РАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

Справочная книга по светотехнике

3.3.1. Общие свойства РЛ

Разрядной лампой называют лампу, в которой ОИ возникает в результате электрического разряда в газах, парах или их смесях [3.2, 3.10).

Области применения РЛ опрелеляются чем, что они имеют самую высокую световую отдачу и во много раз (от 10 до 50) больший срок службы по сравнению с J1Н, а также могут иметь разнообразные спектры излучения, широкий диапазон значений мощности, яркости и дру­гих параметров. Поэтому современные PJ1 все шире при­меняются для освещения, постепенно оттесняя J1H. Уже сегодня і) передовых странах мира РЛ создают 75-80% светового потока, и в будущем эта доля возрастет.

Давно было известно, что ртутные Л ВД и натриевые ЛНД обладают высокой световой отдачей. Однако по­пытки применения их для освещения не имели успеха

и)-за сильного искажения цветопередачи, особенно цвета человеческой кожи. Впервые этот недостаток удалось преодолет ь в ртутных ЛЛ низкого давления. Их появление в 1938 г. ознаменовало собой новый, под­линно революционный этап в развитии разрядных ИС. Впервые были созданы РЛ, дающие излучение с непре­рывным спектром практически любого состава и обла­дающие при этом световой отдачей и сроком службы, в несколько раз превышающими световую отдачу и срок службы ЛН. Световая отдача современных ЛЛ достига­ет 85-104 лм/Вт, срок службы — до 60 тыс. ч. В настоя­щее время ЛЛ — наиболее массовые разрядные ИС, применяемые для освещения.

В начале 50-х годов появились ртутные ЛВД с исп­равленной цветностью типа ДРЛ (см. п. 3.3.3). Эти лампы, обладающие высокой световой отдачей (45- 60 лм/Вт) и большим сроком службы (10-20 тыс. ч), получили широкое применение для наружного и про­мышленного освещения.

В 60-х годах были открыты новые, исключительно плодопюрные направления в создании РЛ высокой ин­тенсивности (РЛВИ) с самым различным спектром из­лучения и более высоким КПД. чем у существовавших до этого. Впервые ;иія РЛВИ удалось получить свето­вую отдачу свыше 100 лм/Вт. Сегодня разработано и выпускается много новых типов РЛ, которые по ряду параметров значительно превосходят РЛ типа ДРЛ и занимают видное место в семье разрядных ИС. Это НЛВД в колбах из поли — или монокристаллической окиси алюминия, широко применяемые для НО, и раз­личные типы МГЛ.

Разрядные лампы находят многочисленные и весь­ма важные применения во многих отраслях народного хозяйства, в медицине, новейшей технике и т. д.. что объясняется особенностями электрического разряда, которые позволяют создавать источники излучения с весьма разнообразным сочетанием параметров.

Подбирая соответствующие наполнение и условия разряда, удается создавать высокоэффективные источ­ники излучения практически в любой части не только видимого, по также УФ и И К спектров. При этом мож­но получать спектры излучения, состоящие из одиноч­ных линий, многолинейчатые и непрерывные. Это до­стоинство РЛ открыло им исключительно широкие возможности применения не только для освещения, по также для многочисленных специальных целей.

Разряды высокого и особенно сверхвысокого давле­ния имеют высокую яркость, в десятки и согни раз превосходящую яркость ЛИ. Поэтому РЛ с успехом применяются в светооптических приборах и установ­ках. Малая инерционность излучения РЛ позволяет применять их там, где требуется модуляция излучения, например, при передаче изображений, звукозаписи, оптической телефонии и в других случаях. Широкое и весьма разнообразное применение находят импульсные лампы (ИЛ), даюшие вспышки излучения исключите­льно высокой яркости и очень малой длительности. Они применяются в многочисленных приборах и уста­новках для наблюдения и изучения быстродвижущихся частей машин и механизмов (стробоскопы), фотогра­фирования и изучения быстропротекающих процессов, аэрофотосъемки, оптической далыюметрии и т. д. В по­

следнее премя ИЛ широко применяются для оптиче­ской накачки лазеров.

Недостатком РЛ является некоторая сложность их включения в сеть, связанная с особенностями разряда. Для его зажигания требуется более высокое напряже­ние, чем для устойчивого горения. Для обеспечения устойчивого горения в цепь каждой лампы необходимо включать балласт, ограничивающий ток разряда требу­емыми пределами. Другой недостаток РЛ с парами ве­ществ, наполняющих разрядную колбу, обусловлен за­висимостью их характеристик от теплового режима, поскольку температура определяет давление паров ра­бочего вещества лампы. Номинальный режим устанав­ливается в них только спустя некоторое время после включения. Повторное зажигание ламп с разрядом в парах металла при высоком и сверхвысоком давлении без специальных приемов возможно только по истече­нии некоторого времени после выключения.

Принцип действия РЛ основан па излучении элек­трического разряда между двумя электродами, запаян­ными в прозрачную для ОИ колбу гой или иной формы. Иногда для облегчения зажигания впаивают дополни­тельные электроды. Внутреннее пространство колбы после удаления воздуха и тщательного обезгаживания лампы (удаления сорбированных в материале колбы и электродах паров воды и других газов при помощи на­грева под откачкой) наполняется определенным газом (чаще всего инертным) до заданною давления или инертным газом и небольшим количеством металла с высокой упругостью паров, например, ртуги, натрия и др. Начиная с середины 60-х годов широкое распро­странение получили РЛ, в которые, кроме инертного газа и ртути, вводят галогениды различных металлов.

Рис. 3.27. Схематическое распределение яркости свечения, потенциала и напряженности электрического поля в тлею­щем разряде на постоянном токе: / — астоново темное пространство; 2 — катодное свечение; 3 — катодное тем­ное пространство; 4 — отрицательное тлеющее свечение; 5 — фарадесво темное пространство; 6 — столб разряда

Существует категория РЛ с электродами, работающи­ми в открытой атмосфере, с разрядом в воздухе и парах ве­щества электродов. Это — угольные дуги. Честь их откры­тия принадлежит русскому академику В. В. Петрову (см. §3.1). Собственно, с этого открытия начинается история РЛ. Среди ряда этапов, которые прошли открытые дуго­вые лампы, надо отметить принципиально важное изобре­тение русским иижепером В. Н. Чиколсвым (1874 год) дифференциального регулятора, автоматически поддержи­вающего постоянное расстояние между сгорающими элек­тродами, и гениальное решение той же проблемы в изоб­ретении русского электротехника П. Н. Яблочкова (1876 год) — его знаменитая «свеча Яблочкова», которая в пери­од с 1876 но 1882 годы триумфально шествовала по столи­цам и городам Европы и других стран мира под названием «русский свет». Существенное открытие было сделано в 1910 году Г. Беком, обнаружившим образование кратера с очень высокой яркостью в фитиле анодного угля. Дуги, использующие этот эффект, названные дугами высокой ин­тенсивности (ДВИ), получили важное применение в про­жекторах дальнего действия, широко применявшихся во время Великой отечественной войны. Кроме этого, они до 60-х годов XX века были практически единственными ИС для киносъемок и кинопроекции па большой экран. Фи­тиль анодною угля обычно содержал до 60% фтористою нерия и давал яркий свет, близкий к солнечному с Г,, ‘ 6000 К и большим содержанием УФ. Яркость крате­ра. в зависимости от диаметра анодного угля (6-30 мм) и силы тока (18-250 А), менялась от 400 до 900 Мкд/м2.

