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一、 基本慨念與工作原理
紫外線是指在電磁波譜中的400～10nm波長范圍的一段，是在1802年由德國物理學家Ritte發現的。由于在這一波長范圍內的射線依波長變化而表現出各自不同的效應，為了研究和應用的方便，國際照明委員會(CIE)把紫外輻射劃分為UVA(400～315nm)、UVB(315～280nm)和UVC(280～200nm)三個波段。波長短于200nm的紫外輻射由于強烈的被大氣（主要是其中的氧氣）所吸收，所以只適于在真空環境中的應用研究,故常被稱為真空紫外線或被稱為超紫外線。
圖１ 紫外輻射波段圖
圖2 紫外光敏管R2868和原理圖
紫外線傳感器是一個封閉且能透過紫外線的玻璃管，管內充滿了一種特殊的氣體。玻璃管內部有一對由金屬引線引出的電極——陽極和光電陰極，其中光電陰極由只對紫外線敏感的金屬材料制成，在紫外線照射下發射光電子。
紫外線傳感器的工作原理是基于金屬的光電發射效應和電子繁流理論。在傳感器的陽極和光電陰極之間加上電壓后，就在兩極之間建立了電場。當紫外線穿過玻璃射到光電陰極上時，就會產生光電發射效應，光電子從光電陰極表面發射出去，它們在電場的作用下以極高的速度碰撞它周圍的氣體分子，使其電離為正離子和電子。電離后的電子被加速并以極大的能量繼續電離其它氣體分子，最終射向陽極；而氣體分子電離后產生的正離子，在電場的作用下也被加速，撞向光電陰極，結果導致更多電子的產生。這一過程循環往復，在陽極和光電陰極之間就會迅速形成很大的電流并產生放電。這種現象稱為電子繁流。開始產生放電時的電壓稱為“起始放電電壓VL”。
二、 主要技術性能
1、冷陰極紫外光電管主要技術性能冷陰極紫外光電管主要技術性能指標有起始電壓、靈敏度、本底、光譜響應范圍、極限工作電壓、最大工作電流等。
1.1 起始電壓U：在一定強度的紫外光照射下，紫外光電管開始導通所需要施加的最低電壓。
1.2 靈敏度（計數率）：在規定的工作電壓和一定強度的紫外光照射下，光電管每秒鐘導通的次數。
1.3 本底（計數率）：在規定的工作電壓和無紫外光照射下，光電管每秒鐘導通的次數。
1.4 光譜響應范圍：在規定的一般試驗條件下，光電管經不同波段的紫外輻射光源照射，能使光電管每秒鐘導通次數大于20次的紫外輻射光源波段范圍，就是光電管的光譜響應范圍。
1.5 極限工作電壓：光電管無紫外光照射時，本底計數不超過規定值的前提下，光電管允許施加的最高陽極電壓。
1.6 最大工作電流：在一定強度的紫外光照射下，紫外光電管在規定工作電壓下（平均值），所允許的最大陽極平均電流。
圖3 R2868主要技術指標
三、 產品運用范圍
3.1 火焰的輻射的特點
火焰的輻射是具有離散光譜的氣體輻射和伴有連續光譜的固體輻射，其波長在0.1-10μm或更寬的范圍，為了避免其他信號的干擾，常利用波長<300nm的紫外線，或者火焰中特有的波長在4.4μm附近的CO2輻射光譜作為探測信號。紫外線傳感器只對185~260nm狹窄范圍內的紫外線進行響應，而對其它頻譜范圍的光線不敏感，利用它可以對火焰中的紫外線進行檢測。到達大氣層下地面的太陽光和非透紫材料作為玻殼的電光源發出的光波長均大于300nm，故火焰探測的220m-280nm中紫外波段屬太陽光譜盲區（日盲區）。紫外火焰探測技術，使系統避開了最強大的自然光源——太陽造成的復雜背景，使得在系統中信息處理的負擔大為減輕。所以可靠性較高，加之它是光子檢測手段，因而信噪比高，具有極微弱信號檢測能力，除此之外，它還具有反應時間極快的特點。與紅外探測器相比，紫外探測器更為可靠，且具有高靈敏度、高輸出、高響應速度和應用線路簡單等特點。因而紫外光電管正日益廣泛地應用于燃燒監控、火災自報警、放電檢測、紫外線檢測、及紫外線光電控制裝置中。
3.2 火焰探測報警器技術
國標中對于點型紫外火焰探測器的響應規定30s均可接受，但由于科技的進步，市場上的火焰探測報警產品的響應時間性均能滿足這個時間范圍，但對于實際應用和安防要求而言這是必須的，而且對指標和性能要求越來越高。國內的大部分報警系統響應時間在S級，國外頂級公司日本濱松、美國MSA等其響應速度最快可達到ms級。市場上的火焰檢測器主要有感煙傳感器、紅外傳感器和紫外光敏管，即使是采用多信息融合技術的火焰探測系統，其檢測的信息來源也主要是這三個方面。
1）、煙霧傳感器，這是一種火焰間接檢測器，當火焰產生后煙霧也隨著產生。當煙霧達到一定的濃度時發出報警信號。用這種方式檢測火焰有很大的弊病，有很多物質燃燒時不產生煙霧（如天然氣、乙醇、甲醇等），并且檢測距離較短，傳感器必須在煙霧最濃的位置，可見當火焰發生到煙霧濃密，然后報警，在有的場合可能為時太晚。
2）、熱釋放紅外火焰檢測器，直接檢測火焰中波長為4.35±0.15μm的紅外光譜，檢測目標比較明確，它由熱釋放探頭和放大器組成，不足之處是：這種類型的傳感器具有壓電性，對聲音電磁波以及震動都十分敏感，所以使用的地方受到一定的限制，它的檢測距離小于80m。
3）、紫外火焰檢測器，直接檢測火焰中180-260nm的紫外光譜，檢測的目標也十分明確，響應速度也比較快。
3.3 紫外光電管的運用范圍
在50年代，人們就已經開始研究紫外線探測技術了。紫外探測技術是和紅外和激光探測技術，幾乎是齊頭并進發展起來軍用光電探測技術，但是當時紅外探測技術走在了前面。僅僅在20年前,如果提到實用的紫外探測器件，那恐怕只能想到光電倍增管(PMT)?，F在，已經出現了多種紫外光電器件可供選擇，以滿足不同領域的要求。紫外探測已從傳統的紫外監測用于自動化控制、臭氧監測、火焰監控、污染監測等逐漸應用到最尖端軍事科技的紫外告警、紫外通信以及宇宙飛船監測和識別宇宙射線監測、空間通訊、定位焊接以及工作于極其惡劣環境下的發動機監控等領域，其應用平臺不斷擴大，呈現方興未艾之勢。目前，國內用紫外光電管的主要應用有：
1）、坦克及其它裝甲車輛的三防系統；
2）、飛機發動機及機艙的紫外監控；
3）、艦船火災告警系統；
4）、消防火焰監測系統：主要應用于油庫、危險爆炸品庫、軍火武器庫、汽車生產維修廠、4S店、化工廠、高檔樓寓等的火警探測，系統產品是防爆和非防爆型紫外火焰探測器。
5）、大空間自動尋的噴水滅火裝置（智能水炮）。
目前，國內只有少數幾家生產該類產品，且核心器件均為紫外光電管。在國外應用較多的航空航天方面，高性能的軍事飛行裝備，噴氣式飛機和民用飛機等需在高溫下工作的紫外探測器，高溫輻射環境（包括核反應堆、核廢物存儲裝置等）以及下一代渦輪控制系統和紫外監測等領域，國內尚處于起步階段。