氘鹵鎢燈工(gong)作原理

氘(dao)(dao)鹵(lu)(lu)鎢燈(deng)光源DLS-1，集(ji)成了氘(dao)(dao)燈(deng)與(yu)鹵(lu)(lu)鎢燈(deng)兩(liang)種(zhong)光源。氘(dao)(dao)燈(deng)在190 ~600nm的紫外及部分可見(jian)光區域發(fa)(fa)(fa)光，其工作原理(li)基(ji)于(yu)氣體(ti)放電(dian)。在高(gao)(gao)電(dian)壓作用下(xia)，氘(dao)(dao)氣被電(dian)離，激發(fa)(fa)(fa)態的氘(dao)(dao)原子(zi)(zi)躍遷回(hui)基(ji)態時，輻射出(chu)連續的紫外光。鹵(lu)(lu)鎢燈(deng)則負責(ze)360~2500nm的可見(jian)及近紅(hong)外波段，通過電(dian)流加熱燈(deng)絲(si)(si)，使(shi)燈(deng)絲(si)(si)溫度升高(gao)(gao)至白(bai)熾狀態發(fa)(fa)(fa)光。鹵(lu)(lu)鎢循環原理(li)保證了燈(deng)絲(si)(si)壽命，鹵(lu)(lu)族元素(su)與(yu)蒸發(fa)(fa)(fa)的鎢原子(zi)(zi)結合，在高(gao)(gao)溫下(xia)又分解，使(shi)鎢原子(zi)(zi)重新回(hui)到燈(deng)絲(si)(si)上(shang)，減少(shao)了燈(deng)絲(si)(si)的損耗。兩(liang)者協(xie)同工作，為用戶提供190~2500nm的超寬光譜范圍(wei)輸(shu)出(chu)。

 產(chan)品特點：

1、穩(wen)定(ding)的光功率輸出：采用高品質(zhi)燈泡(pao)(pao)，配合先進的(de)電流控制技術，確(que)保光源輸出的(de)穩定性(xing)。風(feng)扇與(yu)熱沉的(de)高效散熱設計，有(you)效降低燈泡(pao)(pao)工作溫度(du)，減少(shao)因溫度(du)波動引(yin)起的(de)光功率漂移。具體數據(ju)表現為(wei)，氘(dao)燈輸出噪聲低至 0.005%，最大(da)漂移為(wei)±0.5%/小時(shi)；鹵鎢(wu)燈輸出噪聲0.01%，最大(da)漂移±0.1%/小時(shi)。

2、靈活的光強(qiang)調節(jie)：鹵(lu)鎢燈輸出(chu)光(guang)(guang)功率(lv)可在0-100%范圍內線性(xing)調節，能與(yu)氘燈光(guang)(guang)強(qiang)匹配。用(yong)戶可根據實驗(yan)需求，精確調整不(bu)(bu)同(tong)(tong)波(bo)段的(de)光(guang)(guang)強(qiang)，以適(shi)應復雜的(de)檢測場景，如(ru)在測量不(bu)(bu)同(tong)(tong)吸收特性(xing)的(de)樣品時，靈活(huo)匹配光(guang)(guang)源強(qiang)度(du)，提(ti)高檢測精度(du)。

3、便捷的光路控制：內部集(ji)成快(kuai)門，可通過開(kai)關手動操(cao)作(zuo)，也能(neng)接受(shou)外(wai)部TTL觸發信號(hao)，精(jing)準控制(zhi)(zhi)光路(lu)的(de)開(kai)啟與閉(bi)合。這一功(gong)能(neng)在需要(yao)精(jing)確控制(zhi)(zhi)光照時間的(de)實驗(yan)中，如時間分(fen)辨光譜測量，發揮著關鍵作(zuo)用，確保(bao)實驗(yan)數據的(de)準確性和可重復性。

4、適配性強的接口設(she)計：采用(yong)SMA905接口，與(yu)光(guang)纖(xian)或光(guang)纖(xian)束連接便(bian)捷。不過需注意，為(wei)有效傳輸(shu)紫(zi)外(wai)光(guang)，需使用(yong)抗(kang)紫(zi)外(wai)光(guang)纖(xian)。該(gai)接口廣(guang)泛應(ying)用(yong)于各類光(guang)學設備，方便(bian)DLS-1與(yu)光(guang)譜儀(yi)、光(guang)纖(xian)探頭等(deng)設備集成，構建完(wan)整的光(guang)學檢測系統(tong)。

應(ying)用場(chang)景

1、光譜(pu)分析：在科(ke)研實驗室中，用于(yu)物(wu)質成分(fen)(fen)分(fen)(fen)析。通過測量樣品對不同波長光(guang)的吸(xi)收、發(fa)射或散射特性，確定(ding)物(wu)質的組成和結構。如在化(hua)學分(fen)(fen)析中，幫(bang)助分(fen)(fen)析有(you)機化(hua)合(he)物(wu)的官能(neng)團；在材料科(ke)學中，研究材料的能(neng)帶結構。

