形形色色的新灯与金属卤化物灯发展的关系

形形色色的新灯

从1961年到1965年，往高压汞灯里添加碘化钠、碘化铊、碘化铟的金属卤化物灯首先得到了发展。

后来用作“添加剂”的金属卤化物越来越多，结果证明，除了剧毒、不稳定以及蒸气压太低的卤化物被排除在外，大约找到50多种金属的卤化物可以用来做灯。一种灯可以只用一种金属卤化物，也可以用两种、三种以至更多，这样就可以做出很多很多品种的灯。

但是，可以做灯和能够做成适用的灯却是两回事，前者何止千万，后者不过十几。而且同卤钨灯一样，目前已经制成的金属卤化物灯，绝大多数使用的是金属碘化物，包括碘化钠、碘化铊、碘化铟、碘化镝、碘化钬、碘化镓、氯化锡等等，因而也就有钠铟铊灯、铊灯、铟灯、镝灯、锡灯之别。

根据不同的需要，放进不同的金属卤化物，可以制造出辐射不同波长的紫外灯、可见光灯和红外灯。而在可见光灯之中，又可以得到各种色彩的光，如钠原子发橙黄色光，铟原子发紫蓝色光，铊原子发绿色光等等。把一些金属卤化物适当组合起来，还可以获得发光效率很高的白光。

功率大，光色好，发光效率高，重量轻，体积小，安装使用方便，这些都是金属卤化物灯的长处。

较早问世的钠铟铊灯，发出明亮的令人满意的白光，光色比高压汞灯更好、更漂亮，而且不必涂荧光粉。

钠铟铊灯发光又白又亮的奥秘，在于它把钠、铟、铊等几种金属蒸气所发的光集中起来。其中钠主要发黄光，铟主要发蓝光，铊主要发绿光，它们按一定的比例相互配合，发出的光就比汞灯好看得多。发光当中，紫外线很少，黄、绿光人眼又很敏感，所以有很高的发光效率。如果再加一点发红光的碘化锂，那色彩就更加完美；再加一点锡，可延长灯的使用寿命达两万小时。

这种充填碘化钠、碘化铟、碘化铊的新灯，不仅可以取代汞灯作街道、广场、体育场、车站、机场、码头等的大面积照明，甚至一些商店、市场和展览会的室内照明也可以用它。

与此类似的一种新灯叫钪钠灯，灯内充碘化钪和碘化钠，曾使用于北京陶然亭游泳池。用1500瓦的钪钠灯代替原来的1000瓦溴钨灯和450瓦高压汞灯，游泳池水面的平均照度可提高5倍左右。

镝灯同超高压汞灯类似，它里面充有碘化镝和碘化钬，所以也叫镝钬灯。这两种金属蒸气都发白光，接近日光的颜色，而且发出的紫外线和红外线不多，所以发光效率很高，等于氙灯的两倍。为了改进光色，还加进一定量的碘化铊，增加绿色光。这样，总的光效就跟钠铟铊灯不相上下，光色则与日光更接近。

把物体放到镝灯灯光下，跟我们在太阳光下看到的物体的颜色几乎一致，这就使它有可能取代碘钨灯和拍摄外景用的大功率碳弧灯而成为一种新的电影光源。它的发光效率高，比碘钨灯高2～3倍，一只1000瓦的镝灯的亮度差不多相当于80只100瓦的白炽灯。它比碳弧灯小而轻，3000瓦的镝灯比15000瓦的碳弧灯还亮，而体积只有碳弧灯的1/3，重量只有碳弧灯的1/8。(www.xing528.com)

碘化铟是一种比较容易蒸发的金属卤化物。在钠铟铊灯中，它的蒸气压最高，大约1个大气压，发蓝紫色光。铟灯里碘化铟的蒸气压超过10个大气压，铟蒸气放电发出白光，与日光比较接近，这样的铟灯也叫做超高压铟灯。

只有几厘米长、体态小巧玲珑的超高压铟灯，构造和发光效率都与超压汞灯相似。但是铟灯的光色比汞灯好得多，可以用于彩色显示。用铟灯放映电影，银幕上的画面显得色彩鲜艳，清晰逼真。另外还因为铟灯里的碘化铟蒸气压高，所以只需充进一点氩或氙做辅助气体，不必充水银，可以免除水银的污染和危害。

我们通常都希望灯光接近日光，但是有时也需要各种彩色光。灯管里装进不同的金属卤化物，就能得到各种不同色彩的灯光，有的鲜红，有的翠绿，有的靛蓝，有的绛紫，真是五光十色，鲜艳夺目。为了获得彩色光，可以采用多种不同的办法，而从鲜艳和高效两方面来考虑，最佳选择还是采用单一金属卤化物灯。

充进碘化铊金属卤化物灯叫铊灯，铊原子受激发放单纯的绿色光，是最受人们欢迎的绿色信号灯。铊灯在合成锦纶的生产中扮演着重要的角色，生产锦纶时用强烈的绿光去照射能加速化学反应，缩短工艺流程，提高合成效率。铊灯的绿光在海水中有很强的穿透力，可以照亮一大片，用作水下电视的照明光源。

同样，单用一种碘化铟放电发蓝光，单用一种碘化锂放电发红光，可以分别制成漂亮的蓝灯和红灯。用其他单一的金属卤化物也能发出各种颜色的光，用来做成各种颜色的信号灯和装饰灯，装点街道大厦，华光四射，色彩纷呈，更添节日欢乐气氛。

一般的金属卤化物灯充的都是碘化物，极少数也有充进其他卤化物的，比如锡灯里充的就是氯化锡等。这还不算，在一般的金属卤化物灯里，发光的主角都是金属原子，而在锡灯中，金属卤化物并不分解，它是以卤化物分子（比如氯化锡分子）的形式整体发光的。

锡灯的构造也和高压汞灯相像，灯里充有氯化锡、碘化锡和水银，或碘化锡、溴化锡和水银。因为锡灯放电时不是金属原子发光，而是卤化锡分子发光，分子发光比原子发光的色彩更丰富，而且连成一片，所以锡灯发出的光和太阳光最接近，从色彩上讲是真正的太阳灯。加上它还有发光稳定、闪烁小的优点，锡灯实在是一种高质量的室内照明灯。用于美术馆、展览馆照明，用于印刷、染色和摄影，可以保证色彩不失真；用于模拟太阳光，可以进行植物生理等科学研究。

类似的还有充碘化铝的铝灯，放电时也有大量的分子发光，显色性很好。这种灯还有一个有趣的特性，改变灯管的温度可以在一定的范围内调节灯光的色彩。

年龄最小的灯，也是潜力最大的灯。作为后起之秀，金属卤化物灯前程似锦。可它毕竟是一类发展中的灯，锋芒初露，不够成熟，有的稳定性不好，有的寿命较短，有的启动困难，有的装置复杂等等。总之，还有一系列的技术问题有待解决。

但是有一点可以肯定，同白炽灯、荧光灯的出现一样，金属卤化物灯的问世使气体放电灯的发展进入了一个新阶段，开创了一个新局面，将引起照明工业发生一次大革新。