組成結(jié)構(gòu)

高壓汞燈指汞蒸氣壓力為51～507kPa，主要發(fā)射波長在，相當能量為/mol的汞蒸氣弧光燈。

高壓汞燈是紫外固化的標準燈，發(fā)熱大，要用空氣或水冷卻，但功率高，適用于要求固化速率快的光固化涂料、油墨涂覆流水線。高壓汞燈是一種、壽命長的電光源。它由熒光泡殼和放電管兩部分組成。放電管又細又短、只有人的手指大小、內(nèi)裝高壓水銀蒸氣，放電管外面有一棉球形的熒光泡殼。通電后放電管產(chǎn)生很強的可見光和紫外線，紫外線照射在熒光泡殼上，發(fā)出大量可見光。 高壓汞燈工作時，電流通過高壓汞蒸氣，使之電離激發(fā)，形成放電管中電子、原子和離子間的碰撞而發(fā)光。放電時波長 的共振線(輻外光譜)被吸收,可見譜線強度增加

球形高壓汞燈

,主要輻射的是、、和～的可見譜線,此外還輻射較強的的長波紫外線。燈工作時，其發(fā)光管內(nèi)汞蒸汽分壓在105Pa以上的汞氣體放電燈。外玻殼有透明的和帶熒光粉涂層的，后者叫熒光高壓汞燈，從燈絲電阻代替工作電路中的鎮(zhèn)流器，與發(fā)光管串聯(lián)，共同裝在外玻殼內(nèi)。這種混光燈(汞燈與白熾燈混合)方便，光色也好，但其光效和壽命大大降低。普通400W的熒光高壓汞燈色溫約為5000K，一般顯色指數(shù)40左右，光效60lm/W，壽命6000小時。汞燈的汞蒸汽泄漏以及燈管使用報廢后被打碎而成玻璃屑中含有一定量的汞，后者稱為“汞渣"，不加適當處理會污染土壤、水體危害作物、果蔬或被攝入動物、人體而受害。

高壓汞燈點燃時汞蒸氣壓為2～5個大氣壓，內(nèi)管用石英玻璃。高壓汞燈輻射的紫外線光譜加寬，且偏藍綠，可用于光化反應(yīng)、光刻機、紫外線探傷及熒光分析等。高壓汞燈是紫外固化的標準燈，發(fā)熱大，要用空氣或水冷卻，但功率高，適用于要求固化速率快的光固化涂料、油墨涂覆流水線。

典型結(jié)構(gòu)

照明高壓汞燈的典型結(jié)構(gòu)高壓汞燈的典型結(jié)構(gòu)。燈中心部分是放電管，用石英玻璃制成。管內(nèi)充有一定量的汞和氬。用鎢作主電極并填充堿土金屬氧化物電子發(fā)射物質(zhì)。電極和石英玻璃用鉬箔實現(xiàn)非匹配氣密封接。啟動一般采用輔助電極，它通過一個40～60κΩ的電阻和不相鄰的電極連接。外殼除起保護作用外還可防止環(huán)境對燈的影響。外殼內(nèi)表面涂以熒光粉，成為熒光高壓汞燈。熒光粉的作用是補充高壓汞燈中不足的紅色譜線，同時提高燈的光效?，F(xiàn)已采用銪的釩酸釔(YVO□:Eu)熒光粉。

光電特性和基本參數(shù)　當燈加上電源電壓后，主電極和輔助電極間產(chǎn)生輝光放電,瞬時轉(zhuǎn)移到主電極間,形成弧光放電，幾分鐘后汞蒸氣達穩(wěn)定態(tài)。燈熄滅后，須自然冷卻，待蒸氣壓下降至一定值后才能再啟動，時間約需5～10分鐘。

當電源電壓變動時，燈參數(shù)的變動情況高壓汞燈的電源電壓變化與燈特性變化（使用電感鎮(zhèn)流器點燈）。高壓汞燈的發(fā)光效率隨單位電弧長度功率增大而提高。一般顯色指數(shù)(Ra)為40～45,光譜分布高壓汞燈的光譜分布,壽命為12000小時。改進型的400W熒光燈高壓汞燈光通量為23500lm，色溫2350K，一般顯色指數(shù)為53，壽命達20000小時。

普通高壓汞燈有負阻特性，使用時必須外接相應(yīng)的鎮(zhèn)流器。為克服這一缺點，可利用裝在高壓汞燈外殼內(nèi)部的、與放電管串聯(lián)的燈絲來代替外接鎮(zhèn)流器，相應(yīng)的光源稱為自鎮(zhèn)流高壓汞燈。這種燈利用混光改進了普通高壓汞燈的顯色性，彌補了普通高壓汞燈紅光不足的缺點，同時減少了升溫啟動時間。但在啟動和升溫時間縮短的同時,燈絲壽命也相應(yīng)縮短,因而自鎮(zhèn)流高壓汞燈的壽命主要取決于燈絲壽命；由于高發(fā)光效率的放電功率與低發(fā)光效率的燈絲功率比不利，自鎮(zhèn)流高壓汞燈總的發(fā)光效率從外鎮(zhèn)式的35～50lm/W下降到18～25lm/W。自鎮(zhèn)流高壓汞燈使用方便。80年代，中國自鎮(zhèn)流高壓汞燈的產(chǎn)量約占高壓汞燈總產(chǎn)量的50%。

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(wǎng)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(fā)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(chǎn)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(chǎn)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(fā)后，管壓開始穩(wěn)定，進入穩(wěn)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(nèi)部還保持著較高的汞蒸氣壓，要等燈管冷卻，汞蒸氣凝結(jié)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(fā)光效率比較高，在35～65流/瓦以上，高壓汞燈除了有高的發(fā)光效率外，還能發(fā)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(xué)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(fā)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，所以被照物不能顯示原來的顏色。

如果高壓汞燈中汞蒸氣壓大于氣壓時，就成為壓汞燈，這時其發(fā)光效率將隨之增加。

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