陶瓷金卤灯
陶瓷金卤灯光谱和太阳光谱对比
陶瓷金卤灯光谱和太阳光谱对比在可见光、红外线和紫外线等方面存在差异。
太阳光谱是一种不同波长的吸收光谱，分为可见光与不可见光两部分。
可见光的波长为400~760nm，散射后分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7色，集中起来则为白光。
不可见光又分为两种：位于红光之外区的叫红外线，波长大于760nm，最长达5300nm；位于紫光之外区的叫紫外线，波长290~400nm。
太阳光具有明显生物效应，植物在太阳光作用下可发生合成作用，动物皮肤在太阳光作用下维生素D发生转换作用；红外线具有巨大的热效应，紫外线有明显杀菌作用等。
陶瓷金卤灯光谱中红外光含量比较高，而紫外光基本没有。
在可见光中，波长比较长的橙光红光占比高。
光谱分布大体是随着波长的增加含量增大。
所以陶瓷金卤灯的红外辐射高，用于博物馆照明时，应首先要考虑红外光过滤。
而由于紫外光含量极低，可不需要过滤。
从光谱分布我们也能看出，陶瓷金卤灯色谱中橙红色含量高。
属于典型暖色系光源，让人感到温暖、舒适。
在博物馆，陶瓷金卤光源主要应用于以下场所：博物馆低照度空间，感觉舒适柔和。
陶瓷金卤灯
GDE高效节能陶瓷金卤灯（2）
是由多晶氧化铝陶瓷制造的电弧管管壳,透光率高达96—98%，超过玻璃和石英，陶瓷材料能承受比石英高200℃以上的高温，制成电弧管后正常运转温度可以高达1200℃，加以其导热率较高，电弧管本身温度分布较为均匀，因此充入其中的金属卤化物能充分蒸发,这是陶瓷金卤灯的光效和显色指数高而稳定的原因.陶瓷泡壳的热稳定性和化学稳定性很高，与充入电弧管的材料不发生化学反应，又不存在钠渗漏问题，因此灯性能稳定，光衰小，寿命长。
产品特点：
1、光源寿命长（＞10000小时）
2、发光效率更高（＞90 lm/w）
陶瓷金卤灯的高光效可以更有效地提高能源利用，降低业主使用成本。
寿命期间色温稳定性能好，并且光源之间的色温一致性更好，陶瓷金卤灯从点燃起，直到寿命终结，其色温变化在200K内，而一般的传统的金卤灯色温变化则要大于600K。
3、稳定的流明输出
光源的流明输出会随着时间而衰退。
陶瓷金卤灯的流明输出在小功率的金卤灯中是最高的，在寿命初期的流明输出就比一般传统的金卤灯高10%—20%，更重要的是它能一直维持这样水准的光源输出直到寿命结束。
陶瓷金卤灯的流明维持在80%以上，而传统的金卤灯则是60%—65%，而且其光衰较快。
4、光源几何尺寸更紧凑
能兼容现各类灯具，易于推广和应用。
应用场所：专卖店、大型超市、大型工厂、办公室等场所。
石英金卤灯与陶瓷金卤灯
石英金卤灯与陶瓷金卤灯HID：HID就是High intensity Discharge 高压气体放电灯的英文缩写，以交流电源工作,在汞和稀有金属的卤化物混合蒸气中产生电弧放电发光的放电灯，金卤灯的统称石英内管金卤灯（HQI），隶属于HID。
优点：以高发光效率和良好的显色性能著称,并具有寿命长及多种光色可供选择的特点,已成为深受照明设计和应用人员喜爱的光源产品，并被广泛应用于多种室内、外照明场所,如:厂房、仓库、大堂、体育场馆、重要的道路、公园建筑物外部的泛光照明等。
缺点：但由于石英玻璃抗金属卤化物腐蚀的能力比较弱，故HQI 灯的颜色漂移也比较大，在灯的寿命期间这种表现尤为明显。
HCI：陶瓷内管金卤灯，隶属于HID。
为提高金卤灯的颜色特性，进一步拓宽金卤灯的应用领域，用陶瓷(CERAMIC)材料取代石英（QUARTZ）材料作为金卤灯内管则是国际上公认的选择。
从1993年开始，在充分解决了透光性问题和完善了封接工艺后,陶瓷内管金卤灯（HCI）开始进入了商业应用阶段。
历史背景：高强度气体放电灯是电光源产品中重要的一员，和白炽灯相比，高强度气体放电灯在发光效率上有了很大的提高。
然而，要保持光色质量的稳定性和一致性却不是那么容易做到的。
所以从上个世纪60年代开始，人们就一直在设想是否能够开发研制出一种集金卤灯的良好光色性能和钠灯优秀的发光效率于一身的光源——陶瓷金卤灯。
但是，由于技术上的困难，如陶瓷材料、电极的封接工艺和电极发射性能等一直都无法得到良好解决，所以直到90年代初期陶瓷金卤灯仍然只是人们的一个梦想。
然而，在1993年人们成功地解决了陶瓷和电极的封接工艺，对陶瓷金卤灯的开发研制取得了突破性的进展。
1994年，飞利浦照明成功首创了陶瓷金属卤化物灯，实现了人们30多年的梦想，成为电光源发展历史上一个重要的里程碑。
作为照明领域的新典范，体现着人类智慧的陶瓷金卤灯不仅为世界照明领域带来了技术革命，而且也为人类带来了理想之光。
陶瓷金卤灯使用说明书(CERA)
