CN101969014A - 无极灯紫外辐射特性试验方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种无极灯紫外辐射特性试验方法和装置。所述方法包括以下步骤：对无极灯的泡体抽真空，其中，所述泡体具有可透紫外线的辐射窗口；对所述无极灯的泡体填充适当压强的惰性气体并封闭；调节主汞齐冷端的温度；对所述无极灯的耦合器施加高频电压以使所述泡体内惰性气体和汞蒸气的混合气体发生气体放电以产生等离子体；和采用光谱仪获取透过所述辐射窗口的汞原子的紫外光谱谱线。本发明的无极灯紫外辐射特性试验方法和装置，提供了无极灯在不同实验条件下的紫外辐射光谱的强度变化，能够有效地获得无极灯紫外辐射特性的最佳化条件，从而能为深入研究提高无极灯光效的方法奠定基础。
Description
技术领域
本发明涉及无极灯的制造技术领域，特别涉及一种无极灯紫外辐射特性试验方法和装置。
背景技术
无极灯光源是一种高科技新型光源，它具有绿色环保、高效节能、长寿耐用等诸多优点，正在全球照明领域得到广泛应用。无极灯主要由高频发生器、耦合器和灯泡三部分组成，在高频发生器输入一定范围的交流电压后，高频发生器输出端产生2.65MHz高频恒电压发给耦合器，通过耦合器的高频电流会在耦合器周围的玻壳灯泡内产生强电磁场，对放电空间的工作气体进行电离，产生等离子体，等离子体中Hg原子的激发跃迁会产生253.7nm波长的共振谱线，该谱线激发涂于玻壳内壁的三基色荧光粉发出可见光。由此可见，无极灯光效高低与泡体内产生253.7nm谱线的强度大小有直接关系。目前的无极灯光效还不算太高，研究无极灯紫外辐射特性对于优化253.7nm谱线的强度，大大提高无极灯的光效，实现照明节能具有重要意义。
发明内容
为了对无极灯产生Hg原子253.7nm谱线最佳化，获取提高无极灯光效的有效途径，本发明的目的在于克服现有技术对无极灯紫外辐射特性研究的不足之处而提供一种无极灯紫外辐射特性试验方法和装置，用以分析影响无极灯紫外辐射特性的各种因素，获得产生253.7nm谱线最强的实验参数和无极灯光效最佳化的工作条件。
为达到上述目的，本发明一方面提出一种无极灯紫外辐射特性试验方法，包括以下步骤：对无极灯的泡体抽真空，其中，所述泡体具有可透紫外线的辐射窗口；对所述无极灯的泡体填充适当压强的惰性气体并封闭；调节主汞齐冷端的温度；对所述无极灯的耦合器施加高频电压以使所述泡体内惰性气体和汞蒸气的混合气体发生气体放电以产生等离子体；和采用光谱仪获取透过所述辐射窗口的汞原子的紫外光谱谱线。
在本发明的一个实施例中，所述辐射窗口为石英玻璃、氟化钙、氟化镁或UV玻璃。
在本发明的一个实施例中，所述辐射窗口通过过渡接头与所述泡体相连。
在本发明的一个实施例中，所述辐射窗口位于所述泡体最大直径位置处。
本发明另一方面还提出了一种无极灯紫外辐射特性试验装置，包括：无极灯，所述无极灯的泡体具有开口、过渡接头和与所述过渡接头相连的可透紫外线的辐射窗口；抽真空组件，用于通过所述开口对所述泡体抽真空；惰性气体填充组件，用于通过所述开口向所述泡体填充适当压强的惰性气体；主汞齐冷端控制器，用于对所述主汞齐冷端的温度进行调节；高频发生器，用于对所述无极灯的耦合器施加高频电压以使所述泡体内惰性气体和汞蒸气的混合气体发生气体放电以产生等离子体；和光谱诊断器，用于获取透过所述辐射窗口的汞原子的紫外光谱谱线。
在本发明的一个实施例中，所述抽真空组件和惰性气体填充组件通过选路控制组件与所述泡体的开口相连。
在本发明的一个实施例中，所述选路控制组件包括：真空阀，所述真空阀与所述泡体的开口相连；冷阱，所述冷阱与所述真空阀相连，用于沉积无用的汞蒸气；三通阀，所述三通阀分别与所述冷阱、所述抽真空组件和所述惰性气体填充组件相连，以通过所述三通阀对所述抽真空组件和所述惰性气体填充组件进行切换。
在本发明的一个实施例中，所述惰性气体填充组件通过减压阀与所述三通阀相连。
在本发明的一个实施例中，所述辐射窗口为石英玻璃、氟化钙、氟化镁或UV玻璃。
在本发明的一个实施例中，所述辐射窗口位于所述泡体最大直径位置处。
