什么是汞燈、鈉燈、金鹵燈，怎么分辨？及各有什么特點？

【專家解說】：利用汞放電時產生汞蒸氣獲得可見光的電光源。汞燈可分為低壓汞燈、高壓汞燈和超高壓汞燈三種低壓汞燈　　點燃時汞蒸氣壓小于一個大氣壓，此時汞原子主要輻射波長為253.7nm的紫外線。常用的“日光燈”燈管內壁涂以鹵磷酸鈣熒光粉，再將紫外線轉變?yōu)榭梢姽?。?jié)能型熒光燈內壁涂有稀土熒光粉，發(fā)光效率更高。高壓汞燈　　高壓汞燈　　點燃時汞蒸氣壓為2～5個大氣壓，內管用石英玻璃。高壓汞燈輻射的紫外線光譜加寬，且偏藍綠，可用于光化反應、光刻機、紫外線探傷及熒光分析等。為使高壓汞燈在照明上得到應用，常采用以下兩種方式改善它的光色：①在石英內管外面，再加一個玻璃殼，內壁涂耐較高溫度的熒光粉，將紫外輻射轉換成紅色可見光，使高壓熒光汞燈的輻射光譜接近于暖白色，且有較高的發(fā)光效率。②玻璃外殼內壁不涂熒光粉，而在殼內與石英燈管之間串聯(lián)一鎢絲，它既作為鎮(zhèn)流器，又可輻射出高壓汞燈所缺少的紅光，以改善光色。這類高壓白熾汞燈使用方便，可直接接到220伏交流電源上，發(fā)光效率低于高壓熒光汞燈，但高于白熾燈。　　指汞蒸氣壓力為51～507kPa，主要發(fā)射波長在365.0nm，相當能量為327.3kJ/mol的汞蒸氣弧光燈。高壓汞燈是紫外固化的標準燈，發(fā)熱大，要用空氣或水冷卻，但功率高，適用于要求固化速率快的光固化涂料、油墨涂覆流水線。1879年白熾燈問世以來，人們便與電燈結下了不解之緣。隨著科學技術的不斷發(fā)展，電光源家族中新燈輩出，大放光彩。高壓汞燈也是一種效率高、壽命長的電光源。它由熒光泡殼和放電管兩部分組成。放電管又細又短、只有人的手指大小、內裝高壓水銀蒸氣，放電管外面有一棉球形的熒光泡殼。通電后放電管產生很強的可見光和紫外線，紫外線照射在熒光泡殼上，發(fā)出大量可見光。高壓汞燈發(fā)出的光中不含紅色，它照射下的物體發(fā)青，因此只適于廣場、街道的照明。超高壓汞燈　　點燃時汞蒸氣壓達10個大氣壓以上，具有體積小、亮度高，可見光和紫外線能量輻射很強等特點，可用作熒光顯微鏡、光學儀器及光刻技術的強光源?！　±霉烹姇r產生汞蒸氣獲得可見光的電光源。汞燈又分高壓汞燈和超高壓汞燈。高壓汞燈的工作汞蒸氣壓為0.2～1兆帕。其發(fā)光效率可達35～50流／瓦(lm／W)，廣泛用于環(huán)境溫度為－20～40℃的街道、廣場、高大建筑物、交通運輸場所作為室內外照明光源。超高壓汞燈的工作汞蒸氣壓為1兆帕以上。該燈從長波紫外到可見光都有很強的輻射，電弧亮度極高。汞工作蒸氣壓越高，可見光部分越豐富，電弧亮度也越高。超高壓汞燈有短弧超高壓汞燈和毛細管超高壓汞燈兩種。短弧超高壓汞燈是輻射極強的長波紫外光和可見光的點光源。廣泛用于熒光顯微鏡、紫外分光儀、全息照相等光學儀器，也用于集成電路光刻制版工藝。毛細管超高壓汞燈主要用于照相制版和彩色顯像管涂熒光屏制版工藝。若將超高壓汞燈的啟動氣體改成氙氣，則可改善其啟動性能，使之適用于火車頭燈。鈉燈　sodium，lamp 利用鈉蒸氣放電產生可見光的電光源。