【水草灯】了解金卤灯

金卤灯的认知（一）
到现在为止，我们都没有讨论金卤灯。金卤灯的工作原理与荧光灯几乎完全相同。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，而金卤灯通过气体发出白炽强光。

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

好，现在我们已经了解了它们的工作原理，那么哪一个更好呢？这里还很难说。事实上，两种灯的效果都是很不错的，两者之间却别的错误报道很多。事实上主要区别在于荧光灯是面光源，而金卤灯是点光源。

有人说金卤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瓦的金卤灯发出的热量是相同的。荧光灯通过整个灯管散热，而金卤灯的热量集中在很小的区域。因此，大家坚信金卤灯比荧光灯更热。金卤灯的光输出也被过度夸大了。许多人说相同瓦数，金卤灯发出的光更多。其实原理与发热相同。荧光灯整个灯管都在发光，而金卤灯光线集中在很小的区域。不错，金卤灯看起来更明亮，但如果你把荧光灯数量增加，也能得到相同效果。
                         金卤灯的认知（二）

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卤灯泡。金卤灯泡分两种，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，阳光偷过玻璃射向你时，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。单端金卤灯泡玻璃有阻隔紫外线的功能，而双端金卤灯泡则没有。高温石英玻璃金卤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)金卤灯，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卤灯可以导致很严重的眼部伤害，甚至失明。

有人错误的认为金卤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。金卤灯刚刚开启时，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。金卤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。金卤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，金卤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，因为金卤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。对于金卤灯，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瓦的金卤灯，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，金卤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，金卤灯比荧光灯亮得多。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瓦金卤灯只能提供85-105 流明的光。确实金卤灯比T5和T12都要亮，但只是一点点而已，并没有想象的那么夸张。
                          金卤灯的认知（三）

单端大头的金卤灯泡有保护罩，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，并使金卤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。金卤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。

金卤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。

另一个关于金卤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。

当金卤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，金卤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卤灯还高。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。金卤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，在使用金卤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卤灯，热量会散发比较慢，需要水冷机。
                         金卤灯的认知（四）

金卤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。金卤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，只能选择金卤灯。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，询问为什么金卤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，水族金卤灯不含碘化钠，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卤灯中会加入大量的碘化铟。

                          金卤灯的认知（五）

你的眼睛有没有被光刺伤过？

如果双端金卤灯泡没有保护，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卤灯。

把一盏金卤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卤灯。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卤灯。那么金卤灯是最好的灯光吗？对于大多数鱼友来说是这样的。即使用色温5000的金卤灯，它的光斑也会比荧光灯的光斑亮3-4倍。色温6000的金卤灯光斑会轻松达到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卤灯泡照亮4英尺长的水族箱。

使用金卤灯时，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。金卤灯需要专门的冷却系统才能达到。金卤灯的热辐射才是最可怕的。你无法对热辐射进行任何干预。加强水面与金卤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配置中使用金卤灯，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。
                          金卤灯的认知（六）

以我的经验，双端金卤灯比单端金卤灯更容易破碎。虽然单端金卤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，金卤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。

金卤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，优势是能承受金卤灯达到更高的温度。对于金卤灯，更高的温度意味着更亮的效果。目前，石英金卤灯（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，会让金卤灯的光芒更加绚丽。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%。

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