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汞燈作為一種重要的光源,在工業(yè)固化、醫(yī)療殺菌、光刻曝光等領域有著廣泛應用。但汞燈本質(zhì)上是典型的點光源,其光線以球面向外輻射,在照射區(qū)域形成 “中心亮、邊緣暗" 的不均勻分布,這種特性嚴重制約了其在高精度場景中的應用。因此,通過均光化技術將汞燈從點光源轉(zhuǎn)化為面光源,成為提升其應用價值的關鍵。
汞燈的點光源特性帶來的核心問題是光照均勻性差。在紫外固化工藝中,不均勻的光照會導致材料表面固化程度不一,出現(xiàn)局部過固化或欠固化現(xiàn)象,直接影響產(chǎn)品的力學性能和外觀質(zhì)量;在醫(yī)療殺菌領域,光留下衛(wèi)生隱患。為解決這些問題,均光化技術通過光學調(diào)控手段,將點光源的發(fā)散光線轉(zhuǎn)化為均勻的面光源輸出,實現(xiàn)光照強度在目標面上的穩(wěn)定分布。
實現(xiàn)汞燈從點光源到面光源的轉(zhuǎn)變,需從光學元件設計、系統(tǒng)集成優(yōu)化等多維度展開。在光學元件設計層面,微透鏡陣列是應用廣泛的均光器件之一。由數(shù)百個微型透鏡組成的陣列,能將汞燈發(fā)出的光束分割為多個子光束,每個子光束經(jīng)透鏡聚焦后在目標面上形成獨立光斑,通過調(diào)整透鏡的曲率、間距和排列方式,可使子光斑相互疊加覆蓋,抵消單點光源的強度差異。例如,在 LCD 曝光設備中,采用矩形微透鏡陣列可使光照均勻性提升至 90% 以上,滿足高精度曝光需求。
積分棒(又稱光導管)則通過多次反射原理實現(xiàn)均光。汞燈光線進入積分棒后,在棒體內(nèi)經(jīng)內(nèi)壁多次反射,使光線在傳播過程中不斷混合,最終從出口射出時形成均勻的面光源。積分棒的長度、橫截面形狀(如方形、圓形)會影響均光效果,通常長徑比越大,光線混合越充分,均勻性越好。在紫外固化流水線中,搭配積分棒的汞燈系統(tǒng)能使固化區(qū)域的光照強度偏差控制在 5% 以內(nèi)。
傳統(tǒng)汞燈多采用球面反光罩,雖能匯聚光線,但易在中心區(qū)域形成強光點。而拋物面反光罩可將光線平行導出,配合漫反射涂層,能有效削弱光斑中心的峰值強度。例如,在 PCB 板曝光工藝中,采用拋物面反光罩與微透鏡陣列組合的方案,可使曝光面的光照均勻性提升至 95%,顯著減少因光照不均導致的線路缺陷。
隨著技術的發(fā)展,自適應光學系統(tǒng)開始應用于汞燈均光化設計。通過實時監(jiān)測目標面的光照分布,利用可變形鏡調(diào)整光路,能動態(tài)補償因汞燈老化、溫度變化等因素引起的均勻性波動。這種智能調(diào)控技術尤其適用于精密光刻領域,可將長期使用過程中的光照均勻性穩(wěn)定在 98% 以上,大幅提升芯片制造的良率。
此外,多光源協(xié)同技術為大尺寸面光源提供了新思路。將多支汞燈按特定陣列排布,通過光學設計使各光源的照射區(qū)域相互疊加,結合邊緣光強補償算法,可實現(xiàn)數(shù)平方米范圍內(nèi)的均勻照明。該技術已成功應用于大型液晶面板的固化生產(chǎn)線,光照均勻性達到 92%,滿足了大尺寸工件的加工需求。
汞燈均光化技術的發(fā)展,本質(zhì)上是對光能量分布的精準調(diào)控。從早期的單一光學元件應用,到如今多技術融合的智能系統(tǒng),每一步突破都推動著汞燈制造領域的應用邊界。未來,隨著新材料(如納米級光學涂層)、新算法(如人工智能光路優(yōu)化)的引入,汞燈均光化技術將朝著更高均勻性、更廣適應性、更低能耗的方向邁進,為工業(yè)生產(chǎn)的精密化、智能化提供更有力的光源支持。
產(chǎn)品展示
SSC-HM500-M23均光汞燈光源是專門針對紫外區(qū)的催化實驗、光刻蝕、光催化、光降解、化學合成的研究級汞燈光源;光源內(nèi)部安裝500W 高壓短弧球形汞燈,在高頻高壓激發(fā)下形成弧光放電,輻射出強而穩(wěn)定的紫外區(qū)強烈光譜,能量密度高,輸出穩(wěn)定,適用于紫外區(qū)的光化學研究和光電的各種實驗,特別適用于強光催化(如光降解及其他光催化研究)。
光源可兼容多種規(guī)格、品牌、進口及國產(chǎn)濾光片及透鏡(25.4mm,50.8mm,,M52,M62等),常用濾光片規(guī)格(紫外帶通濾光片):254nm,313nm,334nm,350nm,365nm,380nm,400nm,405nm。鑫視科可以提供各種規(guī)格石英濾光片、反光片、K9光學濾光片等。