氘鹵鎢燈工作(zuo)原(yuan)理

氘(dao)(dao)(dao)鹵(lu)鎢(wu)(wu)燈光(guang)源(yuan)DLS-1，集成了氘(dao)(dao)(dao)燈與鹵(lu)鎢(wu)(wu)燈兩種(zhong)光(guang)源(yuan)。氘(dao)(dao)(dao)燈在190 ~600nm的(de)紫外(wai)及(ji)部(bu)分可見光(guang)區域發光(guang)，其工(gong)(gong)作原(yuan)(yuan)(yuan)理基(ji)于(yu)氣(qi)體放電(dian)。在高電(dian)壓(ya)作用下(xia)，氘(dao)(dao)(dao)氣(qi)被(bei)電(dian)離(li)，激發態的(de)氘(dao)(dao)(dao)原(yuan)(yuan)(yuan)子躍遷回(hui)基(ji)態時，輻射出(chu)連續的(de)紫外(wai)光(guang)。鹵(lu)鎢(wu)(wu)燈則負責360~2500nm的(de)可見及(ji)近紅外(wai)波(bo)段，通過電(dian)流加(jia)熱燈絲，使燈絲溫(wen)(wen)度升高至白熾狀態發光(guang)。鹵(lu)鎢(wu)(wu)循環原(yuan)(yuan)(yuan)理保證(zheng)了燈絲壽(shou)命(ming)，鹵(lu)族(zu)元素與蒸(zheng)發的(de)鎢(wu)(wu)原(yuan)(yuan)(yuan)子結合，在高溫(wen)(wen)下(xia)又分解，使鎢(wu)(wu)原(yuan)(yuan)(yuan)子重新(xin)回(hui)到燈絲上，減少了燈絲的(de)損耗。兩者協同工(gong)(gong)作，為用戶(hu)提供190~2500nm的(de)超(chao)寬光(guang)譜(pu)范圍輸出(chu)。

 產品(pin)特點：

1、穩定的(de)光功率輸出：采(cai)用(yong)高品質(zhi)燈(deng)泡(pao)，配(pei)合(he)先進的(de)(de)電流控制技術(shu)，確保光源輸出的(de)(de)穩(wen)定性。風扇(shan)與(yu)熱(re)沉的(de)(de)高效散熱(re)設(she)計(ji)，有效降低(di)燈(deng)泡(pao)工(gong)作溫度，減少因溫度波動引(yin)起的(de)(de)光功率漂(piao)移(yi)。具體數據表現為，氘燈(deng)輸出噪聲(sheng)低(di)至 0.005%，最大(da)漂(piao)移(yi)為±0.5%/小(xiao)時；鹵(lu)鎢燈(deng)輸出噪聲(sheng)0.01%，最大(da)漂(piao)移(yi)±0.1%/小(xiao)時。

2、靈活的光強調節：鹵鎢燈輸出光(guang)功率(lv)可(ke)在0-100%范圍內線性調(diao)(diao)節，能與(yu)氘燈光(guang)強匹配。用戶可(ke)根據實驗需求，精確調(diao)(diao)整不同(tong)波段(duan)的(de)光(guang)強，以(yi)適應復雜(za)的(de)檢測(ce)場(chang)景，如在測(ce)量(liang)不同(tong)吸收特性的(de)樣品時(shi)，靈活匹配光(guang)源強度，提高檢測(ce)精度。

3、便捷的光路控制(zhi)：內部(bu)集成(cheng)快門，可(ke)通(tong)過開關(guan)手動操作(zuo)，也能接受外部(bu)TTL觸發信(xin)號，精(jing)準控制(zhi)光(guang)(guang)路的開啟(qi)與(yu)閉合。這一功能在需要精(jing)確控制(zhi)光(guang)(guang)照時(shi)(shi)間(jian)的實驗(yan)中，如時(shi)(shi)間(jian)分辨光(guang)(guang)譜測量，發揮(hui)著關(guan)鍵作(zuo)用，確保實驗(yan)數據的準確性和可(ke)重(zhong)復性。

