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金属卤化物灯

时间:2024-03-04 17:29:32 编辑:阿旭

金属卤化物灯的优缺点

金属卤化物灯的最大优点是发光效率特别高,光效高达80~120Lm/W。由于金属卤化物灯的光谱是在连续光谱的基础上迭加了密集的线状光谱,故显色指数特别高,即彩色还原性特别好,Ra可达90。另外,金属卤化物灯的色温高,可达5000~6000K,专用投影机灯可达7000~20000K。在同等亮度条件下,色温越高,人眼感觉越亮。由于材料、工艺的限制,目前国产金属卤化物灯寿命在8000小时。

金卤灯的优缺点是什么?

  金属卤化物灯以其发光效率高、体积小而广受人们关注,本文试对金属卤化物灯的方方面面作简要介绍。   一、金属卤化物灯的发光过程 :金属卤化物灯内充有少量金属卤化物和气体,从触发到正常发光需一分多钟,大致分为三阶段。 1.触发阶段:金属卤化物灯内无灯丝,只有两个电极,直接加上工作电压不能点燃,必须先加高压使灯内气体电离。高压由专用触发器产生。 2.着火阶段:灯泡触发后,电极的放电电压进一步加热电极,形成辉光放电,并为弧光放电创造条件。 3.正常发光阶段:在辉光放电的作用下,电极温度越来越高,发射的电子数量越来越多,迅速过渡到弧光放电。随着温度进一步升高,灯的发光越来越强直到正常,全部过程需一分多钟,如果启动电流大,电源启动性能好,此过程可短些。  二、金属卤化物灯的发光机理: 金属卤化物灯主要依靠金属卤化物作为发光材料,金属卤化物以固体形态存在灯内。因此,灯内必须充有少量的引燃气体氢或氙,以便点燃灯泡。灯点燃后,首先工作在低气压弧光放电状态,此时灯两极电压很低,约18~20V,光输出也很少,这时主要产生热能,使整个灯体加热,引入灯中的金属卤化物随温度升高不断蒸发,成为金属卤化物蒸气,在热对流的作用下,不断向电弧中心流动,一部分金属卤化物被电弧5500~6000K高温分解,成为金属原子和卤素原子,在电场的作用下,金属原子被激发发光;另一部分金属卤化物不被电弧高温所分解,在高温和电场双重作用下,直接激发形成分子发光。由于各种金属卤化物蒸发温度不同,因此,这些粒子陆续蒸发参与发光,所以有不同的原子光谱相继出现,随着温度的逐渐升高,电弧中金属原子密度逐渐增加,产生共振吸收,原子特征光谱逐渐减弱直至消失,并向长波段扩展,由于灯温进一步提高并建立热平衡,于是全部金属卤化物蒸发,分子光谱随之出现,光色及亮度也趋于稳定,灯内气压可达几十个大气压,灯内电弧由低压弧光放电转为高压弧光放电,灯两端电压由18~20V上升并逐渐稳定到100V左右,进入正常发光状态。 灯的发光效率与灯的外形尺寸、工艺结构和所含金属种类有关。   三、金属卤化物灯的优缺点: 金属卤化物灯的最大优点是发光效率特别高,光效高达80~90Lm/W,正常发光时发热少,因此是一种冷光源。由于金属卤化物灯的光谱是在连续光谱的基础上迭加了密集的线状光谱,故显色指数特别高,即彩色还原性特别好,可达90%。另外,金属卤化物灯的色温高,可达5000~6000K,专用投影机灯可达7000~20000K。在同等亮度条件下,色温越高,人眼感觉越亮。金属卤化物灯因亮度高、体积小,故相对寿命短,由于材料、工艺的限制,目前国产金属卤化物灯寿命在8000小时。


