一、产品定位
SEN日森高压汞灯光源是日本 SEN LIGHTING CORPORATION 开发的高强度气体放电(HID)紫外-可见光源,专为光化学、光固化、半导体精密清洗、杀菌及环境试验等应用设计。产品覆盖 100 W – 5600 W 功率段,具有 365 nm 主峰输出、石英无臭氧结构、高光效、长寿命等特点,广泛应用于 UV 固化机、曝光机、清洗机及科研级光反应器。
二、产品特性
光谱特性
• 主峰波长:365 nm(i-line),辅以 313 nm、334 nm、404.7 nm、435.8 nm、546.1 nm 等多条强谱线,为光引发剂、光敏树脂提供最适激发能量。
• 紫外辐照度:HL1000DL-15 在 120 mm 发光长度上可达 80 W/cm;HL400BH-8 在 80 mm 发光长度上为 50 W/cm。
结构与材质
• 电弧管:高纯无臭氧石英(OH⁻ < 5 ppm),透过率 > 90 %(200–400 nm),耐高温 1000 ℃ 冲击。
• 外泡壳:高硼硅或硬质石英,内表面可选镀远红外反射层,提高能量利用率 8–12 %。
• 电极:钍钨阴极 + 纯钼箔非匹配封接,保证 5×10³ 次以上热循环可靠性。
功率与规格
型号 | 功率 | 电流 | 全长 | 发光长 | 适用机型 |
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HL100G | 100 W | 1.2 A | 170 mm | 30 mm | HLR100T-2 |
HL400BH-8 | 400 W | 3.3 A | 220 mm | 80 mm | HLR400F-21 |
HL1000DL-15 | 1000 W | 8.3 A | 260 mm | 120 mm | HLR1000F-29 |
HL2000DL-1 | 2000 W | 8.0 A | 400 mm | 250 mm | HLR2000-21 |
HL5600DL-1 | 5600 W | 7.5 A | 850 mm | 700 mm | HLR5600B-23 |
寿命与经济性
• 额定寿命:≥ 1200 h(L70,即 70 % 紫外维持率);
• 光效:35–50 lm/W(可见区),紫外转换效率 18–22 %;
• 低衰减:1000 h 后 365 nm 强度衰减 < 15 %。
冷却与安全
• 强制风冷:配套风机风量 ≥ 5 m³/min(1000 W 级),确保外壳温升 < 60 K;
• 水冷选项:HL5600DL-1 可选水冷套,流量 ≥ 8 L/min,温升 < 15 K;
• 安全联锁:灯管未冷却至 < 80 ℃ 时禁止二次触发,防止爆管。
兼容电源
• 专用镇流器:恒功率型电子镇流器,功率因数 > 0.98,支持 0–100 % 线性调光;
• 触发器:脉冲启动 3–5 kV,上升沿 < 5 µs,保证冷启动一次点亮;
• 保护:过压、过流、过温、灯管失效报警,RS-485 远程监测。
三、工作原理
放电建立
高压汞灯属于弧光放电光源。通电后,触发器在电间施加 3–5 kV 脉冲,击穿稀有气体(氩或氙)形成辉光放电;放电加热液态汞,汞蒸气压在 2–15 atm(0.2–1.5 MPa)范围进入高压状态,电子与 Hg 原子碰撞激发,产生 365 nm 等特征辐射。
光谱形成
• 高压汞蒸气对 253.7 nm 共振线自吸收增强,能量转移至 365 nm、404.7 nm、435.8 nm、546.1 nm 等谱线;
• 无臭氧石英管壁阻隔 185 nm 真空紫外,避免臭氧生成,提高灯室安全性。
稳态运行
电子镇流器提供恒功率方波电流,维持电弧稳定;管压随温度升高而上升,镇流器自动调整电流,确保光通量恒定。灯管熄灭后需自然冷却 5–10 min,待蒸气压降低后方可重新触发。
四、应用领域
UV 固化:油墨、涂料、粘合剂在 365 nm 下快速交联硬化;
半导体:ITO/石英晶片光刻胶曝光、晶圆背面清洗;
环境工程:光催化水处理、光氧化 VOCs 降解;
杀菌消毒:365 nm+254 nm 复合灯管用于空气及表面杀菌;
科研:光化学反应器、荧光激发、材料老化试验。
五、安装与维护
安装
– 灯管水平±5° 安装,避免电弧弯曲导致管壁过热;
– 风冷机型保持进/出风口无遮挡,水冷机型确保去离子水 < 20 µS/cm。
维护周期
– 每周:检查石英管表面污染,用无水乙醇+无尘布清洁;
– 每月:测试镇流器输出电流、电压,校准紫外照度计;
– 每 1000 h:更换风机滤网,检查电极烧蚀情况。
报废处理
– 灯管含汞,按《国家危险废物名录》HW29 类处置;
– 交由具备资质单位回收,破碎前在负压箱内收集汞珠。
六、总结
SEN日森高压汞灯光源以 365 nm 主峰、高紫外强度、长寿命及多样化功率规格,为工业 UV 固化、半导体制造及科研实验提供了可靠、高效、经济的紫外-可见辐射源。配合专用电源与冷却系统,可实现 24 h 连续稳定运行,满足现代制造对光化学工艺的严苛要求。