氘卤钨灯

 氘卤钨灯工作原理

氘卤钨灯光源DLS-1，集成了氘灯与卤钨灯两种光源。氘灯在190 ~600nm的紫外及部分可见光区域发光，其工作原理基于气体放电。在高电压作用下，氘气被电离，激发态的氘原子跃迁回基态时，辐射出连续的紫外光。卤钨灯则负责360~2500nm的可见及近红外波段，通过电流加热灯丝，使灯丝温度升高至白炽状态发光。卤钨循环原理保证了灯丝寿命，卤族元素与蒸发的钨原子结合，在高温下又分解，使钨原子重新回到灯丝上，减少了灯丝的损耗。两者协同工作，为用户提供190~2500nm的超宽光谱范围输出。

 产品特点：

1、稳定的光功率输出：采用高品质灯泡，配合先进的电流控制技术，确保光源输出的稳定性。风扇与热沉的高效散热设计，有效降低灯泡工作温度，减少因温度波动引起的光功率漂移。具体数据表现为，氘灯输出噪声低至 0.005%，最大漂移为±0.5%/小时；卤钨灯输出噪声0.01%，最大漂移±0.1%/小时。

2、灵活的光强调节：卤钨灯输出光功率可在0-100%范围内线性调节，能与氘灯光强匹配。用户可根据实验需求，精确调整不同波段的光强，以适应复杂的检测场景，如在测量不同吸收特性的样品时，灵活匹配光源强度，提高检测精度。

3、便捷的光路控制：内部集成快门，可通过开关手动操作，也能接受外部TTL触发信号，精准控制光路的开启与闭合。这一功能在需要精确控制光照时间的实验中，如时间分辨光谱测量，发挥着关键作用，确保实验数据的准确性和可重复性。

4、适配性强的接口设计：采用SMA905接口，与光纤或光纤束连接便捷。不过需注意，为有效传输紫外光，需使用抗紫外光纤。该接口广泛应用于各类光学设备，方便DLS-1与光谱仪、光纤探头等设备集成，构建完整的光学检测系统。

应用场景

1、光谱分析：在科研实验室中，用于物质成分分析。通过测量样品对不同波长光的吸收、发射或散射特性，确定物质的组成和结构。如在化学分析中，帮助分析有机化合物的官能团；在材料科学中，研究材料的能带结构。

2、吸收光谱测量：在环境监测领域，可检测大气、水体中的污染物浓度。例如，利用特定污染物在紫外或可见光波段的特征吸收峰，通过测量吸收光谱，准确测定污染物含量，为环境保护提供数据支持。

3、透射 / 反射率测量：在光学元件制造中，检测镜片、滤光片等的透射率和反射率，确保产品质量符合标准。在太阳能电池研究中，测量电池对不同波长光的吸收和反射情况，优化电池的光电转换效率。

4、颜色测量：在印刷、纺织等行业，精确测量产品颜色，保证颜色一致性。通过分析样品在可见光谱范围内的反射光，与标准色卡对比，实现对颜色的精准把控，提升产品品质。

5、薄膜测厚：在半导体制造过程中，通过测量薄膜对不同波长光的干涉条纹，精确计算薄膜厚度。这对于控制芯片制造过程中的薄膜沉积工艺，保证芯片性能稳定至关重要。

规格参数： 

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 连续源

白炽灯和一些电弧放电灯等连续光源在相对较宽的光谱范围内发光，通常用于光谱分析。受欢迎的灯之一是钨丝灯，它在可见光和红外光谱区(从300 nm到远红外)工作。这些灯有各种各样的电源、电源尺寸和形状，使用寿命通常长达20000小时，具体取决于灯的类型和使用情况。它们的低成本和相对便宜的电源使其成为许多吸收仪器的理想电源。然而，在300nm以下几乎没有光谱输出，而且一般来说，通量密度也相对较低，尤其是在远红外波段。

选择钨丝灯的主要考虑因素是灯丝尺寸及其色温。色温和色温容差将决定输出的光谱峰值以及灯的寿命(图1)。平均而言，随着色温的升高，灯的寿命会缩短。一个典型的钨丝灯的色温为2800°C，在额定电流和电压下工作时的灯寿命为2000小时。色温为3450°C的同一盏灯的额定寿命可能只有50小时。灯的选择通常是性能的折衷。

                                        图1 卤钨灯的灯输出与色温

其他类型的白炽连续光源包括能斯特发光器，这是一种廉价但有点脆弱的红外光源。它的寿命，就像钨灯一样，取决于它的工作温度。一个更坚固的来源是Globar。电流使陶瓷源在1000°C以上的温度下加热并发光。然而，电极需要冷却，这使得Globar更昂贵、更不方便。然而，在红外短波长处，它提供了比能斯特发光器更好的发射率。

氢和氘弧光灯在紫外具有很强的发射光谱，可以从185nm(受石英外壳的限制)到可见光。通过使用MgF2等替代窗口材料，可以实现更短波长的操作，这将允许操作低至约110nm。与氢灯相比，氘灯提供了更高的光输出(图2)。它们是波长低于400nm的主要光源，非常适合光谱学，因为它们具有相对较小的电弧尺寸，在656nm处具有线发射(基本上是一个内置的光谱校准点)，并且在220至230nm之间具有峰值光谱输出。在紫外和可见光下工作的吸收光谱仪通常使用氘灯(200至350 nm)和钨灯(350至850 nm)。

图2:(a)氘灯和(b)卤钨灯的光谱输出曲线

光致发光仪器需要具有紫外和可见光输出的高强度连续光源。在这里，最常见的光源是氙气短弧灯，它具有从紫外(220nm)到近红外(800nm)的强烈、几乎连续的光谱输出，并叠加了一些精细结构。线谱在800-1000nm范围内很突出，在IR(2.6μm)范围内可以很好地观察到光输出。氙灯具有较小的弧长(对于75至450W的灯为0.5至2.7mm)和较高的通量密度。它们有各种封装材料可供选择，允许从185nm输出，工作寿命相对较长，可达2000小时。

氙灯通常使用直流电源工作，但脉冲版本的脉冲宽度为1至10μs，可用于时间分辨测量，如磷光研究。氙灯提供了除激光外最高的通量密度。光谱输出接近6000°C时的太阳光谱输出，在许多实验中，它们是理想的太阳模拟器。

使用弧光灯时的特殊考虑因素包括外壳材料、臭氧消散和对流对噪声、冷却、电弧间隙和灯寿命的影响。虽然它们是大多数荧光仪器的灯，但这些灯需要一个复杂的电源，带有点火电路来引弧，还需要一个设计良好的灯罩来提供适当的灯冷却。它们通常也更贵。

线源用于许多原子光谱应用;最常见的是低压弧光灯，如汞弧灯。这些灯具有尖锐的原子线发射，是光谱仪波长校准的好来源，特别是在紫外波段。空心阴极灯已成为主要的原子光谱线源，因为它们可以产生极窄的原子线，通常宽度为0.01至0.02Å。无电极放电灯，将装有气体/金属盐混合物的密封外壳放置在强射频或微波场中，可以产生比空心阴极灯大约50倍的线辐射，直到最近，由于激光器的现成可用性，在原子荧光中得到了应用。

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