專利名稱：無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無極燈的制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)方法 和裝置。
背景技術(shù)：
無極燈光源是一種高科技新型光源，它具有綠色環(huán)保、高效節(jié)能、長壽耐用等諸 多優(yōu)點(diǎn)，正在全球照明領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。無極燈主要由高頻發(fā)生器、耦合器和燈泡三部 分組成，在高頻發(fā)生器輸入一定范圍的交流電壓后，高頻發(fā)生器輸出端產(chǎn)生2. 65MHz高頻 恒電壓發(fā)給耦合器，通過耦合器的高頻電流會在耦合器周圍的玻殼燈泡內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)電磁場， 對放電空間的工作氣體進(jìn)行電離，產(chǎn)生等離子體，等離子體中Hg原子的激發(fā)躍遷會產(chǎn)生 253. 7nm波長的共振譜線，該譜線激發(fā)涂于玻殼內(nèi)壁的三基色熒光粉發(fā)出可見光。由此可 見，無極燈光效高低與泡體內(nèi)產(chǎn)生253. 7nm譜線的強(qiáng)度大小有直接關(guān)系。目前的無極燈光 效還不算太高，研究無極燈紫外輻射特性對于優(yōu)化253. 7nm譜線的強(qiáng)度，大大提高無極燈 的光效，實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
為了對無極燈產(chǎn)生Hg原子253. 7nm譜線最佳化，獲取提高無極燈光效的有效途 徑，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)對無極燈紫外輻射特性研究的不足之處而提供一種無 極燈紫外輻射特性試驗(yàn)方法和裝置，用以分析影響無極燈紫外輻射特性的各種因素，獲得 產(chǎn)生253. 7nm譜線最強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)和無極燈光效最佳化的工作條件。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面提出一種無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)方法，包括以 下步驟對無極燈的泡體抽真空，其中，所述泡體具有可透紫外線的輻射窗口 ；對所述無極 燈的泡體填充適當(dāng)壓強(qiáng)的惰性氣體并封閉；調(diào)節(jié)主汞齊冷端的溫度；對所述無極燈的耦合 器施加高頻電壓以使所述泡體內(nèi)惰性氣體和汞蒸氣的混合氣體發(fā)生氣體放電以產(chǎn)生等離 子體；和采用光譜儀獲取透過所述輻射窗口的汞原子的紫外光譜譜線。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述輻射窗口為石英玻璃、氟化鈣、氟化鎂或UV玻璃。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述輻射窗口通過過渡接頭與所述泡體相連。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述輻射窗口位于所述泡體最大直徑位置處。本發(fā)明另一方面還提出了一種無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)裝置，包括無極燈，所述 無極燈的泡體具有開口、過渡接頭和與所述過渡接頭相連的可透紫外線的輻射窗口 ；抽真 空組件，用于通過所述開口對所述泡體抽真空；惰性氣體填充組件，用于通過所述開口向所 述泡體填充適當(dāng)壓強(qiáng)的惰性氣體；主汞齊冷端控制器，用于對所述主汞齊冷端的溫度進(jìn)行 調(diào)節(jié)；高頻發(fā)生器，用于對所述無極燈的耦合器施加高頻電壓以使所述泡體內(nèi)惰性氣體和 汞蒸氣的混合氣體發(fā)生氣體放電以產(chǎn)生等離子體；和光譜診斷器，用于獲取透過所述輻射 窗口的汞原子的紫外光譜譜線。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述抽真空組件和惰性氣體填充組件通過選路控制組件與所述泡體的開口相連。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述選路控制組件包括真空閥，所述真空閥與所述泡 體的開口相連；冷阱，所述冷阱與所述真空閥相連，用于沉積無用的汞蒸氣；三通閥，所述 三通閥分別與所述冷阱、所述抽真空組件和所述惰性氣體填充組件相連，以通過所述三通 閥對所述抽真空組件和所述惰性氣體填充組件進(jìn)行切換。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述惰性氣體填充組件通過減壓閥與所述三通閥相 連。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述輻射窗口為石英玻璃、氟化鈣、氟化鎂或UV玻璃。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述輻射窗口位于所述泡體最大直徑位置處。本發(fā)明的無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)方法和裝置，提供了無極燈在不同實(shí)驗(yàn)條件下 的紫外輻射光譜的強(qiáng)度變化，能夠有效地獲得無極燈紫外輻射特性的最佳化條件，從而能 為深入研究提高無極燈光效的方法奠定基礎(chǔ)。通過本發(fā)明可以研究無極燈在不同放電條件 下的紫外輻射特性，從而獲取產(chǎn)生最強(qiáng)253. 7nm譜線的最佳實(shí)驗(yàn)參數(shù)。最佳的紫外輻射參 數(shù)能優(yōu)化無極燈的發(fā)光性能，大大提高無極燈的光效。