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高壓汞燈(High pressure mercury 1amp)是玻殼內表面塗有熒光粉的高壓汞蒸汽放電燈,柔和的白色燈光,結構簡單。低成本,低維修費用,可直接取代普通白熾燈,具有光效長,壽命長,省電經濟的特點,適用於工業照明、倉庫照明、街道照明、泛光照明安全照明等。 高壓汞燈發出的光中不含紅色,它照射下的物體發青,因此只適於廣場、街道的照明。除作普通照明用的高壓汞燈外,還有在外殼上加反射膜的反射型燈(HR),適於300~500nm重氮感光紙的複印燈,廣告、顯示用的黑光燈,有紅斑效應的醫療用太陽燈,作尼龍原料光合化學作用和塗料、墨水聚合乾燥的紫外線硬化用的汞燈等。

高壓汞燈管形高壓汞燈
高壓汞燈是玻殼內表面塗有熒光粉的高壓汞蒸汽放電燈,柔和的白色燈光,結構簡單。低成本,低維修費用,可直接取代普通白熾燈,具有光效長,壽命長,省電經濟的特點,適用於工業照明、倉庫照明、街道照明、泛光照明安全照明等。 高壓汞燈發出的光中不含紅色,它照射下的物體發青,因此只適於廣場、街道的照明。除作普通照明用的高壓汞燈外,還有在外殼上加反射膜的反射型燈(HR),適於300~500nm重氮感光紙的複印燈,廣告、顯示用的黑光燈,有紅斑效應的醫療用太陽燈,作尼龍原料光合化學作用和塗料、墨水聚合乾燥的紫外線硬化用的汞燈等。

1 高壓汞燈 -工作原理

高壓汞燈盤形高壓汞燈
高壓汞燈指汞蒸氣壓力為51~507kPa,主要發射波長在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,發熱大,要用空氣或水冷卻,但功率高,適用於要求固化速率快的光固化塗料、油墨塗覆流水線。高壓汞燈是一種效率高、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。通電後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,發出大量可見光。

高壓汞燈工作時,電流通過高壓汞蒸氣,使之電離激發,形成放電管中電子、原子和離子間的碰撞而發光。放電時波長 253.7nm的共振線(輻外光譜)被吸收,可見譜線強度增加,主要輻射的是404.7nm、435.8nm、546.1nm和577.0~579.0nm的可見譜線,此外還輻射較強的365.0nm的長波紫外線。燈工作時,其發光管內汞蒸汽分壓在105Pa以上的汞氣體放電燈。外玻殼有透明的和帶熒光粉塗層的,後者叫熒光高壓汞燈,從燈絲電阻代替工作電路中的鎮流器,與發光管串聯,共同裝在外玻殼內。這種混光燈(汞燈與白熾燈混合)方便,光色也好,但其光效和壽命大大降低。普通400W的熒光高壓汞燈色溫約為5000K,一般顯色指數40左右,光效60lm/W,壽命6000小時。汞燈的汞蒸汽泄漏以及燈管使用報廢后被打碎而成玻璃屑中含有一定量的汞,後者稱為「汞渣」,不加適當處理會污染土壤、水體危害作物、果蔬或被攝入動物、人體而受害。

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,可用於光化反應、光刻機、紫外線探傷及熒光分析等。指汞蒸氣壓力為51~507kPa,主要發射波長在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,發熱大,要用空氣或水冷卻,但功率高,適用於要求固化速率快的光固化塗料、油墨塗覆流水線。

2 高壓汞燈 -研製簡史

高壓汞燈球形高壓汞燈
1906年研製成汞蒸氣壓約為0.1MPa的高壓汞燈。30年代初,高壓汞燈在以下幾個方面獲得發展:①引進激活電極代替液汞電極;②掌握金屬絲和硬質玻璃或金屬箔和石英玻璃的真空封接工藝;③選擇適當的汞量使之在燈充分燃點后全部蒸發,改進了燈的啟動性能和穩定性。40年代高壓汞燈進入實用階段。50年代后採用了適合高壓汞燈所發射的、以 365nm長波紫外線為主並補充紅色光譜的熒光粉。1965年採用稀土熒光粉,大幅度提高了顯色性和發光效率。高壓汞燈的發展為高強度氣體放電燈奠定了技術基礎。

80年代,世界上高壓汞燈的年產量約3000萬支。中國於60年代試成高壓汞燈,1987年年產量已超過550萬支。自從1879年白熾燈問世以來,人們便與電燈結下了不解之緣。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。通電後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,發出大量可見光。利用汞放電時產生的高壓 (0.2~1MPa)汞蒸氣獲得可見光的電光源。發光效率可達35~50lm/W,廣泛用於環境溫度為 -20°~40℃的街道、廣場、高大建築物、交通運輸等場所作為室內外照明光源。

