超高壓銦燈

金屬鹵化物燈的簡介

金屬鹵化物燈，簡稱金鹵燈，是在高壓汞燈的基礎上添加各種金屬鹵化物製成的高壓氣體放電光源。高壓汞燈的光效雖然較高，但光色較差，輻射光譜中缺少紅色成分，人們發現若在燈中加入某些金屬鹵化物，就可以達到改善光色的作用，由此產生並促進了金屬鹵化物燈的飛速發展。

在高壓汞燈中若加入金屬，放電時將金屬原子激發，就會輻射出金屬的特徵譜線，以達到增加汞燈的紅色成分的目的。但是出現了兩個障礙，一個是如果金屬蒸汽壓太低，不能產生有效輻射；另一個是如果金屬蒸氣壓太高，又會與石英玻殼產生化學反應而損壞玻殼。而金屬鹵化物卻可以克服這兩個困難，同時起到改善汞燈光色的作用。

金屬鹵化物燈的特點

金屬鹵化物燈是目前世界上最優秀的電光源之一，它具有高光效（75lm/W~140lm/W）、長壽命（5000h~20000h）、顯色性好（顯色指數Ra70~95）、結構緊湊、性能穩定等特點。它兼有螢光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈的優點，克服了這些燈的缺陷。金屬鹵化物燈匯集了氣體放電光源的主要優點，尤其是光效高、壽命長、光色好三大優點，因此金屬鹵化物燈發展很快，用途越來越廣。但金屬鹵化物燈內也填充有汞，汞是有毒物質，處理不慎會造成對環境的污染，有損人類的身體健康。

金屬鹵化物的循環

在金屬鹵化物燈內，管壁和電弧中心的溫度相差很大。在管壁及其附近的溫度下，金屬鹵化物會大量蒸發，並向金屬鹵化物蒸汽濃度較低的電弧中心的高溫區擴散。在這裡，溫度高達4000K~6000K，擴散到這裡的金屬鹵化物被分解為金屬原子和鹵素原子，金屬原子被激發參與放電，輻射出特徵譜線。這樣，在電弧中心區的金屬原子和鹵素原子濃度就較高，它們又向管壁擴散，在接近管壁的相對溫度較低的區域又重新複合成金屬鹵化物分子，而這種鹵化物對石英玻璃幾乎不起作用。這就是金屬鹵化物的分解與複合的循環過程，通過這種循環，不斷向電弧提供了足夠濃度的金屬原子參與發光，同時又避免了金屬在管壁的沉積。

汞在燈中的作用

在高壓汞燈中，汞是發光物質，但在金屬鹵化物燈中，儘管汞的蒸氣壓要比金屬原子的壓強大得多，但汞的輻射所占比例卻很小。這是因為，通常採用的金屬鹵化物中金屬的平均激發電位比汞的激發電位小得多，因而金屬光譜的總輻射功率可以大幅度超過汞的輻射功率。結果，典型的金屬鹵化物燈輸出的譜線主要是金屬光譜，在這種情況下，金屬鹵化物燈中的汞起以下作用。

1、提高燈的發光效率。在燈中，金屬鹵化物的蒸氣壓並不高，因此，在電弧中心軸線的金屬和鹵素原子向管壁的擴散及複合速度很快，引起電弧中能量損失增大，導致燈的光效下降。加入汞後可以阻緩其擴散和複合，其緩衝作用，降低能量損耗而提高燈的光效。

2、改善等的電特性。在金屬鹵化物中，金屬鹵化物的蒸氣分壓很低，電子遷移很大，因此管壓很低，而要提高燈的功率必須加大電流，加入汞正是為提升燈內氣壓，管壓降也隨之可以升高。

3、有利於燈的起動。燈內充入汞，在室溫下汞的蒸氣壓很低，有利於起動。