ड्यूटेरियम आर्क लैंप
एक ड्यूटेरियम आर्क लैंप (या बस ड्यूटेरियम लैंप) एक कम दबाव वाला गैस-डिस्चार्ज प्रकाश स्रोत है जिसका उपयोग अक्सर स्पेक्ट्रोस्कोपी में किया जाता है जब पराबैंगनी क्षेत्र में एक सतत स्पेक्ट्रम की आवश्यकता होती है।
प्लाज्मा चाप या हाइड्रोजन का उपयोग करने वाले डिस्चार्ज लैंप पराबैंगनी में अपने उच्च उत्पादन के लिए उल्लेखनीय हैं, दृश्य और अवरक्त में तुलनात्मक रूप से कम उत्पादन के साथ। यह हाइड्रोजन फ्लेम की स्थिति के समान है। साधारण प्रकाश-हाइड्रोजन (हाइड्रोजन -1) से बने आर्क लैम्प ड्यूटेरियम को बहुत समान यूवी स्पेक्ट्रम प्रदान करते हैं, और यूवी स्पेक्ट्रोस्कोप में उपयोग किए गए हैं। हालांकि, ड्यूटेरियम का उपयोग करने वाले लैंप का जीवन काल लंबा होता है और उनके यूवी रेंज के अंत में एक उत्सर्जन (तीव्रता) होता है जो एक ही तापमान पर एक साधारण हाइड्रोजन आर्क बल्ब से तीन से पांच गुना अधिक होता है। ड्यूटेरियम आर्क लैंप, इसलिए, कई गुना अधिक महंगा होने के बावजूद, शॉर्टवेव यूवी रेंज के लिए लाइट-हाइड्रोजन आर्क लैंप का एक बेहतर प्रकाश स्रोत माना जाता है।
संचालन का सिद्धांत
एक ड्यूटेरियम लैंप एक टंगस्टन विद्युत फिलामेंट का उपयोग करता है और सर्वोत्तम आउटपुट स्पेक्ट्रम का उत्पादन करने के लिए डिज़ाइन किए गए निकल बॉक्स संरचना के विपरीत किनारों पर एनोड रखा जाता है। गरमागरम बल्ब के विपरीत, फिलामेंट ड्यूटेरियम लैंप में प्रकाश का स्रोत नहीं है। इसके बजाय फिलामेंट से एनोड तक एक आर्क बनाया जाता है, आर्क लैंप के समान प्रक्रिया। क्योंकि फिलामेंट को संचालित करने से पहले बहुत गर्म होना चाहिए, उपयोग करने से पहले इसे लगभग 20 सेकंड के लिए गरम किया जाता है। क्योंकि डिस्चार्ज प्रक्रिया अपनी गर्मी पैदा करती है, डिस्चार्ज शुरू होने के बाद हीटर को बंद कर दिया जाता है। हालाँकि फायरिंग वोल्टेज 300 से 500 वोल्ट होते हैं, एक बार चाप बनने के बाद वोल्टेज लगभग 100 से 200 वोल्ट तक गिर जाता है।
[1] बनाया गया चाप बल्ब के भीतर निहित आणविक ड्यूटेरियम को उच्च ऊर्जा अवस्था में उत्तेजित करता है। ड्यूटेरियम तब प्रकाश का उत्सर्जन करता है क्योंकि यह अपनी प्रारंभिक अवस्था में वापस आ जाता है। यह निरंतर चक्र निरंतर यूवी विकिरण का मूल है। यह प्रक्रिया परमाणु ऊर्जा स्तर (परमाणु उत्सर्जन) के क्षय की प्रक्रिया के समान नहीं है, जहां इलेक्ट्रॉन उत्तेजित होते हैं और फिर विकिरण उत्सर्जित करते हैं। इसके बजाय, एक आणविक उत्सर्जन प्रक्रिया, जहां आणविक ड्यूटेरियम (डी2), प्रभाव का कारण बनता है।
ड्यूटेरियम की वर्णक्रमीय रेखा संरचना प्रकाश हाइड्रोजन से विशेष रूप से भिन्न नहीं होती है, लेकिन ड्यूटेरियम में थोड़ा मजबूत आणविक बंधन (439.5 बनाम 432 kJ/mol) होता है और चाप के तापमान पर कम-अच्छी तरह से आयनित होता है। यह स्पेक्ट्रम के आणविक भाग में अणुओं की एक बड़ी आबादी और यूवी के अधिक उत्सर्जन (प्रकाश उत्पादन) का कारण बनता है जो पराबैंगनी में सबसे दूर है।[2] क्योंकि लैंप उच्च तापमान पर काम करता है, सामान्य ग्लास हाउसिंग का उपयोग केसिंग के लिए नहीं किया जा सकता है। वे यूवी विकिरण को भी रोकेंगे। इसके बजाय, दीपक के विशिष्ट कार्य के आधार पर एक फ्यूज्ड क्वार्ट्ज, यूवी ग्लास या मैग्नीशियम फ्लोराइड लिफाफा का उपयोग किया जाता है।[3] एक ड्यूटेरियम लैंप का सामान्य जीवनकाल लगभग 2000 घंटे होता है (अधिकांश निर्माता 2000 घंटे की गारंटी देते हैं, लेकिन नए लैंप लगातार 5000 घंटे और अधिक पर अच्छा प्रदर्शन कर रहे हैं)।[citation needed]
ड्यूटेरियम लैंप स्पेक्ट्रा
ड्यूटेरियम लैंप 112 एनएम से 900 एनएम तक के विकिरण का उत्सर्जन करता है, हालांकि इसका निरंतर स्पेक्ट्रम केवल 180 एनएम से 370 एनएम तक है। स्पेक्ट्रम की तीव्रता वास्तव में 250 एनएम से 200 एनएम तक घटती नहीं है जैसा कि ऊपर स्पेक्ट्रम प्लॉट में दिखाया गया है। भूखंड में कमी दीपक की तीव्रता को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले फोटो डिटेक्टर की कम तरंग दैर्ध्य पर दक्षता में कमी के कारण है। ड्यूटेरियम लैंप का निरंतर स्पेक्ट्रम यूवी रेडियोमेट्रिक कार्य में एक संदर्भ के रूप में और विभिन्न फोटोमेट्रिक उपकरणों में एक संकेत उत्पन्न करने के लिए उपयोगी है।
सुरक्षा
बल्ब द्वारा उत्सर्जित यूवी विकिरण की उच्च तीव्रता के कारण, ड्यूटेरियम बल्ब का उपयोग करते समय आंखों की सुरक्षा का सुझाव दिया जाता है। उच्च ऑपरेटिंग तापमान के कारण जलने से बचने के लिए सीधे बल्ब को छूने से बचने के लिए भी सावधानी बरतनी चाहिए। ठंडा होने पर भी बल्ब को सीधे छूने से आवरण गल सकता है और इसलिए आउटपुट तीव्रता कम हो जाती है।
संदर्भ
- ↑ "Deuterium Lamps" (PDF). Photron Pty Ltd. 2011-10-20. Archived from the original (PDF) on 2016-03-04. Retrieved 2011-10-20.
- ↑ Paper on UV analysis which describes deuterium lamp advantage Accessed Sept 25, 2014.
- ↑ "Deuterium Lamps". Photron Pty Ltd. 2011-10-20. Archived from the original on 2011-10-03. Retrieved 2011-10-20.
