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金卤灯
阅读:19455时间:2011-05-08 23:01:45

  金卤灯是金属卤化物灯的简称,在汞和稀有金属的卤化物混合蒸气中产生电弧放电发光的放电灯,它是在高压汞灯基础上添加各种金属卤化物制成的第三代光源。金卤灯具有发光效率高、体积小、显色性能好、寿命长等特点,是一种接近日光色的节能新光源,广泛应用于各场所的室内照明。

工作原理

  电弧管内充有汞、惰性气体和一种以上的金属卤化物。工作时,汞蒸发,电弧管内汞蒸气压达几个大气压(零点几个兆帕);卤化物也从管壁上蒸发,扩散进入高温电弧柱内分解,金属原子被电离激发,辐射出特征谱线。当金属离子扩散返回管壁时,在靠近管壁的较冷区域中与卤原子相遇,并且重新结合生成卤化物分子。这种循环过程不断地向电弧提供金属蒸气。电弧轴心处的金属蒸气分压与管壁处卤化物蒸气的分压相近,一般为 1330~13300Pa。通常采用的金属平均激发电位为4eV左右,而汞的激发电位为7.8eV。金属光谱的总辐射功率可以大幅度超过汞的辐射功率。结果,典型的金属卤化物灯输出的谱线主要是金属光谱。充填不同种金属卤化物可改善灯的显色性(平均显色指数Ra为70~95)。 汞电弧总辐射中仅有23%在可见光区域内,而金属卤化物电弧的总辐射则有50%以上在可见光区域内,灯的发光效率可高达120lm/W以上。 金属卤化物与电极、石英玻璃之间以及卤化物相互之间在高温下都会引起化学反应。金属卤化物容易潮解,极少量水的吸入可造成放电不正常,使灯管发黑。电极电子发射物质系采用氧化镝、氧化钇、氧化钪等,以防止发射物质与卤素发生反应。电弧管内有些金属(如钠)会迁移,结果会使卤素过量,导致卤素负电性极强,引起电弧收缩和启动电压、工作电压升高。金属卤化物灯仅靠触发电极的作用是不能可靠启动的,一般采用双金属片启动器,或者采用有足够高启动电压的漏磁变压器,也有采用电子触发器的。金属卤化物灯的点燃还需要限流器(即镇流器),其工作电流比同功率高压汞灯的要大一些。

发光三阶段

  1.触发阶段。金属卤化物灯内无灯丝,只有两个电极,直接加上工作电压不能点燃,必须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。

分类

  金卤灯主要有两种,一种是石英金卤灯,其电弧管泡壳是用石英做的,另一种是陶瓷金卤灯,其电弧管泡壳是用半透明氧化铝陶瓷做的。金属卤化物灯的分类方法很多:

  1、按填充物可分为4类:

  ①钠铊铟类。具有线状光谱,在黄、绿、蓝区域分别有 3个峰值。

  ②钪钠类。在整个可见光范围内具有近似连续的光谱。

  ③镝钬类。在整个可见光谱范围内具有间隔极窄的多条谱线,近似连续光谱。

  ④卤化锡类。具有连续的分子光谱。还有充填单一金属卤化物的灯,它能发射特定波长的光谱,如铊灯具有535nm波长光谱、绿色。

  2、按灯的结构可分为3类:

  ①石英电弧管内装两个主电极和一个启动电极,外面套一个硬质玻壳(有直管形和椭球形两种)的卤钨灯。这类灯主要用于体育场、道路、厂房等处的普通照明。

  ②直管形电弧管内装一对电极,不带外玻壳,可代替直管形卤钨灯,用于体育场等地区泛光照明。

  ③不带外玻壳的短弧球形卤钨灯、单端或双端椭球形的卤钨灯。主要用于电影放映和电影、电视的拍摄照明。

特点及应用

  金卤灯是目前世界上秀的电光源之一,它具有高光效(65~140lm/w),长寿命(5000~20000h),显色性好(Ra65~95)结构紧凑、性能稳定等特点。它兼有荧光灯、高压汞灯、高压钠灯的优点、克服了这些灯的缺陷,金卤灯汇集了气体放电光源的主要优点。尤其是光效高、寿命长、光色好三大优点.因此金卤灯发展很快,用途越来越广。市场上的金卤灯同其它气体放电灯一样,灯内的填充物中有汞,汞是有毒物质,制灯注汞时,处理不慎,会造成对生产环境污染,有损工人的身体健康,电弧管排气时,有微量的汞蒸气排出,若处理不当,会直接排入大气,当使用的灯破损,皆会对环境造成污染。 由金属蒸汽(例如汞)和卤化物(如镝、钠、铊、铟等元素的卤化物)的分解物的混合物辐射而发光的气体放电灯。具有添加金属的特征光谱线,因而光色改善,也提高了光效。这类灯的相关色温4000K左右,显色指数70,光效在701m/W以上。

  金属卤化物灯产品参数采用国际的电弧管独特橄榄状外形设计,能够带来的光色一致性。 有效地解决因光色漂移引起的色彩分布不均现象。 采用无焊点的支架安装结构,可以防止因高温氧化或振荡引起的支架焊点断裂,更加提高了灯泡的可靠性。 电弧管不受燃点位置的限制,可以实现任意位置的燃点。 发光效率极高,比普通金卤灯光效高20%。HPl400/ED/UP/4K的平均光效在110lm/w。 在合理的点灯线路上使用,对灯的电极有更好的保护作用,可以使灯的使用寿命更持久。最长可达20000小时以上。 高光效和长寿命,可以减少工程中使用光源、电器和灯具的数量,减少灯泡更换的次数,从而降低了整体维护成本。 适合垂直燃点和水平燃点,垂直燃点效果更好。 最适用于对光色一致性要求较高的厂房、大型卖场、购物中心、建筑物、广告、机场等场所的明。

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