氘鹵鎢燈工作原理

氘鹵鎢燈光源DLS-1，集成了氘燈與鹵鎢燈兩種光源。氘燈在190 ~600nm的紫外及部分可見光區(qū)域發(fā)光，其工作原理基于氣體放電。在高電壓作用下，氘氣被電離，激發(fā)態(tài)的氘原子躍遷回基態(tài)時，輻射出連續(xù)的紫外光。鹵鎢燈則負責360~2500nm的可見及近紅外波段，通過電流加熱燈絲，使燈絲溫度升高至白熾狀態(tài)發(fā)光。鹵鎢循環(huán)原理保證了燈絲壽命，鹵族元素與蒸發(fā)的鎢原子結合，在高溫下又分解，使鎢原子重新回到燈絲上，減少了燈絲的損耗。兩者協(xié)同工作，為用戶提供190~2500nm的超寬光譜范圍輸出。

 產(chǎn)品特點：

1、穩(wěn)定的光功率輸出：采用高品質燈泡，配合先進的電流控制技術，確保光源輸出的穩(wěn)定性。風扇與熱沉的高效散熱設計，有效降低燈泡工作溫度，減少因溫度波動引起的光功率漂移。具體數(shù)據(jù)表現(xiàn)為，氘燈輸出噪聲低至 0.005%，最大漂移為±0.5%/小時；鹵鎢燈輸出噪聲0.01%，最大漂移±0.1%/小時。

2、靈活的光強調節(jié)：鹵鎢燈輸出光功率可在0-100%范圍內線性調節(jié)，能與氘燈光強匹配。用戶可根據(jù)實驗需求，精確調整不同波段的光強，以適應復雜的檢測場景，如在測量不同吸收特性的樣品時，靈活匹配光源強度，提高檢測精度。

3、便捷的光路控制：內部集成快門，可通過開關手動操作，也能接受外部TTL觸發(fā)信號，精準控制光路的開啟與閉合。這一功能在需要精確控制光照時間的實驗中，如時間分辨光譜測量，發(fā)揮著關鍵作用，確保實驗數(shù)據(jù)的準確性和可重復性。

4、適配性強的接口設計：采用SMA905接口，與光纖或光纖束連接便捷。不過需注意，為有效傳輸紫外光，需使用抗紫外光纖。該接口廣泛應用于各類光學設備，方便DLS-1與光譜儀、光纖探頭等設備集成，構建完整的光學檢測系統(tǒng)。

應用場景

1、光譜分析：在科研實驗室中，用于物質成分分析。通過測量樣品對不同波長光的吸收、發(fā)射或散射特性，確定物質的組成和結構。如在化學分析中，幫助分析有機化合物的官能團；在材料科學中，研究材料的能帶結構。

2、吸收光譜測量：在環(huán)境監(jiān)測領域，可檢測大氣、水體中的污染物濃度。例如，利用特定污染物在紫外或可見光波段的特征吸收峰，通過測量吸收光譜，準確測定污染物含量，為環(huán)境保護提供數(shù)據(jù)支持。

3、透射 / 反射率測量：在光學元件制造中，檢測鏡片、濾光片等的透射率和反射率，確保產(chǎn)品質量符合標準。在太陽能電池研究中，測量電池對不同波長光的吸收和反射情況，優(yōu)化電池的光電轉換效率。

4、顏色測量：在印刷、紡織等行業(yè)，精確測量產(chǎn)品顏色，保證顏色一致性。通過分析樣品在可見光譜范圍內的反射光，與標準色卡對比，實現(xiàn)對顏色的精準把控，提升產(chǎn)品品質。

5、薄膜測厚：在半導體制造過程中，通過測量薄膜對不同波長光的干涉條紋，精確計算薄膜厚度。這對于控制芯片制造過程中的薄膜沉積工藝，保證芯片性能穩(wěn)定至關重要。