當燈泡啟內觸發(fā)鈉燈動后，電弧管兩端電極之間產生電弧，由于電弧的高溫作用使管內的鈉汞齊受熱蒸發(fā)成為汞蒸氣和鈉蒸氣，陰極發(fā)射的電在向陽極運動過程中，撞擊放電物質有原子，使其獲得能量產生電離激發(fā)，然后由激發(fā)態(tài)回復到穩(wěn)定態(tài)；或由電離態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，再回到基戊無限循環(huán)，多余的能量以光輻射的形式釋放，便產生了光。高壓鈉燈中放電物質蒸氣壓很高，也即鈉原子密度高，電子與鈉原子之間碰撞次數(shù)頻繁，使共振輻射譜線加寬，出現(xiàn)其它可見光譜的輻射，因此高壓鈉燈的光色優(yōu)于低壓鈉燈?！　♀c燈是一種高強度氣體放電燈泡。由于氣體放電燈泡的負阻特性，如果把燈泡單獨接到電網中去，其工作狀態(tài)是不穩(wěn)定的，隨著放電過程繼續(xù)，它必將導致電路中電流無限上升，最后直至燈光或電路中的零、部件被過流燒毀?！　♀c燈同其他氣體放電燈泡一樣，工作是弧光放電狀態(tài)，伏—安特性曲線為負斜率，即燈泡電流上升，而燈泡電壓卻下降。在恒定電源條件下，為了保證燈泡穩(wěn)定地工作，電路中必須串聯(lián)一具有正阻特性的電路無件來平衡這種負阻特性，穩(wěn)定工作電流，該元件稱為鎮(zhèn)流器或限流器。電阻器、電容器、電感受器等均肯有限流作用?！　‰娮栊枣?zhèn)流器體積小，價格便宜，與高壓鈉燈配套使用會發(fā)生啟動困難，工作時電阻產生很高的熱量，需有較大的散熱空間、消耗功率很大，將會使電路總照明效率下降。它一般在直流電路中使用，百交流電路中使用燈光有明顯所閃爍現(xiàn)象。[編輯本段]≮電路≯　　在高壓高壓鈉燈鈉燈的工作電路中除了燈泡外，還必須按內觸發(fā)高壓鈉燈或外觸發(fā)高壓鈉燈分別選用相應的工作電路，如燈泡+鎮(zhèn)流器或者燈炮+鎮(zhèn)流器+觸發(fā)器的工作電路，方可達到高壓鈉燈正常工作的要求外觸發(fā)高壓鈉燈的燃點電路?！　⊥庥|發(fā)高壓鈉燈的燃點電路中必須與配套鎮(zhèn)流器串聯(lián)使用外，還要在燈泡兩端并聯(lián)一個觸發(fā)器后，高壓鈉燈方可正常使用。目前，高壓鈉燈觸發(fā)器普遍由電子元件組成，亦稱為電子觸發(fā)器。它具有無機械觸點、可靠性好、體積小、重量輕、使用方便等優(yōu)點，而受到用戶的青睞?！　啥吮秹菏诫娮佑|發(fā)器的電原理圖，其工作原理如下：電源電壓在負半周時，電流經過V1、L1和L2向C2充電，同時，經過L1向C1充龜，當電源電壓達到最大值220V×√2=311V時，C1和C2充電電壓達到約300V，由于V1的單向導電特性，UC2電壓值保持不變，而UC1逐漸放電，直至電壓為零；當電源電壓在正半周時，又通過L1對L2的匝數(shù)比為10：1，經過L1升壓后輸出脈沖電壓可達3000V，使燈泡啟動點燃。　　兩端倍壓式電子觸發(fā)器的電路簡單，因晶閘管的觸發(fā)電流隨溫度為化較大，開啟式電壓會在很大范圍內漂移工作可靠生差。