紫外線如何產生臭氧的？
發布時間：2020-12-30 13:52
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理論上，光子能量高于鍵能即可打斷化學鍵。所以波長短于243 nm的紫外線都能激發空氣或水中的氧氣產生臭氧。波長高于243 nm的UVC-LED不產生臭氧。
低壓汞燈會產生臭氧，因為蒸氣壓在1.3～13P低壓汞燈發光光譜中天然有185nm的真空紫外線。這種紫外線會激發空氣中的氧氣產生化合反應變成臭氧。這本質上是紫外線打斷了氧氣分子中的氧氧共價鍵，再和氧氣分子結合形成了O3。UVC-LED不會產生臭氧，因為氧氧共價鍵鍵能高達5.1eV，對應需要波長至少短于243nm的紫外線才能夠打斷，最終生成臭氧。
2. LED為什么不產生臭氧？
低壓汞燈通過控制蒸氣壓提高了短波紫外線的能級躍遷概率，但還會伴隨其它躍遷，以254和185nm發光為主。UVC-LED第一能級躍遷概率占主要，所以發光純粹，常見UVC-LED波長高于255 nm。
低壓汞燈是一種氣體光源，它的激發態能級位置已經由汞這種物質決定了。所以雖然有高壓、中壓、低壓汞燈，但蒸氣壓大小的區別主要還只是調節了不同激發態之間躍遷的概率大小，也就是不同特征峰的相對強度。所以低壓汞燈以254和185nm發光為主。UVC-LED作為一種量子阱結構的AlGaN半導體發光二極管，E0躍遷占主導，峰值波長只有一個，例如275nm，可以發現，深紫外LED光譜主峰的半高寬顯著低于藍光，也是因為量子阱發光比多尺寸量子點發光器件的電子躍遷更加單一。因為目前可量產的UVC-LED的發光波長還沒有低于243nm的，所以殺菌消毒用的深紫外UVC-LED，不產生臭氧。
低壓汞燈會產生臭氧，因為蒸氣壓在1.3～13P低壓汞燈發光光譜中天然有185nm的真空紫外線。這種紫外線會激發空氣中的氧氣產生化合反應變成臭氧。這本質上是紫外線打斷了氧氣分子中的氧氧共價鍵，再和氧氣分子結合形成了O3。UVC-LED不會產生臭氧，因為氧氧共價鍵鍵能高達5.1eV，對應需要波長至少短于243nm的紫外線才能夠打斷，最終生成臭氧。
2. LED為什么不產生臭氧？
低壓汞燈通過控制蒸氣壓提高了短波紫外線的能級躍遷概率，但還會伴隨其它躍遷，以254和185nm發光為主。UVC-LED第一能級躍遷概率占主要，所以發光純粹，常見UVC-LED波長高于255 nm。
低壓汞燈是一種氣體光源，它的激發態能級位置已經由汞這種物質決定了。所以雖然有高壓、中壓、低壓汞燈，但蒸氣壓大小的區別主要還只是調節了不同激發態之間躍遷的概率大小，也就是不同特征峰的相對強度。所以低壓汞燈以254和185nm發光為主。UVC-LED作為一種量子阱結構的AlGaN半導體發光二極管，E0躍遷占主導，峰值波長只有一個，例如275nm，可以發現，深紫外LED光譜主峰的半高寬顯著低于藍光，也是因為量子阱發光比多尺寸量子點發光器件的電子躍遷更加單一。因為目前可量產的UVC-LED的發光波長還沒有低于243nm的，所以殺菌消毒用的深紫外UVC-LED，不產生臭氧。
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