CERARCERACDM OPERATION INSTRUCTION MANUAL一、 INSTALLATION AND OPERATING INSTRUCTION1. The light source must match with the electronic ballast or magnatic ballast and corresponding trigger for using. 2. The pulse height of the matching electronic ballast or trigger should be less than 5 kv.R陶瓷金卤灯使用说明书感谢您选用“熙瑞（上海）电气有限公司”光源，衷心希望能为阁下的生活增添光彩，请仔细阅读说明书， 它将告诉您如何正确安装及注意事项，并请妥善保管好《安装使用说明书》，以便随时查阅。
Thank you for selecting CERA brand light source, we sincerely hope to bring you a brighter life. Please read the instructions carefully,it will tell you how to install and some using attentions,and please keep the instructions properly to query at any time.一、安装使用注意事项及建议1.光源必须与相匹配的电子镇流器或电感镇流器加触发器配套使用。
2.相匹配的电子镇流器或触发器的脉冲高度应小于5KV。
3.使用电感镇流器加触发器配套系统时，应避免光源关闭后15分钟内再次启动；热启动容易造成光源电极损 伤，影响使用寿命。
4.推荐与电子镇流器配套使用，可延长光源寿命，提高效率；100W以下规格不建议配套使用电感镇流器。
陶瓷金卤灯电子镇流器
陶瓷金卤灯电子镇流器
电子产品
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
01 基本概念
03 产品优点 05 使用注意
目录
02 产品特点 04 性能说明 06 故障排除
金卤灯：金属卤化物灯的简称，金属卤化物灯是在高压汞灯的基础上改进的。高压汞灯具有较高的光效，但 光色较差．它的光偏蓝、绿，缺少红色成分
基本概念
陶瓷金卤灯电子镇流器
为了改善高压汞灯的颜色，在六十年代初期人们将金属以卤化物的形式加到高压汞灯中去。高压汞灯的弱点 得到改善，形成金属卤化物灯。所以说金属卤化物灯是在高压汞灯和卤钨灯的工作原理的基础上发展起来的新型 高效光源。它光效高、光色好，而且可以根据不同的需要设计制造出需要的光色。因而不仅在照明技术中应用， 还可以用于各种特殊需要的辐射中。
1.3具有高功率因数。采用电感镇流器，功率因数一般仅为0.5～0.6。而采取功率因数校正措施的电子镇流 器，系统功率因数很容易达到0.95以上，甚至能达到非常接近于1的水平，这是采用电感镇流器难以实现的。线 路功率因数的提高，在同样的发电和变电设备条件下，能够确效的提高供电能力和电源利用率，改善供电质量， 节约大量的电能。在下图所示，在全波整流器与大容量的电解电容之问，设置一级功率因数校正（PFC）升压型 变换电路，其作用就是获得低电流谐波畸变，实现高功率因数。
交流电子镇流器：交流电子镇流器是将电源的交流电转换为较高频率的交流电，并使一支或几支灯正常启动 和稳定工作的交换器。
陶瓷金卤灯简介
产品优势
一、节能将是陶瓷金卤灯的最大优势也是最 重要亮点。一体化陶瓷金卤灯的系统光效将超过 85 lm/W，节能灯不超过60 lm/W、T5日光灯管 不超过72 lm/W。 二、，陶瓷金卤灯的优势是灯具配套比较灵 活、可以手动调光，也可以电脑控制调光。这是 由于HID电子镇流器的智能化程度优于节能灯、 日照明光源 （HID），是一种集石英金卤灯的良好光色性 能和高压钠灯优秀的发光效率于一身的光源， 是新型高效节能照明光源之一。
陶瓷金卤灯光效高、亮度高、显色指数高、 寿命长，综合指数十分优越，是商业、体育 场馆、道路等大空间照明的优选光源。 据业内人士预测，未来节能灯、LED灯和陶瓷 金卤灯将三分照明市场，不久将是这三种灯 的市场爆发期。 。
高显色性的更适合于室内使用，规格有20W、35W、70W、 100W、150W、250W、400W；今年才问世的高光效型的，适 合于室外使用，目前的规格仅有45W、60W、90W、140W，是 SYLVANIA公司发明并领先制造的。这款陶瓷金卤灯可以说是 目前世界上最适合于道路照明的光源产品。
产品构成
几种光源的电光源参数
光源种类 白炽灯 T5 T8卤粉 卤粉 T8三基色 三基色 T12 CFL 高压钠灯 高压汞灯 石英金卤灯 陶瓷金卤灯 LED灯 灯 平均功率（ 平均功率（Wave） 45.8 28 32.5 32.5 37.5 8.32 152.3 235 245.75 250 2 显色指数（平均） 显色指数（平均） 100 85 75 90 67-76 82 22 33 68 90 75-80 平均光效（ 平均光效（lm/W） ） 10 88 60.5 90.1 80 55 120 38 100 100 25-30
陶瓷金卤灯由透明氧化铝陶瓷管、发光 物质和电极、焊料等构成（如图 ）。透明氧 化铝陶瓷管是陶瓷金卤灯的关键部件。
