Verscheidenheid aan hogedruk kwikdamplampen. Hogedruk kwikbooglampen

Ten eerste merken we op dat alle kwikbronnen zijn onderverdeeld in drie groepen - dit zijn lage (RLND), hoge (RLVD) en ultrahogedruk (RLSVD) lampen. De eerste groep wordt vertegenwoordigd door het meest voorkomende type in de huishoudelijke en professionele sfeer - fluorescentielampen. Onder hen:

1. ... Ze zijn U-vormig, ringvormig en rechtlijnig (in de vorm van een conventionele ontladingsbuis). Ze zijn voorzien van een stiftvoet en hebben verschillende standaard maten en een breed vermogensbereik (van 15 W tot 80 W). Ze zijn energiezuinig en worden overal gebruikt - van appartementen, kantoren en onderwijsinstellingen tot winkels en bedrijfsruimten.

2. ... Uitgerust met plinten van het type pennen en schroeven. Deze laatste zijn bedoeld voor directe vervanging van de klassieke gloeilamp en zijn energiezuinig. Gemaakt in een spiraalvorm, in de vorm van een vierkant, gevouwen in twee en vier buizen, en herhaal ook het externe ontwerp van de voorganger: "peer", "bal", "kaars" en "kaars in de wind". Het vermogen varieert van 5 W tot 30 W, wat overeenkomt met 25 W en 100 W van een conventionele Iljitsj-gloeilamp.

Lagedrukkwiklampen worden voornamelijk gebruikt voor het verlichten van woongebouwen en openbare gebouwen, ze zijn gemonteerd in straatsystemen (licht van het aangrenzende gebied, ingangen). Door efficiënt met energie om te gaan, creëren ze heldere lichtstromen met verschillende kleurtemperaturen - van gele tonen, die doen denken aan gloeilampen, tot daglicht en koud licht.

Daarentegen hebben hogedrukkwikbronnen uitsluitend toepassing gevonden in straat- en industriële verlichting. Ze worden gebruikt op plaatsen waar zuinigheid veel belangrijker is dan kleurweergave: gloeilampen zorgen voor een goede verlichting, maar zonder duidelijke weergave van kleuren en contouren. Met het oog op deze "waas" wordt het niet aanbevolen om lampen te gebruiken in een ruimte met een constante aanwezigheid van mensen, omdat dit problemen met het gezichtsvermogen kan veroorzaken. Ideale lokalen voor RLVD zijn industriële werkplaatsen, gangen, enz.

Hogedruk- en ultrahogedrukkwiklampen:

1. Boogkwiklamp of DRL... Het werkingsprincipe en het uiterlijk van lampen lijkt sterk op kwik-wolfraamlampen, waarmee ze in de praktijk vaak worden verward, dus we zullen u vertellen over het belangrijkste verschil tussen beide. DRL werkt alleen met ballast, die fungeert als stroombegrenzer. DRV-lampen kunnen gemakkelijk zonder ballast, omdat er geen inductieve ballast in het ontwerp zit en de wolfraamdraad zelf de rol van begrenzer speelt.

Deze functie vermindert de intensiteit van kwik-wolfraambronnen met 30%, waardoor boogkwik de eerste plaats inneemt bij het creëren van straatverlichting (de kleur van gloeilampen verbetert de fosfor, die de lamp van binnenuit bedekt). Met behulp van MVO verlichten ze snelwegen, straten, parken en pleinen, parkeerterreinen en tankstations, magazijnen en industriële voorzieningen.

2. Boogkwiklamp met emitterende additieven of DRI... Het ontwerp van de gloeilamp herhaalt de vorige versie, maar de samenstellende stoffen voor het vullen van de brander zijn anders. Het type lampen behoort tot metaalhalogenide, daarom worden, samen met kwik, metaalhalogeniden (natrium, indium en andere elementen in strikte verhoudingen) in de brander geplaatst. Door de aanwezigheid van halogeniden kunt u de lichtopbrengst van de bronnen (gemiddeld 70-90 lm/W en meer) verhogen en de kleurweergave verbeteren.

Verbeterde versies van DRI worden geproduceerd met een keramische brander, als de meest hittebestendige en praktische optie: in tegenstelling tot glas is de binnenste keramische kolf meerdere malen minder donker, omdat deze de reactie van chemicaliën zeer persistent verdraagt. De apparaten zijn uitgerust met een koofvoet (Rx7S en andere), evenals de klassieke E27 en E40, die ideaal zijn om een ​​conventionele gloeilamp te vervangen.

Boogbronnen met additieven worden gebruikt in algemene straatverlichtingssystemen en als gekleurde architecturale verlichting (de kleur van de gloed hangt af van de brandervullers). En bepaalde soorten DRI met een kleurweergave-index van 12 Ra, die een groenachtige gloed vormen, worden door vissersvaartuigen gebruikt om plankton aan te trekken.

3. Boogkwiklamp met spiegelcoating of DRIZ die een metaalhalogenide-lichtbron voorstelt. De samenstelling van de brander herhaalt de DRI-formule, maar de lamp van de gloeilamp bevat aan de binnenkant een reflecterende coating. Door de aanwezigheid van een spiegellaag kun je een gerichte lichtstroom creëren en een speciale extra voet, die is uitgerust met een gloeilamp, maakt het mogelijk om de stralingsrichting te regelen.

4. Kwik-kwarts sferische bronnen of DRSh... Dit zijn ultrahogedruklampen die een krachtige lichtstroom genereren. De brander is gemaakt in de vorm van een bal en wordt in een buitenkolf met cilindrische "pootjes" geplaatst. Het ongebruikelijke ontwerp zorgt voor duurzaamheid van het apparaat onder hoge druk, voert de warmte gedeeltelijk af van de brander en beschermt de onderdelen tegen oxidatie.

De concentratie van elektrische ontladingen in dergelijke lampen valt op een smalle opening tussen de elektroden, dus de helderheid van het licht is erg hoog. De eigenaardigheden van het werk maakten de ballamp tot een populaire lichtbron in projectoren en schijnwerpers, het wordt vaak gebruikt bij het filmen, het maken van filmprojecties en andere activiteiten waarbij het uiterst belangrijk is om de kleur van objecten en de omringende ruimte correct over te brengen.

5. Boogkwikbuislamp of DRT, gemaakt in een cilindrische kolf van kwartsglas. De brander is gevuld met inert gas (argon) en metallisch kwik, waardoor het formaat van de MVO structureel wordt herhaald. Ze hebben een voorschakelapparaataansluiting nodig om een ​​volledige start van de gloeilamp te garanderen. Ze hebben een zeer breed vermogensbereik (van 100 W tot 12000 W) en zijn ontworpen voor speciale toepassingen: desinfectie van lucht en oppervlakken, desinfectie van voedsel en water, drogen van lakken, verven en andere werkzaamheden.

