超高壓汞燈電子安定器

主要內(nèi)容：1、高壓汞蒸氣放點特性，2、普通高壓汞燈，3、熒光和自鎮(zhèn)流高壓汞燈，4、超高壓汞燈。

近年來，LCD液晶投影機年產(chǎn)量增加率超過35%，而影響投影儀的尺寸和投影質(zhì)量的關(guān)鍵配件是短弧光源超高壓汞燈(UHP燈)和配套的UHP電子安定器(又叫電子鎮(zhèn)流器或點燈板)。飛利浦公司于1995年首先開發(fā)成功一種超高壓汞燈（Ultra High Performance），極距約1.3mm，功率100W。在燈工作時，汞蒸氣壓可達200個大氣壓。由于汞蒸氣壓愈高，燈的亮度也越高，而且汞原子譜線寬度變大，分子連續(xù)譜與帶電粒子復(fù)合光譜也更強，特別是595nm以上的紅光輻射隨燈內(nèi)工作壓強的升高而增強，從而使燈的顯色性提高。為了克服由于電極處于極高溫度造成鎢材料蒸發(fā)并沉積在球壁上造成光衰，工藝上對燈內(nèi)充入微量鹵素達到有效清潔泡殼的作用，使燈的壽命達12000h(研翱電子)

UHP燈泡

UHP光源的電弧亮度能超過小面積高效投影裝置所需的1Gcd/m，為了達到更好的集光效果，近年來UHP光源的電弧極距減少到1.0mm，其壽命達10000h以上，功率為200W，配備于投影儀產(chǎn)品，重量4kg，體積不到2L，便于攜帶，其屏幕照度超過1100lx，能夠達到明亮的XGA顯示水平。由于它獨特的超高強度點光源優(yōu)點，使它在投影儀系統(tǒng)中的應(yīng)用幾乎獨霸天下。

因為一般的超高壓汞燈是電極穩(wěn)定型電弧，電弧附著在電極尖端而穩(wěn)定。但因UHP型超高壓汞燈氣壓太高，電弧在電極上強烈收縮，形成的附著點很小，使電極尖局部變形。電弧附著點就在電極頂部不斷跳動，一般跳動距離大致100μm，頻率為0.01Hz-10Hz，在應(yīng)用時會發(fā)現(xiàn)屏幕亮度的閃爍變化，通常應(yīng)用后沿脈沖電流供電，可抑制附著點跳動的這一現(xiàn)象。

另外，UHP光源的體積很小使自然剩余電離獲得初始電子的數(shù)量極其有限，故燈的擊穿電壓很高（25kV）。為降低啟動電壓，在燈的外觸發(fā)電極與輔助放電腔中的電極引線間形成放電，產(chǎn)生波長短于270nm的紫外線，從而在主放電腔中產(chǎn)生光電離，這個裝置也常被稱為UV增強器，它能使燈的擊穿電壓降低。再則，還常在UHP型燈外繞制一金屬細(xì)絲作為觸發(fā)天線。

超高壓汞燈有短弧超高壓汞燈和毛細(xì)管超高壓汞燈兩種。

超高壓汞燈短弧

短弧超高壓汞燈是一種裝有一對釷鎢(或鈰鎢)－鎢電極(直流型)，或裝有一對釷鎢(或鈰鎢)電極（交流型）的球形石英玻殼放電燈。玻殼內(nèi)充少量啟動氬氣和定量的汞,極間距離0.2～8mm,功率50～4000W,工作時形成“電極穩(wěn)定型”電弧, 電弧亮度為 (4.4～140)×107cd/m2。一般采用垂直燃點,自然冷卻。直流型燈的陽極端和交流型燈的一端涂有熱反射層，工作時，此端應(yīng)置于下方, 以保證燈穩(wěn)定工作。該燈呈負(fù)阻特性, 要接入相應(yīng)的電阻或鎮(zhèn)流器，并且另加一個專用啟動器才能點燃并進入正常穩(wěn)定工作。短弧超高壓汞燈的有效壽命為50～1000h, 直流型燈的壽命比同功率交流型燈的長約1倍。 短弧超高壓汞燈是輻射極強的長波紫外光和可見光的點光源，廣泛用于熒光顯微鏡、紫外分譜儀、全息照相等光學(xué)儀器，也用于集成電路光刻制版工藝。

超高壓汞燈毛細(xì)管

毛細(xì)管超高壓汞燈 因其石英玻殼是厚壁毛細(xì)管(內(nèi)徑1.8～2mm)而得名。它的電弧充滿毛細(xì)管內(nèi)壁,呈管壁穩(wěn)定型。該燈工作氣壓5～20MPa，弧長12.5～25mm，電位梯度300V/cm，管壁負(fù)載1000W/cm2，需強制水冷或風(fēng)冷。電弧亮度高達(0.25～4.8)×109cd/m2。燈的啟動電壓為1000V，工作電壓450～750V，使用交流電的燈需用漏磁變壓器限流和升壓。 毛細(xì)管超高壓汞燈主要用于照相制版和彩色顯像管涂熒光屏制版工藝。若將超高壓汞燈的啟動氣體改成氙氣，則可改善其啟動性能，使之適用于火車頭燈。

超高壓汞燈（UHP）指汞蒸氣壓力為10133～20265KPa(100～200atm)，主要發(fā)射波長在546.1nm(130atm)，相當(dāng)?shù)哪芰繛?19kJ/mol(52.3kcal/mol)的汞蒸氣弧光燈。

超高壓汞燈的光亮度較大可作為點光源使用，應(yīng)用在探照燈方面。另外超高壓汞燈的壽命一般較高壓汞燈的使用壽命低。

用于產(chǎn)生液晶投影器的光源，原燈管通過電壓后，極間距間產(chǎn)生高電位差的同時產(chǎn)生高熱，將汞汽化，汞蒸氣在高電位差下，受激發(fā)而放電，內(nèi)部的鹵素元素，就有催化及保護的功用；其優(yōu)點為發(fā)光亮度強，使用壽命長，所以市面上的液晶投影儀多半是采用超高壓汞燈。

由于講座和報告采用PPT的形式日益普遍，從而使投光系統(tǒng)的顯示儀理所當(dāng)然受到人們的極大重視，其年產(chǎn)量增加率超過35%，而影響投影儀的尺寸和投影質(zhì)量的關(guān)鍵配件是短弧光源，荷蘭飛利浦公司于1995年首先開發(fā)成功一種超高壓汞燈（Ultra High Pressure），極距約1.3mm，功率100W。在燈工作時，汞蒸氣壓可達200個大氣壓。由于汞蒸氣壓愈高，燈的亮度也越高，而且汞原子譜線寬度變大，分子連續(xù)譜與帶電粒子復(fù)合光譜也更強，特別是595nm以上的紅光輻射隨燈內(nèi)工作壓強的升高而增強，從而使燈的顯色性提高。為了克服由于電極處于極高溫度造成鎢材料蒸發(fā)并沉積在球壁上造成光衰，工藝上對燈內(nèi)充入微量鹵素達到有效清潔泡殼的作用，使燈的壽命達12000h。