金屬鹵化物燈的發(fā)光機(jī)理及過程
更新時(shí)間：2021-11-19 點(diǎn)擊次數(shù)：1211次
金屬鹵化物燈簡稱金鹵燈，具有光效高(65～1401m/W)、壽命長(5000～20000h)、顯色性好(65～95Ra)、結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。比白熾燈光效高約5～10倍，壽命長約10～15倍，顯色性近似。它兼有熒光燈、高壓鈉燈、高壓汞燈的優(yōu)點(diǎn)，并且在一定程度上克服了這些燈的缺陷?？梢哉f已基本上匯集了氣體放電光源的主要優(yōu)點(diǎn)，尤其突出的是光效高、壽命長、光色 好三大優(yōu)點(diǎn)。因此，該燈已被廣泛地應(yīng)用于城市、道路、港口、車站、碼頭、機(jī)場、體育場館、廠礦、影院、商業(yè)、園林、建筑物等室內(nèi)外照明領(lǐng)域。
發(fā)光機(jī)理：
金屬鹵化物燈主要依靠金屬鹵化物作為發(fā)光材料，金屬鹵化物以固體形態(tài)存在燈內(nèi)。因此，燈內(nèi)須充有少量的引燃?xì)怏w氫或氙，以便點(diǎn)燃燈泡。燈點(diǎn)燃后，工作在低氣壓弧光放電狀態(tài)，此時(shí)燈兩極電壓很低，約18～20V，光輸出也很少，這時(shí)主要產(chǎn)生熱能，使整個(gè)燈體加熱，引入燈中的金屬鹵化物隨溫度升高不斷蒸發(fā)，成為金屬鹵化物蒸氣，在熱對(duì)流的作用下，不斷向電弧中心流動(dòng)，一部分金屬鹵化物被電弧5500～6000K高溫分解，成為金屬原子和鹵素原子，在電場的作用下，金屬原子被激發(fā)發(fā)光；另一部分金屬鹵化物不被電弧高溫所分解，在高溫和電場雙重作用下，直接激發(fā)形成分子發(fā)光。
由于各種金屬鹵化物蒸發(fā)溫度不同，因此，這些粒子陸續(xù)蒸發(fā)參與發(fā)光，所以有不同的原子光譜相繼出現(xiàn)，隨著溫度的逐漸升高，電弧中金屬原子密度逐漸增加，產(chǎn)生共振吸收，原子特征光譜逐漸減弱直至消失，并向長波段擴(kuò)展，由于燈溫進(jìn)一步提高并建立熱平衡，于是全部金屬鹵化物蒸發(fā)，分子光譜隨之出現(xiàn)，光色及亮度也趨于穩(wěn)定，燈內(nèi)氣壓可達(dá)幾十個(gè)大氣壓，燈內(nèi)電弧由低壓弧光放電轉(zhuǎn)為高壓弧光放電，燈兩端電壓由18～20V上升并逐漸穩(wěn)定到100V左右，進(jìn)入正常發(fā)光狀態(tài)。
發(fā)光過程：
燈內(nèi)充有少量金屬鹵化物和氣體，從觸發(fā)到正常發(fā)光需一分多鐘，大致分為三階段。
1、觸發(fā)階段。燈內(nèi)無燈絲，只有兩個(gè)電極，直接加上工作電壓不能點(diǎn)燃，先加高壓使燈內(nèi)氣體電離。高壓由專用觸發(fā)器產(chǎn)生。
2、著火階段。燈泡觸發(fā)后，電極的放電電壓進(jìn)一步加熱電極，形成輝光放電，并為弧光放電創(chuàng)造條件。
3、正常發(fā)光階段。在輝光放電的作用下，電極溫度越來越高，發(fā)射的電子數(shù)量越來越多，迅速過渡到弧光放電。隨著溫度進(jìn)一步升高，燈的發(fā)光越來越強(qiáng)直到正常，全部過程需一分多鐘，如果啟動(dòng)電流大，電源啟動(dòng)性能好，此過程可短些。
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