Subtypes van buislampen:

Kwarts... Ze zijn gemaakt in de vorm van een conventionele tl-buis, maar onderscheiden zich door de afwezigheid van een fosfor. Voor de vervaardiging van gebruikte kolven die ultraviolet licht kunnen doorlaten. Dergelijke apparaten zijn ontworpen voor de desinfectie van oppervlakken, kamers en objecten. De aanwezigheid van mensen of dieren tijdens kwartsvorming moet worden uitgesloten, aangezien ozon zich in de lucht concentreert en de hoge concentraties schadelijk zijn voor de gezondheid.

Er zijn speciale ultraviolette lampen die bekend staan ​​als "erytheem"... Hun lamp bestaat ook uit kwartsglas, maar hier zijn de wanden, in tegenstelling tot een conventionele kwartslamp, van binnenuit bedekt met een fosfor van een bepaalde samenstelling, die ultraviolet licht in een strikt gespecificeerd bereik doorlaat. In de regel zijn dit nabije en middengolven, die. De ontvangst van zo'n "zonnebad" is beperkt tot een paar minuten en in grote hoeveelheden kan het het lichaam schaden.

bacteriedodend... Voor de vervaardiging van de kolf wordt speciaal uviolglas gebruikt, dat ozon tijdens het gebruik grondig filtert en voorkomt dat het in de lucht komt. Lampen zijn ontworpen voor de behandeling van kamers, oppervlakken of water, dat hebben ze, maar ze werken in een modus die spaarzaam is voor levende organismen. Ozonvrije kwartslampen worden gebruikt in appartementen, kinderopvangfaciliteiten, voedselproductie en in alle andere gebieden waar het nodig is om de bacteriële achtergrond te vernietigen zonder de gezondheid te schaden.

Kwiklampen van het type DRL

De in het artikel "Werking van de MVO-lamp" behandelde kwartsbrander wordt sterk beïnvloed door de externe omgeving, waarvan de koelcondities afhankelijk zijn. De stabiliteit van de lamp met een dergelijke brander wordt verzekerd door deze in de buitenste bol te plaatsen. Het binnenoppervlak van de buitenste bol is bedekt met een laag fosfor, die door de absorptie van het ultraviolette deel van de straling van de kwikontlading de ontbrekende straling in het rode gebied van de kwikontlading aan de zichtbare straling van deze ontlading toevoegt. spectrum. Om te zorgen voor koeling van de kwartsbrander, niet alleen door straling, maar ook door convectie en warmteoverdracht, is de buitenste bol gevuld met gas, dat inert moet zijn ten opzichte van de fosfor- en lampmontagedelen. Als vulgas wordt een mengsel van argon en stikstof gebruikt.

Het apparaat van de DRL-lamp wordt weergegeven in figuur 1. De lampen zijn op het netwerk aangesloten met behulp van sokkels met schroefdraad, vergelijkbaar met die voor gloeilampen: E27 - voor lampen met een vermogen tot 250 W en E40 - voor lampen van hoger stroom. Om het ontsteken te vergemakkelijken, is de lamp gemaakt met een drie- of vier-elektrode. In de laatste zijn de hoofd- en hulpelektroden verbonden via weerstanden.

De vorm en grootte van de buitenste lamp en de positie van de brander daarin zijn zo gekozen dat alle ultraviolette straling van de brander op de fosforlaag valt zowel tijdens als tijdens het bedrijf van de lamp, de fosforlaag heeft de optimale temperatuur voor zijn werking .

Verwarming van de buitenste kolf vindt plaats door de absorptie van een deel van de ontladingsstraling door een laag fosfor die erop is afgezet en glas, evenals warmteoverdracht door het inerte gas dat de kolf vult. De koeling vindt plaats door de straling van het verwarmde glas en de warmteoverdracht door de omgevingslucht.

De uniformiteit van de oppervlaktetemperatuur van de kolf kan worden bereikt indien, bij de eerste benadering de convectie van het inerte gas dat de kolf vult, wordt verwaarloosd, deze wordt gemaakt in de vorm van een oppervlak dat een uniforme bestraling verschaft. Berekeningen tonen aan dat het centrale deel van de kolf een oppervlak moet hebben dat dicht bij een omwentelingsellipsoïde ligt, met een hoofdas die samenvalt met de as van de brander. Door de convectiecorrectie wordt de diameter van dat deel van de lamp, dat zich bovenaan blijkt te bevinden als de lamp in bedrijf is, iets groter. Omdat de lampen praktisch in elke positie kunnen worden bediend, worden er geen wijzigingen aangebracht in de vorm van de lamp.

Bij een aantal lampontwerpen fungeert de lamp als optisch element dat de lichtstroom herverdeelt. In dit geval moet de vorm en grootte van de lamp worden berekend, zoals bij armaturen, en moet bij de berekening ook rekening worden gehouden met het thermische regime.

Om de kleurkwaliteit van MVO-lampen te corrigeren, worden verschillende soorten fosforen gebruikt. Het gebruik van een fosfaat-vanadaat-yttriumfosfor in plaats van magnesiumfluorgermanaat maakte het mogelijk om de parameters van MVO-lampen te verbeteren.

Het gebruik van een fosfor dat is afgezet op de binnenwand van de buitenste lamp leidt enerzijds tot de toevoeging van ontbrekende rode straling in het spectrum en veroorzaakt anderzijds de absorptie van een deel van de zichtbare straling in deze laag. Bij toenemende dikte van de fosforlaag heeft de stralingsflux van de lamp bij een bepaalde laagdikte een maximum, terwijl de lichtstroom van de door de fosforlaag passerende ontlading geleidelijk afneemt. Om het probleem van de optimale dikte van de fosforlaag op te lossen en een algemene beoordeling van de effectiviteit ervan voor de kenmerken van MVO-lampen, werd het concept van "roodverhouding" geïntroduceerd. De roodverhouding is de procentuele verhouding van de door de fosfor toegevoegde rode lichtstroom tot de totale lichtstroom van de lampen. Het beste is natuurlijk de fosfor en een dergelijke laag ervan, die bij het creëren van een roodverhouding die voldoende is om een ​​correcte kleurweergave te garanderen, de maximale lichtstroom van de lamp als geheel levert, dat wil zeggen de grootste lichtopbrengst.