它是早期使用的高壓鈉燈電子觸發(fā)器?！　‰p向晶閘管觸發(fā)器使用普遍電原理圖，其工作原理如下：當電源電壓正半周時，V2觸發(fā)導通，C1經過L2和C2放電，L2上產生感應電動勢，經L1耦合產生脈沖高壓，使燈泡啟動點燃；在電源負半周時，燈泡仍然能啟動點燃?！　∮捎谀承┦褂脠龊系木窒扌?，往往燈泡與鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器之間距離甚遠，導致電子觸發(fā)器輸出的脈沖高壓在輸送至燈泡途中損耗很大，燈泡兩端電壓偏低不能啟動。建議用刻使用三端式電子觸發(fā)器和三端式鎮(zhèn)流器組成的啟動電路，就可以改善電路和啟動特性。此電路特點：它運用鎮(zhèn)流器的電感線圈作為脈沖變壓器，使電感量增加，放電持續(xù)時間延長，有利于燈光啟動。[編輯本段]≮分類≯　　鈉燈又分低壓鈉燈和高壓鈉燈。低壓鈉燈的工作蒸氣壓不超過幾個帕。低壓鈉燈的放電輻射集中在589.0納米和589.6納米的兩條雙D譜線上，它們非常接近人眼視覺曲線的最高值（555納米），故其發(fā)光效率極高，目前已達到200流每瓦（lm／W），成為各種電光源中發(fā)光效率最高的節(jié)能型光源。高壓鈉燈的工作蒸氣壓大于0.01兆帕。高壓鈉燈是針對低壓鈉燈單色性太強，顯色性很差，放電管過長等缺點而研制的。高壓鈉燈又分普通型（標準型），其發(fā)光效率為130lm／W，顯色指數(shù)Ra＝25；改進型，其發(fā)光效率為75lm／W，顯色指數(shù)Ra＝60；高顯色型，其發(fā)光效率為45～60lm／W，顯色指數(shù)Ra＝80～85。產生的是黃光。[編輯本段]≮低鈉燈≯　　低鈉燈sodium，lamp利用鈉蒸氣放電產生可見光的電光源。鈉燈又分低壓鈉燈和高壓鈉燈。低壓鈉燈的工作蒸氣壓不超鈉燈過幾個帕。低壓鈉燈的放電輻射集中在589.0納米和589.6納米的兩條雙D譜線上， 它們非常接近人眼視覺曲線的最高值（555納米），故其發(fā)光效率極高，已達到200流每瓦（lm／W），成為各種電光源中發(fā)光效率最高的節(jié)能型光源。高壓鈉燈的工作蒸氣壓大于0.01兆帕高壓鈉燈是針對低壓鈉燈單色性太強，顯色性很差，放電管過長等缺點而研制的。高壓鈉燈又分普通型（標準型），其發(fā)光效率為130lm／W，顯色指數(shù)Ra＝25；改進型， 其發(fā)光效率為75lm/ W，顯色指數(shù)Ra＝60；高顯色型，其發(fā)光效率為45～60lm　　/ W，顯色指數(shù)Ra＝80～85。　　低壓鈉燈與常用光源相比，節(jié)電可達70以上。由于低壓鈉燈的發(fā)光管密封在高真空并涂有紅外線反射膜的玻璃殼中，它的發(fā)光效率基本不受部環(huán)境溫度的影響，其輻射光譜純正、穩(wěn)定、無雜散光，該波長光線透霧性強，再配上優(yōu)質的多功能電子鎮(zhèn)流器，使低壓鈉燈更易于使用在各種電源條件下，尤其適合太陽能路燈、隧道照明及高原高寒等特殊環(huán)境地區(qū)使用。該種燈是發(fā)光效率最高的燈具?！　