Đèn-áp suất thủy ngân cao là đèn phóng điện bằng khí phát ra ánh sáng dựa trên sự phóng điện của hơi thủy ngân. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng chiếu sáng công nghiệp, y tế và ngoài trời. Nguyên lý hoạt động của nó là hồ quang có điện áp cao-kích thích hơi thủy ngân, tạo ra bức xạ chủ yếu ở vùng tử ngoại. Bức xạ này sau đó được chuyển thành ánh sáng nhìn thấy được nhờ chất lân quang trong ống đèn.
Cấu trúc lõi của đèn thủy ngân áp suất cao-bao gồm ống thủy tinh thạch anh, các điện cực và hơi thủy ngân. Khi dòng điện đi qua các điện cực, hơi thủy ngân trong ống bị ion hóa tạo thành plasma. Các electron va chạm với các nguyên tử thủy ngân, chuyển sang mức năng lượng cao và sau đó phát ra tia cực tím ở bước sóng 254 và 185 nanomet. Ánh sáng cực tím này kích thích phốt pho (chẳng hạn như phốt pho đất hiếm) phủ trên thành ống, tạo ra ánh sáng trắng là hỗn hợp của các màu cơ bản đỏ, lục và lam. Vì quá trình phóng điện cần có điện áp cao (thường là vài nghìn vôn) để bắt đầu phóng điện nên ống đèn được-làm đầy trước một lượng nhỏ khí argon hoặc khí neon để giảm điện áp khởi động.
Loại đèn này có những đặc điểm nổi bật: Thứ nhất, nó có hiệu suất phát sáng cao, đạt 50-60 lumen mỗi watt, vượt xa đèn sợi đốt; thứ hai, nó có tuổi thọ cao, với thời gian hoạt động trung bình trên 10.000 giờ; và thứ ba, quang phổ của nó tập trung ở dải màu xanh lam, khiến nó phù hợp với các ứng dụng mà khả năng hiển thị màu ít quan trọng hơn. Tuy nhiên, chỉ số hoàn màu (CRI) thấp (khoảng 40-60) và độ trễ khởi động đáng kể (mất 4-8 phút để đạt độ sáng ổn định) đã hạn chế ứng dụng của nó trong một số môi trường trong nhà.
Về ứng dụng, đèn thủy ngân áp suất cao-thường được sử dụng ở những nơi cần chiếu sáng đồng đều trên diện rộng, chẳng hạn như chiếu sáng đường, sân vận động và nhà xưởng. Lượng tia cực tím phát ra của chúng cũng khiến chúng trở nên hữu ích trong các lĩnh vực như quang hóa và khử trùng. Với những tiến bộ công nghệ, đèn halogen kim loại và đèn LED đang dần thay thế đèn thủy ngân áp suất cao -truyền thống, nhưng loại đèn sau, do công nghệ hoàn thiện và lợi thế về chi phí nên vẫn được sử dụng trong các ứng dụng cụ thể.
Trong tương lai, khi các quy định về môi trường thắt chặt các hạn chế sử dụng thủy ngân,-đèn thủy ngân áp suất cao có thể dần dần bị loại khỏi thị trường. Tuy nhiên, các nguyên tắc kỹ thuật của họ vẫn cung cấp nền tảng quan trọng cho sự phát triển của các nguồn sáng điện hiện đại.
