金卤灯的工作原理

金卤灯的工作原理

金卤灯在工作过程中，将汞蒸发，电弧管内汞蒸气压达几个大气压，扩散进入高温电弧柱内进行分解，金属原子被电离激发，当金属离子扩散返回管壁时，在靠近金卤灯管壁较冷区域中与卤原子相遇，且重新结合生成卤化物分子。金卤灯这种循环过程不断向电弧提供金属蒸气，从而使金卤灯正常运作。
金卤灯工作原理是怎样呢？大多数人对于这一问题都感到无从下手，金卤灯内部充有少量金属卤化物和气体，从触发到正常发光需一分多钟，金卤灯工作原理大致分为三阶段。首先是触发阶段，金卤灯内无灯丝，有两个电极，直接加上工作电压，高压由专用触发器产生。其次是着火阶段，灯泡触发后，电极电压进一步加热电极，形成辉光放电，为放电创造条件。最后在辉光放电作用下，电极温度逐渐升高，发射电子数量越来越多，随着温度升高，发光越来越强直到正常，全部金卤灯工作原理产生过程需一分多钟。
金卤灯安装方式是怎样的呢？在金卤灯安装过程中首先要将灯胆外表仔细擦拭干净，不要留下污渍，以免开灯后高温过程在玻璃上留下污渍，然后在灯胆中间找到小突起，将灯胆其中一个角卡在灯脚上，注意要正确的卡在灯脚上的突起部位，稍微用力向外侧挤压，将灯胆另一边也同样卡在灯脚上，检查是否正确嵌入灯脚的突起位置。最后将玻璃防护罩安装到位。

电弧管内充有汞、惰性气体和一种以上的金属卤化物。工作时，汞蒸发，电弧管内汞蒸气压达几个大气压（零点几个兆帕）；卤化物也从管壁上蒸发，扩散进入高温电弧柱内分解，金属原子被电离激发，辐射出特征谱线。当金属离子扩散返回管壁时，在靠近管壁的较冷区域中与卤原子相遇，并且重新结合生成卤化物分子。这种循环过程不断地向电弧提供金属蒸气。电弧轴心处的金属蒸气分压与管壁处卤化物蒸气的分压相近，一般为 1330～13300Pa。通常采用的金属平均激发电位为4eV左右，而汞的激发电位为7.8eV。金属光谱的总辐射功率可以大幅度超过汞的辐射功率。结果，典型的金属卤化物灯输出的谱线主要是金属光谱。充填不同种金属卤化物可改善灯的显色性（平均显色指数Ra为70～95）。汞电弧总辐射中仅有23%在可见光区域内，而金属卤化物电弧的总辐射则有50%以上在可见光区域内，灯的发光效率可高达120lm/W以上。 金属卤化物与电极、石英玻璃之间以及卤化物相互之间在高温下都会引起化学反应。金属卤化物容易潮解，极少量水的吸入可造成放电不正常，使灯管发黑。电极电子发射物质系采用氧化镝、氧化钇、氧化钪等，以防止发射物质与卤素发生反应。电弧管内有些金属(如钠)会迁移，结果会使卤素过量，导致卤素负电性极强，引起电弧收缩和启动电压、工作电压升高。金属卤化物灯仅靠触发电极的作用是不能可靠启动的，一般采用双金属片启动器，或者采用有足够高启动电压的漏磁变压器，也有采用电子触发器的。金属卤化物灯的点燃还需要限流器（即镇流器），其工作电流比同功率高压汞灯的要大一些。

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