汞灯mercury lamp
【内容】
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、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253.7nm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
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。
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