Галогенные лампы накаливания

Принцип действия галогенных ламп накаливания (ГЛН) заключается в образовании на стенке колбы летучих соединений - галогенидов вольфрама, которые испаряются со стенки, осаждаются на теле накала и возвращают ему, таким образом, испарившиеся атомы вольфрама.

Галогенная добавка в ЛН с вольфрамовым телом образует химический цикл. Так, если в колбе будет йод, то при температуре 300 - 1200 ^оС пары йода соединяются на стенке колбы с частицами вольфрама и образуют йодистый вольфрам WI₂. Приближаясь к нити накала, уже при температуре выше 1600 ^оС йодистый вольфрам разлагается на атомы йода и вольфрама, и вольфрам оседает на нить и другие детали, имеющие температуру выше 1600 ^оС. Освободившиеся атомы йода вновь соединяются на стенках с вольфрамом. Таким образом, атомы йода являются как бы перевозчиками вольфрама со стенок колбы на нить.

Но чтобы организовать йодно - вольфрамовый цикл, необходимо выполнить следующие условия: 1) минимальная температура тела накала должна быть не менее 1600 ^о С; 2) температура внутренней стенки колбы 500 - 600 ^о С.

Устройство ГЛН: колба лампы - длинная узкая кварцевая трубка; тело накала - прямолинейная вольфрамовая спираль, закрепленная на держателях и выводы, впаянные в кварц по оси.

Достоинства

1. ГЛН по сравнению с обычными лампами имеют более стабильный по времени световой поток при светоотдаче 22-26 лм/Вт.

2. Повышенный полезный срок службы – до 2000 часов.

3. Малые размеры и более прочная кварцевая колба.

Недостатки

1. Агрессивность йода к металлическим деталям лампы.

2. Длинные линейные ГЛН невозможно долго эксплуатировать в вертикальном состоянии - галогенные добавки и газ разделяются, и цикл прекращается.

3. Высокая стоимость кварцевых трубок и в целом ламп.

Газоразрядные лампы

Принцип действия заключается в том, что оптическое излучение возникает в результате электрического разряда в газах, парах или их смесях. Газоразрядные лампы делятся на лампы люминесцентные низкого давления (ЛЛНД) и газоразрядные лампы высокого давления (ГЛВД).

Достоинства

1. Высокая световая отдача (до 90 лм/ВТ).

2. Большой срок службы (до 15000 ч.).

3. Возможность иметь источник света различного спектрального состава.

4. Относительно низкая ослепляемость.

5. Малая зависимость светового потока при небольших отклонениях напряжения до 10% от номинального.

Недостатки

1. Относительная сложность включения - отсюда большая стоимость.

2. Ограниченная единичная мощность, большие размеры.

3. Невозможность переключения ламп питающихся переменным током на постоянный ток.

4. Зависимость характеристик ламп от температуры окружающей среды, при низких температурах зажигание не гарантируется.

5. Значительное снижение светового потока к концу срока службы (в 1,5-2 раза), иногда с изменением спектра.

6. Вредные для зрения пульсации светового потока с частотой 100 Гц (для ламп с индуктивным или емкостным пуско-регулирующим аппататом (ПРА)).

7. Возможное незагорание ламп при снижении напряжения более чем на 10%.

Принцип действия люминесцентных ламп низкого давления основан на электрическом разряде между двумя электродами, запаянными в прозрачную для оптического излучения колбу той или иной формы. Наибольшее распространение получили колбы цилиндрические в виде трубок большой длины относительно диаметра.

Вид разряда в основном тлеющий который характеризуется малой плотностью тока на катоде - от 10^-5 до 10^-2 А/см² , низким давлением газа в колбе и довольно большим падением напряжения на катоде - 50 - 400 В. Свечение тлеющего разряда практически заполняет всю трубку. Столб разряда представляет собой плазму, состоящую из смеси нейтральных атомов, электронов и ионов. Внешнее электрическое поле, приложенное к столбу разряда между электродами, вызывает ускоренное движение электронов.

В результате соударения электронов с нейтральными атомами происходит выброс энергии в виде фотонов, которые покидают столб разряда и создают невидимое ультрафиолетовое излучение. При воздействии его на люминофор, возникает вторичное излучение в видимой части спектра. Но при низком давлении газа свечение его невелико. Усиливается свечение за счет люминофора, покрывающего внутреннюю стенку трубки.

Маркировка люминесцентных ламп (ЛЛ) общего назначения: Д - дневного света, Б - белая, ХБ - холодно-белая, ТБ - тепло-белая, Ц - правильной цветопередачи, Р - рефлекторная, Е - естественно-белые, U и W - образные, К - кольцевые.

Таблица 2.2

Технические характеристики ламп общего назначения

напряжением 220В