 |
Ртутные лампы высокого и сверхвысокого давления
|
|
|
|
Ртутные лампы высокого и сверхвысокого давления являются самой распространенной и многочисленной группой источником света среди разрядных ламп высокого и сверхвысокого давления. Это связано с тем, что при помощи ртутного разряда удается создавать весьма эффективные источники в ультрафиолетовой, видимой и близкой к видимой инфракрасной областях спектра. Эти ИС имеют широкий диапазон номинальных мощностей, продолжительность горения в десятки тысяч часов, достаточно компактны, обладают при необходимости весьма высокими яркостями.
Исходя из конструктивных особенностей ртутные лампы высокого (РЛВД) и сверхвысокого давления (РЛСВД) подразделяются на: 1) РЛВД (типа ДРТ), 2) РЛВД с исправленной цветностью (типа ДРЛ и ДРВЭ), 3) трубчатые РЛСВД с естественным охлаждением, 4) капиллярные РЛСВД с принудительным (воздушным или водяным) охлаждением и 5) шаровые РЛСВД с естественным охлаждением.
Большинство типов РЛВД и РЛСВД имеют специфическое применение, и для целей освещения не используется. Так, РЛВД, являясь эффективными источниками ультрафиолетового излучения, применяются в медицине, сельском хозяйстве, измерительной и светокопировальной технике. Ртутно-вольфрамовые лампы (типа ДРВЭ), в которых наряду с ртутной горелкой имеется вольфрамовая спираль, применяются в облучательных установках для эритемного (покраснение кожи, которое сменяется пигментацией – загаром) освещения людей (например, в соляриях) и животных. Областью применения РЛСВД являются лучевые осциллографы, фотолитография, проекционные системы, люминесцентный анализ, т.е. те случаи, когда требуются источники высокой яркости в видимой и близкой к ней ультрафиолетовой областях спектра.
|
|
|
Из всех РЛВД и РЛСВД для целей освещения применяются только лампы типа ДРЛ. Их областью применения является наружное освещение и освещение цехов промышленных предприятий высотой 5…6 м при отсутствии требований к цветопередаче. В последнее время они вытесняются и из этой области, так как уступают другим РЛ по важнейшим характеристикам.
Лампы ДРЛ представляют собой трубку (горелку) из прозрачного кварцевого стекла, смонтированную внутри внешней эллипсообразной колбы. Внутрь трубки после тщательного удаления посторонних газов вводится строго дозированное количество ртути и спектрально чистый аргон при давлении 1,5…3 кПа. Аргон служит для облегчения разряда и защиты электродов от распыления в начальной стадии разгорания лампы, так как при комнатной температуре давление паров ртути очень низкое. Внутренняя поверхность внешней колбы покрыта люминофором. Люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение ртутного разряда высокого давления, составляющее 40% всего потока излучения, в недостающее излучение в красной части спектра. Качество исправления цветопередачи ламп типа ДРЛ определяется её «красным отношением», т.е. долей светового потока в красной области спектра (600…780 нм) в общем световом потоке лампы. В целом лампы ДРЛ даже с самым большим значением «красного отношения» существенно уступают ЛЛ по цветопередаче.
По концам горелки ламп ДРЛ впаяны два активированных самокалящихся вольфрамовых электрода и рядом с каждым из них по одному дополнительному – зажигающему электроду. Наличие зажигающих электродов обеспечивает зажигание не разогретых ламп при напряжениях не ниже 90% номинального.
