金属卤化灯

从 60 年代开始，放电灯在高压汞灯的基础上又前进了一步，发展成一系列金属卤化物灯。这些新灯在各方面都超过了高压汞灯。

人们早就知道许多金属比汞容易激发，容易发光，而且能发出各种波长的可见光。不过固体的金属块是不能应用的，必须是金属蒸汽才能放电发光。可是，大多数金属在常温下蒸汽压很低，不能用来放电。即使给它们加热到1000K，效果仍然不大。怎么办呢？后来，人们从卤钨灯得到启发，想出了用金属卤化物产生高气压金属蒸汽的办法，于 1961 年制造出第一只金属卤化物的放电灯。

用金属卤化物能够获得较高的金属蒸汽压的诀窍在哪里呢？关键在于金属卤化物的蒸汽压比纯金属高得多，常温下就可以放电。在灯的放电中心， 温度达到 4000～6000K。同前面讲过的卤钨循环一样，金属卤化物在这样高的温度下，分解成金属原子和卤素原子。这时一部分金属原子参加放电发光， 多余的金属原子和卤素原子就跑到灯管壁上。管壁的温度较低，只有几百度。在那里，金属原子和卤素原子又结合在一起恢复原状，成为金属卤化物分子， 再向放电中心跑。它们就是这样循环地工作着，使放电灯的中心维持高的金属蒸汽压，不断放出华光。

金属卤化物灯可以说是汞灯的亲属，外形不是像高压汞灯，就是像超高压汞灯，电极结构也相近。它们也像汞灯一样，用石英做灯管，里面充上金属卤化物，还要充一点其他气体。充的气是汞和氙，称为缓冲气体，其实把它叫做辅助气体更好。像在钠灯里一样，金属容易激发发光，缓冲气体只帮助改善光、电特性，发的光很少，充当着默默工作的无名英雄。

新灯的发现就像发现一片肥沃的处女地一样，垦荒者接踵而来，短短几年内就把元素周期表上的金属元素翻了一遍。结果除剧毒、不稳定以及蒸汽压太低的卤化物被排除之外，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，这样就可以做出许许多多品种的新灯。

可是做灯终究不同于做数学题，50 多种金属排列组合何止千万种？而能组成最有用的灯的却不过十几种。常用的各卤化物是碘化钠（Nal）、碘化铊

（TlI）、碘化钢（Inl）、碘化镝（DyI）、碘化钬（HoI）、氯化锡（SnCl4） 等。现在，根据不同的使用要求，可以造出辐射不同波长的紫外灯、可见光灯或红外灯，可见光范围内，又可以得到各种颜色的光，如碘化钠发橙黄色光，碘化铟发紫蓝色的光，碘化铊发绿色光等等。把一些金属卤化物组合起来，可以获得高效率的白光，可以制成色温 2400～10000K 不同光色的灯。