光源原端本次課8.5.2(1)陶瓷材橢球形2014-11- 端,光源原理,第八 本次課8.5.2非飽和陶瓷金鹵無陶瓷金第八章思2014-11- 端,光源原理,第八 陶瓷金鹵燈鹵鎢鹵鎢燈技高顯色性PCA技高光效光色穩(wěn)定CDMCeramicDischargeMetalHalideLamps陶瓷金屬鹵化物2014-11- 端,光源原理,第八 CDMT.G.M.M.Kappen,2004,Proc.LS-10,2014-11- 端,光源原理,第八 PCA的微結(jié)

(1)陶瓷材PCA里的微氣孔對光的散射改變了透射光的方向,使PCA變?yōu)榘胪窽.G.M.M.Kappen,2004,Proc.LS-10,2014-11- 端,光源原理,第八 (1)陶瓷材軟化清除 向藍(lán)寶石轉(zhuǎn)PCA機(jī)械強(qiáng)度與晶粒大小成反實(shí)用的PCA顆粒上限為10~40T.G.M.M.Kappen,2004,Proc.LS-10,2014-11- 端,光源原理,第八 (1)陶瓷材透明陶瓷管材常用透明陶瓷管-Y2O3氧化釔-Y2O3-La2O3(氧化釔-氧化鑭-MgAl2O4(鋁酸鎂尖晶石-YAG(Y3Al5O12,釔鋁石榴石G.C.Wei,2004,Proc.LS-10,2014-11- 端,光源原理,第八 (1)陶瓷材拋光透明陶瓷的直線透-石英玻G.C.Wei,2004,Proc.LS-10,2014-11- 端,光源原理,第八 陶瓷材亞微米亞微米PCA的透明左PCA右亞微米

645nm處PCA直線透過率晶粒大小的關(guān)T.G.M.M.Kappen,2004,Proc.LS-10,2014-11- 端,光源原理,第八 陶瓷金鹵燈vs石英管壁溫度越高,燈的參數(shù)-Tw↑,pMXn↑→η↑,Ra↑,CCT離散性 期間-石英管Tw1300K陶瓷管Tw1500石英管與稀土-MI3SiO2M2Si2O7SiI4稀土金屬損失-SiI4SiI電極尖處分解損害電極問題-稀土金屬損-電極表面Si膜,損壞電2014-11- 端,光源原理,第八 (2)陶瓷金鹵燈vs石英PCA與稀土碘化物的反應(yīng)危害-MI3+Al2O3→M6Al10O24+-AlI3在電極尖分解出Al,W難溶于PCA-電極不損-無Na損2014-11- 端,光源原理,第八 (3)陶瓷金鹵燈氣密HPS的焊料玻璃不適應(yīng)于-堿土金屬與金屬鹵化物強(qiáng)烈反3CaO+2DyI3→Dy2O3+2Nb+5I2→CDM氣密封接的關(guān)鍵-毛細(xì)管封接(飛利浦首創(chuàng)-抗腐蝕焊料玻(Al2O3+Dy2O3+2014-11- 端,光源原理,第八 (3)陶瓷金鹵燈氣密PCA的鈮-鉬封volume:260μlwallloading:31W/cm2

volume:320μlwallloading:25W/cm2

volume:370μlwallloading:28W/cm2

volume:370μlwallloading:28W/cm2S.Jungst,2004,Proc.LS-10,2014-11- 端,光源原理,第八 (3)陶瓷金鹵燈氣密PCA的鉬封 S.Jungst,2004,Proc.LS-10,2014-11- 端,光源原理,第八 (4)陶瓷金鹵燈2014-11- 端,光源原理,第八 (4)陶瓷金鹵燈注意約束2014-11- 端,光源原理,第八 (4)陶瓷金鹵燈燈光效

光通量可見功率 光通輸入功率輸入功率可見功

可見效率輻射效2014-11- 端,光源原理,第八 (5)陶瓷金鹵燈70W100W金鹵燈參數(shù)參數(shù)來源飛利浦1995年亞明20102014-11- 端,光源原理,第八 (5)陶瓷金鹵燈CDM泡殼溫度分布更-色溫隨燃點(diǎn)位置和電源電壓變化CDM顯色性好的-連續(xù)譜紅光2014-11- 端,光源原理,第八 (5)陶瓷金鹵燈 期間光色更 普通金鹵 2014-11- 端,光源原理,第八 (5)陶瓷金鹵燈CDM色溫對電源電壓變化的敏感性較石英金鹵TcCDM-TD70WTc電源電壓(常規(guī)電感鎮(zhèn)流器注意：要想得到滿意的燈特性,則電源電壓的偏 過正常值的2014-11- 端,光源原理,第八 (5)陶瓷金鹵燈CDM色坐標(biāo)更-初始離散性小:精確的電弧管尺寸,高 期間色漂移小:PCA耐腐蝕,金屬損失SDCM:StandardDeviationofColor色容2014-11- 端,光源原理,第八 陶瓷金鹵燈nCDM光效高pMXn亞明70WCDM光通維持率>80@80002014-11- 端,光源原理,第八 橢球形