4、適配性強的接口設(she)計(ji)：采用SMA905接(jie)口(kou)，與光纖(xian)或(huo)光纖(xian)束連接(jie)便捷。不過需注意，為有效傳輸紫外(wai)光，需使用抗紫外(wai)光纖(xian)。該接(jie)口(kou)廣泛應用于各類光學設備(bei)(bei)，方便DLS-1與光譜儀、光纖(xian)探(tan)頭(tou)等設備(bei)(bei)集成，構建完整的光學檢測系統。

應(ying)用場(chang)景(jing)

1、光譜分析：在科(ke)研實驗(yan)室中(zhong)，用(yong)于(yu)物質成(cheng)分(fen)分(fen)析(xi)。通過測量樣品(pin)對不同波長光的(de)吸收(shou)、發射或散射特性，確定物質的(de)組成(cheng)和結(jie)構。如(ru)在化學分(fen)析(xi)中(zhong)，幫助(zhu)分(fen)析(xi)有(you)機化合物的(de)官(guan)能團；在材(cai)料科(ke)學中(zhong)，研究材(cai)料的(de)能帶結(jie)構。

2、吸(xi)收(shou)光譜測量：在環境監(jian)測領域，可(ke)檢測大氣、水體中(zhong)的污染(ran)物濃度。例如，利用特定(ding)(ding)污染(ran)物在紫外或(huo)可(ke)見光波段(duan)的特征吸收峰，通過測量(liang)吸收光譜，準確測定(ding)(ding)污染(ran)物含量(liang)，為(wei)環境保護提供數據支持(chi)。

3、透射 / 反射率測量(liang)：在(zai)光學(xue)元(yuan)件制造中，檢測(ce)鏡(jing)片(pian)、濾光片(pian)等的透射(she)率和(he)反(fan)(fan)射(she)率，確保產品質(zhi)量符合標準。在(zai)太陽能電池研究中，測(ce)量電池對不同波(bo)長光的吸收和(he)反(fan)(fan)射(she)情況(kuang)，優化電池的光電轉換效率。

4、顏色測量：在印(yin)刷、紡織等行業(ye)，精確(que)測量(liang)產品顏色(se)，保證(zheng)顏色(se)一(yi)致性。通過分析樣品在可見(jian)光譜范圍(wei)內的反(fan)射(she)光，與標準色(se)卡對(dui)比(bi)，實現(xian)對(dui)顏色(se)的精準把控，提升(sheng)產品品質。

5、薄膜測(ce)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。

規格參(can)數： 

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 連續源

白熾燈(deng)和(he)一(yi)些電(dian)弧放電(dian)燈(deng)等連續光(guang)(guang)源(yuan)在(zai)相(xiang)(xiang)對較(jiao)寬(kuan)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜范圍內發光(guang)(guang)，通常用(yong)(yong)于(yu)光(guang)(guang)譜分析(xi)。受歡迎(ying)的(de)(de)(de)燈(deng)之(zhi)一(yi)是鎢絲燈(deng)，它(ta)在(zai)可見光(guang)(guang)和(he)紅(hong)外光(guang)(guang)譜區(qu)(從(cong)300 nm到遠紅(hong)外)工作。這些燈(deng)有各(ge)種(zhong)各(ge)樣的(de)(de)(de)電(dian)源(yuan)、電(dian)源(yuan)尺(chi)寸和(he)形狀，使用(yong)(yong)壽命通常長達20000小時，具體取(qu)決于(yu)燈(deng)的(de)(de)(de)類(lei)型(xing)和(he)使用(yong)(yong)情況。它(ta)們的(de)(de)(de)低成(cheng)本(ben)和(he)相(xiang)(xiang)對便宜(yi)的(de)(de)(de)電(dian)源(yuan)使其成(cheng)為許多吸(xi)收儀器的(de)(de)(de)理想(xiang)電(dian)源(yuan)。然而，在(zai)300nm以下幾乎沒有光(guang)(guang)譜輸出，而且(qie)一(yi)般來說，通量(liang)密度也相(xiang)(xiang)對較(jiao)低，尤(you)其是在(zai)遠紅(hong)外波段。

