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放電燈是中國科技名詞。

世界上所有的國家中，只有我們中國的文化是始終沒有間斷過的傳承下來，也只有 「漢字」是世界上唯一的古代一直演變過來沒有間斷過的文字形式。

名詞解釋

指電流經由特殊蒸汽或氣體流通因而產生光線或是接近可見光之輻射能的一種電燈。

分類

一般分為氣體放電燈、高壓氣體放電燈、無極放電燈

定義

什麼是氣體放電燈?什麼是HID汽車高壓氣體放電燈？

H.I.D.英文全稱是HighIntensityDischargeLamp，這種含有氙氣的新型汽車照明前大燈，又稱高強度放電燈或氣體放電式汽車氙氣照明大燈系統(中文簡稱:氙氣大燈）。

氙燈亮度高，發出的亮色調與太陽光比較接近，消耗功率低，可靠性高，不受車上電壓波動影響，大幅度提高了夜間行車的可視度。

只有新款高檔車才配置使用了這種新型前大燈。這種燈採用高科技將氙氣灌入石英管內，再透過精密的高壓包將12V電瞬間提高至23000V，通過高壓電激發管內的氙氣，在兩極間產生一束超強的高色溫電弧光。

使發光效率和亮度提高了3倍，壽命使用提高了10倍，與汽車使用壽命差不多。H.I.D.燈被譽為二十一世紀革命性汽車照明產品，HID氙氣燈取代傳統鹵素燈將是汽車發展的大勢所趨。

氣體放電燈電極

HID色溫色溫(Co1orTemperature)單位：絕對溫度(Kelvin,K)色溫度以絕對溫度K來表示，是將一標準黑體（例如鉑）加熱，溫度升高至某一程度時顏色開始由紅、橙、黃、綠、藍、靛（藍紫）、紫，逐漸改變，利用這種光色變化的特性，其光源的光色與黑體的光色相同時，我們將黑體當時的溫度稱之為該光源的色溫度。色溫度在3000K左右時，光色偏黃。色溫度在5000K以上時，光色偏藍。

不同色溫度的光，具有不同的照明和視覺效果。不同色溫對應不同顏色的光如上圖。不同的波長給人眼造成不同的顏色感覺，從紅、橙、黃、綠、藍、靛（藍紫）、紫。眼睛的敏感度隨波長的變化而強烈變化。例如，在很好的照明條件下，眼睛對550nm波長的光（黃光）的敏感程度是紅光或藍光的20倍。

這也是為什麼大部分車的霧燈和馬路的路燈採用黃光的一個重要原因。色溫是度量顏色溫度的標準，並不是度量燈的亮度。鹵素燈的色溫可以由2300K到7000K；HID燈的色溫由4200K到超過8000K；燈的色溫越高，它對霧和雨的穿透力越差。

不同色溫的表現

光色溫光效果3000K黃色光，強穿透力4200K白中帶黃，原車配氙氣燈5000K光全白，歐規最高色溫

6000K光全白，略帶藍色6500K陽光下的白天7000—8000K白中明顯帶藍8000K以上藍光，穿透力極差推薦：6000K左右的色溫正好是最白略微開始轉藍的色溫，人眼容易接受，不易疲勞，提高安全性，而鹵素燈則較差。

照明常用術語

綠色照明：通過科學的照明設計，採用效率高、壽命長、安全和性能穩定的照明器產品，最終達到高效、舒適、安全、經濟、有益於環境和改善人們身心健康並體現現代化文明的照明系統。

節能燈：指消耗較少的電能而達到較高的光照效果的照明產品，如熒光燈、環型燈、直管型熒光燈、緊湊型熒光燈等。

光通維持率

燈在規定的條件下燃點，燈在壽命期間內一特定時間的光通量與該燈的初始光通量之比，以百分數來表示。國標要求：2000h不小於78%。國外先進水平：2000h不小於90%。美國能源之星：40%額定壽命時不小於80%。國內水平：注重質量的企業，並採用保護膜工藝，基本都能達到國標。

功率因數：交流電路中電壓有效值與電流有效值的乘積為視在功率，而有功功率只是其中的一部分。功率因數是燈管的有功功率與視在功率之比。功率因數低，則電流中的諧波含量越高，對電網產生污染，破壞電網的平衡度，無功損耗增加放電燈

