氣體放電燈簡(jiǎn)介

1、氣體放電燈簡(jiǎn)介 第一團(tuán)隊(duì)第一團(tuán)隊(duì)組員：阮磊組員：阮磊 袁旦袁旦 沈東輝沈東輝 倪友倪友 PPTPPT制作：倪友平制作：倪友平n氣體放電發(fā)光燈n熒光燈（Fluorescent Lamp）nHID燈（High Intensity Discharge Lamp）n金屬鹵化物燈（Metal Halide Lamp ）n高壓鈉燈（High-Pressure Sodium Lamp ）n高壓汞燈（Mercury vapor lamp ）一 熒光燈n燈管中是壓力約為0.8Pa的汞蒸汽，在電場(chǎng)作用下放電。n在放電過程中，汞原子的價(jià)電子不斷地從原始狀態(tài)被激發(fā)成激發(fā)態(tài)，同時(shí)又激發(fā)態(tài)自發(fā)的返回到基態(tài)。n將價(jià)電子的動(dòng)

2、能轉(zhuǎn)化為電磁輻射能，并輻射初3.7nm的紫外線（另外還約有10%的85nm的短波紫外線）n涂覆在燈管內(nèi)壁上的熒光粉吸收353.7nm的紫外線，把它轉(zhuǎn)化為可見光。n熒光粉不同，發(fā)光的顏色也不同，這種現(xiàn)象稱為光致發(fā)光。系統(tǒng)圖n系統(tǒng)圖電極n電極啟輝器n啟輝器鎮(zhèn)流器n鎮(zhèn)流器二 金屬鹵化物燈n金屬鹵化物燈主要依靠金屬鹵化物作為發(fā)光材料，金屬鹵化物以固體形態(tài)存在燈內(nèi)。n燈內(nèi)必須充有少量的引燃?xì)怏w氫或氙，以便點(diǎn)燃燈泡。n燈點(diǎn)燃后，首先工作在低氣壓弧光放電狀態(tài)，此時(shí)燈兩極電壓很低，約1820V，光輸出也很少，這時(shí)主要產(chǎn)生熱能，使整個(gè)燈體加熱。n燈中的金屬鹵化物隨溫度升高不斷蒸發(fā)，成為金屬鹵化物蒸氣，在熱對(duì)流的

3、作用下，不斷向電弧中心流動(dòng)。n一部分金屬鹵化物被電弧55006000K高溫分解，成為金屬原子和鹵素原子，在電場(chǎng)的作用下，金屬原子被激發(fā)發(fā)光。n另一部分金屬鹵化物不被電弧高溫所分解，在高溫和電場(chǎng)雙重作用下，直接激發(fā)形成分子發(fā)光。n由于各種金屬鹵化物蒸發(fā)溫度不同，因此，這些粒子陸續(xù)蒸發(fā)參與發(fā)光，所以有不同的原子光譜相繼出現(xiàn)。n隨著溫度的逐漸升高，電弧中金屬原子密度逐漸增加，產(chǎn)生共振吸收，原子特征光譜逐漸減弱直至消失，并向長(zhǎng)波段擴(kuò)展。n由于燈溫進(jìn)一步提高并建立熱平衡，于是全部金屬鹵化物蒸發(fā)，分子光譜隨之出現(xiàn)，光色及亮度也趨于穩(wěn)定。n燈內(nèi)氣壓可達(dá)幾十個(gè)大氣壓，燈內(nèi)電弧由低壓弧光放電轉(zhuǎn)為高壓弧光放電，燈

4、兩端電壓由1820V上升并逐漸穩(wěn)定到100V左右，進(jìn)入正常發(fā)光狀態(tài)。 n金屬鹵化物燈的發(fā)光過程 n觸發(fā)階段n金屬鹵化物燈內(nèi)無燈絲，只有兩個(gè)電極，直接加上工作電壓不能點(diǎn)燃，必須先加高壓使燈內(nèi)氣體電離。高壓由專用觸發(fā)器產(chǎn)生。n著火階段n燈泡觸發(fā)后，電極的放電電壓進(jìn)一步加熱電極，形成輝光放電，并為弧光放電創(chuàng)造條件。n正常發(fā)光階段n在輝光放電的作用下，電極溫度越來越高，發(fā)射的電子數(shù)量越來越多，迅速過渡到弧光放電。n隨著溫度進(jìn)一步升高，燈的發(fā)光越來越強(qiáng)直到正常，全部過程需數(shù)分鐘n如果啟動(dòng)電流大，電源啟動(dòng)性能好，此過程可短些。n金屬鹵化物燈的優(yōu)缺點(diǎn) n金屬鹵化物燈的最大優(yōu)點(diǎn)是發(fā)光效率特別高，光效高達(dá)809