本发明的无极灯紫外辐射特性试验方法和装置，提供了无极灯在不同实验条件下的紫外辐射光谱的强度变化，能够有效地获得无极灯紫外辐射特性的最佳化条件，从而能为深入研究提高无极灯光效的方法奠定基础。通过本发明可以研究无极灯在不同放电条件下的紫外辐射特性，从而获取产生最强253.7nm谱线的最佳实验参数。最佳的紫外辐射参数能优化无极灯的发光性能，大大提高无极灯的光效。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的无极灯紫外辐射特性试验方法流程图；
图2为本发明实施例的一个无极灯紫外辐射特性试验装置结构图；
图3为本发明实施例的另一个无极灯紫外辐射特性试验装置结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
如图1所示，为本发明实施例的无极灯紫外辐射特性试验方法流程图，包括以下步骤：
步骤S101，对无极灯的泡体抽真空，例如抽真空使得真空度≤10-3Pa。其中，在本发明的实施例中，为了能够对紫外辐射特性进行测量，在泡体上设置可透紫外线的辐射窗口。其中，辐射窗口可为石英玻璃、氟化钙、氟化镁或UV玻璃等材料，辐射窗口可通过过渡接头与泡体相连。为了减少对无极灯的损伤和实现紫外信号的有效传输，辐射窗口位于泡体最大直径位置处。
步骤S102，对无极灯的泡体填充适当压强的惰性气体并封闭。在本发明的实施例中，所述压强根据试验条件进行设置。根据所用惰性气体不同，填充气体的压强范围为1Pa-400Pa，且可获得不同气体的最佳压强。
步骤S103，调节主汞齐冷端的温度。
步骤S104，对无极灯的耦合器施加高频电压以使泡体内惰性气体和汞蒸气的混合气体发生气体放电以产生等离子体。本发明能产生不同蒸汽压和不同放电参数下无极灯泡体的气体放电，放电产生的等离子体造成Hg原子激发跃产生150nm-380nm的紫外辐射，辐射的紫外线通过紫外窗口向外透射。
步骤S105，采用光谱仪获取透过辐射窗口的汞原子辐射的紫外光谱谱线并进行测量分析，从而能有效地获得无极灯紫外辐射特性的最佳化条件。
如图2所示，为本发明实施例的一个无极灯紫外辐射特性试验装置结构图。该无极灯紫外辐射特性试验装置包括无极灯100、抽真空组件200、惰性气体填充组件300、主汞齐冷端控制器400、高频发生器500和光谱诊断器600。其中，无极灯100的泡体具有开口、过渡接头和与过渡接头相连的可透紫外线的辐射窗口。在本发明的一个实施例中，辐射窗口可为石英玻璃、氟化钙、氟化镁或UV玻璃等材料。在本发明的其他实施例中，本发明在无极灯泡体上最大直径位置处焊接了长度为50mm-100mm，直径为8mm-15mm的过渡玻璃接头。抽真空组件200用于通过无极灯100的开口对泡体抽真空。惰性气体填充组件300用于通过无极灯100的开口向泡体填充适当压强的惰性气体，优选地，惰性气体填充组件300和抽真空组件200可共用一个开口，当然在本发明的其他实施例中无极灯100的泡体可具有两个开口。主汞齐冷端控制器400用于对主汞齐冷端的温度进行调节。高频发生器500用于对无极灯100的耦合器施加高频电压以使泡体内惰性气体和汞蒸气的混合气体发生气体放电以产生等离子体。本发明能产生不同蒸汽压和不同放电参数下无极灯泡体的气体放电，放电产生的等离子体造成Hg原子激发跃产生150nm-380nm的紫外辐射，辐射的紫外线通过紫外窗口向外透射。光谱诊断器600用于获取透过辐射窗口的汞原子的紫外光谱谱线。
如图3所示，为本发明实施例的另一个无极灯紫外辐射特性试验装置结构图。该无极灯紫外辐射特性试验装置包括二级真空泵1100、惰性气体瓶1200、减压阀1300和三通阀1140。其中，二级真空泵1100与三通阀1140的一端相连，惰性气体瓶1200通过减压阀1300与三通阀1140的另一端相连。该无极灯紫外辐射特性试验装置还包括与三通阀1400第三端相连的冷阱1400，以及与冷阱1400相连的真空阀1130、真空阀1130与泡体1200的开口相连。其中，冷阱1400用于沉积无用的汞蒸气。还包括高频发生器1500和主汞齐冷端控制器1600。其中，高频发生器1500与无极灯的耦合器1700相连。主汞齐冷端控制器1600对主汞齐冷端的温度进行调节。无极灯的泡体1120具有过渡接头1800和与过渡接头1800相连的可透紫外线的辐射窗口1110。光谱诊断器1900通过充氮气或真空通道1000与辐射窗口1110相连。