Важную роль в развитии теории и практики прожскто- ростроения и разработке высокоэффективных углей для дуг высокой интенсивности в СССР сыграла группа уче­ных во главе с проф. Н. А. Карякиным, а также работники КБ и заводов, за что они были удостоены Государственной премии.

В лампах специальных типов используется разряд в про­точном газе. Существуют также разные дуги особого вида.

Из многих вилов разряда в РЛ стационарного дей­ствия используются преимущественно дуговой и тлею­щий разряды, в источниках импульсного действия (ИЛ) — импульсный разряд.

Вид разряда определяется параметрами элементов внешней цепи (питающим напряжением и балластным сопротивлением), типом катода и давлением газа или пара, наполняющего лампу.

Тлеющий разряд характеризуется малой плотностью тока на катоде (от Ю-5 до 10“ 2 А/см2) и низким давле­нием газа или пара, не превышающим несколько тысяч Па (десятки мм рт. ст.). Его отличительной особенно­стью является большое падение напряжения у катода, составляющее 50—400 В. Свечение тлеющего разряда в цилиндрической трубке на постоянном токе распадает­ся на ряд областей, схематически предсташтепных на рис. 3.27. Области свечения 1—5, примыкающие к като­ду, называются катодными частями разряда. Остальную часть пространства почти до самого анода заполняет свечение столба 6.

Дуговой разряд отличается от тлеющего высокой плотностью тока на катоде (102— 104 А/см2) и малым катодным падением потенциала (5—15 В). Давление ра­бочего вещества — от 10 1 до 108 Па; токн — отдеся-

1 23 ь 5 s 7

тых долей до сотен Л. В разряде выделяются приэлек- гролные области и столб, отличающиеся друг от друга физическими процессами. Столб дугового разряда низ­кого давления подобен столбу тлеющего разряда при одинаковых значениях давления, диаметра грубки и тока. Столб дуги высокого и сверхвысокого давления имеет ряд характерных особенностей, кратко рассмот­ренных ниже и в п. 3.3.3.

В PJ1 стационарного действия наиболее широко ис­пользуется дуговой разряд, обеспечивающий возмож­ность создания ламп с весьма разнообразными харак­теристиками и высокой эффективностью при сравни­тельно низких рабочих напряжениях. В подавляющем большинстве PJ1 используется излучение столба, обла­дающее значительно более высоким КПД по сравне­нию с излучением приэлектродных частей, при этом размеры и характеристики светящейся области могут изменяться в широких пределах. Излучение приэлек­тродных областей, например, тлеющее свечение, ис­пользуется только в специальных типах ламп (см. п. 3.3.2, § 3.6).

В последние 10-15 лез появилось несколько прин­ципиально новых типов безэлектродных PJ1, в которых іаз возбуждается ВЧ и СВЧ электромагнитными поля­ми, и которые получают все большее распространение: QL мощностью 55. 85 и 165 Вт (Philips, 1991 г.), Genura (GF.. 1994 г.), Endura 70, 100 и 150 Вт (Osram, 1997 г.), «серная» лампа ВД, дающая квазисолнечпый спектр и др. Безэлектродные PJ1 отличаются очень высокими сроками службы, достигающими 60 тыс. ч, и другими уникальными характеристиками. Ввиду новизны и важности этого направления рассмозрение безэлект­родных РЛ выделено і) специальный раздел (п. 3.3.7).

Классификация РЛ возможна по физическим и кон­структивным признакам, эксплуатационным свойствам н областям применения. Здесь предлагается классифи­кация по физическим признакам, которые определяют важнейшие свойства РЛ, такие как спектр и цветность излучения, яркость, градиент потенциала, энергетиче­ский КПД. Для них определяющими факторами явля­ются состав газовой среды (рабочее вещество), парци­альные давления компонентов газовой смеси и ток. Вместе с видом разряда, используемой областью свече­ния и размерами разрядного промежутка они определя­ют мощность и напряжение, габариты и конструкции РЛ и ее ухпов, их тепловой режим, выбор материалов и связанные с этим особенности эксплуатации и области применения.

По составу газов или паров, в которых происходит разряд, РЛ делятся на лампы с разрядом: I) в газах; 2i в парах металлов и 3) в парах металлов и их соеди­нений. По рабочему давлению РЛ деля тся на: I) лампы низкого давления — примерно от 0,1 до Ю4 Па; 2) вы­сокого давления — от ЗхЮ4 до Ю6 Па и 3) сверхвысо­кою давления — больше Ю6 Па; по виду разряда — на импы: I) дугового, 2) тлеющего и 3) импульсного раїряда; по области свечения — на ламны: 1) со стол­бом в подавляющем большинстве случаев дугового раз­ряда и 2) тлеющего свечения.

В зависимости от того, что является основным ис­точником ихтучепия, РЛ деляг на: I) газо — или нарос — ветные, в которых ихіучепие вызвано возбуждением атомов, молекул или рекомбинацией ионов; 2) фото- люминесцентныс (называемые для краткости просто люминесцентные), в которых излучение создают лю­минофоры, возбуждаемые излучением разряда, и 3) электродосветные, в которых излучение создается электродами, раскаленными в разряде до высокой тем­пературы (в настоящее время практически пе применя­ются). У большинства РЛ 2-го и 3-го типов к основно­му виду излучения примешивается излучение разряда, таким образом, они являются по существу источника­ми смешанного излучения.

По форме колбы РЛ со столбом подразделяются на:

1) трубчатые или линейные РЛ в ци

Газоразрядные лампы высокого и низкого давления: цены — Asutpp

Электрические устройства, состоящие из прозрачного контейнера, в котором газ питается от напряжения, благодаря чему происходит процесс свечения, называются газоразрядные лампы. Предлагаем рассмотреть, чем разнятся лампы газоразрядные высокого давления и лампы накаливания, как работает данное устройство и где их купить.

Принцип работы газоразрядной лампы

Газоразрядная лампа является источником свечения, который генерирует свет, создавая электрический разряд через ионизированный газ. Как правило, эти лампы используют такие газы, как:

• аргон,
• неон,
• криптон,
• ксенон, а также смеси этих газов.

Много ламп заполнены дополнительными газами, такими как натрий и ртуть, в то время как другие используют металлогалогенные добавки.

При подаче питания на лампу, электрическое поле генерируется в трубке. Это поле образует включения свободных электронов в ионизированный газ, т.е. обеспечивает столкновение электронов с газом и атомами металла. Некоторые электроны, вращающиеся вокруг этих атомов, обеспечивают столкновения в более высокое энергетическое состояние. В таких случаях высвобождается энергия фотонов. Этот свет может быть каким угодно от инфракрасного видимого и до ультрафиолетового излучения. Некоторые лампы имеют люминесцентное покрытие на внутренней стороне колбы для преобразования ультрафиолетового излучения в видимый свет.

Некоторые лампы трубчатой формы содержат специальный источник бета-излучения, чтобы обеспечить ионизацию газа внутри. В этих трубах, тлеющий разряд, обеспеченный катодом, сведен к минимуму, в пользу так называемого положительного столба энергии. Самый яркий пример такой технологии – энергосберегающие неоновые лампы, газоразрядные импульсные ифк и флуоресцентные.

Газоразрядные лампы и виды катодов

Многие слышали термин газоразрядные люминесцентные лампы с холодным катодом CCFL и приборы для освещения с горячим катодом. Но в чем разница, какая их маркировка и какие выбрать?

