Metal Halide Lamp金鹵燈是交流電源工作的，在汞和稀有金屬的鹵化物混合蒸氣中產(chǎn)生電弧放電發(fā)光的放電燈，金屬鹵化物燈是在高壓汞燈基礎上添加各種金屬鹵化物制成的第三代光源。照明采用鈧鈉型金屬鹵化物燈，該燈具有發(fā)光效率高、顯色性能好、壽命長(cháng)等特點(diǎn)，是一種接近日光色的節能新光源，廣泛應用于體育場(chǎng)館、展覽中心、大型商場(chǎng)、工業(yè)廠(chǎng)房、街道廣場(chǎng)、車(chē)站、碼頭等場(chǎng)所的室內照明。

    金鹵燈因燈泡中填充了金屬鹵化物而得名(有名金屬鹵化物燈)，基本構造與發(fā)光原理大致與熒光燈管相似，不同之處在于弧光放電點(diǎn)燈，產(chǎn)生高熱，金屬鹵化物升華成為蒸氣，直接發(fā)出可見(jiàn)光，節能80％至90％，屬第三代照明光源。

光源發(fā)展:
    1879年，愛(ài)迪生發(fā)明第一盞白熾燈（碳絲白熾燈），開(kāi)始了人類(lèi)第一次照明光源技術(shù)革命。白熾燈使用壽命短，光效低，但顯色度高。

   第二代照明光源是鹵素燈，所發(fā)出的光強度遠遠高出白熾燈，而能耗約降低三分之一。     

    金鹵燈是繼白熾燈、鹵素燈之后當今世界崛起的第三代綠色照明光源，以光效高、顯色性好、使用壽命長(cháng)等優(yōu)勢，不僅成為高檔轎車(chē)、背投電視等光源的首選，還可廣泛應用于軍事、探險、水下作業(yè)、野外搜救等領(lǐng)域。與普通白熾燈相比，金鹵燈節能效果驚人，市場(chǎng)空間巨大。
    目前，金鹵燈在歐美發(fā)達國家發(fā)展勢頭迅猛，已有近40％的普及率。但我國去年80億支燈泡產(chǎn)量中，金鹵燈比例不到2％。由于功率越小，技術(shù)要求越高，目前國內50W以下的金鹵燈生產(chǎn)尚屬空白。
 

金屬鹵化物燈(簡(jiǎn)稱(chēng)金鹵燈)有兩種，一種是石英金鹵燈，其電弧管泡殼是用石英做的，另一種是陶瓷金鹵燈，其電弧管泡殼是用半透明氧化鋁陶瓷做的，金鹵燈是目前世界上優(yōu)秀的電光源之一，它具有高光效(65～140lm/w)，長(cháng)壽命(5000～20000h)，顯色性好(Ra65～95)結構緊湊、性能穩定等特點(diǎn)。它兼有熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈的優(yōu)點(diǎn)、克服了這些燈的缺陷，金鹵燈匯集了氣 體放電光源的主要優(yōu)點(diǎn)。尤其是光效高、壽命長(cháng)、光色好三大優(yōu)點(diǎn).因此金鹵燈發(fā)展很快，用途越來(lái)越廣。市場(chǎng)上的金鹵燈同其它氣體放電燈一樣，燈內的填充物中有汞，汞是有毒物質(zhì)，制燈注汞時(shí)，處理不慎，會(huì )造成對生產(chǎn)環(huán)境污染，有損工人的身體健康，電弧管排氣時(shí)，有微量的汞蒸氣排出,若處理不當，會(huì )直接排入大氣，當使用的燈破損，皆會(huì )對環(huán)境造成污染。 由金屬蒸汽（例如汞）和鹵化物（如鏑、鈉、鉈、銦等元素的鹵化物）的分解物的混合物輻射而發(fā)光的氣體放電燈。具有添加金屬的特征光譜線(xiàn)，因而光色改善，也提高了光效。這類(lèi)燈的相關(guān)色溫4000K左右，顯色指數70，光效在70lm/W以上。

