脈沖光源在工業(yè)民用領(lǐng)域的應(yīng)用

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1、脈沖光源在工業(yè)民用領(lǐng)域的應(yīng)用作者：秦瑞軍深圳市藍(lán)譜里克科技有限公司摘要脈沖光源與傳統(tǒng)的汞燈光源相比，發(fā)光效率更高、是一種低溫發(fā)光技術(shù)，不含汞，使用安全，經(jīng)濟(jì)。并且可以應(yīng)用在水處理、食品加工、農(nóng)副產(chǎn)品保鮮等眾多領(lǐng)域。脈沖光源的推廣和普及對(duì)于提高生產(chǎn)效率和節(jié)約能源意義重大！一、緒論隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)和人們生活水平的日益提高，更加“環(huán)保”“節(jié)能”“高效”“安全”的生產(chǎn)、生活方式越來越受到人們的推崇。紫外輻照固化領(lǐng)域亦如此，傳統(tǒng)的高壓汞燈在使用中“高能耗”“高熱量”“高污染”的弊端日益顯露，尋找一種更節(jié)能、高效的方法顯得至關(guān)重要！低溫脈沖光源作為輻照固化領(lǐng)域中的新技術(shù)，其應(yīng)

2、用優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用前景愈加明顯！二、脈沖光源技術(shù)、原理及優(yōu)勢(shì)1、脈沖光源定義。脈沖光源是一種以脈沖放電方式激發(fā)惰性氣體“氙”氣輸出脈沖光的氣體放電燈。脈沖強(qiáng)光技術(shù)是一種利用瞬間放電以脈沖形式激發(fā)強(qiáng)烈的白光，瞬時(shí)產(chǎn)生高強(qiáng)度的脈沖光能量。其光譜分布近似太陽光，光譜范圍在200-1100nm,其中紫外波段尤為豐富，，其余波段起到輔助、加強(qiáng)作用。該技術(shù)為工業(yè)產(chǎn)品表面固化提供了一種更加高效、節(jié)能的方法。脈沖光源200-800nm波段光譜圖脈沖強(qiáng)光技術(shù)出現(xiàn)在80年代，發(fā)展至今已成為一項(xiàng)強(qiáng)大的工業(yè)技術(shù)，該技術(shù)可應(yīng)用在光固化、水處理、食品加工、農(nóng)副產(chǎn)品保鮮等眾多領(lǐng)域，特別是在光固化領(lǐng)域固化效果優(yōu)于傳統(tǒng)

3、紫外線固化。2、脈沖強(qiáng)光的原理脈沖強(qiáng)光光源基本結(jié)構(gòu)是由兩部分組成：一是動(dòng)力模塊；另一個(gè)發(fā)光模塊（含惰性氣體的燈管）。動(dòng)力模塊是向發(fā)光模塊提供高電壓高電流脈沖的部件，為脈沖燈管提供所需的能量；惰性氣體燈在高電壓高電流脈沖的基礎(chǔ)上，發(fā)出由紫外線至近紅外線區(qū)域的光線，紫外線波段尤為豐富，其光譜與太陽光光譜十分相近，但強(qiáng)度要超出數(shù)千倍至數(shù)萬倍。脈沖強(qiáng)光的產(chǎn)生需要兩部分裝置完成，其一是具有功率放大作用的能量貯存器，它能夠在相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)（幾分之一秒）積蓄能量，而后在短時(shí)間內(nèi)（微秒或毫秒級(jí)）將該能量釋放出來做功，這樣在每一工作循環(huán)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)高的功率，從而起到功率放大的作用；其二是光電轉(zhuǎn)