橢球形陶瓷金CDM的結(jié)構(gòu)-五組件工藝最成熟,成本最低(飛利浦專利已于2013年9月失效-整體結(jié)構(gòu)性能最2014-11- 端,光源原理,第八 (6)橢球形陶瓷金無縫陶瓷放電管的新成形工藝

2014-11- 端,光源原理,第八 (6)橢球形陶瓷金圓柱管的問-溫度分布不均-角上熔鹽腐2014-11- 端,光源原理,第八 (6)橢球形陶瓷金-泡殼與電弧形狀接近,溫度分布均勻,泡殼最高溫度降-消除邊角熔鹽沉積,減輕熔巖腐蝕,光通維持率上升 延2014-11- 端,光源原理,第八 (6)橢球形陶瓷金-電弧管重量減輕,溫升加 期內(nèi)光色穩(wěn)2014-11- 端,光源原理,第八 (6)橢球形陶瓷金-調(diào)光性能更好顯色指數(shù)和色溫變化2014-11- 端,光源原理,第八 (6)橢球形陶瓷金陶瓷金鹵燈的溫度分布:測量值(高溫紅外熱像儀-橢球形溫度分布更均2014-11- 端,光源原理,第八 (6)橢球形陶瓷金陶瓷金鹵燈的溫度分布:計(jì)算2014-11- 端,光源原理,第八 (7)非飽和陶瓷金一般陶瓷金鹵燈工作在飽和蒸氣壓-金屬鹵化物不完全蒸發(fā),氣液兩相共-毛細(xì)管中的縫隙成為冷端,使得燈的參數(shù)受冷端的變化而變-液態(tài)金屬鹵化物會(huì)腐蝕陶瓷管

2014-11- 端,光源原理,第八 (7)非飽和陶瓷金非飽和陶瓷金-金屬銥(Ir)與Al2O3陶瓷匹配封接,消除了封接處的縫-排氣、填充后,排氣管用激光熔-管壁溫度比飽和式電弧管高250-金屬鹵化物完全氣化,工作在非飽和蒸氣壓,光源參數(shù)進(jìn)一步提-不受冷端限制,光色一致性大大改善,冷端腐蝕大大減HendricxJ,VrugtJ,DenissenC,etal.Unsaturatedceramicmetalhalidelamps:AnewgenerationofHIDlamps[A].Proc12thIntSympontheScienceandTechnologyoflightsourcesandthe3rdWhiteLEDconference(LS12-Whi ED3)[C].Eindhoven,theNetherlands,2010.2014-11- 端,光源原理,第八 (7)非飽和陶瓷金非飽和陶瓷金鹵-小尺寸泡殼溫度提高250K,放電物質(zhì)完全氣(非飽和1450-1550K,飽和1200-1300-光效比飽和式陶瓷金鹵燈提高20%,達(dá)120 -色溫、色坐標(biāo)不隨燃點(diǎn)位置變-調(diào)光時(shí)顏色穩(wěn) 20的光譜,Ra98-高管壁溫度易于實(shí)現(xiàn)無放2014-11- 端,光源原理,第八 (7)非飽和陶瓷金MASTERColourCDM-Tc930,G12/G8.5,20/35/5050202014-11- 端,光源原理,第八 (8)的不-提供蒸氣壓,決定管壓-室溫蒸氣壓不高燈啟動(dòng)容 污染問題需要考-管壓降1/3,同功率下電流3倍,鎮(zhèn)流器功耗 ↓,光效-MIx分解、復(fù)合速率加快,電弧熱損耗↑,光效-單質(zhì)I2蒸氣吸附電子,燈啟動(dòng)電壓對非緩沖氣體-蒸氣壓高,中性粒子濃度-彈性碰撞截面大(@1-激發(fā)、電離電位2014-11- 端,光源原理,第八 (8)充鋅無陶瓷金-Vi(Zn)=9.39Vi(Hg)=10.44充Zn不影響CDM光-e-Zn彈性碰撞截面與Hg差不-Zn蒸氣壓較充ZnCDM與充HgCDM緩沖氣體電場強(qiáng) T0ηTc BornM.Investigationsonthereplacementofmercuryinhigh-pressuredischargelampsbyzinc[J].JPhysD:ApplPhys,2001,34(6):909-2014-11- 端,光源原理,第八 (8)無小功率汽車金鹵燈(飛利浦-35W小功率汽車金鹵燈,充ZnI2的光譜與充Hg接標(biāo)準(zhǔn)HID前照燈:充NaI,ScI3,Xe, 無HID前照燈:充NaI,ScI3,Xe,BornM,StrosserM.Fundamentalinvestigationsofmercury-freeautomotivedischargelampsJPhysD:ApplPhys,2007,40(13):3823-2014-11- 端,光源原理,第八 (8)充Xe-TlI-AlI3-TmI3無陶瓷金鹵燈(歐司朗-無氣壓主要由Xe和AlI3提-分子輻射使光源參數(shù)比較理想光效90lm/W顯色指數(shù)90色溫3420K燈電壓70KaningM,HitzschkeL,SchalkB,etal.Mercury-freeHIDlamps[A].Proceedings ED3[C].477-484.2014-11- 端,光源原理,第八 (9)陶瓷金鹵燈陶瓷管的腐蝕腐蝕8000h失