С горячим катодом

В горячие катоды генерирует электроны сам электрод с термоэлектронной эмиссией. Именно поэтому они еще называются термоэлектронными катодами. Катод обычно представляет собой электрическую нить из вольфрама или тантала. Но теперь они еще покрываются слоем эмиссионного материала, что может производить больше меньше тепла и света, тем самым увеличивая эффективность и световой поток газоразрядной лампы. В некоторых случаях, когда жужжание переменного тока является проблемой, нагреватель электрически изолирован от катода. Этот метод широко используют газоразрядные металлогалогенные лампы (hpi-t plus, deluxе, hid-8) и светильники низкого давления.

Фото: металлогалогеновые лампы с горячим катодом

Источники света с горячими катодами производят значительно большее количество электронов, чем холодные катоды с той же площадью поверхности. Их используют индикаторные устройства, микроскопы, и даже такие лампы применяют для модернизации электронных пушек.

Фото: металлогалогеновые лампы вытянутой формы с горячим катодом

С холодным катодом

С холодным катодом не производится термоэлектронная эмиссия. Высоковольтные лампы в данном случае, работают на электродах, генерирующих сильное электрическое поле (допустим, марки make), которое ионизирует газ. Поверхность внутри трубки способна производить вторичные электроны, и при этом свести их «падение» к минимуму. Некоторые трубы содержат специальное заземление, которое улучшает эмиссию электронов.

Другой метод работы холодных световых приборов основан на генерации свободных электронов без термоэлектронной эмиссии, за счет полевой электронной эмиссии. Полевая эмиссия происходит в электрических полях, которые создают очень высокое напряжение. Этот метод используется в некоторых рентгеновских трубках, микроскопах, работающих за счет электрических полей, а также его применяют газоразрядные натриевые лампы (lhp, днат 400 5, днат 70, днат 250-5, днат-70, hb4).

Термин «холодный катод» не означает, что он остается в температуре окружающей среды все время. Рабочая температура катода может увеличиваться в некоторых случаях. Например, при использовании переменного тока, из-за чего электроды поменялись местами – стали катод стал анодом. Некоторые электроны также могут вызвать локализацию тепла. Например, люминесцентные лампы: после запуска, вольфрамовая проволока холодная, лампа работает с холодным катодом и явление, описанное выше, используется для нагрева нити. Когда она достигла нужного уровня света, светильник работает нормально, как с горячим катодом. Подобное явление могут демонстрировать некоторые газоразрядные ксеноновые лампочки дрл (d2s, h5 категории d).

Ксеноновая лампа

Холодный катод устройства требует высокого напряжения, но при этом высоковольтный источник питания не требуется. Это часто явление называется CCL инвертором. Работа инвертора заключается в создании высокого напряжения для организации начального пространственного заряда и первой электрической дуги тока в трубке. Когда это происходит, внутреннее сопротивление трубки уменьшается и увеличивает ток. Преобразователь реагирует на такие перепады, и если температура превышает норму – отключается. Чаще всего такие системы устанавливают для уличного освещения.

Ксеноновая лампа с холодным катодом

Лампы холодного излучения часто встречаются в электронных устройствах. CCFLs (с холодным катодом люминесцентные лампы) используются как диодные лампочки для компьютеров, модемов, мультиметров, газоразрядных индикаторов ин-14, ин 18 и нв 3, и прочего. Кроме того, они широко применяются в качестве ЖК-подсветки. Еще одним примером широкого использования является трубы Nixie.

Виды газоразрядных ламп

Перед тем, как купить какое-либо устройство, нужно обязательно изучить все его характеристики.

Разрядные лампы высокого давления

Эти лампы содержат сжатый газ внутри трубы, находящийся в более высоком давлении, чем атмосферное давление. Например, лампы газоразрядные высокого напряжения это – металлогалогенные (osram hqi-t 2000w/n/sn), натриевые (lu250/t/40, philips филипс son-t 1000w\220 e-40, msd 575, msd250 и gbm 150) и ртутные лампы дри или дрв (дрт-240, ml 250/е40, ).

Фото: ртутная лампа

Лампы низкого давления

Эти лампы содержат газ внутри трубы, находящийся в более низком давлении, чем атмосферное. Классические люминесцентные лампы way относятся к этой категории, хорошо известные сейчас неоновые лампы, а также натриевые лампы низкого давления, которые используются для уличного освещения. Все они имеют очень хорошую эффективность, но наиболее эффективными среди всех газоразрядных ламп являются натриевые лампы son. Проблема этого типа ламп (с цоколем r7s) является то, что она производит только почти монохроматический желтый свет (исключение — бездроссельные люминесцентные лампы).

Натриевые лампы

Лампы высоко-интенсивного разряда

В этой категории, находятся лампы, которые излучают свет при помощи электрической дуги между электродами (е-27). Электроды обычно представлены вольфрамовыми электродами, которые находится внутри полупрозрачного или прозрачного материала. Есть много различных примеров HID (High Intensity) ламп, продажа которых осуществляется у нас в стране, таких как галогеновые (ipf h5 х-41, мн-кх7s-150вт, hq-т), ксеноновые дуговые, и светильники сверхвысокой производительности (UHP).

Галогеновые лампы

Минусы в работе разрядных ламп

Любые устройства имеют свои недостатки, и газоразрядные светильники не стали исключением:

• если напряжение сети меньше, чем 220 В (допустим, 100), то металогалогенные лампы (hmi-1200), не будут работать;
• запрет на использование в учебных заведениях;
• галогеновые лампы во время работы становятся слишком горячими. Они представляют определенную пожароопасность, и кроме того требуют очень щепетильного ухода – 1 капелька жира на поверхности может заставить её взорваться;
• неоновые лампы излучают свет (особенно, если серия УФ, модель н4), который вреден для глаз при долгом контакте.

Область применения

Широкое применение получили автомобильные газоразрядные лампы высокой интенсивности – и неоновые, также для авто иногда применяется диодное освещение (их цена несколько ниже).  Разряд автомобильной фары заполнен смесью газообразного ксенона и металло-галоидных солей (как например использует Тойота Королла — d2r для toyota estima 2000, или БМВ 5, для Опеля astra j)). Света создается путем удара дуги между двумя электродами. Лампа имеет встроенный воспламенитель.

Автомобильная газоразрядная лампа

Для освещения промышленных помещений (гу-23а, лд30, тн-0, 3, гу26а), уличных площадей (olympiad 250, Сильвиана производства Украина), билбордов, фасадов зданий, также газоразрядные лампы высокого давления дневного света в квартирах и домах (гост 500-9006-083) и в ПРА.

Монтаж и схема подключения точно такие же, как и при установке простых ламп накаливания.

ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ЛАМП РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ

Газоразрядные лампы относятся к осветительным приборам, источником видимого излучения которых служит электрический разряд в газовой среде.

Разряд в газах, сопровождающийся выделением электромагнитного излучения может иметь различные формы в зависимости от условий его возникновения и протекания.

На характер разряда влияют следующие факторы:

• величина приложенного напряжения и расстояние между электродами;
• состав среды, в которой происходит разряд;
• давление газа в колбе с электродами.

В газоразрядных лампах различного типа в основном используется два вида электрических разрядов — тлеющий и дуговой.

Тлеющий разряд характеризуется малым значением протекающего электрического тока и практически полным отсутствием выделения тепла. Обычно разряд такого вида протекает в условиях пониженного давления. Структура тлеющего разряда содержит два участка — тёмное пространство, прилегающее к катоду и участок, излучающий свечение, который распространяется до анода.

