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氙气灯的工作原理是在接通电源后，通过变压器，在瞬间将12V电源升至2万伏以上的高压脉冲电压，激活氙气灯泡中的氙气。氙气灯借助于两电极之间放电器造成的电弧来发光的，就像电焊中造成的电弧亮光。

氙气灯光亮的色温与太阳光相似，但含较多的绿色与蓝色成分，因而呈现蓝白色光，大幅提高了道路标记符号和指示牌的亮度。氙气灯发射的光通量是卤素灯的2倍以上，氙气灯具有相对高的能量密度和光照强度。

氙气灯的原理是指内部充满包括氙气在内的惰性气体混合体，没有卤素灯（halogen lamp）所具有的灯丝的高压气体放电灯，简称HID氙气灯，可称为金属卤化物灯或氙气灯，分为汽车用氙气灯和户外照明用氙气灯。