Лампы разрядные высокого давления типа ДРЛ

Светодиодные энергосберегающие лампы

Энергосберегающая лампа на светодиодах по всем признакам скоро вытеснит прочие разновидности. Судите сами: эффективность обычно выше А, срок службы находится в диапазоне люминесцентных приборов. Типовые значения – от 20 до 50 тыс. часов. Легко отличить светодиодную модель от прочих по двум признакам:

1. Наклейка с показателем энергоэффективности поможет отличить грушевидные модели от ламп с нитями накала.
2. По форме колбы легко провести разграничение с люминесцентными лампами, которые также считаются энергосберегающими.

Энергосберегающая лампа

Срок жизни лампочки накала составляет 1000 часов. Если присмотритесь, на пачке (см. фото) увидите тождество, где одна светодиодная приравнена к тридцати обычным. Здесь как раз подразумевается срок жизни в 30000 часов. Этого хватит на 10 лет интенсивной работы. Причём это далеко не главная причина популярности светодиодных лампочек. Последние до 10 раз меньше потребляют электрической энергии на прежний суммарный световой поток в видимом диапазоне. Много экономится за счёт отсутствия нагрева. В результате инфракрасный спектр ощутимо беднее, впрочем, человеку он и не нужен.

Приблизительно через год в описанном выше случае уже уместно говорить о возврате средств, вложенных в иллюминацию жилища. Самое главное, что о вопросе экономии света допустимо забыть и спокойно включать свет при необходимости. Упомянем и о прочих преимуществах: требования к проводке и выключателям становятся намного более мягкими. Токи снижаются в 10 раз, сечение по меди возможно урезать до минимума, это уже прямая прибавка к бюджету на ближайший ремонт. Люстры допустимо приобретать менее стойкие к нагреву, до пожароопасной температуры эти лампочки не нагреваются. Аварийные случаи не в счёт.

К единственному минусу светодиодных ламп авторы склонны отнести сложность ремонта. Крайне непросто добраться до драйвера, в результате невозможно отремонтировать прибор. У люминесцентных ламп цоколь просто снимается, что повышает шансы на возврат изделия к жизни.

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.

2012-2019 г. Все права защищены.

Область применения в наше время

Сейчас газоразрядные индикаторы с цифрами промышленность уже не делает, но в свое время их наштамповали столько, что до сих пор они пылятся на складах и в частных запасах. Их можно уже назвать антиквариатом, ну как, например, во многих домах есть винтажные подсвечники, которые используются как декоративный элемент интерьера. Так и часы на газоразрядных лампах – завораживают своей подсветкой и являются отличным добавлением к интерьеру различных помещений, особенно обустроенных в стиле ретро.

Вещь красивая и полезная, но заводами, увы, уже не производится. Можно сделать их самому или купить готовые у людей, специализирующихся на их производстве. Разработано немало схем часов с применением газоразрядных индикаторов на старых и новых микросхемах. Рассмотрим наиболее простые варианты.

Газоразрядный источник

Газоразрядные источники генерируют свет по принципу люминесценции ( люминесцентные лампы), при которой различные виды энергии ( электрической, химической) превращаются в световое излучение, минуя стадию перехода в тепловую энергию.
 

Газоразрядные источники излучения практически безынерционны. Например, в газоразрядных лампах высокого давления типа ДКсТ ( дуговые ксеноновые трубчатые лампы) происходит практически полное затухание газового разряда в момент времени, когда ток в цепи лампы равен нулю.
 

Газоразрядные источники света значительно экономичней ламп накаливания — их световая отдача в несколько раз выше световой отдачи ламп накаливания. Имеет особое значение и то, что. Применение светильников с газоразрядными источниками света в первую очередь целесообразно в основных цехах и помещениях, где по условиям работы предусматривается высокий уровень освещенности, а также на ряде участков и объектов открытой территории электростанции ( подстанции) ( см. гл.
 

Газоразрядные источники света по светоотдаче и сроку службы намного превосходят лампы накаливания. Резко снижаются эксплуатационные расходы на обслуживание и замену ламп. Это положительное качество делает их незаменимыми в условиях промышленных предприятий и учреждений.
 

Газоразрядные источники света очень экономичны, так как обладают высокой светоотдачей и имеют длительный срок службы. Однако далеко не все типы ламп пригодны для общего освещения. Дело в том, что спектр в этих лампах не сплошной, как в лампах накаливания, а линейчатый. Он охватывает узкий диапазон цветности, что вызывает резкое искажение цвета освещаемых предметов. Зато огни инертных газов красиво вплетаются в вечерний пейзаж современного города: они многоцветно горят в гирляндах реклам, в витринах и вывесках, на загородных дорогах, ими декоративно освещаются парки.
 