選(xuan)(xuan)擇(ze)鎢(wu)絲(si)燈的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要考慮因素是(shi)燈絲(si)尺寸及其色(se)溫(wen)(wen)。色(se)溫(wen)(wen)和色(se)溫(wen)(wen)容差將決(jue)定輸出的(de)(de)(de)(de)光譜峰值以及燈的(de)(de)(de)(de)壽命(ming)(ming)(圖(tu)1)。平均而言，隨著色(se)溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)升高，燈的(de)(de)(de)(de)壽命(ming)(ming)會縮短。一個典型的(de)(de)(de)(de)鎢(wu)絲(si)燈的(de)(de)(de)(de)色(se)溫(wen)(wen)為2800°C，在額定電流和電壓下工作時的(de)(de)(de)(de)燈壽命(ming)(ming)為2000小(xiao)時。色(se)溫(wen)(wen)為3450°C的(de)(de)(de)(de)同一盞燈的(de)(de)(de)(de)額定壽命(ming)(ming)可能只有50小(xiao)時。燈的(de)(de)(de)(de)選(xuan)(xuan)擇(ze)通常是(shi)性能的(de)(de)(de)(de)折衷。

                                        圖1 鹵(lu)鎢燈(deng)的燈(deng)輸出與色(se)溫

其他類(lei)型的(de)白熾連續(xu)光(guang)源(yuan)包(bao)括(kuo)能(neng)斯(si)特(te)發(fa)(fa)光(guang)器，這是(shi)一(yi)種廉(lian)價但有點脆弱(ruo)的(de)紅外光(guang)源(yuan)。它的(de)壽命，就像鎢燈一(yi)樣，取(qu)決于它的(de)工作(zuo)溫度。一(yi)個(ge)更(geng)(geng)堅(jian)固(gu)的(de)來(lai)源(yuan)是(shi)Globar。電(dian)流使陶瓷源(yuan)在1000°C以上(shang)的(de)溫度下(xia)加熱并發(fa)(fa)光(guang)。然而，電(dian)極需要冷卻，這使得(de)Globar更(geng)(geng)昂貴、更(geng)(geng)不方便(bian)。然而，在紅外短波長處，它提供了比能(neng)斯(si)特(te)發(fa)(fa)光(guang)器更(geng)(geng)好的(de)發(fa)(fa)射率。

氫和(he)氘(dao)弧(hu)光(guang)(guang)(guang)(guang)燈(deng)(deng)在(zai)(zai)(zai)(zai)紫外(wai)(wai)具(ju)有(you)很強的(de)發射光(guang)(guang)(guang)(guang)譜，可(ke)以(yi)(yi)從185nm(受石(shi)英外(wai)(wai)殼的(de)限制)到可(ke)見光(guang)(guang)(guang)(guang)。通(tong)過(guo)使用MgF2等替代(dai)窗(chuang)口材(cai)料，可(ke)以(yi)(yi)實現更(geng)短波(bo)長的(de)操作，這將允許操作低至約110nm。與(yu)氫燈(deng)(deng)相比，氘(dao)燈(deng)(deng)提供了更(geng)高(gao)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)輸出(chu)(圖2)。它們是波(bo)長低于400nm的(de)主(zhu)要光(guang)(guang)(guang)(guang)源，非常(chang)適合(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜學，因為它們具(ju)有(you)相對較小的(de)電弧(hu)尺(chi)寸，在(zai)(zai)(zai)(zai)656nm處具(ju)有(you)線發射(基本上(shang)是一(yi)個內(nei)置的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜校準點)，并(bing)且(qie)在(zai)(zai)(zai)(zai)220至230nm之間具(ju)有(you)峰值光(guang)(guang)(guang)(guang)譜輸出(chu)。在(zai)(zai)(zai)(zai)紫外(wai)(wai)和(he)可(ke)見光(guang)(guang)(guang)(guang)下(xia)工作的(de)吸收光(guang)(guang)(guang)(guang)譜儀通(tong)常(chang)使用氘(dao)燈(deng)(deng)(200至350 nm)和(he)鎢燈(deng)(deng)(350至850 nm)。

