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  记者从国防部新闻事务局获悉,应国务委员兼国防部长常万全邀请美国国防部长查克·哈格尔将于4月7日中午抵达青岛并开始访华行程。当日下午哈格尔一行将参观中国海军航母“辽宁舰”。

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  越南11日向仲裁庭表达对南海问题仲裁案的立场中国呼吁樾方尊重中方的领土主权和海洋权益,称中方坚持“不接受、不参与”菲律宾单方面提起的南海问题仲裁案的原则立场

  一位曾在中國空军部队服役的军事专家对《世界新闻报》记者表示,“核动力航母可多年不用补充燃料能长时间在海上作战,而常规动力中型航母需要时常补充油料续航时间较短。”在舰载机出勤频率和舰载机载弹量方面采用滑越甲板的“瓦良格”号也弱于弹射器的美欧大型航毋。由此可见即使中国海军改造一新的“瓦良格”号,也只是解决了航母的有无问题短时间内还无法达到“航母强国”的水平。

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  虽然CRISPR技术比传统育种技术更精确,但也并非万无一失有时,这个精确的剪切工具也会对非目标区域进行剪切存在“脱靶”的可能,这引起了一些人对该技术安全性的担忧珍妮弗·库兹马(Jennifer Kuzma)是美国北卡罗来纳州立大学的政策分析师,她从GMO农业起步初期就开始关注与此相关的科学进展与政策变化她谈道:“精确性是这项技术的优点,但那并不意味着会降低相关的风险脱靶剪切可能会产生完全不同的危害。”

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人的五管是功能非常复杂、灵敏嘚“”然而人的五官感觉大多只能对外界的信息作“定性”感知,而不能作定量感知而且有许多物理量人的五官是感觉不到的,例如對视觉可以感知可见光部分对于频域更加宽的非可见光谱则无法感觉得到,象线和紫外线光谱人类却是“视而不见”。借助红外和紫外线传感器便可感知到这些不可见光。

紫外线传感器又叫紫外光敏管(简称紫外管)是一种利用光电子发射效应的光电管。其特点是呮响应300nm以下紫外辐射具有高灵敏度、高输 出、高响应速度等特性 , 并且抗干扰能力强 、稳定可靠 、寿命长 、耗电少 , 因而在目前的安全防护 、自动化控制方面有比较广泛的使用价值 。 

随着电子计算机的广泛应用, 为计算机服务的各类传感技术受到越来越多的重视 紫外线传感器能检查到人感官觉察不到的紫外线 , 又能避免日光 、 灯光和其它常见光源的干扰, 对火陷的发现和熄火保护 、特殊场所的光电控制都是很有用嘚 。

紫外线传感器的结构分类

目前国内外有使用价值的紫外管可以按阴极形状分为球形、丝形 、平板形结构 , 均为的电极结构形式 , 其外壳的形状和材料种类是为使用要求 设计的 , 从工作状态上看 , 以电极形状分类进行分析较合适些

这类管子的电极一般是由两根或多根对称的金属絲组成 , 这是紫外管早期 的一种结构形式 , 多用纯度高的钨丝或铂丝 , 距离较近的平行线是工作区。 

由于紫外管完全靠电极表面的光电子发射效應 , 然后利用气体倍增获得较 强的信号其光谱响应范围取决于阴极材料的逸出功。

在光电子发射过程中光子的波长越短能量越高 , 即使量佷少也能激发电子克服逸出功飞出阴极表面 。 能量低的光子即使数量很多也不能激发出阴极表面的电子 在紫外管中对阴极材料表面纯度偠求非常高,否则就会影响到光谱的范围而失去使用价值 , 采用对称的丝状结构是为了工艺处理的方便 , 尽可能避 免其它物质对电极的污染  

這类管子的特点是可以在交流状态下工作,工作较大使用线路简单,可以利用适当的工艺处理去掉电极表面的杂 质 , 但视角灵敏度波动比較大 , 工作区容易产生发射不均匀的现象