〉蛪衡c燈，是利用低壓鈉蒸氣（工作蒸氣壓不超過幾個帕）放電產生可見光的電光源，發(fā)明于1930年。德國照明專家歐司朗（OSRAM）是西門子集團的重要成員，世界兩大電光源制造商之一。歐司朗以其出色的光源產品而舉世聞名。歐司朗生產的低壓鈉燈經過不斷改進，低壓鈉燈的發(fā)光效率有了更進一步的提高，成為各種電光源中發(fā)光效率最高的光源。36W低壓鈉燈系統(tǒng)，運用在8m高度的路燈中時，照射在地面上的照度為24.5lux；而同樣高度的路燈用85W的節(jié)能燈時，射到地面的照度只為4.4lux。低壓鈉燈的壽命因使用過程中燃點次數(shù)而異，一般為18000小時。光衰比其他光源小，壽終時尚可達到80～85％的初始光通值?！　〉蛪衡c燈系統(tǒng)具有光效高，溫升低，重量輕，自身功耗小，功率因數(shù)大等特點，可以最大限度的提高低壓鈉燈的光效。低壓鈉燈輻射單色黃光，顯色性一般，適用于照度要求高但對顯色性無要求的照明場所，如高速公路、高架鐵路、公路、隧道、橋梁、港口、堤岸、貨場、建筑物標記以及各類建筑物安全防盜照明。由于黃色光透霧性強，該燈也適宜于多霧區(qū)域的照明。因此，太陽能低壓鈉燈系統(tǒng)是應用于太陽能照明領域的最佳選擇。[編輯本段]≮高壓鈉燈≯　　高壓鈉燈高壓鈉燈是由半透明的多晶氧化鋁（PCA）陶瓷電弧管，外泡殼，金屬支架，消氣劑和燈頭組成。電弧管為核心元件，內充汞，鈉和惰性氣體。放電時，內部的鈉蒸氣壓力為10-100kPa。　　高壓鈉燈具有發(fā)光效率高，耗電少，壽命長，透霧強和不誘蟲等特點。主要有普通型，高顯色型，高光效型，低汞型，農用型等。飛利浦高壓鈉燈憑借其獨特的內部結構，穩(wěn)定的質量在該產品領域一直獨占鰲頭。專利的PIA技術，采用一體化天線結構，相比傳統(tǒng)的雙金屬片結構，焊點更少，抗變形性更佳，避免早期失效，降低維修成本，延長了使用壽命；金屬線的增加，縮短了電場距離，大大改善了觸發(fā)性能，啟動速度更快。內充高壓氙氣，配合放電電弧管壁上的天線啟動線，既提高了光效又不增加啟動電壓。燈的真空度更高，提高了流明輸出，流明維持率更好。減少早期失效（避免電解現(xiàn)象）。納燈的長壽命，高光通，高光效，透霧性能佳等特性，常用于道路照明，泛光照明，廣場照明等。[編輯本段]≮應用≯　　鈉燈主要應用場合：道路、機場碼頭、港口、車站、廣場、無顯色要求的工礦照明等。用做路燈的鈉燈，在夜間可產生良好的路面能見度。這種桔黃色的燈光，在霧天的透射力強而且柔和，在這種燈光下的物體，可以看得很清楚。所以不少交通要道和人工照明上，都使用鈉氣燈來減少汽車的交通事故。在功能性照明領域，現(xiàn)今節(jié)能光源產品如無極燈和LED燈仍然處于技術發(fā)展階段，鈉燈還將是這類照明場所的主流產品。金鹵燈是交流電源工作的,在汞和稀有金屬的鹵化物混合蒸氣中產生電弧放電發(fā)光的放電燈。它的主要特性和優(yōu)點有：　　超高光效可達100流明/瓦　　帶反射器PAR20型金鹵燈日光色色溫接近6000K　　高顯色性 顯色指數(shù)高于90　　熱啟動能力　　可調光　　目前一般有三種形式的商品在銷售：　　雙端　　采用“GS”技術，在電極間有相對較小的電極間隙，有更高的電弧亮度有利于提高燈具效率?！