氘燈、氙燈和汞燈的區(qū)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(jié)構(gòu)：用玻璃或石英等材料做成管形的、球形的燈泡。泡殼內(nèi)安裝有電極，并充入發(fā)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(chǎng)作用下激勵(lì)出電子和離子，成為導(dǎo)電體。離子向陰極、電子向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，從電場(chǎng)中得到能量，它們與氣體原子或分子碰撞時(shí)會(huì)激勵(lì)出新的電子和離子，也會(huì)使氣體原子受激，內(nèi)層電子躍遷到高能級(jí)。受激電子返回低能級(jí)時(shí)，輻射出光子。

一、氘燈

發(fā)光機(jī)制：氘燈的泡殼內(nèi)充有高純度的氘氣。氘燈工作時(shí)，陰極產(chǎn)生電子發(fā)射，高速電子碰撞氘原子，激發(fā)氘原子產(chǎn)生連續(xù)的紫外光譜（185～400 nm）。

應(yīng)用領(lǐng)域：氘燈的紫外線輻射強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)，因此常用作各種紫外分光光度計(jì)的連續(xù)紫外光源；是液相色譜儀（HPLC）、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（UV）、原子吸收光譜儀（AA）和毛細(xì)管電泳儀（CE）等。

二、 原子光譜燈：空心陰極燈/元素?zé)?/span>

發(fā)光機(jī)制：原子光譜燈又稱空心陰極燈，陽(yáng)極和圓筒形陰極封在玻殼內(nèi)，玻殼上部有一透明石英窗。工作時(shí)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(fā)光的譜錢不僅強(qiáng)度大，而且波長(zhǎng)寬度很小。

應(yīng)用領(lǐng)域：原子光譜燈的主要作用是引出標(biāo)準(zhǔn)譜線的光束，確定標(biāo)準(zhǔn)譜線的分光位置，以及確定吸收光譜中的特征波長(zhǎng)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(fā)光特性：汞的氣壓越高，汞燈的發(fā)光效率也越高，發(fā)射的光也由線狀光譜向帶狀光譜過(guò)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(zhǎng)基準(zhǔn)、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(jiàn)區(qū)呈帶狀光譜，紅外區(qū)呈弱的連續(xù)光譜。常用于紫外輻照度標(biāo)準(zhǔn)、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(xù)背景，可見(jiàn)區(qū)偏藍(lán)，紅外輻射增強(qiáng)。常作為點(diǎn)光源用于光學(xué)儀器、熒光分析和光刻技術(shù)等。

四、 氙燈

發(fā)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(dá)1000 h。

氙燈的分類：

? 長(zhǎng)弧氙燈——電極間距為15～130 cm，細(xì)管形，工作氣壓為105 Pa，用于碼頭、廣場(chǎng)、車站等大面積照明。

? 短弧氙燈——電極間距在數(shù)毫米量級(jí)，工作氣壓為1～2 MPa，是很好的日光色點(diǎn)光源，常用于電影放映、彩色攝影、照相制版、模擬日光等場(chǎng)合。

? 脈沖氙燈——管內(nèi)氣壓在100 Pa以下，由高壓電脈沖激發(fā)產(chǎn)生光脈沖，在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)出很強(qiáng)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(hào)源等。