为了充分避免尖端效应 , 使光电子发射更加稳定和均匀 , 需要把工作区域在 阴极上固定 , 因为紫外管是靠光电子发射和气体倍增来完成光信号转变成 电信号并加以放大的 , 一般在电极较近的区域 , 光发射利用率最高 , 由此设 计出点式结构球形阴极嘚紫外管 , 其结构如图。  

无论光子从哪个角度辐射到半球形的阴极上 , 放电区域总是在靠近阳极的半球形顶点上 因为阴极有效面积小 , 所以管孓的工作电流一般小于0.3mA,但它的视角较宽而且视角灵敏度比较均匀, 特别适合于火情预报 的场所 , 还可用聚焦的方法提高灵敏度

在管内把阳極制成半球形反射面 , 如美国的耐540°C高温的紫外光敏管 。 使接受到的紫外辐射反射到中心的阴极 , 提高管子的灵敏度 , 因为远紫外辐射具有可见咣一样的直线传播和反射的效应如图2b聚焦型 。

紫外管的灵敏度取决于阴极上接收到远紫外辐射的光子的多少 , 阴极面积越大 , 接收概率就越高 , 从而使阴极上有更多的电子逸出 , 在外加高压的 电场作用下被加速并与管内气体分子碰撞而使气体分子电离 , 电离后产生 的电子再与气体分孓碰撞 , 这样循环的运动最终将使管内气体放电 这种 雪崩式放电的机会取决于阴极上的光电子发射效应 。为了提高灵敏度 , 近年来又研制和發展了一种平板形阴极结构的紫外管

紫外线传感器的参数比较

紫外管是冷阴极放电二极管 , 它和光电管一样利用阴极的光电子发射效应。 管内封入了特殊气体 , 作为放电管工作媒介在只对紫外线敏感的光 电阴极和阳极之间加电压时 , 紫外线透过玻壳照射到阴极上 , 阴极就要发射 咣电子 。 

由于电场的作用 , 光电子被吸向阳极 , 但输出电流非常微弱 如果升高外加电压 , 使电场变得很强 , 光电子受到充分的加速而与管内的气體分子发生碰撞使气体分子电离 , 气体电离产生的电子再与气体分子碰撞 , 最后终于引起放电现象 , 得以获得大的信号电流 。工作在直流电压场匼 , 如果不形成特别的阻尼电路 , 放电就持续下去 这些就是紫外管的主要工 作原理 , 下面就灵敏度 、视角 、光谱响应范围 、噪声 、可靠性几个主要参数进行叙述。   

紫外管的灵敏度可以表现为输出脉冲和输出电压两种形式 , 不同的线路和测量标准得出不同的数据 一般需要确定的有:标准紫外辐射光源 、距 离 、 线路 、 测量仪器四项。 

在各种结构的紫外管中 , 平板形阴极的灵敏度最高 , 特别是远距离探测表现得最明显 ,球形陰极结构的噪声很低 , 因此仍能有效地区别较远处的紫外辐射

为了提高灵敏度 ,也可以采用表面处理的铝式涂有氧化镁的金属做聚 焦镜 , 把分散的光子聚焦到阴极上 ,提高光发射几率 。也可以在探头正面用透紫材料凸透镜聚焦

靠线路提高灵敏度会使噪声信号同时上升 , 因此必须在苼产工艺上尽量保证既要灵敏度高又要降低本底噪声 。用输出电压来区别管子的灵敏度常适用于熄火保护中的应用 , 一 般距一 烛光20CM处有10~30伏的輸出 , 输出 电压的稳定可以使监控器工作更可靠紫外光敏管在使用过程中灵敏度的衰减很小 , 在寿命1万小时内很少会发现灵敏度大幅度下降嘚现象 , 因此在火情报警中有火不报的现象不会发生。

在较大空间的火情报警中视角灵敏度很重要 , 因电极形状的差异表现在不 同角度的灵敏喥不同

在丝状阴极的直流工作状态下 ,(图4a)垂直阴极的30~60°灵敏度最高,说明该区域的电子在场强的作用下最容易逸出阴极表面。

由于充气压力和极间距 离pd值小干放电所需要的最小阴极距离 , 阴极和阳极最近处光发射反而减少 沿电极平行方 向 , 角灵敏曲线呈对称变化 。

正对管子0°时最高 , 但只有最高灵敏度的60% 如果管子工作在交流状态,在另一个电极上会出现同样的灵敏区 , 呈对称双叶图形 丝状阴极的 视角灵敏度均匀性较塞对空间较大的紫外探测有较强的角度差别 。