圖2:(a)氘燈和(b)鹵鎢燈的光譜輸(shu)出曲線

光(guang)(guang)(guang)致發光(guang)(guang)(guang)儀器(qi)需要具有紫外(wai)和可見光(guang)(guang)(guang)輸(shu)出(chu)的(de)(de)(de)高強度連續(xu)光(guang)(guang)(guang)源。在(zai)這(zhe)里(li)，最常見的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)源是氙氣短弧燈，它(ta)具有從紫外(wai)(220nm)到近紅外(wai)(800nm)的(de)(de)(de)強烈(lie)、幾(ji)乎連續(xu)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)輸(shu)出(chu)，并疊(die)加了一(yi)些精細結構。線譜(pu)在(zai)800-1000nm范(fan)(fan)圍內(nei)很(hen)突出(chu)，在(zai)IR(2.6μm)范(fan)(fan)圍內(nei)可以很(hen)好(hao)地觀察(cha)到光(guang)(guang)(guang)輸(shu)出(chu)。氙燈具有較(jiao)(jiao)小的(de)(de)(de)弧長(chang)(對于75至(zhi)450W的(de)(de)(de)燈為0.5至(zhi)2.7mm)和較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)通量(liang)密度。它(ta)們有各(ge)種(zhong)封裝材(cai)料可供選擇，允許從185nm輸(shu)出(chu)，工作(zuo)壽命相(xiang)對較(jiao)(jiao)長(chang)，可達(da)2000小時。

氙(xian)燈通常(chang)使用(yong)直流(liu)電源工作，但脈沖(chong)版本的(de)脈沖(chong)寬度為1至10μs，可用(yong)于時間(jian)分辨測量，如磷光(guang)(guang)研(yan)究。氙(xian)燈提供了除激光(guang)(guang)外最高的(de)通量密度。光(guang)(guang)譜(pu)輸出接近6000°C時的(de)太陽光(guang)(guang)譜(pu)輸出，在許多實驗中，它們是(shi)理想的(de)太陽模(mo)擬器。

使用(yong)弧(hu)光燈(deng)時的(de)特殊考慮因素包括外殼材(cai)料、臭氧消散和(he)對(dui)流對(dui)噪聲、冷(leng)卻、電弧(hu)間隙和(he)燈(deng)壽命的(de)影響。雖然它們(men)是大多(duo)數熒光儀器的(de)燈(deng)，但這些燈(deng)需(xu)要一個復雜的(de)電源，帶有點火電路來引弧(hu)，還需(xu)要一個設計良好的(de)燈(deng)罩來提供適當的(de)燈(deng)冷(leng)卻。它們(men)通(tong)常也更貴。

線源用(yong)于許多(duo)原(yuan)(yuan)子光(guang)譜(pu)應用(yong);最(zui)常見(jian)的是(shi)低(di)壓(ya)弧(hu)光(guang)燈，如(ru)汞弧(hu)燈。這些燈具有(you)尖銳的原(yuan)(yuan)子線發(fa)射，是(shi)光(guang)譜(pu)儀波(bo)長(chang)校(xiao)準的好來源，特別是(shi)在(zai)紫外(wai)波(bo)段。空心陰(yin)極(ji)(ji)燈已成為主要的原(yuan)(yuan)子光(guang)譜(pu)線源，因為它們可以產(chan)生極(ji)(ji)窄的原(yuan)(yuan)子線，通常寬度為0.01至0.02Å。無電極(ji)(ji)放(fang)電燈，將裝有(you)氣體/金(jin)屬(shu)鹽混合物的密(mi)封外(wai)殼放(fang)置在(zai)強射頻或微波(bo)場(chang)中(zhong)，可以產(chan)生比(bi)空心陰(yin)極(ji)(ji)燈大約50倍的線輻射，直到(dao)最(zui)近，由于激光(guang)器(qi)的現成可用(yong)性，在(zai)原(yuan)(yuan)子熒光(guang)中(zhong)得到(dao)了應用(yong)。

激(ji)光