俺o音HMI®金鹵燈”,作為新的標準光源,在方波工作時，對聲學共鳴有很好的抑制?！　味藷o外泡殼　　具有特殊的基座設計，盡管有很小的直徑也允許熱啟動。尤其適用于緊湊燈具系統(tǒng)?！　味擞型馀輾ぁ　【哂型馀輾な篃舯阌跀y帶并且配用電子鎮(zhèn)流器時可避免噪音。外層防護提高了調光特性并且允許燈可以任意燃點位置?！　MI®金鹵燈最主要的使用場合是電影和電視的外景拍攝，低功率的HMI金鹵燈更廣泛的應用于電子新聞攝影（ENG），高功率用于外景拍攝。在舞臺方面，HMI金鹵燈在場景照明上擔任越來越重要的角色。專業(yè)的攝影師也越來越青睞于HMI金鹵燈。 在其他重要場合的應用，包括投影儀、效果照明、、大屏幕投影和模擬太陽光。[編輯本段]發(fā)展歷程　　1879年，愛迪生發(fā)明第一盞白熾燈（碳絲白熾燈），開始了人類第一次照明光源技術革命。白熾燈使用壽命短，光效低，但顯色度高。　　第二代照明光源是鹵素燈，所發(fā)出的光強度遠遠高出白熾燈，而能耗約降低三分之一?！　〗瘥u燈因燈泡中填充了金屬鹵化物而得名，基本構造與發(fā)光原理大致與熒光燈管相似，不同之處在于弧光放電點燈，產生高熱，金屬鹵化物升華成為蒸氣，直接發(fā)出可見光，節(jié)能80％至90％，屬第三代照明光源?！　〗瘥u燈是繼白熾燈、鹵素燈之后當今世界崛起的第三代綠色照明光源，以光效高、顯色性好、使用壽命長等優(yōu)勢，不僅成為高檔轎車、背投電視等光源的首選，還可廣泛應用于軍事、探險、水下作業(yè)、野外搜救等領域。與普通白熾燈相比，金鹵燈節(jié)能效果驚人，市場空間巨大。目前，金鹵燈在歐美發(fā)達國家發(fā)展勢頭迅猛，已有近40％的普及率。但我國去年80億支燈泡產量中，金鹵燈比例不到2％。由于功率越小，技術要求越高，目前國內50W以下的金鹵燈生產尚屬空白。　　金屬鹵化燈　?。?） 構造及原理：構造上與水銀燈相似，然發(fā)光管中除水銀、氬氣外，還封入其它鹵化金屬化合物作為發(fā)光物質，利用這些封入的元素來發(fā)光，可說是將高壓水銀燈之效率及色澤性由發(fā)光管內部改善出來的一種高壓放電燈，其封入的瓦斯種類如下：　　1.Se-Na系　　2.Na-Tl-In系　　3.Dy-Tl-In系　　4.Sn系　　就光的關系而言，又可分為透明型、擴散型（外管內部涂布熒光體）以及反射型等?！　。?） 特性：　　1.發(fā)光效率高：　　Sc-Na系為120流明/瓦特（lm/w）?！　y-Tl系為83流明/瓦特（lm/w）?！　?.色澤性優(yōu)良，因為連續(xù)光譜，能獲得舒適的光?！　?.壽命、光束維持率等比其它的HID燈為差。　　4.啟動、再啟動之時間比其它的HID燈為長，且易受電源電壓變動的影響。　　啟動電壓較高，需要使用的專用安定器，但Sc-Na系以及Na-Tl-In系（低啟動電壓型）者，將啟動組件附在燈泡內部，使用水銀燈安定器（阻塞線圈方式，漏泄變壓器方式等）。