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为使高压汞灯起弧，两电极之间需要有足够高的电场强度，对充氩的汞灯，此值约为4伏/厘米。以300瓦高压汞灯为例，在室温下，灯内气压约10～20大气压(106～2×106帕)。极距为10厘米，启动电压需在400伏以上。所以直接采用220伏的电源，灯就无法启动。 
下面介绍一种有玻璃外壳的高压汞灯，这种汞灯通常用辅助电极帮助启动，如图5-18所示。辅助电极通过一只40～60千欧的电阻R与不相邻的电极相连接。当灯接入电网后，辅助电极与相邻的主电极之间加有交流220伏的电压。这两电极之间的距离很近，通常只有2～3毫米，所以它们之间有很强的电场。在此强电场的作用下，两电极之间的气体被击穿，发生辉光放电，放电电流由电阻R所限制。如R过小会使电极烧坏。主电极和相邻辅助电极之间的辉光放电产生了大量的电子和离子，这些带电粒子向两主电极间扩散，使主电极之间产生放电，并很快过渡到两主电极之间的弧光放电。在灯点燃的初始阶段，是低气压的汞蒸气和氢气放电，这时管压降得很低，约25伏左右;放电电流很大，约为5～6安培，称为启动电流。低压放电时放出的热量使管壁温度升高，汞逐渐汽化，汞蒸气压和灯管电压逐渐升高，电弧开始收缩，放电逐步向高气压放电过渡。当汞全部蒸发后，管压开始稳定，进入稳定的高压汞蒸气放电。 可见，高压汞灯从启动到正常工作需要一段时间，通常为4～10分钟。 高压汞灯熄灭以后，不能立即启动。因为灯熄灭后，内部还保持着较高的汞蒸气压，要等灯管冷却，汞蒸气凝结后才能再次点燃。冷却过程需要5～10分钟。在高的汞蒸气压下，灯不能重新点燃是由于此时电子的自由程很短，在原来的电压下，电子不能积累足够的能量来电离气体。 高压汞灯发光效率比较高，在35～65流/瓦以上，高压汞灯除了有高的发光效率外，还能发出强的紫外线，因而不仅可以照明，还可用于晒图，保健日光浴，化学合成，塑料及橡胶的老化试验、荧光分析、探伤等方面。由于高压汞灯有较高的光效，而且其发光体小，亮度高，适合于室外照明。但是它的光色偏蓝、绿，缺少红色成分，所以被照物不能完全显示原来的颜色。 如果高压汞灯中汞蒸气压大于10大气压时，就成为超高压汞灯，这时其发光效率将随之增加。 高压汞灯有较高的发光效率，但是亮度还不够高。在许多场合，例如各种光学仪器、投影系统中，则需要高达104～106熙提(Cd/cm2)的高亮度光源，超高压汞灯就是这样一种光源。 (责任编辑：admin) |