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气体放电灯是利用电流通过气体产生发光现象制成的灯。气体放电灯消耗的能量仅为白炽灯1/2-1/3。气体放电灯的光谱是不连续的，光谱与气体的种类及放电条件有关。改变气体的成分、压力、阴极材料和放电电流大小，可得到主要在某一光谱范围的辐射。低压汞灯、氢灯、钠灯、镉灯、氦灯是光谱仪器中常用的光源，统称为光谱灯。例如低压汞灯的辐射波长为254nm，钠灯的辐射波长为589nm，它们经常用作光电检测仪器的单色光源。如果光谱灯涂以荧光剂，由于光线与涂层材料的作用，荧光剂可以将气体放电谱线转化为更长的波长，目前荧光剂的选择范围很广，通过对荧光剂的选择可以使气体放电发出某一范围的波长，如，照明日光灯

气体放电灯的分类
1、高强度气体放电灯：由于管壁温度而建立发光电弧，其发光管表面负载超过3W/cm2的放电灯。如高压汞灯、高压钠灯、等。

2、低气压放电灯：（低压汞灯）、低压钠灯、无极灯。其中的荧光灯是应该最广泛、用量最大的气体放电光源。它具有结构简单、光效高、发光柔和、寿命长等

优点。荧光灯的发光效率是白炽灯的4-5倍，寿命是白炽灯的3-8倍，是高效节能光源。


气体放电灯的结构
气体放电灯的基本结构大同小异，都是由泡壳、电极和放电气体构成。泡壳内充有放电气体，泡壳与电极之间是真空气密封接。气体放电灯不能单独接到电路中去，必须与触发器、镇流器等辅助电器一起接入电路才能启动和稳定工作。放电灯的启动通常要施加比电源电压更高的电压，有时高达几千伏或几万伏以上。采用漏磁变压器，或用启动器可以满足上述要求。电弧放电一般都具有负的伏-安特性,即电压随电流的增加而减小。如将放电灯单独接入电网，灯泡或电路元件将被过电流毁坏。放电灯和镇流器串联起来使用才能稳定工作。镇流器可以是电阻、电感或电容。通常在直流电源时用电阻镇流、低频交流电源时用电感镇流，高频时用电容镇流。

气体放电灯的特点
气体放电灯具有以下特点：①具有高效率，它们可以把25～30％的输入电能转换为光输出。②寿命长。使用寿命长达1万小时或2万小时以上。③辐射光谱具有可选择性。通过选择适当的发光物质，可使

辐射光谱集中于所要求的波长上，也可同时使用几种发光物质，以求获得最佳的组合光谱。。④光输出维持特性好，在寿命终止时仍能提供60～80％的初始光输出。

气体放电灯的应用
气体放电灯用途极为广泛，在工业、农业、医疗卫生和科学研究等领域都有广泛的用途，除作为照明光源之外，气体放电灯在摄影、放映、晒图、照相复制、光刻工艺、化学合成、塑料及橡胶老化、荧光显微镜、光学示波器、荧光分析、紫外探伤、杀菌消毒、医疗、生物栽培、固体激光等方面都有广泛应用。

气体放电灯的发光过程
气体放电灯放电发光的过程基本分为3个阶段
①放电灯接入工作电路后产生稳定的自持放电，由阴极发射的电子被外电场加速，电能转化为自由电子的动能；
②快速运动的电子与气体原子碰撞,气体原子被激发,自由电子的动能又转化为气体原子的内能；
③受激气体原子从激发态返回基态，将获得的内能以光辐射的形式释放出来。
上述过程重复进行，灯就持续发光。放电灯的光辐射与电流密度的大小、气体的种类及气压的高低有关。一定种类的气体原子只

能辐射某些特定波长的光谱线。低气压时，放电灯的辐射光谱主要就是该原子的特征谱线。气压升高时，放电灯的辐射光谱展宽，向长波方向发展。当气压很高时，放电灯的辐射光谱中才有强的连续光谱成分。


气体放电灯常用镇流方法
大多数气体放电灯是利用弧光放电特性制成的，具有电压随电流增加而下降的负阻特性，为了使放电稳定，必须在电源与放电灯之间设置镇流装置，用来限制灯的工作电流，确保灯稳定地工作。这个镇流装置我们通常称为镇流器。镇流器是一个使气体放电灯稳定放电的器件。
镇流器的种类很多，从原理上来说可以由电阻、电容、电感和漏磁变压器等独立组成，也可以由这些器件组合或由其他电子元件组成。
1.电阻镇流
电阻镇流是依赖电阻上的电压正比于电流的关系来调节灯电流的，在直流供电的气体放电光源电路中应用电阻镇流器，电路简单、安装容易。当兼顾电路效率和灯的工作稳定性时，有VLAMP=0.6Vn时，η=60%，可以看出镇流电阻的功耗很大，电路的工作效率很低。
电阻镇流在交流供电中有少量应用，

如自镇流高压汞灯利用钨丝作镇流器件，许多高频基准镇流器也是用电阻制成。在交流电路中使用电阻镇流器会影响灯电流的波形，灯的发光效率也会下降，电路稳定性变差，但电路的功率因数相对较高。

2.电容镇流
电容器在低频交流电路中工作时，灯电压波形近似为方波。由于电容器不能限制瞬时电流，所以会产生一个峰值很高的灯电流，这使灯电流波形严重失真，对灯的电极产生十分有害的影响，造成灯管寿命缩短，并使灯管发光闪动，因此电容镇流方式在低频交流电路中很少应用。

