气体放电灯原理和气体放电灯辅助设备有哪些

气体放电灯原理和气体放电灯辅助设备有哪些
气体放电灯原理
气体放电灯放电发光的基本过程分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。低压汞灯汞灯、氢灯、钠灯钠灯、镉灯、氦灯是光谱仪器中常用的光源光源，统称为光谱灯。例如低压汞灯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、金属卤化物灯等。
2、低气压放电灯：荧光灯（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。
气体放电灯辅助设备
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。
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。