Het is gebruikelijk om de rode verhouding uit te drukken als een percentage van afhankelijkheid

waar φ (λ) is de spectrale fluxdichtheid van de lampstraling; V(λ) is de relatieve gevoeligheid van het oog.

De roodverhouding voor DRL-lampen met de optimale fosfordikte van fluorogermanaat en magnesiumarsenaat bereikt 8% en de lichtstroom is 87% van de lichtstroom van de lamp zonder fosfor. Het gebruik van orthofosfaat-zinkfosforen met toevoeging van strontium maakt het mogelijk een lichtstroom te verkrijgen die 15% hoger is dan de lichtstroom van een lamp zonder fosfor, en R cr = 4 - 5%.

Tijdens het aansteken van de lampen vindt kathodeverstuiving plaats van de werkzame stof van de kathode en het staafgedeelte van de elektrode. In de stationaire modus van verbranding op wisselstroom, als gevolg van het opnieuw ontsteken van de ontlading in elke halve periode, gaat het sputteren van het staafgedeelte van de elektrode door. Dit verslechtert in de loop van de tijd de emissie-eigenschappen van respectievelijk beide delen van de elektroden, de spanning die nodig is om de lampen te ontsteken neemt toe. Het sputteren van de elektroden leidt tegelijkertijd tot de absorptie van moleculen van het inerte gas dat de lamp vult, waarvan de begindruk werd gekozen uit de omstandigheden voor het ontsteken van de ontlading. Deze processen leiden tot de vorming op de wanden van de brander van een donkere coating van deeltjes van gesputterde elektroden, die straling absorbeert, met name de ultraviolette component, en de roodverhouding neemt af. Een onderbreking van de ontsteking bepaalt de volledige levensduur van MVO-lampen en de gestandaardiseerde afname van het lichtrendement bepaalt hun nuttige levensduur.

Figuur 2. Constructiedetails van de hogedrukkwiklampbrander: 1 - hoofdelektrode; 2 - molybdeenfolie bussen van de hoofdelektrode en de ontstekingselektrode; 3 - extra weerstand in het circuit van de ontstekingselektrode; 4 - ontstekingselektrode circuit

De conventionele aanduiding van MVO-lampen wordt als volgt ontcijferd: D - boog, R - kwik, L - luminescent. De cijfers achter de letters komen overeen met het lampvermogen in watt, vervolgens wordt de rode verhouding in procenten tussen haakjes weergegeven en het ontwikkelingsnummer via een koppelteken. De overgrote meerderheid van de DRL-lampen wordt geproduceerd met vier elektroden, dat wil zeggen met extra elektroden om de ontsteking te vergemakkelijken (zie figuur 2). Dergelijke lampen worden direct vanuit de netspanning aangestoken. Een klein deel van de DRL-lampen is gemaakt van het type met twee elektroden; speciale ontstekingsapparaten worden gebruikt om ze te ontsteken.

DRL-lampen worden gebruikt in buitenverlichtingsinstallaties en voor het verlichten van hoge gebouwen van industriële ondernemingen, waar geen strenge eisen worden gesteld aan de kwaliteit van de kleurweergave.

De invloed van de omgevingstemperatuur heeft vooral invloed op de ontsteekspanning van de lampen. Bij negatieve temperaturen is het ontsteken van DRL-lampen moeilijk, wat gepaard gaat met een significante verlaging van de kwikdruk, waardoor ontbranding plaatsvindt in pure argon en hogere spanningen vereist zijn dan in aanwezigheid van kwikdamp. Volgens GOST 16354-77 moeten DRL-lampen van alle vermogens ontsteken bij een spanning van niet meer dan 180 V bij een omgevingstemperatuur van 20 - 40 ° C; bij een temperatuur van -25 ° C neemt de ontstekingsspanning van lampen toe tot 205 V, bij -40 ° C is de ontstekingsspanning voor lampen met een vermogen van 80 - 400 W niet meer dan 250 V, met een vermogen van 700 en 1000 W - 300 V. Voor de licht- en elektrische parameters van lampen van het type DRL heeft de verandering in de buitentemperatuur praktisch geen effect. Tabel 1 toont de parameters van MVO-lampen. De lampen zijn verkrijgbaar in twee uitvoeringen met een roodverhouding van 6 en 10%.

tafel 1

De belangrijkste parameters van DRL-lampen in overeenstemming met GOST 16357-79

Kwik-wolfraam lampen

Moeilijk ontsteken van MVO-lampen bij negatieve temperaturen, het gebruik van inductieve voorschakelapparaten, evenals de noodzaak om de kleur van de straling te corrigeren, leidden tot het ontstaan ​​van hogedruklampen met voorschakelapparaat in de vorm van een gloeilampgloeidraad. Merk op dat de grote vermogensverliezen in de actieve ballast, de gloeidraad, in vergelijking met de verliezen in de inductieve ballast, worden gecompenseerd door de eenvoud van de actieve ballast met de mogelijkheid om tegelijkertijd de ontbrekende rode straling met zijn hulp te verkrijgen.

Door een ballastgloeidraad in een externe kolf te plaatsen waarin een kwartsbrander is geplaatst om de afhankelijkheid van zijn parameters van de buitentemperatuur te verminderen, was het mogelijk een lamp te verkrijgen die geschikt is voor directe aansluiting op het netwerk. Het ontwerp van een dergelijke lamp is weergegeven in figuur 3. Door de gloeidraad in de gloeilamp te plaatsen, ontstaat het extra voordeel dat de opbrandperiode wordt verkort door de brander te verwarmen met straling van de spoel.

Het belangrijkste bij het berekenen van lampen met gemengd licht, zoals kwik-wolfraamlampen soms worden genoemd, is de keuze van de parameters van de gloeidraad. Het vermogen van de gloeidraad wordt gekozen op basis van de voorwaarde voor de stabilisatie van de kwikontlading. het lichtrendement van de gloeidraad moet worden verminderd om een ​​voldoende roodverhouding te verkrijgen, terwijl tegelijkertijd de levensduur van de gloeidraad wordt gegarandeerd, in overeenstemming met de levensduur van kwartsbranders. Tijdens de opstartperiode valt de netspanning volledig op de spoel, maar naarmate de kwiklamp opbrandt, neemt de spanning erop toe en neemt de spanning op de ballastspoel af tot de bedrijfswaarde. De lichtopbrengst van kwik-wolfraamlampen is 18 - 20 lm / W, aangezien ongeveer 50% van het vermogen wordt besteed aan het verwarmen van de spoel. Hierdoor kunnen deze lampen qua efficiëntie niet concurreren met MVO-lampen en andere hogedruklampen. Het gebruik ervan is beperkt tot speciale gebieden, bijvoorbeeld bestralingstechnologie.