4、換系統(tǒng)，它將產(chǎn)生的脈沖能量貯存在惰性氣體燈中，由電離作用即可產(chǎn)生高強(qiáng)度的瞬時(shí)脈沖強(qiáng)光。3、紫外脈沖強(qiáng)光固化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)3.1即開即用，可控性高脈沖光源即時(shí)打開就可以用，無需預(yù)熱，避免了不必要的時(shí)間浪費(fèi)。在產(chǎn)品的固化過程中光源的工作參數(shù)包括：固化時(shí)間、脈沖強(qiáng)度、脈沖頻率、脈沖寬度、光譜的分布均可按生產(chǎn)要求設(shè)置3.2滲透性強(qiáng)，有助于深層固化由于脈沖強(qiáng)光具有極高的峰值能量，很短時(shí)間可以內(nèi)釋放出大量的能量，其穿透性極強(qiáng)，對(duì)于UV粘膠劑、涂層深層固化一步到位3.3發(fā)光強(qiáng)度高，固化速度快脈沖強(qiáng)光以脈沖形式輸出能量，其光電能轉(zhuǎn)換率高達(dá)45%-50%，其中紫外線的能量占38%左右，高強(qiáng)度的紫外輸出

5、使固化過程更快3.4光譜豐富，固化效果更優(yōu)脈沖光源帶寬豐富，對(duì)于當(dāng)前油墨、涂層光引發(fā)劑波長(zhǎng)不一的狀況，多波齊下固化效果更優(yōu)3.5脈沖工作、低溫照射脈沖強(qiáng)光脈沖次數(shù)和脈沖時(shí)間可調(diào)，由于作用時(shí)間很短，熱量來不及堆積，再加上脈沖強(qiáng)光不需要像汞燈有足夠高的溫度對(duì)汞進(jìn)行汽化，屬于低溫瞬間照射，消除了溫度升高對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響3.6適配性高，滿足個(gè)性化生產(chǎn)客戶可根據(jù)需要選擇不同形狀和規(guī)格的脈沖光源，目前常用的有如下幾種供參考3.7節(jié)能環(huán)保，安全性高采用脈沖方式，即開即關(guān)，比連續(xù)汞燈發(fā)光方式節(jié)電40-60%；脈沖光源燈管不含汞，不含高壓氣體，使用更安全。高效、節(jié)能、環(huán)保的同時(shí)就是為企業(yè)節(jié)約了成本

6、，提高了效益。脈沖光源和汞燈優(yōu)劣勢(shì)比較脈沖紫外光源高壓汞燈光源不含汞、不含高壓，更安全含重金屬汞、含高壓氣體，有污染無需預(yù)熱、即開即關(guān)、可控性高、節(jié)能需要預(yù)熱、浪費(fèi)能源、工作方式單一光輸出強(qiáng)度大，固化速度更快光輸出較弱，固化較慢光效能高，脈沖時(shí)間短，發(fā)熱很小電光轉(zhuǎn)化低，熱量產(chǎn)生多二、紫外脈沖光源應(yīng)用領(lǐng)域1、產(chǎn)品凝膠固化（光學(xué)、激光、光通訊、醫(yī)療產(chǎn)品、通訊器材等的黏膠固化）2、UV油墨、UV涂料涂層固化3、家具產(chǎn)品表面固化（真空鍍膜、滾涂）4、CD、DVD表面處理（光碟固化漆、DVD粘接、藍(lán)光光盤面漆固化）5、半導(dǎo)體制造行業(yè)（圓晶制造、去除膠帶）6、模擬太陽光（科研用太陽光模擬器、

7、太陽能電池板老化實(shí)驗(yàn)）7、食品及蔬菜保鮮8、污水處理四、紫外脈沖技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用前景目前全球輻照固化產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度參差不齊，國(guó)內(nèi)企業(yè)在生產(chǎn)過程中所用的傳統(tǒng)型固化設(shè)備較多，企業(yè)追求生產(chǎn)效率、生產(chǎn)效益和落后的生產(chǎn)設(shè)備之間的矛盾日益突出，在全球氣候變暖，節(jié)能、減排、創(chuàng)新、增效的大環(huán)境下，更加高效、環(huán)保的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)技術(shù)必將受到企業(yè)的親睞。而脈沖紫外固化技術(shù)作為一種新型的冷光源固化技術(shù)，將給傳統(tǒng)制造業(yè)提供一種高效、便捷的加工方法，加快輻射固化產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。同時(shí)在汽車車身和零部件涂裝、飛機(jī)