金屬鹵化物燈產(chǎn)品參數采用國際領(lǐng)先的電弧管獨特橄欖狀外形設計，能夠帶來(lái)極佳的光色一致性。 有效地解決因光色漂移引起的色彩分布不均現象。 采用無(wú)焊點(diǎn)的支架安裝結構，可以防止因高溫氧化或振蕩引起的支架焊點(diǎn)斷裂，更加提高了燈泡的可靠性。 電弧管不受燃點(diǎn)位置的限制，可以實(shí)現任意位置的燃點(diǎn)。 發(fā)光效率極高，比普通金鹵燈光效高20%。HPl400/ED/UP/4K的平均光效在110lm/w。 在合理的點(diǎn)燈線(xiàn)路上使用，對燈的電極有更好的保護作用，可以使燈的使用壽命更持久。長(cháng)可達20000小時(shí)以上。 高光效和長(cháng)壽命，可以減少工程中使用光源、電器和燈具的數量，減少燈泡更換的次數，從而降低了整體維護成本。 適合垂直燃點(diǎn)和水平燃點(diǎn)，垂直燃點(diǎn)效果更好。 適用于對光色一致性要求較高的廠(chǎng)房、大型賣(mài)場(chǎng)、購物中心、建筑物、廣告、機場(chǎng)等場(chǎng)所的照明。

 

分類(lèi)方法

金屬鹵化物充入電弧管內，利用金屬原子電離激發(fā)發(fā)光的電光源。具有發(fā)光效率高、色溫高、顯色性好等特點(diǎn)。1911年，施泰因梅茨發(fā)現，在汞放電燈中加進(jìn)各種金屬碘化物時(shí)，放電電弧中就會(huì )產(chǎn)生這些金屬的光譜。但是，當時(shí)的放電管溫度受玻璃軟化點(diǎn)的限制，其光譜強度微弱。1953年，制成放電中采用碘化釷、不需要電極的微波激發(fā)石英發(fā)光燈，它產(chǎn)生亮白色的釷發(fā)射譜線(xiàn)。50年代末，為了改進(jìn)高壓汞燈的光色，進(jìn)行了在汞電弧管內充入各種金屬及金屬鹵化物的試驗。1961年，第一支 金屬鹵化物燈問(wèn)世，燈內的發(fā)光物質(zhì)不再是汞，而是金屬鹵化物（鈉、鉈、銦的碘化物）。金屬鹵化物燈得到進(jìn)一步研究和發(fā)展。 金屬鹵化物燈的分類(lèi)方法很多，按填充物可分為4類(lèi)：①鈉鉈銦類(lèi)。具有線(xiàn)狀光譜，在黃、綠、藍區域分別有 3個(gè)峰值。②鈧鈉類(lèi)。在整個(gè)可見(jiàn)光范圍內具有近似連續的光譜。③鏑鈥類(lèi)。在整個(gè)可見(jiàn)光譜范圍內具有間隔極窄的多條譜線(xiàn)，近似連續光譜。④鹵化錫類(lèi)。具有連續的分子光譜。還有充填單一金屬鹵化物的燈，它能發(fā)射特定波長(cháng)的光譜，如鉈燈具有535nm波長(cháng)光譜、綠色。

按燈的結構可分為3類(lèi)：①石英電弧管內裝兩個(gè)主電極和一個(gè)啟動(dòng)電極，外面套一個(gè)硬質(zhì)玻殼（有直管形和橢球形兩種）的金鹵燈。這類(lèi)燈主要用于體育場(chǎng)、道路、廠(chǎng)房等處的普通照明。②直管形電弧管內裝一對電極，不帶外玻殼，可代替直管形金鹵燈，用于體育場(chǎng)等地區泛光照明。③不帶外玻殼的短弧球形金鹵燈、單端或雙端橢球形的金鹵燈。主要用于電影放映和電影、電視的拍攝照明。

帶硬質(zhì)玻璃外玻殼（也可采用石英外玻殼）的金鹵燈,發(fā)光效率約75～120lm/W，壽命從數千小時(shí)至兩萬(wàn)小時(shí)；直管形電弧管金鹵燈的發(fā)光效率約90lm/W，壽命1000～2000小時(shí)；短弧球形金鹵燈的發(fā)光效率為90～120lm/W，壽命為數百小時(shí)。金屬鹵化物的大功率為10kW，小的可低到25W，供家庭照明使用。