腐蝕8900h失

16000h正2014-11- 端,光源原理,第八 (9)陶瓷金鹵燈陶瓷管-氣相腐蝕:DyI3+Al2O3DyAlO3+AlI3,高溫反應(yīng)向Al2O3+AlI3AlOI低溫反應(yīng)向左AlI3作為輸運(yùn)-液相腐蝕機(jī)制不2014-11- 端,光源原理,第八 (10)國內(nèi)陶瓷金鹵燈的技術(shù)陶瓷管技代表:潮州三環(huán) 硅酸鹽所 亞明,沈陽玻電弧管和整代表企業(yè) 亞明 與國外先進(jìn)水-高品質(zhì)陶瓷管的大規(guī)模制造能-電極封接的專利壁-填充藥丸優(yōu)化,減少熔鹽對陶瓷管壁的腐-燈參數(shù):國外:光效100~130 20國內(nèi):光效80~100 152014-11- 端,光源原理,第八 (10)國內(nèi)陶瓷金鹵燈的技術(shù)亞明陶在國內(nèi)企業(yè)中率先實(shí)現(xiàn)成-陶瓷管電弧管整燈鎮(zhèn)流器燈-形成年產(chǎn)100萬只的批量生產(chǎn)能解決的關(guān)鍵技術(shù)-高積分透過率半透明陶瓷管的研-采用Dy2O3-Al2O3-SiO2焊料體系解決封接-控制了滲漏和焊料腐蝕問-用紫外泡和85Kr解決啟動(dòng)問2014-11- 端,光源原理,第八 (10)國內(nèi)陶瓷金鹵燈的技術(shù)亞明陶瓷金鹵燈:14種規(guī)4種功率2035701502種色溫300040002種燈頭G8.52014-11- 端,光源原理,第八 (10)國內(nèi)陶瓷金鹵燈的技術(shù)檢測和診

2014-11- 端,光源原理,第八 (10)國內(nèi)陶瓷金鹵燈的技術(shù) 亞明陶瓷 光通光通量000電流0電流000

維持維持功率功率

電壓電壓光效(lm/W光效(lm/W)/顯色指

0

0色溫色溫

端.小國照明電器,2012,(5):1–6.端光源原理第八

0y0y000

0 0 0x

0

0(10)國內(nèi)陶瓷金鹵燈的技術(shù)亞明陶瓷金鹵燈參 ：70W-3K-G12光通光通量0

燃點(diǎn)時(shí)間

維持維持

燃點(diǎn)時(shí)間

電壓電壓

燃點(diǎn)時(shí)間

0 光效(lm/W)/顯色指光效(lm/W)/顯色指電流功率0電流功率顯色指 光0顯色指 光0 0

燃點(diǎn)時(shí)間

燃點(diǎn)時(shí)間

燃點(diǎn)時(shí)間

色溫色溫

燃點(diǎn)時(shí)間

000y0y000

0 0 0x

0 0 (10)國內(nèi)陶瓷金鹵燈的技術(shù)亞明陶瓷金鹵燈 測試參數(shù):與國標(biāo)比 電壓電壓

國亞國國亞國亞亞最電流功率0光效光效020002000h光通維持率

燈功率 燈功率

國國亞

色溫色溫

燈功率 燈功率

國國亞

燈功率顯色顯色指 燈功率

國國亞 2014-11-

燈功率

國國亞

電壓、電流、功率和色溫符合國標(biāo)的要端光源原理第八

(11)陶瓷金鹵燈的陶瓷金

2014-11- 端,光源原理,第八 (11)陶瓷金鹵燈的陶瓷金鹵燈性能石英石英金鹵光白白鈉白熾2014-11- 端,光源原理,第八 (11)陶瓷金鹵燈的不同型號CDM2014-11- 端,光源原理,第八 (11)陶瓷金鹵燈的CDM應(yīng)用商店照-一般照-重點(diǎn)照明,照度水平為250~500照明和公共場所-替代鹵鎢燈用于大室外泛光照-用于要求白光色、2014-11- 端,光源原理,第八 (11)陶瓷金鹵燈的燈與鎮(zhèn)流器的最佳結(jié)-更長-無閃-燈與鎮(zhèn)流器分-尺寸-可以更-無閃-燈與鎮(zhèn)流器分從最佳效果考慮:采用2014-11- 端,光源原理,第八 陶瓷金鹵