微波硫灯(也称硫灯),是一种高效全
光谱无极灯,利用2450MHz的
微波辐射来激发石英泡壳内的发光物质硫,使它产生连续
光谱,用于
照明。该技术最早出现在1990年代,但直到2005年微波硫灯才开始商业应用。
微波硫灯(也称硫灯),是一种高效全
光谱无极灯,利用2450MHz的
微波辐射来激发石英泡壳内的发光物质硫,使它产生连续
光谱,用于
照明。该技术最早出现在1990年代,但直到2005年微波硫灯才开始商业应用。
微波硫灯包含一个大约30mm左右石英球泡,球泡中含有几毫克的硫粉末和氩气。球泡置于一个金属网的微波谐振腔中。一个
磁控管发射2.45G
Hz的微波,通过
波导轰击球泡。微波能量激发气体达到5个
标准大气压,使硫被加热到极高温度形成
等离子发光。由于微波硫灯工作时温度极高,需要足够的散热措施以防止球泡融化。
因为硫会与金属电极发生化学反应,所以硫灯无法采用传统的带电极的结构。 硫灯灯泡的寿命大约6万小时,但磁电管的设计寿命目前只有1.5—2万小时。 除
荧光灯外,微波硫灯比其他气体放电类
电光源具有更短的预热时间,并且切断电源后5分钟内就能够重新启动。
第一个原型灯是5.9千瓦的灯,具有每
瓦80流明的
发光效率。第一个生产的型号分别为每瓦96.4流明。后来的型号采用能够取消冷却风扇,提高
发光效率达到每瓦100流明。
等离子态的硫主要成分是双硫原子结构(S2),因此微波硫灯属于分子激发发光,而不是原子激发。这样所激发的光谱是连续的,并且完整覆盖可见光谱。大约73%的发光落在可见光谱范围,而有害的紫外线成分不到1%。所发出的光非常接近太阳光。这些特点都是其他人造光源所无法比拟的。
光谱输出峰值在510
纳米,
色温大约6000
开尔文,CRI为79。即使把光输出调低到15%,也不会影响发光质量。利用滤波片或在灯泡中添加其他
化学元素可以对发光质量作进一步改善。
微波硫灯具有高光效(η>85lm/w)、长寿命(>40000小时)、光谱连续、光色好(
色温6000-7000K,显色指数Ra>75)、无汞污染、良好的流明维持率、瞬时启动、低紫外和红外输出、发光体小等优点。