《建筑照明－第三章高强度气体放电灯(hid灯)》

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1、“高强度气体放电灯(HID－HighIntensityDischange)是高压汞灯、金属卤化物灯和高压钠灯的统称，其放电管的管壁负荷大于3W/cm2(即3×104W/m2)，工作期间蒸气压在10132.5~101325Pa(0.1~1atm)之间。5高强度气体放电灯(HID灯)一、HID灯的结构(一)荧光高压汞灯1、灯头2、起动电阻3、起动电极4、主电极5、放电管6、金属支架8、辅助电极9、外玻壳5高强度气体放电灯(HID灯)图3-22荧光高压汞灯的结构①放电管耐高温、高压的透明石英管，管内充有一定量的汞外，还有少量氩气

2、以降低起动电压和保护电极。②主电极由钨杆及外面重叠绕成螺旋的钨丝组成，并在其中填充碱土氧化物作为电子发射物质。5高强度气体放电灯(HID灯)③辅助电极(启动电极)通过起动电阻和另一主电极连接，有助于灯的顺利起动。④外泡壳抽成真空，还充入数十千帕的氖气或氖－氩混合气体作绝热用。采用椭球形，起保温作用，防止环境对灯的影响。内壁上涂敷荧光粉，将灯的紫外辐射或短波长的蓝紫光转变为长波的可见光，提高光效，改善光色。5高强度气体放电灯(HID灯)原理：当开关S合上，首先在辅助电极和主电极之间发生辉光放电，产生大量的电子和离子，从而引发

3、两个主电极间的弧光放电，灯管启燃。辉光放电电流受到起动电阻R(40～60kΩ)的限制，使主、辅电极之间的电压远低于辉光放电所需的电压，所以弧光放电后辉光放电立即停止。5高强度气体放电灯(HID灯)在启燃的初始阶段，放电管内的气压较低，放电只在氩气中进行，产生的是白色的光。随着放电时间的增加，放电管的温度不断升高，汞蒸气的压力也逐渐上升，放电也逐渐转移到在汞蒸气中进行，发出的光由白色变为更明亮的蓝绿色。5高强度气体放电灯(HID灯)原理：荧光高压汞灯的主要辐射来源于汞原子激发，以及通过泡壳内壁上的荧光粉将激发后产生的紫外线转

4、换为可见光。光电参数：见表光谱能量分布：连续光谱成分较大色温：约5500K显色指数：30~40光效：50lm/W寿命：国内5000～6000h，国际水平24000h5高强度气体放电灯(HID灯)(二)金属卤化物灯20世纪60年代在高压汞灯基础上发展起来的新型光源。2、起动电阻3、起动电极4、主电极5、放电管6、金属支架7、消气剂9、外玻壳10、保温膜图3-23金属卤化物灯的结构95高强度气体放电灯(HID灯)①放电管透明石英管、半透明陶瓷管。管内充气体汞不仅提高光效、改善电特性还利用启动。易电离的氖－氩混合气体(改善灯的启

5、动)。依靠金属(如铊、铟、镝、钪、钠等)原子的辐射发光，以金属卤化物的形式存在原因：金属卤化物的蒸气气压一般比纯金属本身的蒸气气压高得多，可满足金属发光所要求的压力；金属卤化物(氟化物除外)都不和石英玻璃发生明显的化学作用，可抑制高温下纯金属与石英玻璃的反应。5高强度气体放电灯(HID灯)②主电极用“钍－钨”或“氧化钍－钨”作为电极，并采用稀土金属的氧化物作为电子发射物质。③外泡壳采用椭球形，涂有荧光粉，增加漫射，减少眩光。④辅助电极(放电管内）双金属启动片(泡壳内)5高强度气体放电灯(HID灯)⑤消气剂灯长期工作，支架等

6、材料的放气，使泡壳内真空度降低，在引线或支架之间会产生放电。采用氧化锆的消气剂以保护灯的性能。⑥保护膜为提高管壁温度，防止冷端(影响蒸气压力)的产生，需在灯管两端加保温涂层，常用二氧化锆、氧化铝。5高强度气体放电灯(HID灯)原理：金属卤化物灯主要辐射来自于各种金属(如铊、铟、镝、钪、钠等)的卤化物在高温下分解后产生的金属蒸气(和汞蒸气)混合物的激发。灯起动点燃后，灯管放电开始在惰性气体中进行，灯只发出暗淡的光，随着放电继续进行，放电管产生的热量逐渐加热玻壳，使玻壳温度升高，汞和金属卤化物迅速蒸发，扩散到电弧中参与放电，当

7、金属卤化物分子扩散到高温中心后分解成金属原子和卤素原子，金属原子在放电中受激发而发出该金属的特征光谱。5高强度气体放电灯(HID灯)光电参数：见表光效：高于高压汞灯色温：较高，属冷色灯光谱能量分布：具有较多的连续光谱成分显色指数：较高5高强度气体放电灯(HID灯)4、主电极5、放电管6、金属支架7、消气剂8、辅助电极9、外玻壳(三)高压钠灯是利用高压钠蒸气放电发光的光源图3-24高压钠灯的结构95高强度气体放电灯(HID灯)①放电管特殊制造的透明多晶氧化铝陶瓷管，多晶氧化铝陶瓷管能耐高温、高压，对于高压下的钠蒸气具有稳定的

8、化学性能(抗钠腐蚀能力强)。钠和汞是以“钠汞齐”形式放入(一种钠与汞的固态物质)；氩气可使“钠汞齐”处于干燥的惰性气体中；氙气作为驱动气体改善起动性能。小内径放电管可获得最高的光效。5高强度气体放电灯(HID灯)②主电极由钨棒和以此为轴重叠绕成螺旋的钨丝组成，在钨螺旋内灌注氧化钡和氧化钙的化合物作为电子