在高壓汞燈內(nèi)填加一些金屬鹵化物就構(gòu)成了金屆鹵化物然而對制燈者來說生產(chǎn)金屬鹵化物燈的難度比高壓汞燈因為金屬鹵化物的吸水性一般都很強(qiáng),處理不當(dāng)會在燈內(nèi)帶進(jìn)水分和氧,而在金屬鹵化物中即使含有微量的水和氧也會在燈內(nèi)造成水循環(huán),嚴(yán)重危害燈的壽命。
再者金屬鹵化物在等離子體的高溫下(400℃、8000K)和高壓下(大于一個大氣壓),它的話潑性大為增加,使原來在常溫常壓下不會產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng),此時也產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)了,在燈的腔體內(nèi)變成了一個小化工廠,使金屬鹵化物及其雜質(zhì)、電極、石英泡殼和電極發(fā)射材料等,它們之間在高溫高壓下產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng),所有這些化學(xué)反應(yīng)對燈都是不利的,其結(jié)果不是把發(fā)光材料耗盡就是使泡殼失透,或是把鎢電極輸運(yùn)到泡殼上來,最終燈提前壽命終了。所以紫外線金屬鹵化物燈是比較嬌嫩的,生產(chǎn)的難度也比較大.為了解決這些問題,在生產(chǎn)紫外線金屬鹵化物燈時必須采取一些特殊工藝,下面就分別簡要介紹這些工藝。
金屬鹵化物的制備方法很多,不同的金屬鹵化物有不同的制法,但實驗室多用干法制備,所謂干法就是把金屬與鹵素在真空中加熱直接反應(yīng)。以碘化物為例,它的具體制作方法是,把分析純的金屬與碘按化學(xué)反應(yīng)的克分子比稱量后放入清洗干凈的石英管權(quán)石英管需預(yù)先真空除氣),并把裝有金屬與碘的石英管接于真空系統(tǒng)上,石英管與擴(kuò)散泵之間一定要加冷凝器,以防止易升華的碘使真空系統(tǒng)污染,當(dāng)系統(tǒng)真空度達(dá)到10-11以上時,用溫水給裝有金屬和碘的石英管除氣,以解除它們吸附的水氣(去氣時間和溫度因不同金屬而異),去氣完畢后,把這一裝有金屬和碘的石英管從排氣車上封離下來,然后把它放入管式爐內(nèi)(或馬福爐)加熱,使金屬和碘在真空狀態(tài)下直接反應(yīng)生成金屬鹵化物。

加熱溫度的高低和時間的長短依不同金屬而定,例如碘化鈉升溫到500℃,保持3-4小時即可:碘化輪升溫到400℃,保持3-4小時:碘化鎬(DyI3)升溫到850,保持7-8小時;碘化鉛升溫到500℃,保持3-4小時:碘化銻升溫到650℃保持4-5小時等。金屬與碘經(jīng)過這樣高的溫度與長時間的反應(yīng),使反應(yīng)比較充分,但是把反應(yīng)后的石英管從爐中取出后可以看出在不同的部位,其顏色是不同的,把石英管打碎后我們只取出中間的部分,這是我們所需要的(下部多為金屬殘渣,上部則多為碘)。有時為了純凈起見,再把這部分碘化物再放入另一石英管內(nèi),接于真空系統(tǒng)上再真空升華一次。一般經(jīng)過二次蒸餾后的金屬鹵化物己完全可以使用。
用這種干法制備的金屬鹵化物是比較純的,含水量很少。燈中金屬鹵化物的用量是很少的(每支燈用量在毫克數(shù)量級),而用干法制各的量也是很有限的。因此,常常是隨制各隨用以免因儲備時間過長而變質(zhì)。所以用這種干法制備金屬鹵化物很適宣于制燈的需要。而用其它方法制備的金屬鹵化物不但不純,而且含水量高,一次制備量太大,儲備時間過長,碘化物易吸潮變質(zhì).
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