Газоразрядные источники света ( люминесцентные лампы и лампы ДРЛ) значительно экономичнее ламп накаливания — светоотдача их и срок службы превосходят в несколько раз светоотдачу и срок службы ламп накаливания.
 

Газоразрядные источники света включают люминесцентные, ртутные и ксеноновые лампы. Последние в осветительных установках промышленных предприятий не применяются.
 

Газоразрядный источник света представляет собой стеклянную или кварцевую трубку или сферу, наполненную газом или паром металла. В трубчатую или сферическую колбу лампы введены ( впаяны) два металлических электрода: анод и катод. У газоразрядных ламп, предназначенных для работы на переменном токе, каждый электрод попеременно служит анодом и катодом. Электроны направляются к электроду, являющемуся в данный момент анодом, положительные ионы — к катоду.
 

Газоразрядный источник света — это лампа, в которой излучение оптического диапазона длин волн возникает в результате электрического разряда в среде инертных газов, паров металлов или их смесей.
 

Газоразрядные источники низкого давления, содержащие пары определяемых элементов, а также лазеры на красителях: перестраиваемой частотой, хотя и удовлетворяют указанным цвум требованиям, но имеют тот недостаток, что обычно дают яркое излучение одной длины волны и при определении нескольких элементов приходится выполнять ряд последовательных анализов, перестраивая установку при переходе от одного элемента к другому.
 

Газоразрядным источником света называют прибор, в котором оптическое излучение возникает в результате электрического разряда в среде инертных газов, паров металла или их смесей.
 

Первым газоразрядным источником света, примененным на практике в широких масштабах, была свеча Яблочкова, описанная в § 95 гл.
 

Все газоразрядные источники света испускают главным образом линейчатый спектр. Как правило, для интерференционных исследований используют газоразрядные лампы низкого давления, так как в этом случае можно достичь лучшей монохроматичности излучения. В табл. 1 приведены характеристики наиболее распространенных микроспектральных ламп, широко применяемых в лабораторной практике.
 

Водородная трубка

В качестве источника ультрафиолетовых лучей обычно применяют водородную трубку ( ( водородная лампа), дающую непрерывный спектр в видимой и ультрафиолетовой областях спектра.
 

Для возбуждения диссоциации кислорода наиболее подходящим источником является, по-видимому, разрядная водородная трубка ( стр. В этом случае окошко разрядной трубки должно быть в непосредственном контакте с окошком реакционного сосуда или должно быть общим с сосудом, в котором протекает реакция.
 

В опытах по измерению длин волн баль-i меровской серии источником света служит водородная трубка Н — образной формы, питаемая от катушки Румкорфа.
 

Установка для проведения эксперимента та же, что и в работе 56, только водородную трубку заменяют на ртут-но-цинковую лампу. Предполагается, что работа выполняется вслед за работой 45 и имеется градуировочная кривая монохроматора.
 

Интенсивность излучения криптоновых ламп в ультрафиолете до 2300 А значительно выше, чем у водородной трубки ( см. табл. 8), хотя интенсивность спадает в коротковолновую сторону более резко. При более коротких длинах волн интенсивность водородных источников, по-видимому, существенно выше, хотя следует отметить, что спектр газовых ламп СВД в этой области еще недостаточно изучен.
 

На рис. 22 приведена запись фототока, полученного от линии Нр при возбуждении свечения водородной трубки генератором ВГ-3 с включенной обратной связью и без нее. Обработка этих результатов показывает, что стабильность свечения возрастает благодаря применению обратной связи примерно в 2 5 раза.
 

Если учесть неравномерность поглощения света по всей длине реакционного сосуда и непостоянство интенсивности ( источник света — водородная трубка — питался переменным током, частотой 50 герц), то следует ввести поправочный множитель, порядка 0.1; по Налбандяну, исправленное значение tr равно 90 сек.
 

Источником света для абсорбционного метода анализа в ультрафиолетовой области служат ртутно-кварцевая лампа, дающая линейный спектр, водородная трубка специальной конструкции, дающая сплошной спектр, активизированная дуга или искра. Для регистрации спектра применяют фотографический или фотоэлектрический ( более быстрый и точный) метод.
 

Холодная, с большим содержанием аммиака, смесь паров аммиака и водорода проходит по наружной трубке газового теплообменника и водородной трубке в бачок абсорбера 8 и далее поднимается по змеевику 7 абсорбера.
 

