高强度放电灯用陶瓷管[6]

　　蓝宝石可以用来制作高强度放电灯，而且有不少好处。首先，它更能抵抗钠的侵蚀；其次，可以在更高的温度下工作，用它制作的HID灯的光效能提高；再者，由于它是透明的，灯具的出光效率也更高。但是，它有各向异性的缺点，应力容易导致破裂或漏气，封接也比较困难。此外，蓝宝石只能制成圆柱形管，不能用来制作球形HID灯。

　　近年来在透明陶瓷研究方面最重要的成果之一是透明的钇铝石榴石YAG。无论从光学还是力学性能来说，它都要比PCA优秀得多。它已被成功地用来制灯。但是，它抵御金属卤化物腐蚀的能力还是个问题。为了减少被腐蚀的风险，今后需要研究在灯内填充新的物质。氮氧化铝AlON的机械强度和热胀性能与PCA相仿，抛光的 AlON的直线透过率和蓝宝石一样好。然而，在低于16400C的温度下AlON只能在一个很小的氮分压范围内保持稳定。尖晶石（MgAl2O4）有非常高的直线透过率，但是它很容易与钠起反应，是否与稀土卤化物反应也有待研究。采用烧结－HIP方法可制成亚微晶PCA材料，由于其晶粒很小，机械强度可与蓝宝石相比，直线透过率达到蓝宝石的70％。这么好的机械强度和直线透过率使得它可以用来制作诸如汽车前照灯之类的非圆柱形HID光源。但是，这种新的PCA材料的烧结温度比常规的PCA材料低，与灯的工作温度差不多；因此，当灯长期工作于高温下时，它的微观结构以及透过率的稳定性还有待进一步研究。

　　欧司朗－西凡尼亚的G.C. Wei等采用透明的多晶氧化镝（Dy2O3）制成了如图14所示的球形HID光源，右边是灯燃点时的样子。电弧管的外径为8mm，壁厚为0.5mm，灯内充入的碘化物的重量比为NaI:DyI3:HoI3:TmI3:TlI:CaI2=54.5:6.6:6.7:6.3:11.4:14.5。在石英玻璃或PCA
灯中，采用这样的填充物时色温为3000K; 然而，由于氧化镝对蓝光有强烈的吸收（见图15），使灯的光呈黄白色，色温降为2500K。灯的显色性很好，CRI～90。灯的光效为84lm/W。试验灯的光谱由图16给出。在图17中比较了氧化镝灯与PCA灯温升的情况。前者温升快就是由于氧化镝在紫外和蓝光区域有强烈吸收的缘故。