1. 定義とコア特性
重水素ランプは高純度の重水素ガスを封入した熱陰極アーク放電ランプで、重要な紫外線光源として160～400nmの波長範囲で連続スペクトルを放射し、分析機器分野で広く活用されている。通常の水素ランプに比べ、寿命が長く、短波長紫外線領域での放射強度は水素ランプの3～5倍に達する。コストが高いものの、短波長紫外線分光分析の最適な光源とされている。そのスペクトル特性は超微細相互作用の影響を受け、水素ランプと微妙な差があるが、波長偏差はナノメートル単位の小数に過ぎず、一般的な分光光度計では識別できない。
2. 構造と動作原理
重水素ランプは主に石英外囲器（またはガラス外囲器に石英光出射口を組み合わせたもの）、陰極（フィラメント）、遮光板、グレーティング、陽極、シールドで構成されている。陰極は熱電子を放出し、遮光板は陰極アークスポットの干渉を防ぎ、グレーティングは光束を集光して強度を高め、シールドは熱電子のスパッタリングを防止して光源の安定性を確保する。
動作時には、まず陰極を約20秒間予熱し、フィラメントが高温に達した後、陽極に300～500Vの点灯電圧を印加し、陰極と陽極の間にアークを発生させる。アークはランプ内の重水素分子と非弾性衝突を起こし、重水素分子を高エネルギー準位に励起させる。分子が基底状態に戻る際にエネルギーを放出し、連続的な紫外線放射を形成する。点灯後は電圧が85～200Vに低下して放電を維持し、動作電流は通常300mA程度、電力は約30Wである。フィラメント電圧には予熱電圧（通常は動作電圧よりやや高い）と動作電圧があり、メーカーによってパラメータは若干異なる。
3. 主な応用分野
重水素ランプは分析機器のコア光源で、複数の分野で広く応用されている。機器分析分野では、紫外可視分光光度計、高速液体クロマトグラフィー（HPLC）紫外線検出器、原子吸光分光光度計、電気泳動装置などに対応；環境モニタリング分野では、SOx/NOx分析計に使用して有害ガスを検出；医療分野では、血液検査などの臨床診断を補助；食品安全と痕跡分析分野では、重金属や痕跡元素の高精度検出を支援し、検出限界はμg/Lレベルに達する。
4. 使用上の注意点と発展傾向
重水素ランプの使用時には注意が必要：頻繁な点灯・消灯は劣化を加速させるため、使用時間を合理的に計画すべき；新しいランプの輝きは青紫色でオゾンの強い臭いがあり、寿命が減衰するにつれて次第に薄青色、紫色、ピンク色、最終的には白色に変化する。目視または陽極電圧のモニタリングによってエネルギー状態を判断できる。高品質の重水素ランプの保証寿命は約2000時間で、出力安定性偏差の最大値は±0.3%/hに達する。
現在、重水素ランプは高輝度化、長寿命化、モジュール化の方向に発展している。セラミック-金属封止技術によって密封性が向上し、スマート電源制御システムによってパラメータの高精度制御が実現され、小型化技術はポータブル検出機器の革新を推進している。