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中圖1為本發(fā)明實(shí)施例的無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)方法流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一個無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的另一個無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例的無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)方法流程圖，包括以下 步驟步驟S101，對無極燈的泡體抽真空，例如抽真空使得真空度彡10_3Pa。其中，在本 發(fā)明的實(shí)施例中，為了能夠?qū)ψ贤廨椛涮匦赃M(jìn)行測量，在泡體上設(shè)置可透紫外線的輻射窗 口。其中，輻射窗口可為石英玻璃、氟化鈣、氟化鎂或UV玻璃等材料，輻射窗口可通過過渡 接頭與泡體相連。為了減少對無極燈的損傷和實(shí)現(xiàn)紫外信號的有效傳輸，輻射窗口位于泡 體最大直徑位置處。步驟S102，對無極燈的泡體填充適當(dāng)壓強(qiáng)的惰性氣體并封閉。在本發(fā)明的實(shí)施 例中，所述壓強(qiáng)根據(jù)試驗(yàn)條件進(jìn)行設(shè)置。根據(jù)所用惰性氣體不同，填充氣體的壓強(qiáng)范圍為 lPa-400Pa,且可獲得不同氣體的最佳壓強(qiáng)。步驟S103，調(diào)節(jié)主汞齊冷端的溫度。
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步驟S104，對無極燈的耦合器施加高頻電壓以使泡體內(nèi)惰性氣體和汞蒸氣的混合 氣體發(fā)生氣體放電以產(chǎn)生等離子體。本發(fā)明能產(chǎn)生不同蒸汽壓和不同放電參數(shù)下無極燈泡 體的氣體放電，放電產(chǎn)生的等離子體造成Hg原子激發(fā)躍產(chǎn)生150nm-380nm的紫外輻射，輻 射的紫外線通過紫外窗口向外透射。步驟S105，采用光譜儀獲取透過輻射窗口的汞原子輻射的紫外光譜譜線并進(jìn)行測 量分析，從而能有效地獲得無極燈紫外輻射特性的最佳化條件。如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例的一個無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖。該無 極燈紫外輻射特性試驗(yàn)裝置包括無極燈100、抽真空組件200、惰性氣體填充組件300、主汞 齊冷端控制器400、高頻發(fā)生器500和光譜診斷器600。其中，無極燈100的泡體具有開口、 過渡接頭和與過渡接頭相連的可透紫外線的輻射窗口。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，輻射窗 口可為石英玻璃、氟化鈣、氟化鎂或UV玻璃等材料。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，本發(fā)明在 無極燈泡體上最大直徑位置處焊接了長度為50mm-100mm，直徑為8mm-15mm的過渡玻璃接 頭。抽真空組件200用于通過無極燈100的開口對泡體抽真空。惰性氣體填充組件300用 于通過無極燈100的開口向泡體填充適當(dāng)壓強(qiáng)的惰性氣體，優(yōu)選地，惰性氣體填充組件300 和抽真空組件200可共用一個開口，當(dāng)然在本發(fā)明的其他實(shí)施例中無極燈100的泡體可具 有兩個開口。主汞齊冷端控制器400用于對主汞齊冷端的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。高頻發(fā)生器500 用于對無極燈100的耦合器施加高頻電壓以使泡體內(nèi)惰性氣體和汞蒸氣的混合氣體發(fā)生 氣體放電以產(chǎn)生等離子體。本發(fā)明能產(chǎn)生不同蒸汽壓和不同放電參數(shù)下無極燈泡體的氣體 放電，放電產(chǎn)生的等離子體造成Hg原子激發(fā)躍產(chǎn)生150nm-380nm的紫外輻射，輻射的紫外 線通過紫外窗口向外透射。光譜診斷器600用于獲取透過輻射窗口的汞原子的紫外光譜譜 線。如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例的另一個無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖。該 無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)裝置包括二級真空泵1100、惰性氣體瓶1200、減壓閥1300和三通 閥1140。其中，二級真空泵1100與三通閥1140的一端相連，惰性氣體瓶1200通過減壓閥 1300與三通閥1140的另一端相連。該無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)裝置還包括與三通閥1400 第三端相連的冷阱1400，以及與冷阱1400相連的真空閥1130、真空閥1130與泡體1200的 開口相連。其中，冷阱1400用于沉積無用的汞蒸氣。還包括高頻發(fā)生器1500和主汞齊冷 端控制器1600。其中，高頻發(fā)生器1500與無極燈的耦合器1700相連。主汞齊冷端控制器 1600對主汞齊冷端的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。無極燈的泡體1120具有過渡接頭1800和與過渡接頭 1800相連的可透紫外線的輻射窗口 1110。光譜診斷器1900通過充氮?dú)饣蛘婵胀ǖ?000 與輻射窗口 1110相連。首先打開三通閥1140使得二級真空泵1100與泡體1120的開口相連，啟動干泵將 泡體1120內(nèi)的真空度抽至IOPa以下，然后啟動分子泵將泡體內(nèi)真空度抽至10-3Pa以下， 關(guān)閉三通閥1140。接著，控制三通閥1140使得惰性氣體瓶1200與泡體1120的開口相連， 利用惰性氣體瓶1200為玻璃泡體1120內(nèi)填充適當(dāng)壓強(qiáng)的惰性氣體，待充至所需壓強(qiáng)后，關(guān) 閉玻璃真空閥1130，同時(shí)也關(guān)閉惰性氣體瓶1200和三通閥1140。然后，利用主汞齊冷端溫 度控制器1600調(diào)節(jié)主汞齊冷端溫度，開啟高頻發(fā)生器1500，調(diào)整放電參數(shù)使泡體內(nèi)惰性氣 體和汞蒸汽的混合氣體發(fā)生氣體放電產(chǎn)生等離子體，等離子體輻射出不同波長的紫外輻射 線，利用光譜診斷器1900獲取透出輻射窗口 1110的Hg原子的紫外光譜譜線。
