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UV燈管氣體放電的全伏-安特性

添加時間:2017-04-22  發布在:企業新聞    閱讀:3,780

通過改變UV燈電源電壓來測量不同放電電流時的燈管電壓V,就可得到如下圖所示UV燈電壓-電流關系曲線,此曲線稱為氣體放電的全伏-安特性曲線。

氣體放電的全伏-安特性曲線
氣體放電的全伏-安特性曲線

觀察UV燈電器柜上的電壓、電流表,將每一瞬時數據記錄下來繪成曲線就是上圖曲線。下面來分析燈管內帶電粒子的運動過程來解釋這個曲線。曲線各段對應的粒子運動過程是:

首先電源(一般用漏磁變壓器)啟動,此時燈內無導電物質(電極內電子發射材料不能立刻發出電子),變壓器處于開路狀態,電極上個別電子逸出電極表面,在外電場作用下電子被加速形成電流,這就是OA段。

當大量的電子逸出電極表面在電場加速下全部到達正極,這時電流就飽和了,而燈管電壓迅速升高,這就是AB段。當電源電壓再升髙,電子速度增大與燈管內氬氣原子碰撞使之電離,電離后的電子被電場加速又與其他氬原子碰撞形成更多離子。這樣一種繁衍過程使電子數雪崩式地增加,形成BC段雪崩放電。

雪崩放電使燈管電流迅速增加就是圖中CD段。在C點燈內汞或金屬被碰撞也受激電離形成氣體,此時燈內離子增多而電阻減小,燈管電壓下降。在C點氣體開始放電稱為氣體放電的破裂點或著火點,相應的電壓Vz稱為燈管的點火電壓。而變壓器的開路電壓或稱為啟動電壓要大于Vz才能使燈管啟輝光。此時放電能自我維持不需電極發射電子激發氣體。

在EF段維持正常輝光放電,此時電流增加但管壓不變,這是因為陰極并未全部用于發射。隨著電流增大,陰極全部參與發射電弧,陰極電流密度上升,從F點后管壓上升,這就進入異常輝光放電階段FG。電流再增加電極溫度上升轉入熱電子發射,此時管壓迅速下降,電流迅速增 加,形成了弧光放電的GH段。這段是負伏-安特性,隨著電流無限增大電極會被擊毀,而UV燈正是工作在該弧光放電段。

輝光放電

輝光放電是燈工作于高電壓、小電流狀態,當UV燈通電后觀察電壓表,此時的電壓值為變壓器開路電壓,電流為零。一段時間后燈發出輝光,此時電壓下降、電流慢慢上升,突然燈大亮,電流迅速增加、電壓下降,這時為弧光放電。

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