氣體放電燈用途極為廣泛，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究等領(lǐng)域都有廣泛的用途，除作為照明光源之外，氣體放電燈在攝影、放映、曬圖、照相復(fù)制、光刻工藝、化學(xué)合成、塑料及橡膠老化、熒光顯微鏡、光學(xué)示波器、熒光分析、紫外探傷、殺菌消毒、醫(yī)療、生物栽培、固體激光等方面都有廣泛應(yīng)用。接下來小編就來介紹氣體放電燈原理和氣體放電燈輔助設(shè)備。

　　【氣體放電燈】氣體放電燈原理 氣體放電燈輔助設(shè)備

　　氣體放電燈原理

　　氣體放電燈放電發(fā)光的基本過程分3個(gè)階段：

　　(1)放電燈接入工作電路后產(chǎn)生穩(wěn)定的自持放電，由陰極發(fā)射的電子被外電場(chǎng)加速，電能轉(zhuǎn)化為自由電子的動(dòng)能;

　　(2)快速運(yùn)動(dòng)的電子與氣體原子碰撞，氣體原子被激發(fā)，自由電子的動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為氣體原子的內(nèi)能;

　　(3)受激氣體原子從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)，將獲得的內(nèi)能以光輻射的形式釋放出來。上述過程重復(fù)進(jìn)行，燈就持續(xù)發(fā)光。放電燈的光輻射與電流密度的大小、氣體的種類及氣壓的高低有關(guān)。一定種類的氣體原子只能輻射某些特定波長(zhǎng)的光譜線。低氣壓時(shí)，放電燈的輻射光譜主要就是該原子的特征譜線。氣壓升高時(shí)，放電燈的輻射光譜展寬，向長(zhǎng)波方向發(fā)展。當(dāng)氣壓很高時(shí)，放電燈的輻射光譜中才有強(qiáng)的連續(xù)光譜成分。

　　氣體放電燈是利用電流通過氣體產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象制成的燈。氣體放電燈消耗的能量?jī)H為白熾燈1/2-1/3。氣體放電燈的光譜是不連續(xù)的，光譜與氣體的種類及放電條件有關(guān)。改變氣體的成分、壓力、陰極材料和放電電流大小，可得到主要在某一光譜范圍的輻射。低壓汞燈汞燈、氫燈、鈉燈鈉燈、鎘燈、氦燈是光譜儀器中常用的光源光源，統(tǒng)稱為光譜燈。例如低壓汞燈低壓汞燈的輻射波長(zhǎng)為254nm，鈉燈的輻射波長(zhǎng)為589nm，它們經(jīng)常用作光電檢測(cè)儀器的單色光源。如果光譜燈涂以熒光劑，由于光線與涂層材料的作用，熒光劑可以將氣體放電譜線轉(zhuǎn)化為更長(zhǎng)的波長(zhǎng)，目前熒光劑的選擇范圍很廣，通過對(duì)熒光劑的選擇可以使氣體放電發(fā)出某一范圍的波長(zhǎng)，如，照明日光燈。

　　氣體放電燈的分類

　　1、高強(qiáng)度氣體放電燈：由于管壁溫度而建立發(fā)光電弧，其發(fā)光管表面負(fù)載超過3W/cm2的放電燈。如高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等。

　　2、低氣壓放電燈：熒光燈(低壓汞燈)、低壓鈉燈、無極燈。其中的熒光燈是應(yīng)該最廣泛、用量最大的氣體放電光源。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、光效高、發(fā)光柔和、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。熒光燈的發(fā)光效率是白熾燈的4-5倍，壽命是白熾燈的3-8倍，是高效節(jié)能光源。

　　氣體放電燈輔助設(shè)備

　　氣體放電燈不能單獨(dú)接到電路中去，必須與觸發(fā)器、鎮(zhèn)流器等輔助電器一起接入電路才能啟動(dòng)和穩(wěn)定工作。

　　氣體放電燈的結(jié)構(gòu)

　　氣體放電燈的基本結(jié)構(gòu)大同小異，都是由泡殼、電極和放電氣體構(gòu)成。泡殼內(nèi)充有放電氣體，泡殼與電極之間是真空氣密封接。氣體放電燈不能單獨(dú)接到電路中去，必須與觸發(fā)器、鎮(zhèn)流器等輔助電器一起接入電路才能啟動(dòng)和穩(wěn)定工作。放電燈的啟動(dòng)通常要施加比電源電壓更高的電壓，有時(shí)高達(dá)幾千伏或幾萬伏以上。采用漏磁變壓器，或用啟動(dòng)器可以滿足上述要求。電弧放電一般都具有負(fù)的伏安特性，即電壓隨電流的增加而減小。如將放電燈單獨(dú)接入電網(wǎng)，燈泡或電路元件將被過電流毀壞。放電燈和鎮(zhèn)流器串聯(lián)起來使用才能穩(wěn)定工作。鎮(zhèn)流器可以是電阻、電感或電容。通常在直流電源時(shí)用電阻鎮(zhèn)流、低頻交流電源時(shí)用電感鎮(zhèn)流，高頻時(shí)用電容鎮(zhèn)流。

　　氣體放電燈的特點(diǎn)

　　氣體放電燈具有以下特點(diǎn)：

　　①具有高效率，它們可以把25～30%的輸入電能轉(zhuǎn)換為光輸出。

　　②壽命長(zhǎng)。使用壽命長(zhǎng)達(dá)1萬小時(shí)或2萬小時(shí)以上。

　　③輻射光譜具有可選擇性。通過選擇適當(dāng)?shù)陌l(fā)光物質(zhì)，可使輻射光譜集中于所要求的波長(zhǎng)上，也可同時(shí)使用幾種發(fā)光物質(zhì)，以求獲得最佳的組合光譜。

　　④光輸出維持特性好，在壽命終止時(shí)仍能提供60～80%的初始光輸出。