金卤灯的特性分析.doc

分析金卤灯的光源特性 编者按：高强度气体放电灯(英文简称：HID)是电光源产品中重要的一员，和白炽灯相比，高强度气体放电灯在发光效率上有了很大的提高。然要保持色温的稳定性和一致性却不是那么容易做到的。所以从上个世纪60年代开始，人们就一直在设想是否能够开发研制出一种集金卤灯的良好光色性能和钠灯优秀的发光效率于一身的光源--陶瓷金卤灯。由于技术上的困难，如陶瓷材料、电极的封接工艺和电极发射性能等一直都无法得到良好解决，所以直到90年代初期陶瓷金卤灯仍然只是人们的一个梦想。 *` fP@?2、石英金卤灯的特性 *]K%d0qb:[ T照明工程师社区8P6Fh$Uw
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`C H 　　金属卤化物灯放电管的管壁材料对其性能具有重要的影响，通常放电管的管壁材料采用石英管，在高温工作状态下钪或其它稀土和石英管壳会产生反应，形成硅酸盐和硅的卤化物。这样反应的结果使在管壳上形成Sc或稀土金属元素的硅酸盐，造成金属元素的减少，使颜色产生漂移，并影响管壳的透明度;分离出来的Si元素会融解于钨电极中，使电极的发射性能变坏;此外，由于过剩的卤素，使放电困难，并产生有害的卤钨循环，腐蚀电极，使管壁发黑，引起光衰，另外，有些金属离子(如钠离子)在灯的寿命燃点过程中逐渐地通过管壁渗漏，也会使灯的光电性能变坏。由于上述原因限制了石英管金属卤化物灯性能参数及寿命的提高，归纳起来石英金卤灯有以下特性。 )\6E kD~1H!sS.oB照明工程师社区:wD*i}3b K i 　　a、影响石英金卤灯色温差因数有：电网电压，点灯角度，灯体内卤化物情况，环境等;照明工程师社区g7vsGf!p 照明工程师社区Shz-d GHE 　　b、为保证石英金卤灯的色温和寿命，电网的电源电压要求在短时间内波动不得超过5%，长期波动不得超过3%，较大的电压变化会缩短光源的寿命及颜色的偏移，相与相之间的电压也会使石英金卤灯产生色温差; ,hh8j!k\m照明工程师社区 `-|,x*JJGIHM 　　c、石英金卤灯单个光源在使用过程颜色的差异和逐渐漂移是正常现象，特别是对于低色温(如3000K)更为明显，在5000K时，人的眼睛对色温感觉下降，使人感觉色温的一致性有所改善，因为国内产品均以钠钪金卤泡为主，它们的色温在4000K左右(即美标金卤泡),所以在色温一致性很难保证。虽然国家标准在这方面的色温偏差是+/-300K,但这个偏差数值很容易让人看到色温的差异。按国标标称合格色温的石英金卤灯，从光源的两端看起来有色温差，多个光源亮灯后进行对比也会有色温差;照明工程师社区 QS^8^D6T.t,\ R-K-b;Ami-h |4q　　d、厂家生产石英金卤灯，出厂时点灯老炼一般只有30分钟之内，而石英金卤灯色温等其他性能问题相对稳定在点燃100小时之后才可靠;照明工程师社区;B UAjt X0_h$`w ;FU@ {,aw4c8b~　　e、为了保证光源的寿命要求每周至少对石英金卤灯关灯一次; $M3`)V]-R!w E @6tr d){ X　　f、为了保证光源的色温一致性，建议用户在同一支路上并联的光源不多于4个，以减少电压的变化。照明工程师社区6|{_;n3zguA|/P 照明工程师社区KWs%Q.DU Eh4d 3、陶瓷金卤灯的特性 Lz
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@8NTh#N　　随着社会科技的进步，陶瓷金卤灯的问世是HID光源在近年发展中最引人注目的成果。由于多晶氧化铝(PCA)陶瓷材料及其与金属封接工艺研究取得很大的突破，人们成功地制造出陶瓷外壳的性能明显地优于石英为玻壳的金属卤化物灯。采用陶瓷材料作外壳避免了灯内金属材料的损失，而且电孤管尺寸可以控制得非常精确，因此光电性能一致性和稳定性好，允许更高电弧温度。1994年，国外光源厂家成功首创了陶瓷金属卤化物灯，成为电光源发展历史上一个重要的里程碑。相对石英金卤灯，陶瓷金卤灯有以下特性： 5T,IZ-pHwc D8f pSYr:DT9P2_　　a、钠金属不会通过陶瓷管迁移到放电管外; v YD3|R!n 1V%\1x:w4`+t,]/O　　b、陶瓷管在高温下化学稳定性好，即使出现铝金属元素也不会影响钨电极的性能(因为铝很难溶解于钨)，使灯具有更长的寿命;照明工程师社区 eR~m#tnh@?E_ 照明工程师社区3ICM M)X B8d3M 　?? c、陶瓷管的几何尺寸精度高，因而使灯的性能一致性好; L3~-f;o f#ha ?o)R:c`}　?? d、电弧管可工作在更高的温度下，电弧内有更多的金属原子受激发，导致更好的显色性，更高的发光效率; \.