飞利浦商业照明常用型号
色温表
飞利浦金卤射灯型号含义
CDM-T——单端插口陶瓷底座金卤灯（用于一般商业照明和重点照明）
CDM-T 70W/9 42 G12-10d
发光角度10度
灯头底座型号G12
色温4200K(中间色）
显色指数90%以上（色彩还原度）
灯管功率为70瓦
单端插口陶瓷底座金卤灯
CDM-TC——微型单端陶瓷金卤灯（用于一般商业照明和重点照明，与CDM-T用途相同灯管体积小于CDM-T，灯头底座G8.5)
CDM-TD——双端插口陶瓷金卤灯（常用于代替筒灯，较筒灯照射面积大，亮度高，色彩还原度高，灯头为固定灯头不可偏转，不可作为射灯使用）
CDM-R——投射型陶瓷金卤PAR灯（用于一般商业照明和重点照明，俗称PAR泡/PAR30，灯座接口为E27，也就是普通钨丝灯泡接口）。
金卤灯工作原理
金卤灯工作原理金卤灯是一种常见的高压气体放电灯，具有高亮度、高效率和长寿命等优点，广泛应用于室内和室外照明领域。
本文将详细介绍金卤灯的工作原理。
一、金卤灯的结构金卤灯由灯泡、电极、灯管和电路控制器等组成。
灯泡是金卤灯的外壳，通常由玻璃或陶瓷制成，具有良好的热传导性能。
电极是灯泡内部的两个金属引线，用于引导电流。
灯管是金卤灯的主体部分，内部充满了稀有气体和金属卤化物。
二、金卤灯的工作原理1. 点亮过程当金卤灯通电时，电流通过电极流入灯管内部的稀有气体。
稀有气体在电流的作用下产生放电，形成电弧。
电弧加热灯管内的金属卤化物，使其蒸发成气体态。
这些蒸发的金属卤化物具有特殊的能级结构，当电弧通过它们时，会发生能级跃迁，产生特定波长的光。
2. 发光过程金卤灯发出的光主要包括紫外线和可见光。
紫外线是金卤灯的主要发光成分，它激发了灯管内的荧光粉。
荧光粉吸收紫外线的能量后，会发出可见光。
金卤灯的荧光粉通常由铯、钠、汞和镉等元素组成，不同的元素会产生不同颜色的光。
3. 稳定过程金卤灯的电路控制器会监测电流和电压的变化，以保持灯管内的电弧稳定。
当电流或电压超出设定范围时，电路控制器会自动调整电流或电压，以确保灯管内的电弧继续稳定工作。
三、金卤灯的特点和应用1. 高亮度：金卤灯的光效高，可以提供明亮的照明效果，适用于需要高亮度照明的场所，如体育场馆、大型商场等。
2. 高效率：金卤灯的能量利用率较高，可以将大部分电能转化为光能，减少能源浪费。
3. 长寿命：金卤灯的寿命较长，通常可以达到几千小时，减少了更换灯泡的频率和维护成本。
4. 色彩丰富：金卤灯可以通过调整荧光粉的组成，发出不同颜色的光，满足不同场所的照明需求。
5. 环保节能：金卤灯不含有汞等有害物质，对环境友好。
同时，其高效的能量转换率也能减少能源消耗，达到节能的目的。
金卤灯广泛应用于室内和室外照明领域。
例如，它常用于大型体育场馆的照明，以提供足够的亮度和均匀的照明效果。
陶瓷金属卤化物灯的发光原理
陶瓷金属卤化物灯的发光原理摘要：金属卤化物灯（以下简称金卤灯）在城市照明中得到了广泛的应用。
传统金卤灯由于放电管采用的是石英材料，在高温情况下会出现析晶现象，而且石英化学稳定性差、做成的电管腔体几何参数偏差大，从而导致金卤灯发光效率和显色指数低、光源寿命短、光色一致性较差。
这也导致金卤灯难以在更大范围内推广。
目前，市场上出现了一种以陶瓷代替石英作为放电管的新型金卤灯，其发光效率、显色性、光维持性、光源寿命等均有较大的提高，而且其节能效果非常明显，它的出现和应用必将为城市照明的节能工作带来新的亮点。
关键词：新型光源陶瓷金属卤化物灯城市照明应用一、金属卤化物灯的发光原理电流通过气体时伴随有发光现象，由此做成的光源被称为气体放电光源。
放电管内电流通过的气体是金属卤化物蒸汽的灯就称为金属卤化物灯。
由于气体原子都有本身固有的能级结构，不同气体放电光源辐射出不同的特征光谱：如低气压汞蒸汽放电主要辐射253.7nm的紫外光，需利用荧光粉的转换形成荧光灯；高压汞蒸汽放电主要辐射蓝绿光，缺少黄光红光；高压钠蒸汽放电辐射黄色光，人眼对黄色光敏感，故钠灯发光效率高。
在现代化厂房、商业照明及电视转播照明等要求真实体现被照物体客观色彩的场所，光源最好具有与太阳光一样的输出光谱，这样才有好的显色本领。
照明界规定太阳光的显色本领最大，并用参数显色指数来表示其显色本领的强弱，其最大值为100。
由于高压汞灯和高压钠灯都仅辐射少数几种颜色的光谱，其显色本领弱，显色指数分别仅为50和20左右，即照明质量很差，人类长期在此种光源照射下没有舒适感。
、为什么灯内填充金属的卤化物气体放电光源点燃时，放电管管壁上的最冷端温度决定了放电腔内所充元素种类的饱和蒸汽压，即参与放电的气体原子数的多少。
一般要产生足够高的光效，蒸汽压必须≥100Pa （约千分之一大气压）。
因石英等透明放电管材料的热力学特性限制，灯工作时其管壁温度≤1250℃，否则灯的寿命不能保证。
陶瓷金卤灯优缺点
- 1 - 陶瓷金卤灯好不好 陶瓷金卤灯优缺点详解
