মেটাল হ্যালাইড ল্যাম্প এক ধরনের উচ্চ-তীব্রতা বিসর্জন (HID) ল্যাম্প যা বাষ্পীভূত বঙ্গ এবং মেটাল হ্যালাইডের গ্যাসীয় মিশ্রণ দিয়ে বৈদ্যুতিক আর্ক দিয়ে আলো তৈরি করে। মেটাল হ্যালাইডগুলি ব্রোমিন বা আয়োডিনের সাথে ধাতুর যৌগ। মেটাল হ্যালাইড ল্যাম্পগুলি উচ্চ আলোক দক্ষতা, রঙের প্রতিফলন এবং দীর্ঘ জীবনকাল রয়েছে। এগুলি ভিতরে ও বাইরে সাধারণ আলোক প্রয়োজনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যেমন বাণিজ্যিক, শিল্প, এবং জনসাধারণের স্থান, পার্কিং লট, খেলার মাঠ, কারখানা, বিক্রয় দোকান, বাসস্থান নিরাপত্তা আলো এবং গাড়ির হেডলাইট।
মেটাল হ্যালাইড ল্যাম্প হল একটি বৈদ্যুতিক ল্যাম্প যা বাষ্পীভূত বঙ্গ এবং মেটাল হ্যালাইডের গ্যাসীয় মিশ্রণ দিয়ে বৈদ্যুতিক আর্ক দিয়ে আলো তৈরি করে। বৈদ্যুতিক আর্কটি একটি ছোট ফিউজড কোয়ার্টজ বা সিরামিক আর্ক টিউবের ভিতরে দুটি ইলেকট্রোডের মধ্যে তৈরি হয়, যা একটি বড় গ্লাস বাল্বের ভিতরে আবদ্ধ থাকে, যার উপরে একটি কোটিং থাকে যা উত্পাদিত অতিবেগুনি আলো ফিল্টার করে। আর্ক টিউবটি ৪ থেকে ২০ আত্মশক্তি এবং প্রায় ১০০০ K তাপমাত্রায় কাজ করে।
ল্যাম্পে ব্যবহৃত মেটাল হ্যালাইডগুলি সাধারণত সোডিয়াম আয়োডাইড, ইন্ডিয়াম আয়োডাইড এবং থ্যালিয়াম আয়োডাইড। এই যৌগগুলি সোডিয়াম D লাইন থেকে স্পেকট্রামে সোর্জ এবং লাল এবং থ্যালিয়াম লাইন থেকে স্পেকট্রামে সবুজ যোগ করে আলোর দক্ষতা এবং রঙের প্রতিফলন উন্নত করে। সবচেয়ে সাধারণ মেটাল হ্যালাইড যৌগ হল সোডিয়াম আয়োডাইড। মেটাল হ্যালাইডগুলি আর্কটি স্থিতিশীল করে এবং আলোর ঝিমিয়ে পড়া কমায়।
মেটাল হ্যালাইড ল্যাম্পগুলি প্রায় ৭৫ থেকে ১০০ লুমেন প্রতি ওয়াট উচ্চ আলোক দক্ষতা রয়েছে, যা বঙ্গ বাষ্প ল্যাম্পের দ্বিগুণ এবং আলোকিত ল্যাম্পের ৩ থেকে ৫ গুণ। এগুলি উচ্চ রঙের প্রতিফলন সূচক (CRI) ৬৫ থেকে ৯৫ রয়েছে, যা অর্থ হল এগুলি রঙ সঠিকভাবে প্রতিফলিত করতে পারে। মেটাল হ্যালাইড ল্যাম্পগুলির জীবনকাল ৬,০০০ থেকে ১৫,০০০ ঘন্টা, ল্যাম্পের ধরন এবং ওয়াটেজের উপর নির্ভর করে।
মেটাল হ্যালাইড ল্যাম্পগুলি ১৯১২ সালে চার্লস প্রোটিউস স্টাইনমেটজ দ্বারা আবিষ্কৃত হয়েছিল, কিন্তু তারা ১৯৬০-এর দশকে পর্যন্ত বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ ছিল না। জেনারেল ইলেকট্রিকের ডঃ রেইলিং ১৯৬০ সালে মেটাল হ্যালাইড ল্যাম্প উন্নয়নের একজন পথপ্রদর্শক ছিলেন। তিনি তার ল্যাম্পে সোডিয়াম আয়োডাইড হিসাবে ধাতু যোগকরণ ব্যবহার করেছিলেন। পরে, অন্যান্য গবেষকরা ইন্ডিয়াম আয়োডাইড, থ্যালিয়াম আয়োডাইড, স্ক্যান্ডিয়াম আয়োডাইড এবং ডাইস্প্রোসিয়াম আয়োডাইড এর মতো বিভিন্ন মেটাল হ্যালাইড দিয়ে পরীক্ষা করেছিলেন।
