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金属卤化物灯的发光机理及过程
  • 发布日期:2021-11-19      浏览次数:214
    •    金属卤化物灯简称金卤灯,具有光效高(65~1401m/W)、寿命长(5000~20000h)、显色性好(65~95Ra)、结构紧凑、性能稳定等特点。比白炽灯光效高约5~10倍,寿命长约10~15倍,显色性近似。它兼有荧光灯、高压钠灯、高压汞灯的优点,并且在一定程度上克服了这些灯的缺陷。可以说已基本上汇集了气体放电光源的主要优点,尤其突出的是光效高、寿命长、光色 好三大优点。因此,该灯已被广泛地应用于城市、道路、港口、车站、码头、机场、体育场馆、厂矿、影院、商业、园林、建筑物等室内外照明领域。
        发光机理:
        金属卤化物灯主要依靠金属卤化物作为发光材料,金属卤化物以固体形态存在灯内。因此,灯内须充有少量的引燃气体氢或氙,以便点燃灯泡。灯点燃后,工作在低气压弧光放电状态,此时灯两极电压很低,约18~20V,光输出也很少,这时主要产生热能,使整个灯体加热,引入灯中的金属卤化物随温度升高不断蒸发,成为金属卤化物蒸气,在热对流的作用下,不断向电弧中心流动,一部分金属卤化物被电弧5500~6000K高温分解,成为金属原子和卤素原子,在电场的作用下,金属原子被激发发光;另一部分金属卤化物不被电弧高温所分解,在高温和电场双重作用下,直接激发形成分子发光。
        由于各种金属卤化物蒸发温度不同,因此,这些粒子陆续蒸发参与发光,所以有不同的原子光谱相继出现,随着温度的逐渐升高,电弧中金属原子密度逐渐增加,产生共振吸收,原子特征光谱逐渐减弱直至消失,并向长波段扩展,由于灯温进一步提高并建立热平衡,于是全部金属卤化物蒸发,分子光谱随之出现,光色及亮度也趋于稳定,灯内气压可达几十个大气压,灯内电弧由低压弧光放电转为高压弧光放电,灯两端电压由18~20V上升并逐渐稳定到100V左右,进入正常发光状态。
       

      金属卤化物灯

       

        发光过程:
        灯内充有少量金属卤化物和气体,从触发到正常发光需一分多钟,大致分为三阶段。
        1、触发阶段。灯内无灯丝,只有两个电极,直接加上工作电压不能点燃,先加高压使灯内气体电离。高压由专用触发器产生。
        2、着火阶段。灯泡触发后,电极的放电电压进一步加热电极,形成辉光放电,并为弧光放电创造条件。
        3、正常发光阶段。在辉光放电的作用下,电极温度越来越高,发射的电子数量越来越多,迅速过渡到弧光放电。随着温度进一步升高,灯的发光越来越强直到正常,全部过程需一分多钟,如果启动电流大,电源启动性能好,此过程可短些。
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