DRVE-lampen hebben een buitenste bol van speciaal glas dat ultraviolette straling doorlaat. Dergelijke lampen worden gebruikt voor gecombineerde verlichting en bestraling, bijvoorbeeld in kassen. De levensduur van dergelijke lampen is 3 - 5000 uur, deze wordt bepaald door de levensduur van de wolfraamgloeidraad.

Buisvormige kwiklampen

Naast lampen die werken op basis van een hogedrukontlading in kwikdamp en bedoeld voor verlichtingsdoeleinden, worden verschillende soorten stralingsbronnen vervaardigd, waarvan de ontwikkeling gepaard gaat met de noodzaak om niet alleen zichtbare, maar ook ultraviolette straling te gebruiken . Zoals u weet, heeft ultraviolette straling een chemisch en biologisch effect. De actiniciteit van ultraviolette straling wordt veel gebruikt, dat wil zeggen het effect op lichtgevoelige materialen die in de grafische industrie worden gebruikt. Krachtige stromen van bacteriedodende straling, groter dan die van bacteriedodende, maken het gebruik van hogedrukkwiklampen mogelijk voor het desinfecteren van water en andere stoffen. De chemische activiteit van ultraviolette straling en het vermogen om hoge stralingsvermogens op kleine oppervlakken te concentreren, hebben geleid tot het wijdverbreide gebruik van hogedrukkwiklampen in de chemische, houtbewerkings- en andere industrieën.

Voor lampen van dit type zijn lampen van mechanisch sterk en vuurvast kwartsglas vereist. Het toegepaste kwartsglas, dat ultraviolette straling doorlaat vanaf een golflengte van 220 nm, dat wil zeggen praktisch het gehele stralingsspectrum van een kwikontlading, maakt het mogelijk om de stralingsparameters alleen te wijzigen door de werkdruk te veranderen. De opaciteit van kwartsglas voor resonantiestraling met een golflengte van 185 nm is praktisch niet van belang, aangezien ultraviolette straling van deze golflengte bijna volledig door lucht wordt geabsorbeerd.

Dit heeft geleid tot de creatie van hogedrukkwiklampen, die in ontwerp verschillen door werkdruk en toepassingsgebied. de belangrijkste parameters van hogedruklampen zijn weergegeven in tabel 2.

tafel 2

De belangrijkste parameters van hogedrukkwikbuislampen in overeenstemming met GOST 20401-75

De industrie produceert kwiklampen van het DRT-type (arc mercury tubular) met een druk tot 2 × 105 Pa in de vorm van rechte buizen met een diameter van 14 - 32 mm. Figuur 4 toont het algemene aanzicht en de totale afmetingen van DRT-lampen met verschillende vermogens. Beide uiteinden van de buizen hebben verlengstukken met een kleinere diameter, waarin een molybdeenfolie is gesoldeerd om als inlaten te dienen. Aan de binnenzijde van de lampen zijn door wolfraam geactiveerde zelfverwarmende elektroden aan de bussen gelast, waarvan het ontwerp is weergegeven in figuur 5. Voor het bevestigen van de lampen in het anker zijn de lampen uitgerust met metalen klemmen met houders. De tuit in het midden van de bol is de rest van de steel, afgedicht na de vacuümbehandeling van de lamp. Om het ontsteken te vergemakkelijken, hebben de lampen een speciale strip waaraan een ontsteekpuls wordt toegevoerd.

Figuur 4. Algemeen beeld van DRT-lampen (kwikdampdruk tot 0,2 MPa) met vermogen, W:
een - 230; B - 400; v - 1000

Figuur 5. Elektroden (kathodes) van hogedrukkwiklampen:
1 - werkzame stof (oxide); 2 - wolfraam kern; 3 - spiraal

Buisvormige xenonlampen

Hogedrukbuislampen omvatten ook lampen die xenonstraling gebruiken bij drukken van honderden tot miljoenen pascal. Kenmerkend voor een ontlading in inerte gassen bij hoge drukken en hoge stroomdichtheden is een continu stralingsspectrum, dat zorgt voor een goede kleurweergave van verlichte objecten. In het zichtbare gebied ligt het spectrum van een xenonontlading dicht bij dat van de zon met een kleurtemperatuur van 6100 - 6300 K. Een belangrijk kenmerk van een dergelijke ontlading is de toenemende stroom-spanningskarakteristiek bij hoge stroomdichtheden, waardoor het mogelijk om de afvoer te stabiliseren met lage ballastweerstanden. Xenon buislampen van aanzienlijke lengte kunnen zonder extra ballast op het netwerk worden aangesloten. Het voordeel van xenonlampen is dat er geen inbrandperiode is. De parameters van xenonlampen zijn praktisch onafhankelijk van de omgevingstemperatuur tot temperaturen van -50 ° C, waardoor ze kunnen worden gebruikt in buitenverlichtingsinstallaties in elke klimaatzone. Tegelijkertijd hebben xenonlampen een hoge ontstekingsspanning en vereisen ze het gebruik van speciale ontstekingsapparaten. Een kleine potentiaalgradiënt leidde tot het gebruik van massievere bussen in lampen.

Het lichtrendement van de lampen neemt toe met een toename van het specifieke vermogen en de diameter van de ontladingsbuis. Bij hoge stroomdichtheden heeft de ontlading in inerte gassen een zeer hoge helderheid. Volgens theoretische schattingen kan de beperkende helderheid van een ontlading in xenon 2 × 10³ Mcd / m² bereiken. De belangrijkste parameters van hogedruk xenonlampen zijn weergegeven in Tabel 3. Buisvormige xenonlampen werken met zowel natuurlijke als waterkoeling. Het gebruik van waterkoeling maakte het mogelijk om de lichtopbrengst van lampen te verhogen van 20 - 29 naar 35 - 45 lm/W, maar maakte het ontwerp enigszins gecompliceerd. De watergekoelde lampbrander is ingesloten in een glazen vat en gedistilleerd water circuleert in de ruimte tussen de brander en het buitenste cilindervat.

tafel 3

Belangrijkste parameters van hogedruk-xenonlampen:

Hoge buistemperaturen (ongeveer 1000 K) vereisen het gebruik van kwartsglas en geschikte ontwerpen van molybdeenbussen, ontworpen voor hoge stromen. De lampelektroden zijn gemaakt van geactiveerd wolfraam. Een van de ontwerpen van een watergekoelde xenonlamp is weergegeven in figuur 6.

