准分子灯具有选择性作用。给定波长的紫外线可以选择性地激发物种或产生所需的自由基。此类灯可用于光物理和光化学处理,例如油漆、清漆和粘合剂的紫外线固化、清洁和修改表面特性、漆和油漆的聚合以及各种污染物的光降解。可以使用不同的波长对聚合物进行光蚀刻:氙准分子为172nm,氯化氪为222nm,氯化氙为308nm。准分子紫外光源可用于微结构化大面积聚合物表面。
在紫外光谱区发射的光源广泛用于涉及光化学过程的技术,例如油墨、粘合剂、清漆和涂层的固化、光刻、电介质的紫外诱导生长、紫外诱导表面改性和清洁或材料沉积。非相干紫外源与激光源相比具有一些优势,因为它们成本低、照射面积大且易于使用,尤其是在设想大规模工业过程时。
汞灯(λ=253.7nm)是广泛传播的紫外线源,但其生产、使用和处理旧灯对人类健康和环境污染构成威胁。与常用的汞灯相比,准分子灯具有许多优点。准分子的一个特定特征是在基电子态中不存在强键。因此,可以从等离子体中提取高强度紫外线,而不会产生明显的自吸收。这使得可以有效地将沉积到活性介质的能量转化为紫外线。
准分子灯的优点
准分子灯相对于其他紫外线和真空紫外线源的主要优点如下:
紫外线的高平均比功率(每立方厘米活性介质高达1瓦特);
发射光子的高能量(从3.5到11.5eV);
半高光谱全宽为2至15nm的准单色;
紫外线的高功率光谱密度;
为特定目的选择紫外线的xxx光谱波长;
由于多种工作准分子的同时激发,多波紫外线的可用性;
没有可见光和红外;
即时实现操作模式;
面发热低;
不含汞。
准分子光源作用原理
基于准分子光源特点,我们来看看准分子光源是如何产生作用的。以准分子波长172 nm为例,紫外线照射固体表面后,表面的污染物**分子结合被强的光能切断、氧化,而后分解成氧气和氢气等易挥发性物质,终挥发消失,被清洗后的表面清洁度高。
1、打破分子键
打破**物质的分子键的能量需要**过物质结合能的光能,同时物质的能量吸收(激发)越大,越容易引发反应(分解)并且所需的处理时间越短。因此使用低压紫外线灯无法打破的结合能可以使用准分子灯产生的 172nm 波长进行分解。
2、大量产生激发态氧原子
准分子紫外线灯与传统汞紫外线灯比较,光强**大,靶向准,无汞制造,绿色环保,可回收,没有二次污染。与低压紫外灯的185nm波长相比,准分子灯172nm波长的分子氧吸收系数大20倍左右。这不仅可以产生高密度的活性氧,而且通过直接作用于氧气,可以产生具有强大氧化能力的强激发氧。
准分子灯被称为紫外线的冷源,因为与传统的紫外线灯(如汞灯)相比,准分子灯的表面保持在相对较低的温度。由于介质不需要加热,准分子灯在打开后几乎立即达到峰值输出。
稀有气体和稀有气体卤化物准分子灯通常在紫外(UV)和真空紫外(VUV)光谱区。它们特的窄带发射特性、高**效率和高能光子使其适用于吸收光谱、紫外线固化、紫外线涂层、消毒、臭氧产生、气态**废物破坏、光刻和光刻等应用。沉积和更多其他应用。
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