Lămpile fluorescente considerate în articolul precedent sunt lămpi de joasă presiune. Evacuarea în acestea are loc la o presiune a vaporilor de mercur de cel mult 0,1 mm Hg sau 10 pascali (Pa). Spectrul de radiație de descărcare la aceste presiuni are un caracter de mișcare și, așa cum sa menționat deja, 80% din puterea de descărcare se încadrează pe două linii UV: 257 și 185 nm și doar 5% din liniile vizibile ale spectrului.
Dacă presiunea de vapori de mercur crește, atunci la început toate liniile se "întind" și se transformă în benzi, apoi apare o redistribuire a energiei: radiațiile din regiunea UV slăbesc și în creșteri vizibile. La o presiune a vaporilor de mercur de aproximativ 1000 mmHg, fracția de radiații vizibile crește atât de mult încât producția de lumină a descărcării ajunge la 20-25 lm / W, adică devine mai mare decât lămpile cu incandescență de uz general. Dar toate radiațiile vizibile sunt concentrate în partea albastră-verde a spectrului, iar lumina galbenă și roșie sunt complet absente. Mulți oameni sunt familiarizați cu lumina irradiatorilor medicali UV - o culoare albastră-verde destul de neplăcută, care denaturează foarte mult felul de obiecte iluminate, în special, chipurile umane. În aceste iradiatori se folosesc doar lămpi cu mercur de înaltă presiune de tip DRT (arc, mercur, tubular).
În ciuda slăbiciunii relative a fracțiunii de radiație UV, aceasta rămâne în spectrul de descărcări într-o cantitate destul de mare (aproximativ 40% din energia furnizată descărcării). La fel ca în cazul lămpilor fluorescente cu presiune scăzută, această radiație poate fi transformată în lumină vizibilă de fosfor. Dar dacă în lămpile fluorescente obișnuite temperatura pereților becului este doar puțin mai ridicată decât temperatura ambiantă, atunci în bulbi de înaltă presiune, dimensiunile baloanelor sunt mult mai mici, iar temperatura pe pereți atinge 500-600 ° C. Pentru a găsi fosforii care funcționează eficient la astfel de temperaturi, nu a fost posibil până în prezent.
Problema a fost rezolvată la începutul anilor 50 ai secolului trecut. Lampă de dimensiuni mici de mercur de înaltă presiune plasat în interiorul celuilalt, o dimensiune mult mai mare a vasului, și deja pe suprafața interioară a vasului a devenit fosfor având cea mai mare eficiență aplicată la o temperatură de 200 - 300 ° C și, de preferință, care emite în regiunea roșie. Acum, ca fosfor, cel mai frecvent utilizat este fosfatul de ytriu-vanadat, activat de europiu. Din 1952, producerea în masă a unor astfel de lămpi a început de către cei mai importanți producători din lume - General Electric, Philips, Osram. Astăzi, în ceea ce privește producția, lămpile cu mercur de înaltă presiune cu fosfor ocupă locul trei după lămpile incandescente și fluorescente.
În Fig. 1 prezintă construcția unei lămpi cu mercur.
Fig. 1. Proiectarea lămpilor cu mercur de înaltă presiune cu fosfor
Tubul de evacuare 1 ( „arzător“) deținătorilor cuarț 2 din sârmă de nichel suficient de gros este fixat pe tija 3 (y arzător lampă puternică este susținută și de suportul de arc 4, reazemă becul exterior). Leg 3 în mod etanș prin lipire becul exterior 5, un strat de fosfor acoperit pe interior 6. Lămpile cu mercur de înaltă presiune folosită electrozi samokalyaschiesya 7 înfășurate elicoidal în jurul unei tije de wolfram (miez) și acoperite cu un agent de activare. electrozi principali Alte 7, lămpile sunt electrozii 8 dispuse în apropierea miezului și electric conectate la electrozii opuse prin rezistența de limitare 9. Balonul exterior prin temperaturi ridicate mastic atașat standard, cu filet capac 10. Între capacul arzătorului și scutul termic 11 aprins este atașat (de obicei mică). Volumul intern al arzătorului este umplut cu presiune inert argon gazos de la 10 ° 50 mm Hg (în funcție de puterea lămpii) și mercur.