金属卤素灯的实际应用

1879年,爱迪生发明第一盏白炽灯(碳丝白炽灯),开始了人类第一次照明光源技术革命。白炽灯使用寿命短,光效低,但显色度高。第二代照明光源是卤素灯,所发出的光强度远远高出白炽灯,而能耗约降低三分之一。金卤灯因灯泡中填充了金属卤化物而得名,基本构造与发光原理大致与荧光灯管相似,不同之处在于弧光放电点灯,产生高热,金属卤化物升华成为蒸气,直接发出可见光,节能80%至90%,属第三代照明光源。金卤灯是继白炽灯、卤素灯之后当今世界崛起的第三代绿色照明光源,以光效高、显色性好、使用寿命长等优势,不仅成为高档轿车、背投电视等光源的首选,还可广泛应用于军事、探险、水下作业、野外搜救等领域。与普通白炽灯相比,金卤灯节能效果惊人,市场空间巨大。金卤灯在欧美发达国家发展势头迅猛,已有近40%的普及率。但我国80亿支灯泡产量中,金卤灯比例不到2%。由于功率越小,技术要求越高,目前国内50W以下的金卤灯生产尚属空白。卤素灯就比一般的白炽灯要长很多。卤素灯的外形一般都是一个细小的石英玻璃管,和白炽灯相比,其特殊性就在于钨丝可以“自我再生”。实际上,在这种灯的灯丝和玻璃外壳中充有一些卤族元素,如碘和溴。当灯丝发热时,钨原子被蒸发向玻璃管壁方向移动。在它们接近玻璃管时,钨蒸气被“冷却”到大约800℃并和卤素原子结合在一起,形成卤化钨(碘化钨、溴化钨)。卤化钨向玻璃管中央移动,又落到被腐蚀的灯丝上。因为卤化钨很不稳定,遇热后就会分解成卤素蒸气和钨,这样钨又在灯丝上沉积下来,弥补了被蒸发的部分。如此循环,灯丝的使用寿命就会延长很多。所以,卤素灯的灯丝就可以做的相对较小,灯体也很小巧。卤素灯一般用在需要光线集中照射的地方,比如用于写字台或居室局部的照明。

金属卤素灯的适用

金属卤素灯主要适用于UV油墨、UV油漆的固化,干膜、湿膜,绿色阻焊及板曝光。在网印和固化中带颜色,尤其是涂层较厚的产品和白色、黑色的干燥有突出的效果。碘化铁是一种能提供宽光谱紫外辐射的卤化物,并且能够增强灯在380nm区域的光谱输出,添加了碘化铁的金卤灯用在光聚合物和日光胶片曝光系统中有非常好的效果。金属卤素灯的光谱能量与某些质材的吸收光谱十分吻合,能起十分快速的硬化反应,能广泛地应用于菲林、丝网、PCB、重氮薄膜及板曝光;金属卤素灯还能应用于不同的印刷和表面涂层工业.金属卤素灯乃在含有水银及氩的水银UV灯的基础上添加铁掺合(Iron Iodide)、钾掺合(Gallium Iodide)或其它稀土金属原素掺合(Rare Earth Metal Iodide).

金卤灯品牌

金卤灯有石英金卤灯与陶瓷金卤灯之分。
石英金卤灯技术相对成熟,知名品牌有:飞利浦、欧司朗、上海亚明等,这个品牌占中国90%以上的市份额。
陶瓷金卤灯光色性与发光效率与石英灯更好,因此,代表未来环境照明的方向。但对电极的封接工艺与发射性要求非常高。

1994年,飞利浦首创第一代五部件术形泡陶瓷金卤灯,后经几年的技术积累,电弧管由五部件变成三部件,性能大提升。

2002年,德国欧司朗放弃多年的圆柱形电弧管设计,在全球范围内首发两部件电弧管陶瓷金卤管技术,从而实现技术上的突破,成为第二代陶瓷金卤灯。

2006年,中国雪莱特一体化成形球泡技术的研发成功,标志着世界陶瓷金陶灯技术再上一个新台阶,其封闭性能及稳定性大提高,理论上讲,雪莱特一体化球泡技术性能优于欧司朗的两部件球泡技术,从而打破了陶瓷金卤灯一直由西方国家技术垄断的局面。

陶瓷金卤灯品牌:雪莱特、欧司朗、飞利浦。