鹵鎢燈,、鈉燈、金屬鹵化物燈的發(fā)光原理2009年10月19日星期一15：571,、鹵鎢燈充有溴碘等鹵族元素或鹵化物的鎢燈稱為鹵素?zé)艋螓u鎢燈,。它是新一代白熾燈。為提高白熾燈的發(fā)光效率,，必須提高鎢絲的溫度,，但相應(yīng)會(huì)造成鎢的蒸發(fā)，使玻殼發(fā)黑,。在白熾燈中充入鹵族元素或鹵化物,，利用鹵鎢循環(huán)的原理可以消除白熾燈的玻殼發(fā)黑現(xiàn)象。這就是鹵素?zé)舻膩碛?。但為確保鹵鎢循環(huán)的正常入行,，必須大大縮小玻殼尺寸，以提高玻殼溫度(一般要求碘鎢燈的玻殼溫度為250-600℃,，溴鎢燈的玻殼溫度為200-1100℃),，使燈內(nèi)鹵化鎢處于氣態(tài)。因此,，鹵素?zé)舻牟け仨毷褂媚透邷睾蜋C(jī)械強(qiáng)度高的石英玻璃,。其結(jié)構(gòu)有雙端直管形、單端圓柱形和反射形,。由于使用石英玻璃作玻殼,，鹵素?zé)粲殖７Q石英燈。其中反射形鹵素?zé)粢驇в蟹瓷浔?，又常稱杯燈,。鹵鎢燈功率有5W、10W,、15W,、20W、25W,、30W,、35W、40W,、45W,、50W、60W、70W,、100W,、150W、200W和250W等多種,。工作電壓有6V,、12V、24V,、28V,、110V和220V等多種。燈頭有螺口式(E10,、E11,、E14等)、插滲入滲出式(GU5.3,、GX5.3,、GY6.35、GZ4和G8等)和直接引出式,。其中杯燈還有帶前罩與不帶前罩之分,。杯口直徑有25mm(MR8)，35mm(MR11)和50 mm(MR16)等幾種,。反射角有8°,、10°、12°,、20°,、24°、30°,、36°,、40°和60°等多種。
由于鹵素?zé)糁墟u的蒸發(fā)受到有效的抑制,，加之鹵鎢循環(huán)消除了玻殼發(fā)黑,，鹵素?zé)魺艚z的溫度就可大大提高(高達(dá)3000℃)，使鹵素?zé)舻陌l(fā)光效率遠(yuǎn)比普通白熾燈高,。例如,，白熾燈需要消耗75W電能才能達(dá)到960流明的光通量，而鹵素?zé)魞H需50W,。鹵素?zé)粲绕湮说牡胤绞撬捏w積小巧玲瓏,，品種規(guī)格多種多樣,，尤其杯燈可把光線集中反射,，相對(duì)于散射型光源而言，消耗同樣電功率，可獲得強(qiáng)得多的照度,，因此,，人們覺得鹵素?zé)?特別明亮"，能使物體的表面色澤更絢麗,，光彩更奪目,，甚至覺得有迷人的閃爍效果。杯燈的反射角度有從窄到寬多種角度可供選擇(越窄越覺明亮),，也給專業(yè)燈光設(shè)計(jì)提供很大的創(chuàng)意空間,。鹵素?zé)艟哂畜w積小、發(fā)光效率高(達(dá)17-33 lm/W),、色溫穩(wěn)定(可選取2500K-3500K),、光衰小(5%以下)、壽命長(可達(dá)3000小時(shí)至5000小時(shí))等特點(diǎn),，這些特點(diǎn)顯示出它有取代普通白熾燈的趨勢(shì),。但石英玻璃昂貴，鹵素?zé)舻膬r(jià)格當(dāng)然要比白熾燈高,。同白熾燈一樣,，鹵鎢燈按用途、結(jié)構(gòu)和外形也可分成許多類別,。
2,、鈉燈鈉燈是一種發(fā)光效率很高的新型電光源，其效率可高達(dá)100lm/w,，鈉燈分有高壓和低壓鈉燈兩種,。在玻璃外殼內(nèi)有一個(gè)特種玻璃制成的放電管，其管內(nèi)充有適量的鈉,，汞滴和惰性氣體,，放電管和玻璃殼之間抽成真空，以減少環(huán)境溫度對(duì)燈的影響,。低壓鈉燈幅射出柔和的黃色光,，它分有直流和交流兩種，其發(fā)光率比白熾燈高10倍以上,，能穿透煙霧,，適宜在煙霧較多的場(chǎng)所做照明用，也可做偏振計(jì),，旋光計(jì),，折光今兒等光學(xué)儀器中的單色光源，這種燈的放電管一般制成長而窄的u形狀,，管的溫度需保持在270度左右,，使鈉蒸氣為5Torr，所以采用一個(gè)涂有紅外線反射膜的外套。并抽成真空,，以減少放電管的損失,。鈉在98度以下為固體，其蒸氣壓力很低,，不易使放電管起弧,，為使燈管起動(dòng)電壓降低，在放電管內(nèi)充滲入滲出氖氣,，并混滲透1%以下的氬氣,，雖然氬氣量微，但能使燈的起動(dòng)電壓降低50%左右,。由于在高溫下鈉蒸氣的化學(xué)反映能力很強(qiáng),，能腐蝕大多數(shù)種類的玻璃。因此在放電管內(nèi)的玻璃內(nèi)壁覆蓋一層抗鈉玻璃層,。此外放電管也可以使用與鈉不起反映的耐高溫半透明氧化鋁陶瓷或全透明剛玉制成,。高壓鈉燈的基本結(jié)構(gòu)，主要由燈絲,，雙金屬片暖繼電器,，放電管，玻璃外殼,，等組成,，放電器由半透明的多晶氧化鋁陶瓷制成，充有汞和汞鈉劑,，能產(chǎn)生很高壓力的汞蒸氣,，燈絲由鎢絲制成螺旋形或編織成能儲(chǔ)存一定數(shù)量的堿土金屬氧化物的形狀，當(dāng)燈絲發(fā)暖時(shí),，堿土金屬氧化物發(fā)射電子,。雙金屬的作用是：當(dāng)燈接入電源后，電流經(jīng)過鎮(zhèn)流器,，暖電阻,，雙金屬片而形成通路，熱電阻發(fā)暖后,，雙金屬片斷開,，由鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的瞬間自感電動(dòng)勢(shì)使管內(nèi)的惰性氣體電離擊穿放電，溫度升高后,，汞也隨著氣化放電,，使鈉成為氣態(tài)放電而產(chǎn)生強(qiáng)光。
