光催化氙燈光源的分類和注意事項(xiàng)

光催化氙燈光源的分類　　

氙燈光源按照燈泡結(jié)構(gòu)分類分為長(zhǎng)弧氙燈、短弧氙燈和球形氙燈，按照照射方式不同可分為內(nèi)照式光源和外照式光源。
長(zhǎng)弧氙燈一般采用管型氙燈燈管，把燈管置于反應(yīng)器內(nèi)部，采用四周發(fā)散式照射，一般被稱為內(nèi)照式光源。這種光源屬于全波段照射，不能增加濾光片，但是價(jià)格低廉，適合光化學(xué)的初級(jí)研究用。
短弧氙燈一般采用球型氙燈燈泡，平行光束通過(guò)出光口照射，光輸出部分可以選配不同的濾光片，進(jìn)而得到紫外光譜、可見(jiàn)光譜、紫外或者可見(jiàn)單色光，出光口可360度旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)角度任意方向照射。光化學(xué)反應(yīng)器一般放在氙燈的下方做實(shí)驗(yàn)，光從反應(yīng)器外部照射到反應(yīng)液，因此光源也被稱為外照式光源。但是這種光源價(jià)格相對(duì)長(zhǎng)弧氙燈高。而且燈泡平均壽命都是2000h左右，而NBeT引進(jìn)了國(guó)際散熱技術(shù)的此款光源平均燈泡壽命可達(dá)3000h左右，對(duì)于實(shí)驗(yàn)光強(qiáng)要求不高的燈泡壽命可達(dá)3000h，甚至更長(zhǎng)。目前增加了光纖輸出方式，可以為不同的儀器提供單色光點(diǎn)光源。
球形氙燈需要高精密的光路設(shè)計(jì)，一般是通過(guò)后置反光鏡將光收集匯聚成點(diǎn)光源，然后經(jīng)過(guò)光學(xué)透鏡組，實(shí)現(xiàn)平行光輸出，這樣輸出的平行光均勻度高，適合做光電方面、太陽(yáng)能電池、光生物方面實(shí)驗(yàn)。常常用來(lái)配合單色儀，組成可調(diào)單色光源。

35w光催化氙燈光源燈泡

光催化氙燈光源的注意事項(xiàng)

?燈泡后端的尖銳凸起是燈泡密封口，較為脆弱，嚴(yán)禁撞擊該處。
?開(kāi)機(jī)前和光源運(yùn)行中必須確定風(fēng)扇處于工作狀態(tài)，如風(fēng)扇發(fā)生故障，嚴(yán)禁開(kāi)機(jī)。　
?光源運(yùn)行中，禁止搬動(dòng)。　
?光源運(yùn)行中，切勿直視出光口，如需觀察光斑狀況，務(wù)必佩戴防護(hù)眼鏡。　
?光源運(yùn)行中，不要觸摸散熱器表面和濾光片表面，以免灼傷。
?注意工作環(huán)境的清潔，避免細(xì)小物件從燈箱上方散熱孔中掉入。　
?工作電流嚴(yán)禁超過(guò)21AMP(安培)。　
?當(dāng)高壓模塊多次(10次左右)不能激發(fā)燈泡并點(diǎn)亮燈泡，請(qǐng)勿繼續(xù)嘗試，應(yīng)立即更換燈泡或與廠家聯(lián)系。
?請(qǐng)勿使用非本型號(hào)的燈泡，以免造成電源損害，故障或者爆炸。　
?LUYOR-3418-300UV氙燈光源因有較強(qiáng)烈的紫外輸出，必須佩戴紫外截止型防護(hù)眼鏡和紫外防護(hù)服進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該型號(hào)光源會(huì)釋放出臭氧，必須保持室內(nèi)良好通風(fēng)或在通風(fēng)櫥中實(shí)驗(yàn)。　