Цвет видимого спектра излучения, выделяемого при тлеющем разряде, зависит от состава газовой смеси, в которую помещены электроды.

Дуговой разряд сопровождается выделением значительной энергии, как световой, так и тепловой. Ионизированный газовый промежуток при горении дуги находится в состоянии плазмы. В дуговых газоразрядных приборах используются электроды из тугоплавких сплавов, компонентом которых обычно является вольфрам.

В зависимости от типа и характеристик применяемого наполнителя колб газоразрядных источников света, спектр их электромагнитного излучения может быть смещён в зону, находящуюся за пределами восприятия человеческого глаза. Обычно это излучение ультрафиолетового спектра.

В этом случае на внутреннюю поверхность колбы наносится специальный состав — люминофор. Слой люминофора поглощает ультрафиолетовые волны, излучая при этом видимый спектр.

ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

К данному типу световых источников относятся приборы, работающие при давлении газа в колбе от 0,15 до 104 Па. Примером приборов низкого давления могут служить традиционно применяемые люминесцентные лампы дневного света, а также так называемые энергосберегающие газоразрядные лампочки.

Лампа дневного света представляет собой герметичную цилиндрическую стеклянную колбу, в торцах которой расположены цоколи с контактными штырьками для подключения.

Штырьки соединены с электродами, выполненными в виде вольфрамовых спиралей. Для обеспечения условий, благоприятных для термоэлектронной эмиссии, поверхность электродов покрыта оксидами щелочноземельных металлов.

Внутреннее пространство колбы люминесцентной лампы заполнено инертным газом — аргоном и парами ртути, обеспечивающими хорошее её зажигание.

При запуске, в парах ртути начинает протекать электрический ток, вызывая излучение электромагнитных волн частицами ртути. Свойства ртути таковы, что выделяемое ей излучение лежит в ультрафиолетовой области спектра, то есть невидимо.

Для преобразования ртутного излучения в видимый свет используется специальный химический состав, наносимый на внутреннюю поверхность колбы. Состав называется люминофором и представляет собой соли кальция, бериллия, кадмия и других металлов.

Люминофор поглощает выделяемые парами ртути ультрафиолетовые волны, выделяя при этом излучение видимого светового спектра.

В результате этого двойного энергетического преобразования световой коэффициент полезного действия люминесцентной лампочки составляет 12%, что впрочем, существенно превосходит соответствующую характеристику лампочек накаливания.

К недостаткам осветительных люминесцентных приборов можно отнести следующие характеристики:

• необходимость использования для их питания специальной пускорегулирующей аппаратуры;
• линейчатая характеристика спектра излучения с отсутствием отдельных световых диапазонов;
• высокочастотное мерцание, вызывающее стробоскопический эффект;
• потенциальная опасность паров ртути и необходимость соблюдения определённого порядка утилизации вышедших из строя приборов.

БАКТЕРИЦИДНЫЕ ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

Этот вид газоразрядных источников излучения низкого давления не относится к приборам освещения. Выделяемое парами ртути ультрафиолетовое излучение используется этими устройствами в медицинских целях. Бактерицидные свойства ультрафиолетовых газоразрядных ламп используются для обеззараживания помещений в медицинских учреждениях.

Разумеется, люминофор в этом случае не применяется. Правда, спектр излучения ртути приходится фильтровать, для чего в этих устройствах используются колбы из специального увиолевого стекла. Характеристики увиолевого стекла таковы, что оно пропускает преимущественно длинноволновое ультрафиолетовое излучение.

Это необходимо для защиты людей и растений от вредного воздействия жёсткого коротковолнового ультрафиолета и препятствию концентрации озона в воздухе.

ИНДИКАТОРНЫЕ ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

Данный вид газоразрядных лампочек применяется в электронных приборах для числовой или символьной индикации. Наиболее распространённый тип таких индикаторов представляет собой газоразрядное устройство, имеющее один анод и десять тонких сетчатых катодов.

Каждый катод соответствует одной из цифр от 0 до 9. Катоды расположены слоями, один над другим. Управляются они раздельно, при подключении одного из катодов загорается соответствующая цифра.

Громоздкость этих приборов и необходимость их питания относительно высоким напряжением привела к их полному вытеснению индикаторами светодиодного типа.

ЛАМПЫ ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

К данному виду приборов относят источники, рабочее давление газа в колбах которых составляет от 3х104 до 106 Па. Повышенное давление газа позволяет повысить уровень создаваемого светового потока, но при этом, предъявляет особые требования к материалу и конструкции колб.

РТУТНЫЕ ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

Наиболее распространёнными приборами данного вида являются устройства типа ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные). Зажигание таких световых источников осуществляется с применением специальных пусковых устройств, создающих высоковольтные импульсы.

Основными конструктивными элементами приборов типа ДРЛ являются:

• колба из стекла высокой прочности;
• цоколь с резьбой для вкручивания в электрический патрон;
• кварцевая горелка;
• электроды (главные и дополнительные).

Горелка дуговой ртутной лампочки представляет собой высокопрочную стеклянную герметично запаянную трубку, расположенную внутри общей колбы. Внутри горелки под давлением находится аргон с ртутными парами.

В горелке может быть два или четыре электрода, во втором варианте два из них — основные, два других играют роль дополнительных. Наличие дополнительных электродов обеспечивает более лёгкое зажигание дуги и стабильное её горение.

Розжиг ДРЛ до номинальной яркости происходит в течение некоторого времени, которое зависит от температуры окружающего воздуха и может достигать нескольких минут после включения.

В процессе работы лампа разогревается до значительной температуры, поэтому используются такие приборы, как правило, с электрическими патронами из керамики.

Применяются дуговые ртутные лампочки для наружного освещения либо для освещения больших производственных помещений — цехов, складов и т. п.

НАТРИЕВЫЕ ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

Излучающей средой приборов этого типа являются пары натрия. Отличительная характеристика натриевой газоразрядной лампы — яркий оранжево–жёлтый цвет свечения. Такой цвет обладает преимуществами в условиях тумана или задымлённости, поэтому широко применяется для уличного освещения.

Самый распространённый представитель источников света этой категории — газоразрядная лампа ДНаТ (дуговая натриевая трубчатая).

Натриевая лампа подобно ртутной содержит две колбы — внешнюю и внутреннюю, являющуюся горелкой. Стекло горелки изготовлено из оксида алюминия.

Это обусловлено тем, что при работе внутренняя колба может разогреваться до температуры 1200°С. Внутри горелки расположены два электрода, находящихся в пространстве, заполненном смесью инертных газов.

Материалом внешней колбы служит специальное боросиликатное стекло, обладающее повышенной тугоплавкостью. При изготовлении из внутреннего пространства внешней колбы производится откачка воздуха. Создающийся при этом вакуум является надёжной защитой от высокой температуры горелки. Такая конструкция работает подобно термосу.

Наибольшее распространение имеют ДНаТ с резьбовым цоколем Е40.

ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ МЕТАЛЛОГАЛОГЕННЫЕ И КСЕНОНОВЫЕ ЛАМПЫ

Особенностью металлогалогенных источников света является скорректированная спектральная характеристика. Коррекция достигается путём добавления в содержимое горелки кроме паров ртути специальных добавок — галогенидов некоторых металлов (йодид натрия и скандия).

Благодаря добавке галогенидов происходит заполнение провалов в области красного и жёлтого цветов, свойственным характеристикам ртутного излучения.

