หลอดไฟเมทอลเฮไลด์ เป็นหลอดไฟในกลุ่มประเภท ประจุความเข้มสูง (HID) ตระกูลของหลอดนี้ ให้ไฟในความเข้มสูง

ในขณะที่หลอดมีขนาดเล็ก และมีประสิทธิภาพแสงมาก โดยการแตกตัวของเกลือโลหะหายากในโลก ด้วยไฟไอปรอท.

เดิมในปลายทศวรรษ 1960 ถูกผลิตมาสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม, แต่ในขณะนี้ หลอดเมทอลเฮไลด์

ถูกนำมาใช้ในงานเชิงพาณิชย์ที่อยู่อาศัย จนถึงพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ. หลอดเมทอลเฮไลด์ทำงานภายใต้ความดันและอุณหภูมิสูง ได้อย่างปลอดภัย.

หลอดไฟมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับหลอดหรือโคมไฟอื่น ที่มีระดับแสงเดียวกัน.

ใช้งาน
หลอดเมทอลเฮไลด์ มีทั้งแสงทั่วไปและสำหรับการใช้งานเฉพาะอย่าง เช่นหลอดที่ต้องการแสง UV โดยเฉพาะหรือความถี่สีน้ำเงินสูง เนื่องจากความสามารถในการผลิตคลื่นแสงได้กว้าง มันจึงใช้สำหรับการส่องในห้องกีฬา เมื่อถ่ายทอดสดจะได้แสงที่เป็นธรรมชาติ และค่อนข้างนิยมเลี้ยงปะการังที่ต้องการความเข้มแสงสูง ในระดับมืออาชีพพวกเขาจะเรียกว่าหลอด MSD หรือ HQI และโดยทั่วไปจะใช้ในขนาดมาตราฐาน 150, 250, 400, และ 1,000 วัตต์

หลักการทำงาน
หลอดเมทอลเฮไลด์ทำงานโดยการ arc ไฟฟ้าผ่านส่วนผสมของก๊าซในโคมไฟ หลอด arc ที่มีขนาดเล็กจะผสมกับแรงดันสูงของอาร์กอนปรอทและความหลากหลายของโลหะผสมกัน ทำให้เกิดสีสันต่างๆ, จึงส่งอิทธิพลต่ออุณหภูมิสีความสัมพันธ์และความเข้ม ก๊าซอาร์กอนในหลอดไฟที่บริสุทธิ์ จะเปล่งแสงง่ายและสะดวกในการ arc ทั้งสองขั้วไฟฟ้า เมื่อแรงดันไฟฟ้าแรกเกิดที่หลอดไฟ ความร้อนที่สร้างแล้ว โดยการแตกตัวของปรอทและไอโลหะที่ผลิตไฟนี้จะทำให้ อุณหภูมิและความดันเพิ่มขึ้น หลักการทำงาน โดยทั่วไปภายในหลอด arc มี 7-90 psi (480-620 kPa) และ 2,000 ° F (1090 ° C) เช่นเดียวกับหลอดปล่อยก๊าซอื่น ๆ หลอดเมทอลเฮไลด์ ต้องการอุปกรณ์เสริมให้ถูกต้องในการเริ่มต้นสร้างแรงดัน และควบคุมการไหลของกระแสในหลอดไฟ ประมาณ 24% ของพลังงานที่ใช้ในหลอดเมทอลเฮไลด์ จะผลิตไฟ (65-115 lm / W) ทำให้มันมีประสิทธิภาพกว่าหลอดไฟทั่วไป

หลอด arc
นอกเหนือจากไอปรอทในหลอดไฟจะ มี iodides หรือบางครั้ง bromides หรือโลหะอื่น (scandium และโซเดียมในบางประเภท, แทลเลียม, อินเดียมและโซเดียมในยุโรปรุ่น Tri-Colour) ซึ่งประเภทล่าสุดคือดิสโพรเซียม ถูกนำมาใช้สำหรับสร้างอุณหภูมิสีสูง (20000k) สำหรับดีบุกใช้ลดอุณหภูมิสี และ thulium ชื่อธาตุชนิดหนึ่งที่นิยมสูงมากถูกใช้ในหลอดพิเศษที่มี UV จะมีส่วนผสมของโลหะชนิดนี้ ที่ใช้กำหนดสีของหลอดไฟ หลอดสีขาวทั่วไปจะผสม iodides บริสุทธิ์ กับแทลเลียม, หลอดสีเขียวใช้อินเดียม, หลอดสีน้ำเงินใช้โลหะด่างโซเดียมและ โพแทสเซียม บางครั้งมักจะเติมเพื่อลดความต้านทานในหลอด arc ทำให้หลอด arc อายุนานและง่ายต่อการสตาร์ท, ในท่อ arc อาร์กอนจะต้องเย็นอย่างน้อยที่ความดันประมาณ 2 kPa เพื่อจะได้เริ่มต้นในการปลดปล่อยปลายของท่อ arc ฉะนั้นการที่หลอดดับใน ขณะที่เปล่งแสงเต็มที่แล้ว หลอด arc จะไม่สามารถจุดติดได้อีกในทันที บางหลอดจะเคลือบสารเรืองแสง ด้านในของหลอดไฟของกระเปาะนอก เพื่อพัฒนาสีและกระจายคลื่นแสง. ในกลางปี 1980 ได้มีการออกแบบใหม่ของหลอดเมทอลเฮไลด์ มีการพัฒนาซึ่งทดแทนด้วย quartz (ซิลิกาผสม) หลอด arc ที่ใช้ในหลอดไอปรอท ออกแบบหลอดไฟก่อนใช้สารอลูมิเนียม เผาหลอด arc ซึ่งใช้หลักการเดียวกับที่ ถูกนำมาใช้ในโคมไฟโซเดียมแรงดันสูง การพัฒนานี้จะช่วยลดผล กระทบจากภัยพิบัติที่เกิดจาก ion ซิลิกาที่ผสมในหลอด arc เนื่องจากรังสียูวีสูง และละอองก๊าซโซเดียมและองค์ประกอบอื่นๆ ที่มีแนวโน้มจะย้ายเข้า tube quartz ผลของการบกพร่องของวัสดุเปล่งแสง อลูมิเนียมเผาหลอด arc ป้องกันไม่ให้ไอออนไหลผ่าน รักษาสีให้คงที่มากขึ้น และยืดอายุของหลอดไฟ หลอดแบบใหม่เหล่านี้เมักเรียกว่า เซรามิคเมทอลเฮไลด์ หรือหลอด CMH

