毛细管汞灯

汞灯(mercury lamp):

利用汞放电时产生汞蒸气获得可见光的电光源。汞灯可分为低压汞灯、高压汞灯 和超高压汞灯三种。

低压汞灯点燃时汞蒸气压小于一个大气压，此时汞原子主要辐射波长为253.7nm的紫外线。常用的"日光灯"灯管内壁涂以卤磷酸钙荧光粉，再将紫外线转变为可见光。节能型荧光灯内壁涂有稀土荧光粉，发光效率更高。

高压汞灯指汞蒸气压力为51~507kPa，主要发射波长在365.0nm，相当能量为327.3kJ/mol的汞蒸气弧光灯，点燃时汞蒸气压为2~5个大气压，内管用石英玻璃。高压汞灯辐射的紫外线光谱加宽，且偏蓝绿，可用于光化反应、光刻机、紫外线探伤及荧光分析等。为使高压汞灯在照明上得到应用，常采用以下两种方式改善它的光色:①在石英内管外面，再加一个玻璃壳，内壁涂耐较高温度的荧光粉，将紫外辐射转换成红色可见光，使高压荧光汞灯的辐射光谱接近于暖白色，且有较高的发光效率。②玻璃外壳内壁不涂荧光粉，而在壳内与石英灯管之间串联一钨丝，它既作为镇流器，又可辐射出高压汞灯所缺少的红光，以改善光色。这类高压白炽汞灯使用方便，可直接接到220伏交流电源上，发光效率低于高压荧光汞灯，但高于白炽灯。

高压汞灯是紫外固化的标准灯，发热大，要用空气或水冷却，但功率高，适用于要求固化速率快的光固化涂料、油墨涂覆流水线。1879年白炽灯问世以来，人们便与电灯结下了不解之缘。随着科学技术的不断发展，电光源家族中新灯辈出，大放光彩。高压汞灯也是一种效率高、寿命长的电光源。它由荧光泡壳和放电管两部分组成。放电管又细又短、只有人的手指大小、内装高压水银蒸气，放电管外面有一棉球形的荧光泡壳。通电后放电管产生很强的可见光和紫外线，紫外线照射在荧光泡壳上，发出大量可见光。高压汞灯发出的光中不含红色，它照射下的物体发青，因此只适于广场、街道的照明。

高压汞灯工作时，电流通过高压汞蒸气，使之电离激发，形成放电管中电子、原子和离子间的碰撞而发光。放电时波长 253.7nm的共振线(辐外光谱)被吸收,可见谱线强度增加,主要辐射的是404.7nm、435.8nm、546.1nm和577.0~579.0nm的可见谱线,此外还辐射较强的365.0nm的长波紫外线。

超高压汞灯点燃时汞蒸气压达10个大气压以上，具有体积小、亮度高，可见光和紫外线能量辐射很强等特点，可用作荧光显微镜、光学仪器及光刻技术的强光源。 利用汞放电时产生汞蒸气获得可见光的电光源。超高压汞灯的工作汞蒸气压为1兆帕以上。该灯从长波紫外到可见光都有很强的辐射，电弧亮度极高。汞工作蒸气压越高，可见光部分越丰富，电弧亮度也越高。超高压汞灯有短弧超高压汞灯和毛细管超高压汞灯两种。短弧超高压汞灯是辐射极强的长波紫外光和可见光的点光源。广泛用于荧光显微镜、紫外分光仪、全息照相等光学仪器，也用于集成电路光刻制版工艺。毛细管超高压汞灯主要用于照相制版和彩色显像管涂荧光屏制版工艺。若将超高压汞灯的启动气体改成氙气，则可改善其启动性能，使之适用于火车头灯。

横坐标是波长，纵坐标是光幅(强度)。

关于X光，汞灯光谱中包含有X光，但强度已经很小了，达不到应用水平。其实可以看到，KrF,ArF的强度也不大，所以在早期i线的光刻机上用的是汞灯，而DUV的光刻机用的是准分子激光。

实验室中的汞灯一般为线光谱，主要谱线波长为: 。