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UV灯电参数及启动工作过程

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导读:UV灯电参数及启动工作过程通过改变UV灯电源电压来测量不同放电电流时的灯 管电压V,就可得到UV灯电压-电流关系曲 线,此曲线称为气体放电的全伏-安特性曲线。观察UV灯电器柜上的电压、电流表,将每一瞬时数据记录下来绘成曲线就是图4-14曲线。下面来分析灯管内 带电粒子的运动过程来解释这个曲线。曲线各段对应的粒子 运动过程是,

UV光强度与汞蒸气压的关系为相同直径灯管输入功率不同,则汞蒸气压强不同情 况下303nm、313nm、365nm三条谱线强度的变化。当输入功率密度为50W/cm时, 365nm波长的光的能量输出为0. 2W/(单位立体角/厘米); 而输入功率密度为84W/cm时,即增加68%,而光的能量 输出为0.4W/(单位立体角/厘米),增加100%。因此高功 率灯管UV光效率高,目前美国GET公司生产的无极微波 UV灯功率密度可达400W/cm, UV光辐出效率非常高。

UV灯电参数及启动工作过程通过改变UV灯电源电压来测量不同放电电流时的灯 管电压V,就可得到UV灯电压-电流关系曲 线,此曲线称为气体放电的全伏-安特性曲线。观察UV灯电器柜上的电压、电流表,将每一瞬时数据记录下来绘成曲线就是图4-14曲线。下面来分析灯管内 带电粒子的运动过程来解释这个曲线。曲线各段对应的粒子 运动过程是,首先电源(一般用漏磁变压器)启动,此时灯 内无导电物质(电极内电子发射材料不能立刻发出电子), 变压器处于开路状态,电极上个别电子逸出电极表面,在外电场作用下电子被加速形成电流,这就是OA段。当大量的 电子逸出电极表面在电场加速下全部到达正极,这时电流就 饱和了,而灯管电压迅速升高,这就是AB段。当电源电压 再升髙,电子速度增大与灯管内氩气原子碰撞使之电离,电 离后的电子被电场加速又与其他氩原子碰撞形成更多离子。 这样一种繁衍过程使电子数雪崩式地增加,形成BC段雪崩 放电。雪崩放电使灯管电流迅速增加就是图中CD段。在C 点灯内汞或金属被碰撞也受激电离形成气体,此时灯内离子 增多而电阻减小,灯管电压下降。在C点气体开始放电称 为气体放电的破裂点或着火点,相应的电压Vz称为灯管的 点火电压。而变压器的开路电压或称为启动电压要大于Vz 才能使灯管启辉光。此时放电能自我维持不需电极发射电子 激发气体。在EF段维持正常辉光放电,此时电流增加但管 压不变,这是因为阴极并未全部用于发射。随着电流增大, 阴极全部参与发射电弧,阴极电流密度上升,从F点后管 压上升,这就进入异常辉光放电阶段FG。电流再增加电极 温度上升转入热电子发射,此时管压迅速下降,电流迅速增 加,形成了弧光放电的GH段。段是负伏-安特性,随 着电流无限增大电极会被击毁,而UV灯正是工作在该弧 光放电段。

光放电是灯工作于高电压、小电流状态,当UV灯 通电后观察电压表,此时的电压值为变压器开路电压,电流 为零。一段时间后灯发出辉光,此时电压下降、电流慢慢上升,突然灯大亮,电流迅速增加、电压下降,这时为弧光放 电。为了维持弧光放电要在电路中串联电容或电感。