在放電燈中，當電流通過密封在放電管內的氣體等離子體或金屬蒸氣等離子體時，就會產生光。根據填充氣體材料的氣壓大小，放電燈可以分為兩種類型：高氣壓放電燈和低氣壓放電燈。

高壓放電燈

這類光源中最常見的就是金屬鹵化物燈。在高氣壓 （~10 bar）下，通過電子激發使氣態的填充物質直接發射可見光。精確控制「稀土元素」的添加劑量，能夠影響光的顏色和顯色特性。

低壓放電燈

低壓汞燈和低壓鈉燈之間存在着差別。雖然填充氣壓只有幾毫巴，但是低壓鈉燈與高氣壓放電燈相類似，能夠直接發射可見光，不過主要是波長585 nm的可見譜線。

另一方面，在低壓汞燈（熒光燈和緊湊型熒光燈）中，電子碰撞造成汞原子發射紫外輻射。而這些紫外輻射經由放電管內塗覆的熒光粉轉化為可見光。

原理

highpressuremercurylamp

利用汞放電時產生的高壓(0.2～1MPa)汞蒸氣獲得可見光的電光源。發光效率可達35～50lm/W,廣泛用於環境溫度為-20°～40℃的街道、廣場、高大建築物、交通運輸等場所作為室內外照明光源。

除作普通照明用的高壓汞燈外，還有在外殼上加反射膜的反射型燈(HR)，適於300～500nm重氮感光紙的複印燈，廣告、顯示用的黑光燈，有紅斑效應的醫療用太陽燈，作尼龍原料光合化學作用和塗料、墨水聚合乾燥的紫外線硬化用的汞燈等。

簡史1906年研製成汞蒸氣壓約為0.1MPa的高壓汞燈。30年代初，高壓汞燈在以下幾個方面獲得發展：①引進激活電極代替液汞電極；②掌握金屬絲和硬質玻璃或金屬箔和石英玻璃的真空封接工藝；③選擇適當的汞量使之在燈充分燃點後全部蒸發，改進了燈的啟動性能和穩定性。40年代高壓汞燈進入實用階段。50年代後採用了適合高壓汞燈所發射的、以365nm長波紫外線為主並補充紅色光譜的熒光粉。1965年採用稀土熒光粉，大幅度提高了顯色性和發光效率。高壓汞燈的發展為高強度氣體放電燈奠定了技術基礎。

80年代，世界上高壓汞燈的年產量約3000萬支。中國於60年代試成高壓汞燈,1987年年產量已超過550萬支。

工作原理

高壓汞燈工作時，電流通過高壓汞蒸氣，使之電離激發，形成放電管中電子、原子和離子間的碰撞而發光。放電時波長253.7nm的共振線(輻外光譜)被吸收,可見譜線強度增加,主要輻射的是404.7nm、435.8nm、546.1nm和577.0～579.0nm的可見譜線,此外還輻射較強的365.0nm的長波紫外線。結構照明高壓汞燈的典型結構如圖1。燈中心部分是放電管，用石英玻璃製成。管內充有一定量的汞和氬。用鎢作主電極並填充鹼土金屬氧化物電子發射物質。電極和石英玻璃用鉬箔實現非匹配氣密封接。啟動一般採用輔助電極，它通過一個40～60кΩ的電阻和不相鄰的電極連接。外殼除起保護作用外還可防止環境對燈的影響。外殼內表面塗以熒光粉，成為熒光高壓汞燈。熒光粉的作用是補充高壓汞燈中不足的紅色譜線，同時提高燈的光效。現已採用銪激活的釩酸釔(YVO4:Eu)熒光粉。

光電特性

基本參數當燈加上電源電壓後，主電極和輔助電極間產生輝光放電,瞬時轉移到主電極間,形成弧光放電，幾分鐘後汞蒸氣達穩定態。燈熄滅後，須自然冷卻，待蒸氣壓下降至一定值後才能再啟動，時間約需5～10分鐘。當電源電壓變動時，燈參數的變動情況如圖2。高壓汞燈的發光效率隨單位電弧長度功率增大而提高。一般顯色指數(Ra)為40～45,光譜分布如圖3所示,壽命為12000小時。改進型的400W熒光燈高壓汞燈光通量為23500lm，色溫2350K，一般顯色指數為53，壽命達20000小時。