В ксеноновых лампах излучающей средой является ксенон, находящийся в колбе под высоким давлением, которое может достигать в некоторых типах ламп 25 атм. Колбы таких источников изготавливаются из кварцевого стекла и даже из сапфира. Ксеноновые газоразрядные лампы дают очень яркое белое свечение, близкое по спектру к дневному свету.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Газоразрядные лампы и источники света

ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

К данному типу световых источников относятся приборы, работающие при давлении газа в колбе от 0,15 до 104 Па. Примером приборов низкого давления могут служить традиционно применяемые люминесцентные лампы дневного света, а также так называемые энергосберегающие газоразрядные лампочки.

Лампа дневного света представляет собой герметичную цилиндрическую стеклянную колбу, в торцах которой расположены цоколи с контактными штырьками для подключения.

Штырьки соединены с электродами, выполненными в виде вольфрамовых спиралей. Для обеспечения условий, благоприятных для термоэлектронной эмиссии, поверхность электродов покрыта оксидами щелочноземельных металлов.

Внутреннее пространство колбы люминесцентной лампы заполнено инертным газом — аргоном и парами ртути, обеспечивающими хорошее её зажигание.

При запуске, в парах ртути начинает протекать электрический ток, вызывая излучение электромагнитных волн частицами ртути. Свойства ртути таковы, что выделяемое ей излучение лежит в ультрафиолетовой области спектра, то есть невидимо.

Для преобразования ртутного излучения в видимый свет используется специальный химический состав, наносимый на внутреннюю поверхность колбы. Состав называется люминофором и представляет собой соли кальция, бериллия, кадмия и других металлов.

Люминофор поглощает выделяемые парами ртути ультрафиолетовые волны, выделяя при этом излучение видимого светового спектра.

В результате этого двойного энергетического преобразования световой коэффициент полезного действия люминесцентной лампочки составляет 12%, что впрочем, существенно превосходит соответствующую характеристику лампочек накаливания.

К недостаткам осветительных люминесцентных приборов можно отнести следующие характеристики:

• необходимость использования для их питания специальной пускорегулирующей аппаратуры;
• линейчатая характеристика спектра излучения с отсутствием отдельных световых диапазонов;
• высокочастотное мерцание, вызывающее стробоскопический эффект;
• потенциальная опасность паров ртути и необходимость соблюдения определённого порядка утилизации вышедших из строя приборов.

БАКТЕРИЦИДНЫЕ ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

Этот вид газоразрядных источников излучения низкого давления не относится к приборам освещения. Выделяемое парами ртути ультрафиолетовое излучение используется этими устройствами в медицинских целях. Бактерицидные свойства ультрафиолетовых газоразрядных ламп используются для обеззараживания помещений в медицинских учреждениях.

Разумеется, люминофор в этом случае не применяется. Правда, спектр излучения ртути приходится фильтровать, для чего в этих устройствах используются колбы из специального увиолевого стекла. Характеристики увиолевого стекла таковы, что оно пропускает преимущественно длинноволновое ультрафиолетовое излучение.

Это необходимо для защиты людей и растений от вредного воздействия жёсткого коротковолнового ультрафиолета и препятствию концентрации озона в воздухе.

ИНДИКАТОРНЫЕ ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

Данный вид газоразрядных лампочек применяется в электронных приборах для числовой или символьной индикации. Наиболее распространённый тип таких индикаторов представляет собой газоразрядное устройство, имеющее один анод и десять тонких сетчатых катодов.

Каждый катод соответствует одной из цифр от 0 до 9. Катоды расположены слоями, один над другим. Управляются они раздельно, при подключении одного из катодов загорается соответствующая цифра.

Громоздкость этих приборов и необходимость их питания относительно высоким напряжением привела к их полному вытеснению индикаторами светодиодного типа.

Водородная лампа

Излучение от источника света / ( водородная лампа накаливания) собирается зеркальным. Далее излучение попадает на зеркальный сферический объектив 6, который направляет его на кварцевую призму 7, одна из граней которой посеребрена. Призма разлагает излучение в спектр.

Распределение относительных интспсишюстсй в спектре водородной лампы, полученное фотоумножителем ( 3 и фотографическим методом ( 4. Кривая 1 — регистра ция спектра счетчиком фотонов, кривая 2 — регистрация фотоумножителем ( без исправления на спектральную чувствительность.

С точки зрения электрического режима работы водородных ламп с горячим катодом высокая интенсивность спектра обеспечивается большими плотностями разрядного тока, которые в лампах ГОИ достигают 80 а / см2 при кратковременном их включении в сеть.

Распределение энергии в спектре ТбЛЬНО ВЫСОКОв Содержание МОЛвКуЛЯр.

В спектроскопической практике применяют два типа водородных ламп — высоковольтные и низковольтные. Высоковольтная водородная лампа представляет собой разрядную стеклянную или кварцевую трубку, охлаждаемую снаружи водой.

Повертывают рукоятку реостата регулировки тока накала водородной лампы влево до упора.

Характеристические кривые для видимой области спектра, построенные для различных отверстий промежуточной диаграммы.| Градуировка ослабителя.

С этой целью следует сфотографировать спектр водородной лампы через исследуемый ступенчатый ослабитель и на микрофотометре снять значения почернений каждой ступеньки для той длины волны, которой соответствует указанная выше характеристическая кривая.

Распределение энергии в спектре водородной лампы.| Высоковольтная водородная трубка.

В спектроскопической практике применяют два типа водородных ламп — высоковольтные и низковольтные.

Если после лампы накаливания потребуется включить водородную лампу, то нужно полностью выключить стабилизатор, затем включить его снова.

Если после лампы накаливания требуется включить водородную лампу, необходимо полностью выключить стабилизатор, а затем включить снова.

Определение ведут на спектрофотометре Бекмана с водородной лампой и кварцевыми кюветами; измеряют светопоглощение при длинах волн в 255, 240 и 225 ммк при ширине щели 0 7 мм. Для сравнения служит кювета, наполненная дистиллированной водой.

В приборе используются два источника света: водородная лампа ( для Области 220 — 350 нм) и лампа накаливания ( для области 320 — 1100 нм), а также два фотоэлемента: сурьмяно-цезие-вый, чувствительный в области 220 — 650 нм и кислородно-цезие-вый, чувствительный в области 600 — 1100 нм.

Измерение люминесценции твердых тел.

Натриевая газоразрядная лампа

Натриевая газоразрядная лампа (НЛ) — электрический источник света, светящимся телом которого служит газовый разряд в парах натрия. Поэтому преобладающим в спектре таких ламп является резонансное излучение натрия; лампы дают яркий оранжево-жёлтый свет. Эта специфическая особенность НЛ (монохроматичность излучения) вызывает при освещении ими неудовлетворительное качество цветопередачи. Из-за особенностей спектра НЛ применяются в основном для уличного освещения, утилитарного, архитектурного и декоративного. Применение НЛ для освещения производственных и общественных зданий крайне ограничено и обуславливается, как правило, требованиями эстетического характера.

В зависимости от величины парциального давления паров натрия лампы подразделяют на натриевые лампы низкого давления (НЛНД) и натриевые лампы высокого давления (НЛВД)

Исторически первыми из натриевых ламп были созданы натриевые лампы низкого давления (НЛНД). В 1930-х гг. этот вид источников света стал широко распространяться в Европе. В СССР велись эксперименты по освоению производства НЛНД, существовали даже модели, выпускавшиеся серийно, однако внедрение их в практику общего освещения прервалось из-за освоения более технологичных ламп ДРЛ, которые, в свою очередь, стали вытесняться НЛВД.

