摘　要　在高強度氣體放電燈(HID)及器件中填充微量的85Kr能明顯改善產品的啟動性能，提高燈泡的光通維持率，延長使用壽命。85Kr的填充量應符合GB18871-2002標準中豁免值要求。

　　關鍵詞 HID燈 金屬鹵化物燈 85Kr 啟動

　　0、前言

　　金屬鹵化物燈以其發光效率高、顯色性好、壽命長、應用范圍廣泛成為國民經濟各行業首選的綠色節能電光源。我國2005年的產量為2500萬支，是全球金鹵燈第一生產大國。但金鹵燈啟動困難，特別是150W以下小功率金鹵燈啟動難嚴重制約高端金鹵燈的生產。20多年來各國科學家為解決金鹵燈的迅速啟動做出了大量研究工作，實施了多項方案，收到了一定的效果，但未從根本上解決燈的瞬時啟動難題。

　　在1998年8月舉行的第八屆國際電光源科技研討會上，美國GE公司的S.A.Mucklejohn首次提出“85Kr-啟動劑”的概念，用于研制150W陶瓷金鹵燈，效果甚好。2000年后，世界著名跨國企業如Philips公司、美國GE公司、先鋒(Venture)公司、德國歐司朗(OSRAM)公司，日本NGK公司相繼開發出了填加微量85Kr的金鹵燈。我國制燈企業也從2004年起陸續批量生產填充微量85Kr的金屬鹵化物燈。實踐證明，燈中填加微量85Kr，燈的啟動性能明顯改善，燈的質量檔次提升，我國在金鹵燈生產大國向生產強國的道路上邁出了一大步。

　　1、85Kr的性質、填加量及填加方式

　　1.1 85Kr的基本性質及來源

　　Kr在自然界中存量甚微，大氣中含量為1PPm，海平面上濃度為1.14ml/m3.到目前為止，已證實Kr有25種同位素，其中6種為天然存在，但最具實用價值的核素是85Kr。自然界本無85Kr，85Kr是由核爆炸及反應堆中235U 的裂變產生的，裂變產額為0.228%。

　　產品85Kr是在核燃料后處理過程中，通過捕集、濃縮、分離、純化及富集等一系列物理化學過程得到，如：美國愛達荷后處理廠1974年收集了43000Ci的85Kr，濃縮倍數為104，回收率97%。100%富集度的85Kr，比活度為393Ci/g。

　　85Kr是β-衰變類型的放射性核素，半衰期為10.77年。

　　85Kr的衰變綱圖為：

　　1.1 85Kr的填充量

　　向燈及器件中填充的85Kr活度由電弧管的幾何尺寸、形狀、結構、功率、工藝規定的充氣壓強等多因素決定，填充活度應符合GB18871-2002標準的豁免值(<104Bq/件)。

　　一般而論，小功率燈比中大功率燈更難啟動，故小功率電弧管中填充的85Kr活度高。單電極的OSRAM、Philips、UPS電弧管充入的85Kr活度比帶輔助極的美國Venture電弧管高。參考國外幾大著名電光源公司燈中85Kr的活度值，每支燈中填充幾百到幾千貝可的85Kr(0.02μCi-0.2μCi)，足以明顯改善金鹵燈的啟動性能。

　　1.2 85Kr啟動劑的填充方式

　　85Kr啟動劑的填充與傳統填充惰性循環氣體沒有多少不同，只是現在使用的循環氣體中含有微量放射性氣體85Kr，這就要求在設備上稍加改進完善，目的一是提高啟動劑的利用率降低成本，第二是最大限度的減少對環境的污染。

　　2、結果與討論

　　電弧管中填充微量85Kr，能明顯改善燈的啟動性能。以帶輔助極的美國先鋒金鹵燈為例，在專鎮線路中，啟動電壓從最低198V(220V-22V)，降至175V左右，也就是說電網電壓降至200V的情況下，金鹵燈也會亮。對燈點燃而言，20多伏的電位降是很了不起的數字。

　　電弧管中充入微量85Kr，就像電弧管中存在一天然“電子源”，在燈啟動時發生類似鏈式反應的“電子雪崩”，瞬時擊穿循環氣體，大大縮短了從陰極輝光放電到熱電子發射的時間差，減少了電極濺射和蒸發造成的燈早期發黑的幾率，從而提高燈的光通維持率和使用壽命。