短弧脉冲氙灯光谱特性检测与分析

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随着分析与医疗仪器的快速发展，要求仪器用光源不仅要有高辐射强度、高稳定性与高寿命的特点，光谱分析仪器还对紫外区的光谱提出了特殊要求，要求紫外光谱强度高，连续性好，便于选择合适紫外波长应用。短弧脉冲氙灯具有紫外光谱好、光强度大、光效率高以及高寿命等一些列的优点，因此，脉冲氙灯作为一种可替代光源，在仪器行业应用越来越广泛。
　　基于气体放电理论，利用气体原子的内部采用简明的半经典的方法，分析脉冲氙灯光谱的特性、离子体组成以及产生光谱的影响因素对于脉冲氙灯的应用具有重要的意义。本文通过对气体放电理论分析，论述了脉冲氙灯的放电过程。
　　脉冲氙灯光谱特性与脉冲氙灯光谱的结构、光谱能级分布、单次闪光能量储备等极其相关。本文研究分析了在不同放电气压、不同放电电容、不同弧长以及不同电压下的光谱特性，引入了放电光效和紫外占比等计算因子作为评价脉冲氙灯光谱性能指标。
　　实验测定了四种不同弧长和充气气压的HAMAMATSU脉冲氙灯光谱，实验表明：脉冲氙灯光谱由连续谱和线状谱组成，连续谱由复合辐射和韧致辐射产生，线状谱由电子能级跃迁产生。光谱辐射总能量随着电压升高、弧长变长、电容变大而变大；光谱辐射光效随着电压升高、弧长减小、电容减小而减小；存在临界气压值，在临界气压两边，光谱呈现相反的增长趋势。紫外占比随着电压升高而变大，增长速率受复合辐射和韧致辐射影响，先增大后变缓然后再迅速增大。特征谱辐射能量与光谱总体保持一致，电压升高处于6p和7p能级电子增多，随着电压升高6p能级电子更多的朝着5d能级跃迁，271nm红外光增长更快。
　　本文工作对于脉冲氙灯的质量检测、工作参数选取以及应用生产有着具有重要的意义。

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作者
苗佩亮;
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作者单位

天津大学;

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授予单位天津大学;
学科生物医学工程
授予学位硕士
导师姓名赵友全;
年度 2014
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类光源和照明理论;
关键词
仪用光源; 脉冲氙灯; 气体放电理论; 光谱特性;

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