Figuur 6. Algemeen aanzicht van een buisvormige xenonlamp met een vermogen van 6 kW met waterkoeling

De parameters van ballastloze xenonlampen worden sterk beïnvloed door de netspanning. Wanneer de netspanning ± 5% van de nominale waarde afwijkt, verandert het lampvermogen met ongeveer 20%.

De aanduiding van de lampen bestaat uit de letters D - boog, Xenon X, T - buisvormig, B - watergekoeld en cijfers die het lampvermogen in watt aangeven en, via een koppelteken, het ontwikkelingsnummer.

DRL-lampen zijn hogedruk fluorescerende kwikontladingslampen met gecorrigeerde kleurweergave. Vergis je niet als je op de definitie vertrouwt. De kleurweergave van DRL-lampen is niet erg fatsoenlijk.

Verhaal

Historisch gezien waren de eerste die verschenen lagedruklampen, waarbij de ontlading plaatsvond in natriumdamp. Het is niet het proces van uitvinding dat wordt bedoeld, maar de industriële ontwikkeling van verlichtingsarmaturen. Over het algemeen werd de commerciële betekenis van het gebruik van ontladingslampen voor verlichting in de industrie geïntroduceerd door Peter Cooper Hewitt. En het gebeurde in 1901. Met de kwikvulling leken de lampen de maker zo succesvol dat de onderzoeker in het nieuwe jaar een bedrijf oprichtte met steun van George Westinghouse. De ondernemingen van de laatste hielden zich bezig met de productie van producten.

De stap lijkt logisch om de simpele reden dat George Westinghouse samen met Tesla heeft gestreden voor de introductie van wisselstroom. En hij verheugde zich over elke verstandige uitvinding, waarvoor het genoemde soort elektriciteit nodig was. De natriumlamp verscheen in 1919 dankzij de inspanningen van Arthur Compton. Een jaar later werd borosilicaatglas in de structuur geïntroduceerd. Met zijn lage thermische uitzettingscoëfficiënt is het uitstekend bestand tegen de agressieve natriumdampomgeving. Het praktische gebruik van lampen in stadsstraten dateert van begin jaren '30 (in Nederland - vanaf 1 juli 1932).

Het lichtstroomvermogen van natriumlampen was 50 lm / W, wat als een behoorlijke indicator werd beschouwd. Ondanks de specifieke geeloranje kleur van de straling. In de USSR verliep de ontwikkeling van lagedruknatriumlampen niet goed. Mercurius werd als acceptabeler beschouwd. Daarnaast werden hogedruknatriumlampen geïntroduceerd. De beschreven modellen worden gekenmerkt door een onjuiste kleurweergave. Het voorgaande gold voor levende objecten en mensen. Het gebrek werd in 1938 gedeeltelijk verholpen door lagedrukkwiklampen in de industriële productie te introduceren. Belangrijkste kenmerken:

1. Lichtrendement - 85 - 104 lm / W.
2. Levensduur - tot 60 duizend uur.
3. Veelbelovend stralingsspectrum.

MVO-lampen verschenen begin jaren 50. Hun operationele kenmerken bereiken niet de hierboven genoemde (output 45 - 65 lm / W, levensduur 10 - 20 duizend uur), maar zijn acceptabel. MVO-lampen worden gebruikt voor buiten- en binnenverlichting. De volgende stap in de ontwikkeling van ontladingslampen was RLVI (hoge intensiteit). Het belangrijkste verschil is de verhoogde efficiëntie. In de eerste monsters was de indicator al 100 lm / W. Hogedruknatriumlampen presteren superieur aan het DRL-model.

Kenmerken van het werk van de ontladingslamp met gecorrigeerde kleurweergave

Gloeilamp helderheid

Hierboven werd gezegd dat sommige ontladingslampen (en fluorescentielampen) worden gekenmerkt door een lage kleurweergave. De wereld om ons heen wordt een beetje vervormd, wat de psyche snel vermoeit. Een bijkomende factor is de fysiologische gevoeligheid van de ogen. Het is niet hetzelfde in het zichtbare spectrum, sommige mensen kunnen de aura zien. Maar voor de meeste mensen ligt de maximale gevoeligheid bij 555 nm (groen). En naar de randen toe neemt de gevoeligheid van de ogen af.

Daarom dringen onderzoekers er op aan om het vermogen van de lampen aan te passen aan de fysiologische kenmerken van een persoon. Als resultaat is 1 W bij 555 nm gelijk aan 10 bij 700 nm. Infraroodstraling wordt niet waargenomen door mensen. De helderheid wordt geschat door de lichtstroom, rekening houdend met het effect van elke golflengte. De meeteenheid van de grootheid was het lumen, wat overeenkomt met het vermogen van 1/683 W voor een golflengte van 555 nm. En de lichtopbrengst (lm/W) geeft aan hoeveel van het vermogen in de gloeilamp optische straling wordt. De maximale waarde bereikt 683 lm / W en wordt uitsluitend waargenomen bij 555 nm.

Men kan niet voorbijgaan aan de eenheid van verlichting - lux. Numeriek gelijk aan 1 lm/m2. Als u de lichtstroom, de hoogte van de lamp en de openingshoek kent, is het mogelijk om de verlichting te berekenen. De parameter voor kamers is gestandaardiseerd in overeenstemming met GOST. In het licht van het bovenstaande is het duidelijk waarom MVO-lampen met gecorrigeerde kleurweergave nog steeds op de markt te vinden zijn, ondanks hun relatief weinig benijdenswaardige eigenschappen.

Een locus wordt gebruikt om de kleurweergave te beoordelen. Het is een figuur die lijkt op een omgekeerde parabool, licht opgehoopt aan de linkerkant. Daarin vertoont de kleur twee coördinaten van 0 tot 1. Om ervoor te zorgen dat de lamp een goede kleurweergave vertoont, neigt de positie van zijn integrale straling naar het midden van de meetkundige plaats. Laten we hieraan toevoegen dat het verhogen van de kleurtemperatuur het spectrum van rood naar violet zal vermengen:

• 2880 - 3200 K - warm geel;
• 3500 K - neutraal wit;
• 4100 K - koud wit;
• 5500 - 7000 K - daglicht.

In dit opzicht worden lagedruk geeloranje natriumlampen als een slechte keuze beschouwd. Van hen veroorzaakt een chemische onbalans in het netvlies vermoeidheid. Onthoud echter dat de beslissende rol nog steeds wordt gespeeld door het spectrum, niet de kleurtemperatuur: elke gloeilamp is inferieur aan de zon. Daarom zien objecten er in het zwakke spectrum van een lagedruknatriumlamp (twee spectrums in het gele gebied) zwart, grijs of geel uit. Dit wordt kleurstoring genoemd.

