一、金屬鹵化物燈的發(fā)光過(guò)程
　　
　　金屬鹵化物燈內(nèi)充有少量的金屬鹵化物和氣體，從觸發(fā)到正常發(fā)光需要一分多鐘，過(guò)程十分復(fù)雜。大致可分為三個(gè)階段。
　　
　　1．觸發(fā)階段。由于燈內(nèi)無(wú)燈絲，只有兩個(gè)電極，如果直接加工工作電壓點(diǎn)不著。只有先用高壓把燈內(nèi)的氣體電離，形成火花放電，這個(gè)工作由專(zhuān)用的觸發(fā)器來(lái)完成。
　　
　　2．著火階段。燈泡被觸發(fā)后，電源的啟動(dòng)電壓進(jìn)一步加熱電極，擴(kuò)展火花放電通道，變火花放電為輝光放電，為弧光放電創(chuàng)造條件。
　　
　　3．正常發(fā)光階段。在輝光放電的作用下，電極溫度越來(lái)越高，電子發(fā)射量越來(lái)越大，便過(guò)渡到弧光放電，隨著溫度的進(jìn)一步升高，燈的發(fā)光越來(lái)越強(qiáng)，逐步達(dá)到正常，整個(gè)過(guò)程需要一分多鐘，如果啟動(dòng)電流大，電源起動(dòng)性能好，這個(gè)過(guò)程要短一些。
　　
　　二、金屬鹵化物燈的發(fā)光機(jī)理。
　　
　　金屬鹵化物燈主要依賴于金屬鹵化物作為發(fā)光材料，但是金屬鹵化物都以固體方式存在于燈內(nèi)。
　　
　　因此，在燈內(nèi)充有少量的引燃?xì)怏w氫或氙，以利燈的點(diǎn)燃，當(dāng)燈接人電路點(diǎn)燃以后，燈首先工作在低氣壓的弧光放電狀態(tài)，燈兩端電壓很低，只有18—20V左右，光的輸出也很少，這時(shí)能量多由熱量釋放，正常靠這個(gè)熱量，使整個(gè)燈體加熱，引入燈中的金屬鹵化物也就隨著這一溫度升高而不斷被熔化，蒸發(fā)成為金屬鹵化物蒸氣，在燈內(nèi)熱對(duì)流的作用下，這部分金屬鹵化物蒸氣，在燈內(nèi)熱對(duì)流的作用下，這部分金屬鹵化物蒸氣不能向電弧中心流動(dòng)，有一部分金屬鹵化物放電弧5500—6000K的高溫所分解，成為金屬原子和鹵李原子，再在電場(chǎng)的作用下，其金屬原子被激發(fā)顯原子發(fā)光。另一部分金屬鹵化物不被電弧高溫所分解，在高溫和電場(chǎng)的雙重作用下，直接被激發(fā)，成為分子發(fā)光。
　　
　　由于開(kāi)始時(shí)各種金屬鹵化物熔點(diǎn)不盡相同，因此，陸續(xù)被蒸發(fā)而參與發(fā)光，這就會(huì)有各自的原子光譜相繼出現(xiàn)，隨著溫度的逐漸升高，電弧中金屬原子密度逐漸增加，產(chǎn)生了共振吸收，原子特征光譜逐漸減弱以致消失，并向長(zhǎng)波段擴(kuò)展，由于燈內(nèi)的溫度進(jìn)一步提高，熱平衡的建立，使全部金屬鹵化物被蒸發(fā)，分子光譜也相繼出現(xiàn)，光色及亮度也趨于穩(wěn)定，燈內(nèi)的氣壓也達(dá)到十幾到幾十個(gè)氣壓，燈內(nèi)電弧由低壓弧光放電轉(zhuǎn)為高壓，弧光放電，燈兩端電壓由18—20V上升并逐漸穩(wěn)壓在100V左右，燈處于正常發(fā)光狀態(tài)。
　　
　　燈的發(fā)光效率與燈的外形尺寸，工藝和選擇金屬種類(lèi)有關(guān)，通常燈剛點(diǎn)燃時(shí)，燈內(nèi)金屬鹵化物的蒸氣只有0.001～0.1個(gè)大氣壓，氣壓低，因而電弧中心金屬原子和鹵素原子向管壁擴(kuò)散并復(fù)合的過(guò)程很快，金屬鹵化物分解時(shí)要吸收能量，復(fù)合時(shí)又要放電出能量，而且分解恰恰是在電弧中心發(fā)生，吸收了電弧的能量，而復(fù)合又在玻光附近的低溫區(qū)發(fā)生，這時(shí)以熱的形式釋放所吸收的能量，這個(gè)過(guò)程越快，電弧能量損失就越大，因此發(fā)光效就越低。為了阻止這種擴(kuò)數(shù)的強(qiáng)烈發(fā)生，在燈中充填汞升高緩沖氣體，在常溫下，汞是液態(tài)金屬，因此，常溫時(shí)燈內(nèi)是負(fù)在。在點(diǎn)然以后汞全部氣化，燈內(nèi)氣壓升高，達(dá)幾十個(gè)大氣壓，汞原子密度加大，加之它的原量大，導(dǎo)熱系數(shù)很小，因此有效地阻上了電弧中發(fā)光金屬的擴(kuò)散，減小了電弧中能量的損失，提高了光效。另外汞的電離電位高于燈內(nèi)其它金屬，因此它對(duì)光譜影響也很小。
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