工作原理

有玻璃外殼的高壓汞燈，這種汞燈通常用輔助電極幫助啟動(dòng)，輔助電極通過(guò)一只40~60千歐的電阻R與不相鄰的電極相連接。當(dāng)燈接入電網(wǎng)后，輔助電極與相鄰的主電極之間加有交流220伏的電壓。這兩電極之間的距離很近，通常只有2~3毫米，所以它們之間有很強(qiáng)的電場(chǎng)。在此強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，兩電極之間的氣體被擊穿，發(fā)生輝光放電，放電電流由電阻R所限制。如R過(guò)小會(huì)使電極燒壞。主電極和相鄰輔助電極之間的輝光放電產(chǎn)生了大量的電子和離子，這些帶電粒子向兩主電極間擴(kuò)散，使主電極之間產(chǎn)生放電，并很快過(guò)渡到兩主電極之間的弧光放電。在燈點(diǎn)燃的初始階段，是低氣壓的汞蒸氣和氫氣放電，這時(shí)管壓降得很低，約25伏左右;放電電流很大，約為5~6安培，稱為啟動(dòng)電流。低壓放電時(shí)放出的熱量使管壁溫度升高，汞逐漸汽化，汞蒸氣壓和燈管電壓逐漸升高，電弧開(kāi)始收縮，放電逐步向高氣壓放電過(guò)渡。當(dāng)汞全部蒸發(fā)后，管壓開(kāi)始穩(wěn)定，進(jìn)入穩(wěn)定的高壓汞蒸氣放電。

高壓汞燈從啟動(dòng)到正常工作需要一段時(shí)間，通常為4~10分鐘。高壓汞燈熄滅以后，不能立即啟動(dòng)。因?yàn)闊粝绾?，?nèi)部還保持著較高的汞蒸氣壓，要等燈管冷卻，汞蒸氣凝結(jié)后才能再次點(diǎn)燃。冷卻過(guò)程需要5~10分鐘。在高的汞蒸氣壓下，燈不能重新點(diǎn)燃是由于此時(shí)電子的自由程很短，在原來(lái)的電壓下，電子不能積累足夠的能量來(lái)電離氣體。

高壓汞燈發(fā)光效率比較高，在35~65流/瓦以上，高壓汞燈除了有高的發(fā)光效率外，還能發(fā)出強(qiáng)的紫外線，因而不僅可以照明，還可用于曬圖，保健日光浴，化學(xué)合成，塑料及橡膠的老化試驗(yàn)、熒光分析、探傷等方面。由于高壓汞燈有較高的光效，而且其發(fā)光體小，亮度高，適合于室外照明。但是它的光色偏藍(lán)、綠，缺少紅色成分，所以被照物不能完全顯示原來(lái)的顏色。

如果高壓汞燈中汞蒸氣壓大于10大氣壓時(shí)，就成為超高壓汞燈，這時(shí)其發(fā)光效率將隨之增加。

高壓汞燈有較高的發(fā)光效率，但是亮度還不夠高。在許多場(chǎng)合，例如各種光學(xué)儀器、投影系統(tǒng)中，則需要高達(dá)10~10熙提(Cd/cm)的高亮度光源，超高壓汞燈就是這樣一種光源。