CONTACTUS
MESSAGE
PRODUCT
HOME
INTRODUTION
NEWS
RECRUTTMENT
技术服务
TECHNICAL SERVICE
返回首页
紫外线灯管概述
来源: | 作者:jiersheng2016 | 发布时间: 2016-09-22 | 7234 次浏览 | 分享到:
  紫外线即Ultraviolet,简称UV,紫外线灯管简称UV灯管,其中按波段的不同,分别为UV-A,UV-B,UV-C各具有不同的用途。

  1、低压紫外线灯管即杀菌灯则主要用于杀菌消毒,另外UV-B还主要用于紫外线检验,医疗治疗等。

  2、强紫外线高压紫外线灯管由高品质的纯石英管材制造而成,使紫外线能高程度及大量的穿透,其弧长度/发光长度可由5厘米至300厘米不等,常见功率为每厘米30W至200W,超大功率UV灯一般在每厘米200W或以上操作,该灯光谱有效范围在350-450nm之间,主波峰为365nm,有700多个品种,功率由100w-25kw。
  紫外线灯管的寿命一般指其能维持足够的能量进行操作的时间,在此期间其能量逐渐衰减直至低于可接受的范围为止,一般情况标准的UV灯能放射足够的UV能量达800-1500小时以上。

    UV紫外线固化广泛用于竹木地板、家具、装饰材料、印刷、印铁制罐、塑胶涂装、标牌、电路板、光盘等行业;紫外线灯管也是半导体、电子元件、液晶等粘接固化的理想光源。


紫外线灯管的分类
    可按每厘米灯管的能量(W/CM)来分类,商业化UV灯管分为80,100,120,150及240W/CM。UV输出和固化速度之间往往并不是线性关系。二者之间的关系取决于多种因素,比如涂层、基材、反射器几何形状及灯的总效率数等,颜料材料对热的敏感程度,颜料以及涂膜的厚度等都会影响到紫外光源的效能。

    UV波段含盖100-400NM范围,但由于UV固化涂料一般在200-450NM有活性,商用UV固化灯具也都围绕此范围设计,以便在此区域内产生高的UV光强。
    目前,常用紫外固化光源主要包括汞蒸气灯、金属卤化物灯、无极灯和氙灯等类型。从灯具结构上看,可将灯具分为两种不同类型的UV灯具系统:有电极灯具(弧灯)和无电极灯具(无极灯)。

  1、汞蒸气压灯
      目前,最常用的UV光源是汞蒸气灯,汞蒸气灯可分成三种:低压汞灯(10-100帕),中压汞灯(~100000帕)和高压汞灯(》100000帕)。应指出的是,高、中、低压汞灯是按照国际通用标准定义的,与国内的称谓有所不同。早期的紫外固化加工过程使用低压来固化含苯乙烯的聚酯。由于这种灯源输出功率很小,很快就被中压汞灯所取代。国内一般将上述中压汞灯称为高压汞灯。汞蒸气压的灯管是一根长度不等(最长可达120米)内部注有汞的密封透明石英管。电极一般由钨制成,位于两端,当两极间通过电流时便发电弧。

    紫外光固灯(汞)尽管石英比较昂贵,但是所有用于UV聚合反应的汞蒸气灯管都由石英制成。主要原因是,石英有三个重要的性质很适合于制作紫外灯管:(1)对紫外线透明,不吸收或很少吸收UV;(2)是热的不良导体;(3)热膨胀系数低,石英的纯度和其他微量化合物的存在会影响灯的发射特性。灯管是一个熔融石英管,管壁厚度大约为1MM,外径为20~25MM,弧灯总长达2M,复杂的电极布局(电子发射器、基座、导体等)密封于石英管的两端,石英管含有用于发射能量的汞以及启动气体,通常是氩气。

    当给灯具通电以后,在两极之间产生电弧。随着电极间电压的增加,气体的温度升高,使汞蒸发,产生汞蒸气弧光并发射具有特征的紫外光。当全功率工作时,灯具还会发射可见光以及部分红外光(IR)。 小功率杀菌灯(消费产品用)

