Газонаполненные лампы и их особенности
Содержание
Для чего используется лампа газоразрядная
Между ламп накаливания и люминесцентными моделями расположился следующий тип освещения, такой как — лампа газоразрядная. Газоразрядный источник свечения способен выдавать свечение от электрических разрядов в газе, парах металла, или в их совокупности. Данная газоразрядная лампа даёт возможность получить интенсивность и концентрированность света, с использованием всех плюсов газоразрядных технологий. Внешне газонаполненные лампы выглядят как стеклянные, керамические или металлические оболочки в форме сферы, цилиндра или другой.
Сфера применения
Применяются они в качестве более эффективной альтернативы лампам накаливания, которые имеют преимущество в определённых целях. Это могут быть такие сферы применения, как:
- Общее освещение, включая уличное;
- Освещение билбордов;
- Освещение фасадов;
- Освещение витрин;
- Сигнализация;
- Автомобильное освещение.
Есть ряд узкоспециализированных осветительных устройств, такие как:
- Газоразрядные ксеноновые модели сверхвысокого давления, которые отличаются цветом и яркостью. Их использование необходимо для киноаппаратуры.
- Газоразрядные ртутно-таллиевые источники света погруженного типа, которые отличаются спектральным составом и мощностью. Их использование необходимо для фотохимии в больших объёмах.
- Газоразрядные ксеноновые лампы, имеющие металлическую оболочку, которые отличает идентичный солнечному спектральный состав излучения.
- Газоразрядные импульсные лампы, которые отличаются амплитудой и временными характеристиками излучения. Применяются при скоростных фотографиях и стробоскопии.
Принцип работы
Работа происходит по следующему принципу. Она генерирует свет путём создания разряда через ионизированный газ. Это может быть:
- Криптон;
- Арагон;
- Неон;
- Ксенон и прочие виды газа.
Разряды электричества, что проходят между электродами, выдают свет наполнителя, который находится в разрядной трубе. Свет, который излучает лампочка, происходит вследствие протекания дуговых разрядов. Чтобы ограничивать ток и зажигать газоразрядные источники света требуется ПРА.
Есть варианты, которые наполнены дополнительным газом. Это может быть натрий со ртутью. Когда питание попадает к лампе, в трубке создаётся электрическое поле. Поле создает активацию свободных электронов в газ, который наполнен ионами, чем создаёт условия для столкновения электронов газа с атомами металла. Определённые электроны, которые вращаются вокруг атомов, способны обеспечить конвертацию в более энергетически сильное состояние, в котором будет освобождена энергия фотонов. Для эффекта разного цвета свечения газоразрядных ламп, на их колбы наносится особое покрытие.
Классификация
Газоразрядные источники света распределяются на следующие виды:
Газоразрядные лампы низкого давления – содержат газ, который находится в низком давлении, в сравнении с атмосферным. Подразделяются газоразрядные лампы низкого давления на ЛЛ и КЛЛ. Они имеют хорошую светоотдачу и подходят как уличные и домашние. Производят они в основном желтый свет, исключение есть у бездроссельных ламп.
Газоразрядные лампы высокого давления – используются для освещения улиц или подсветки в автотранспорте. Это самые распространённые источники света для наружного освещения, для освещения внутри зданий они применяются крайне редко. Данный тип включает в себя такие модели под светильники с газоразрядными лампами, как: ДРЛ, ДРИ, ДНАТ, ДКсТ. Главной особенностью считается то, что в них отсутствует необходимость в пускорегулирующем аппарате. Газ, который содержат газоразрядные лампы высокого давления, внутри находится в высшем давлении, чем атмосферное.
Газоразрядные лампы сверхвысокого давления создают излучение света с помощью электрической дуги, которая находится между электродами. Электроды находятся внутри полупрозрачной или прозрачной колбы и сделаны из вольфрама. Сюда входят ртутно-кварцевые шаровые лампы (ДРШ), способные издавать сильное ультрафиолетовое излучение.
Различие по катодам
Существует два вида катодов:
- Горячий катод. Для генерации в горячие катоды электрон с термоэлектронной эмиссией создаёт генерацию электронов. Иначе они могут называться термоэлектронные катоды. Катод – это электрическая вольфрамовая или танталовая нить. Для достижения большего свечения и меньшего выделения тепла используется покрытие, в качестве которого выступает эмиссионный материал, который позволяет существенно увеличивать КПД. Есть случаи, в которых переменные токи создают своеобразное звуковое сопровождение, тогда катод и нагреватель электрически изолируются друг от друга. Это весьма часто применяют в газоразрядных металлогалогенных лампах и светильниках с низким давлением. Горячий катод выдаёт гораздо больше электронов, если сравнивать с холодным катодом на альтернативном пространстве свечения. Они используются как устройства индикаторы, микроскопы, их применяют для улучшения электронных пушек.
- Холодный катод. При холодном катоде происходит процесс термоэлектронной эмиссии. Высоковольтные лампы производят свечение от электродов, что генерируют мощное электрополе, которое в свою очередь наполняет газ ионами. Внутренняя часть колбы может создавать вторичные электроны, одновременно сводя их «упадок» на минимум. В некоторых трубках содержится заземление, что способно улучшать эмиссию электрона.
Есть ещё один принцип работы прибора с холодным катодом, который создан на генерации свободных электронов без термоэлектронной эмиссии. Всё достигается, используя полевую электронную эмиссию. Происходит данная эмиссия на электрическом поле, которое создаёт очень высокий уровень напряжения. Наиболее часто это используется в трубках для рентгена, микроскопах, что работают через электрополе, а также применим к газоразрядным натриевым лампам, особенно к днат (дуговая натриевая трубчатая).
Название катода вовсе не значит, что он не нагревается. Его рабочая температура способна повышаться в определённых моментах. К примеру, когда используется переменный ток, потому как электроды меняются местами и катод стал анодом. Более того, электрон способен вызывать тепловую локализацию.
Лампы холодного катода требуют высокого уровня напряжения, однако, высоковольтное питание для этого не требуется.
Устройство газоразрядной лампы
Газоразрядная лампа состоит из следующих частей:
- Колбы;
- Цоколя;
- Горелки;
- Основного электрода;
- Поджигающего электрода;
- Токоограничивающего резистора.
Характеристика
Газоразрядные источники света имеют следующие отличительные достоинства:
- Светоотдача составляет 40-220 лм\Вт.
- Цвет свечения от 3000 – 4200 К.
- Малое потребление электроэнергии.
- На всем сроке службы лампы имеют стабильный световой поток.
- Большой срок службы, если сравнивать с обычными лампами «Ильича».
- Не требуют дополнительных комплектующих.
Минусы
- Стоимость выше, если сравнивать с лампами накаливания.
- Для выхода на полноценное свечение требуется больше времени.
- Ограниченный спектр лучей, который не позволяет видеть истинный цвет предметов. Более подходит как уличное и автомобильное освещение.
- Работает только с переменным током.
- Для включения нужен балластный дроссель.
Вывод
Газоразрядные источники света устойчиво закрепили своё положение на рынке и отзывы по ним преимущественно положительные. Считается, что натриевые газоразрядные лампы – это отличная альтернатива более дорогостоящим LED светильникам.
