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[照明]破解自镇流荧光高压汞灯,内部结构曝光、工业美美丽夺目。 [复制链接]

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离线goodanytime
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2012-07-03
— 本帖被 鱼水情 设置为精华(2012-07-04) —
高压汞灯是继白炽灯之后的一个重要人工光源,属于第二代气体放电光源。广泛用于环境温度为 -20°~40℃的街道、广场、高大建筑物、交通运输等场所作为室内外照明光源。

第一部分  相关知识

灯对于人们的生活、工作非常重要,有必要看看下面照明大事记:
1879年爱迪生发明电灯(白炽灯)
1959年卤素灯问世
1961年高压钠灯问世
1962 年金属卤化物灯
1969 年第一盏LED灯(红色)
1976 年绿色LED灯
1983 年细管荧光灯问世
1993 年蓝色LED灯
1999 年白色LED灯
2000 年LED应用于室内照明
—LED照明灯的开发是继白热灯照明发展历史120年以来的第二次革命
高压汞灯的简史  
1906年研制成汞蒸气压约为0.1MPa的高压汞灯。
30年代初,高压汞灯在三个方面获得发展:①引进激活电极代替液汞电极;②掌握了金属丝和硬质玻璃或金属箔和石英玻璃的真空封接工艺;③选择适当的汞量使之在灯充分燃点后全部蒸发,改进了灯的启动性能和稳定性。
到了40年代,高压汞灯进入实用阶段。
50年代后采用了适合高压汞灯所发射的、以 365nm长波紫外线为主并补充红色光谱的荧光粉。1965年采用稀土荧光粉,大幅度提高了显色性和发光效率。高压汞灯的发展为高强度气体放电灯奠定了技术基础。
中国于60年代试成高压汞灯,1987年年产量已超过550万支。

高压汞灯的类型较多,在外壳上加反射膜的反射型灯(HR),适于300~500nm重氮感光纸的复印灯,广告、显示用的黑光灯,有红斑效应的医疗用太阳灯,作尼龙原料光合化学作用和涂料、墨水聚合干燥的紫外线硬化用的汞灯等。

高压汞灯结构:
自镇流荧光高压汞灯的结构如图所示。灯中心部分是放电管,用耐高温的透明石英玻璃制成。管内充有一定量的汞和氩气。用钨作电极并涂上钡、锶、钙的金属氧化物作为电子发射物质。电极和石英玻璃用钼箔实现非匹配气密封接。启动采用辅助电极,它通过一个40~60кΩ的电阻连接。外壳除起保护作用外还可防止环境对灯的影响。外壳内表面涂以荧光粉,成为荧光高压汞灯。荧光粉的作用是补充高压汞灯中不足的红色光谱,同时提高灯的光效。现已采用铕激活的钒酸钇(YVO4:Eu)荧光粉。 在主电极的回路中接入镇流灯丝(钨丝),就成为自镇流高压汞灯,不需外接镇流器,可以像白炽灯一样直接使用。


高压汞灯工作原理:


高压汞灯放电管内充有启动用的氩气和放电用的汞。通电后,灯内辅助电极和相邻的主电极之间的气体被击穿而产生辉光放电,瞬时引起两主电极间弧光放电。放电初始阶段是由氩气和低气压的汞蒸气放电,所产生的热量使得管壁温度升高,汞蒸发气化,逐步过渡到向高气压放电,并在数分钟内达到稳定放电。在放电过程中,受激的汞原子不断地从激发态向基态或低能态跃进,形成放电管中电子、原子和离子间的碰撞而发光。放电时波长 253.7nm的共振线(辐外光谱)被吸收,可见谱线强度增加,主要辐射的是404.7nm、435.8nm、546.1nm和577.0~579.0nm的可见谱线,此外还辐射较强的365.0nm的长波紫外线。
第二部分 破解灯体
灯外貌:
  
灯头型号E27,家庭常用的旋丝接口:
  
  

灯泡的顶部,标识已经没有了。“<—>”是防撞缓冲挡板
  

看见了内部的镇流灯丝:
  
从下部看,支架、启动电阻:
  
破开玻壳:
用钢锉小心开口
  
  
用尖嘴手钳扩孔:
  
  
  
开了窗口的灯泡:
  
灯的各部分构成:
  
这是灯的核心部件,石英玻璃放电管:
  
  
  

去掉大部分外壳:

  

  

  
彻底去掉外壳:

  
裸体灯芯:

  
由于长时间使用,放电管内壁蒙上了钨电极的蒸发物,看不清内部的电极:

  

  

  

  

  
金属鉬箔和石英玻璃的真空封接处:

  
放电管内部要抽真空并充有汞,工作时温度相当高。早期电极与放电管石英玻璃之间密封不好,汞灯寿命短。经过摸索,技术人员找到了用钼箔、实现电极与石英玻璃非匹配气密封接,效果非常好。这一经典成熟工艺,运用到许多地方。

  
下面两张图片,是另外一只高压汞灯的放电管,可以清楚地看到内部的主电极、辅助(启动)电极、亮闪闪汞珠。
主电极的芯杆用金属钨制成,钨芯杆周围用钨绕成螺旋。电极表面涂有钡、锶、钙的金属氧化物,形成正电性金属的原子薄膜,作为电子发射物质。
  

  
起镇流作用的钨丝,冷态电阻19.6Ω:

  

  
钨丝与金属支架的焊接点:

  
消气剂片(吸收微量杂质气体,H2):

  
启动电阻(70KΩ),由于灯内高温,电阻表面附着黑色氧化物:

  
第三部分 下面是经过我处理后的几张图片,展现了高压汞灯的工业美,共同欣赏:

  

  

  

  

  

  

(有些文字资料摘自网络)


传完了,谢谢观看!

[ 此帖被goodanytime在2012-07-26 22:30重新编辑 ]
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