本發(fā)明的無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)方法和裝置，提供了無極燈在不同實(shí)驗(yàn)條件下 的紫外輻射光譜的強(qiáng)度變化，能夠有效地獲得無極燈紫外輻射特性的最佳化條件，從而能 為深入研究提高無極燈光效的方法奠定基礎(chǔ)。通過本發(fā)明可以研究無極燈在不同放電條件 下的紫外輻射特性，從而獲取產(chǎn)生最強(qiáng)253. 7nm譜線的最佳實(shí)驗(yàn)參數(shù)。最佳的紫外輻射參 數(shù)能優(yōu)化無極燈的發(fā)光性能，大大提高無極燈的光效。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以 理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換 和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
一種無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟對無極燈的泡體抽真空，其中，所述泡體具有可透紫外線的輻射窗口；對所述無極燈的泡體填充適當(dāng)壓強(qiáng)的惰性氣體并封閉；調(diào)節(jié)主汞齊冷端的溫度；對所述無極燈的耦合器施加高頻電壓以使所述泡體內(nèi)惰性氣體和汞蒸氣的混合氣體發(fā)生氣體放電以產(chǎn)生等離子體；和采用光譜儀獲取透過所述輻射窗口的汞原子的紫外光譜譜線。
2.如權(quán)利要求1所述的無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)方法，其特征在于，所述輻射窗口為 石英玻璃、氟化鈣、氟化鎂或UV玻璃。
3.如權(quán)利要求2所述的無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)方法，其特征在于，所述輻射窗口通 過過渡接頭與所述泡體相連。
4.如權(quán)利要求3所述的無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)方法，其特征在于，所述輻射窗口位 于所述泡體最大直徑位置處。
5.一種無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括無極燈，所述無極燈的泡體具有開口、過渡接頭和與所述過渡接頭相連的可透紫外線 的輻射窗口；抽真空組件，用于通過所述開口對所述泡體抽真空；惰性氣體填充組件，用于通過所述開口向所述泡體填充適當(dāng)壓強(qiáng)的惰性氣體； 主汞齊冷端控制器，用于對所述主汞齊冷端的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)； 高頻發(fā)生器，用于對所述無極燈的耦合器施加高頻電壓以使所述泡體內(nèi)惰性氣體和汞 蒸氣的混合氣體發(fā)生氣體放電以產(chǎn)生等離子體；和光譜診斷器，用于獲取透過所述輻射窗口的汞原子的紫外光譜譜線。
6.如權(quán)利要求5所述的無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述抽真空組件 和惰性氣體填充組件通過選路控制組件與所述泡體的開口相連。
7.如權(quán)利要求6所述的無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述選路控制組 件包括真空閥，所述真空閥與所述泡體的開口相連；冷阱，所述冷阱與所述真空閥相連，用于沉積無用的汞蒸氣；三通閥，所述三通閥分別與所述冷阱、所述抽真空組件和所述惰性氣體填充組件相連， 以通過所述三通閥對所述抽真空組件和所述惰性氣體填充組件進(jìn)行切換。
8.如權(quán)利要求7所述的無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述惰性氣體填 充組件通過減壓閥與所述三通閥相連。
9.如權(quán)利要求5所述的無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述輻射窗口為 石英玻璃、氟化鈣、氟化鎂或UV玻璃。
10.如權(quán)利要求9所述的無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述輻射窗口位 于所述泡體最大直徑位置處。全文摘要
本發(fā)明提出一種無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)方法和裝置。所述方法包括以下步驟對無極燈的泡體抽真空，其中，所述泡體具有可透紫外線的輻射窗口；對所述無極燈的泡體填充適當(dāng)壓強(qiáng)的惰性氣體并封閉；調(diào)節(jié)主汞齊冷端的溫度；對所述無極燈的耦合器施加高頻電壓以使所述泡體內(nèi)惰性氣體和汞蒸氣的混合氣體發(fā)生氣體放電以產(chǎn)生等離子體；和采用光譜儀獲取透過所述輻射窗口的汞原子的紫外光譜譜線。本發(fā)明的無極燈紫外輻射特性試驗(yàn)方法和裝置，提供了無極燈在不同實(shí)驗(yàn)條件下的紫外輻射光譜的強(qiáng)度變化，能夠有效地獲得無極燈紫外輻射特性的最佳化條件，從而能為深入研究提高無極燈光效的方法奠定基礎(chǔ)。
文檔編號H01J9/42GK101969014SQ20101029096
公開日2011年2月9日 申請日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者張貴新, 朱建州, 王贊基, 王長全, 董晉陽 申請人:清華大學(xué);北京世紀(jì)卓克能源技術(shù)有限公司