Класифікація джерел світла Частина 2 Газорозрядні лампи високого і низького тиску

Люмінісцентні лампи

Люмінесцентні лампи - це газорозрядні лампи низького тиску, що виникає в яких в результаті газового розряду невидиме для людського ока ультрафіолетове випромінювання перетвориться люмінофорним покриттям у видиме світло.

Люмінесцентні лампи являють собою циліндричну трубку з електродами, в яку закачані пари ртуті. Під дією електричного розряду пари ртуті виділяють ультрафіолетові промені, які, в свою чергу, примушують нанесений на стіни трубки люмінофор випромінювати видиме світло.

Люмінесцентні лампи забезпечують м`який, рівномірне світло, але розподілом світла в просторі важко управляти через велику поверхні випромінювання. За формою розрізняються лінійні, кільцеві, U-образні, також малогабаритні люмінесцентні лампи. Діаметр трубки нерідко вказується в восьмих частинах дюйма (наприклад, T5 = 5/8 »= 15,87 мм). У каталогах ламп діаметр в головному вказується в міліметрах, наприклад, 16 мм для ламп T5. Велика частина ламп має міжнародний стандарт. Промисловість випускає близько 100 різних типорозмірів люмінесцентних ламп загального призначення. Найбільш поширені лампи потужністю 15, 20,30 Вт на напругу 127 В і 40,80,125 Вт на напругу 220 В. Середня тривалість горіння ламп становить 10 000 ч.

Фізичні властивості люмінесцентних ламп залежать від температури середовища. Це обумовлено відповідним температурним режимом тиску парів ртуті в лампі. При низьких температурах тиск низький, через це є дуже невелика кількість атомів, які можуть брати участь в процесі випромінювання. При дуже високій температурі високий тиск парів веде до всезростаючої самопоглинання виробленого ультрафіолетового випромінювання. При температурі стіни пробірки ок. 40 ° C лампи домагаються найбільшої напруги індуктивної складової іскрового розряду і таким чином найвищої світловий віддачі.

Плюси люмінесцентних ламп:

1. Найвища світлова віддача, що досягає 75 лм / Вт

2. Великий термін служби, який доходить у стандартних ламп до 10000 ч.

3. Можливість мати джерела світла різного спектрального складу при найкращій для більшості типів передачі кольору, ніж у ламп розжарювання

4. Відносно мала (хоча і створює засліпленість) яскравість, що в ряді випадків є гідністю

Головні недоліки люмінесцентних ламп:

1. Обмежена одинична потужність і величезні розміри при даній потужності

2. Відносна складність включення

3. Неможливість харчування ламп постійним струмом

4. Залежність рис від температури середовища. Для звичайних люмінесцентних ламп найкраща температура навколишнього повітря 18-25 С. При відхиленні температури від хорошого світловий потік і світлова віддача знижуються. При температурі нижче +10 С запалювання не гарантовано.

5. Що повторюються пульсації їх світлового потоку з частотою, рівній подвійній частоті електричного струму. Людське око не в змозі побачити ці миготіння світла завдяки зорової інерції, але якщо частота руху деталі збігається з частотою імпульсів світла, деталь може здатися нерухомою або повільно обертається в зворотну сторону через стробоскопічного ефекту. Тому в виробничих приміщеннях люмінесцентні лампи потрібно включати в різні фази трифазного струму (пульсація світлового потоку буде в різні напівперіоди).

У позначеннях маркування люмінесцентних ламп використовують наступні літери: Л - люмінесцентна, Д - денного, Б - білого, ХБ - холодно-білого, ТБ - тепло-білого кольору, Ц - вдосконаленої світлопередачі, А - амальгамні.

Якщо «закрутити» трубку люмінесцентної лампи в спіраль, то отримують КЛЛ - малогабаритну люмінесцентну лампу. За своїми характеристиками КЛЛ наближаються до лінійних люмінесцентним лампам (світлова віддача до 75 Лм / Вт). Вони спочатку створені для підміни ламп розжарювання в самих різних застосуваннях.

Дугові ртутні лампи (ДРЛ)

Маркування: Д - дугова Р - ртутна Л - лампа В - включається без ПРА

Дугові ртутні люмінесцентні лампи (ДРЛ)

Люмінесцентні ртутно-кварцові лампи (ДРЛ), складаються з скляної колби, покритої зсередини люмінофором, і кварцової трубки, розміщеної в пробірці, яка заповнена парами ртуті під високим тиском. Для підтримки стабільності параметрів люмінофора скляна пробірка заповнена вуглекислим газом.

Під впливом УФ-випромінювання, що виникає в ртутно-кварцовою трубці, сяє люмінофор, надаючи світла певний синій колір, спотворюючи справжні кольори. Для усунення цього недоліку в склад, люмінофора вводяться особливі складові, які частково виправляють цветность- ці лампи отримали назву ламп ДРЛ з виправленою кольоровістю. Термін служби ламп - 7500 год.

