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利用汞放電時(shí)產(chǎn)生汞蒸氣獲得可見(jiàn)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(diǎn)燃時(shí)汞蒸氣壓小于一個(gè)大氣壓，此時(shí)汞原子主要輻射波長(zhǎng)為253.7nm的紫外線(xiàn)。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(xiàn)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光。節(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(zhǎng)在365.0nm，相當(dāng)能量為327.3kJ/mol的汞蒸氣弧光燈，點(diǎn)燃時(shí)汞蒸氣壓為2~5個(gè)大氣壓，內(nèi)管用石英玻璃。高壓汞燈輻射的紫外線(xiàn)光譜加寬，且偏藍(lán)綠，可用于光化反應(yīng)、光刻機(jī)、紫外線(xiàn)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(gè)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(jiàn)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(lèi)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(xiàn)。1879年白熾燈問(wèn)世以來(lái)，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(zhǎng)的電光源。它由熒光泡殼和放電管兩部分組成。放電管又細(xì)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(qiáng)的可見(jiàn)光和紫外線(xiàn)，紫外線(xiàn)照射在熒光泡殼上，發(fā)出大量可見(jiàn)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(chǎng)、街道的照明。
高壓汞燈工作時(shí)，電流通過(guò)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(shí)波長(zhǎng) 253.7nm的共振線(xiàn)(輻外光譜)被吸收,可見(jiàn)譜線(xiàn)強(qiáng)度增加,主要輻射的是404.7nm、435.8nm、546.1nm和577.0~579.0nm的可見(jiàn)譜線(xiàn),此外還輻射較強(qiáng)的365.0nm的長(zhǎng)波紫外線(xiàn)。
超高壓汞燈
超高壓汞燈點(diǎn)燃時(shí)汞蒸氣壓達(dá)10個(gè)大氣壓以上，具有體積小、亮度高，可見(jiàn)光和紫外線(xiàn)能量輻射很強(qiáng)等特點(diǎn)，可用作熒光顯微鏡、光學(xué)儀器及光刻技術(shù)的強(qiáng)光源。超高壓汞燈平行光源系統(tǒng)利用汞放電時(shí)產(chǎn)生汞蒸氣獲得可見(jiàn)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(zhǎng)波紫外到可見(jiàn)光都有很強(qiáng)的輻射，電弧亮度極高。汞工作蒸氣壓越高，可見(jiàn)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(xì)管超高壓汞燈兩種。短弧超高壓汞燈是輻射極強(qiáng)的長(zhǎng)波紫外光和可見(jiàn)光的點(diǎn)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(xì)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(dòng)氣體改成氙氣，則可改善其啟動(dòng)性能，使之適用于火車(chē)頭燈。