有關工業(yè)氣體中氖氣的應用介紹
莆田工業(yè)氣體中氖氣的應用,工業(yè)氣體氖氣常溫下為氣態(tài)的惰性氣體,不燃燒,也不助燃,通常只在一些專用儀表、電光源、低溫研究以及配制深海潛水呼吸氣等領域應用。進行低壓放電時,在紅色部分顯示出非常明顯的發(fā)射譜線。十分不活潑,不燃燒,也不助燃。液氖具有沸點低、蒸發(fā)潛熱較高、使用安全等優(yōu)點。
1、電光源用氣和檢測用氣
在幾乎所有現代光源中都要用到氦族氣體,氖氣主要用于填充各種熒光燈、發(fā)光信號裝置和輝光燈等。
液氖還廣泛用于低溫輻射檢測器,以及用于空間探索計劃中其他專門儀表。氖與氬、氦和汞蒸氣混合可用于充填磷光管。氖與氬混合可用來充填閘流射電管。激光技術廣泛應用氦族氣體,氖-氦連續(xù)激光器廣泛應用于功率僅為零點幾瓦的光學應用中。
放射性離子化檢測器要用到氖,在Geiger-Muller計數器中要利用含氖、氬和氦的混合氣。此外,在某些高壓電子管轉換開關和調整管中,也可以填充氖氣。在示蹤粒子檢測器中,氖是火花室和電子流室常用的填充氣。
對于低壓放電管,在清潔的玻璃管內,純氖產生橙色的光,氖與氬、氦按不同比例混合,充入各種濾光玻璃管,可制成絢麗多彩的霓虹燈(字模顯示燈)。氖氣低壓放電管廣泛用做指示燈。由于氖光燈發(fā)出的紅光透射能力強,長期以不氖都被用不來填充各種信號裝置,作為港口、機場、車站等水陸交通要地的顯示標志。
2、氖的低溫工程應用
眾所周知,氦的液體溫度范圍為2×10-3—5.20K,氫的液體溫度范圍為14.2—33.0K,氖的液體溫度范圍為24.5—44.40K。由于氖具有化學惰性,且蒸發(fā)潛熱大(按同體積液體計,液氖制冷能為液氫的2.7倍),因此,在25-40K內,經常用氖代替氫作為實驗的安全冷卻劑。
在液氖上部抽出蒸氣,很容易使液體氖變?yōu)楣腆w氖,因為氖的三相點溫度只比它的標準沸點低約2.5K,在把氖作為制冷劑應用時,利用固體氖的熔化潛熱可使氖的有效產冷量增加20%。為了能夠把大空間快速抽成真空狀態(tài),經常使用液氦低溫泵,若真空要求不高,也可以采用液氖低溫泵。
用氖做介質制成的封閉循環(huán)式微型制冷機,可被用于導彈的紅外檢測器。在高能粒子檢測和研究用的氣泡室中經常使用液氖。在美國,氖主要用于氣泡室,需求量很大。此外,液體氖還被用于對自由基的研究。隨著科學技術的不斷發(fā)展,液體氖作為25-40K的低溫冷卻劑將日益受到重視。
此外,由于很多電子器件中的熱噪聲在低溫下都會減少,因此,許多無線電、紅外線和其他輻射檢測儀器可以使用氖循環(huán)制冷卻以增加它們的靈敏度。
3、深海潛水呼吸氣
由于輕氦族氣體(如氦、氖)對人體的麻醉能力很小或完全沒有麻醉能力,可以用它們來代替氮配制潛水員深海作業(yè)用呼吸混合氣。氖-氧或氦-氧呼吸混合氣由于有較低的密度和黏度,使壓力易于釋放,呼吸阻力減小,能有效地降低潛水員的體能消耗。對于氦-氧呼吸混合氣,由于聲速較高,聲音頻率改變大,存在深水通訊問題。
除氦氣外,氖也可以用于配制深水作業(yè)用的呼吸混合氣。通常,在潛水員處于深水高壓環(huán)境作業(yè)時,若采用普通壓縮空氣供氧,不但呼吸阻力高,而且壓縮空氣中的氮會部分溶解在血液中,當水深在40m以下時,會產生顯著的麻醉作用,在80m左右,生理機能基本喪失,人體衰竭。
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