市場(chǎng)上選型還需注意兩大類(lèi)別：

金鹵燈有歐標與美標兩大類(lèi)，二者的主要區別是內膽填充物不一樣。

美標金鹵燈系統，鎮流器是個(gè)自耦變壓器，靠電容充放電啟動(dòng)燈泡。美標金鹵燈，內填充物質(zhì)是鈧和鈉為主，稱(chēng)為鈧鈉系列金鹵燈；

　　歐標金鹵燈，內填充物質(zhì)是鈉和鉈、銦等多種稀土元素，稱(chēng)為稀土系列金鹵燈。

　　由于二者使用的填充物的不同，導致他們的發(fā)光相差很大，美標的光通量高，而歐標的顯色性好，可根據兩種燈具的特點(diǎn)選擇不同的使用場(chǎng)合。

這是如今金鹵燈里的兩個(gè)典型系列。鈧鈉系列的燈為我國廣泛采用，也是所謂美標系列的燈。鈉鉈銦系列的燈為歐洲廣泛采用，即所謂歐標燈。
　　歐標金鹵燈
　　1、4000-4500K的色溫
　　2、顯色指數，Ra65-70
　　3、光效高，壽命長(cháng)，性能可靠
　　5、適用于泛光照明，戶(hù)外廣告牌，體育場(chǎng)館照明等

美標金鹵燈
　　 1、需配套CWA鎮流器使用，不需要觸發(fā)器，抗電壓波動(dòng)能力強
　　2、壽命長(cháng)，長(cháng)20000小時(shí)
　　3、光效高，而且無(wú)燃點(diǎn)位置限制
　　4、適用于戶(hù)外泛光、廣告牌、工業(yè)照明、體育場(chǎng)館、高爾夫球場(chǎng)等

所謂的美標金鹵燈就是按美國國家標準ANSIC78系列要求生產(chǎn)的金鹵燈泡，所謂歐標金鹵燈，主要指按歐共體國家相關(guān)標準（根據歐共體國家電網(wǎng)電壓230V的特點(diǎn)）生產(chǎn)的金鹵燈泡。兩種標準的金鹵燈泡從光參數及壽命等差別不太大，但對配套電器的要求是不同的。 

金鹵燈鎮流器和燈泡的配套
　　美標金鹵燈和歐標金鹵燈的鎮流器不同，歐標金鹵燈可用鈉燈線(xiàn)路或汞燈線(xiàn)路，即可用電感鎮流器加觸發(fā)器；而美標金鹵燈則應配置專(zhuān)用的CWA鎮流器，即超前頂峰式（漏磁升壓式）鎮流器，否則將導致啟動(dòng)困難，降低光效，使色溫不穩定，降低燈泡壽命。

歐標金鹵燈只要配上汞燈鎮流器或高壓鈉燈鎮流器加觸發(fā)器及補償電容器在我國220V 50Hz電網(wǎng)上可以可靠工作。歐標金鹵燈根據啟動(dòng)脈沖峰值電壓的不同，可分為兩種啟動(dòng)脈沖幅值為0.6KV-1.5KV如HPI燈，另一種4.0KV-5.0KV如HQI-T金鹵燈。美標金鹵燈就不能用歐標金鹵燈的電器配置，歐標金鹵燈電路中燈獲得的低啟動(dòng)有效值電壓（≤240V）不能滿(mǎn)足美標金鹵燈中燈對電器的要求，所以美標的金鹵燈泡必須用CWA的點(diǎn)燈電路配置（鎮流器為L(cháng)C頂峰超前式漏磁升壓鎮流器，輸出電壓有效值和波形因子可以滿(mǎn)足燈的要求），才能保證燈泡正常工作。

如上所述，許多金鹵燈配套電器生產(chǎn)廠(chǎng)家和商家，因對各種類(lèi)型的金鹵燈性能不了解，及出于商業(yè)利益的需要，僅憑一些簡(jiǎn)單的試驗（用幾只燈泡和電器點(diǎn)點(diǎn)，燈泡能亮）就隨便配置電器。這樣將造就成許多不良后果。以市場(chǎng)上采用歐標電路電路點(diǎn)美標金鹵燈為例，將會(huì )出現以下幾個(gè)問(wèn)題：
　　1、容易燒壞燈泡
　　因美標燈內管有觸發(fā)極，當燈點(diǎn)到正常高亮度再斷電后重新送電，因燈膽氣壓不能馬上啟動(dòng)觸發(fā)器產(chǎn)生的高壓會(huì )將燈的觸發(fā)極和主電極引線(xiàn)燒壞。
　　2、啟動(dòng)困難，嚴重減短燈壽命
　　因點(diǎn)燈電路不能滿(mǎn)足燈啟動(dòng)的要求，所以有部分燈泡在開(kāi)始或是燈的壽命期間不能正常啟動(dòng)，表現為燈內膽兩電極之間始終在輝光放電，或是幾分鐘到十幾分鐘才能啟動(dòng)，象這樣燈泡的壽命只有幾天到幾周，這種情況在燈的啟動(dòng)性能略差的批號中，或電網(wǎng)電壓較低的情況下比較常見(jiàn)。
　　3、對燈泡的功率、光效、色溫影響較大
　　通過(guò)相關(guān)測試可得出，兩種點(diǎn)燈電路功率、光效、色溫變化量，在測試中可以看出此電路的變化量要比LC點(diǎn)燈電路大的多。所以說(shuō)不合理的電器配置不僅損害了用戶(hù)的利益，造成資源浪費，還影響節能推廣應用。