Промисловість випускає лампи потужністю 80,125,250,400,700,1000 і 2000 Вт зі світловим потоком від 3200 до 50 000 лм.

Плюси ламп ДРЛ:

1. Найвища світлова віддача (до 55 лм / Вт)

2. Великий термін служби (10000 год)

3. Компактність

4. Некритичність до умов середовища (не рахуючи дуже низьких температур)

Недоліки ламп ДРЛ:

1. Домінування в діапазоні променів синьо-зеленої частини, що веде до незадовільної передачі кольору, що виключає застосування ламп у випадках, коли об`єктами розрізнення є особи людей або пофарбовані поверхні

2. Можливість роботи лише на змінному струмі

3. Необхідність включення через баластний дросель

4. Тривалість розгоряння при включенні (приблизно 7 хвилин) і початок повторного запалювання після навіть дуже короткострокового перерви в харчування лампи тільки після охолодження (приблизно 10 хв)

5. Пульсації світлового потоку, величезні ніж у люмінісццентних ламп

6. Суттєве зменшення світлового потоку до кінця служби

металогалогенні лампи

Дугові металогалогенні лампи (ДРІ, МГЛ, HMI, HTI)

Маркування: Д - дугова, Р - ртутна, І - йодідного.

Металогалогенні лампи - це ртутні лампи високого тиску з добавками йодидов металів або йодидов рідкісноземельних елементів (діспрозій (Dy), Гольмій (Ho) і Тулій (Tm) також комплексні сполуки з цезієм (Cs) і нітрати олова (Sn). Ці сполуки розпадаються в центрі розрядної дуги, і пари металу можуть провокувати емісію світла, чиї інтенсивність і спектральний розподіл залежать від тиску пара металогалогеном.

Зовні металогенние лампи відрізняються від ламп ДРЛ відсутністю люмінофора на пробірці. Вони характеризуються високою світловою віддачею (до 100 лм / Вт) і істотно найкращим спектральним складом світла, але термін їх служби значно менше, ніж у ламп ДРЛ, а сема включення важче, тому що, крім баластного дроселя, містить підпалюють пристрій.

Часте короткострокове включення ламп високого тиску зменшує їх термін служби. Це відноситься як до запуску ламп з прохолодного, так і з жаркого стану.

Світловий потік фактично не залежить від температури середовища (поза освітлювального приладу). При низьких температурах середовища (до -50 ° С) потрібно використовувати спеціальні пристрої запалювання.

HMI-лампи

Короткодуговие лампи HTI - металогалогенні лампи із завищеною навантаженням на стіну і дуже маленьким межелектродним відстанню мають ещe більш високу світлову віддачу і передачу кольору, що, але, обмежує термін служби. Головною областю застосування ламп НМI є сценічне освітлення, ендоскопія, кіно- і відеозйомка при денному освітленні (колірна температура = 6000 K). Потужність цих ламп лежить в діапазоні від 200 Вт до 18 кВт.

Для оптичних цілей були розроблені короткодуговие металогалогенні лампи HTI з малими Міжелектродні відстанями. Вони відрізняються дуже високою яскравістю. Тому вони вживаються спочатку для світлових ефектів, як позиційні джерела світла і в ендоскопії.

Натрієві лампи високого тиску (ДНаТ)

Маркування: Д - дуговая- На - натріевая- Т -трубчаста.

Натрієві лампи високого тиску (ДНаТ) є однією з найдієвіших груп джерел видимого випромінювання: вони володіють найвищою світловий віддачею серед усіх відомих газорозрядних ламп (100 - 130 лм / Вт) і незначним зниженням світлового потоку при тривалому терміні служби. У цих ламп всередині скляної циліндричної пробірки поміщається розрядна трубка з полікристалічного алюмінію, інертна до парам натрію і відмінно пропускає його випромінювання. Тиск в трубці близько 200 кПа. Тривалість роботи - 10 -15 тис. Годин. Але дуже жовтуватий світло і відповідно маленький індекс передачі кольору (Ra = 25) дозволяють використовувати їх в приміщеннях, де знаходяться люди, тільки в композиції з лампами інших типів.

Ксенонові лампи (ДКсТ)

Дугові ксенонові трубчасті лампи ДКсТ при низькій світловій віддачі і обмеженому терміні служби відрізняються більш близьким до природного денного спектральним складом світла і більшої з усіх джерел світла одиничною потужністю. 1-е гідність практично не використовується, тому що лампи всередині будівель не використовуються, 2-е обумовлює їх широке застосування для освітлення величезних відкритих просторів при установці на великих щоглах. Недоліки ламп є дуже величезні пульсації світлового потоку, надлишок в діапазоні ультрафіолетових променів і складність схеми запалювання.