球状阳极在正面160° 内有比较均匀的灵敏 度, 当紫外源垂直阳极方向运动时 , 由于阳極对幅射的遮挡而出现低谷区

在水平阳极方向转动时 , 在60°时由于没有阳极的遮拦 而出现高峰区。正面160°圆锥面表现在60%以上的灵敏度所鉯说球状阴极比较适合于较大 面积的火陷探测 。

平板形阴极的视角灵敏度表现得均匀对称 , 基本上没有什么低谷区(图4c) 这是因为阴极面積较大 , 精密的网状阳极在阴极上形成均匀的遮挡状态 , 在160°的视角范围内形成相当均匀的灵敏度曲线 , 很适合于大视角的火情监测。 

紫外管可鉯表现为对日光不反应的“日光盲”状态 , 这对它在特殊场所的 应用是十分必要的

通常阴极材料的逸出功决定光谱长波长截止端 , 管壳或窗ロ材料决定短波 长截止端 。 如融熔石英为165nm 透紫玻璃为185nm, 但同样的电极材料和处理工艺并不能保证光谱波长截止端完全相同 , 这是因为最后的陰极表面纯度不一致所造成的 。 

在球状阴极中由于材料纯度高和避免了尖端效应 , 它的截止波长一般在245nm以内阴极面积越小 , 其截止波长越容噫控制 , 但面积太小会降低 灵敏度 。平板阴极的光谱范围也可以控制在245nm但由于阴极面积大 , 灵敏度高 , 在长波长端的噪声水平也相应增大 。

用咣范围宽的管子将地面太阳光和单色光进行比较 , 证明即使在夏季强烈 日光照射下也没有发现低于280nm的辐射

紫外管能将光信号转变成电信号 , 咜本身也有本底和环境噪声 。 由于宇 宙射线或管内已被激发的亚稳状态电子跃迁 , 多在频繁的脉冲中产生假的计数 , 所以即使在完全黑暗中也會出现少量噪声信号 , 只是时间间隔较长 质量差的管子噪声信号将上升, 有时会和信号相差不远而造成整机误报 , 有 些严重的可表现为在可见咣下自激而无法使用 , 因此紫外管必须经过长时间(几 百 小时)老化处理才能保证使用的安全可靠 。

球状阴极由于阴极有效面积小而使本底嘚到抑制 , 加上光谱范围窄 ,  所以管子的本底噪声很低 , 一般几个小 时才有一次 平板阴极的噪声较高 , 约 每分钟1 一 4次 , 但由于它灵敏度特高 , 信噪比仍然很大 , 微弱的紫外线和噪声能很明显地区分开来 。

管内充有氢气在放电中有净化电极的作用 , 在熄火保护的使用过程中 , 长期 地放电并没有提高多少噪声 , 能可靠地运行1万小时管子的不正确使用将扩大噪声而缩短使用寿命 , 因此对紫外传感器使用线路有严格的要求 。一 般以阴极笁作区辉光布满而平均工作电流较小的尖脉冲为最佳状态 , 线路 中管子必须有足够的熄灭时间(一 般 为5~10ms )以使管内气体有足够的消电离时间 , 这┅ 般由使用线路中R一C阻尼电路决定 大电流小辉光面会使阴极区局部产生污染 , 扩大噪声和使用寿命减少 。

5、紫外线传感器的可靠性

紫外管是真空密封的 , 气压 、 温度 、 湿度等气候因素对它的使用影响较 小 。150~200°C应用会使管子玻壳 、 引线上的有害物质由于热运动而蒸散到电极上詓 , 使光谱范围有所扩大 , 但放电对电极的净化使它仍能满 足火陷监控的要求 , 总寿命将有所降低 。 强烈的振动或者冲击也会对个 别紫外 管参數造成影响 , 这是由于在工艺处理中使阴极有害的物质重新回到阴极上 , 造成了光谱范围扩大 紫外管中的工艺处理要求极为严格 , 应尽量减少汙染 。

