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(dāng)能量為/mol的汞蒸氣弧光燈。

高壓汞燈是紫外固化的標(biāo)準(zhǔn)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(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。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。 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。放電時(shí)波長 的共振線(輻外光譜)被吸收,可見譜線強(qiáng)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(qiáng)的的長波紫外線。燈工作時(shí)，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(shí)。汞燈的汞蒸汽泄漏以及燈管使用報(bào)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(dāng)處理會(huì)污染土壤、水體危害作物、果蔬或被攝入動(dòng)物、人體而受害。

高壓汞燈點(diǎn)燃時(shí)汞蒸氣壓為2～5個(gè)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(lán)綠，可用于光化反應(yīng)、光刻機(jī)、紫外線探傷及熒光分析等。高壓汞燈是紫外固化的標(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)非匹配氣密封接。啟動(dòng)一般采用輔助電極，它通過一個(gè)40～60κΩ的電阻和不相鄰的電極連接。外殼除起保護(hù)作用外還可防止環(huán)境對(duì)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(bǔ)充高壓汞燈中不足的紅色譜線，同時(shí)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(dāng)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(shí)轉(zhuǎn)移到主電極間,形成弧光放電，幾分鐘后汞蒸氣達(dá)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(dòng)，時(shí)間約需5～10分鐘。

當(dāng)電源電壓變動(dòng)時(shí)，燈參數(shù)的變動(dòng)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(diǎn)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(shí)。改進(jìn)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(dá)20000小時(shí)。

普通高壓汞燈有負(fù)阻特性，使用時(shí)必須外接相應(yīng)的鎮(zhèn)流器。為克服這一缺點(diǎn)，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(jìn)了普通高壓汞燈的顯色性，彌補(bǔ)了普通高壓汞燈紅光不足的缺點(diǎn)，同時(shí)減少了升溫啟動(dòng)時(shí)間。但在啟動(dòng)和升溫時(shí)間縮短的同時(shí),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(dòng)，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(dāng)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(qiáng)的電場。在此強(qiáng)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(huì)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(kuò)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(diǎn)燃的初始階段，是低氣壓的汞蒸氣和氫氣放電，這時(shí)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(dòng)電流。低壓放電時(shí)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(dāng)汞全部蒸發(fā)后，管壓開始穩(wěn)定，進(jìn)入穩(wěn)定的高壓汞蒸氣放電。

高壓汞燈從啟動(dòng)到正常工作需要一段時(shí)間，通常為4～10分鐘。

高壓汞燈熄滅以后，不能立即啟動(dòng)。因?yàn)闊粝绾螅瑑?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(diǎn)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(diǎn)燃是由于此時(shí)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(qiáng)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(yàn)、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(lán)、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(shí)，就成為壓汞燈，這時(shí)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(dá)10～10熙提（Cd/cm）的高亮度光源，壓汞燈就是這樣一種光源。