ขั้ว หลอดMH
มีหลายชนิดแต่ที่เป็นที่นิยมใช้อย่างแพร่หลายคือ ฐาน Edison เป็นโลหะสกรู มีขนาดต่างๆ ส่วนใหญ่อยู่ที่ E27 (สำหรับ 150w) E40 (สำหรับ 250, 400 และ 1000w) เราเรียกขั้วหลอดแบบนี้ว่า Single End คือใส่หลอดข้างเดียว (ไม่ใช่หลอดขั้วเดียว เพราะมันก็มีสองขั้วเช่นกัน) ส่วนประเภทอื่นๆ ที่เป็นขั้วสองข้างจะใช้รหัสขั้วว่า R7s-24 หรือที่นิยมเรียกว่า Double End ฐานขั้วจะประกอบด้วยเซรามิกเป็นตัวป้องกันและเชื่อมกระแสไฟด้วย โลหะหลายชนิดเช่น FerNiCo ผสมธาตุเหล็กโคบอลต์นิกเกิลซึ่งให้การเชื่อมต่อไฟฟ้าที่ดี

บัลลาสต์
เป็นตัวสร้างความถี่สูง ไม่ใช่หม้อแปลงไฟ (Transformer) อย่างที่หลายคนเรียก หลอดเมทอลเฮไลด์ ต้องใช้ไฟฟ้าเพื่อควบคุมในการ arc และให้แรงดันเหมาะสมกับหลอด arc สร้างความดันสูงให้กับไอปรอท ของเมทอลเฮไลด์ ให้มีไฟฟ้าที่เริ่มต้น arc เมื่อหลอดไฟติดเป็นครั้งแรก (ซึ่งจะสร้างเสียงสั่นเล็กน้อยเมื่อหลอดไฟเปิดในครั้งแรก) และอาจจะมี เสียง จี๊ดด... ซึ่งเป็นเรื่องปกติของเสียงความถี่ (เสียงจะดังมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับการออกแบบของบัลลาสต์ ยี่ห้อนั้นๆ) หลอดเมทอลเฮไลด์จะไม่มีไฟฟ้าเริ่มต้น แต่ต้องใช้ ignitor (หรือเรียกว่าตัวจุดระเบิด) เพื่อสร้างไฟฟ้าแรงสูง (1-5 kV และจะหยุดทำงานเมื่อเย็นกว่า 30 kV บน restrike ร้อน) ของหลอดเพื่อเริ่ม arc บัลลาสต์ที่มาตรฐานจะสร้างระบบการกำหนดค่าสำหรับส่วนประกอบหลอดเมทอลเฮไลด์ (ยกเว้นบางยี่ห้อที่ถูกออกแบบมากับ Ignitor ของตัวเอง สังเกตุได้ว่าจะมี Ignitor เพียงสองสาย). สำหรับบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ในวงจรจะรวม ignitor และบัลลาสต์เป็นชุดเดียวกัน บัลลาสต์เหล่านี้ใช้ความถี่สูงในการขับหลอด มีข้อดีคือสูญเสียความร้อนน้อยกว่าแบบขดลวด และยังสามารถลดความถี่ลงได้ ด้วยการ Dim ความถี่ของบัลลาสต์จะมีการใช้พลังงานด้วย ดังนั้นควรเลือกชนิดที่มีแอมป์เหมาะสมกับประสิทธิภาพสำหรับหลอดไฟ