首先打开三通阀1140使得二级真空泵1100与泡体1120的开口相连，启动干泵将泡体1120内的真空度抽至10Pa以下，然后启动分子泵将泡体内真空度抽至10-3Pa以下，关闭三通阀1140。接着，控制三通阀1140使得惰性气体瓶1200与泡体1120的开口相连，利用惰性气体瓶1200为玻璃泡体1120内填充适当压强的惰性气体，待充至所需压强后，关闭玻璃真空阀1130，同时也关闭惰性气体瓶1200和三通阀1140。然后，利用主汞齐冷端温度控制器1600调节主汞齐冷端温度，开启高频发生器1500，调整放电参数使泡体内惰性气体和汞蒸汽的混合气体发生气体放电产生等离子体，等离子体辐射出不同波长的紫外辐射线，利用光谱诊断器1900获取透出辐射窗口1110的Hg原子的紫外光谱谱线。
本发明的无极灯紫外辐射特性试验方法和装置，提供了无极灯在不同实验条件下的紫外辐射光谱的强度变化，能够有效地获得无极灯紫外辐射特性的最佳化条件，从而能为深入研究提高无极灯光效的方法奠定基础。通过本发明可以研究无极灯在不同放电条件下的紫外辐射特性，从而获取产生最强253.7nm谱线的最佳实验参数。最佳的紫外辐射参数能优化无极灯的发光性能，大大提高无极灯的光效。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (10)
1.一种无极灯紫外辐射特性试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
对无极灯的泡体抽真空，其中，所述泡体具有可透紫外线的辐射窗口；
对所述无极灯的泡体填充适当压强的惰性气体并封闭；
调节主汞齐冷端的温度；
对所述无极灯的耦合器施加高频电压以使所述泡体内惰性气体和汞蒸气的混合气体发生气体放电以产生等离子体；和
采用光谱仪获取透过所述辐射窗口的汞原子的紫外光谱谱线。
2.如权利要求1所述的无极灯紫外辐射特性试验方法，其特征在于，所述辐射窗口为石英玻璃、氟化钙、氟化镁或UV玻璃。
3.如权利要求2所述的无极灯紫外辐射特性试验方法，其特征在于，所述辐射窗口通过过渡接头与所述泡体相连。
4.如权利要求3所述的无极灯紫外辐射特性试验方法，其特征在于，所述辐射窗口位于所述泡体最大直径位置处。
5.一种无极灯紫外辐射特性试验装置，其特征在于，包括：
无极灯，所述无极灯的泡体具有开口、过渡接头和与所述过渡接头相连的可透紫外线的辐射窗口；
抽真空组件，用于通过所述开口对所述泡体抽真空；
惰性气体填充组件，用于通过所述开口向所述泡体填充适当压强的惰性气体；
主汞齐冷端控制器，用于对所述主汞齐冷端的温度进行调节；
高频发生器，用于对所述无极灯的耦合器施加高频电压以使所述泡体内惰性气体和汞蒸气的混合气体发生气体放电以产生等离子体；和
光谱诊断器，用于获取透过所述辐射窗口的汞原子的紫外光谱谱线。
6.如权利要求5所述的无极灯紫外辐射特性试验装置，其特征在于，所述抽真空组件和惰性气体填充组件通过选路控制组件与所述泡体的开口相连。
7.如权利要求6所述的无极灯紫外辐射特性试验装置，其特征在于，所述选路控制组件包括：
真空阀，所述真空阀与所述泡体的开口相连；
冷阱，所述冷阱与所述真空阀相连，用于沉积无用的汞蒸气；
三通阀，所述三通阀分别与所述冷阱、所述抽真空组件和所述惰性气体填充组件相连，以通过所述三通阀对所述抽真空组件和所述惰性气体填充组件进行切换。
8.如权利要求7所述的无极灯紫外辐射特性试验装置，其特征在于，所述惰性气体填充组件通过减压阀与所述三通阀相连。
9.如权利要求5所述的无极灯紫外辐射特性试验装置，其特征在于，所述辐射窗口为石英玻璃、氟化钙、氟化镁或UV玻璃。
10.如权利要求9所述的无极灯紫外辐射特性试验装置，其特征在于，所述辐射窗口位于所述泡体最大直径位置处。
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20121114 Termination date: 20160925 |