মেটাল হ্যালাইড ল্যাম্প একটি আর্ক টিউবের ভিতরে বাষ্পীভূত বঙ্গ এবং মেটাল হ্যালাইডের গ্যাসীয় মিশ্রণের মধ্যে দুটি ইলেকট্রোডের মধ্যে বৈদ্যুতিক আর্ক তৈরি করে কাজ করে। আর্ক টিউবটি একটি বৈদ্যুতিক বলাস্টের সাথে সংযুক্ত থাকে, যা ল্যাম্পে প্রদত্ত ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ নিয়ন্ত্রণ করে।
ল্যাম্পটি চালু করা হলে প্রথমে কোন আর্ক তৈরি হয় না, কারণ আর্ক টিউবের ভিতরে গ্যাস চাপ এবং তাপমাত্রা খুব কম। ল্যাম্পটি চালু করতে, একটি অ্যাক্সিলিয়ারি ইলেকট্রোড বা স্টার্টার ইলেকট্রোড মূল ইলেকট্রোডের কাছে একটি প্রাথমিক ডিসচার্জ তৈরি করে। একটি বাইমেটাল সুইচ স্টার্টার ইলেকট্রোড এবং মূল ইলেকট্রোডকে শুরুর সময়ে শর্ট করে।
প্রাথমিক ডিসচার্জ আর্ক টিউবের ভিতরে গ্যাস মিশ্রণকে গরম করে এবং কিছু আর্গন গ্যাস এবং বঙ্গ বাষ্পকে আয়নিত করে। এটি মূল ইলেকট্রোডের মধ্যে একটি কম তীব্রতার আর্ক তৈরি করে, যা আরও গ্যাস অণু আয়নিত হওয়ার সাথে সাথে তীব্রতা এবং তাপমাত্রা ধীরে ধীরে বাড়তে থাকে।
আর্ক তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে মেটাল হ্যালাইডগুলি বাষ্পীভূত হয় এবং আর্ক স্ট্রিমে থেকে প্রসারিত হয়। তারপর তারা বিযুক্ত হয় এবং মুক্ত ধাতু এবং আয়োডিন অণু তৈরি করে। ধাতু অণুগুলি বৈদ্যুতিক আর্ক দ্বারা উত্তেজিত হয়ে তাদের ভূমিক অবস্থায় ফিরে আসার সময় দৃশ্যমান বিকিরণ উত্পাদন করে এবং এটি আলোর প্রধান উৎপাদন করে।
বিভিন্ন মেটাল হ্যালাইডগুলি তাদের বাষ্পীভূত চাপ এবং শক্তি স্তরের বিন্যাসের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন হারে বাষ্পীভূত হয়। সাধারণত, ইন্ডিয়াম আয়োডাইড প্রথমে বাষ্পীভূত হয় এবং বঙ্গ আর্কের চারপাশে একটি নীল স্লিভ তৈরি করে। তারপর থ্যালিয়াম আয়োডাইড বাষ্পীভূত হয় এবং ইন্ডিয়াম স্লিভের চারপাশে একটি হলুদ স্লিভ তৈরি করে। অবশেষে, সোডিয়াম আয়োডাইড বাষ্পীভূত হয় এবং স্পেকট্রামে সোর্জ এবং লাল যোগ করে।
ল্যাম্পটি গরম হওয়ার পর ৫ মিনিটের মধ্যে সম্পূর্ণ আলো উত্পাদন করে। এই সময়ে, ল্যাম্পের রঙের তাপমাত্রা এবং CRI পরিবর্তিত হয় কারণ আরও মেটাল হ্যালাইড বাষ্পীভূত হয়।