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HID燈構造原理特性

高強度氣體放電（High-intensity discharge，簡稱HID）燈泡包含了下列這些種類的電燈：水銀燈、金屬鹵化燈（也稱作HQI）、高壓鈉燈、低壓鈉燈、高壓水銀燈，以及較少見的短弧氙氣燈。這些燈泡種類的發光元件是一顆置於耐高溫燈管（弧光管）內安定的電弧放電器，並有超過 3 W/cm² (19.4 W/in.²) 的發光能力。

HID 燈藉著特殊設計、內部佈塗石英或鋁的燈管，並透過兩端鎢電極打出來的加壓電弧，通過燈管後而發出光線。這些燈管內充滿了氣體和金屬。氣體幫助燈泡啟動，而金屬加熱達到蒸發點，形成電漿態後而發出光線。

HID 燈的種類包括：

• 水銀燈（CRI範圍 15-55）
  
• 金屬鹵化燈（CRI 範圍 65-80，陶瓷鹵化燈則可達 90 多）
  
• 低壓鈉燈（CRI 0，因其單色光）
  
• 高壓鈉燈（CRI 範圍 22-75）

水銀燈炮原本是用來產生碧綠色光線，也是第一顆商用化的 HID 燈泡。在今日，這些燈泡已經可校正出更接近白色的光線。但水銀燈已逐漸被更新型、發光效率更高的高壓鈉燈和金屬鹵化燈所取代。標準的低壓鈉燈在所有 HID 燈泡中具有最佳的效率，但他們發出的光卻是淡黃色的。高壓鈉燈現在已可以發出較白的光線，但卻多少犧牲了些效率。金屬鹵化燈比較沒那麼有效率但卻可以發出更白、更自然的光線，目前市面也有許多彩色的金屬鹵化燈可用。

跟螢光燈一樣，HID 燈需要一個鎮流器來觸發並維持內部的電弧，而觸發電弧的方式各有不同：水銀燈和有些金屬鹵化燈通常用第三個電極在其中一個主電極旁邊來幫助啟動，而其他燈種則通常使用高壓脈衝的方式。

HID 燈通常應用在大面積區域且需要高品質的光線時，或針對能源效率、光源密度等特殊要求時。這些地方包括體育館、大面積的公共區域、倉庫、電影院、戶外活動區域、道路、停車場或巷道。最近 HID 燈如金屬鹵化燈，常被用於零售店和住宅環境。HID 燈更實現室內栽培，特別是一些需要高品質強光的植物，如蔬菜和花卉。他們也可用於室內水族館，重建近似熱帶地區的強光。

有些 HID 燈像是水銀燈會發出大量的紫外線，因此需要擴散器（diffusers）來阻擋紫外線的輻射。近幾年來經常發生幾個案件，因為瑕疵的擴散器，造成人們受到嚴重曬傷和電弧眼。現在均以規格來監控燈泡品質，否則燈泡會因為外層燈管破裂就馬上燒掉。

最近 HID 燈常被使用於汽機車的頭燈。這項應用在汽機車業界仍有各種不同的意見，主要在於 HID 燈有時會導致讓人刺眼的強光。業界通常使用自動轉向頭燈（Automatic Self-leveling System）來降低這個問題，但這類的配備在大多車種都是昂貴的選配規格。然而，許多業者偏好使用這類光線，因為他們比一般頭燈能發出較清澈、較明亮、較自然的光線。

HID 燈也使用於高階的自行車頭燈，因為和一般鹵素燈相比，相同瓦特數下 HID 燈能發出更亮的光線。鹵素燈光有時偏向於黃色；而HID 自行車燈看起來稍微像藍紫色。

HID 燈也常用於許多飛航器的降落和滑行燈號應用上。

 當 HID 燈泡的產品壽命即將結束時，許多種會呈現出一種現象類似循環閃爍的效應。這些燈泡一開始以相對低的電壓啟動，但當燈泡加熱到運作溫度後，電弧管內的內部氣壓升高，而必須以更高的電壓維持電弧放電。當燈泡老舊時，維持電弧的電壓會逐漸提高直到超過電子鎮流器（Electrical Ballast）所能提供的上限。當燈泡加熱到這個點，電弧就會中斷而燈泡就會熄滅。然後，當電弧消失後，燈泡又再度冷卻下來，接著電弧管內的氣壓又下降了，此時鎮流器可以再度導致電弧觸發。這個效應就會使得燈泡看起來像亮了又滅，不斷地閃爍。

更精密設計的鎮流器會偵測到循環閃爍的現象並在幾次閃爍後停止燈泡重新啟動。若當電源移除並重新接上時，鎮流器會啟動一連串新的初始程序