Структура условного обозначения ламп типа ДРЛ
Таблица 11.4
|
|
|
Основные параметры ламп типа ДРЛ
| Тип лампы | Мощность лампы, Вт | Световая отдача, лм/Вт | Световой поток, клм | Средняя продолжительность горения, тыс. час |
| ДРЛ50(15) | 50 | 38 | 1,9 | 10 |
| ДРЛ80(6) | 80 | 41,2 | 3,3 | 12 |
| ДРЛ80(10) | 80 | 45 | 3,6 | 12 |
| ДРЛ80(15) | 80 | 45 | 3,6 | 12 |
| ДРЛ125(6) | 125 | 47,2 | 5,9 | 12 |
| ДРЛ125(10) | 125 | 50,4 | 6,3 | 12 |
| ДРЛ125(15) | 125 | 50,4 | 6,3 | 12 |
| ДРЛ250(6)-4 | 250 | 52 | 13 | 12 |
| ДРЛ250(10)-4 | 250 | 54 | 13,5 | 12 |
| ДРЛ250(14)-4 | 250 | 54 | 13,5 | 12 |
| ДРЛ400(6)-4 | 400 | 58,7 | 23,5 | 15 |
| ДРЛ400(10)-4 | 400 | 60 | 24 | 15 |
| ДРЛ400(12)-4 | 400 | 60 | 24 | 15 |
| ДРЛ700(6)-3 | 700 | 58 | 40,6 | 20 |
| ДРЛ700(10)-3 | 700 | 58,6 | 41 | 20 |
| ДРЛ700(12)-3 | 700 | 58,6 | 41 | 20 |
| ДРЛ1000(6)-3 | 1000 | 58 | 58 | 18 |
| ДРЛ1000(10)-3 | 1000 | 59 | 59 | 18 |
| ДРЛ1000(12)-3 | 1000 | 59 | 59 | 18 |
| ДРЛ2000 | 2000 | 60 | 120 | 6 |
Лампы ДРЛ включаются в сеть через дроссель. Только при низких температурах окружающей среды (ниже –30 ˚С) необходимо применять импульсное зажигающее устройство (ИЗУ). Пульсация светового потока этих ламп весьма значительна (коэффициент пульсации составляет 63…74%).
Металлогалогенные лампы
Металлогалогенные лампы (МГЛ) благодаря своей высокой световой отдаче, приемлемому спектру излучения и достаточно большой мощности являются одним из самых перспективных источников света.
Исправление цветности излучения МГЛ основано на том, что внутрь разрядной трубки вводятся химические соединения, которые позволяют исправить спектральный состав излучения собственно ртутного разряда без использования люминофора. Этому способствует то, что галогениды многих металлов испаряются легче, чем сами металлы, и не разрушают кварцевое стекло. Поэтому внутрь разрядных колб МГЛ кроме ртути и аргона, как в РЛВД, дополнительно вводятся в виде галоидных соединений (соединений с йодом, бромом, хлором) щелочные (натрий, литий, цезий) и другие агрессивные металлы (кадмий, цинк), которые в чистом виде вызывают весьма быстрое разрушение кварцевого стекла. После зажигания разряда, когда достигается рабочая температура колбы, галогениды частично переходят в парообразное состояние. Попадая в центральную зону разряда с температурой несколько тысяч градусов Кельвина, молекулы галогенидов диссоциируют на галоген и металл. Атомы металла возбуждаются и излучают характерные для них спектры. Диффундируя за пределы разрядного канала и попадая в зону с более низкой температурой вблизи стенок колбы, они воссоединяются в галогениды, которые вновь испаряются. Применение галогенидов резко увеличило число элементов вводимых в разрядную трубку и, как итог, позволило создать МГЛ с разнообразными спектрами.
|
|
|
Большинство МГЛ выпускается только с двумя рабочими электродами, и не имеют (или имеют один) поджигающих электродов. По этой причине они включаются в сеть через зажигающее устройство.
В зависимости от области применения различают:
1) МГЛ общего назначения (типа ДРИ);
2) трубчатые и шаровые (типа ДРИШ) МГЛ с улучшенным качеством цветопередачи, применяемые для цветных телепередач и киносъёмок;
3) МГЛ для многочисленных специальных применений, в основном технологических, например, для облучения растений.
|
|
|
