一、金屬鹵化物燈的發(fā)光過程
　　
　　金屬鹵化物燈內(nèi)充有少量的金屬鹵化物和氣體，從觸發(fā)到正常發(fā)光需要一分多鐘，過程十分復(fù)雜。大致可分為三個階段。
　　
　　1．觸發(fā)階段。由于燈內(nèi)無燈絲，只有兩個電極，如果直接加工工作電壓點不著。只有先用高壓把燈內(nèi)的氣體電離，形成火花放電，這個工作由專用的觸發(fā)器來完成。
　　
　　2．著火階段。燈泡被觸發(fā)后，電源的啟動電壓進一步加熱電極，擴展火花放電通道，變火花放電為輝光放電，為弧光放電創(chuàng)造條件。
　　
　　3．正常發(fā)光階段。在輝光放電的作用下，電極溫度越來越高，電子發(fā)射量越來越大，便過渡到弧光放電，隨著溫度的進一步升高，燈的發(fā)光越來越強，逐步達到正常，整個過程需要一分多鐘，如果啟動電流大，電源起動性能好，這個過程要短一些。
　　
　　二、金屬鹵化物燈的發(fā)光機理。
　　
　　金屬鹵化物燈主要依賴于金屬鹵化物作為發(fā)光材料，但是金屬鹵化物都以固體方式存在于燈內(nèi)。
　　
　　因此，在燈內(nèi)充有少量的引燃氣體氫或氙，以利燈的點燃，當燈接人電路點燃以后，燈首先工作在低氣壓的弧光放電狀態(tài)，燈兩端電壓很低，只有18—20V左右，光的輸出也很少，這時能量多由熱量釋放，正常靠這個熱量，使整個燈體加熱，引入燈中的金屬鹵化物也就隨著這一溫度升高而不斷被熔化，蒸發(fā)成為金屬鹵化物蒸氣，在燈內(nèi)熱對流的作用下，這部分金屬鹵化物蒸氣，在燈內(nèi)熱對流的作用下，這部分金屬鹵化物蒸氣不能向電弧中心流動，有一部分金屬鹵化物放電弧5500—6000K的高溫所分解，成為金屬原子和鹵李原子，再在電場的作用下，其金屬原子被激發(fā)顯原子發(fā)光。另一部分金屬鹵化物不被電弧高溫所分解，在高溫和電場的雙重作用下，直接被激發(fā)，成為分子發(fā)光。
　　
　　由于開始時各種金屬鹵化物熔點不盡相同，因此，陸續(xù)被蒸發(fā)而參與發(fā)光，這就會有各自的原子光譜相繼出現(xiàn)，隨著溫度的逐漸升高，電弧中金屬原子密度逐漸增加，產(chǎn)生了共振吸收，原子特征光譜逐漸減弱以致消失，并向長波段擴展，由于燈內(nèi)的溫度進一步提高，熱平衡的建立，使全部金屬鹵化物被蒸發(fā)，分子光譜也相繼出現(xiàn)，光色及亮度也趨于穩(wěn)定，燈內(nèi)的氣壓也達到十幾到幾十個氣壓，燈內(nèi)電弧由低壓弧光放電轉(zhuǎn)為高壓，弧光放電，燈兩端電壓由18—20V上升并逐漸穩(wěn)壓在100V左右，燈處于正常發(fā)光狀態(tài)。
　　
　　燈的發(fā)光效率與燈的外形尺寸，工藝和選擇金屬種類有關(guān)，通常燈剛點燃時，燈內(nèi)金屬鹵化物的蒸氣只有0.001～0.1個大氣壓，氣壓低，因而電弧中心金屬原子和鹵素原子向管壁擴散并復(fù)合的過程很快，金屬鹵化物分解時要吸收能量，復(fù)合時又要放電出能量，而且分解恰恰是在電弧中心發(fā)生，吸收了電弧的能量，而復(fù)合又在玻光附近的低溫區(qū)發(fā)生，這時以熱的形式釋放所吸收的能量，這個過程越快，電弧能量損失就越大，因此發(fā)光效就越低。為了阻止這種擴數(shù)的強烈發(fā)生，在燈中充填汞升高緩沖氣體，在常溫下，汞是液態(tài)金屬，因此，常溫時燈內(nèi)是負在。在點然以后汞全部氣化，燈內(nèi)氣壓升高，達幾十個大氣壓，汞原子密度加大，加之它的原量大，導(dǎo)熱系數(shù)很小，因此有效地阻上了電弧中發(fā)光金屬的擴散，減小了電弧中能量的損失，提高了光效。另外汞的電離電位高于燈內(nèi)其它金屬，因此它對光譜影響也很小。
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