آشنایی با لامپ دوتریم [Deuterium Lamp]

معرفی لامپ دوتریم

یک لامپ دوتریم- آرک[ِDeuterium Arc Lamp] (به طور ساده لامپ دوتریم)، یک منبع نور فشار پایین تخلیه گاز است که اغلب در اسپکتروسکوپی، زمانی که یک طیف پیوسته در محدوده فرابنفش [UV] نیاز است استفاه می شود. پلاسما آرک یا لامپ های تخلیه شده با استفاده از هیدروژن به سبب خروجی بالا در فرابنفش نسبت به خروجی پایین در محدوده مرئی و مادون قرمز قابل توجه است.

لامپ های آرک با روشنایی هیدروژن معمولی (هیدروژن-1)، طیف فرابنفش بسیار مشابه به دوتریم فراهم می آورد. با این حال، لامپ هایی که از دوتریم استفاده می کنند، طول عمر بیشتری دارند و میزان شدت محدوده اشعه فرابنفش در آن ها بین 3 تا 5 برابر بیشتر از لامپ های هیدروژنی در همان دما است. با این حال، با در نظر گرفتن اینکه قیمت آنها چندین برابر گرانتر از لامپ های معمولی است، به عنوان یک منبع نور برتر برای لامپ های آرک هیدروژن با محدوده طول موج فرابنفش کوتاه در نظر گرفته می شود.

یک لامپ دوتریمی از یک فیلامنت تنگستن و آند که در طرف مقابل جعبه نیکل قرار گرفته، طراحی شده است تا بهترین طیف خروجی را تولید کند. بر خلاف لامپ رشته ای [Incandescent Bulb]، رشته ها منبع نور در لامپ های دوتریم نیستند. به جای آن، از فیلامنت به آند یک آرک متصل می شود. به دلیل اینکه فیلامنت قبل از اینکه بتواند کار کند، باید بسیار داغ شود، قبل از استفاده حدود 20 ثانیه گرم شود. همچنین به دلیل اینکه فرایند تخلیه [Discharging] گرمای خودش را دارد (یعنی با تولید گرما همراه است)، هیتر پس از تخلیه خاموش می شود. 

با اینکه ولتاژ شروع بین 300 تا 500 ولت است، زمانی که آرک ایجاد می شود به 100 تا 200 ولت افت می کند. قوس تولید شده موجب تحریک دوتریم مولکولی موجود در لامپ به حالت با انرژی بیشتر است. سپس دوتریم هنگام برگشت به حالت انرژی اولیه از خود نور ساطع می کند. این چرخه مداوم منشآ تابش فرابنفش پیوسته است. این فرایند مشابه فرایند فروپاشی اتمی نیست، بلکه یک فرایند انتشار مولکولی است که در آن ضعف تابشی حالت های برانگیخته در دوتریم (D2) این اثر را ایجاد می کند.