反饋

紫外線燈管

紫外線燈管是利用紫外線的特殊作用製成的燈管。廣泛用於竹木地板、傢俱、裝飾材料、印刷、印鐵製罐、塑膠塗裝、標牌、電路板、光盤等行業；紫外線燈管也是半導體、電子元件、液晶等粘接固化的理想光源。

中文名: 紫外線燈
外文名: uv lamp

組成: 紫外線、燈管
用途: 傢俱、印刷、電路、等

紫外線燈管定義

紫外線即Ultraviolet，簡稱UV，其中按波段的不同，紫外線燈管分為UV-A，UV-B，UV-C UV-V 各具有不同的用途。

1、低壓紫外線燈管即殺菌燈、汞齊燈則主要用於殺菌消毒，油煙淨化，污水處理，廢氣處理等，另外UV-B還主要用於紫外線檢驗，醫療治療等。

2、強紫外線高壓紫外線燈管由高品質的純石英管材製造而成，使紫外線能高程度及大量的穿透，其弧長度(發光長度)可由5釐米至300釐米不等，常見功率為每釐米30W至200W，超大功率UV燈一般在每釐米200W或以上操作，該燈光譜有效範圍在350-450nm之間，主波峯為365nm，有700多個品種，功率由100w-25kw。

紫外線^[1] 燈管的壽命一般指其能維持足夠的能量進行操作的時間，在此期間其能量逐漸衰減直至低於可接受的範圍為止，一般情況標準的UV燈能放射足夠的UV能量達800小時，進口的UV燈可達1500小時以上。^[2]

紫外線燈管分類

可按每釐米燈管的能量(W/CM)來分類，商業化UV燈管分為80，100，120，150, 160及240W/CM。UV輸出和固化速度之間往往並不是線性關係。二者之間的關係取決於多種因素，比如塗層、基材、反射器幾何形狀及燈的總效率數等，顏料材料對熱的敏感程度，顏料以及塗膜的厚度等都會影響到紫外光源的效能。

UV波段含蓋100-400nm範圍，但由於UV固化塗料一般在200-450nm有活性，商用UV固化燈具也都圍繞此範圍設計，以便在此區域內產生高的UV光強。

常用紫外固化光源主要包括汞蒸氣燈、金屬鹵化物燈、無極燈和氙燈等類型。從燈具結構上看，可將燈具分為兩種不同類型的UV燈具系統：有電極燈具（弧燈）和無電極燈具（無極燈）。

紫外線燈管汞蒸氣壓燈

最常用的UV光源是汞蒸氣燈，汞蒸氣燈可分成三種：低壓汞燈（10-100帕），中壓汞燈（~100000帕）和高壓汞燈（》100000帕）。應指出的是，高、中、低壓汞燈是按照國際通用標準定義的，與國內的稱謂有所不同。早期的紫外固化加工過程使用低壓來固化含苯乙烯的聚酯。由於這種燈源輸出功率很小，很快就被中壓汞燈所取代。國內一般將上述中壓汞燈稱為高壓汞燈。汞蒸氣壓的燈管是一根長度不等（最長可達120米）內部注有汞的密封透明石英管。電極一般由鎢製成，位於兩端，當兩極間通過電流時便發電弧。

儘管石英比較昂貴，但是所有用於UV聚合反應的汞蒸氣燈管都由石英制成。主要原因是，石英有三個重要的性質很適合於製作紫外燈管：（1）對紫外線透明，不吸收或很少吸收UV；（2）是熱的不良導體；（3）熱膨脹係數低，石英的純度和其他微量化合物的存在會影響燈的發射特性。燈管是一個熔融石英管，管壁厚度大約為1MM，外徑為20~25MM，弧燈總長達2M，複雜的電極佈局（電子發射器、基座、導體等）密封於石英管的兩端，石英管含有用於發射能量的汞以及啓動氣體，通常是氬氣。

小功率殺菌燈(消費產品用)

當給燈具通電以後，在兩極之間產生電弧。隨着電極間電壓的增加，氣體的温度升高，使汞蒸發，產生汞蒸氣弧光併發射具有特徵的紫外光。當全功率工作時，燈具還會發射可見光以及部分紅外光（IR）。弧燈需要幾分鐘的預熱時間（從2~10分鐘不等），才能達到完整的光譜輸出，這是因為汞在石英管內必須完全被氣化。在開始的預熱期，輸入的功率較多地耗於預熱燈的電極部件，最後使管內存在的汞全部氣化。因此，誘導期長是這種燈的缺點之一。此外，如果工作期間電源突然中斷，汞會迅速凝結，難以立刻重新啓動。而較重的熱載也要求有冷卻時間。通常關機後需要冷卻一段時間（15-20MIN），然後才能再次啓動。因此，弧燈要安裝機械或電子光閘，以防止高強度的IR燒壞介質，同時也能使燈管產生最小的熱量及能量消耗。燈管中的電極和填充物之間會產生化學反應，隨着時間的推延，會逐漸減少UV輸出。此外燈具的每一次開關都可能引起填充物在石英管上的沉積，而縮短燈具的壽命。燈的平均壽命為1000-1500小時。

毛細管汞燈(PCB產業用)

紫外線燈管金屬鹵化物燈

為了變更和調整輸出光譜，得到更適合於特定用途的燈，燈管內可加入其他材料。將金屬鹵化物如鋁、鍺、鎂、鉈和其他金屬的碘化物加在汞中，發射的波長會朝長波長方向移動。例如，使用碘化鎂時，鎂輸出280nm、310nm和385的譜線，能增高固化速率。

金屬鹵化物燈

填充碘化亞鐵的高壓汞燈，由於在燈中填充了不同量的碘化亞鐵，得到了比較理想的光譜分佈，鐵譜線（358nm，372nm，373.7nm,374.5nm,382nm等等）增強活力了紫外區的輻射能量,是高壓汞燈能量輸出的3-4倍.該燈是在強紫外高壓汞燈的基礎上添加金屬鹵化使其在有效光譜350nm-450nm之間的輻射增強。金屬鹵素燈適用於幹膜、濕膜、綠色阻焊劑的曝光和紫外油墨的固化，該燈的最大特點是紫外強度高。

紫外線燈管無極燈

無極燈

無極燈的燈管直徑比較小，只有9-15mm。與其他商品化燈具的不同之處在於無電極，電能通過電磁輻射的方式，耦合到含汞以及其他添加劑的真空石英管中，燈管總長度為15-25cm.無極燈是微波啓動燈管，可以即時開關，平均壽命可達6000小時。有電極汞燈的一個缺點，需要幾分鐘來預熱，而關機又需要幾分鐘來啓動，而無極燈系統冷啓動所花的時間小於9s，熱啓動所花時間小於15s。

紫外線燈管氙燈

氙燈最初是為攝影領域的應用而開發的，人們己將注意力移向在UV固化領域的應用。氙是氣體，因此它既可作連續光源，也可作脈衝光源。作為連續性光源時它的氙電弧本質上是連續的，紫外輸出低而紅外區較高。在脈衝氙氣閃光燈中，由於氣體壓力增高和等離子區温度上升使UV輸出提高。等離子區的温度與電流密度和燈管直徑的平方根成正比。