5、0Lm/W，正常發(fā)光時(shí)發(fā)熱少，因此是一種冷光源。n由于金屬鹵化物燈的光譜是在連續(xù)光譜的基礎(chǔ)上迭加了密集的線狀光譜，故顯色指數(shù)特別高，即彩色還原性特別好，可達(dá)90%。n金屬鹵化物燈的色溫高，可達(dá)50006000K，專用投影機(jī)燈可達(dá)70008000K。在同等亮度條件下，色溫越高，人眼感覺越亮。n金屬鹵化物燈因亮度高、體積小，故相對(duì)壽命較短，由于材料、工藝的限制，目前國(guó)產(chǎn)金屬鹵化物燈壽命仍低于1000小時(shí)，進(jìn)口的金屬鹵化物燈壽命可達(dá)幾千小時(shí)。n金屬鹵化物燈的另一個(gè)缺點(diǎn)是啟動(dòng)困難，必須用專門的觸發(fā)器。啟動(dòng)后亮度系逐漸增加，如果啟動(dòng)能量過大，啟動(dòng)速度過快，會(huì)影響燈泡壽命，在電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮。三 高壓

6、鈉燈n高壓鈉燈使用時(shí)發(fā)出金白色光，它具有發(fā)光效率高、耗電少、壽命長(zhǎng)、透霧能力強(qiáng)和不誘蟲等優(yōu)點(diǎn)。n廣泛應(yīng)用于道路、高速公路、機(jī)場(chǎng)、碼頭、船塢、車站、廣場(chǎng)、街道交匯處、工礦企業(yè)、公園、庭院照明及植物栽培。n高顯色高壓鈉燈主要應(yīng)用于體育館、展覽廳、娛樂場(chǎng)、百貨商店和賓館等場(chǎng)所照明。 n工作原理 n當(dāng)燈泡啟動(dòng)后，電弧管兩端電極之間產(chǎn)生電弧。n電弧的高溫作用使管內(nèi)的鈉汞齊受熱蒸發(fā)成為汞蒸氣和鈉蒸氣。n陰極發(fā)射的電在向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)過程中，撞擊放電物質(zhì)有原子，使其獲得能量產(chǎn)生電離激發(fā)，然后由激發(fā)態(tài)回復(fù)到穩(wěn)定態(tài)；或由電離態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，再回到基戊無限循環(huán)，多余的能量以光輻射的形式釋放，便產(chǎn)生了光。n n高壓鈉燈中放

7、電物質(zhì)蒸氣壓很高，也即鈉原子密度高，電子與鈉原子之間碰撞次數(shù)頻繁，使共振輻射譜線加寬，出現(xiàn)其它可見光譜的輻射，因此高壓鈉燈的光色優(yōu)于低壓鈉燈。n高壓鈉燈是一種高強(qiáng)度氣體放電燈泡。由于氣體放電燈泡的負(fù)阻特性，如果把燈泡單獨(dú)接到電網(wǎng)中去，其工作狀態(tài)是不穩(wěn)定的，隨著放電過程繼續(xù)，它必將導(dǎo)致電路中電流無限上升，最后直至燈光或電路中的零、部件被過流燒毀。高壓汞燈n高壓汞燈指汞蒸氣壓力為51507kPa，主要發(fā)射波長(zhǎng)在365.0nm的汞蒸氣弧光燈。n高壓汞燈點(diǎn)燃時(shí)汞蒸氣壓為25個(gè)大氣壓，內(nèi)管用石英玻璃。n高壓汞燈是一種效率高、壽命長(zhǎng)的電光源。它由熒光泡殼和放電管兩部分組成。n放電管又細(xì)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。n通電后放電管產(chǎn)生很強(qiáng)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。n高壓汞燈工作時(shí)，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。n放電時(shí)波長(zhǎng) 253.7nm的共振線(輻外光譜)被吸收,可見譜線強(qiáng)度增加,主要輻射的