3,、金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈主要依靠金屬鹵化物作為發(fā)光材料,，金屬鹵化物以固體形態(tài)存在燈內(nèi),。因此，燈內(nèi)必須充有少量的引燃?xì)怏w氫或氙,，以便點(diǎn)燃燈泡。燈點(diǎn)燃后,，首先工作在低氣壓弧光放電狀態(tài),，此時(shí)燈兩極電壓很低，約18~20V,，光輸出也很少,，這時(shí)主要產(chǎn)生暖能，使整個(gè)燈體加熱,，引入燈中的金屬鹵化物隨溫度升高不斷蒸發(fā),，成為金屬鹵化物蒸氣，在暖對(duì)流的作用下,，不斷向電弧中心流動(dòng),，一部分金屬鹵化物被電弧5500~6000K高溫分解，成為金屬原子和鹵素原子,，在電場(chǎng)的作用下,，金屬原子被激發(fā)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(chǎng)雙重作用下,，直接激發(fā)形成分子發(fā)光。
什么是氙氣燈?
HID就是High intensity Discharge高壓氣體放電燈的英文縮寫,，可稱為重金屬燈或氙氣燈,。它的原理是在UV-cut抗紫外線水晶石英玻璃管內(nèi)，以多種化學(xué)氣體充填,，其中大部份為氙氣(Xenon)與碘化物等惰性氣體,，然后再透過增壓器(Ballast)將車上12伏特的直流電壓瞬間增壓至23000伏特的電流，經(jīng)過高壓震幅激發(fā)石英管內(nèi)的氙氣電子游離,，在兩電極之間產(chǎn)生光源,，這就是所謂的氣體放電。而由氙氣所產(chǎn)生的白色超強(qiáng)電弧光,，可提高光線色溫值,，類似白晝的太陽光芒，HID工作時(shí)所需的電流量?jī)H為3.5A,，亮度是傳統(tǒng)鹵素?zé)襞莸娜?，使用壽命比傳統(tǒng)鹵素?zé)襞蓍L10倍?！耠瘹鉄舻纳珳嘏c太陽光相似,，但含較多的綠色與藍(lán)色成份,，因此呈現(xiàn)藍(lán)白色光。這種藍(lán)白色光大幅提高了道路標(biāo)志和指示牌的亮度,?！馠ID高出鹵素?zé)羧兜牧炼刃剩瑢?duì)提升夜間及霧中駕駛視線清晰度有明顯的效果,?！耠瘹鉄舭l(fā)射的光通量是鹵素?zé)舻?倍以上，同時(shí)電能轉(zhuǎn)化為光能的效率也比鹵素?zé)籼岣?0%以上,，所以氙氣燈具有比較高的能量密度和光照強(qiáng)度,，而運(yùn)行電流僅為鹵素?zé)舻囊话搿Ｆ囓嚐袅炼鹊奶岣咭灿行U(kuò)大了車前方的視覺范圍,，從而營造出更為安全的駕駛條件,。
●省電1/2,鹵素?zé)艉馁M(fèi)60W以下的電力，氙氣燈只需35W的電力,。
●由于氙氣燈沒有燈絲,，因此就不會(huì)產(chǎn)生因燈絲斷而報(bào)廢的問題，使用壽命比鹵素?zé)糸L得多,，氙氣燈使用壽命相當(dāng)于汽車平均使用周期內(nèi)的全部運(yùn)行時(shí)間,。●氙氣燈一旦發(fā)生故障不會(huì)瞬間熄滅,，而是通過逐漸變暗的方式熄滅,，使駕車者能在黑夜行車中贏得時(shí)間，緊急靠邊停車,?！耠瘹獯鬅舨粫?huì)產(chǎn)生多余的眩光，不會(huì)對(duì)迎面來車的駕駛者造成干擾,。氙氣大燈也叫HID氣體放電式頭燈,，它是用包裹在石英管內(nèi)的高壓氙氣替代傳統(tǒng)的鎢絲，提供更高色溫,、更聚集的照明,。由于氙燈是采用高壓電流激活氙氣而形成一束電弧光，可在兩電極之間持續(xù)放電發(fā)光,。普通汽車燈泡的功率達(dá)到65瓦,，而氙燈僅需35瓦，降低近1倍,。氙氣燈可明顯減輕車輛電力系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),。汽車氙氣燈的色溫在4000K-6000K之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通車大燈燈泡,。它亮度高,，氙氣燈的光色為白色,，由于色溫較高，視覺效果已接近藍(lán)色,。因其色溫高,、穿透力強(qiáng)，可以提高夜間的行車安全性,。