2、吸收光譜測量：在環(huan)境監測(ce)領域，可檢測(ce)大氣、水體中的(de)污染(ran)物濃度。例如，利用特定污染(ran)物在紫外或可見(jian)光波段的(de)特征吸(xi)收峰，通(tong)過測(ce)量(liang)吸(xi)收光譜，準確(que)測(ce)定污染(ran)物含量(liang)，為(wei)環(huan)境保護提供(gong)數據支持。

3、透射(she) / 反射(she)率測(ce)量：在光(guang)學元件制造中，檢測鏡片、濾光(guang)片等的透射率(lv)和反射率(lv)，確保產(chan)品質量(liang)(liang)符合(he)標準。在太陽能電池(chi)研究中，測量(liang)(liang)電池(chi)對(dui)不(bu)同波長光(guang)的吸收和反射情況，優(you)化(hua)電池(chi)的光(guang)電轉換效率(lv)。

4、顏色測量：在(zai)印刷、紡織等行業(ye)，精確測量產(chan)品顏色，保證顏色一致性。通過分析樣品在(zai)可見(jian)光譜(pu)范圍(wei)內的反射光，與標準色卡對比(bi)，實現對顏色的精準把控，提升(sheng)產(chan)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，保證芯片性能穩定至關重要。

規(gui)格參數： 

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 連續源

白(bai)熾燈和(he)(he)(he)一些電弧放電燈等連(lian)續光(guang)(guang)源(yuan)在相對較寬的(de)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)范圍內發光(guang)(guang)，通(tong)(tong)常用于光(guang)(guang)譜(pu)(pu)分析(xi)。受歡(huan)迎的(de)燈之一是鎢絲燈，它(ta)在可見光(guang)(guang)和(he)(he)(he)紅外(wai)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)區(qu)(從300 nm到遠紅外(wai))工作。這些燈有各種各樣的(de)電源(yuan)、電源(yuan)尺寸和(he)(he)(he)形狀，使(shi)用壽命(ming)通(tong)(tong)常長達20000小時，具體取決(jue)于燈的(de)類(lei)型和(he)(he)(he)使(shi)用情(qing)況。它(ta)們的(de)低成(cheng)本和(he)(he)(he)相對便(bian)宜(yi)的(de)電源(yuan)使(shi)其成(cheng)為許多吸收儀器的(de)理想電源(yuan)。然而，在300nm以下幾(ji)乎(hu)沒有光(guang)(guang)譜(pu)(pu)輸出，而且一般來說，通(tong)(tong)量密(mi)度也相對較低，尤其是在遠紅外(wai)波段。

選(xuan)擇(ze)鎢(wu)絲(si)燈(deng)的主要(yao)考(kao)慮因素是燈(deng)絲(si)尺寸(cun)及(ji)其色溫。色溫和色溫容差將決(jue)定輸出的光譜峰值以及(ji)燈(deng)的壽(shou)命(ming)(圖1)。平均而(er)言，隨著色溫的升(sheng)高，燈(deng)的壽(shou)命(ming)會(hui)縮短。一(yi)(yi)個典型的鎢(wu)絲(si)燈(deng)的色溫為2800°C，在額定電流和電壓(ya)下(xia)工作(zuo)時的燈(deng)壽(shou)命(ming)為2000小(xiao)時。色溫為3450°C的同(tong)一(yi)(yi)盞燈(deng)的額定壽(shou)命(ming)可(ke)能只有50小(xiao)時。燈(deng)的選(xuan)擇(ze)通(tong)常是性能的折衷。

                                        圖(tu)1 鹵鎢燈(deng)的燈(deng)輸出與色溫(wen)

其(qi)他類型的白熾連續光源包括能(neng)斯特發(fa)(fa)光器，這是一(yi)種(zhong)廉價但有點脆弱的紅(hong)外(wai)(wai)光源。它(ta)的壽命，就像鎢燈一(yi)樣，取(qu)決于它(ta)的工作溫度。一(yi)個更堅固的來(lai)源是Globar。電(dian)流(liu)使陶瓷(ci)源在1000°C以上的溫度下加熱并(bing)發(fa)(fa)光。然(ran)而，電(dian)極需要冷卻，這使得Globar更昂(ang)貴、更不方便。然(ran)而，在紅(hong)外(wai)(wai)短波長(chang)處，它(ta)提供了比(bi)能(neng)斯特發(fa)(fa)光器更好的發(fa)(fa)射(she)率。

