중수소 아크 램프
Deuterium arc lamp
중수소 아크 램프(또는 단순히 중수소 램프)는 자외선 영역의 연속 스펙트럼이 필요할 때 분광학에서 자주 사용되는 저압 가스 방전 광원이다.
수소를 사용하는 플라즈마 "아크" 또는 방전 램프는 가시 및 적외선의 출력이 상대적으로 적은 자외선에서의 출력이 특징입니다.이것은 수소 불꽃의 상황과 비슷하다.일반적인 경수소(수소-1)로 만들어진 아크 램프는 중수소와 매우 유사한 자외선 스펙트럼을 제공하며 UV 분광기에 사용되어 왔다.그러나 중수소를 사용하는 램프는 같은 온도에서 일반 수소 아크 전구의 3~5배에 달하는 긴 수명과 먼 곳의 방사율(강도)을 가지고 있다.따라서 중수소 아크 램프는 몇 배 더 비싸지만 단파 UV 범위에서는 경수소 아크 램프보다 우수한 광원으로 간주됩니다.
작동 원리
중수소 램프는 최선의 출력 스펙트럼을 생성하도록 설계된 니켈 박스 구조의 반대쪽에 배치된 텅스텐 필라멘트 및 양극을 사용한다.백열전구와 달리 필라멘트는 중수소 램프의 광원이 아닙니다.대신, 아아크 램프와 유사한 프로세스인 필라멘트에서 아노드로 아크가 생성됩니다.필라멘트는 작동하기 전에 매우 뜨거워야 하므로 사용하기 전에 약 20초간 가열됩니다.방전 공정은 자체적으로 열을 발생시키기 때문에 방전 시작 후 히터의 온도를 낮춥니다.점화 전압은 300~500V이지만 아크가 생성되면 전압이 약 100~200V로 떨어집니다.[1]
생성된 아크는 전구 안에 포함된 분자 중수소를 더 높은 에너지 상태로 들뜨게 합니다.그 후 중수소는 초기 상태로 전환하면서 빛을 방출한다.이 연속적인 주기가 연속적인 자외선의 근원이다.이 과정은 전자가 들뜬 후 방사선을 방출하는 원자 들뜬 상태의 붕괴 과정과 같지 않다.대신, 분자 중수소(D2)의 들뜬 상태의 복사 붕괴가 그 효과를 일으킨다.
중수소의 스펙트럼 라인 구조는 경수소와 눈에 띄게 다르지 않지만 중수소는 분자 결합이 약간 강하며(439.5 대 432 kJ/mol) 아크 온도에서 이온화가 잘 되지 않는다.이것은 [2]자외선에 가장 멀리 있는 스펙트럼의 분자 부분에서 더 많은 분자의 모집단과 더 많은 UV의 방출률(광출력)을 유발한다.
램프는 고온에서 작동하므로 일반 유리 하우징을 케이스에 사용할 수 없습니다.그들은 또한 자외선을 차단할 것이다.대신 [3]램프의 특정 기능에 따라 용융 석영, UV 유리 또는 플루오르화 마그네슘 엔벨로프를 사용합니다.
중수소 램프의 일반적인 수명은 약 2000시간입니다(대부분의 제조업체는 2000시간을 보장하지만, 새로운 램프는 5000시간 [citation needed]이상 지속적으로 우수한 성능을 발휘합니다).
중수소 램프 스펙트럼
중수소 램프는 연속 스펙트럼이 180nm에서 370nm에 불과하지만 112nm에서 900nm까지 방사선을 방출한다.스펙트럼 강도는 위의 스펙트럼 플롯과 같이 실제로는 250nm에서 200nm로 감소하지 않습니다.플롯의 감소는 램프 강도를 측정하는 데 사용되는 광검출기의 낮은 파장에서의 효율이 감소했기 때문입니다.중수소 램프의 연속 스펙트럼은 UV 방사선 측정 작업에서 참조할 수 있고 다양한 광도 측정 장치에서 신호를 생성하는 데 유용하다.
안전.
전구에 의해 방출되는 높은 자외선의 강도로 인해 중수소 전구를 사용할 때 눈을 보호하는 것이 좋습니다.또한 높은 작동 온도로 인한 화상을 방지하기 위해 전구에 직접 닿지 않도록 주의해야 합니다.냉각 중에도 전구를 직접 만지면 케이스가 오염되어 출력 강도가 저하될 수 있습니다.
레퍼런스
- ^ "Deuterium Lamps" (PDF). Photron Pty Ltd. 2011-10-20. Archived from the original (PDF) on 2016-03-04. Retrieved 2011-10-20.
- ^ 중수소 램프의 장점을 설명하는 UV 분석에 관한 논문 2014년 9월 25일 입수.
- ^ "Deuterium Lamps". Photron Pty Ltd. 2011-10-20. Archived from the original on 2011-10-03. Retrieved 2011-10-20.