อุณหภูมิสี
เพราะความขาว ที่เป็นธรรมชาติของแสง ไม่สามารถกล่าวได้ว่า คำว่า "ขาว" มันขาวอย่างไร จึงมีการกำหนดเป็นหน่วยขึ้นมา โดยเทียบจากความรู้สึกของมนุษย์ ที่ห้องมืด คือ 0 องศาเคลวิน และรู้สึกร้อนที่ 800 องศาเคลวิน (สีแดง) และจะรู้สึกร้อนน้อยลงเรื่อยๆ จนกระทั่งรู้สึกเย็น ที่ 20000 องศาเคลวิน (สีฟ้า) ด้วยความสามารถของหลอดเมทอลเฮไลด์สามารถ ผลิตได้ที่อุณหภูมิสีจาก 3,000 องศาเคลวิน จนถึง 20,000 องศาเคลวิน. สีอาจแตกต่างกันเล็กน้อยจากบัลลาสต์ที่ใช้ และสีมักจะเปลี่ยนแปลงตามช่วงชีวิตของหลอด สีของหลอดจะวัดได้หลังจากได้รับการเผา 100 ชั่วโมง (เมื่อเข้าที่แล้ว) ตามมาตรฐาน ANSI เทคโนโลยีใหม่ได้ปรับปรุงการเปล่งสีและความแปรปรวนของค่า Kelvin (± 100-200 kelvins) อุณหภูมิสีของหลอดไฟยังสามารถรับผลกระทบจากลักษณะ ไฟฟ้าของระบบไฟฟ้า (Voltage) และมีความแปรปรวนจากการผลิตของหลอดเอง หากหลอดเมทอลเฮไลด์อยู่ภายใต้ underpowered เนื่องจากอุณหภูมิต่ำ แสงที่ออกมาจะฟ้าเนื่องจากการระเหยของปรอทเพียงอย่างเดียวปรากฏการณ์นี้ สามารถมองเห็นในขณะ warmup เมื่อหลอด arc ยังไม่ได้อุณหภูมิสีเต็มที่และยังไม่ได้ vaporized เต็ม ปรากฎการ์ณนี้สามารถเป็นอันตรายจนอาจจะเกิดระเบิดหลอด arc เนื่องจากความร้อนและ overpressure
***** Kelvin เป็นหน่วยของความร้อน หากเรียก หน่วยอุณหภูมิสี อย่างถูกต้องต้องเรียกว่า องศาเคลวิน ( ํk)

ลูเมน
(สัญลักษณ์ : lm) เป็นหน่วย SI ของฟลักซ์แสง, วัดพลังงานของแสง จากการรับรู้ของสายตามนุษย์ ฟลักซ์เรืองแสงแตกต่างจากความสว่าง (หน่วยเป็น lux), ด้วยการวัดพลังงานทั้งหมดของหลอดไฟ ในการปล่อยฟลักซ์แสง และสะท้อนความไว จากการแตกต่างกันของสายตาของคน ที่ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของแสง ลูเมนหมายเกี่ยวกับการ Candela โดย 1 lm = 1 cd · sr 1 ลูเมน เท่ากับ 1 แรงเทียน หรือถ้าพูดเป็นภาษาง่ายๆ คือจุดเทียน 1 เล่มให้สว่างในระดับ 1 ฟุตจะมีค่าเท่ากับ 1 ลูเมน เทียนจะมีค่าความสว่างตามขนาดเทียน จึงไม่นิยมวัดด้วยหน่วยแรงเทียน เพราะจะได้ค่าที่ไม่มตราฐาน หน่วยที่เป็นแหล่งไฟ ที่สม่ำเสมอ radiates หนึ่ง Candela ทิศทาง radiates รวม 4π lm ถ้ามาเป็นบางส่วน โดยครอบคลุมรัศมีแผ่ครึ่ง แสงจะไหล 2π lm เท่านั้น ฉะนั้นหาก 1 วัตต์ให้ค่า ลูเมนที่สูงนั่นหมายถึงความสามารถของหลอดไฟ

เริ่มต้นทำงาน
หลังจากเปิดเครื่อง โคมไฟเมทอลเฮไลด์ไม่ได้ติดทันที มันจะเริ่มผลิตกำลังไฟ ซึ่งจะเต็มที่ได้ จากเวลา อุณหภูมิและ ความดันในหลอด arc เมื่อเริ่ม arc อาร์กอน บางครั้งใช้เวลาไม่กี่วินาทีและช่วงอบอุ่นขึ้น อาจจะนานถึงห้านาที (ขึ้นอยู่กับประเภทไฟ) ในช่วงเวลาที่ เปล่งแสงไฟสีต่างๆ จากหลอด arc นี้ หากถูกขัดจังหวะแม้ระยะสั้น, หลอด arc ไฟนั้นจะดับและแรงดันสูงที่อยู่ในหลอด arc ที่กำลังแตกตัวอยู่จะค้างและเห็นเป็นไอปรอทสีดำ จะป้องกันไม่ให้ restriking arc นั้นกับ ignitor ตามปกติจะต้องใช้ระยะเวลาเย็นลง 5-10 นาทีก่อน หลอดไฟจึงจะสามารถเริ่มต้นใหม่ แต่มี ignitors พิเศษกับหลอดที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ,จะสามารถ arc ได้ใหม่ทันที ทั้งที่โคมไฟยังร้อนอยู่