Het wordt geaccepteerd om de parameter te karakteriseren door een index die is gebaseerd op een visuele vergelijking van de monsters verlicht door een gloeilamp met een standaard. De waarde valt binnen het bereik van 1 (worst case) tot 100 (ideaal). In de praktijk is het maximaal haalbare een lamp te vinden in het bereik van 95 - 98. Dit zal u helpen bij het kiezen van een MVO-lamp op de toonbank (typische waarde is 40 - 70).

Kleurweergave corrigeren

Een ontlading smeult in een omgeving met geïoniseerd gas. Het hele principe van actie. De rest komt neer op de voorwaarden voor het verkrijgen van boogverbranding tussen de elektroden. De ionisatiecondities vereisen een verhoogde spanning, die in de toekomst niet meer nodig zal zijn. Ontladingslampen hebben vaak een start- en regelapparaat nodig. De atmosfeer is gevuld met een inert gas en een kleine hoeveelheid elastische metaaldampen (kwik, natrium, hun halogeniden). In de praktijk van lampen worden voornamelijk de volgende soorten ontladingen gebruikt:

1. Glow - met een lage stroomdichtheid bij lage gas- of dampdruk. De spanningsval aan de kathode bereikt 400 V. Visueel zijn donkere vlekken zichtbaar in het kathodegebied.
2. Arc - met een hoge stroomdichtheid bij verschillende drukken. De spanningsval over de kathode is relatief klein (tot 15 V). De lagedrukboogkolom is als een smeulende.
3. Lichtbogen met hoge intensiteit zijn een specifiek fenomeen dat wordt gebruikt in schijnwerpers. Zo werden ze tijdens de Tweede Wereldoorlog gebruikt om vijandelijke luchtdoelen te identificeren. Het is gebaseerd op de speciale werking van de kolenstaaf, ontdekt in 1910 door G. Beck.

Het spectrum van een kwikontlading ligt 40% in het ultraviolette gebied. De fosfor zet dit gebied om in een rode gloed, terwijl tegelijkertijd de meeste paarse en blauwe delen vrij passeren. De kwaliteit van de spectrumcorrectie wordt bepaald door de roodverhouding (deze groeit met toenemende laagdikte, net als de prijs, de benodigde parameters worden experimenteel bepaald vanwege de complexiteit van de berekening). Een kwikbrander gemaakt van kwartsglas (geeft geen gasvormige stoffen af ​​tijdens bedrijf), en de buitenste kolf, van binnenuit bedekt met een fosfor, is gemaakt van gewoon, maar vuurvast. Edison-basis. De gebruikte fosfor is yttriumfosfaat-vanadaat geactiveerd door europium. Het materiaal detecteert een luminescentiespectrum van vier rode banden: 535, 590, 618 (max), 650 nm. De optimale bedrijfsmodus wordt bereikt bij een temperatuur van 250 tot 300 graden (uitlooptijd is ongeveer een kwartier).

Voor het aanbrengen wordt de fosfor gemalen en gecalcineerd. Er is niet voor niets voor yttriumfosfaatvanadaat gekozen, het is perfect bestand tegen verwerking. Aanzienlijke kosten worden vaak gecompenseerd door gezamenlijk gebruik met andere materialen. Bijvoorbeeld strontium-zink-orthofosfaat. Ze absorberen de golflengte van 365 nm beter, het is mogelijk om acceptabele eigenschappen te bereiken (rekening houdend met de bijzonderheden van de toepassing op het gebied van industriële verlichting met een installatiehoogte van 3 tot 5 meter).

Er zijn gevallen bekend van het gebruik van magnesiumfluorogermanaat geactiveerd met vierwaardig mangaan. Lichtopbrengst en roodverhouding (6-8%) zijn iets verminderd. Het optimale temperatuurregime ligt rond de 300 graden Celsius. Bij verdere verwarming neemt de effectiviteit van het apparaat af. In alle opzichten, behalve de prijs, is het materiaal inferieur aan yttriumfosfaat-vanadaat: het absorbeert een deel van het violetblauwe gebied van het spectrum, detecteert een gloeispectrum in het verre rode gebied (waar het oog een lage gevoeligheid vertoont), en verliest helderheid tijdens verwerking.

Het ontwerp biedt meestal een of twee ontstekingselektroden, waarvan de afstand tot de kathode relatief klein is. Er is dus geen externe ballast nodig. In combinatie met een standaard voet wordt een gemakkelijke vervanging voor gloeilampen met verhoogde efficiëntie verkregen. Tijdens bedrijf wordt de lamp erg heet door de intense absorptie van straling door de fosfor. Op basis van deze parameter wordt de geometrische vorm berekend. Enerzijds is vereist dat de branderstraling op de fosfor valt, anderzijds mag de bedrijfstemperatuur het optimum niet overschrijden (zie hierboven).

De kolf is vaak gevuld met argon. Het is goedkoop en weinig warmteverlies. Er wordt 10-15% stikstof toegevoegd om de doorslagspanning te verhogen. De totale druk is ongeveer gelijk aan de atmosferische druk. Het is niet toegestaan ​​om zuurstof binnen te dringen (vernietigt metalen onderdelen) of waterstof (verhoogt de ontstekingsspanning van de boog). Elke brandende positie is toegestaan, maar horizontaal wordt niet aangemoedigd. De boog buigt lichtjes, kwartsglas bevindt zich in een ongunstig temperatuurregime. De temperatuur van het medium heeft invloed op de doorslagspanning. In de winter is het moeilijker om de boog te ontsteken, kwik bezinkt en het proces vindt plaats in een omgeving van bijna pure argon (om deze reden moeten soms startapparaten worden gebruikt).

Bij MVO-lampen is de voet relatief heet. De temperatuur kan het kookpunt van water overschrijden. Hiermee moet rekening worden gehouden bij het kiezen van een cartridge en een kroonluchter (lantaarn) voor het installeren van een lamp. Het is tijd om het advies van de auteurs van het patent voor de eerste halogeenlampen te onthouden. De brandertemperatuur is relatief laag, maar het aluminium zal gemakkelijk smelten.

Markering

In de huishoudelijke praktijk betekent het cijfer na de MVO het stroomverbruik in watt. Dan volgt de roodverhouding: de verhouding van de rode flux (van 600 tot 780 nm) tot het totaal - wordt uitgedrukt als een percentage. Het ontwikkelingsnummer wordt met een koppelteken gezet. De roodverhouding kenmerkt de kleurweergave; boven de tien worden goede waarden beschouwd.

