水冷氙灯的介绍

水冷高压汞灯在燃点时,其放电管表面温度约为1000℃，而与水接触的外表面约为50℃，因此管壁厚度必须设计得能承受热应力和50至200大气压的汞蒸气压力。典型的放电管内径为2毫米，管壁厚度为1至2毫米。该灯虽有强制冷却装置，但石英玻璃的工作温度已超过失透温度，所以灯的寿命短。

钨引线和石英电弧管之间应采取过渡封接法。电极以钨杆制成，两极间距离须在封接时固定。电弧管排气按一般的办法进行，并充入过量的汞和约40torr的氩，然后再进行封离。汞须保存在电极后面的凹坑中，并使电极高出汞表面约0.5毫米。如制成的灯电压偏低,可采用缩短封接头的办法，再强制充入更多的汞。这种灯在燃点时会出现液态汞，这是和普通高压汞灯不同之处。

另一种是采用钼箔和石英玻璃封接的工艺，并使钼箔与一定形状的电极相接并且没有背隙。充入汞的剂量应加控制，须使汞能全部蒸发，因此灯电压可先确定，几乎不随灯的负载变化而变动。灯内气压高，要求结构坚固。

水冷套通常系以两个同轴的玻璃管制成。水流过放电管与内套管之间，再回到内、外套管之间。要求水流量高(每秒60毫升)，以防止沸腾并带去能影响光学系统的气泡。

如灯采用交流电，一般需用高电阻变压器，如用直流电除其它装置相同外，还须联接一条整流线路。

灯一般须水平燃点。水冷式灯的负载高，所以升温时间可短至5秒，因有水冷，再启动的时间也差不多。当灯充分升温时，充有过量汞的灯在饱和蒸气压力下工作，有可能产生电压与光输出的瞬时变化。灯熄灭后，须使汞恢复均匀分布后才能再启动。

光输出 水冷高压汞灯的初始光效约为60至65流明/瓦。亮度则随负载的增大和放电管直径与管壁厚度的减小而提高。但是这些参数也同样影响灯的额定寿命，因此也需采取折衷的措施。水冷高压汞灯和短弧高压汞灯一样，它的光谱输出系由汞谱线和连续光谱所组成。其中汞谱线由于汞原子的密度大而加宽，连续光谱则由于灯的压力高，也在光输出中占有相当的比例。水冷高压汞灯的显色性虽比一般高压汞灯有所改善，但红光率也只有6%。

为了在高负载条件下获得较好的光色和光效，可使电流的脉冲只有几毫秒的宽度，至使峰值电流达到有效稳定电流的5至10倍。但是这种方法，只能用在充入剂量有控制的灯中，并会大大缩短灯的寿命。

灯的光输出也由于钨蒸发加快而更快的衰减，但可在放电管中添加卤素来控制黑化，使光衰减慢。

灯用久后，其亮度将因失透和钨蒸发而降低。管电压也由于阴极的腐蚀和放电管变形而增高。控制装置直接影响功率耗散和光强随寿命的改变。这方面情况将于第十八章讨论。

寿命 寿命的终止通常是由失透造成，正常情况下失透首先在电极周围开始，再沿灯管而扩大。石英玻璃经过反复不断的冷热变化使失透加快，所以寿命的长短在很大程度上受开关频率的影响。如在使用周期中，每小时须开关几次，灯的寿命只有30到100小时。损坏往往是由灯管炸裂造成，而套管中的水则是一种缓冲器，不会引起外部损坏。由于损坏不能事先预知，所以往往多装几组灯,当其中一个损坏后，另一个即可补上。