熱陰極低壓汞燈驅動及光強穩定方法

秦玉倩，段發階，傅 驍，黃婷婷

(天津大學 精密測試技術及儀器國家重點實驗室，天津 300072)

汞的特有性質使其在科研和生產領域有廣泛的應用，同時也帶來了環境污染問題[1]，為保護環境，對相關產品的汞含量檢測與控制必不可少。常用的汞含量檢測方法有冷原子吸收光譜法[2]、冷原子發射光譜法[3]和冷原子熒光光譜法[4]等，其中基于冷原子吸收法的冷原子吸收測汞儀，利用汞蒸汽原子對253.7 nm紫外光的選擇吸收作用對汞含量進行檢測，具有穩定性高、準確度高、分析速度快等優點。

痕量汞檢測技術不斷改進，對冷原子吸收測汞儀檢出限的要求也越來越高，而提高系統光源穩定性，是降低檢出限的關鍵。熱陰極低壓汞燈是冷原子吸收測汞儀的可選光源，具有體積小、成本低、易于安裝等優勢，在綠色照明[5-6]、殺菌消毒[7]及光通信[8]等領域都有廣泛應用。但作為一種氣體放電燈，汞燈管內氣體瞬時電阻受氣體放電物理進程等多方面因素影響[9]，用傳統電子鎮流器驅動時汞燈光強波動大、漂移嚴重，須對其驅動電路進行優化，提高其光強穩定性才能應用于痕量汞檢測領域。目前對熱陰極低壓汞燈驅動電路的研究，多以照明殺菌領域為背景，以半橋逆變電路為核心[10-13]。比如Lin等[14]基于脈沖調頻理論，以燈電流反饋方式控制半橋逆變器開關管的開關頻率，實現了高功率因數下熒光燈照度調節；董扣杰[9]也使用燈電流反饋方式控制半橋逆變器驅動頻率，實現了殺菌汞燈的穩態功率閉環設計。……