电光源基础知识HID.ppt

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1、高压气体放电灯HIDHQL/HWL汞灯HQI金卤灯NAV钠灯发光原理汞原子+荧光金属原子钠原子镇流器镇流器/-镇流器+(触发器)镇流器+触发器欧司朗HQI灯应用示例(欧标灯）HQI-E400/N,3800kP45,Ra60-69,40000lmHQI-T2000/D,6000KP60，Ra90-100,180000lmBringingColoursBacktoLife-WhiteLightforHPS-Fittings钠灯的应用POWERSTARHQI-RUV-STOPVIALOXNAVHQLDELUXE欧

2、司朗HID灯应用示例欧司朗HID灯应用示例欧司朗HID灯应用示例高压水银荧光灯放电管基本结构钼杆钼片：用作电流通路，材料为钼腔体：用作放电腔体，材料为石英，腔体内的气体被抽尽，并填入适量的汞和氩气。辅助极：帮助灯的启动，材料为钼电极：用于发射电子，材料为钨，上面涂覆有电子粉（材料主要为钨酸钡）一组成电弧管的几个部分1.电弧管的外壳——石英管弧管壳是用熔融石英制造的，能在900oC的高温下正常工作，实际电弧管的工作温度在600~750度之间，取决于灯的额定功率和工作位置。由于普通玻璃不适合制造体积小，功率大的

3、光源，因此不得不采用透明的硅石作为泡壳材料，这种材料基本上是纯的二氧化硅，仅含有百万分之几的极少量的其他金属和烃基（-OH基团）杂质，在灯泡工业中俗称“石英玻璃”，虽然它是玻璃状的，但它不是晶体。石英玻璃的一个显著优点是具有高的透明度和好的抗热冲击性能，工作温度高（达到900oC），光学透过特性好，不像普通玻璃只能透过少量的少于300nm波长范围的辐射。纯的石英玻璃的有效透射范围从160nm紫外线到4000nm的红外线。而且石英玻璃的紫外透过能力与其材料中的杂质有关，通过掺杂可以获得很多有用的透过或截止特性

4、。石英玻璃的最高温度受到玻璃态的不稳定性的限制，这就是它会转变为更加稳定的硅的结晶形态，这个过程叫失透。在高于1050oC的情况下，处于纯净条件下的石英玻璃就会慢慢的发生这种不可逆变化，表现为失去透明度的效果。然而，表面和内部的极少量杂质，尤其是碱金属，包括手指印，残留水等都会加快失透的速度。2.弧管的封接材料——钼片由于熔融石英工作在高温下，且膨胀系数很小，没有一种金属的热膨胀系数能与之匹配。因此不能像玻璃与金属那样进行直接的匹配封接。克服这个困难，只有使用有刀口的极薄的钼箔（厚度为0.025mm）来封接

5、,把它压封在石英材料内。这种形式的钼箔有足够的延展性，在受到张应力时只会发生变形而不会断裂。用电焊的办法把钼箔和引线，电极焊接在一起，然后放入石英管的一端，并将管加热到2000oC后在放置钼箔处压扁，以完成密封。在加工时还要通以惰性气体，以保护金属部件免遭氧化。高压汞灯的流明维持性能，启动性能和寿命在一定程度上都取决于主电极和它们所携带的发射体的质量。电极是用钨做成的中心杆，带有一个缠绕钨丝螺圈的尖端钨电极头。电极端的温度在工作时可达1500oC~1900oC，外绕组的温度为1000oC~1400oC。电极

6、通常要进行涂粉。电极粉几乎注满螺旋的空隙。若表面上沾有过分多的发射材料（电极粉）则必须擦去，因为它会很快地蒸发到泡壳上而发黑。电极上蘸有的电极粉的量必须和灯的寿命匹配相当，其重量一般约为几毫克。如果分量太少，则由于电极发射性能的衰减而引起电极过热，促成钨的蒸发，从而使灯的流明维持性能变坏。3.主电极和发射材料1909年由柯立奇（Coolidge）和泊兹（Pacz）开发了钨丝的制造工艺以后，钨便一直作为白炽灯丝的材料。钨相对于其他可能的灯丝材料具有三个主要优点。第一，高熔点3410oC。使其较其他金属有更高的

7、工作温度，在所有条件都相同的情况下，越高的工作温度意味着有越高的流明效率。第二，在所有导电材料材料中其蒸汽压是最低的；在这个基础上，可获得非常高的灯丝温度和最小的蒸发（泡壳黑化）。第三，钨是选择性光谱发射体；它在可见光谱的发射率高于在红外区域的发射率。***你知道为什么钨一直是重要的电光源材料吗？***4.辅助电极辅助电极相当简单，是一段紧靠主电极的钼丝（也可以是钨丝），辅助电极通过一个10~20k欧姆的电阻和另一个主电极连接；这样的启动电极能使高压汞灯在220或240V的电网电压作用下顺利的启动。二外泡壳

8、外泡壳一般是椭球状的，其内壁涂敷荧光粉。高瓦数的一般用硬料玻璃，小瓦数的多用软料玻璃。在内管装架封接之后，外泡壳先抽成真空，然后充入氮气或氩氮混合气，以防止部件的氧化和支架之间的跳电。为了使电弧管能在所需要的温度下工作，填充气体的气压十分重要。泡壳内壁的荧光粉是在封接之前涂好，涂敷的方法是静电涂粉。***灯用气体***由于灯的工作温度很高，所以灯内某些重要组件对少量会产生氧化和掺碳的气体的存在十分敏感。这类气体是