汞燈、氙燈和氘燈光源的區(qū)別和用途

氣體放電光源 利用氣體放電原理制成的光源。
光源結(jié)構(gòu)：用玻璃或石英等材料做成管形的、球形的燈泡。泡殼內(nèi)安裝有電極，并充入發(fā)光用的氣體，如氫、氦、氘、氙、氪，或金屬蒸氣，如汞、鎘、銦、鉈、鏑等。
氣體放電原理：氣體在電場(chǎng)作用下激勵(lì)出電子和離子，成為導(dǎo)電體。離子向陰極、電子向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，從電場(chǎng)中得到能量，它們與氣體原子或分子碰撞時(shí)會(huì)激勵(lì)出新的電子和離子，也會(huì)使氣體原子受激，內(nèi)層電子躍遷到高能級(jí)。受激電子返回低能級(jí)時(shí)，輻射出光子。
汞燈
汞燈的分類：低壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈
汞燈的發(fā)光特性：汞的氣壓越高，汞燈的發(fā)光效率也越高，發(fā)射的光也由線狀光譜向帶狀光譜過(guò)度。
低壓汞燈  汞蒸氣氣壓為0.8Pa，主要輻射253.7 nm的紫外光。常用于光譜儀的波長(zhǎng)基準(zhǔn)、紫外殺菌和熒光分析等。
高壓汞燈  汞蒸氣氣壓為（1-10）*10的5次方Pa。可見(jiàn)區(qū)呈帶狀光譜，紅外區(qū)呈弱的連續(xù)光譜。常用于紫外輻照度標(biāo)準(zhǔn)、熒光分析、紫外探傷和大面積照明等。
球形超高壓汞燈  汞蒸氣氣壓為（10-20）MPa。光譜線較寬，形成連續(xù)背景，可見(jiàn)區(qū)偏藍(lán)，紅外輻射增強(qiáng)。常作為點(diǎn)光源用于光學(xué)儀器、熒光分析和光刻技術(shù)等。
氙燈
發(fā)光材料：氙。
光譜特性：光譜分布與日光接近，色溫6000K，亮度高，壽命可達(dá)1000 h。
氙燈的分類：
長(zhǎng)弧氙燈：電極間距為15～130 cm，細(xì)管形，工作氣壓為105 Pa，用于碼頭、廣場(chǎng)、車站等大面積照明。
短弧氙燈：電極間距在數(shù)毫米量級(jí)，工作氣壓為1～2 MPa，是很好的日光色點(diǎn)光源，常用于電影放映、彩色攝影、照相制版、模擬日光等場(chǎng)合。
脈沖氙：管內(nèi)氣壓在100 Pa以下，由高壓電脈沖激發(fā)產(chǎn)生光脈沖，在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)出很強(qiáng)的光。廣泛用于固體激光器的光泵、照相制版、高速攝影和光信號(hào)源等。
原子光譜燈
發(fā)光機(jī)制：原子光譜燈又稱空心陰極燈，陽(yáng)極和圓筒形陰極封在玻殼內(nèi)，玻殼上部有一透明石英窗。工作時(shí)窗口透射出放電輝光，其中主要是陰極金屬的原子光譜。空心陰極放電的電流密度可比正常輝光高出100倍以上，電流雖大但溫度不高，因此發(fā)光的譜錢(qián)不僅強(qiáng)度大，而且波長(zhǎng)寬度很小。
應(yīng)用領(lǐng)域：原子光譜燈的主要作用是引出標(biāo)準(zhǔn)譜線的光束，確定標(biāo)準(zhǔn)譜線的分光位置，以及確定吸收光譜中的特征波長(zhǎng)等。它主要用于元素，特別是微量元素光譜分析的裝置中。

短弧氙燈和長(zhǎng)弧氙燈的區(qū)別？

超高壓短弧氙燈是一種在橢球形石英泡殼內(nèi)充有0.019～0.0266MPa高壓氙氣、極間距離小于10mm的氙燈。20世紀(jì)40年代初，聯(lián)邦德國(guó)奧斯蘭公司發(fā)展研究中心實(shí)驗(yàn)室率先研究了稀有氣體短弧光源的特性，經(jīng)多年研制和改進(jìn),于1951年正式向市場(chǎng)推出超高壓短弧氙燈。1954年,在聯(lián)邦德國(guó)科隆世界照明和電影博覽會(huì)上,蔡司－依康公司展出了只作為電影放映光源的氙燈。隨后荷蘭、日本、美國(guó)、英國(guó)、蘇聯(lián)和中國(guó)也相繼研制和生產(chǎn)各種規(guī)格的電影放映用氙燈。此后，超高壓短弧氙燈已在世界上大多數(shù)影院取代碳弧光源成為新的電影放映光源。
長(zhǎng)弧氙燈  是一種在管狀石英泡殼內(nèi)充有適量高純度氙氣、二端封有極距大于 100mm的釷鎢、鋇鎢或鈰鎢電極的氙燈。1963年，中國(guó)電光源專家蔡祖泉試制成功長(zhǎng)弧氙燈。長(zhǎng)弧氙燈有自然冷卻和水冷兩種。自然冷卻氙燈一般充 (2.66～26.6)×102Pa的氙氣，水冷氙燈充(1.33～5.32)×104Pa的氙氣，色溫為5500～6000K，功率可從102～2×106kW，發(fā)光效率為24～37lm/W。水冷式長(zhǎng)弧氙燈的發(fā)光效率可達(dá)60lm/W,一般壽命達(dá)3000h。長(zhǎng)弧氙燈的功率可以做得很大,伏安特性具有正阻特性,所以只需安裝啟動(dòng)裝置，其規(guī)格有帶鎮(zhèn)流器的和不帶鎮(zhèn)流器的兩種。
長(zhǎng)弧氙燈的輻射光譜與日光接近，適于大面積照明，也可用作電影攝影、彩色照相制版、復(fù)印等方面的光源；同時(shí)，在棉織物的顏色檢驗(yàn)、藥物和塑料老化試驗(yàn)、植物栽培、光化反應(yīng)等方面，也可作模擬日光和人工老化光源。此外，大功率長(zhǎng)弧氙燈還可作為連續(xù)激光光源。80年代由于出現(xiàn)了光色好、光效更高的光源，長(zhǎng)弧氙燈作為照明光源已基本上被取代。

