第49卷第9期 2011年9月
专论综述
上海涂料
SHANGHAI COATINGS
无电极汞灯在紫外光固化中的应用
华春帆（辐深紫外系统有限公司，上海200233）
Vol. 49 No. 9 Sep.2011
摘要：介绍了无电极汞灯的构造和作用原理，以及灯管类型、发射光谱的波长范围和应用领域。比较了无电极汞灯和传统汞弧灯的性能。
关键词：无电极汞灯：微波激发：紫外光固化
中图分类号：TQ630.5
0引言
文献标识码：A
紫外光（UV）固化技术是一种先进的材料表面处理技术，利用高强度紫外光进行照射，可将涂料等瞬间固化。与传统的干燥方法相比，紫外光固化具有固化速度快、能耗低、溶剂排放少，生产速度快、废品率低等优势而被越来裁广泛地用于众多的工业领域
UV固化的过程最终是由紫外灯所发出的紫外光进行辐照而得以实现，由此可见，紫外灯的性能和选用在紫外光固化过程中起着无可替代的关键作用。传统的汞弧灯直沿用至今。近年来，随着材料科学的不断发展和技术理论的日臻完善，无电极汞灯以其全新的作用原理和优良的使用性能已经和正在被广泛的科技领域所接受和采纳，并革命性地引领了辐射加工和辐射固化的工业过程。本文旨在对传统汞弧灯和无电极汞灯的构造和作用原理，以及无电
极汞灯的应用优势作阐述。 1汞蒸气电弧灯
汞弧灯是封装有汞、两端有钨电极的圆柱形透明石英长管，管壁约1mm厚，外直径约20~25mm，管内充有情性气体（一般为氢）。当电力作用在电极上，电极之间的电压升高直至气体发生离子化。温度升高时，液体汞蒸发成气体，管内基态汞原子受到激发后跃迁到激发态，再由激发态回到基态的过程中，能量以光子形式释放，这些光子的能量大多数在紫【收稿日期】2011-08-05
文章编号：1009-1696(2011)09-0028-03
外波段，即发射紫外光。汞弧灯由两端高压电极之间通过的电流供电驱动，以提供持续的光辐射。其构造结构见图1。
铝连接体
铸电板
泵
情性气体
陶瓷绝缘体
图1乘弧灯结构图
Figure 1 The structure chart of mereury are lamp
汞弧灯发射出紫外光的同时也发射可见光及红外线能量。汞弧灯因灯管内汞蒸气的压力不同，可分为低压汞灯（10~100Pa）、中压汞灯（1.02×10°Pa）和高压汞灯（>10"Pa）3类，它们发射的紫外光光谱也不同。
2无电极汞灯
无电极汞灯（简称无极灯）没有直接的电极接头：利用微波启动，故又称为微波激发灯。由于不需要电极，使得无电极汞灯的结构相对简单，其石英灯管的直径可以被制作得非常小，典型的灯管外直径约 9~13mm。无极灯由含有少量汞的简单密封石英管、容易离子化的“启动”气和为了调整光谱输出的其它化学物质所组成。一个由微波产生的高频率和高密度电场激发灯内的气体到极高的能量和温度，将汞变成汞蒸气。离子化的蒸气混合物变成了一个由微