稀有气体及其在电光源行业的应用

稀有气体及其在电光源行业的应用第1页，共14页，2023年，2月20日，星期六稀有气体的性质稀有气体包括Kr，Ne，Xe。它们是无色，无味，非可燃气体。NameNeonSymbolNeAtomicweight20.2Boilingpoint27.2K-245.9°C1stIonizationPotential21.564eVGasdensity(1atm,273K)0.9g/LCASNumber7440-01-9NameKryptonSymbolKrAtomicweight83.8Boilingpoint115.9K-157.2°C1stIonizationPotential13.999eVGasdensity(1atm,273K)3.75g/LCASNumber7439-90-9NameXenonSymbolXeAtomicweight131.29Boilingpoint165.18K-107.97°C1stIonizationPotential12.13eVGasdensity(1atm,273K)5.9g/LCASNumber7440-63-3第2页，共14页，2023年，2月20日，星期六稀有气体在空气中的含量海平面附近清洁、干燥空气中的气体组分，数值为体积百分浓度（％）。第3页，共14页，2023年，2月20日，星期六稀有气体的生产从大型的空分中获得。（生产量>1000TPDO2，并且带有稀有气体回收系统）1200TPD空分可以生产：Xe90M3/年（9CYL），Kr120CYL/年。第4页，共14页，2023年，2月20日，星期六稀有气体应用

医学（麻醉和放射检查）Xe和Kr

太空船推进系统Xe

中空绝热玻璃Kr

实验室Ne,Xe,Kr

准分子激光发生器Kr和Xe

光源Ne,Xe,Kr

平板显示器Ne,Xe,Kr

激光器Ne

半导体蚀刻Xe第5页，共14页，2023年，2月20日，星期六稀有气体在电光源中的应用稀有气体在电光源中的应用

19世纪发明的白炽灯彻底改变了现代生活。今天，共有超过1万种不同的工业用和民用灯泡。稀有气体，包括Kr，Ne和Xe应用在白炽灯或气体放电灯中来提高亮度，光强度，寿命和色彩。PhotoPhilipsLighting第6页，共14页，2023年，2月20日，星期六光的产生（电光源）INCANDESCENTLAMPS白炽灯DISCHARGELAMPS气体放电灯第7页，共14页，2023年，2月20日，星期六电光源的分类第8页，共14页，2023年，2月20日，星期六白炽灯

Traditionalincandescentlamps（普通白炽灯）:(1000h,20lum/W) -mostfamiliarsourceoflightandwidelyusedinresidential

Gasmixtures

:

80%Ar-20%N2

20%Kr-60%Ar-20%N2

25to90%Kr-75to10%Ar 100%Kr

Halogenlamps（卤素灯）:(2000h,30lum/W) -incandescentlampwithahalogengasinit:higherfilamentT°C

whiterlight moreefficient betterdurationlife

Gasmixtures

:

30to75%Kr-70to25%Ar

Incandescent:lightisemittedbyatungstenwirewhichgetshotwhenelectricity passingthroughit

第9页，共14页，2023年，2月20日，星期六气体放电灯(1)Dischargelamps:lightiscreatedbyionizationbyanelectriccurrentthroughthe gasinsideaglass,quartzortranslucentceramictube

Fluorescentlamps（荧光灯）:(8000-15000h,80-100lum/W)

-secondmostcommonlightsource(widelyusedincommercial buildings) -theUVlightistransformedtovisiblelightbyaphosphoruscoatingin thebulb

-needaballasttostartthedischarge

Gasmixtures

: 85%Ar-15%Kr 75%Ar-25%Ne

第10页，共14页，2023年，2月20日，星期六气体放电灯(2)

Highpressuresodium（高压钠灯）:[HID](24000h,140lum/W) -thesecondmostefficientlightsourcewithabettercolorrenderingcharacteristicsthanthelowpressureNalamps -commonlyusedforstreetlighting

Mercuryvapor(highpressure)（高压汞灯）:[HID](16000-20000h,55lum/W)

-themostinefficientlightsourceinthedischargelamp:lowluminous efficacy

Metalhalide（金卤灯）:[HID](6000-20000h,120lum/W) -theonlymajordifferencetotheHgvaporlampsis:themetalhalide lampcontainsvariousmetalhalideadditives -producesabrightwhitelightandahighlyefficientsourceoflight -usedinallapplications:stadium,streetlighting,shops…

第11页，共14页，2023年，2月20日，星期六气体放电灯(3)

Lowpressuresodium（低压钠灯）:(14000-18000h,200lum/W) -themostefficientlightsourcecommerciallyavailable -usedinveryfewapplicationsbecauseoftheirpoorcolor renderingcharacteristics(onlyorangecolor)

Gasmixtures

: 98,5à99,75%Ne–0,25à1,5%Ar

第12页，共14页，2023年，2月20日，星期六电光源（2）稀有气体的应用效果白炽灯：Kr和Xe混配气应用在白炽灯中，因为它们可以减少了热传导和原子的扩散速度。这可以让灯丝可以在更高的温度下工作，减少灯丝蒸发，延长灯丝寿命。荧光灯：含Kr，Xe，Ne的混配气应用在荧光灯中，因为它们可以增加光强度和改变色度。因为荧光灯工作在高压下，所以发光效率很重要。至于颜色，Ne可以调节色彩向橙红色域，Kr可以向银白色调节。高压气体放电灯：因为环境原因，Xe对比汞和金属卤化物是最佳的填充气体。对比常规灯泡，HID氙气灯提供高亮度，长寿命和自然色彩。Standardheadlights(PhotoPhilipsAutomotive)Xenonheadlights(PhotoPhilipsAutomotive)第13页，共14页，2023年，2月20日，星期六液空在稀有气体方面的专长液空的专长

Ne在1910在巴黎被GeorgesClaude发现，他也是AirLiquide的创始人。AirLiquide在这个领域的专精从那时就开始了，现在我们是世界最大的电光源行业稀有气体供应商。作为稀有气体的全