實驗名稱：功率放大器在無汞光源研究中的應(yīng)用

研究方向：無汞光源

實驗設(shè)備：

ATA-4011高壓功率放大器、高頻信號發(fā)生器、Ｕ形管、外部激光、低壓電源、變壓器、數(shù)字示波器。

實驗內(nèi)容：

用He-Xe混合氣體作為工作氣體?主要利用了氙147nm的共振輻射激發(fā)熒光粉發(fā)光。研究人員應(yīng)用了激光吸收光譜和真空紫外輻射光譜來研究不同氣體激發(fā)態(tài)對于放電的能量平衡以及輻射輸出的貢獻(xiàn)。研究還顯示在100Pa下稀有氣體放電的效率有可能達(dá)到傳統(tǒng)熒光燈的一半。

實驗過程：

放電電流隨時間對Xe（1ｓ3）和Xe（1ｓ2）軸向原子密度的影響（工作頻率為20ｋＨｚ氣體壓強為2?5Ｔｏｒｒ）。從下圖中可以看出電流的增加導(dǎo)致兩種激發(fā)態(tài)最大密度的增加。Xe（1ｓ2）的密度在Xe（1ｓ3）密度值還很高時已顯示出極大的向下衰減的趨勢。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因是因為Xe（1ｓ2）的共振衰減主要是由Ｈｅ原子的碰撞所決定與放電電流無關(guān)。而亞穩(wěn)態(tài)Xe（1ｓ3）數(shù)量的減少主要是由于電子碰撞導(dǎo)致的分布電離?當(dāng)亞穩(wěn)態(tài)Xe（1ｓ3）的密度高時它能產(chǎn)生數(shù)量眾多的電子。

實驗結(jié)果：

下圖顯示了工作頻率對平均電子能量的影響。從圖中我們可以看出?電子能量的最大值與頻率僅有微弱的聯(lián)系?而最小值出現(xiàn)在電壓為0時；平均電子能量隨電壓頻率的增長而快速增長。在頻率很高時?電子能量對頻率的改變?nèi)詷O為敏感。在給定的試驗條件下?Ｘｅ（1ｓ2）的ＶＵＶ輸出是0?2Ｗ／ｍ?相比ＨｅＸｅ的總放電功率密度?只占不到5％。將近97％的總ＶＵＶ輸出能量是從Ｘｅ（1ｓ4）態(tài)中發(fā)出的?這條輻射譜線要比Ｘｅ（1ｓ2）原子的129ｎｍ輻射高20～30倍。

借此可以分析得到表面照度及啟動電壓對應(yīng)于頻率的曲線關(guān)系?以確定最佳的工作頻率。現(xiàn)有的含汞無極熒光燈的光效可達(dá)60～80ｌｍ／Ｗ。?通過表面照度的比例來折算光效?氦氙燈光效可達(dá)10～13ｌｍ／Ｗ?氖氙燈光效可達(dá)9～12ｌｍ／Ｗ。

放大器在該實驗中發(fā)揮的效能：放大函數(shù)發(fā)生器中的電壓信號，成功驅(qū)動負(fù)載

功率放大器ATA-4011參數(shù)指標(biāo)：

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審核編輯：湯梓紅