准分子灯

准分子灯是源的紫外光通过的自发发射产生的受激准分子（激态复合物）分子。

准分子灯是准单色光源，在紫外(UV)和真空紫外(VUV)光谱区域的宽波长范围内工作。准分子灯的操作是基于形成EXCI泰德二聚体（准分子），其自发地从激发态转变到基态导致UV-光子的发射。准分子灯辐射的光谱xxx值由工作准分子分子指定。

这些激发复合物分子的形成机制与离子-离子复合反应和鱼叉反应有着根本的不同。激基复合物分子是简单地通过用稀有气体的激发原子/离子替换碱金属卤化物分子中的碱金属原子/离子而形成的。

使用碱金属卤化物的一个优点是两个取代反应可以在低压下以相当的生产率同时进行。此外，与使用其他卤素载体的准分子灯相比，稀有气体的激发原子和离子都有效地用于生产激复合分子。这很重要，因为稀有气体的电离和激发消耗了大部分引入的能量。由于离子-离子复合反应和鱼叉反应主要取决于气体混合物的压力，因此在低压下稀有气体离子的生成是无益的，而在高压下稀有气体的激发是不合理的。使用碱金属卤化物的缺点是在气体混合物中提供所需浓度的碱金属卤化物分子所需的高温。尽管如此，使用碱金属卤化物作为卤素载体在激基复合激光器的开发中特别有前途在低压下运行。

一种广泛使用的激发准分子分子发射的方法是放电。有许多用于泵浦准分子灯的放电类型。一些例子是辉光放电、脉冲放电、电容放电、纵向和横向放电、体积放电、火花放电和微空心放电。截至2013年，介质阻挡放电(DBD)是一种电容放电，是商用灯中最常用的类型。DBD准分子灯的一个好处是电极不与活性介质（等离子体）。电极和放电之间没有相互作用，消除了电极腐蚀以及溅射电极材料对活性介质的污染，与其他准分子灯相比，这xxx增加了DBD准分子灯的寿命。此外，介质阻挡放电确保在从几托到多于一个大气压的宽工作压力范围内有效激发气体混合物。准分子灯可以制成任何所需的辐射表面形状，以满足特定任务的要求。

准分子灯相对于其他紫外线和真空紫外线辐射源的主要优点如下：

• 紫外线辐射的高平均比功率（每立方厘米活性介质高达1瓦特）；
• 发射光子的高能量（从3.5到11.5eV）；
• 半高光谱全宽为2至15nm的准单色辐射；
• 紫外线辐射的高功率光谱密度；
• 为特定目的选择紫外线辐射的xxx光谱波长（见表）；
• 由于多种工作准分子的同时激发，多波紫外线辐射的可用性；
• 没有可见光和红外辐射；
• 即时实现操作模式；
• 辐射面发热低；
• 不含汞。

在紫外光谱区发射的光源广泛用于涉及光化学过程的技术，例如油墨、粘合剂、清漆和涂层的固化、光刻、电介质的紫外诱导生长、紫外诱导表面改性和清洁或材料沉积。非相干紫外辐射源与激光源相比具有一些优势，因为它们成本低、照射面积大且易于使用，尤其是在设想大规模工业过程时。

汞灯(λ=253.7nm)是广泛传播的紫外线源，但其生产、使用和处理旧灯对人类健康和环境污染构成威胁。与常用的汞灯相比，准分子灯具有许多优点。准分子分子的一个特定特征是在基电子态中不存在强键。因此，可以从等离子体中提取高强度紫外线辐射，而不会产生明显的自吸收。这使得可以有效地将沉积到活性介质的能量转化为紫外线辐射。

准分子灯被称为紫外线辐射的冷源，因为与传统的紫外线灯（如汞灯）相比，准分子灯的辐射表面保持在相对较低的温度。由于介质不需要加热，准分子灯在打开后几乎立即达到峰值输出。

稀有气体和稀有气体卤化物准分子灯通常在紫外(UV)和真空紫外(VUV)光谱区辐射。它们独特的窄带发射特性、高量子效率和高能光子使其适用于吸收光谱、紫外线固化、紫外线涂层、消毒、臭氧产生、气态有机废物破坏、光刻和光刻等应用。沉积和更多其他应用。

由于高能光子能够切割大多数化学键并杀死破坏核酸和破坏其DNA的微生物，因此发射能量范围为3.5-10eV的光子的光源在许多领域都有应用。准分子灯应用的例子包括饮用水、游泳池水、空气、污水净化、工业废物净化、烟道气和水中有机化合物的光化学合成和降解、有机涂料和油漆的光聚合以及光增强化学气相沉积。在所有情况下，紫外线光子都会激发物质或裂解化学键，导致形成自由基或其他化学试剂，从而引发所需的反应。

准分子灯具有选择性作用。给定波长的紫外线辐射可以选择性地激发物种或产生所需的自由基。此类灯可用于光物理和光化学处理，例如油漆、清漆和粘合剂的紫外线固化、清洁和修改表面特性、漆和油漆的聚合以及各种污染物的光降解。可以使用不同的波长对聚合物进行光蚀刻：氙准分子为172nm，氯化氪为222nm，氯化氙为308nm。准分子紫外光源可用于微结构化大面积聚合物表面。XeCl准分子灯(308nm)特别适合晒黑。

荧光光谱法是检测生物分子最常用的方法之一。生物分子可以用荧光探针标记，然后被短脉冲紫外光激发，导致在可见光谱区域重新发射。检测这种重新发射的光，就可以判断标记分子的密度。镧系元素配合物通常用作荧光探针。由于它们的使用寿命长，它们在Forster共振能量转移(FRET)分析中发挥着重要作用。

目前，准分子灯正用于生态学、光化学、光生物学、医学、犯罪学、石油化学、物理学、微电子学、不同的工程任务、广泛的技术、科学、包括食品工业在内的各种工业分支等等。