Klassifisering av lyskilder. Del 2. Utladningslamper for høy- og lavtrykk

Klassifisering av lyskilder. Del 1. Glødelamper og halogenlamper

Fluorescerende lamper

Fluorescerende lamper er lavtrykksgassutladningslamper der ultrafiolett stråling som er usynlig for det menneskelige øyet, som et resultat av en gassutladning, omdannes til synlig lys av et fosforbelegg.

Fluorescerende lamper er et sylindrisk rør med elektroder som kvikksølvdamp pumpes inn i. Under påvirkning av en elektrisk utladning avgir kvikksølvdampen ultrafiolette stråler, som igjen fører til at fosforet som er avsatt på veggene i røret sender ut synlig lys.

Lysrør gir mykt, jevnt lys, men fordelingen av lys i rommet er vanskelig å kontrollere på grunn av den store strålingsflaten. Lineære, ring-, U-formede og kompakte lysrør er forskjellige i form. Rørdiametre er ofte oppgitt i åttendedeler av en tomme (f.eks. T5 = 5/8 « = 15,87 mm). I lampekataloger er diametre vanligvis oppgitt i millimeter, for eksempel 16 mm for T5-lamper.De fleste lampene er av internasjonal standard. Industrien produserer rundt 100 forskjellige standardstørrelser av lysrør for generell bruk. De vanligste lampene med en effekt på 15, 20,30 W for en spenning på 127 V og 40,80,125 W for en spenning på 220 V. Gjennomsnittlig varighet for brenning av lampen er 10 000 timer.

De fysiske egenskapene til fluorescerende lamper avhenger av omgivelsestemperaturen. Dette skyldes det karakteristiske temperaturregimet til kvikksølvdamptrykket i lampen. Ved lave temperaturer er trykket lavt, så det er for få atomer som kan delta i strålingsprosessen. Ved for høy temperatur fører det høye damptrykket til en stadig økende selvabsorpsjon av UV-strålingen som produseres. Ved en kolbeveggtemperatur på ca. Lamper ved 40 ° C oppnår maksimal induktiv gnistutladningsspenning og dermed høyeste lyseffektivitet.

Fordeler med lysrør:

1. Høy lyseffektivitet, når 75 lm / W

2. Lang levetid, opptil 10 000 timer for standard lamper.

3. Evnen til å ha lyskilder med ulik spektral sammensetning med bedre fargegjengivelse for de fleste typer glødelamper

4. Relativt lav (selv om det skaper blending) lysstyrke, noe som i noen tilfeller er en fordel

De viktigste ulempene med fluorescerende lamper:

1. Begrenset enhetseffekt og store dimensjoner for en gitt effekt

2. Relativ kompleksitet av inkludering

3. Umulighet å drive lamper med likestrøm

4. Karakteristikkenes avhengighet av omgivelsestemperaturen. For konvensjonelle lysrør er den optimale omgivelsestemperaturen 18-25 C.Når temperaturen avviker fra det optimale, reduseres lysstrømmen og lyseffektiviteten. Ved temperaturer under +10 C er antennelse ikke garantert.

5. Periodiske pulseringer av deres lysstrøm med en frekvens lik den dobbeltfrekvente elektriske strømmen. Det menneskelige øyet kan ikke legge merke til disse lyssvingningene på grunn av visuell treghet, men hvis bevegelsesfrekvensen til delen samsvarer med frekvensen til lyspulsene, kan den virke stasjonær eller sakte rotere i motsatt retning på grunn av en stroboskopisk effekt. Derfor, i industrielle lokaler, må fluorescerende lamper slås på i forskjellige faser av trefasestrømmen (pulseringen av lysstrømmen vil være i forskjellige halvperioder).

Ved merking av lysrør brukes følgende bokstaver: L — fluorescerende, D — dagslys, B — hvit, HB — kaldhvit, TB — varmhvit, C — forbedret lysgjennomgang, A — amalgam.

Hvis du "vrir" røret til en lysrør til en spiral, får du en CFL - et kompaktlysrør. I sine parametere er CFL-er nær lineære fluorescerende lamper (lyseffektivitet opp til 75 lm / W). De er først og fremst designet for å erstatte glødelamper i en rekke bruksområder.

Arc Mercury Lamps (DRL)

Merking: D — bue R — kvikksølv L — lampe B — tennes uten ballast

Arc Mercury Fluorescent Lamps (DRL)

Mercury-Quartz Fluorescent Lamps (DRLs) består av en glasspære belagt med fosfor på innsiden og et kvartsrør plassert inne i pæren som er fylt med høytrykks kvikksølvdamp. For å opprettholde stabiliteten til egenskapene til fosforet, er glasspæren fylt med karbondioksid.

Under påvirkning av ultrafiolett stråling generert i kvikksølv-kvartsrøret, lyser fosforet, og gir lyset en viss blåaktig fargetone, og forvrenger de sanne fargene. For å eliminere denne ulempen introduseres spesielle komponenter i sammensetningen av fosforet, som delvis korrigerer fargen; disse lampene kalles DRL-lamper med krominanskorrigering. Levetiden til lampene er 7500 timer.

