1、引言

　　高強度氣體放電燈(英文簡稱：HID)是電光源產(chǎn)品中重要的一員，和白熾燈相比，高強度氣體放電燈在發(fā)光效率上有了很大的提高。然要保持色溫的穩(wěn)定性和一致性卻不是那么容易做到的。所以從上個世紀60年代開始，人們就一直在設(shè)想是否能夠開發(fā)研制出一種集金鹵燈的良好光色性能和鈉燈優(yōu)秀的發(fā)光效率于一身的光源--陶瓷金鹵燈。由于技術(shù)上的困難，如陶瓷材料、電極的封接工藝和電極發(fā)射性能等一直都無法得到良好解決，所以直到90年代初期陶瓷金鹵燈仍然只是人們的一個夢想。

　　2、石英金鹵燈的特性

　　金屬鹵化物燈放電管的管壁材料對其性能具有重要的影響，通常放電管的管壁材料采用石英管，在高溫工作狀態(tài)下鈧或其它稀土和石英管殼會產(chǎn)生反應(yīng)，形成硅酸鹽和硅的鹵化物。這樣反應(yīng)的結(jié)果使在管殼上形成Sc或稀土金屬元素的硅酸鹽，造成金屬元素的減少，使顏色產(chǎn)生漂移，并影響管殼的透明度;分離出來的Si元素會融解于鎢電極中，使電極的發(fā)射性能變壞;此外，由于過剩的鹵素，使放電困難，并產(chǎn)生有害的鹵鎢循環(huán)，腐蝕電極，使管壁發(fā)黑，引起光衰，另外，有些金屬離子(如鈉離子)在燈的壽命燃點過程中逐漸地通過管壁滲漏，也會使燈的光電性能變壞。由于上述原因限制了石英管金屬鹵化物燈性能參數(shù)及壽命的提高，歸納起來石英金鹵燈有以下特性。

　　a、影響石英金鹵燈色溫差因數(shù)有：電網(wǎng)電壓，點燈角度，燈體內(nèi)鹵化物情況，環(huán)境等;

　　b、為保證石英金鹵燈的色溫和壽命，電網(wǎng)的電源電壓要求在短時間內(nèi)波動不得超過5%，長期波動不得超過3%，較大的電壓變化會縮短光源的壽命及顏色的偏移，相與相之間的電壓也會使石英金鹵燈產(chǎn)生色溫差;

　　c、石英金鹵燈單個光源在使用過程顏色的差異和逐漸漂移是正常現(xiàn)象，特別是對于低色溫(如3000K)更為明顯，在5000K時，人的眼睛對色溫感覺下降，使人感覺色溫的一致性有所改善，因為國內(nèi)產(chǎn)品均以鈉鈧金鹵泡為主，它們的色溫在4000K左右(即美標金鹵泡),所以在色溫一致性很難保證。雖然國家標準在這方面的色溫偏差是+/-300K,但這個偏差數(shù)值很容易讓人看到色溫的差異。按國標標稱合格色溫的石英金鹵燈，從光源的兩端看起來有色溫差，多個光源亮燈后進行對比也會有色溫差;

　　d、廠家生產(chǎn)石英金鹵燈，出廠時點燈老煉一般只有30分鐘之內(nèi)，而石英金鹵燈色溫等其他性能問題相對穩(wěn)定在點燃100小時之后才可靠;

　　e、為了保證光源的壽命要求每周至少對石英金鹵燈關(guān)燈一次;

　　f、為了保證光源的色溫一致性，建議用戶在同一支路上并聯(lián)的光源不多于4個，以減少電壓的變化。

　　3、陶瓷金鹵燈的特性

　　隨著社會科技的進步，陶瓷金鹵燈的問世是HID光源在近年發(fā)展中最引人注目的成果。由于多晶氧化鋁(PCA)陶瓷材料及其與金屬封接工藝研究取得很大的突破，人們成功地制造出陶瓷外殼的性能明顯地優(yōu)于石英為玻殼的金屬鹵化物燈。采用陶瓷材料作外殼避免了燈內(nèi)金屬材料的損失，而且電孤管尺寸可以控制得非常精確，因此光電性能一致性和穩(wěn)定性好，允許更高電弧溫度。1994年，國外光源廠家成功首創(chuàng)了陶瓷金屬鹵化物燈，成為電光源發(fā)展歷史上一個重要的里程碑。相對石英金鹵燈，陶瓷金鹵燈有以下特性：

　　a、鈉金屬不會通過陶瓷管遷移到放電管外;

　　b、陶瓷管在高溫下化學(xué)穩(wěn)定性好，即使出現(xiàn)鋁金屬元素也不會影響鎢電極的性能(因為鋁很難溶解于鎢)，使燈具有更長的壽命;

　 c、陶瓷管的幾何尺寸精度高，因而使燈的性能一致性好;

　 d、電弧管可工作在更高的溫度下，電弧內(nèi)有更多的金屬原子受激發(fā)，導(dǎo)致更好的顯色性，更高的發(fā)光效率;

　 e、 放電管體積小，發(fā)光體亮度高;

　　f、 色溫的一致性好，無論電源電壓的變化，電燈位置的變化，以及燈壽命過程，燈的色溫變化很小。