為什么會(huì )產(chǎn)生上述情況，除了商家、用戶(hù)對各種金鹵燈性能不夠了解，燈生產(chǎn)廠(chǎng)家技術(shù)服務(wù)不到位外，還有一個(gè)重要原因就是商業(yè)利益和用戶(hù)追求低價(jià)心理。在日常的使用中我們可以對比出用歐標電燈電路配美標燈泡，成套價(jià)格是比較低的，所以使的這種配置方式在國內被大量使用。用戶(hù)追求低價(jià)、降低投資成本是無(wú)可非議，關(guān)鍵是燈電器廠(chǎng)家和商家要給用戶(hù)提供價(jià)低質(zhì)優(yōu)的產(chǎn)品，保證燈能正常工作。

 

電弧管內充有汞、惰性氣體和一種以上的金屬鹵化物。工作時(shí)，汞蒸發(fā)，電弧管內汞蒸氣壓達幾個(gè)大氣壓（零點(diǎn)幾個(gè)兆帕）；鹵化物也從管壁上蒸發(fā)，擴散進(jìn)入高溫電弧柱內分解，金屬原子被電離激發(fā)，輻射出特征譜線(xiàn)。當金屬離子擴散返回管壁時(shí)，在靠近管壁的較冷區域中與鹵原子相遇，并且重新結合生成鹵化物分子。這種循環(huán)過(guò)程不斷地向電弧提供金屬蒸氣。電弧軸心處的金屬蒸氣分壓與管壁處鹵化物蒸氣的分壓相近，一般為 1330～13300Pa。通常采用的金屬平均激發(fā)電位為4eV左右，而汞的激發(fā)電位為7.8eV。金屬光譜的總輻射功率可以大幅度超過(guò)汞的輻射功率。結果，典型的金屬鹵化物燈輸出的譜線(xiàn)主要是金屬光譜。充填不同種金屬鹵化物可改善燈的顯色性（平均顯色指數Ra為70～95）。 汞電弧總輻射中僅有23%在可見(jiàn)光區域內，而金屬鹵化物電弧的總輻射則有50%以上在可見(jiàn)光區域內，燈的發(fā)光效率可高達120lm/W以上。 金屬鹵化物與電極、石英玻璃之間以及鹵化物相互之間在高溫下都會(huì )引起化學(xué)反應。金屬鹵化物容易潮解，極少量水的吸入可造成放電不正常，使燈管發(fā)黑。電極電子發(fā)射物質(zhì)系采用氧化鏑、氧化釔、氧化鈧等，以防止發(fā)射物質(zhì)與鹵素發(fā)生反應。電弧管內有些金屬(如鈉)會(huì )遷移，結果會(huì )使鹵素過(guò)量，導致鹵素負電性極強，引起電弧收縮和啟動(dòng)電壓、工作電壓升高。金屬鹵化物燈僅靠觸發(fā)電極的作用是不能可靠啟動(dòng)的，一般采用雙金屬片啟動(dòng)器，或者采用有足夠高啟動(dòng)電壓的漏磁變壓器，也有采用電子觸發(fā)器的。金屬鹵化物燈的點(diǎn)燃還需要限流器（即鎮流器），其工作電流比同功率高壓汞燈的要大一些。

 

