金属卤素灯

发布时间：2023-01-13 来源：水族玩友圈

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养水草用什么灯好？一般作为新手的水草玩家都喜欢问的问题实际上，在正确的色温下金属卤素灯是目前最佳的水草灯。

金属卤素灯作为超白超亮灯，其灯管发出超白光，能使水体透明、清晰，水草颜色逼真，同时还具有促进水草光合作用，让水草更好生长发育。金属卤素灯对绿色水草效果较好，适用于水深在60-100cm以下的水草植物生长，效果更佳。

金属卤素灯作为一个提到金属卤素灯人们更多的想问的是水草专用金属卤素灯和其他灯的区别。水草用的金属卤素灯和普通的灯最大的不同就是光谱不同。水草用灯是仿日光光谱的灯，而普通的灯不具有这种光谱，所以不利于水草的光合作用。

金属卤素灯的工作原理与荧光灯几乎完全相同。是高电压通过灯丝激发电弧。电弧使灯泡内的气体发热发光。气体将随着电流的增强而变得更热更亮。实际上，如果情况得不到控制，灯泡极有可能融化。镇流器再次出场，稳定电流。与荧光灯主要区别是，荧光灯依靠含磷的化合物二次发荧光，而金属卤素灯通过气体发出白炽强光。

金属卤素灯的镇流器不能用在荧光灯上，反之亦然。金属卤素灯镇流器利用三个原理启动灯泡。如果你的灯架上既有金属卤素灯MH，又有高输出荧光灯VHO，一定要把镇流器分开。

事实上主要区别在于荧光灯是面光源，而金属卤素灯是点光源。

有人说金属卤素灯光比荧光灯光热得多。这绝对不是事实。500瓦的荧光灯与500瓦的金属卤素灯发出的热量是相同的。荧光灯通过整个灯管散热，而金属卤素灯的热量集中在很小的区域。因此，大家坚信金属卤素灯比荧光灯更热。金属卤素灯的光输出也被过度夸大了。许多人说相同瓦数，金属卤素灯发出的光更多。其实原理与发热相同。荧光灯整个灯管都在发光，而金属卤素灯光线集中在很小的区域。不错，金属卤素灯看起来更明亮，但如果你把荧光灯数量增加，也能得到相同效果。

我要对高温石英碘化灯（ HQI）多说几句。HQI是高温石英碘化灯泡，说得通俗些就是双端金属卤素灯泡。金属卤素灯泡分两种，一种是单端的大头灯泡，一种是双端灯泡。第一种灯泡有点像传统台灯的灯泡。这些灯泡有内胆，用于发光，外层实际是保护套。大多数人认为保护层是为了防止灯泡内层爆裂，其实还有一个重要的功能，吸收内胆发出的看不见的短波紫外线。短波紫外线就是夏日里把你晒黑的罪魁祸首。不知你有没有发现，当坐在窗前，阳光透过玻璃射向你时，皮肤一般不会被阳光灼伤，或许只有些变黑。那是因为普通玻璃能阻隔几乎所有的紫外线。荧光剂虽然能够发出短波紫外线，但灯管外套不允许紫外线通过。人工晒黑皮肤的技术是使用石英质地的荧光灯管，才允许紫外线通过。单端金属卤素灯泡玻璃有阻隔紫外线的功能，而双端金属卤素灯泡则没有。高温石英玻璃金属卤素灯是为高温要求设计的，因为石英不能阻止紫外线穿过，因此，HQI会有短波紫外线射出。双端(DE)金属卤素灯，需要在灯架上安装过滤紫外线的玻璃，否则很容易造成眼部损伤!!这种过滤光线的物质必须是玻璃或特制的塑料。透明度非常高的亚克力不能阻隔短波紫外线。无保护的直视双端金属卤素灯可以导致很严重的眼部伤害，甚至失明。

有人错误的认为金属卤素灯的灯丝是这种超白灯光的发射者。实际上，当灯泡达到亮度时，两根灯丝并不直接接触。灯丝之间只是维持一种电弧，使灯泡内的填充的物质气化发出光芒。在这种意义上说，它很像荧光灯。灯泡的启动过程也很像荧光灯。灯泡内也有少量的汞，高电压是启动一切的钥匙。一旦两根灯丝之间放出电弧，灯泡内的碘化钠、溴化钠、溴化钪、碘化镝、和碘化铟就被加热变成气体。当这些金属化合物达到一定温度时，就会辐射出可见光。金属卤素灯刚刚开启时，并不能达到最亮。需要一段时间在灯泡内部进行升温和化合物气化。依据灯管内设置不同，需要 10-20分钟不等的时间。金属卤素灯的另外一个特性是当你关闭灯泡后不能马上再次打开。因为高热的灯泡内充满了金属卤化物的蒸汽，此时强电流进入灯泡内，会导致灯管爆裂或烧坏镇流器。金属卤素灯镇流器内安装有限时电路，可以防止此类问题发生。我们称之为“re-strike time”，一般为15-30分钟。

