高壓鈉燈的不同類型和應用

   近10年來的不斷研究,發(fā)展了多種改進型和變體型高壓鈉燈(見表3.3.1),從而將它的應用場所從道路照明擴大到其他場所。

表3.3.1 不同技術的關鍵工藝和工作參數(shù)

(1)標準型高壓鈉燈和它的變異高壓鈉燈的使用一直是相當廣泛的。由于它的高光效、長壽命和尚可的顯色性,現(xiàn)在已習慣地用在道路照明、分界區(qū)照明、泛光照明和一些對顏色要求不重要的工業(yè)室內照明。使用的燈功率范圍是50~1000W,并有不同的外泡殼和燈頭形狀。一些變化主要是外泡殼和燈頭的形狀和大小,如雙端管型,它將兩個電極之間距離放寬,從而實現(xiàn)了熱啟動;另一種變化是在標準型的產品內裝上兩個放電管,平時只有一根放電管被觸發(fā)后工作,一旦電源電壓失落,造成放電管熄弧,在電源電壓恢復時,處于冷態(tài)中的放電管立即觸發(fā)和工作,這種結構既解決了燈的瞬時熱啟動問題,同時也延長了燈的使用壽命。

(2)改進光效的高壓鈉燈

      研究工作發(fā)現(xiàn),提高高壓鈉燈中氙氣壓可改進燈的效率,其原因是減少了放電等離子體的熱傳導。不過,幾十年來因其啟動困難而難以在產品中實施。近年來發(fā)展的電子啟動器，提高了啟動脈沖電壓,并結合內部可靠的啟動輔助件,已克服了這個困難,并制造出實用和

      滿足需要的替代標準型的產品。除了改進效率外,在燈的性能上增加氙氣壓得到了另外的好處。它使電弧管內的化學輸運過程變得緩慢,顯而易見的好處是有利延長燈的壽命,使放電管的管壁負荷提高,這樣還可在有相同的壽命情況下提高系統(tǒng)效率。

      充高氙氣壓改善光效的高壓鈉燈,按尺寸規(guī)格和電氣特性,已做成與標準型高壓鈉燈之間可替換,但僅在觸發(fā)要求上仍有差異。例如,改進型高功率(250~400W)高壓鈉燈需要更高的觸發(fā)電壓以確保啟動,而標準脈沖的觸發(fā)器只適合于小功率的高壓鈉燈(50~150 W)。根據(jù)功率的不同,高氙氣壓的高壓鈉燈的光效比標準型高壓鈉燈高7%~15%不等。在同功率范圍內,這種類型的燈可作為標準燈的替代品,但在實際實施中,它的功率比標稱值略高，這是由于它有更好的功率因數(shù)所致。

     改進光效的高壓鈉燈在實際應用時與標準型高壓鈉燈相同,但它的性能更好,因此更受青睞。

(3)具有改善顯色和色表的燈①色修正的燈。這類燈是利用提高鈉蒸氣壓所產生的效果,通常在放電管末端裝上熱屏蔽后獲得更高的冷端溫度,從而改進其顯色性。亦即通過損失10%~15%的光效以改進顯色性,達到R。=60。但因為它有更高的鈉蒸氣壓,提高了化學活性,會導致縮短燈壽命實際上,只要將改善顯色性(更高的鈉蒸氣壓)與改進光效(更高的氙氣壓)結合起來,達到部分壽命補償和光效減少是有可能的。這類燈用于室內的工業(yè)和商業(yè)照明,以及泛光照明中。②“白光"高壓鈉燈。不斷提高鈉蒸氣壓后,燈就有更多的白色光,顯色指數(shù)可達到R=85,但燈的光效(如100W燈的光效為48lm·W一)和壽命進一步下降。這類燈可使用標準型鎮(zhèn)流器,并有可調光的特性。亦即只要簡單地調節(jié)電源電壓,就可以控制燈的發(fā)光水平。

“白光"高壓鈉燈的光色與白熾燈十分相近,但發(fā)出的光通量明顯增多,適用于室內照明場所的需求。

③ 用脈沖電子工作的方式改善顯色性的燈。使高壓鈉燈產生白光的另一種不同的方法是用高頻脈沖方法激發(fā)等離子體,它通過變換脈沖特性以改變燈的色溫,而燈的顯色性幾乎沒有影響。這類燈不同于前述的燈,只能在有限的功率范圍內有效,可用在高質量的室內裝飾和演示等照明場合。

(4)非循環(huán)(不飽和蒸氣)型的高壓鈉燈

      大多數(shù)高壓鈉燈在其壽命終止時因其工作電壓升高,導致不正?！把h(huán)"工作狀態(tài)的發(fā)生。這種終止的模式不利于發(fā)現(xiàn)需要替換的燈,如無采取異常狀態(tài)保護電路,會導致觸發(fā)器和鎮(zhèn)流器因重復開關而造成的過載。采用下述兩個方法可以克服這個困難:第一種方法是減少放電管內鈉汞齊的總量,從而使電弧電壓不超過某一限定值;第二種方法是極大地減少鈉汞齊數(shù)量,使燈在工作時鈉和汞全部是蒸氣狀態(tài)。這就是稱為“不飽和蒸氣"的高壓鈉燈由于鈉沒有儲存而得不到補充,因此在用以上兩種方法時都需要注意防止全壽命過程中鈉的減少。現(xiàn)在的研究和開發(fā)集中在有抗鈉腐蝕能力的更好的電極發(fā)射混合體,并精心設計使余下的鈉損失減到最小。

      現(xiàn)在,利用上述概念的高壓鈉燈可以直接替換標準型高壓鈉燈,它的優(yōu)點是減少汞量有利于環(huán)境保護、改善了電壓和功率的穩(wěn)定性,并縮短了從燈啟動到穩(wěn)定工作的時間,而其應用范圍與標準高壓鈉燈一樣。

(5)新的進展

① 無汞高壓鈉燈。設計一種沒有汞、只有鈉和氙的高壓鈉燈是可能的。如果放電管內充人非常高氣壓的氙氣(至少是標準型高壓鈉燈的10倍),那么它可以像汞一樣起緩沖氣體的作用--這是一種早期研究高壓鈉燈時已認識的概念。然而,一些科技新進展的出現(xiàn),使得這一更富有競爭性的設計成為可能。由于高的氙氣壓按一般高壓鈉燈的啟動方法難以啟動,但若使用更有效的電子觸發(fā)器后就有可能解決這個問題。氙氣不像汞蒸氣那樣能增加電弧的電場,因此比起標準型高壓鈉燈來,在相同的工作電壓下放電管應該明顯地更長和更細。這種放電產生的光色因氙的影響,而使鈉光譜變得更綠，

迫于保護環(huán)境的呼聲,這種設計吸引力。無汞燈已宣告出現(xiàn),其形式可能與現(xiàn)有設計一致,也有可能成為全新的一族產品,對此目前尚難以下結論。

②新的部件。高壓鈉燈的參數(shù)取決于其部件的各種參數(shù),如燈管材料、電極材料和封接玻璃。改進這些材料的性能、拓展新材料品種的多種努力正在積極進行之中,以便可以放寬目前設計高壓鈉燈的許多限制。

產品展示

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1. 紫外增強的光譜測量范圍190-1070nm

2. 專用的測量紫外、可見、近紅外和紅外波段的光譜儀

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4. 可同時完成光譜波長與強度分布測量，吸光度測量，色品坐標和顏色測量

5. 精巧的外觀設計，設計均采用通用標準接口

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7. 無需外接電源，USB直接供電，工作穩(wěn)定