紫外管可以较长时间的存放 , 经8年以上存放的管子 , 参数只有少量的变化 , 仍不影响使用 从结构上看 , 球状阴极的参数比较容易控制 , 因为咜的放 电区域小而且稳定 。

紫外线是电磁波谱中波长从10nm到400nm辐射的总称根据波长的不同,一般把紫外线分为A、B、C三个波段具体如下:UVA为400~315 nm,UVB为315~280 nmUVC为280~100 nm。对应不同波长具体应用有所不同。在UVLED市场应用中UV-A占有最大市场份额,高达90%其最主要的应用市场为固化,涉及到美甲、牙齿、油墨印刷等领域除此之外,UV-A也导入商业照明可以使白色衣物看起来更洁白。至于UV-B和UV-C则主要应用于杀菌、消毒医学光照疗法等,其中UV-B以医疗为主、UV-C则是杀菌消毒此外,UV LED从纸钞识别应用到光树脂硬化、捕虫、印刷,并朝杀菌、消毒等市场发展生物医疗、防偽鉴定、空气净化、数据存储及军事航空领域以特种照明为主。 

1、光固化系统中的应用领域:

UVA波段的典型应用为紫外固化和UV喷墨打印玳表波长为395nm、365nm, UV LED光固化应用包含在显示屏、电子医疗、仪表等行业的UV胶黏剂固化;建材、家具、家电、汽车等行业的UV涂料固化;印刷、包裝等行业的UV油墨固化……其中紫外LED饰面板行业已成为一大热点,最大的优势是可制作出零甲醛的环保板材且节能90%,产量大耐硬币刮擦,综合效益经济等优点这表示UV LED固化市场是一个全方位和全周期的应用产品市场。

微电子行业-UV光固化应用:

手机元件装配(相机镜头、聽筒、话筒外壳,液晶模组触摸屏涂层等),硬盘磁头装配(金线固定轴承,线圈 芯片粘接等),DVD/数码相机(透镜镜头粘接,電路板加固)马达及元件装配(导线,线圈固定线圈末端固定,PTC/NTC元件粘接保护变压器磁芯),半导体芯片(防潮湿保护涂层晶元掩膜,晶元污染检验紫外胶带的曝光,晶元抛光检查)传感器生产(气体传感器,光电传感器光纤传感器,光电等)

元件(,电感各种插件,螺丝芯片等)固定,防潮灌封和核心电路、芯片保护抗氧化涂层保护,电路板保型(角)涂层地线,飞线线圈固萣,波峰焊通孔掩膜

紫外光固化树脂主要由低聚物、交联剂、稀释剂、光敏剂及其它特定助剂组成。它是用紫外光照射高分子树脂使の发生交联反应而瞬间固化。在UV LED紫外线光固化机的照射下紫外光固化树脂固化时间根本不需要10秒那么长的时间,基本上1.2秒就能够固化仳传统的UV汞灯光固化机在速度上快很多。同时热量方面也比UV汞灯的理想通过对紫外光固化树脂各成分的不同调配,可制得满足不同要求囷用途的产品目前,紫外光固化树脂主要用于木地板涂层、塑料涂层(如 PVC装饰板)、光敏油墨(如塑料袋的印刷)、电子产品涂层(标記及电路板印刷)、印刷上光(如纸张、扑克牌上光)、金属零部件(如摩托车零部件)涂层、光纤涂层、光刻胶及精密零部件的涂层等

UVB波段的一个重要应用则是皮肤病治疗即紫外光疗应用。科学家发现波长在310nm左右的紫外线对皮肤有强烈的黑斑效应能够加速皮肤的新陈玳谢,提高皮肤的生长力从而可以有效治疗白癜风、玫瑰糠疹、多形性日光疹、慢性光化性皮炎、光线性痒疹等光照性皮肤病,因此在醫疗行业紫外光疗目前得到了越来越多的应用。

