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低气压汞灯紫外辐射的物理模型(第2页)
来源：广东雪莱特光电科技股份有限公司
作者：杨正名 柴国生 宋炜 张明 高光义
浏览：4136人次
发布：2008-03-12
注：其他网站转载须注明出处，转载而不注明出处者，一经查实，将追究其法律责任
摘 要：简述了低气压汞灯253.7nm紫外辐射空间传播的衰减机制，给出了物理模型及表达式并与实测结果作了对比，提供了紫外辐射实际应用时的参照数据及考虑要素。
Ⅱ 低气压汞灯紫外辐射空间传输的测试
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论述低气压汞灯紫外辐射发生机理及特性的文章、书籍很多，本文将不涉及这方面内容。
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低气压汞灯的紫外辐射效率是很高的，汞原子的能线结构图及低气压汞灯的辐射光谱分别给在图1、图2中。在理想情况下，约60%的灯输入功率可转化为253.7nm紫外辐射功率。 当然在常规环境下，低压汞灯的紫外发生效率不会达到如此高的水平。但只要设计合理、工艺精良、使用条件合适，50%左右的253.7nm紫外光发生效率是不难达到的。以我们用以进行试验的5支40W（实际灯功率36W）的长100cm、直径1.9cm的低气压汞灯为例，其表面辐照度在34000-39000μW/cm2之间,平均达36600 μW/cm2。即使以最低值34000μW /cm2计，不难算出该灯管的253.7nm紫外辐射总功率为P253.7=19.5W，约占灯输入功率的54%（辐射部分长度取为96cm,即每端有2cm冷端、无紫外辐射） 这样高的紫外发生效率,目前是任何其他手段所难达到的。
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图 2 |
除253.7nm紫外辐射外，低气压汞灯同时还产生185nm的短波紫外辐射，但是这种波长的紫外辐射在空气中传播距离很短， 在毫米 量级的距离范围内即因使氧分子离解成氧原子而消耗殆尽，而氧原子将很快与氧分子结合成臭氧（O3）， 臭氧的氧化功能很强，在空气中的03 含量小于0.01ppm时，可使人感到空气清鲜有利健康。但含量超过0.1ppm时则将剌激呼吸道,并使白血球降低，透发多种疾病。加以185nm紫外辐射同时还可能使氮分子（N2）离解并与氧分子或氧原子结合成多种氮氧化物。氮氧化物是
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一种有害健康并可能致癌的物质，臭氧的产生是不希望的。目前多是在石英管中掺入少量其它元素以吸收185nm紫外线，不使逸出。这样的灯只辐射波长为253.7nm的紫外辐射，俗称无臭氧紫外光灯。
中国照明网技术论文·电光源 我们的研究主要是结合空气净化系统进行的， 实验装置如图三，试验通道长度为120cm、截面高60cm、宽100cm，采用5支长100cm、直径1.90cm的40W灯管，用电子镇流器限流，实际灯功率为36W. 5支灯管水平平行等距离安放在通导入口处的同一竖直平面上（图三），试测时分别点燃3号灯(一灯)，2、3、4、号灯(三灯)及1、2、3、4、5号灯(五灯)进行测试。通道中测得的253.7nm紫外辐照度（灯管中部）的测试数据分别见表1、表2、表3，试验时自通道顶部到底部取10个测试点，每点间隔5cm。沿通道方向每10cm采样一次。实验证明在同一半径上沿灯管轴向移动时辐照度没有明显变化。由实验数据得到的253.7nm紫外辐射沿实验管道方向的强度分布及衰减情况示如图4、5、6。
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中国照明网技术论文：低气压汞灯紫外辐射的物理模型[杨正名 柴国生 宋炜 张明 高光义]
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