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長壽命氘燈特性
閱讀：1578 發布時間：2017-3-13
氘燈的點亮
預熱
為保證燈絲預熱后放出足夠的活性電子，從而在高壓啟輝時形成電流回路，需要以10瓦的功率預熱10秒鐘。如果預熱不足，會嚴重降低陰極的工作壽命，在這種情況下，陽極達不到穩定工作的溫度，內部壓降將異常升高，正離子擊打陰極，導致陰極氧化物涂層的脫落，并降低工作壽命。
啟輝
燈絲預熱時釋放的活性電子隨著啟輝電壓的作用而加速通過光孔向陽極運動。啟輝電壓的額定值通常是350 V，但不僅啟輝電壓的大小很重要，其作用速度以及維持電弧通過啟動至躍遷所需的電流也非常關鍵。賀利氏電源提供10微秒的啟輝時間和約600 V的啟輝電壓，該電壓會隨著氘燈老化而增加。
工作
氘燈工作電流規定為300 mA基于兩個因素制約：在300 mA直流以上，副動態阻抗降低；在高度穩定的恒定電流下，工作穩定性將提高。
氘燈工作電壓通常在60 – 90 V范圍內，并且會受到環境條件的很大影響。外殼溫度改變1℃將引起工作電壓變化0.04 V，因此，燈室環境溫度在儀器設計過程中非常重要。
氘燈輸出穩定性
噪聲—短期的強度變化
氘燈燈絲上的氧化物涂層是造成氘燈噪聲的關鍵因素。由于陽極退化、氣體雜質或長期使用，陰極表面無法保持穩定的放電，而噪聲是由陰極表面上的這種放電電弧運動引起的。賀利氏不斷研究不同氧化物陰極成分，它們的添加劑以及它們與不同鎢絲設計的相互作用，以期進一步降低氘燈噪聲，延長其使用壽命。除了基本的氘燈噪聲，儀器自身的多種光學和電器因素也會影響系統噪聲。
漂移—長期的強度變化
氘燈漂移主要體現在光輸出的逐步降低，這是由于氘燈的自然老化，該參數優于每小時+/- 0.5% 。其原因是陰極的活性電子放電特性的變化，氣體壓力的變化和光窗的污染。新的氘燈的確會有顯著的漂移，但是該情況已經在以推薦電流進行的老練過程中消除。但是，儀器自身也會存在顯著漂移，這來自于氘燈的溫度控制（燈室），光學元件的老化以及工作電流的穩定性不足，或者石英氘燈的臭氧濃度變化。
相同的氘燈會顯示出不同的漂移值，這取決于氘燈用于哪種光學系統中。在單光束儀器中，漂移通常顯著高于雙光束儀器，變化范圍1X10-3 AU/h至1X10-4 AU/h。氘燈在儀器內進行長時間預熱可以獲得良好的穩定性。雖然氘燈的內部零件在10 -15 min后達到熱平衡，但是我們仍推薦再等待2 – 3小時，以達到儀器制造商的漂移值。
氘燈的光強漂移僅顯示出微弱的溫度依賴性。在250 nm時其典型的溫度系數<0.4 mAU/K。
氘燈壽命
使用壽命—氘燈輸出的下降
氘燈使用壽命結束是指在一定波長（通常是230 nm）處，光強（輻射功率）下降至≤50%的初始光強。
穩定性壽命—氘燈輸出穩定性變差
如果光輸出的波動超過規定的+/- 0.005% P-P（DX或XD系列）或+/- 0.05% P-P（DO、DS或SD系列），則氘燈的穩定性壽命結束。
DX或XD系列的規定壽命為2000小時；DO、DS或SD系列的規定壽命為1000小時。通常啟動已經使用較長時間的氘燈是不會產生問題的，但是如果有些儀器未嚴格規定電源應對經氘燈增加啟輝電壓，這會限制氘燈的使用壽命。
真空紫外光源—長壽命氘燈D200系列
簡介
D200高能量真空紫外光源系列是200 W水冷氘氣放電燈，它能發出4 – 5倍于標準30 W氘燈的光譜能量。為了降低燈管發熱而產生的高溫，我們設計了水冷金屬散熱罩，盡快將熱量傳導給流通誰。D200F型號裝配合成石英窗口，以便有效地發射160 – 400 nm的光譜；同時D200VUV型號裝配MgF2窗口，可以使發射光譜的波長下限達到115 nm。D200VUV型號裝配DN50KF真空法蘭（或可選DN63CF真空法蘭）用于連接到真空腔體。