氫和(he)氘弧(hu)光(guang)(guang)(guang)燈(deng)(deng)(deng)在(zai)(zai)紫外具有很強的(de)(de)發射光(guang)(guang)(guang)譜，可(ke)以從185nm(受(shou)石英外殼(ke)的(de)(de)限制)到可(ke)見(jian)光(guang)(guang)(guang)。通過使用MgF2等替代窗(chuang)口(kou)材料，可(ke)以實現更(geng)短波長(chang)的(de)(de)操作(zuo)，這將允許操作(zuo)低(di)至(zhi)約110nm。與氫燈(deng)(deng)(deng)相比，氘燈(deng)(deng)(deng)提供了更(geng)高的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)輸出(圖2)。它們是(shi)波長(chang)低(di)于400nm的(de)(de)主(zhu)要光(guang)(guang)(guang)源，非(fei)常適合(he)光(guang)(guang)(guang)譜學，因(yin)為(wei)它們具有相對較小的(de)(de)電(dian)弧(hu)尺寸，在(zai)(zai)656nm處具有線發射(基本上(shang)是(shi)一個內置的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜校準點)，并且在(zai)(zai)220至(zhi)230nm之(zhi)間具有峰值(zhi)光(guang)(guang)(guang)譜輸出。在(zai)(zai)紫外和(he)可(ke)見(jian)光(guang)(guang)(guang)下工作(zuo)的(de)(de)吸收光(guang)(guang)(guang)譜儀通常使用氘燈(deng)(deng)(deng)(200至(zhi)350 nm)和(he)鎢燈(deng)(deng)(deng)(350至(zhi)850 nm)。

圖2:(a)氘(dao)燈和(b)鹵鎢燈的光譜輸出曲線

光(guang)(guang)(guang)(guang)致發光(guang)(guang)(guang)(guang)儀器需要具(ju)有紫(zi)外(wai)和可(ke)(ke)見(jian)光(guang)(guang)(guang)(guang)輸(shu)(shu)出(chu)的(de)(de)(de)高強度連續光(guang)(guang)(guang)(guang)源。在這里，最常見(jian)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)源是(shi)氙氣(qi)短弧燈(deng)，它(ta)具(ju)有從紫(zi)外(wai)(220nm)到(dao)近紅外(wai)(800nm)的(de)(de)(de)強烈、幾乎連續的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜輸(shu)(shu)出(chu)，并疊加(jia)了一些精細結構。線譜在800-1000nm范(fan)圍(wei)內很突出(chu)，在IR(2.6μm)范(fan)圍(wei)內可(ke)(ke)以(yi)很好地觀察(cha)到(dao)光(guang)(guang)(guang)(guang)輸(shu)(shu)出(chu)。氙燈(deng)具(ju)有較小的(de)(de)(de)弧長(對于(yu)75至450W的(de)(de)(de)燈(deng)為0.5至2.7mm)和較高的(de)(de)(de)通量密度。它(ta)們有各種封裝材(cai)料可(ke)(ke)供選擇，允許從185nm輸(shu)(shu)出(chu)，工作壽命(ming)相對較長，可(ke)(ke)達2000小時。

氙(xian)(xian)燈(deng)通常使用直流電(dian)源工作(zuo)，但(dan)脈沖版(ban)本的(de)脈沖寬(kuan)度為1至10μs，可用于時(shi)間分辨測量，如磷光研(yan)究。氙(xian)(xian)燈(deng)提供了除激光外最(zui)高的(de)通量密度。光譜(pu)輸(shu)出接近6000°C時(shi)的(de)太(tai)陽光譜(pu)輸(shu)出，在許多(duo)實驗中，它們是理想的(de)太(tai)陽模擬器。

使(shi)用弧光燈(deng)時的(de)(de)特殊考慮(lv)因素(su)包括外(wai)殼材料、臭氧消散和(he)對(dui)流對(dui)噪聲、冷卻、電(dian)弧間(jian)隙和(he)燈(deng)壽命的(de)(de)影響。雖然它們是大多數熒光儀(yi)器的(de)(de)燈(deng)，但這些(xie)燈(deng)需(xu)要一個復(fu)雜的(de)(de)電(dian)源，帶有點火電(dian)路來引弧，還需(xu)要一個設計良好(hao)的(de)(de)燈(deng)罩來提供適(shi)當的(de)(de)燈(deng)冷卻。它們通(tong)常(chang)也更貴。

線源用(yong)于(yu)許多(duo)原子光譜應用(yong);最常見的(de)(de)是(shi)低壓弧光燈，如汞弧燈。這些燈具有尖銳的(de)(de)原子線發射，是(shi)光譜儀波(bo)(bo)長校準(zhun)的(de)(de)好來(lai)源，特(te)別是(shi)在(zai)(zai)紫外波(bo)(bo)段。空心(xin)陰極(ji)(ji)燈已成為(wei)主要的(de)(de)原子光譜線源，因為(wei)它們可以(yi)產生極(ji)(ji)窄(zhai)的(de)(de)原子線，通常寬度為(wei)0.01至(zhi)0.02Å。無電(dian)極(ji)(ji)放電(dian)燈，將裝(zhuang)有氣體/金屬鹽(yan)混(hun)合物的(de)(de)密封外殼(ke)放置在(zai)(zai)強(qiang)射頻或微波(bo)(bo)場中(zhong)，可以(yi)產生比空心(xin)陰極(ji)(ji)燈大約50倍的(de)(de)線輻射，直到最近(jin)，由于(yu)激光器的(de)(de)現成可用(yong)性，在(zai)(zai)原子熒光中(zhong)得到了應用(yong)。

激光