陶瓷金卤灯是一种比较先进光源，属于金属卤化物灯的一种，是汞在稀有金属的卤化物混合蒸气中产生电弧放电发光的放电灯，陶瓷金卤灯与石英金卤灯的电弧管材质是完全不一样的，陶瓷金卤灯的电弧管泡壳是用半透明氧化铝陶瓷做的，这类照明灯具具有高光效(65～140lm/w)，长寿命(5000～20000h)，显色性好(Ra65～95)等等优势性能，
陶瓷金卤灯优点： 1、陶瓷金卤灯的最大优点是发光效率特别高，光效高达80～90Lm/W ，正常发光时发热少，因此是一种冷光源；它兼有荧光灯、高压汞灯、高压钠灯的优点、克服了这些灯的缺陷，是一种接近日光色的节能新光源，也是目前灯具市场中最先进的一类光源。
2、陶瓷金卤灯的显色性能明显优于石英金卤灯，因为陶瓷金卤灯的光谱是在连续光谱的基础上迭加了密集的线状光谱，故显色指数特别高，即彩色还原性特别好，可达90%。
另外，金卤灯的色温高，可达5000～6000K ，而在同等亮度条件下，色温越高，人眼感觉越亮，这也是陶瓷金卤灯比较突显的优势。
陶瓷金卤灯缺点：
1、陶瓷金卤灯的使用寿命比较短，这是它比较大的一个缺点。
陶瓷金卤灯因亮度高、体积小，
2、陶瓷金卤灯的另一个缺点是启动困难，必须用专门的触发器，启动后亮度系逐渐增加，如果启动能量过大，启动速度过快，会将金卤灯的灯胆烧坏，因此在安装设计这类型灯具时，其电路设计时应充分考虑。
国外照明新技术——100瓦陶瓷管金卤灯的八种镇流器点灯特性的比较
摘 自 “ 明学 会 志 照 Ｖ １ ８ Ｎ ．２ ２ ０ ：９ ３ ８ ” ｏ ．５ ｏ １ ０ １ ８ ￣９ ４
１ 泛 光 型 陶 瓷 金 属 卤化 物 灯 ３
金属 卤化 物灯 过去 主要 作 为室 外和 体育
场馆 的照 明 ，后来 开发 的 紧凑 型 高光 效 、高
显色 性 能的金 卤灯 在室 内店铺 照 明方面 得到
普及 应用 。 由于发 光管 材 料石 英管 在高 温 下
耐 卤化物 腐蚀 性 ，随 着灯 小 型化和 器 壁负载
上 升， 使灯 的寿命 降低 ，光 衰加快 ；为此 开
发 了能 耐 高 温 的 透 明 氧 化 铝 陶 瓷 管 作 为玻 ！ ：
本 报告 是 １ ０瓦陶 瓷管金属 卤化物灯 分别 用 三种 镇 流器燃 点 ２ ０ ０ ０ ０小 时 后进行 光 电特性 的 比较 。三 种 镇 流 器 分 别 为 ：电子 式 （ 形 波， １０ ｚ－ ０ ＨｚＶｍ ｓ０ Ｖ，Ｖｐ ０ Ｖ） 矩 ５ Ｈ ＂ ２０ － ３０ ３ ０ 。漏
磁式 （ 弦 波 ，６ Ｈｚ Ｖｍ ｓ２ ０ 正 ０ ， ８ Ｖ，Ｖｐ ５ Ｖ） ４ ０ ；扼 流 圈 式 （ 弦 波 ， ６ Ｈｚ Ｖｒ ２ Ｖ。 正 ０ ， ｍｓ２ ０
——三 —
霉
Ｉ 妇ｉ
避
【 单位 ：ｌ ｌｍ】 ｌ 圈 ２ 汞 蒸 汽 压 与 分 光 光 谱 分 布 ２ 图 ２ ５ Ｗ 曝光 用 超 高 压 汞 灯 ３ Ｋ
的点光 源 ，便于进 行 光学 控制 ，并 可根 据汞 蒸汽压 的设 定为得 到符 合 目的要 求 的波 长 进行 有
金卤灯的组成及用途
金卤灯的组成及用途金卤灯的组成及用途？金属卤化物灯（简称金卤灯）有两种，一种是石英金卤灯，其电弧管泡壳是用石英做的，另一种是陶瓷金卤灯，其电弧管泡壳是用半透明氧化铝陶瓷做的，金卤灯是目前世界上最优秀的电光源之一，它具有高光效（65～140lm/w），长寿命（5000～20000h），显色性好（Ra65～95）构造紧凑、性能稳定等特点。
它兼有荧光灯、高压汞灯、高压钠灯的优点、克服了这些灯的缺陷，金卤灯聚集了气体放电光源的主要优点。
尤其是光效高、寿命长、光色好三大优点。
因此金卤灯发展很快，用途越来越广。
市场上的金卤灯同其它气体放电灯一样，灯内的填充物中有汞，汞是有毒物质，制灯注汞时，处理不慎，会造成对生产环境污染，有损工人的身体安康，电弧管排气时，有微量的汞蒸气排出，若处理不当，会直接排入大气，当使用的灯破损，皆会对环境造成污染。
由金属蒸汽（例如汞）和卤化物（如镝、钠、铊、铟等元素的卤化物）的分解物的混合物辐射而发光的气体放电灯。
具有添加金属的特征光谱线，因而光色改善，也提高了光效。
这类灯的相关色温4000K左右，显色指数70，光效在701m/W以上。
金属卤化物灯产品参数采用国际领先的电弧管独特橄榄状外形设计，能够带来极佳的光色一致性。
有效地解决因光色漂移引起的色彩分布不均现象。
采用无焊点的支架安装构造，可以防止因高温氧化或振荡引起的支架焊点断裂，更加提高了灯泡的可靠性。
电弧管不受燃点位置的限制，可以实现任意位置的燃点。
发光效率极高，比普通金卤灯光效高20%.HPl400/ED/UP/4K的平均光效在110lm/w.在合理的点灯线路上使用，对灯的电极有更好的保护作用，可以使灯的使用寿命更持久。
最长可达20000小时以上。
高光效和长寿命，可以减少工程中使用光源、电器和灯具的数量，减少灯泡更换的次数，从而降低了整体维护成本。
适合垂直燃点和水平燃点，垂直燃点效果更好。
最适用于对光色一致性要求较高的厂房、大型卖场、购物中心、建筑物、广告、机场等场所的明。
陶瓷金卤灯种类
反射型陶瓷金卤灯：PHILIPS描述：CDM-R，GE照明描述：CMH-PAR,OSRAM描述：HCI-PAR/HCI-R111.
