照相制版、高速攝影和光信號源等。