人造小太阳 和太阳一样亮
超高压汞灯里的气压,现在可以做到超过 100 个大气压。两个放电的电极距离很近,只有几毫米到十几毫米,在这样小的区域里加进很大的电流, 温度比高压汞灯高得多,发出的光又强又集中。气压在 100 个大气压以上的超高压汞灯,随功率不同,亮度有一些差别。总的说来,亮度和太阳差不多, 你戴上深色墨镜还嫌太亮。
亮度高低怎样来判别,是不是灯的功率越大就越亮呢?不一定,高压汞灯可以做到几千瓦,但是还不如几百瓦的超高压汞灯亮。电筒里的小电珠功率不到 1 瓦,因为加有反光罩,它的亮度是指光源在单位面积上,向某一方向的单位立体角内发射的光功率。通俗一点讲,就是光功率的集中程度。同样的光功率,发光区越小,越集中,发射出去的范围越小,亮度越大。超高压汞灯就是因为发光集中,所以亮度特别高。当然,在一个大小固定的发光区域内,光功率越强,亮度也越大。我们后面要讲到的脉冲氙灯就是发光区较大的强光源。
制造超高压汞灯碰到的困难之一是放电温度太高,即使用石英也要熔化。怎么办呢?人们想了两种办法:一是缩短电极距离,放电区域只有像黄豆那么一点大,而把泡壳做成像乒乓球大小的球形,让泡壁远离放电区域, 便成了球形超高压汞灯;二是把灯管做成毛细管,就像一只短的温度计,外面通水冷却,这就是毛细管超高压汞灯。
球形超高压汞灯,现在已经广泛用在机车上作车头灯,用在船舶上作照明灯和探照灯。毛细管超高压汞灯的光效比较高,约 60~65 流明/瓦。但是工作寿命短,只有 30~100 小时,有待进一步提高。