金鹵燈內充有少量金屬鹵化物和氣體，從觸發(fā)到正常發(fā)光需一分多鐘，大致分為三階段。 1.觸發(fā)階段：金屬鹵化物燈內無(wú)燈絲，只有兩個(gè)電極，直接加上工作電壓不能點(diǎn)燃，必須先加高壓使燈內氣體電離。高壓由專(zhuān)用觸發(fā)器產(chǎn)生。 2.著(zhù)火階段：燈泡觸發(fā)后，電極的放電電壓進(jìn)一步加熱電極，形成輝光放電，并為弧光放電創(chuàng )造條件。 3.正常發(fā)光階段：在輝光放電的作用下，電極溫度越來(lái)越高，發(fā)射的電子數量越來(lái)越多，迅速過(guò)渡到弧光放電。隨著(zhù)溫度進(jìn)一步升高，燈的發(fā)光越來(lái)越強直到正常，全部過(guò)程需一分多鐘，如果啟動(dòng)電流大，電源啟動(dòng)性能好，此過(guò)程可短些。

 

在工業(yè)照明這一領(lǐng)域，選用節能環(huán)保的照明方案替代傳統高能耗光源仍是當前的主行線(xiàn)。要進(jìn)行照明節能，節能燈并不是唯一能采用的光源。光源是否節能應從光效，光通維持率， 平均壽命這三個(gè)方面來(lái)進(jìn)行衡量。在不同的照明環(huán)境中采用合適的節能光源才能在照明節能改造中事半功倍。要在中高頂棚的工業(yè)照明環(huán)境取得佳節能效果，專(zhuān)家建議是：金屬鹵化物燈是好的選擇。 市場(chǎng)上的金鹵燈種類(lèi)繁多，如何進(jìn)行選擇，同樣需要從光效、光通維持率和平均壽命來(lái)考慮。市場(chǎng)上有的金鹵燈能出色地創(chuàng )造出令人舒適和高效的光照環(huán)境，并有顯著(zhù)的節能效果，成為了金鹵燈中的佼佼者。高光效是節能的根本，光效高達106 流明/瓦，并有優(yōu)異的光通維持率：用鈉燈配套件，12000小時(shí)后光通量維持率可達70%；而用汞燈/金鹵燈配套件，12000小時(shí)后光通量維持率還高達75%，優(yōu)異的光通維持率確保了整個(gè)運行期間的照明效果。平均壽命高達20000小時(shí)，減少了替換和維護的費用。

除了性能表現優(yōu)秀之外，金鹵燈還具有良好的系統兼容性，可在汞燈或鈉燈鎮流器系統上使用，輕松方便地替換鈉燈、汞燈，如：HPI-BUS型不需要觸發(fā)器就可以直接替換汞燈。因此工廠(chǎng)在不做任何電器改裝，節省額外成本的情況下，能立刻完成節能改造和提升照明環(huán)境。飛利浦HPI金鹵燈有多種色溫可供選擇，滿(mǎn)足工業(yè)照明對不同光色的要求，特別是6700K的高色溫HPI，照明效果 如同白晝。另外，金鹵燈還有一大特點(diǎn)，啟動(dòng)電壓只有750V，更加安全。

 

一．先將燈膽外表用眼鏡布仔細擦拭干凈，不要留下污漬，以免在開(kāi)燈后，高溫在玻璃上留下污漬（好戴手套）。

二．在燈膽中間找到個(gè)小突起，將小突起面向反光罩方向。

三．將燈膽的其中一個(gè)角卡在燈腳上面，注意燈膽上的凹槽，要正確的卡在燈腳上的突起，然后稍用力向外側擠壓，將燈膽的另一邊同樣卡在燈腳上面。然后輕晃燈膽，檢查是否兩邊都正確的嵌入燈腳的突起上面．否則將會(huì )影響啟動(dòng)．

四．將玻璃防護罩安裝到位，開(kāi)燈。注：玻璃防護罩盡量安裝，一方面可以隔絕一部分輻射熱量，另一方面也會(huì )保護不會(huì )有水珠濺入燈膽，導致爆炸。

 

金屬鹵化物燈的大優(yōu)點(diǎn)是發(fā)光效率特別高，光效高達80～90Lm/W，正常發(fā)光時(shí)發(fā)熱少，因此是一種冷光源。由于金屬鹵化物燈的光譜是在連續光譜的基礎上迭加了密集的線(xiàn)狀光譜，故顯色指數特別高，即彩色還原性特別好，可達90%。另外，金屬鹵化物燈的色溫高，可達5000～6000K，專(zhuān)用投影機燈可達7000～20000K。在同等亮度條件下，色溫越高，人眼感覺(jué)越亮。金屬鹵化物燈因亮度高、體積小，故相對壽命短，由于材料、工藝的限制，如今國產(chǎn)金屬鹵化物燈壽命在8000小時(shí)。