    弧灯需要几分钟的预热时间(从2~10分钟不等),才能达到完整的光谱输出,这是因为汞在石英管内必须完全被气化。在开始的预热期,输入的功率较多地耗于预热灯的电极部件,最后使管内存在的汞全部气化。因此,诱导期长是这种灯的缺点之一。此外,如果工作期间电源突然中断,汞会迅速凝结,难以立刻重新启动。而较重的热载也要求有冷却时间。通常关机后需要冷却一段时间(15-20MIN),然后才能再次启动。因此,弧灯要安装机械或电子光闸,以防止高强度的IR烧坏介质,同时也能使灯管产生最小的热量及能量消耗。毛细管汞灯(PCB产业用)

    灯管中的电极和填充物之间会产生化学反应,随着时间的推延,会逐渐减少UV输出。此外灯具的每一次开关都可能引起填充物在石英管上的沉积,而缩短灯具的寿命。灯的平均寿命为1000-1500小时。

  2、金属卤化物灯
    为了变更和调整输出光谱,得到更适合于特定用途的灯,灯管内可加入其他材料。将金属卤化物如铝、锗、镁、铊和其他金属的碘化物加在汞中,发射的波长会朝长波长方向移动。例如,使用碘化镁时,镁输出280NM、310NM和385的谱线,能增高固化速率。

    金属卤化物灯,填充碘化亚铁的高压汞灯,由于在灯中填充了不同量的碘化亚铁,得到了比较理想的光谱分布,铁谱线(358NM,372NM,37.37NM,374.5NM,382NM等等)增强活力了紫外区的辐射能量,是高压汞灯能量输出的3-4倍.该灯是在强紫外高压汞灯的基础上添加金属卤化使其在有效光谱350nm-450nm之间的辐射增强。金属卤素灯适用于干膜、湿膜、绿色阻焊剂的曝光和紫外油墨的固化,该灯的最大特点是紫外强度高。

  3、氙灯
    氙灯最初是为摄影领域的应用而开发的。氙是气体,因此它既可作连续光源,也可作脉冲光源。作为连续性光源时它的氙电弧本质上是连续的,紫外输出低而红外区较高。在脉冲氙气闪光灯中,由于气体压力增高和等离子区温度上升使UV输出提高。等离子区的温度与电流密度和灯管直径的平方根成正比。

1、 UV-LED
      UV-LED是一种半导体发光的UV新光源,可直接将电能转化为光和辐射能。UV-LED与汞弧灯、微波无极灯等传统的UV光源比较,具有寿命长、效率高、低电压、低温、安全性好、运行费用低和不含汞、无臭氧产生等许多优点,对光固化技术节能降耗、环保减污起到了推动作用。为光固化行业带来了革命性变化。UV-LED已开始在UV胶粘剂、UV油墨和UV涂料上获得广泛应用。但UV-LED还存在输出功率较低、与目前常用光引发剂不匹配、涂层表干不好等问题,从低聚物、活性稀释剂、光引发剂、添加剂、设备等多种途径来克服上述存在问题,以达到推广和扩大UV-LED应用的目的,使UV-LED真正成为光固化行业的生力军。UV-LED在印刷行业的应用,主要是高速印刷、油墨的适性与LED的匹配,还有就是表干和深层附着力。

      由于UV-LED优异的特性:节能、环保、高效、单光谱从而取代了传统的固化方式、传统的固化设备,而广泛的应用,当然这也要配套相匹配的UV油墨,最重要的就是油墨的适性与LED的所发射出的单光谱相匹配。

      随着LED研发的不断深入,LED技术创新与应用领域不断扩展,LED市场也越来越宽广。特别是作为未来趋势的UV-LED,以其冷光源、热启动、体积小、寿命长、低能耗等明显的优势,逐步成为应用研发和市场关注的焦点,并在电子、电子医疗、印刷、包装等众多行业已有一定的发展。