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汞燈氣體壓力和溫度

汞的熔點(diǎn)為-38.86°C，沸點(diǎn)為356.7°C。由于它作為金屬的價(jià)值較低，因此在室溫下呈液態(tài)，既不是固態(tài)也不是氣態(tài)。在高于汞沸點(diǎn)的溫度下工作的燈的汞氣壓由封閉的汞量與燈泡內(nèi)部體積的比值和管壁的平均溫度決定，因?yàn)樗蟹烹姽苤械墓粴饣?/font>高壓汞燈、超高壓汞燈或金屬鹵化物燈與此相對(duì)應(yīng)。例如，如果將1克汞放入內(nèi)徑為20毫米、燈管長(zhǎng)度為120毫米的管狀燈中，此時(shí)燈泡的平均溫度為700℃，則燈管內(nèi)的汞氣壓為約為 7.6 個(gè)大氣壓（5.78 x 103 托）。
至于計(jì)算方法，由于汞的原子量為200，0℃、1atm下的完美氣體的體積為22.4升，因此汞氣體的體積由封閉的汞量（波義耳定律）和除以燈泡體積來(lái)計(jì)算氣體壓力。，根據(jù)工作溫度（查爾斯低）對(duì)其進(jìn)行修正。由于很難獲得整個(gè)氣體的平均溫度，所以采用管壁的平均溫度來(lái)代替。
在填充金屬沸點(diǎn)以下工作的燈中的氣壓比在沸點(diǎn)以上工作的燈復(fù)雜得多且難以控制。除低壓汞燈外，照明用銣燈和低壓鈉燈也屬于此類(lèi)。低壓汞燈放電時(shí)的管壁溫度，即使在最高溫度下，一般也為200℃以下。這種燈中的氣壓與波義耳-夏爾定律無(wú)關(guān)，與管壁溫度相關(guān)的蒸氣壓是填充金屬中的氣壓。然而，由于燈管壁溫度各地不同，氣體壓力與最低管壁溫度即最冷點(diǎn)處的蒸氣壓一致。然而，最冷點(diǎn)所占據(jù)的面積也會(huì)影響氣體壓力的可控性。就超高功率熒光燈而言，據(jù)說(shuō)最冷點(diǎn)面積約為整個(gè)管壁的 1% 時(shí)才有效1)。