3 高壓汞燈 -典型結構 

高壓汞燈熒光高壓汞燈
照明高壓汞燈的典型結構高壓汞燈的典型結構。燈中心部分是放電管,用石英玻璃製成。管內充有一定量的汞和氬。用鎢作主電極並填充鹼土金屬氧化物電子發射物質。電極和石英玻璃用鉬箔實現非匹配氣密封接。啟動一般採用輔助電極,它通過一個40~60κΩ的電阻和不相鄰的電極連接。外殼除起保護作用外還可防止環境對燈的影響。外殼內表面塗以熒光粉,成為熒光高壓汞燈。熒光粉的作用是補充高壓汞燈中不足的紅色譜線,同時提高燈的光效。現已採用銪激活的釩酸釔(YVO□:Eu)熒光粉。

光電特性和基本參數 當燈加上電源電壓后,主電極和輔助電極間產生輝光放電,瞬時轉移到主電極間,形成弧光放電,幾分鐘后汞蒸氣達穩定態。燈熄滅后,須自然冷卻,待蒸氣壓下降至一定值后才能再啟動,時間約需5~10分鐘。

當電源電壓變動時,燈參數的變動情況高壓汞燈的電源電壓變化與燈特性變化(使用電感鎮流器點燈)。高壓汞燈的發光效率隨單位電弧長度功率增大而提高。一般顯色指數(Ra)為40~45,光譜分佈高壓汞燈的光譜分佈,壽命為12000小時。改進型的400W熒光燈高壓汞燈光通量為23500lm,色溫2350K,一般顯色指數為53,壽命達20000小時。

普通高壓汞燈有負阻特性,使用時必須外接相應的鎮流器。為克服這一缺點,可利用裝在高壓汞燈外殼內部的、與放電管串聯的燈絲來代替外接鎮流器,相應的光源稱為自鎮流高壓汞燈。這種燈利用混光改進了普通高壓汞燈的顯色性,彌補了普通高壓汞燈紅光不足的缺點,同時減少了升溫啟動時間。但在啟動和升溫時間縮短的同時,燈絲壽命也相應縮短,因而自鎮流高壓汞燈的壽命主要取決於燈絲壽命;由於高發光效率的放電功率與低發光效率的燈絲功率比不利,自鎮流高壓汞燈總的發光效率從外鎮式的35~50lm/W下降到18~25lm/W。自鎮流高壓汞燈使用方便。80年代,中國自鎮流高壓汞燈的產量約佔高壓汞燈總產量的50%。

4 高壓汞燈 -照明應用

高壓汞燈自鎮流高壓汞燈
紫外線高壓汞燈屬高強度氣體放電燈,該燈光譜範圍在350nm-450nm之間,主峰值為365nm,具有極高的功率密度和有效的紫外線波長,適用印刷製版,油墨乾燥,光固化,軟包裝彩印,家具行業,扣板,木地板裝飾材料,印製鐵罐等表面塗料,紙張上光,高分子化合物老化,半導體,印製線路板,標牌等上面的光敏阻燃劑及光敏字元油墨的理想光源。自鎮流汞燈產品簡述: EHSY西域品質提供的自鎮流汞燈內置鎮流燈絲,不需要外接鎮流器;光通量高,光通維持率好;採用新型電子材料,燈泡壽命長,維護費用低;白色燈光,光照環境良好。35-1000W阻抗式鎮流器,主要用於高壓鈉燈和汞燈的照明。產品質量優異,體積小,損耗小,溫升低,價格合理適用於工業照明,公共場所照明。作為眾多知名品牌的合作夥伴,EHSY西域以其優良的品質和服務來保證閣下員工的職業健康,安全環境和美好未來。

為使高壓汞燈在照明上得到應用,常採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,內壁塗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於暖白色,且有較高的發光效率。②玻璃外殼內壁不塗熒光粉,而在殼內與石英燈管之間串聯一鎢絲,它既作為鎮流器,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,發光效率低於高壓熒光汞燈,但高於白熾燈。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。

5 高壓汞燈 -相關詞條

低壓鈉燈金屬鹵素燈
泛光燈UV燈
滅蚊燈節能燈
金鹵燈隔柵燈

 

 

 

6 高壓汞燈 -參考資料

[1] 中國建材交易網 http://www.chinabuilding.net.cn/product/ViewProduct.aspx?ID=2818

[2] 生命經緯 http://www.biox.cn/Foreign/200608/20060825221105_43507.shtml

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