Volgens de internationale norm IEC 1231 wordt het ILCOS-systeem gebruikt. Dit zijn concurrenten van het Duitse LBS-label en het pan-Europese ZVEI. De markt is in totale verwarring. Volgens ILCOS:

1. QE staat voor ellipsoïde bolvorm.
2. QR staat voor een paddestoelvormige lamp met een reflecterende binnenlaag.
3. QG staat voor sferische bol.
4. QB staat voor producten met ingebouwde ballast.
5. QBR staat voor producten met ingebouwde ballast en reflecterende laag.

Philips heeft zijn eigen kijk op de dingen en van beide wil General Electric niets horen. Eigenlijk is het beter om je te concentreren op naslagwerken, of de informatie op de verpakking te lezen. Vergeet niet dat de basis verkrijgbaar is in standaard en andere maten. Het aandeel van de productie van MVO-lampen neemt voortdurend af, dus het heeft geen zin om complexe aanduidingen te veel in detail te bestuderen. En gezien de toetreding tot de LED-markt, is het beter om iets moderns en constant in ontwikkeling te vinden voor huis en zomerhuisjes. Wat de efficiëntie betreft, zal het geschil duidelijk niet in het voordeel van de ontladingslampen worden beslist, hoewel ze de gloeidraad enige tijd met succes hebben gedeponeerd.

De in het vorige artikel besproken fluorescentielampen zijn lagedruklampen. De ontlading daarin vindt plaats bij een kwikdampdruk van niet meer dan 0,1 mm Hg of 10 pascal (Pa). Het emissiespectrum van de ontlading bij dergelijke drukken heeft een lineair karakter en, zoals reeds vermeld, valt tot 80% van het ontladingsvermogen op twee UV-lijnen: 257 en 185 nm, en slechts ongeveer 2% op het aandeel van vijf lijnen in het zichtbare deel van het spectrum.

Als de dampdruk van kwik toeneemt, "verspreiden" zich eerst alle lijnen en veranderen ze in strepen, dan vindt er een herverdeling van energie plaats: straling in het UV-gebied verzwakt en in het zichtbare gebied neemt deze toe. Bij een kwikdampdruk van ongeveer 1000 mm Hg neemt het aandeel zichtbare straling zo veel toe dat de lichtopbrengst van de ontlading 20-25 lm / W bereikt, dat wil zeggen dat het meer wordt dan dat van gloeilampen voor algemeen gebruik. Maar tegelijkertijd is alle zichtbare straling geconcentreerd in het blauwgroene deel van het spectrum en is geel en rood licht volledig afwezig. Veel mensen zijn bekend met het licht van medische UV-stralers - een nogal onaangename blauwgroene kleur die het uiterlijk van verlichte objecten, met name menselijke gezichten, sterk vervormt. Deze stralers gebruiken alleen hogedrukkwiklampen van het DRT-type (boog, kwik, buisvormig).

Ondanks de relatieve verzwakking van de fractie UV-straling, blijft deze nog steeds in een vrij grote hoeveelheid in het ontladingsspectrum (ongeveer 40% van het aan de ontlading geleverde vermogen). Net als bij lagedruk-fluorescentielampen kan deze straling met behulp van een fosfor worden omgezet in zichtbaar licht. Maar als in gewone fluorescentielampen de temperatuur van de wanden van de lamp slechts iets hoger is dan de temperatuur van de omgevingslucht, dan zijn bij hogedruklampen de afmetingen van de lampen veel kleiner en bereikt de temperatuur op de wanden 500 - 600°C. Tot nu toe is het niet mogelijk geweest om fosforen te vinden die effectief werken bij dergelijke temperaturen.

Het probleem werd begin jaren 50 van de vorige eeuw opgelost. Een kleine hogedrukkwiklamp werd in een andere, veel grotere kolf geplaatst en al op het binnenoppervlak van deze kolf werd een fosfor aangebracht, die het hoogste rendement heeft bij een temperatuur van 200-300 ° C en voornamelijk uitgestraald in de rode regio. Tegenwoordig wordt yttriumvanadaatfosfaat geactiveerd met europium het meest gebruikt als fosfor. Sinds 1952 begon de massaproductie van dergelijke lampen door 's werelds toonaangevende fabrikanten - General Electric, Philips, Osram. Tegenwoordig nemen hogedrukkwiklampen met een fosfor in termen van productievolume de derde plaats in na gloeilampen en fluorescentielampen.

In afb. 1 toont de inrichting van een kwiklamp.

Rijst. 1. met fosfor

Op poot 3 is de ontladingsbuis 1 ("brander") van kwarts bevestigd met houders 2 van voldoende dikke nikkeldraad (bij hoogvermogenlampen wordt de brander ook ondersteund door een veerhouder 4 die tegen de buitenste gloeilamp aanligt). Het been 3 is hermetisch afgesloten in de buitenkolf 5, van binnenuit bedekt met een laag fosfor 6. Hogedrukkwiklampen gebruiken zelfverwarmende elektroden 7 in de vorm van een spiraal gewikkeld op een wolfraamstaaf (kern) en gecoat met een activerende stof. Naast de hoofdelektroden 7 hebben de lampen ontstekingselektroden 8 die zich nabij de hoofdelektroden bevinden en die elektrisch zijn verbonden met tegenoverliggende elektroden via begrenzingsweerstanden 9. Een standaard schroefdraadbasis 10 is bevestigd aan de buitenste lamp met gebruikmaking van mastiek 10 voor hoge temperaturen. hitteschild 11 is bevestigd tussen de brander en de voet (mica). Het binnenvolume van de brander is gevuld met een inert gas argon met een druk van 10 tot 50 mm Hg (afhankelijk van het lampvermogen) en kwik.

In tegenstelling tot fluorescentielampen, waarin kwik altijd in vloeibare toestand is, hogedruklampen de hoeveelheid kwik is strikt gedoseerd en wanneer de lampen in werking zijn, is het kwik in de branders alleen in gasvormige toestand bij een dampdruk van 1000 - 1500 mm Hg (1,5 - 2 atmosfeer). Om dergelijke hoge kwikdampdrukken te verkrijgen, moet de temperatuur van de branderwanden minimaal 500°C zijn. Daarom zijn hogedruklampbranders alleen gemaakt van kwarts. De ruimte tussen de brander en de buitenste bol is gevuld met gas (technisch argon).

Schakelcircuit voor hogedrukkwiklampen gemakkelijker dan fluorescentielampen (Fig. 2).