Для видимой области спектра можно использовать обычную лампу Мазда, а для ультрафиолетовой области наиболее подходящей, по-видимому, является разрядная водородная трубка.
 

Другая модель вакуумного интерферометра описана в работе , его схема приведена на рис. 3.44. Пучок света, идущий от водородной трубки Я через коллиматорную флюори-товую линзу L, падает под углом 15 на флюоритовую пластинку В, на которой пучок расщепляется.
 

Чтобы легче было различать в окуляре границу между светом и тенью, рекомендуется пользоваться горелкой с широким и большим пламенем, изображение которого покрывало бы всю призму г

Установка водородной трубки требует значительно больших предосторожностей, чем установка горелки с натриевым пламенем.
 

Безэлектродная разрядная лампа

Безэлектродные разрядные лампы аналогичны лампам с полым катодом; различия между ними чисто конструктивные. В безэлектродной лампе содержится небольшое количество чистого вещества ( или его летучего легкодиссоциирующего соединения), которое переводится в атомный пар и возбуждается под действием микроволнового поля.
 

Безэлектродная разрядная лампа состоит из кварцевого баллона, содержащего малое количество атомных паров определяемого элемента или его иодида в атмосфере инертного газа при низком давлении. Когда лампу термостатируют при температуре в несколько сотен градусов и помещают в радиочастотное или микроволновое поле, пары атомов в баллоне эффективно возбуждаются и испускают характеристическое излучение. Для повышения эффективности возбуждения флуоресценции с помощью безэлектродной разрядной лампы часто используют линзы с целью фокусирования излучения на пламя.
 

Источником в ААС может служить и безэлектродная разрядная лампа, которая представляет собой запаянную кварцевую трубку, содержащую небольшое количество чистого металла под низким давлением инертного газа. Возбуждение происходит под действием микроволнового поля волнового резонатора, причем испускается, по существу, тот же спектр, что и лампой с полым катодом.
 

Атомно-абсорбционный спектрометр, оснащенный гидридной системой и безэлектродной разрядной лампой или лампой с полым катодом.
 

При контроле применяют в соответствии с инструкциями изготовителя атомно-абсорбционный спектрометр с лампой с полым катодом или безэлектродной разрядной лампой с соответствующим устройством для корректировки неселективного поглощения и с форсуночной горелкой, работающей на ацетилено-воздушной смеси — в зависимости от определяемого металла.
 

Использованы СФМ Перкин-Элмер, модель 460 с атомизатором HGA-2100 и модель 400 с атомизатором HGA-500, безэлектродной разрядной лампой и дейтериевым корректором фона. Приняты следующие условия анализа: сушка — 60 с при повышении температуры от 20 до 600 С, озоление 90 с при температуре от 600 до 1700 С, атомизация 5 с при 2800 С.
 

Использован СФМ Перкин-Элмер, модель 430 с атомизатором HGA-76 В, с фотодиодом в качестве регулятора температуры, безэлектродной разрядной лампой, дей-териевым корректором фона и самописцем.
 

Вследствие этого дуговые ксеноно-вые лампы в качестве первичных источников в атомно-флуоресцентной пламенной спектрометрии имеют ограниченное применение; лучшие результаты получаются с источником, который называется безэлектродная разрядная лампа.
 

Атомно-абсорбционный спектрометр, оснащенный гидридной системой и источником излучения для определения мышьяка. Например, применяют безэлектродную разрядную лампу или лампу с полым катодом с коррекцией фона.
 

Спектр флуоресценции теллура содержит две резонансные линии: К 214 27 и 225 90, и две смещенные: К 238 33 и 238 58 нм. Возбуждение ведется, как правило, безэлектродной разрядной лампой в воздушно-водородном или воздушно-ацетиленовом пламенах.
 

Аргон-водородное пламя характеризуется высокой прозрачностью и низким уровнем шума, особенно в области коротких волн, поэтому предел обнаружения мышьяка в нем улучшается на порядок величины по сравнению с результатом, полученным в воздушно-ацетиленовом пламени. Еще в 2 раза улучшается чувствительность определения мышьяка при замене ЛПК безэлектродной разрядной лампой, имеющей на 2 порядка большую интенсивность.
 