光催化氙燈光源涉及到的術(shù)語(yǔ)

1．光通量 ：光通量(luminous flus)是由光源向各個(gè)方向射出的光功率，也即每一單位時(shí)間射出的光能量，以φ表示，單位為流明(lumen,簡(jiǎn)稱 lm)。
2．光照度：光照度(illuminance)是從光源照射到單位面積上的光通量，以E表示，照度的單位為勒克斯(Lux,簡(jiǎn)稱lx)。
3．光強(qiáng)度：光強(qiáng)度(luminous intensity)是光源在單位立體角內(nèi)輻射的光通量，以I表示，單位為坎德拉(candela,簡(jiǎn)稱cd)。1坎德拉表示在單位立體角內(nèi)輻射出1流明的光通量。
4．光亮度：光亮度(luminance)是指一個(gè)表面的明亮程度,以L表示, 即從一個(gè)表面反射出來(lái)的光通量，單位為坎德拉每平方米(cd/m2）。不同物體對(duì)光有不同的反射系數(shù)或吸收系數(shù)，光的強(qiáng)度可用照在平面上的光的總量來(lái)度量，這叫入射光(inci-dent light)或照度(illuminance)；若用從平面反射到眼球中的光量來(lái)度量光的強(qiáng)度,這種光稱為反射光(reflection light)或亮度(brightness)。
5．光譜功率分布：一個(gè)光源發(fā)出的光是由許多不同波長(zhǎng)的輻射組成的，各個(gè)波長(zhǎng)的輻射功率也不同，光源的光譜輻射功率按波長(zhǎng)的分布稱為光譜功率分布。
6．黑體：任何物體都具有不斷輻射、吸收、發(fā)射電磁波的本領(lǐng)。輻射出去的電磁波在各個(gè)波段是不同的，也就是具有一定的譜分布。這種譜分布與物體本身的特性及其溫度有關(guān)，因而被稱之為熱輻射。為了研究不依賴于物質(zhì)具體特性的熱輻射規(guī)律，物理學(xué)家們定義了一種理想物體——黑體（）black body），以此作為熱輻射研究的標(biāo)準(zhǔn)物體。所謂黑體是指入射的電磁波全部被吸收，既沒(méi)有反射，也沒(méi)有透射（當(dāng)然黑體仍然要向外輻射）。顯然自然界不存在真正的黑體，更多地是在某些波段上較好的黑體近似。根據(jù)基爾霍夫輻射定律（Kirchhoff），在熱平衡狀態(tài)的物體所輻射的能量與吸收的能量之比與物體本身特性無(wú)關(guān)，只與波長(zhǎng)和溫度有關(guān)，那么在一定溫度下，黑體必然是輻射本領(lǐng)更大的物體，可叫作完全輻射體。
7．色溫：一定的光譜功率分布表現(xiàn)為一定的光色，我們把光源的光與“黑體”的光相比較來(lái)描述它的光色。用黑體加熱到不同溫度所發(fā)出的不同光色來(lái)表達(dá)一個(gè)光源的顏色，稱作光源的顏色溫度，簡(jiǎn)稱色溫。
8．顯色性：按CIE的規(guī)定，我們把普朗克輻射體作為低色溫光源的參照標(biāo)準(zhǔn)，把標(biāo)準(zhǔn)照明體D作為高色溫光源的參照標(biāo)準(zhǔn)，用以衡量在其它各種光源照明下的顏色效果。光源的顯色性是指與參照標(biāo)準(zhǔn)相比較，一個(gè)光源對(duì)物體顏色外貌所產(chǎn)生的效果。光源的光譜功率分布決定了光源的顯色性。