无论是安装还是发光方式，金属卤素灯比任何荧光灯都更接近点光源。由于是点光源，反光板设计就非常简单了。可以使用单端灯泡，悬垂灯架和反光板，几乎和手电筒没设么区别。如果你走这条路线，一定要选择一根能够垂直放置的灯泡，因为金属卤素灯设计与荧光灯有区别，带有使用方向。大多数是被设计成水平方向使用的，这种灯泡垂直使用会降低寿命。对于金属卤素灯，我们要做的是分散开强烈的光，而如刚才的 120加仑缸例子中，我们使用250瓦的金属卤素灯，需要做的是将光线分布在4平方英尺的面积上。还好，这样并不难。如果你注意观察，会发现按照每瓦产生的流明数计算，金属卤素灯的设置实际要比之前T5和T12荧光灯设置提供的照明弱。水族届流行一个神话，金属卤素灯比荧光灯亮得多。这是一个事实，但并不是我们想象的亮那么多。1瓦T-12 VHO能提供70-85流明的光，1瓦T-5 HO能提供85-95流明的光，而1瓦PC能提供100-110流明的光，1瓦金属卤素灯只能提供85-105 流明的光。确实金属卤素灯比T5和T12都要亮，但只是一点点而已，并没有想象的那么夸张。

单端大头的金属卤素灯泡有保护罩，体型大，不利于设计精巧高效的反光板，而双端纤细的灯泡有利于设计。

灯泡内的弧形部分设计很重要。有两种科技，一种是多晶氧化铝玻璃，一种是高温石英玻璃。前者的设计比较便宜，而且能忍受高温，但也有个缺点：高温的金属卤化物蒸气具有腐蚀性，会腐蚀其中的铝。结果是导致玻璃发白，降低透光性。这种情况在石英玻璃中也有发生，PCA管正在冲击市场，应该在不久后占领市场，并使金属卤素灯发出更耀眼的光芒。另外一个是飞溅效应，我们在荧光灯中讨论过，金属卤化物的蒸汽有时会附着在玻璃上。荧光灯主要发生在灯管两端，贴近灯丝处。金属卤素灯则可能发生在整个灯泡内，阻止光的输出效果，甚至导致光谱输出不正确。

金属卤素灯的另一个问题是发光质量不好控制。填充气体内水蒸气或金属卤化物蒸气会严重改变光谱输出。水蒸气在高温环境下会分解成氢和氧，使灯泡内的气体更具腐蚀性，严重影响灯丝。好的灯泡内选择的金属卤化物都是防潮的，而且用真空技术制造。真空法能去除灯泡内多余的气体，使光谱输出更稳定。

另一个关于金属卤素灯的误解是它产生的热量远比荧光灯多。这个说法不完全对，灯管内的电弧区确实非常热，大约 6000°K到10340°K。即使是附近的区域也比地狱火还要烫，大约1250°K到1790°F。这里真的很热，而不要被所谓色温k所代表的颜色所迷惑。当灯泡点亮时，即使触摸灯泡的边缘或灯罩都可能灼伤，所以一定要小心。高温石英灯泡即使在灯泡冷却的情况下也不要去触摸灯泡，因为手上的汗液会留在灯泡外壁，在高温的作用下，汗液中含碳的成分有可能与灯泡融在一起。这不仅能阻碍光线的传播，还有可能产生污点，导致灯泡损毁。

当金属卤素灯完全点亮达到最热的时候，用热量计测量相同瓦数的荧光灯，你会发现，金属卤素灯释放的热量不比荧光灯高多少。事实上， VHO 或 PC所释放的热量很可能要比金属卤素灯还高。主要问题是释放热量的方式。荧光灯管本身发热，加热周围的空气。少量的通风就能带走热量。金属卤素灯还会发出辐射的热量。这些热量可以穿过空气直接进入水中和玻璃上。这就是为什么水族箱周围通风良好，在使用金属卤素灯时还会过热的原因。通常，如果房间内打开空调，水族箱的体积小于150加仑，热量一般不是问题。大型水族箱如果使用金属卤素灯，热量会散发比较慢，需要水冷机。