В работах описаны аппаратура и условия для прямого определения содержания серы в нефтях методом пламенной атомно-абсорбционной спектроскопии. Использован вакуумный четырехканальный полихроматор Е 796 фирмы Хиль-гер с флюоритовой призмой, настроенной на линии S 180 7 нм, Р 178 3 нм, С 165 7 нм и Fe 171 3 нм. Источником света служит безэлектродная разрядная лампа, питаемая от микроволнового генератора с частотой 2450 МГц. Эффективная мощность, подаваемая на лампу, 10 Вт. С повышением мощности чувствительность ухудшается из-за уширения резонансной линии и самопоглощения.
 

Безэлектродная разрядная лампа состоит из кварцевого баллона, содержащего малое количество атомных паров определяемого элемента или его иодида в атмосфере инертного газа при низком давлении. Когда лампу термостатируют при температуре в несколько сотен градусов и помещают в радиочастотное или микроволновое поле, пары атомов в баллоне эффективно возбуждаются и испускают характеристическое излучение. Для повышения эффективности возбуждения флуоресценции с помощью безэлектродной разрядной лампы часто используют линзы с целью фокусирования излучения на пламя.
 

Разрядная лампа

Разрядная лампа — особый класс источников света, в которых свет возникает в результате электрического разряда в газе, парах металлов или смеси газа с парами.
 

Разрядные лампы основаны на использовании свойства газов или паров металлов светиться в электрическом поле. Каждому газу свойствен свой цвет свечения, причем, как правило, в режиме низкого давления это свечение имеет линейчатый спектр, а в режиме высокого давления спектр приближается к сплошному.
 

Разрядная лампа по-прежнему выполняет роль ключа, а цепочка R2C2 представляет собой формирующую цепь, в которой, собственно, и происходит формирование напряжения пилообразной формы. На рис. 135 приведены графики напряжений для трех точек схемы.
 

Разрядные лампы находят многочисленное и весьма важное применение во многих отраслях народного хозяйства, в медицине, новейшей технике и др., что объясняется особенностями электрического разряда, которые позволяют создавать источники излучения с весьма разнообразным сочетанием параметров.
 

Разрядные лампы могут быть сконструированы для импульсного режима работы. Типичным примером таких устройств являются ксеноновые импульсные лампы, сходные с применяемыми в фотографии. Они находят ряд фотохимических применений, особенно в импульсном фотолизе ( см. разд. Обычно ксеноновая импульсная лампа состоит из кварцевой трубки, наполненной ксеноном под давлением в несколько сотен миллиметров ртутного столба. В нее вмонтированы два основных электрода, подсоединенные к накапливающему электрическую энергию разрядному конденсатору. Ионизация ксенона инициируется подачей высоковольтного импульса от триггерной схемы на третий электрод, вызывающий развитие разряда по всей трубке. Часть электрической энергии преобразуется в свет, спектральное распределение которого приблизительно соответствует непрерывному излучению черного тела при температуре 7000 — 8000 К. Поэтому получается достаточно высокая интенсивность излучения в УФ-обла-сти вплоть до границы пропускания кварцевой трубки лампы. Длительность импульсов обычно бывает порядка несколь — КИХ микросекунд и зависит от состава и давления газового наполнителя, а также от параметров электрической схемы. Могут быть получены и более короткие импульсы, но, как правило, существует компромисс между рассеиваемой энергией и длительностью вспышки.
 

Разрядные лампы с полым катодом также относятся к источникам света, использующим тлеющий разряд. Особенность их заключается в изготовлении катода в форме полого цилиндра, внутри которого при определенном токе и давлении концентрируется все отрицательное свечение, поэтому существенно возрастает его яркость. Градиент электрического поля в области отрицательного свечения меньше, чем в положительном столбе тлеющего разряда, благодаря этому эффект Штарка не вызывает заметного уширения спектральных линий. В настоящее время разработан целый ряд удобных конструкций ламп с полым катодом 116, 38 ], в которых лампа отпаяна от вакуумной системы. Для ламп с полым катодом характерна стабильность излучения, достаточный срок службы. При подготовке к работе лампа тщательно промывается и с помощью вакуумной системы обезгаживается. После этого лампу подвергают тренировке в аргоне или ксеноне, а затем заполняют газом до нужного давления.
 

Поэтому натриевые и цезиевые разрядные лампы изготовляются обычно из стекол, содержащих от 20 до 55 вес.
 

Кроме разрядной лампы, включенной у входа приемника, переключатель передача — прием имеет еще одну лампу, которая устанавливается ближе к мегнетрону, как показано на рис. 21.28. Назначение этой лампы — предотвратить поглощение энергии магнетроном во время приема.
 

Вспышка разрядных ламп при автоматическом подключении к конденсаторам позволяет легко контролировать исправность цепи разряда.