汞灯的工作原理

放电灯的工作是以放电管中电子、原子和离子间的碰撞过程为基础的。

由于电子的碰撞而产生原子的电离，因而产生电流。原子或分子的激发是发射特征谱线或谱带的必要过程。同时由于离子和电子的复合而发出连续光谱。汞的主要谐振波长在紫外区域，其它主要谱线在蓝、绿、黄区域。汞灯自其接通电源起,便可看出蒸气压力的效应。最初通过灯管的电压很低，只约20伏。放电充满放电管并呈蓝色。此时的放电情况与荧光灯相似，并且发射的辐射多半在紫外区域。以后放电管温度随时间逐渐升高，汞蒸气压力也随之增大，放电即沿轴线收缩成一条窄带，并逐渐增亮。当压力进一步提高，辐射能逐渐向波长较长的谱线区域集中，产生小量的连续辐射，从而使放电的光变成白色。当高压汞灯放电管充分放电时，根据灯的不同功率蒸气压力约为2~10大气压(1大气压=1.013x10牛顿/平方米)。水冷式高压汞灯(MD)和短弧高压汞灯(ME)的蒸气压力高达10~100大气压时，谱线能进一步增宽，连续辐射也相对地增加。结果在较宽的光谱区域中产生辐射，从而使光色得到改进。

大家所熟悉的汞灯装有一种椭圆球形的外玻壳，内壁涂以荧光粉。包括装有电极的电弧管，内部接线和一般组件。这种灯通常称为荧光高压汞灯(MBF/U)，这种灯的放电管发出典型汞放电的绿白色光和一些紫外线。其中紫外线部分被外玻壳内壁上的荧光粉所吸收，并将其转变成可见光。荧光粉通常发出600~750毫微米之间的红光，因为放电本身很少发射这个范围的光。这样组合起来的光具有相当好的显色性，适合街道照明、高跨工业建筑物照明以及某些商场的室内照明。灯的光效取决于所用的荧光粉和功率，一般约为50流明/瓦。

MA型是最早期的汞灯之一。其放电管为铝硅酸盐玻璃制成，仅能在1个大气压下工作。这种灯现已被淘汰，被光色好、光效较高、用途较广的普通高压汞灯(MB/U)所代替。这些改进主要是由于采用了可耐高温的石英玻璃放电管。普通高压汞灯的外形尺寸和MA型一样，有管形和透明椭圆形外玻壳两种。

反射型荧光高压汞灯(MBFR/U)是由荧光高压汞灯演变而来。其玻壳形状使其能产生一种特有的光强极座标分布。这种灯为高跨建筑和工业照明提供了简便的光源。

自镇流型或复合型灯(MBT)是把汞放电管和钨丝串联起来工作。灯丝不仅控制放电管中的电流，因而不用灯外镇流装置，而且发出汞放电所缺少的红光，作为补助。新式灯还在外玻壳内壁涂敷荧光粉，进一步改进光谱功率分布。

小型低压汞灯(M1、M2型)是为提供小型、便宜的紫外光源和某些可见辐射而研制出来的，主要用于生物学与昆虫学的研究，以及激发荧光材料等方面。M1型采用电阻镇流，使用24伏直流电源，M2型采用串联电感镇流,使用交流电源。

汞放电能产生大量紫外和蓝色辐射，广泛应用于光电印刷和其它光化学反应，也可用于保健和杀菌。不同的用途要求灯管有不同尺寸及不同的额定功率，现已有几瓦到几千瓦的灯。辐射的波长很重要，如用于杀菌，最小波长约为260毫微米，一般保健用的约297毫微米。光电印刷中，有许多光谱灵敏度的范围可用，主要是近紫外，以及蓝色和绿色的范围，在这方面汞灯虽仍有某些专门用途，但现已发现金属卤化物灯在光电印刷方面有多种新的用途。