金属卤素灯的优点是能够达到高色温，这里我要讲一下色温。荧光灯的色温一旦达到 8000k，亮度就开始下降。如果达到20000K，光线就极其微弱了。金属卤素灯也会出现这种情况，但远没有这么严重。如果你必须选择蓝光，只能选择金属卤素灯。高色温灯光，如蓝光在水中的穿透能力强，但过蓝的灯泡会略去一部分橙色和黄色，这是光合作用需要的光。

我曾收到一个消息，询问为什么金属卤素灯内要加那么多怪异的卤化物，为甚需要它们？这是个不错的问题，现在就开始解答。

首先，水族金属卤素灯不含碘化钠，它被用于“钠灯”，通常用作路灯灯泡。如果你站在路灯下，对着镜子照自己，一定会问，我怎么变黄了？碘化钠非常亮，但输出光线发黄。对于路灯的要求很符合，但用于电影放映灯和广告牌等就显得太差劲了。

化学家们向卤化钠蒸气中添加稀有的卤化物，他们称之为添加剂，如碘化铊，能使灯光发绿，碘化铟等产生蓝光，今天大受欢迎的高色温金属卤素灯中会加入大量的碘化铟。

你的眼睛有没有被光刺伤过？

如果双端金属卤素灯泡没有保护，你的眼睛很可能被灯光刺伤。看不见的紫外线会刺伤你的眼睛，所以一定要用能吸收紫外线的保护片遮挡住双端金属卤素灯。

把一盏金属卤素灯与一盏荧光灯放在一起，很容易看到区别。通常 PC是荧光灯中最亮的一种，但它的光芒远不及金属卤素灯。所有的光线都会从灯泡中的一点发出，难怪初学者都选用金属卤素灯。那么金属卤素灯是最好的灯光吗？对于大多数鱼友来说是这样的。即使用色温5000的金属卤素灯，它的光斑也会比荧光灯的光斑亮3-4倍。色温6000的金属卤素灯光斑会轻松达到6倍的明亮效果。但一个经常被忽略的事实是这个数据只在一定范围内有效。光斑的明亮区域只从中心向外辐射3英寸。3英寸以外的地方光线并不比荧光灯强多少，7英寸外的地方光线甚至不如荧光灯。

解决方案当然是优秀的反光板（灯罩）。反光板将非常集中的光线分散到 1平方英尺的面积内。只有这样才能用两个金属卤素灯泡照亮4英尺长的水族箱。

使用金属卤素灯时，需要距离水面达到一定高度。通常最少也要8英寸，提供空气流通的空间使之冷却。很多情况下，普通的空气流通足以保持荧光灯管冷却。金属卤素灯需要专门的冷却系统才能达到。金属卤素灯的热辐射才是最可怕的。你无法对热辐射进行任何干预。加强水面与金属卤素灯之间的通风确实能降低些温度。因此，大家常在这个地方使用风扇。蒸发也是很好的降温方法。通风良好的水族箱蒸发都比较快，因此能保持低温。在nano配置中使用金属卤素灯，蒸发就是个大问题了。小型水族箱每天可能会蒸发0.5加仑或更多水分。

大型而且较深的水族箱也是一个挑战。水表面积相对水体积系数比浅水族箱小。因此，超过 150加仑或深度超过2英尺的水族箱最好使用水冷机。

以我的经验，双端金属卤素灯比单端金属卤素灯更容易破碎。虽然单端金属卤素灯需要额外购买灯罩，但费用比成品灯架要便宜得多，而且节约空间。

目前，金属卤素灯的色温是荧光灯不能比拟的。一般情况下，人们会说不需要光化灯管，如果你有 15000k或更高色温的灯泡。这既是好事也是坏事。确实，你不需要所谓的光化，但你所使用的高色温灯泡提供的光线是不均衡的。对于需要光合作用的生物来说，足够的黄色和绿色光线同样非常重要。

金属卤素灯同样没有走到死路，不过对于高色温的追求应该到了极限了，因为 50000K的色温已经接近紫外线了。我提到过PCA，多晶铝灯管，优势是能承受金属卤素灯达到更高的温度。对于金属卤素灯，更高的温度意味着更亮的效果。目前，石英金属卤素灯（HQI）已经受到温度的限制了。石英灯管已经达到了将要融化的临界点。多晶铝灯泡现在也有，但多用于路灯。主要原因是PCA的透明度不高。对于路灯大家可以接受，对于水族箱还不行。PCA中也有蓝宝石品种，但价格实在太高了。这是目前在高温下透明度最好的材料。一旦投入批量生产，会让金属卤素灯的光芒更加绚丽。要知一旦它们真的被投入市场，金属卤化物对灯泡的腐蚀作用要1-2年才能有明显的数据，虽然它们会比HQI亮10-15%。