НЛНД отличаются рядом особенностей, существенно затрудняющих как их производство, так и эксплуатацию. Во-первых, пары натрия при высокой температуре дуги весьма агрессивно воздействуют на стекло колбы, разрушая его. Из-за этого горелки НЛНД обычно выполняются из боросиликатных стёкол. Во-вторых, эффективность НЛНД сильно зависит от температуры окружающей среды. Для обеспечения приемлемого температурного режима горелки последняя помещается во внешнюю стеклянную колбу, играющую роль «термоса».

Создание натриевых ламп высокого давления (НЛВД) потребовало иного решения проблемы защиты материала горелки от воздействия паров натрия: была разработана технология изготовления трубчатых горелок из оксида алюминия A_l2O₃. Такая керамическая горелка из термически и химически устойчивого и хорошо пропускающего свет материала помещается во внешнюю колбу из термостойкого стекла. Полость внешней колбы вакуумируется и тщательно дегазируется. Последнее необходимо для поддержания нормального температурного режима работы горелки и защиты ниобиевых токовых вводов от воздействия атмосферных газов.

Горелка НЛВД наполняется буферным газом, в качестве которого служат газовые смеси различного состава, а также в них дозируется амальгама натрия (сплав с ртутью). Существуют НЛВД «с улучшенными экологическими свойствами» — безртутные.

Разрядная лампа

Использование кривизны характеристики лампы для коррекции пилообразного тока кадровой развертки.

Оно формируется в каскаде разрядной лампы.

Пускатель. а — в разомкнутом состоянии. б — в замкнутом состоянии.

Это реле состоит из небольшой разрядной лампы, наполненной неоном. В колбу помещены электроды, один из которых изготовлен из биметаллической пластинки. В нормальном ( холодном) положении между электродами имеется зазор. При включении цепи между электродами вспыхивает тлеющий разряд, нагревающий электроды, вследствие чего пластина изгибается и замыкает цепь. Потенциал зажигания реле подбирается лежащим между сетевым напряжением и потенциалом зажигания люминесцентной лампы. Поэтому в первый момент разряд вспыхивает между пластинками реле, а не в лампе. При закорочении реле ток почти в два раза превышает ток лампы.

Такие регуляторы целесообразны для разрядных ламп большой единичной мощности.

В осветительных установках с разрядными лампами при наличии в осветительных сетях постоянных или возможных нерегулярных, но длительных превышений напряжения, достигающих 5 — 10 % номинального напряжения, следует, как правило, устанавливать ограничители или стабилизаторы напряжения.

Коэффициент запаса при освещении разрядными лампами равен 1.4. Большинство лабораторий, в том числе химические, биологические, физические и другие, относятся к помещениям с нормальными условиями среды. Если в таких лабораториях и ведутся исследовательские работы с применением взрывопожароопасных и химически активных веществ, то одновременное наличие их в помещении, как правило, ограничено.

Спектральные характеристики ртутных ламп.

К этому типу ламп принадлежат разрядные лампы, наполненные различными газами или парами металлов.

Блок-схема модулятора.| Анодные характери-стики тетрода при напряжении на экранной сетке.. 21200 в.

Роль ключа в модуляторах выполняют специальные разрядные лампы или вращающиеся разрядники.

Принципиальная схема автоматического ре.

В схеме применено автоматическое присоединение разрядных ламп ЛР одновременно с отключением конденсаторной батареи, что устраняет непроизводительные потери энергии и расход ламп. Кроме того, вспышка разрядных ламп при замыкании — на них отключенных конденсаторов позволяет вести контроль исправности цепи разряда.

В литературе описаны различные типы газовых разрядных ламп и принципы их конструирования. Среди этих ламп имеются как запаянные, дающие микроволновое излучение, так и более мощные, из которых некоторые полностью погружаются в воду для отвода тепла. На рис. 12 изображена конструкция газовой разрядной лампы мощностью более 100 вт.

Анализ изменения мощности, потребляемой разрядными лампами при изменении питающего напряжения, следует производить для комплекта лампа — ПРА. Основная доля дополнительной мощности, потребляемой освещением при превышении номинального напряжения, приходится на активную составляющую сопротивления ПРА. При росте напряжения питающей сети ток лампы и, следовательно, ток в цепи включенного последовательно балластного дросселя увеличивается, напряжение на балластном дросселе также повышается, а на лампе — уменьшается. Поскольку активное сопротивление лампы сравнительно мало, изменение потребляемой ею мощности практически неощутимо, в то время как потребление мощности балластным дросселем возрастает значительно.

Разрядная лампа

При наличии второй разрядной лампы магнетрон оказывается отключенным во время приема.

Он состоит из разрядной лампы ( триод /), токостабилизатора ( триод 2), конденсатора С40 и зарядных емкостей. В исходном состоянии оба триода отперты. Напряжение на аноде триода / становится выше напряжения источника питания. Потенциалы обоих концов цепи i 22 — 2з возрастают почти одинаково, и напряжение на ней остается почти постоянным, поэтому и ток через эту цепь, являющийся зарядным током конденсаторов, во время заряда почти постоянен, чем достигается линейность развертки.

Схема упрощенного реле времени с транзистором. 5 — 1 65.

Величина тока через разрядную лампу Лл в данной схеме весьма мала. Для надежного срабатывания достаточен ток всего лишь 0 5 — 1 ма. Это значительно расширяет выбор газоразрядных приборов и способствует повышению стабильности их работы.

Люминесцентная лампа является разрядной лампой, в которой свет излучается главным образом слоем люминесцирующего вещества, возбуждаемого ультрафиолетовым излучением ртутного разряда.

Сочетание блокинг-генератора с разрядной лампой позволяет построить простой генератор пилообразного напряжения ( тока), широко применяемый в телевизионных приемниках.

В установках с разрядными лампами расчетная нагрузка включает в себя потери мощности в ПРА.

Ячейки для измерения фотоэлектрической работы выхода.

В качестве источников используются обычно ртутно-кварцевые разрядные лампы, снабженные монохроматорами — решетками или кварцевыми призмами.

Натриевая лампа является разновидностью разрядной лампы. В этой лампе свет генерируется в основном излучением паров натрия. Различают натрие вые лампы низкого давления, когда парциальное давление паров натрия в ней не превышает нескольких Паскалей и высокого давления 104 Па. Натриевые лампы обладают очень большой световой отдачей и широко используются в наружных осветительных установках за рубежом.

Схема генератора пилообразного напряжения на одной лампе.| Схема кадровой развертки телевизора с дроссельным выходом.

В приведенной схеме функции разрядной лампы и лампы енератопа выполняются дв ыя лампами. Она отличается от предыдущей схемы тем, что разряд конденсатора С2 происходит не через специальную разрядную лампу, а через лампу самого блокинг-генератора.

При совместном питании линий разрядных ламп и ламп накаливания определяется средневзвешенное значение коэффициента мощности.

Градуировочные графики для калия ( спектральная ширина щели 13 А.

Оказалось, что яркость разрядных ламп значительно выше, однако и лампы с полым катодом являются вполне пригодными для обычных анализов.

Газоразрядные лампы принцип работы плюсы и минусы видео

Современный мир уже сложно представить без искусственного освещения в темное время суток. Но не каждый человек задается вопросом о том, какие виды светового освещения сегодня существуют. И конечно, мало кто знает, что определенный вид лампы посылает индивидуальные в сфере своей деятельности световые потоки. На сегодняшний день можно встретить большое количество ламп, которые используются в разных осветительных приборах. Среди всего многообразия особого внимания требуют к себе газоразрядные источники света.