CMH-PAR反射型陶瓷金卤灯具有标准的E27灯头，具有无可比拟的光束强度，是卤钨灯光强的10倍以上，其封闭式的反光罩为用户提供了最优的光束性能，可以使用在投光灯具和泛光灯具中，由于其光源本身具有反光罩，所以对于灯具的要求相对较低。
CDM-TP：防爆型陶瓷金卤灯、CDM-TT/CMH-TT/CHI-TT直管型陶瓷金卤灯
陶瓷金属卤化物灯还包括CDM-TP防爆型陶瓷金卤灯（采用PGx12灯头）和CDM-TT直管型陶瓷金卤灯（采用E27和E40标准灯头）。CDM-TP是用于开启式灯具的产品，可以取代MHN-T单端石英金属卤化物灯。由于具有同样的大小尺寸和灯头长度，CDM-TP是单端石英金卤灯最直接的替代者。CDM-TT将CDM内胆置入钠灯的外管中；并且完全适用于钠灯的配套件，可直接替代钠灯，大改善了使用的光色。现有70W和150W两种规格。
PAR20就是20÷8=2.5英寸=64毫米；
PAR30就是30÷8＝3.75英寸＝95毫米
PAR38就是38÷8＝4.75英寸＝120毫米
PAR56就Biblioteka 56÷8＝7英寸＝178毫米 其实灯泡叫PARxx，Rxx，MRxx等都是为xx/8〃的直径；
PAR38和PAR20直径不同、长度不同。
CDM-TC/CMH-TC-G8.5/CHI-TC迷你型陶瓷金卤灯
CDM-TC迷你型陶瓷金卤灯是大功率卤钨灯的理想替代者，采用G8.5灯头，其光效高，避免了卤钨灯产生大量热能的缺陷，而同时又能取得良好的光色性能。由于光源几何尺寸很小，CDM-TC可使用在非常紧凑的小型灯具之中，所以，现在欧美很多商店采用CDM-TC 35W取代100W的卤钨灯。
陶瓷金卤灯
GE 高强度气体放电灯HID一、GE 金卤灯Metal Halide（一）陶瓷金卤灯 Ceramic Metal Halide GE陶瓷金卤灯的优点：·三部件结构内胆-可靠性大大提高·寿命长，双端1500小时、单端12000小时 ·色温漂移小-+/-75K·光效高，比石英金卤灯高20% ·显色性好，Ra90+·防紫外泡壳，杜绝紫外辐射造成危害 三部件陶瓷内胆，可靠性高：GE 独特的三部件结构陶瓷内胆，大大提高陶瓷金卤灯的可靠性。
GE 三部件内胆设计，减少了封接的“弱点”，降低破裂和漏气的可能性，早期失效率大大降低。
适用于：·商场整体照明 ·商场重点照明 ·机场候机楼照明 ·宾馆大堂照明 ·泛光照明等陶瓷金卤灯Ceramic Metal Halide（二）石英金卤灯Quartz Metal Halide 1、高显色金卤灯High CRI特点：·显色性极佳，达Ra90+·6000K白光，非常接近于自然光·规格齐全，250W～2000W·水平燃点和垂直燃点都有适用场合：·体育馆、体育场照明·大型超市、大卖场照明·展览馆、展览中心照明·电视转播和电影拍摄的场景照明2、欧标金卤灯European Standard特点：·配套欧标镇流器和金卤灯触发器·显色性好，Ra65-70·色温4000K-4500K·光效高，寿命长适用场合：·大型超市照明·户外泛光照明，广告牌照明·体育场馆照明·道路照明3、双端金卤灯Double Ended:1、小功率双端金卤灯适用于：·商场室内照明·机场候机楼照明·小型泛光照明·埋地灯照明2、大功率双端金卤灯适用于：体育场照明、泛光照明、投光照明4、小功率单端金卤灯Single Ended 特点：·显色性好，Ra80·任意位置燃点·结构紧凑适用场合：·筒灯，导轨灯·商场室内照明5、CSI PAR64特点：·1000W的金卤PAR灯，结构紧凑·窄光束，6度光束角（1/2光强处）·4000K的白光·启动时间只需1分钟适用场合：·远距离投光照明·高建筑的泛光照明·体育场照明6、美标金卤灯Multi-Vapor特点：·配套CW A镇流器使用，抗电压波动能力强·寿命长，最长达20000小时·光效高，性能可靠·任意位置燃点适用场合：·户外泛光照明，广告牌照明·工业照明·大型超市、卖场照明·体育场馆、高尔夫球场照明1、标准钠灯Lucalox Standard 特点：·GE专利-外置钠汞齐贮池·额定平均寿命28500小时·光效高达130流明/瓦·管状透明和椭圆涂粉两种·50W～1000W规格齐全适用场合：·道路照明、隧道照明·建筑物泛光照明·工业照明·广场码头照明·植物栽培照明等GE专利设计-外置钠汞灯齐贮池，源源不断地向电弧管提供工作所需的钠原子：·较冷的外置钠汞齐贮池，有效控制进入电弧管的钠蒸汽量·有效减缓管电压升高，延长灯管寿命·提高灯的流明维持2、高光通钠灯Lucalox HO特点：·电弧管内充高压氙气·光效高达150流明/瓦·平均流明维持率高达90%以上·额定平均寿命28500小时适合场合：·道路照明、隧道照明·建筑物泛光照明·工业照明3、双管钠灯Lucalox