3.电感镇流
电感镇流是利用电感器的自感原理工作的，即它通过电感上的电压正比于电流的时间变化率来调节灯电流。由于灯电流滞后电源电压一定位相（所以也称为滞后型镇流器），电路的功率因数较低，一般在0.5左右。电感镇流对供电电压的变化较敏感，镇流效果不太稳定。电感镇流具有电路简单、比电阻镇流损耗低、能改善灯电流波形和工作稳定等优点，在各类气体放电灯中得到广泛应用。
在高压气体放电灯中，为了获得较高的点火电压，可以用漏磁变压器作为电感型镇流器应用。漏磁变压器属于滞后型镇流器，虽然体大笨重，噪声也大，但它能获得比电源电压更高的开路电压，用于灯管电压高于电源电压的气体放电灯（例如霓虹灯、冷阴极灯、紫外线灯等）时，能明显改善启动性能。

4.电感、电容（LC）镇流
LC镇流器有两种形式，一种是由电感和电容串联组成的镇流器，通常设计成容抗比感抗大，使电路总体上呈容性。当容抗为感抗的2.76倍时，电路的恒流特性最稳定。这种镇流电路的灯电流超前电源电压一定的相位，属于超前型镇流器。
LC超前型镇流器功耗较小，有较好的稳流特性，灯启动时的短路特性也好，与滞后型的电感镇流器配合应用，可较好地改善电路的功率因数。但因为灯电流过零时，电源电压的峰值与灯电压的方向正好相反，重复电离的电压较低，致使重复着火能力较差。

5.电子镇流
电子镇流器是由电子元件组合而成的新型镇流器，它实质上是一个电源变换器，将工频交流转换为20～100kHz的交流电压，用以启动并点亮荧光灯。采用高频交流电子镇流器可以提高灯管的发光效率，避免工频噪声，减小镇流器的体积

和重量，提高功率因数，并易于实现智能控制。原则上适用于各类气体放电灯，但对荧光灯特别是紧凑型荧光灯的应用发展更为迅速。

电子镇流器有如下优点：
1)功率因数高，减少了无功损耗，提高了供电设备的容量利用率，减少线路的损耗
2)节能，电子镇流器自身的功率损耗低，仅为电感镇流器的40%左右
3)光效高，荧光灯在30KHZ左右的高频下的光效提高20%
4)灯管寿命延长。无需反复启动，不会使灯管过早发黑
5)低温、低压启动性能好
6)无频闪，灯管在高频下工作时，发光稳定，人眼感觉不出光线的闪烁
7)避免工频噪声，有利于在安静的环境中工作和学习
8）体积小、重量轻
9）容易实现智能控制，包括调光、远程监控等技术

废旧气体放电灯对人体的危害
气体放电灯（荧光灯、钠灯、汞灯、金属卤化物灯）比白炽灯光效高、寿命长，在各种场所的照明中被大量使用。北京每年使用含有汞的各种气体放电灯在2000万支以上。按每支灯平均含汞30毫克，废灯破损后可释放出大量汞蒸气。汞蒸气不但对人体直接产生危害，而且渗入到土壤中的汞及其

化合物不能被土壤中微生物消化分解，使农作物被污染。经检测：一支常温下打碎的40W荧光灯瞬间可使周围空气中的汞蒸气浓度高达10-20mg/m3，大大超过国家大气质量标准中对汞最大允许浓度0.01mg/m3的1000-2000倍。

人类置于含有浓度为1.2-8.5mg/m3的汞蒸气的空气中，即会引起急性汞中毒。目前，北京废旧气体放电灯的回收基本处于无人管理的状态，破碎的旧灯混在生活、工业垃圾中。为此，照明学会专家建议尽早解决废旧气体放电灯的回收和处理问题，具体建议如下：
一、大力进行科普宣传，提高环保意识，让大家了解废旧气体放电灯破碎后汞污染的危害性。对于使用过的废旧气体放电灯，严禁随意砸碎投入垃圾箱。
二、在街道及各单位设立分类垃圾箱，将其废旧气体放电灯完整放入专用垃圾箱内，便于集中回收处理。
三、建立专业回收经营公司，有偿回收各单位及街道分类存放的废旧气体放电灯，统一送到净化处理厂。
四、建设净化处理厂，对回收的废旧气体放电灯进行综合利用处理，回收废旧灯中的汞，防止污染。
五、制定相关回收废旧气体放电

灯的法规，依法管理有毒有害的废弃物。充分利用市场原则，实行以旧换新，鼓励回收。
六、目前应提倡使用汞齐荧光灯和T5荧光灯（即直径为16mm的）代替液汞灯和T12荧光灯（即直径为28mm以上的）。汞齐荧光灯破碎后扩散在大气中的汞只有液汞灯的1/5-1/10，T5灯用汞量只有T12的1/3左右，成本虽有一点提高，但可大大减少汞的污染，同时可增大发光效率及延长使用寿命。

南京希达电子创建于1996年，公司位于风景优美的栖霞山。我们公司专业生产及销售各种类型及规格的远红外加热管。南京希达电子充分利用国内外成功的经验，引进国内外成熟的加工技术，生产出具有国内先进水平的优质红外辐射加热灯管及高红外加热元件和设备。
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　　*　灯管的成本低而寿命长，3000W以上灯管的使用寿命超过5000小时，因而可以大大降低运行成本。
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