钠灯

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钠灯是一个气体放电灯,它使用钠在激发态下,以产生光在接近589的特征波长。 这类灯有两种:低压和高压。低压钠灯是高效的电光源,但是它们的黄光将其应用限制在室外照明(例如路灯)中,而该照明已被广泛使用。高压钠灯比低压灯发射的光谱更广,但与其他类型的灯相比,它们的显色性仍然较差。低压钠灯仅发出单色黄光,因此在夜间会抑制色觉。 低压钠弧放电灯最早是在1920年左右投入使用的,这是由于开发了一种可以抵抗钠...

钠灯

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钠灯是一个气体放电,它使用钠在激发态下,以产生光在接近589的特征波长

这类灯有两种:低压和高压。低压钠灯是高效的电光源,但是它们的黄光将其应用限制在室外照明(例如路灯)中,而该照明已被广泛使用。高压钠灯比低压灯发射的光谱更广,但与其他类型的灯相比,它们的显色性仍然较差。低压钠灯仅发出单色黄光,因此在夜间会抑制色觉。

钠灯的发展

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低压钠弧放电灯最早是在1920年左右投入使用的,这是由于开发了一种可以抵抗钠蒸气腐蚀作用的玻璃而开发的。它们在小于1 Pa的压力下工作,并在钠发射线周围以589.0和589.56纳米波长产生近乎单色的光谱。这些产生的黄光将应用范围限制在不需要色觉的应用范围。

钠灯

英国美国都对高压钠灯进行了研究。钠蒸气压力的增加使钠发射光谱变宽,从而产生的光在589 nm以上和以下波长处具有更多的能量发射。汞放电灯中使用的石英材料被高压钠蒸气腐蚀。1959年进行了高压灯的实验室演示。通用电气开发的烧结氧化铝材料(添加氧化镁以改善透光率)是构建商用灯的重要步骤。到1962年,该材料以管的形式出现了,但是还需要其他技术来密封管子并添加必要的电极-这种材料不能像石英一样被熔化。弧光管的端盖在操作中会变得高达800摄氏度,然后在关闭灯时冷却至室温,因此电极端子和弧光管密封必须承受重复的温度循环。迈克尔·阿伦达什(Michael Arendash)解决了这个问题[4]在GE Nela Park工厂。1970年代初期还生产了单晶人造蓝宝石管,并将其用于HPS灯,功效略有提高,但生产成本却高于多晶氧化铝管。

低压钠灯

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低压钠(LPS)灯具有一个硼硅酸盐玻璃气体放电管(电弧管),该气体放电管(固态碳管)中含有固态钠以及少量的Penning混合物中的氖气和氩气,以开始气体放电。放电管可以是线性的(SLI灯)或U形。首次启动灯泡时,它会发出暗红色/粉红色的光,以加热钠金属。在钠金属蒸发的几分钟内,发射物变成普通的亮黄色。这些灯发出的单色光平均为589.3 nm波长(实际上两条主要光谱线在589.0和589.6 nm处非常靠近)。仅由这种窄带宽照明的物体的颜色难以区分。

LPS灯在内部放电管周围有一个玻璃真空外壳,用于隔热,从而提高了效率。早期的LPS灯具有可拆卸的杜瓦外套(SO灯)。具有xxx真空外壳的灯(SOI灯)被开发用于改善隔热性能。通过用铟锡氧化物的红外反射层覆盖玻璃外壳,获得了进一步的改进,从而生产出SOX灯。

LPS灯与荧光灯类似,因为它们是具有线性灯形状的低强度光源。它们不像高强度放电(HID)灯那样呈现明亮的电弧。它们发出柔和的发光,从而减少了眩光。与HID灯不同,在电压骤降期间,低压钠灯会迅速恢复到全亮度。LPS灯的额定功率从10 W到180 W不等。然而,更长的灯管长度会遭受设计和工程上的问题。

现代的LPS灯的使用寿命约为18,000小时,并且流明输出不会随着年龄的增长而下降,尽管它们确实会在寿命终止时使能耗增加约10%。该特性与汞蒸气HID灯形成对比,汞蒸气HID灯在使用寿命结束时变暗,直至失效,同时消耗了不减少的电能。

2017年,LPS灯的最后一家制造商飞利浦照明宣布,由于需求下降,他们将停止生产灯。最初,该产品将在2020年期间逐步淘汰,但是该日期已提前,最后一盏灯于2019年11月在汉密尔顿工厂生产。

高压钠灯

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高压钠(HPS)灯已广泛用于工业照明,尤其是在大型制造设施中,并且通常用作植物生长灯。它们含有汞。它们还被广泛用于室外区域照明,例如道路、停车场和安全区域。了解在人类色觉敏感度的变化明到黄昏黎明和黄昏设计照明道路时是进行适当的规划是必不可少的。

高压钠灯是相当有效的-约100流明每瓦,用于测量时,明视照明条件。一些更高功率的灯(例如600瓦)的效率约为每瓦150流明。

由于高压钠电弧极易发生化学反应,因此电弧管通常由半透明的氧化铝制成。这种结构导致通用电气公司在其高压钠灯生产线中使用商品名“ Lucalox”。

低压氙灯用作HPS灯中的“启动气体”。在所有稳定的惰性气体中,它具有最低的导热率和最低的电离势。作为稀有气体,它不会干扰操作灯中发生的化学反应。低的热导率使在工作状态下的灯中的热损失最小化,并且低的电离电势使气体的击穿电压在冷状态下相对较低,这使得灯易于启动。

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  1. 钠灯
  2. 钠灯的发展
  3. 低压钠灯
  4. 高压钠灯

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