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。
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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。
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