Standby特点：·灯泡内有两根电弧管·超长寿命55000小时·可以立即热启动·光效高达130流明/瓦适用场合：·道路、隧道·机场照明·工业照明·广场码头等难于维护的应用场合4、汞镇钠灯-内置触发器Lucalox E-Z Lux—Internal Ignitor特点：·可以直接替换汞灯，无需更换镇流器·内置触发器，无需外装触发器·椭圆涂粉110W和315W两个规格适用场合：替换现有150W和250W汞灯照明系统，增加50%光输出的同时，节省12%的电能5、内触发钠灯-内置触发器Lucalox I-Internal Ignitor特点：·内置触发器，无需外装触发器6、双端钠灯Lucalox TD特点：适用于泛光照明、体育场照明或远距离投光。
氧化铝陶瓷金卤灯技术资料
Ⅰ引言陶瓷金卤灯是当前各类光源中功能最为完善，性能最为优越的灯种，其光效可达110lm/W，甚至更高，即使小功率灯亦可达85lm/W以上；其显色性通常不低于85，并且很容易达到95以上；目前最好的灯的寿命能达到15000小时，即使常规产品也不难达12000小时；灯功率范围则多在20W ~400W之间。
由于此种灯目前只在欧美市场大面积推广，按用户需要色温多在4000°K以下，通常不会超过5000K，如在亚洲得到普及，亚洲人种可能更喜爱较高色温，那时色温范围可能扩展为3000K~6000K。
陶瓷金卤灯是在高压钠灯和石英金卤灯的基础上发展起来的，然而其用途已远超二者。
其高显色性使之可以大量取代白炽灯和卤素灯，特别是小功率类型如20W、35W（39W）、50W、70W等亦已广泛用于室内甚至家庭照明。
而中功率灯种由于其高显色性、高光效和长寿命，虽成本较高但亦已较广泛用于室内外，举如机场、车站、商场、旅店大堂、餐厅等，在欧洲处处可以看到陶瓷金卤灯的使用。
目前陶瓷金卤灯的生产和使用主要集中在欧洲及北美洲，世界陶瓷金卤灯产量正以每年30%以上的速度增加，但仍有供不应求之势。
由于技术难度很大，加以知识产权问题，目前仍然只是GE、Philips和Osram 三大公司生产。
我国多处都在研发但均未成功，研发此种光源所面临的不只是很难攻克的材料和技术关键，还有更难处理的知识产权问题，目前我国政府正在大力整顿和保护知识产权，这使陶瓷金卤灯的专利问题变得更为复杂而困难。
Ⅱ陶瓷金卤灯的研发20世纪60年代中期GE首先研发出半透明陶瓷管，并成功用于高压钠灯生产，当时虽然金卤灯的研发尚未完成，但已有人试图将这种半透明陶瓷用之于早期的金卤灯研发。
80年代初期，金卤灯已经成熟，很多研究者也已发现石英金卤灯电弧管壳的诸多缺点并试图以半透明陶瓷管代替，从而改进金卤灯性能，因此加紧了陶瓷金卤灯的研发。
石英玻壳金卤灯的主要缺点是：1、钠的渗漏造成的色温和光效漂移。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高强度放电灯用陶瓷管编者按：简要介绍对高强度放电（HID）灯用陶瓷管的要求；高纯氧化铝粉的制备；圆柱形、非圆柱形陶瓷管的制作成形方法；以及用于HID灯的透明陶瓷管的发展慨况。
作为高压钠灯和金属卤化物灯等HID光源的电弧管材料，必须满足以下要求：﹙1﹚有很高的透光率；﹙2﹚能实现气密封接；﹙3﹚在高温和高压下，能抵御钠和金属卤化物的侵蚀；﹙4﹚在高温下电导率低；﹙5﹚在高温下蒸发率低；﹙6﹚具有足够的机械强度，能抵御灯开关时的热冲击。
直到上世纪60年代中期GE公司发明多晶氧化铝－PCA（Polycrystalline Alumina ）陶瓷管之前，石英玻璃是最主要的电弧管材料。
GE公司用PCA成功地制造出了高压钠灯。
当时他们的商标是Lucalox (transLUCent ALuminium OXide)。
90年代初，飞利浦公司在白光高压钠灯技术的基础上,又发明了陶瓷金属卤化物灯。
石英管能承受的工作温度为1300K，而陶瓷管能承受的工作温度高达1500K，因而陶瓷金属卤化物灯的性能要比石英金属卤化物灯好很多。
显然，对这些高强度放电灯来说，PCA的质量是非常关键的。
为此，人们做了大量的研发工作。
下面，就圆柱形陶瓷管的制造、非圆柱形陶瓷管的成形和透明陶瓷管的情况做一些简要介绍。
1、圆柱形陶瓷管的制造圆柱形陶瓷管的加工包括3个步骤:﹙1﹚高纯氧化铝粉的制备；﹙2﹚圆柱形陶瓷管的成形；﹙3﹚烧结过程。
1.1高纯氧化铝粉的制备用于制作电弧管的氧化铝粉的原料纯度一定要高，要达到99.99%。
为什麽要这么高的纯度呢？因为只要有杂质存在，即使其含量很少，也会造成一些不希望的影响。
比如，会引起粉变色；在烧结过程中，产生不规则的晶粒；晶界产生分离，从而使杂质容易移到晶界处，使那里的杂质浓度增加。
另外，为了得到高密度的管材，粉的烧结活性要好。