Spre deosebire de lămpile fluorescente în care mercurul este întotdeauna în stare lichidă la lămpile cu mercur de înaltă presiune strict cantitatea dozată, iar atunci când lampa cu mercur în arzători este numai în stare gazoasă, la o presiune a vaporilor de 1000 - 1500 mm Hg (1,5 - 2 atmosfere). Pentru a obține astfel de presiuni mari de vapori de mercur, temperatura pereților arzătorului trebuie să fie de cel puțin 500 ° C. Prin urmare, arzătoarele cu lampă de înaltă presiune sunt fabricate numai din cuarț. Spațiul dintre arzător și cel exterior este umplut cu gaz (argon tehnic).
Schema de includere a lămpilor cu mercur de înaltă presiune este mai simplă decât lămpile fluorescente (figura 2).
Fig. 2. Schema de includere a lămpilor de mercur de înaltă presiune
Datorită prezenței electrozilor de aprindere, localizați foarte aproape de cei principali, descărcarea are loc între electrozii la tensiuni sub rețea. Această deversare este foarte slabă, deoarece curentul său este limitat de rezistențe de 9, dar creează o ionizare inițială a gazului în arzător, datorită căruia descărcarea trece către principalele electrozi. Curentul descărcării principale este limitat numai de accelerație, iar valoarea sa la prima pornire după pornire este de 2 până la 3 ori mai mare decât după ce lampa este complet inflamată. Curentul de descărcare încălzește electrozii principali la o temperatură care asigură emisii suficiente de electroni (1000 - 1200 оС). Datorită curentului de descărcare mare, pereții arzătorului încep să se încălzească, mercurul situat pe ele se evaporă treptat, iar procesele din lampă se stabilizează. Procesul de aprindere durează destul de mult - de la 7 la 10 minute.
Ca și în cazul circuitelor cu lămpi fluorescente, accelerația creează o schimbare de fază între curent și tensiune (cos p
0,5). Pentru a compensa această schimbare, un condensator compensator este conectat în paralel cu lanțul de la lampă și accelerație.
Producția de lumină a lămpilor moderne - de la 40 la 60 lm / W; durata de funcționare - până la 24000 de ore. Conform acestor parametri, lămpile cu mercur de înaltă presiune depășesc în mod semnificativ lămpile incandescente, ceea ce a determinat distribuția lor foarte largă.
În plus față de luminozitatea ridicată și durata lungă de viață, lămpile cu mercur de înaltă presiune au și alte avantaje: compactitatea relativă; ușurința de includere; o gamă largă de capacități; dependența foarte slabă a parametrilor de temperatura ambiantă.
Dezavantaje ale acestor lămpi:
1. Calitate scăzută a culorii (Ra = 45 - 50, pentru lămpile străine Delux și Super Delux - nu mai mare de 55).
2. Pulsări mari ale fluxului luminos (65 - 75%).
3. Un timp îndelungat de ardere (până la 10 minute).
4. Imposibilitatea de a porni din nou lampa fierbinte - dacă lampa se stinge accidental, aceasta poate fi pornită din nou numai după ce arzătorul sa răcit.
5. Temperatura ridicată în balonul extern (250-300 ° C).
Lămpile cu mercur de înaltă presiune sunt utilizate pe scară largă oriunde nu este necesară o calitate a culorii - în iluminatul stradal, depozite, instalații industriale (cu piese rotative - cu includerea obligatorie a lămpilor vecine în diferite faze) etc.
Clasificarea, marcarea și desemnarea lămpilor cu mercur
Lămpile cu mercur de înaltă presiune sunt clasificate în funcție de capacitate.
În Rusia, lămpile sunt produse sub denumirea DRL (arc, mercur, luminescent), apoi este indicată puterea în wați.
În străinătate, fiecare companie produce lămpi sub numele său: Philips - HPL; Osram - HQL; General Electric - MBF; Sylvania - HSL și HSB; Radium - HRL. Conform sistemului internațional de desemnare ILCOS, toate aceste lămpi sunt numite QE.
Tabelul 1 prezintă parametrii medii ai anumitor tipuri de lămpi cu mercur de înaltă presiune cu fosfor.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: