高压汞灯结构及工作原理

高压汞灯结构及工作原理高压汞灯是玻壳内表面涂有荧光粉的高压汞蒸汽放电灯，柔和的白色灯光，结构简单。低成本，低维修费用，可直接取代普通白炽灯，具有光效长，寿命长，省电经济的特点，适用于工业照明、仓库照明、街道照明、泛光照明安全照明等。高压汞灯发出的光中不含红色，它照射下的物体发青，因此只适于广场、街道的照明。除作普通照明用的高压汞灯外，还有在外壳上加反射膜的反射型灯(HR)，适于300～500nm重氮感光纸的复印灯，广告、显示用的黑光灯，有红斑效应的医疗用太阳灯，作尼龙原料光合化学作用和涂料、墨水聚合干燥的紫外线硬化用的汞灯等。高压汞灯工作时，电流通过高压汞蒸气，使之电离激发，形成放电管中电子、原子和离子间的碰撞而发光。灯工作时，其发光管内汞蒸汽分压在105Pa以上的汞气体放电灯。汞灯的汞蒸汽泄漏以及灯管使用报废后被打碎而成玻璃屑中含有一定量的汞，称为“汞渣”，不加适当处理会污染土壤、水体危害作物、果蔬或被摄入动物、人体而受害。高压汞灯-典型结构及工作原理照明高压汞灯的典型结构高压汞灯的典型结构。灯中心部分是放电管，用石英玻璃制成。管内充有一定量的汞和氩。用钨作主电极并填充碱土金属氧化物电子发射物质。电极和石英玻璃用钼箔实现非匹配气密封接。启动一般采用辅助电极，它通过一个40～60κΩ的电阻和不相邻的电极连接。外壳除起保护作用外还可防止环境对灯的影响。外壳内表面涂以荧光粉，成为荧光高压汞灯。荧光粉的作用是补充高压汞灯中不足的红色谱线，同时提高灯的光效。光电特性和基本参数当灯加上电源电压后，主电极和辅助电极间产生辉光放电,瞬时转移到主电极间,形成弧光放电，几分钟后汞蒸气达稳定态。灯熄灭后，须自然冷却，待蒸气压下降至一定值后才能再启动，时间约需5～10分钟。当电源电压变动时，灯参数的变动情况高压汞灯的电源电压变化与灯特性变化（使用电感镇流器点灯）。高压汞灯的发光效率随单位电弧长度功率增大而提高。一般显色指数(Ra)为40～45,光谱分布高压汞灯的光谱分布,寿命为12000小时。改进型的400W荧光灯高压汞灯光通量为23500lm，色温2350K，一般显色指数为53，寿命达20000小时。普通高压汞灯有负阻特性，使用时必须外接相应的镇流器。为克服这一缺点，可利用装在高压汞灯外壳内部的、与放电管串联的灯丝来代替外接镇流器，相应的光源称为自镇流高压汞灯。这种灯利用混光改进了普通高压汞灯的显色性，弥补了普通高压汞灯红光不足的缺点，同时减少了升温启动时间。但在启动和升温时间缩短的同时,灯丝寿命也相应缩短,因而自镇流高压汞灯的寿命主要取决于灯丝寿命；由于高发光效率的放电功率与低发光效率的灯丝功率比不利，自镇流高压汞灯总的发光效率从外镇式的35～50lm/W下降到18～25lm/W。自镇流高压汞灯使用方便。80年代，中国自镇流高压汞灯的产量约占高压汞灯总产量的50％。高压汞灯-照明应用外镇流器式高压汞灯自镇流高压汞灯自镇流汞灯内置镇流灯丝，不需要外接镇流器；光通量高，光通维持率好；为使高压汞灯在照明上得到应用，常采用以下两种方式改善它的光色：①在石英内管外面，再加一个玻璃壳，内壁涂耐较高温度的荧光粉，将紫外辐射转换成红色可见光，使高压荧光汞灯的辐射光谱接近于暖白色，且有较高的发光效率。②玻璃外壳内壁不涂荧光粉，而在壳内与石英灯管之间串联一钨丝，它既作为镇流器，又可辐射出高压汞灯所缺少的红光，以改善光色。这类高压白炽汞灯使用方便，可直接接到220伏交流电源上，发光效率低于高压荧光汞灯，但高于白炽灯。超高压汞灯点燃时汞蒸气压达10个大气压以上，具有体积小、亮度高，可见光和紫外线能量辐射很强等特点，可用作荧光显微镜、光学仪器及光刻技术的强光源。