Все чаще в повседневном обиходе можно встретить газоразрядные лампы. Они могут быть применены в областях совершенно разных направлений. Это и подсветка для автомобилей, и освещение для дома. Отсюда следует вывод, что более подробная информация об этом типе ламп будет весьма уместна.

Пользуйтесь электроприборами так же, как раньше, а платите в 2 раза меньше!

Вы сможете платить за свет на 30-50% меньше в зависимости от того, какими именно электроприборами Вы пользуетесь.

Читать далее >>

Лампы с газовыми разрядами

Излучение световой энергии, которая распределяется в зоне обзора глаз человека, обеспечивает газоразрядная лампа. Основой этой лампочки является колба, изготовленная из стекла. В нее под большим давлением помещается газ, реже — металлические пары. С двух сторон стеклянной колбы, как правило, располагаются электроды.

Таким образом, ГРЛ имеет иной, чем светодиодные лампы, принцип работы. Внутриламповая система начинает свою работу после того, как от начала и до конца колбы пройдет заряд электрических частиц. Электрод, который и создает свечение, располагается в самом центре газоразрядной лампы. Под этим электродом располагается резистор, который ограничивает поступление тока. Всю эту конструкцию держит цоколь, при помощи которого лампа фиксируется в различных осветительных приборах. Такая лампочка может быть установлена как на улице, так и в доме.

Важно отметить, что газоразрядная лампа наибольшей популярностью пользуется в автомобильной сфере. Прекрасно подходят такие лампы для уличного освещения.

Еще одним немаловажным пунктом можно выделить световые оттенки, которые излучает лампа. Они могут быть как ультрафиолетовые, так и инфракрасные. Главное то, что они видимы глазу человека. Такое сечение добывается методом покрытия газоразрядной лампы люминесцентным раствором. Как правило, его наносят во внутреннюю часть колбы.

В чем заключается принцип работы

Предыдущий раздел полностью раскрывает все особенности конструкции ГРЛ. В незначительной мере была затронута и тема принципа работы, теперь же можно рассмотреть ее наиболее подробнее. Это позволит точнее понять образ формирования освещения, который поступает от данного светового источника.

ГРЛ является специфическим источником подачи света. Основывается это на разряде электрических частиц, который происходит в стеклянной колбе. Отсюда следует вывод, что основным принципом работы этого светильника является газовый разряд, который возникает из-за присутствия в колбе большого давления.

Данный вид лампочек может содержать в себе как «чистые» газы, так и смесь нескольких видов газа одновременно. Стоит обратить внимание на то, что по своей популярности модели с содержанием ртути заметно обошли те модели, которые обогащены натрием. Но в любом случае те и другие модели ГРЛ входят в состав группы металлогалогенных источников подачи световых потоков.

Газоразрядная трубка начинает создавать электрическое поле только после того, как в саму лампочку начинается подача электрического питания. Это поле и газоразрядная трубка создают ионизирование газа и электронов, которые находятся в свободном порядке. Следствием этого является то, что газоразрядные трубки проводят по себе электроны, которые с большой скоростью двигаются навстречу металлическим атомам. При их столкновении возгорается искра, которая и является основой подачи этой лампочкой световых потоков через большое разнообразие осветительных приборов.

Электрическая сеть, которая будет обеспечивать питанием ГРЛ, должна быть наделена высоким уровнем определенных параметров. Начальные параметры могут быть отклонены в большую сторону не более чем на 3%, другие отклонения являются недопустимыми.

Каждый потребитель в обязательном порядке должен знать, что лампа, работающая от разряда газов, может быть установлена исключительно в осветительных приборах закрытого типа. Ограждены они должны быть закаленным стеклом, которое не подвергается деформации от воздействия механических повреждений.

Желательным, но вовсе не обязательным, является установка дополнительной аппаратурной системы, которая способна улучшить подачу света, а также продлить эксплуатационный период работы светильников.

Газоразрядная лампа и ее виды

В зависимости от сферы, в которой применяется данная лампа, она имеет разный тип строения. Однако принцип работы остается неизменным. Виды газоразрядных ламп классифицируются на основе типа строения:

• газоразрядные лампы высокого давления. Этот вид ламп имеет несколько подвидов. Чаще всего такие лампы встречаются в осветительных приборах уличного освещения, а также в автомобильной сфере. Сравнительно недавно большой популярностью этот вид стал пользоваться в сфере наружной рекламы. Важно отметить, что большие улицы и некоторые участки трасс освещаются именно газоразрядниками с высоким давлением;
• газоразрядные лампы низкого давления. Этот вид не богат наличием подвидов. Однако это не помешало ему сбросить со счетов всем привычные лампы, работающие по принципу накаливания. Газоразрядными лампами с низким разрядом давления вы сможете без проблем осветить свой дом. Важно знать, что одним из подвидом данного вида ламп являются люминесцентные, чаще всего применяемые в уличных фонарях.

Положительные и отрицательные качества ГРЛ

Все большую популярность среди потребителей газоразрядный светильник обязан тому, какие достоинства он имеет:

• высокий поток светового излучения. Яркому свечению не сможет помешать даже плафон, выполненный из матового стекла;
• долгий эксплуатационный период. В среднем газоразрядная лампочка способна провести в работе более 10 тысяч часов, что является большим плюсом для уличного освещения;
• хорошая устойчивость перед частыми сменами природных условий. Важно отметить, что газоразрядная лампочка с содержанием ртути категорически не может находиться в эксплуатации в регионах, которые подвержены сильным заморозкам;
• данные светильники находятся в среднем ценовом сегменте, что делает их вполне доступными практически каждому потребителю;
• выгодное экономичное обслуживание. Эти лампочки не требуют дорогостоящего оборудования по обслуживанию аппаратуры для освещения.

Но не только преимущество есть у них, не обделены они и недостатками:

• из-за ограниченного лучевого спектра газоразрядная лампа может плохо передавать цветовую гамму: в области освещения светильника различные цвета предметов могут быть плохо рассматриваемы;
• работоспособность обеспечивается только от подачи переменного тока;

• включение обеспечивает балластный дроссель;
• полную яркость светильник наберет только по истечении небольшого периода времени;
• из-за вхождения в состав лампы ртутьсодержащих веществ такие лампы становятся опасными в применении.

Важно отметить, что метод их установки ничем не отличается от принципа установки стандартных ламп накаливания.

Области, в которых применяется ГРЛ

Благодаря своей конструкции, газоразрядные светильники могут охватить большие области применения. На сегодняшний день их используют в следующих областях:

• обеспечение городского и сельского уличного потребления света. Они являются отличной подсветкой парковой зоны. К тому же фонари, которые устанавливаются в скверах, с такими лампочками смотрятся достаточно стильно;
• подача световых потоков для мест общественного пользования, торговых и офисных центров;
• в области декорирования газоразрядные устройства подачи света также нашли свое широкое применение;
• подача потоков света для рекламных щитов и вывесок;
• при помощи специализированного оборудования эти источники света могут обеспечить художественное оформление эстрадных площадок и прочих культурных помещений.

В области автомобильного производства данные осветительные лампочки играют далеко не последнюю роль. Большей популярностью здесь пользуются ГРЛ, которые обеспечивают высокую интенсивность при помощи неонового свечения. В редких случаях такая подсветка устанавливается на домах в частной зоне. Но для того, чтобы недостатки работы таких ламп свести к минимуму, необходимо обратить особое внимание на специфику работы световых источников.

