光源的分类。第 2 部分. 高低压放电灯

光源的分类。第 1 部分 白炽灯和卤素灯

荧光灯

荧光灯是低压气体放电灯，其中由于气体放电，人眼不可见的紫外线辐射通过磷光体涂层转化为可见光。

荧光灯是带有电极的圆柱形管，汞蒸气被泵入其中。在放电的作用下，汞蒸气发出紫外线，进而使沉积在管壁上的荧光粉发出可见光。

荧光灯提供柔和、均匀的光线，但由于辐射面大，光线在空间内的分布很难控制。线性、环形、U 形和紧凑型荧光灯的形状各不相同。管道直径通常以八分之一英寸表示（例如 T5 = 5/8 « = 15.87 毫米）。在灯目录中，直径通常以毫米为单位，例如 T5 灯为 16 毫米。大多数灯都是国际标准的。该行业生产大约 100 种不同标准尺寸的通用荧光灯。最常见的灯功率为 15，电压为 127 V 时为 20.30 W，电压为 220 V 时为 40.80.125 W。灯的平均燃烧时间为 10,000 小时。

荧光灯的物理特性取决于环境温度。这是由于灯中汞蒸气压的特征温度状态所致。在低温下，压力低，因此可以参与辐射过程的原子太少。在太高的温度下，高蒸气压导致产生的紫外线辐射的自吸收不断增加。在大约烧瓶壁温度。 40°C 的灯达到最大感应火花放电电压，从而达到最高光效。

荧光灯的优点：

1、光效高，达到75lm/W

2、使用寿命长，标准灯可达10000小时。

3. 能够为大多数类型的白炽灯提供具有更好显色性的不同光谱组成的光源

4. 亮度相对较低（虽然会产生眩光），这在某些情况下是一个优势

荧光灯的主要缺点：

1.单位功率有限，给定功率尺寸大

2.包含的相对复杂性

3.不能用直流电给灯供电

4. 特性对环境温度的依赖性。对于传统荧光灯，最佳环境温度为 18-25 摄氏度。当温度偏离最佳温度时，光通量和发光效率都会降低。在低于 +10 C 的温度下无法保证点燃。

5. 其光通量以等于双频电流的频率周期性脉动。由于视觉惯性，人眼无法注意到这些光的振荡，但如果部件的运动频率与光脉冲的频率相匹配，它可能会出现静止或由于频闪效应而向相反方向缓慢旋转。因此，在工业场所，荧光灯必须在三相电流的不同相位点亮（光通量的脉动会在不同的半周期）。

标记荧光灯时，使用以下字母：L——荧光灯，D——日光灯，B——白灯，HB——冷白灯，TB——暖白灯，C——改进的透光率，A——汞齐灯。

如果将荧光灯的灯管“拧”成螺旋形，就会得到 CFL - 紧凑型荧光灯。在它们的参数中，CFL 接近线性荧光灯（发光效率高达 75 lm/W）。它们主要设计用于在各种应用中替代白炽灯。

弧光汞灯 (DRL)

标记： D — 电弧 R — 水银 L — 灯 B — 在没有镇流器的情况下打开

电弧汞荧光灯 (DRL)

水银石英荧光灯 (DRL) 由一个内部涂有磷光体的玻璃灯泡和一个放置在灯泡内并充满高压汞蒸气的石英管组成。为了保持荧光粉性能的稳定性，玻璃灯泡中充满了二氧化碳。

在水银石英管中产生的紫外线辐射的影响下，磷光体发光，使光线呈现一定的蓝色调，从而扭曲了真实的颜色。为了消除这个缺点，在荧光粉的成分中引入了特殊成分，可以部分校正颜色；这些灯称为带色度校正的 DRL 灯。灯的寿命为 7500 小时。

该行业生产的灯具容量为 80、125、250、400、700、1000 和 2000 W，光通量为 3200 至 50,000 lm。

DRL灯的优点：

1、发光效率高（可达55lm/W）

2、使用寿命长（10000小时）

3.紧凑性

4. 对环境条件不重要（极低温度除外）

DRL灯的缺点：

1. 射线光谱中蓝绿色部分占优势，导致显色性不理想，排除在判别对象为人脸或油漆表面的情况下使用灯管

2. 仅能在交流电下工作

3.需要通过镇流器扼流圈开启

4. 开启时的点亮持续时间（约 7 分钟）和仅在冷却后（约 10 分钟）即使灯的电源中断非常短的时间后重新点亮的时间

5、脉动光通量，大于荧光灯

6. 服务结束时光通量显着减少

金卤灯

电弧金属卤化物灯（DRI、MGL、HMI、HTI）

标记：D——电弧，R——汞，I——碘化物。

金卤灯 - 这些是添加了金属碘化物或稀土碘化物（镝 (Dy)、钬 (Ho) 和铥 (Tm)）以及铯 (Cs) 和锡卤化物 (Sn) 的复杂化合物的高压汞灯。这些化合物在中心放电弧中分解，金属蒸气可以激发光的发射，其强度和光谱分布取决于金属卤化物的蒸气压。

从外观上看，成金属灯与 DRL 灯的不同之处在于灯泡上没有磷光体。它们的特点是发光效率高（高达 100 lm / W）和光的光谱成分明显更好，但它们的使用寿命明显短于 DRL 灯，并且开关方案更复杂，因为除了 镇流器扼流圈，包含一个点火装置。

高压灯频繁短时间开启会缩短其使用寿命。这适用于冷启动和热启动。

光通量实际上不取决于环境温度（灯具外部）。在低环境温度（高达 -50 °C）下，必须使用特殊的点火装置。

人机界面灯

HTI 短弧灯——壁负载增加且电极间距极短的金属卤化物灯具有更高的光效和显色性，但也限制了它们的寿命。 HMI灯的主要应用领域是舞台照明、内窥镜、电影院和日光拍摄（色温=6000 K）。这些灯的功率从 200 瓦到 18 千瓦不等。

具有小电极间距离的 HTI 短弧金属卤化物灯已被开发用于光学目的。它们非常明亮。因此，它们主要用于照明效果，例如位置光源和内窥镜检查。

高压钠 (HPS) 灯

标记：D——圆弧； Na——钠； T——管状。

高压钠灯 (HPS) 是效率最高的一组可见辐射源：它们在所有已知气体放电灯中具有最高的发光效率 (100-130 lm/W)，并且光通量略有下降使用寿命。在这些灯中，一个由多晶铝制成的放电管被放置在一个圆柱形玻璃烧瓶内，该烧瓶对钠蒸气呈惰性并能很好地传输其辐射。管道中的压力约为 200 kPa。工作时间 — 10-15000 小时。极黄的光和相应的低显色指数 (Ra = 25) 使它们可以在有人的房间使用，只需与其他类型的灯组合使用。

氙气灯 (DKst)

DKstT弧光氙气管灯发光效率低，使用寿命有限，其特点是光的光谱组成最接近自然日光，是所有光源中单位功率最高的。第一个优点实际上没有被使用，因为灯不在建筑物内部使用，第二个优点决定了它们在安装在高桅杆上时广泛用于照明大型开放空间。灯的缺点是光通量脉动非常大、紫外线光谱过大以及点火电路复杂。