紫外線燈的工作原理是什么？強(qiáng)度怎樣

紫外線燈在光盤生產(chǎn)中起著非常重要的作用，如果沒有紫外線燈，光盤的保護(hù)膠、印刷層就不會(huì)迅速烘干(<1秒以內(nèi))，光盤也就不會(huì)快速大量復(fù)制生產(chǎn)。那么紫外線燈是怎樣工作的呢?

所謂UV是英文ULTRAVIOLRT的縮寫即紫外線的意思。要想理解紫外線燈的工作原理，首先要了解光是怎樣產(chǎn)生的。

光是原子釋放出來的一種能量，它是由光子組成的。我們大家都知道原子是由原子核和圍繞在它周圍的電子構(gòu)成的。原子核周圍的電子是按照一定的軌道運(yùn)行的，每一軌道只能容納一定數(shù)量的電子。

能量低的軌道(靠近原子核的軌道)總是被優(yōu)先占據(jù)。當(dāng)一個(gè)原子受到能量激發(fā)時(shí)(如加熱、粒子撞擊等)，電子會(huì)從能量低的軌道遷躍到能量高的軌道，但是這種狀態(tài)是不穩(wěn)定的，電子會(huì)很快跌回原來的軌道同時(shí)釋放出能量—光子。

光的波長(zhǎng)是由電子釋放的能量多少?zèng)Q定的，而電子釋放的能量多少是由電子在原子中精確位置決定的，也就是說不同的原子會(huì)發(fā)出不同的光子。不同的波長(zhǎng)的光對(duì)于人的感覺就是不同顏色的光(表)，也就是說不同的原子會(huì)發(fā)出不同顏色的光。

知道了以上原理以后，我們就會(huì)明白平常我們用的燈泡是通過加熱燈絲，激發(fā)燈絲原子使其發(fā)光。而紫外線燈是在一個(gè)密封的石英管內(nèi)抽成真空然后充入一定壓力的惰性氣體和水銀(汞)，在石英管兩端各裝有一個(gè)電極。

當(dāng)我們打一開電源開關(guān)，觸發(fā)器會(huì)在瞬間產(chǎn)生一個(gè)高壓加在紫外線燈電極兩端將燈管內(nèi)的氣體電離形成導(dǎo)電的等離子體(所謂等離子體是指原子內(nèi)的電子受到能量激發(fā)遷躍到更高能量級(jí)，當(dāng)能量超過一定極限時(shí)電子會(huì)掙脫原子核的控制成為自由電子，原子也變成帶電離子。由于正負(fù)電荷相等所以等離子氣體整體呈中性，但是里面有自由移動(dòng)的電荷所以是導(dǎo)電的)。

等離于體形成的過程:當(dāng)紫外線燈送電時(shí)觸發(fā)器會(huì)使燈管兩端的燈絲發(fā)射出大量的電子，電子在高壓交變電場(chǎng)的作用下來回運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它撞擊到氨原子時(shí)如果有足夠的能量，便會(huì)產(chǎn)生沖擊電離(從氫原子內(nèi)撞出1個(gè)電子，使氖原子李成氫離子)。這樣被撞出的電子和氫離子在電場(chǎng)的作用下加入運(yùn)動(dòng)撞出更多的離子。

同時(shí)氫離子在運(yùn)動(dòng)過程中也可能會(huì)與1個(gè)電子相遇變回氨原子，這樣最終會(huì)在燈管內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡即不斷產(chǎn)生的氨離子和不斷消失的氫離子數(shù)目相等。燈管內(nèi)的等離子體在加在兩端電極的交變電場(chǎng)的作用下，里面的帶電電荷來回移動(dòng)形成電流。

同時(shí)里面的粒子來回移動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生撞擊產(chǎn)生更多的離子，于是燈管的阻抗會(huì)迅速的降低，如果不加控制的話燈管內(nèi)的的電流會(huì)一直變大直到燒毀燈管。所以在實(shí)際的電路中都有一個(gè)鎮(zhèn)流器，它的作用就是限制電流的增加使其保持在一個(gè)平衡狀態(tài)。在上述過程中氣體原子由于受到能量激發(fā)(粒子撞擊)便會(huì)發(fā)出光子，同時(shí)由于受到由于粒子的轟擊，燈管內(nèi)的水銀會(huì)變成氣態(tài)甚至等離子體，汞原子內(nèi)的電子受到激發(fā)也會(huì)釋放出光子。汞原子發(fā)出的光的波長(zhǎng)正好在紫光和X射線之間，稱為紫外線。

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