金属蒸气灯 Metal vapor lamps

2022-11-09 13:17:35 浏览:209

定义

基于金属蒸气中的放电的光源。

金属蒸气灯是基于金属蒸气中的放电的光源。 它们可以被认为是一种气体放电灯,尽管在许多情况下,金属仅在操作过程中进入气相。 金属蒸气灯具有与其他类型的气体放电灯相同的各种特性。 例如,它们需要使用特殊的电镇流器来稳定工作电流。 各种设计方面需要特别优化,例如电极材料和形状以及外壳材料。

请注意,还有金属蒸汽激光器,它们是具有相当不同性质的光源,特别是具有更高的空间和时间相干性,并且通常具有脉冲操作。

汞蒸气灯

汞(Hg)是唯一在室温下具有大量蒸气压的基本金属。 因此,封闭的灯原则上只能含有汞。 但是,经常使用一些起始气体,例如氩气或氙气。

低压汞灯的发射表现出特征光谱,其明显的光谱线主要在可见光和紫外光谱区域,但部分也在红外线中。 汞有大量的标准光谱线,可以用汞基光谱灯生产;典型波长为 184.5 nm、253.7 nm、365.4 nm、404.7 nm、435.8 nm、546.1 nm、578.2 nm 和 1014 nm。

低压汞灯也被用作各种应用中相对有效的紫外线源。此外,与玻璃管内表面的荧光粉结合使用,可以产生用于照明目的的白光(→荧光灯)。

高压汞灯可以实现更高的辐射。 在这里,功率密度要高得多,这导致汞压力大幅增加,光谱大幅拓宽。 高压汞灯主要用于投影显示器。 由于有毒的汞和其他灯类型的进步,它们越来越多地被其他解决方案所取代。

有关更多详细信息,请参阅有关汞蒸气灯的文章。

钠蒸气灯

钠蒸气灯主要利用钠(Na)原子的特征橙色589-nm D线,这也在物理学中得到了广泛的研究。

低压钠灯(LPS灯)产生准单色光,或者更准确地说,在589.0nm和589.6nm处有两条紧密定位的光谱线。 这种灯有时仍然用于街道照明,可以很容易地从典型的橙色中识别出来。 它们相对节能且使用寿命长。 发光效率可以远高于 100 lm/W 甚至 200 lm/W 左右。

还有高压钠蒸气灯(HPS灯),也含有一些汞,以更高的功率密度运行。 由于稠密气体中的高碰撞率,它们的光发射光谱大大扩大了压力,并且还包含汞发射线。 显色指数相对较低,但发光效率可能相当高,例如在 150 lm/W 左右。 灯泡使用寿命可达 20,000 小时或更长时间。

有关更多详细信息,请参阅有关钠蒸气灯的文章。

其他金属蒸气灯

有基于其他金属的金属蒸气灯,通常是碱金属钾(K),铷(Rb)和铯(Ce),有时还有其他金属,如镉(Cd)。 它们主要用作光谱灯,产生特定的标准光谱线,可用于例如光谱仪的光谱校准或特定标准波长的折射率测量。 通常,它们在相对较低的压力和中等功率密度下运行。 电极之间的发光区域通常有几厘米长。

金属卤化物灯

一种进一步发展的灯是金属卤化物灯,其中除了金属之外还有一些卤化物,通常是溴或碘。 添加这种卤化物对于高效的白光源特别有用。 可以优化使用的金属和卤化物混合物,以获得所需的光谱,一定的色温和高显色指数。

光学器件

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