光催化氙燈光催化原理

光觸媒PHOTOCATALYSIS是光 Photo=Light + 觸媒(催化劑)catalyst的合成詞。光觸媒是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，光觸媒是利用自然界存在的光能轉(zhuǎn)換成為化學(xué)反應(yīng)所需的能量，來(lái)產(chǎn)生催化作用，使周圍之氧氣及水分子激發(fā)成極具氧化力的自由負(fù)離子。幾乎可分解所有對(duì)人體和環(huán)境有害的有機(jī)物質(zhì)及部分無(wú)機(jī)物質(zhì)，不僅能加速反應(yīng)，亦能運(yùn)用自然界的定侓，不造成資源浪費(fèi)與附加污染形成。更具代表性的例子為植物的"光合作用"，吸收對(duì)動(dòng)物有毒之二氧化碳，利用光能轉(zhuǎn)化為氧氣及水。

光催化原理
半導(dǎo)體光催化劑大多是n型半導(dǎo)體材料（當(dāng)前以為T(mén)iO2使用最廣泛）都具有區(qū)別于金屬或絕緣物質(zhì)的特別的能帶結(jié)構(gòu),即在價(jià)帶(ValenceBand,VB)和導(dǎo)帶(ConductionBand,CB)之間存在一個(gè)禁帶(ForbiddenBand,BandGap)。由于半導(dǎo)體的光吸收閾值與帶隙具有式K=1240/Eg(eV)的關(guān)系,因此常用的寬帶隙半導(dǎo)體的吸收波長(zhǎng)閾值大都在紫外區(qū)域。當(dāng)光子能量高于半導(dǎo)體吸收閾值的光照射半導(dǎo)體時(shí),半導(dǎo)體的價(jià)帶電子發(fā)生帶間躍遷,即從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶,從而產(chǎn)生光生電子(e-)和空穴(h+)。此時(shí)吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負(fù)離子,而空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基。而超氧負(fù)離子和氫氧自由基具有很強(qiáng)的氧化性,能將絕大多數(shù)的有機(jī)物氧化至最終產(chǎn)物CO2和H2O,甚至對(duì)一些無(wú)機(jī)物也能徹底分解。

光催化能源開(kāi)發(fā)
 由于是借助光的能量促使水分子分解反應(yīng)，因此后來(lái)將這一現(xiàn)象中 的氧化鈦稱作光觸媒。 這種現(xiàn)象相當(dāng)于將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，以當(dāng)時(shí)正值石油危機(jī)的背景，世人對(duì)尋找新能源的期待甚為殷切， 因此這一技術(shù)作為從水中提取氫的劃時(shí)代方法受到了矚目，但由于很難在短時(shí)間內(nèi)提取大量的氫氣，所以利用于新能源的開(kāi)發(fā)終 究無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因此在轟動(dòng)一時(shí)后迅速降溫。 　　

1992年次二氧化鈦光觸媒國(guó)際研討會(huì)在加拿大舉行， 日本的研究機(jī)構(gòu)發(fā)表許多關(guān)于光觸媒的新觀念，并提出 應(yīng)用于氮氧化物凈化的研究成果。二氧化鈦相關(guān)的 數(shù)目亦最多，其它觸媒關(guān)連技術(shù)則涵蓋觸媒調(diào)配的 制程、觸媒構(gòu)造、觸媒擔(dān)體、觸媒固定法、觸媒性能測(cè) 試等。以此為契機(jī)，光觸媒應(yīng)用于抗菌、防污、空氣凈 化等領(lǐng)域的相關(guān)研究急劇增加，從1971年至2000年6月 總共有10,717件光觸媒的相關(guān)提出申請(qǐng)。二氧化鈦光觸媒的廣泛應(yīng)用，將為人們帶來(lái)清潔的環(huán)境、健 康的身體。 　　

長(zhǎng)度的基本度量單位為米，10 -9 米稱為納 米(Nanometer; nm)。各種應(yīng)用材料也將由微米逐漸進(jìn)入納米時(shí)代。 納米材料由晶粒1~100nm大小的粒子所組成。粒徑極為微細(xì)，具 有極大的比表面積，且隨著粒徑的減少，表面原子百分比提高。 由于在表面上存在大量原子配位不完全而引起高表面能的現(xiàn)象，表 面能量占全能量的比例大幅提高，使納米材料在吸附、光吸收等方面具有新的特性。 　　
光觸媒是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，就象植物的光合作用中的葉綠素。光觸媒的材料多種多樣，但是最為和研究最為徹底的是納米二氧化鈦。光觸媒在太陽(yáng)光的照射下能產(chǎn)生羥基自由基、超氧自由基等活性物種，因而具備抗菌、除臭、油污分解、防霉防藻、空氣凈化的作用。