相比于传统光源UV-LED的谱线纯净,可以最大程度上保证治疗效果 UVB波段也可以应用于健康保健领域,经过UVB波段的照射可以引起人体机体的光化学和光电反应使皮肤产生多种活性物质,目前被应用于调节高级神经功能、改善睡眠、降低血压等方面

此外,已有研究表明UVB波段能够加速某些叶类蔬菜(如红生菜)中多酚类物质的产生这些多酚类物质被宣称具有抗癌、抗癌扩散和抗癌突变等性质。

UV胶水粘接使医疗器械的经济自动化装配更容易现在,先进的LED UV光源系统能几秒钟固化没有溶剂的紫外膠水,以及点胶系统使医疗器械装配过程形成一致和重复性的粘接的一种有效和经济性的方法。 

UV光源的最优化和控制对制造可靠的医疗器械非常重要使用紫外固化胶水提供有很多优势, 比如更低的能量需要节省固化时间和位置,提升生产率更容易自动化。

UV胶水一般鼡来粘接和密封医疗器械这些医疗器械需要非常高的质量和最好的可靠性。UV胶水固化典型应用在医疗器械装配比如需要粘接 1) 不同的材料 (或是机械特性不相同) 2) 材料不足够厚,不能使用焊接方法 3)预先生产子件

UVC波段的紫外线由于波长短,能量高可以在短时间内破坏微生物机体(细菌、病毒、芽孢等病原体)细胞中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构,细胞无法再生细菌病毒丧失自我复制的能力,因此UVC波段产品可以广泛应用于如水、空气等的杀菌消毒

由于UV-LED具有体积小等优点,可以配套作为成套UV(紫外线)杀菌设备的光源适用于各式外形结构、各种材质的大批量产品流水化作业的包装前工艺;配套作为室内空气灭菌机的UV(紫外线)光源:适用于家用、公共场所等室內空气杀菌消毒;应用于消毒柜、微波炉等各种家用电器。

目前市场上有的深紫外应用产品包括LED深紫外便携式消毒器、LED深紫外牙刷灭菌器、深紫外LED隐形眼镜清洗灭菌器、空气类杀菌、洁净水类杀菌、食品以及物体表面杀菌类随着人民安全卫生意识的提高,这些产品的需求將大幅度提高从而创造较大规模的市场。

紫外线火焰探测器是紫外火焰探测器的俗称紫外火焰探测器是通过探测物质燃烧所产生的紫外线来探测火灾的,除了紫外火焰探测器之外市场上还有红外火焰探测器,也就是术语是线型光束感烟火灾探测器紫外火焰探测器适鼡于火灾发生时易发生明火的场所,对发生火灾时有强烈的火焰辐射或无阴燃阶段的场所均可采用紫外火焰探测器火焰探测紫外线传感器需要传感器本身耐高温且灵敏度高。  

高压设备由于绝缘缺陷会产生电弧放电放电时会伴随有大量的光辐射,其中含有丰富的紫外光通过检测电弧放电产生的紫外光辐射,可以判断高压电力设备的安全运行状况紫外成像是一种有效的电弧放电检测方法,形象直观并苴具有良好的检测定位能力,但是紫外光的信号比较微弱在检测上面还有一些难度 

紫外线识别技术主要是利用荧光或紫外线传感器检测紙币的荧光印记防伪标志及纸币的哑光反应。此类识别技术能够识别大部分假币(如洗涤、漂白、粘贴等纸币)此技术发展最早,最为荿熟应用最为普遍。它不仅在ATM机的存款识别时用到还在点钞机、验钞机等金融机具上用到。一般情况下运用荧光及紫光对纸币进行全方位的反射、透射检测根据纸币与其它纸张对紫外线的不同吸收率和反射率进行鉴别,辨其真伪对有荧光印记的纸币还能进行定量的鑒别。 

随着机电一体化新技术的发展紫外线传感器的性能将会得到进一步的完善,其检测结果将会更精确检测距离将会更长,动态检測性能更好因此,紫外线传感器的应用前景将会更加广阔

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