ナトリウムランプ
電源投入と同時にランプに200 Vが印加される。その時に、発光管と並列に挿入された始動ユニットのフィラメントが点灯する。
点灯したフィラメントの熱で始動ユニットのバイメタルが作動し、回路を開路する。
その瞬間に、安定器から3–4 kV程度のパルスが発生する。発生したパルスと始動補助導体の助けでランプを始動する。
始動後はランプは安定点灯となり、始動ユニットは発光管の熱によってバイメタルは開路状態を維持する(パルスは停止する)。
ナトリウムランプ(オランダ語: Natriumlamp、英語: sodium vapor lamp)は、ナトリウム蒸気中のアーク放電による発光を利用したランプのことで、ナトリウム灯(ナトリウムとう)とも呼ばれる。1932年、オランダのギレス・ホルスト Giles Holst によって発明された(同じ年に高圧水銀灯もイギリスで発明されている)。
基本構造は水銀灯と同様で、放電を行う発光管とこれを覆う外管からなっていて、外管内部は真空となっている。これは原理上、高温でナトリウム蒸気を加熱する必要から断熱性を高め熱損失を少なくするためで、光の透過効率をあげ、電極や他の金属部の劣化を防ぐ効果も果たしている。電流-電圧特性も同じ負特性(電流が上昇すると管電圧が低下し、過電流で破損する)なので、リアクタンスとなる安定器を必要とする。
初期においては発光成分がナトリウム原子の輝線スペクトル(D線、D1: 589.6 nmとD2: 589.0 nm)のみで極端な単色光だったが、技術的な進展により現在では白熱電球に遜色ない光も得られる様になっている。
演色性改善を図るため封入蒸気圧を大幅に引き上げたもので、略称はNH。ナトリウムの蒸気圧は消灯時13 kPa(約0.1気圧)程度である。始動補助ガスとしてキセノンやペニングガス(ネオン+アルゴン)が使われる。専用安定器で点灯するものと水銀灯安定器(一般型・低始動電流型)で点灯できるものがある。
水銀ランプやメタルハライドランプと並び、HID(高輝度放電)ランプの一種で、1960年にアメリカGE社で開発された。高温高圧のナトリウム蒸気に耐えるため、発光管には石英に替えて特殊なアルミナセラミックが使用されている。
ナトリウムの蒸気圧すなわち濃度を上げる事により、輝線スペクトルが一旦吸収されるなどしてエネルギーが変化し、発光スペクトルの波長域が広がり、橙色がかった黄白色(低圧ナトリウムランプよりオレンジ色がかって見える)の光を放つようになる。
演色性は低圧ナトリウムランプより良好で効率重視型の場合、色温度:2050 K、演色指数Ra:15–25(低圧ナトリウムランプはRa:なし)で、色の判別も可能になるが、発光効率は100–160 lm/Wとやや低下する。それでも水銀ランプと比較して約2倍以上のランプ効率を持つため、高天井の工場、倉庫、スポーツ施設の照明に用いられるほか、近年では道路の照明に広く使われている。