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      高壓汞燈的工作原理

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      文章出處:責任編輯: 發表時間:2017-11-08 10:04:00

       工作原理

      有玻璃外殼的高壓汞燈,這種汞燈通常用輔助電極幫助啟動,輔助電極通過一只40~60千歐的電阻R與不相鄰的電極相連接。當燈接入電網后,輔助電極與相鄰的主電極之間加有交流220伏的電壓。這兩電極之間的距離很近,通常只有2~3毫米,所以它們之間有很強的電場。在此強電場的作用下,兩電極之間的氣體被擊穿,發生輝光放電,放電電流由電阻R所限制。如R過小會使電極燒壞。主電極和相鄰輔助電極之間的輝光放電產生了大量的電子和離子,這些帶電粒子向兩主電極間擴散,使主電極之間產生放電,并很快過渡到兩主電極之間的弧光放電。在燈點燃的初始階段,是低氣壓的汞蒸氣和氫氣放電,這時管壓降得很低,約25伏左右;放電電流很大,約為5~6安培,稱為啟動電流。低壓放電時放出的熱量使管壁溫度升高,汞逐漸汽化,汞蒸氣壓和燈管電壓逐漸升高,電弧開始收縮,放電逐步向高氣壓放電過渡。當汞全部蒸發后,管壓開始穩定,進入穩定的高壓汞蒸氣放電。

      高壓汞燈從啟動到正常工作需要一段時間,通常為4~10分鐘。高壓汞燈熄滅以后,不能立即啟動。因為燈熄滅后,內部還保持著較高的汞蒸氣壓,要等燈管冷卻,汞蒸氣凝結后才能再次點燃。冷卻過程需要5~10分鐘。在高的汞蒸氣壓下,燈不能重新點燃是由于此時電子的自由程很短,在原來的電壓下,電子不能積累足夠的能量來電離氣體。

      高壓汞燈發光效率比較高,在35~65/瓦以上,高壓汞燈除了有高的發光效率外,還能發出強的紫外線,因而不僅可以照明,還可用于曬圖,保健日光浴,化學合成,塑料及橡膠的老化試驗、熒光分析、探傷等方面。由于高壓汞燈有較高的光效,而且其發光體小,亮度高,適合于室外照明。但是它的光色偏藍、綠,缺少紅色成分,所以被照物不能完全顯示原來的顏色。

      如果高壓汞燈中汞蒸氣壓大于10大氣壓時,就成為超高壓汞燈,這時其發光效率將隨之增加。

      高壓汞燈有較高的發光效率,但是亮度還不夠高。在許多場合,例如各種光學儀器、投影系統中,則需要高達10~10熙提(Cd/cm)的高亮度光源,超高壓汞燈就是這樣一種光源。

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