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利用汞放電時產(chǎn)生汞蒸氣獲得可見光的電光源。汞燈可分為低壓汞燈、高壓汞燈和超高壓汞燈三種。
低壓汞燈
低壓汞燈點燃時汞蒸氣壓小于一個大氣壓，此時汞原子主要輻射波長為253.7nm的紫外線。常用的"日光燈"燈管內(nèi)壁涂以鹵磷酸鈣熒光粉，再將紫外線轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽?。?jié)能型熒光燈內(nèi)壁涂有稀土熒光粉，發(fā)光效率更高。
高壓汞燈
高壓汞燈高壓汞燈指汞蒸氣壓力為51~507kPa，主要發(fā)射波長在365.0nm，相當(dāng)能量為327.3kJ/mol的汞蒸氣弧光燈，點燃時汞蒸氣壓為2~5個大氣壓，內(nèi)管用石英玻璃。高壓汞燈輻射的紫外線光譜加寬，且偏藍綠，可用于光化反應(yīng)、光刻機、紫外線探傷及熒光分析等。為使高壓汞燈在照明上得到應(yīng)用，常采用以下兩種方式改善它的光色:①在石英內(nèi)管外面，再加一個玻璃殼，內(nèi)壁涂耐較高溫度的熒光粉，將紫外輻射轉(zhuǎn)換成紅色可見光，使高壓熒光汞燈的輻射光譜接近于暖白色，且有較高的發(fā)光效率。②玻璃外殼內(nèi)壁不涂熒光粉，而在殼內(nèi)與石英燈管之間串聯(lián)一鎢絲，它既作為鎮(zhèn)流器，又可輻射出高壓汞燈所缺少的紅光，以改善光色。這類高壓白熾汞燈使用方便，可直接接到220伏交流電源上，發(fā)光效率低于高壓熒光汞燈，但高于白熾燈。
高壓汞燈是紫外固化的標(biāo)準(zhǔn)燈，發(fā)熱大，要用空氣或水冷卻，但功率高，適用于要求固化速率快的光固化涂料、油墨涂覆流水線。1879年白熾燈問世以來，人們便與電燈結(jié)下了不解之緣。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電光源家族中新燈輩出，大放光彩。高壓汞燈也是一種效率高、壽命長的電光源。它由熒光泡殼和放電管兩部分組成。放電管又細又短、只有人的手指大小、內(nèi)裝高壓水銀蒸氣，放電管外面有一棉球形的熒光泡殼。通電后放電管產(chǎn)生很強的可見光和紫外線，紫外線照射在熒光泡殼上，發(fā)出大量可見光。高壓汞燈發(fā)出的光中不含紅色，它照射下的物體發(fā)青，因此只適于廣場、街道的照明。
高壓汞燈工作時，電流通過高壓汞蒸氣，使之電離激發(fā)，形成放電管中電子、原子和離子間的碰撞而發(fā)光。放電時波長 253.7nm的共振線(輻外光譜)被吸收,可見譜線強度增加,主要輻射的是404.7nm、435.8nm、546.1nm和577.0~579.0nm的可見譜線,此外還輻射較強的365.0nm的長波紫外線。
超高壓汞燈
超高壓汞燈點燃時汞蒸氣壓達10個大氣壓以上，具有體積小、亮度高，可見光和紫外線能量輻射很強等特點，可用作熒光顯微鏡、光學(xué)儀器及光刻技術(shù)的強光源。超高壓汞燈平行光源系統(tǒng)利用汞放電時產(chǎn)生汞蒸氣獲得可見光的電光源。超高壓汞燈的工作汞蒸氣壓為1兆帕以上。該燈從長波紫外到可見光都有很強的輻射，電弧亮度極高。汞工作蒸氣壓越高，可見光部分越豐富，電弧亮度也越高。超高壓汞燈有短弧超高壓汞燈和毛細管超高壓汞燈兩種。短弧超高壓汞燈是輻射極強的長波紫外光和可見光的點光源。廣泛用于熒光顯微鏡、紫外分光儀、全息照相等光學(xué)儀器，也用于集成電路光刻制版工藝。毛細管超高壓汞燈主要用于照相制版和彩色顯像管涂熒光屏制版工藝。若將超高壓汞燈的啟動氣體改成氙氣，則可改善其啟動性能，使之適用于火車頭燈。