規(guī)格參數(shù)： 

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 連續(xù)源

白熾燈和一些電弧放電燈等連續(xù)光源在相對較寬的光譜范圍內發(fā)光，通常用于光譜分析。受歡迎的燈之一是鎢絲燈，它在可見光和紅外光譜區(qū)(從300 nm到遠紅外)工作。這些燈有各種各樣的電源、電源尺寸和形狀，使用壽命通常長達20000小時，具體取決于燈的類型和使用情況。它們的低成本和相對便宜的電源使其成為許多吸收儀器的理想電源。然而，在300nm以下幾乎沒有光譜輸出，而且一般來說，通量密度也相對較低，尤其是在遠紅外波段。

選擇鎢絲燈的主要考慮因素是燈絲尺寸及其色溫。色溫和色溫容差將決定輸出的光譜峰值以及燈的壽命(圖1)。平均而言，隨著色溫的升高，燈的壽命會縮短。一個典型的鎢絲燈的色溫為2800°C，在額定電流和電壓下工作時的燈壽命為2000小時。色溫為3450°C的同一盞燈的額定壽命可能只有50小時。燈的選擇通常是性能的折衷。

                                        圖1 鹵鎢燈的燈輸出與色溫

其他類型的白熾連續(xù)光源包括能斯特發(fā)光器，這是一種廉價但有點脆弱的紅外光源。它的壽命，就像鎢燈一樣，取決于它的工作溫度。一個更堅固的來源是Globar。電流使陶瓷源在1000°C以上的溫度下加熱并發(fā)光。然而，電極需要冷卻，這使得Globar更昂貴、更不方便。然而，在紅外短波長處，它提供了比能斯特發(fā)光器更好的發(fā)射率。

氫和氘弧光燈在紫外具有很強的發(fā)射光譜，可以從185nm(受石英外殼的限制)到可見光。通過使用MgF2等替代窗口材料，可以實現(xiàn)更短波長的操作，這將允許操作低至約110nm。與氫燈相比，氘燈提供了更高的光輸出(圖2)。它們是波長低于400nm的主要光源，非常適合光譜學，因為它們具有相對較小的電弧尺寸，在656nm處具有線發(fā)射(基本上是一個內置的光譜校準點)，并且在220至230nm之間具有峰值光譜輸出。在紫外和可見光下工作的吸收光譜儀通常使用氘燈(200至350 nm)和鎢燈(350至850 nm)。

圖2:(a)氘燈和(b)鹵鎢燈的光譜輸出曲線

光致發(fā)光儀器需要具有紫外和可見光輸出的高強度連續(xù)光源。在這里，最常見的光源是氙氣短弧燈，它具有從紫外(220nm)到近紅外(800nm)的強烈、幾乎連續(xù)的光譜輸出，并疊加了一些精細結構。線譜在800-1000nm范圍內很突出，在IR(2.6μm)范圍內可以很好地觀察到光輸出。氙燈具有較小的弧長(對于75至450W的燈為0.5至2.7mm)和較高的通量密度。它們有各種封裝材料可供選擇，允許從185nm輸出，工作壽命相對較長，可達2000小時。

氙燈通常使用直流電源工作，但脈沖版本的脈沖寬度為1至10μs，可用于時間分辨測量，如磷光研究。氙燈提供了除激光外最高的通量密度。光譜輸出接近6000°C時的太陽光譜輸出，在許多實驗中，它們是理想的太陽模擬器。

使用弧光燈時的特殊考慮因素包括外殼材料、臭氧消散和對流對噪聲、冷卻、電弧間隙和燈壽命的影響。雖然它們是大多數(shù)熒光儀器的燈，但這些燈需要一個復雜的電源，帶有點火電路來引弧，還需要一個設計良好的燈罩來提供適當?shù)臒衾鋮s。它們通常也更貴。

線源用于許多原子光譜應用;最常見的是低壓弧光燈，如汞弧燈。這些燈具有尖銳的原子線發(fā)射，是光譜儀波長校準的好來源，特別是在紫外波段?？招年帢O燈已成為主要的原子光譜線源，因為它們可以產(chǎn)生極窄的原子線，通常寬度為0.01至0.02Å。無電極放電燈，將裝有氣體/金屬鹽混合物的密封外殼放置在強射頻或微波場中，可以產(chǎn)生比空心陰極燈大約50倍的線輻射，直到最近，由于激光器的現(xiàn)成可用性，在原子熒光中得到了應用。

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