MH气体放电灯工作原理

MH气体放电灯工作原理

MH气体放电灯以其发光效率高、体积小而广受人们关注，本文试对MH气体放电灯的方方面面作简要介绍。
一、MH气体放电灯的发光过程

MH气体放电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。MH气体放电灯内无灯丝，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、MH气体放电灯的发光机理

MH气体放电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、MH气体放电灯的优缺点

MH气体放电灯的***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MH气体放电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，MH气体放电灯的色温高，可达5000～6000K，专用投影机灯可达7000～8000K。在同等亮度条件下，色温越高，人眼感觉越亮。

MH气体放电灯因亮度高、体积小，故相对寿命较短，由于材料、工艺的限制，目前国产MH气体放电灯寿命仍低于1000小时，进口的MH气体放电灯寿命可达几千小时。

MH气体放电灯的另一个缺点是启动困难，必须用专门的触发器。启动后亮度系逐渐增加，如果启动能量过大，启动速度过快，会影响灯泡寿命，在电路设计时应充分考虑。