Области применения ГРЛ поражают своей обширностью и разнообразностью. Важно отметить, что установка ламп данного типа в домашних условиях не требует вмешательства специалиста, то есть установить ее в прибор для освещения вы сможете своими руками.

Данный тип лампового освещения на сегодняшний день считается одним из популярных источников потребления световых потоков. Как и любые другие осветительные лампы, газоразрядные награждены рядом существенных преимуществ, но и не обделены некоторыми недостатками. Идеальной областью для их применения все же является освещение уличного пространства в темное время суток, а также промышленные и автомобильные отрасли. Для потребления энергии в домашних условиях предпочтительнее остановить свой выбор на лампах, которые менее вредны для жизни и здоровья человека.

Разрядные лампы низкого давления. Газоразрядные лампы. Типы и их применение. Недостатки газоразрядных ламп

Современные виды ламп, которые применяются для освещения жилых, офисных, хозяйственно-бытовых помещений на сегодняшний день впечатляют своим разнообразием. Отличаются они друг от друга не только мощностью освещения, но и принципом действия, как следствие – разнообразием оттенков света, долговечностью и потребляемым количеством электроэнергии.

Соответственно, бывают виды ламп освещения, которые потребляют небольшое количество электроэнергии и при этом излучают яркое освещение и минимум тепла – эти лампы классифицируются, как энергосберегающие лампы, виды их по конструкции также разнообразны.

Нового поколения виды электрических ламп бывают таковыми, которые являются устойчивыми к перепадам напряжения в сети и имеют большее количество часов работы и циклов включения/выключения, что в сочетании с низким энергопотреблением значительно отличает их от традиционных ламп накаливания.

Однако, современные лампы освещения не ограничиваются этим, они имеют не только показатели светоотдачи, потребления электроэнергии и количество часов работы, существует и множество и других нюансов, как частота мерцания, экологичность, наличие/отсутствие встроенных выпрямителей тока, и многое другое.

Посему рассмотрим, какие бывают виды ламп на сегодняшний день, в первую очередь – основные положения, затем — рассмотрим принцип действия электрических ламп освещения из такого существующего их перечня:

• лампы накаливания;
• газоразрядные лампы;
• светодиодные лампы.

Лампы накаливания являются наиболее распространенными на территории стран СНГ, и, пожалуй, самым древним видом ламп. Они не имеют ни каких особенных преимуществ, выделяют много тепла, потребляют много электричества, не имеют защиты от перепадов напряжения.

Единственное преимущество – теплое, подобное натуральному, солнечное освещение, которое, по мнению многих, не сравнится с явно искусственным освещением других видов ламп. Кроме того, они являются экологически чистыми в отличие от следующего вида ламп.

Газоразрядные лампы , а также их разновидность — люминесцентные лампы хороши тем, что имеют множество разновидностей, каждая из которых имеет определенное лучшее качество.

Ранее на территории СНГ были распространены классические, ртутные лампы дневного освещения, но на сегодня они в большей степени ушли в небытие и на их место пришли новые их разновидности.

Виды современных газоразрядных ламп применяются не только как обыкновенные источники электрического освещения в быту; они имеют декоративные разновидности, приемлемые для подсветки потолков, ниш и т. д.

Светодиодные лампы являются ничем иным, как современной альтернативой предыдущим двум видам ламп. Эти лампы – нового поколения энергосберегающие, экологичные и долговечные (стойкие к перепадам напряжения) осветительные электрические элементы.

Они имеют явное преимущество перед остальными видами ламп, но единственный недостаток – стоимость, так как технология их производства на сегодня новая и довольно дорогостоящая. Но их долговечность и экономичность, по мнению производителей, окупит разовые затраты на их приобретение.

Виды и принцип работы современных ламп накаливания

Принцип работы лампы на

Газоразрядная лампа — это… Что такое Газоразрядная лампа?

Газоразря́дная ла́мпа — источник света, излучающий энергию в видимом диапазоне. Физическая основа — электрический разряд в газах. В последнее время принято называть газоразрядные лампы разрядными лампами.

По источнику света, выходящего наружу и используемого человеком, газоразрядые лампы делятся на:

• люминесцентные лампы (ЛЛ), в которых в основном наружу выходит свет от покрывающего лампу слоя люминофора, возбуждаемого излучением газового разряда;
• газосветные лампы, в которых наружу выходит сам свет от газового разряда;
• электродосветные лампы, в которых используется свечение электродов, возбуждённых газовым разрядом.

По величине давления разрядные лампы делятся на:

• газоразрядные лампы высокого давления — ГРЛВД, подробнее см. — лампа ДРЛ.
  
• газоразрядные лампы низкого давления — ГРЛНД, подробнее см. — люминесцентная лампа.
  

Разрядные лампы обладают высокой эффективностью преобразования электрической энергии в световую. Эффективность измеряется отношением люмен/Ватт.

В разрядных лампах могут использоваться разные газы: пары металлов (ртути или натрия), инертные газы (неон, ксенон и другие), а также их смеси. Наибольшей эффективностью, на сегодняшний день, обладают натриевые лампы (ДНаТ), они работают в парах натрия и имеют эффективность 150 лм/Вт. Подавляющее большинство разрядных ламп — это ртутные лампы, они работают в парах ртути. Среди ртутных ламп можно упомянуть дуговые ртутные люминесцентные лампы (ДРЛ). Кроме этого, широко распространены металлогалогенные лампы (МГЛ или ДРИ) — в них используется смесь паров ртути, инертных газов и галогенидов металлов. Меньше распространены безртутные разрядные лампы, содержащие инертные газы: ксеноновые лампы (ДКсТ), неоновые лампы и другие.

Лампа накаливания и металлгалогеновая лампа Балласты для люминесцентных ламп

Разрядные источники света (газоразрядные лампы) постепенно вытесняют привычные ранее лампы накаливания, однако недостатками остаются линейчатый спектр излучения, утомляемость от мерцания света, шум пускорегулирующей аппаратуры (ПРА), вредность паров ртути в случае попадания в помещение при разрушении колбы, невозможность мгновенного перезажигания для ламп высокого давления.

В условиях продолжающегося роста цен на энергоносители и удорожания осветительной арматуры, ламп и комплектующих всё более насущной становится потребность во внедрении технологий, позволяющих сократить непроизводственные затраты. В условиях же удорожания рабочей силы возникает потребность в снижении затрат на замену вышедших из строя ламп, особенно если они установлены в труднодоступных местах.

Характеристики

• Срок службы от 3000 часов до 20000.
• Эффективность от 40 до 220 лм/Вт.
• Цвет излучения: от 2200 до 20000 К
• Цветопередача: хорошая (3000 K: Ra>80), отличная (4200 K: Ra>90)
• Компактные размеры излучающей дуги, позволяют создавать световые пучки высокой интенсивности

Необходимо знать

Области применения

Преимущества

• Высокая эффективность ламп.
• Длительный срок службы по сравнению лампами накаливания.
• Экономичность.

Недостатки

• высокая стоимость
• большие размеры
• необходимость пускорегулирующей аппаратуры
• долгий выход на рабочий режим
• высокая чувствительность к сбоям в питании и скачкам напряжения
• наличие токсичных компонентов и как следствие необходимость в инфраструктуре по сбору и утилизации
• невозможность работы на любом роде тока
• невозможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт)
• наличие мерцания и гудения при работе на переменном токе промышленной частоты
• прерывистый спектр излучения
• непривычный в быту спектр

Газы для них

См. также

Ссылки