这就要求粉有特定的形态结构，具体说就是粒径要很细（约0.3 μm ），而且粒径分布很集中。
PCA的原料，即α－Al2O3是由灼烧含结晶水的硫酸铝氨（AlNH4(SO4)2.24H2O）而得：AlNH4(SO4)2.24H2O→Al2O3+NH3+SOx在10000C时，首先形成大块的Al2O3(比表面125m2/g，密度0.15g/cm3，粒径0.02μm)，然后在1200～14000C下转变成α－Al2O3。
接下来，再将集团的粉分散，得到密度0.4g/cm3，平均粒径0.6 μm，比表面6m2/g的α－Al2O3粉。
1.2圆柱形陶瓷管的成形生产圆柱形陶瓷管最常用的方法有等静压法（Isostatic Pressing）和挤压成形法(Extrusion) 。
将氧化铝粉、粘结剂、氧化镁等添加剂与蒸馏水充分混合，所得粉浆在专用的喷雾干燥设备中雾化、干燥成颗粒状的干粉。
然后如图1所示，将该粉末填充于空心圆柱形的橡皮模和实心的金属模之间，再从橡胶模的外部用高压液体径向施加等静压于模内的粉末，使其形成致密的圆柱形的陶瓷管坯。
图1 等静压制作陶瓷管示意图挤压成形法是将氧化铝粉末、粘结剂及添加剂与一种液态物质（或与其他附加的液态粘结剂）混合成面团状，然后被挤压穿过金属模具，形成不断伸长的空心或实心的陶瓷管或陶瓷棒。
其过程如图2所示。
这些长的管、棒可以根据要求被切割成所需的长度。
这种挤压成形的方法适宜连续大规模生产。
图2 挤压成形法示意图1.3烧结过程成形后的陶瓷管坯料最后要进行烧结。
生产过程中通常采用二次烧结。
第一次烧结（预烧）是在比较低的温度下进行的，其目的是除去坯料中的有机粘结剂，并使其有足够的机械强度，以便其后坯料的机械加工、运输和装炉。
为了使有机粘结剂在预烧时充分挥发，预烧必须在氧化气氛中进行。
预烧的温度为12000C左右，保温2～3小时。
坯料在经过预烧后便可进行最终的高温烧结。
大规模生产时，高温烧结通常采用长约20m的隧道式氢气炉，以电加热。
在最高温度18500C左右保温5小时。
从升温到冷却的整个烧结过程约需35小时。
高温烧结后，陶瓷管的尺寸缩小20％～30％，其密度达到理论值的99.9%，成半透明状。
经过烧结，最终获得的PCA材料的物理特性列于表2。
要获得高质量的PCA材料，烧结的温度、时间、气氛和添加剂MgO的含量都要仔细控制。
图3表明，烧结温度越高、时间越长，则密度也越高。
图4则说明，密度增加时，材料的透光率也增加。
但是，随着烧结温度的升高，晶粒的尺寸也要长大，结果其强度下降，如图5 所示。
MgO是必不可少的掺杂剂，它能有效地减少气泡的数量（见图6），增加密度，减少对光的散射，其典型的含量是200～1000ppm。
现在，还在研究除MgO外再加入一些其他的掺杂剂，如Y2O、La2O3、ZrO2和CaO等。
这些阳离子半径较大的掺杂剂容易在晶界处分离，从而大大减少了金属卤化物灯内卤化物向晶界的扩散，使得灯的寿命延长不少。
TAG:陶瓷管成形方法PCA材料采用球形或椭球形的结构就可以比较好地克服上述缺点。
对非圆柱形陶瓷管的成形技术很多公司都进行了大量的研究。
他们采用的成形方法主要有以下几种。
2.1吹模成形法（Blow Molding）这种方法是采用挤压出的圆柱形陶瓷管作为原料。
将陶瓷管置于模具中，该模具内表面的形状与设计的电弧管外形相同。
在高压气流的压力作用下，陶瓷管向外膨胀，直至扩大到模具的内表面，形成预定的形状，如图8所示。
这种方法对所用的圆柱形管的直径有限制，不能采用直径很细的管子作原料，否则会将管子吹破。
因此，这种方法只是用来吹制电弧管的当中部分，两边还需要再接上直径较细的陶瓷管来进行真空气密封接。
2.3粉浆浇铸成形法(Slip Casting)先将陶瓷粉末和粘结剂加入到液体（通常为水）中，形成一种低粘性的悬浮3透明陶瓷管除了PCA以外，还有其他一些半透明的陶瓷材料也可以用来做高强度放电灯的电弧管。
例如，尖晶石（MgAl2O4）和氧化钇（Y2O3）都可以用作电弧管的材料。
它们有更高的熔点，而且由于是立方形晶体结构，光学特性更佳。
Waymouth先生曾经采用氧化钇电弧管制作高压钠灯，得到了更高的光效，详细情况可参见《光源原理与设计》。
这几种陶瓷材料的添加物和烧结温度列于表3。
由于PCA是半透明的，所制作的光源不能用于诸如汽车前照灯之类的投光灯中。
在这些场合，光源必须具有清晰可见的高亮度电弧。
为了进一步提高金属卤化物灯的性能，科学家们对透明陶瓷进行了大量的研究。
研究发现，Y2O3，Y2O3－La2O3，MgAl2O4，YAG(Y3Al5O12)，AlON(Al23O27N5)和Dy2O3等都是立方形晶体，在晶界处没有由于双折射而造成的散射，经抛光后可以做成透明的材料。
