Что такое ртутная лампа?

Что такое ртутная лампа?

Ртутные лампы — это лампы, которые излучают сине-белый свет с помощью паров ртути. По сравнению с лампами накаливания ртутные лампы обладают преимуществами более высокой световой отдачи, более длительного срока службы и меньшей потребности в обслуживании.

Ртутные лампы в целом подразделяются на два типа в зависимости от давления паров ртути во время зажигания лампы: высокого давления и низкого давления. Если давление паров ртути составляет 10^5 Па или выше, то это тип высокого давления, а если 100 Па или ниже, то это тип низкого давления.

Среди ртутных ламп высокого давления существуют также типы сверхвысокого давления с давлением паров ртути от 10^6 до нескольких 10^7 Па.

Применение ртутных ламп

Ртутные лампы низкого давления широко используются в качестве бактерицидных ламп из-за их свойства излучать ультрафиолетовый (УФ) свет. Ртутные лампы низкого давления также могут использоваться в качестве люминесцентных ламп путем покрытия эмиссионных трубок люминесцентным веществом, в этом случае они используются для общего освещения и в качестве источников света для УФ-отверждения.

Типичные области применения ртутных ламп высокого давления включают общее освещение и УФ-отверждение. Иногда их также используют для экспериментов по фотохимическим реакциям.

Существует два основных типа ртутных ламп сверхвысокого давления: короткодуговые и длиннодуговые. Первые используются для оптических микроскопов и оптического оборудования из-за их высокой яркости, а вторые используются для изготовления пластин и травления полупроводников.

Принцип работы ртутных ламп

Ртутные лампы предназначены для излучения света путем заполнения светоизлучающей трубки парами ртути и выпуска паров в пары ртути.

Когда в светоизлучающей трубке происходит разряд, атомы ртути в низкоэнергетическом состоянии сталкиваются с электронами, что приводит к высокоэнергетическому состоянию (возбужденному или ионизированному состоянию). Когда атомы ртути в этом высокоэнергетическом состоянии возвращаются в свое низкоэнергетическое состояние, испускается свет, эквивалентный разнице в энергии между ними.

Свет, испускаемый при возвращении иона ртути к атому ртути, называется непрерывным спектром. Свет, испускаемый при возвращении иона ртути из возбужденного состояния в основное состояние (или метастабильное состояние), называется линейчатым спектром излучения.

Хорошо известно, что длина волны света, испускаемого ртутными лампами, зависит от давления паров ртути, запечатанных в светоизлучающей трубке. В частности, низкое давление паров ртути интенсивно излучает свет с длинами волн в ультрафиолетовой области, в то время как высокое давление паров ртути усиливает свет с длинами волн в видимой области.

Другими словами, ртутные лампы низкого давления излучают больше ультрафиолетового света, что делает их пригодными для использования в качестве стерилизационных ламп.