高压汞灯的工作原理

高压汞灯放电管的截面有相当部分尚未有效地用于发光。为了不影响灯的寿命，将消耗在放电管管壁上的能量减到一定数量，这个不发光的部分还是有必要的。但如能引另一种低激发电位的元素，而且不过多干扰汞的基本放则这种元素就可能在不发光的部分被激发。这样，这种元素的特性光谱就可加入到汞光谱中而使光色改善，同时它增加的光输出也能提高光效。

但某些元素虽有适当的辐射特性，其激发能级却与汞相因此就不能很好提高放电管空间的利用率。这种元素(例如铊和铟)的使用应严加控制，必须保证既能改进光色、增加光效，又不损害基本的汞放电。

为了设计好光色、高光效的灯，有一点必须注意:就是在黄绿色光谱中1瓦555毫微米电磁辐射能产生680流明、而1瓦715毫微米的深红色只能产生1流明光。因此对元素添加剂所能产生的辐射比例，必须研究妥当，才能使光色和光效得到综合平衡的效果。

以上只考虑在高压汞灯放电中添加元素的激发对辐射的影响。但当研究如何使其它元素在放电管中保持蒸气状态的实际问题时，就发现最高电弧温度6000K虽能满足此目的，但管壁的最低温度(电极后面)却不能适应所有可采用的元素，碱金属可能是例外，但碱金属会在短时间内由于腐蚀作用使放电管的二氧化硅变色和损坏。

现已认识到，许多可用元素的蒸气压力很低，因此而生的温度问题，可通过引用各元素的碘化物而解决。而且用碱金属的碘化物还可消除对二氧化硅的化学腐蚀。现进步认识到，周期表中有不少元素都能以碘化物加入汞放电中。这样，它们的可见光谱也自然包含在灯的光输出中。这种适量的碘对放电特性影响很小，甚至没有影响。