Industrien produserer lamper med en kapasitet på 80.125.250.400.700.1000 og 2000 W med en lysstrøm fra 3200 til 50.000 lm.

Fordeler med DRL-lamper:

1. Høy lyseffektivitet (opptil 55 lm / W)

2. Lang levetid (10 000 timer)

3. Kompakthet

4. Ikke kritisk for miljøforhold (unntatt svært lave temperaturer)

Ulemper med DRL-lamper:

1. Overvekt av den blågrønne delen i spekteret av stråler, som fører til utilfredsstillende fargegjengivelse, som utelukker bruk av lamper i tilfeller der gjenstandene for diskriminering er menneskelige ansikter eller malte overflater

2. Evne til kun å operere på vekselstrøm

3. Behovet for å slå på gjennom en ballast choke

4. Tenningens varighet når den er slått på (ca. 7 minutter) og start av gjentenning etter selv et veldig kort avbrudd i strømforsyningen til lampen først etter avkjøling (ca. 10 minutter)

5. Pulserende lysstrøm, større enn lysrør

6. Betydelig reduksjon i lysstrøm mot slutten av tjenesten

Metallhalogen lamper

Bue metallhalogen lamper (DRI, MGL, HMI, HTI)

Merking: D — bue, R — kvikksølv, I — jodid.

Metallhalogen lamper -disse er høytrykks kvikksølvlamper med tilsetning av metalljodider eller sjeldne jordartsmetalljodider (dysprosium (Dy), holmium (Ho) og thulium (Tm), samt komplekse forbindelser med cesium (Cs) og tinnhalogenider (Sn). Disse forbindelsene brytes ned i den sentrale utladningsbuen og metalldampene kan stimulere emisjonen av lys hvis intensitet og spektralfordeling avhenger av damptrykket til metallhalogenidene.

Eksternt skiller metallogene lamper seg fra DRL-lamper i fravær av fosfor på pæren. De er preget av høy lyseffektivitet (opptil 100 lm / W) og en betydelig bedre spektral sammensetning av lyset, men levetiden deres er betydelig kortere enn DRL-lamper, og koblingsskjemaet er mer komplisert, siden i tillegg til ballast choke, inneholder en tenningsanordning.

Hyppig kortvarig tenning av høytrykkslamper vil forkorte levetiden. Dette gjelder både kald- og varmstart.

Lysstrømmen avhenger praktisk talt ikke av temperaturen i omgivelsene (utenfor lysarmaturen). Ved lave omgivelsestemperaturer (opptil -50 ° C) må spesielle tenningsanordninger brukes.

HMI-lamper

HTI kortbuelamper — metallhalogenlamper med økt veggbelastning og svært kort avstand mellom elektrodene har enda høyere lyseffektivitet og fargegjengivelse, som imidlertid begrenser levetiden. Hovedanvendelsesområde for HMI-lamper er scenebelysning, endoskopi, kino og dagslysfotografering (fargetemperatur = 6000 K). Effekten til disse lampene varierer fra 200 W til 18 kW.

HTI kortbuede metallhalogenlamper med små interelektrodeavstander er utviklet for optiske formål. De er veldig lyse. Derfor brukes de først og fremst til lyseffekter, som posisjonelle lyskilder og i endoskopi.

Høytrykksnatrium (HPS) lamper

Merking: D — bue; Na - natrium; T — rørformet.

Høytrykksnatriumlamper (HPS) er en av de mest effektive gruppene av synlige strålingskilder: de har den høyeste lyseffektiviteten blant alle kjente gassutladningslamper (100-130 lm / W) og en liten reduksjon i lysstrøm med lang levetid. I disse lampene er et utladningsrør laget av polykrystallinsk aluminium plassert inne i en sylindrisk glasskolbe, som er inert mot natriumdamp og overfører strålingen godt. Trykket i røret er ca 200 kPa. Arbeidets varighet - 10-15 tusen timer. Det ekstremt gule lyset og den tilsvarende lave fargegjengivelsesindeksen (Ra = 25) gjør at de kan brukes i rom der det er mennesker, kun i kombinasjon med andre typer lamper.

Xenonlamper (DKst)

DKstT lysbue xenon rørlamper med lav lyseffektivitet og begrenset levetid utmerker seg ved den spektrale sammensetningen av lys nærmest naturlig dagslys og den høyeste enhetseffekten av alle lyskilder. Den første fordelen brukes praktisk talt ikke, siden lampene ikke brukes inne i bygninger, den andre bestemmer deres brede bruk for belysning av store åpne rom når de er montert på høye master. Ulempene med lampene er svært store pulsasjoner av lysstrømmen, et overskudd i spekteret av ultrafiolette stråler og kompleksiteten til tenningskretsen.