通过一种固体晶体转换过程（SSCC）可以将PCA转换成单晶氧化铝，即蓝宝石；通过烧结――热等静压（HIP－Hot Isostatic Pressing）过程，则可以形成微米级的近乎透明的多晶氧化铝。
图13给出了上述一些材料以及石英玻璃的光谱透过率曲线。
图13 几种陶瓷材料和石英玻璃的光谱透过率曲线蓝宝石可以用来制作高强度放电灯，而且有不少好处。
首先，它更能抵抗钠的侵蚀；其次，可以在更高的温度下工作，用它制作的HID灯的光效能提高；再者，由于它是透明的，灯具的出光效率也更高。
但是，它有各向异性的缺点，应力容易导致破裂或漏气，封接也比较困难。
此外，蓝宝石只能制成圆柱形管，不能用来制作球形HID灯。
近年来在透明陶瓷研究方面最重要的成果之一是透明的钇铝石榴石YAG。
无论从光学还是力学性能来说，它都要比PCA优秀得多。
它已被成功地用来制灯。
但是，它抵御金属卤化物腐蚀的能力还是个问题。
为了减少被腐蚀的风险，今后需要研究在灯内填充新的物质。
氮氧化铝AlON的机械强度和热胀性能与PCA 相仿，抛光的 AlON的直线透过率和蓝宝石一样好。
然而，在低于16400C的温度下AlON只能在一个很小的氮分压范围内保持稳定。
尖晶石（MgAl2O4）有非常高的直线透过率，但是它很容易与钠起反应，是否与稀土卤化物反应也有待研究。
采用烧结－HIP方法可制成亚微晶PCA材料，由于其晶粒很小，机械强度可与蓝宝石相比，直线透过率达到蓝宝石的70％。
这么好的机械强度和直线透过率使得它可以用来制作诸如汽车前照灯之类的非圆柱形HID光源。
但是，这种新的PCA材料的烧结温度比常规的PCA材料低，与灯的工作温度差不多；因此，当灯长期工作于高温下时，它的微观结构以及透过率的稳定性还有待进一步研究。
欧司朗－西凡尼亚的G.C. Wei等采用透明的多晶氧化镝（Dy2O3）制成了如图14所示的球形HID 光源，右边是灯燃点时的样子。
电弧管的外径为8mm，壁厚为0.5mm，灯内充入的碘化物的重量比为NaI:DyI3:HoI3:TmI3:TlI:CaI2=54.5:6.6:6.7:6.3:11.4:14.5。
在石英玻璃或PCA灯中，采用这样的填充物时色温为3000K; 然而，由于氧化镝对蓝光有强烈的吸收（见图15），使灯的光呈黄白色，色温降为2500K。
灯的显色性很好，CRI～90。
灯的光效为84lm/W。
试验灯的光谱由图16给出。
在图17中比较了氧化镝灯与PCA灯温升的情况。
前者温升快就是由于氧化镝在紫外和蓝光区域有强烈吸收的缘故。
在撰写过程中，得到亚明灯泡厂有限公司徐月芬、飞利浦照明HID亚洲开发中心王量等的帮助，在此表示深切的谢意。
由于笔者水平所限，如有不当之处，敬请指正。
参考文献〔1〕dr ir J.J. de Groot and ir J.A.J.M. van Vliet. The High-Pressure Sodium Lamp. Philips Technical Library, 1986〔2〕方道腴，蔡祖泉.钠灯原理和应用.上海交通大学出版社，1990〔3〕Koichiro Maekawa. Translucent Alumina Ceramics for Arc–tube of HPS Lamp.Paper for invited lecture, 1994〔4〕G.C. Wei. Transparent Ceramic Lamp Envelope Materials. LS-10（2004）169～170 〔5〕王刚，阎逢元等。
精密陶瓷凝胶注模成型工艺评述。
材料科学与工程学报，第21卷，第4期，602～606〔6〕S. Miyazawa et al. New forming method of seamless vessel for ceramic metal halide lamp. LS-10（2004）159～160〔7〕Theo G M M Kappen. Status quo of ceramic materials for metal halide discharge lamps. Journal of Physics D: Applied Physics, 38(2005) 3033～3039〔8〕周太明，周详，蔡伟新. 光源原理与设计（第二版）.复旦大学出版社，2006〔9〕J.T. Neil and G.C. Wei. A Survey of Fabrication Methods for Ceramic Metal Halide Arc Tubes. LS-11（2007）11～22〔10〕Keiichiro Watanabe, Translucent Ceramic Envelope for HID Lamps. LS-11（2007）89～98。