Rijst. 2. Schema voor het inschakelen van hogedrukkwiklampen

Door de aanwezigheid van ontstekingselektroden die zich zeer dicht bij de hoofdelektrode bevinden, treedt er een ontlading op tussen deze elektroden bij spanningen onder de netspanning. Deze ontlading is erg zwak, omdat de stroom ervan wordt beperkt door weerstanden 9, maar het creëert een initiële ionisatie van het gas in de brander, waardoor de ontlading naar de hoofdelektroden gaat. De hoofdontladingsstroom wordt alleen beperkt door de smoorspoel en de waarde ervan is bij de eerste keer na het inschakelen 2-3 keer groter dan nadat de lamp volledig is doorgebrand. De ontlaadstroom verwarmt de hoofdelektroden tot een temperatuur die zorgt voor voldoende emissie van elektronen daaruit (1000 - 1200 oC). Door de hoge ontlaadstroom beginnen de wanden van de brander op te warmen, het kwik erop verdampt geleidelijk volledig en de processen in de lamp worden gestabiliseerd. Het verbrandingsproces duurt vrij lang - van 7 tot 10 minuten.

Net als in circuits met fluorescentielampen creëert de smoorspoel een faseverschuiving tussen stroom en spanning (cos p ~ 0,5). Om deze verschuiving te compenseren, is parallel aan de ketting van de lamp en de smoorspoel een compenserende condensator geschakeld.

Hogedrukkwiklampen met fosfor zijn verkrijgbaar met een vermogen van 80, 125, 250, 400, 700 en 1000 W; af en toe zijn er 50 en 2000 W lampen. Lampen met een vermogen van 50, 80 en 125 W zijn verkrijgbaar met een E27-voet, sterkere met een E40-voet. Vermogensverliezen in smoorspoelen zijn in de regel niet groter dan 10%.

Het lichtrendement van moderne lampen is van 40 tot 60 lm/W; levensduur - tot 24000 uur. Wat deze parameters betreft, zijn hogedrukkwiklampen aanzienlijk superieur aan gloeilampen, die hun wijdverbreide gebruik vooraf bepaalden.

Naast een hoge lichtopbrengst en een lange levensduur hebben hogedrukkwiklampen nog andere voordelen: relatieve compactheid; gemak van opname; breed scala aan capaciteiten; zeer zwakke afhankelijkheid van parameters van de omgevingstemperatuur.

Nadelen van dergelijke lampen:

1. Lage kwaliteit kleurweergave (Ra = 45 - 50; voor buitenlandse Delux en Super Delux lampen - niet hoger dan 55).
2. Grote pulsaties van de lichtstroom (65 - 75%).
3. Lange opwarmtijd (tot 10 minuten).
4. Onmogelijkheid om de hete lamp opnieuw in te schakelen - als de lamp per ongeluk uitging, kan deze pas weer worden ingeschakeld nadat de brander is afgekoeld.
5. Hoge temperatuur op de buitenkolf (250 - 300 С).

Hogedrukkwiklampen worden veel gebruikt waar de kwaliteit van de kleurweergave niet vereist is - in straatverlichting, in magazijnen, in industriële ondernemingen (in aanwezigheid van roterende delen, met de verplichte opname van naburige lampen in verschillende fasen), enz.

Classificatie, markering en aanduiding van kwiklampen

Hogedrukkwiklampen worden geclassificeerd op basis van hun wattage.
In Rusland worden lampen geproduceerd onder de naam DRL (arc, mercury, fluorescent), waarna het vermogen wordt aangegeven in watt.

In het buitenland produceert elk bedrijf lampen onder een eigen naam: Philips - HPL; Osram-HQL; General Electric - MBF; Sylvania - HSL en HSB; Radium - HRL. Volgens het internationale aanduidingssysteem ILCOS worden al deze lampen QE genoemd.

Tabel 1 toont de gemiddelde parameters van sommige soorten hogedrukkwiklampen met fosforen.

Hogedrukontladingslampen

Deze groep IC's omvat hogedrukkwiklampen (DRL), metaalhalogenidelampen (DRI), natriumlampen (DnaT), xenonlampen (DKst, DKsSh).

Een elektrische ontlading in kwikdamp gaat gepaard met elektromagnetische straling in het zichtbare gebied van het spectrum en in het nabije ultraviolette gebied, niet alleen bij lage dampdrukken (die wordt gebruikt in LL), maar ook bij voldoende hoge drukken - ongeveer 105 Pa. Een dergelijke ontlading wordt gebruikt in hoge- en ultrahogedrukkwikbooglampen, die vaak worden genoemd lampen met hoge intensiteit.

Lange tijd waren kwiklampen van hoge en ultrahoge druk de meest wijdverbreide en talrijke groep IC's onder hoge en ultrahoge druk RL's. Dit komt door het feit dat het met behulp van een kwikontlading mogelijk is om zeer effectieve bronnen te creëren in de ultraviolette, zichtbare en bijna zichtbare infraroodgebieden van het spectrum. Deze IC's hebben een breed scala aan nominale vermogens, de brandduur is tienduizenden uren, ze zijn vrij compact en hebben, indien nodig, een zeer hoge helderheid.

Op basis van de ontwerpkenmerken worden hogedruk (RLVD) en ultrahogedruk (RLVD) kwiklampen onderverdeeld in de volgende groepen:

- RLVD (type DRT);

- RLVD met gecorrigeerde kleur (zoals DRL en DRVE);

- buisradarradars met natuurlijke koeling;

- capillaire radarsystemen met geforceerde (lucht- of water)koeling;

- kogelradarradars met natuurlijke koeling.

De meeste soorten RLVD en RLSVD hebben specifieke toepassingen en worden niet gebruikt voor verlichtingsdoeleinden. Dus RLVD, zijnde effectieve bronnen van ultraviolette straling, worden gebruikt in de geneeskunde, de landbouw, meet- en kopieerapparatuur. Het toepassingsgebied van radar zijn bundeloscilloscopen, fotolithografie, projectiesystemen, luminescentieanalyse, d.w.z. die gevallen waarin bronnen met een hoge helderheid nodig zijn in de zichtbare en nabij-ultraviolette gebieden van het spectrum.

Kenmerkend voor een hogedrukkwikdampontlading is de vrijwel volledige afwezigheid van straling in het rode golfgebied van het spectrum. De ontlading heeft een lijnenspectrum en bevat slechts 4 lijnen in het zichtbare gebied. Daarom doet zich het probleem voor van het corrigeren van de kleurkwaliteit van de ontlading van een kwiklamp. Deze taak kan op een van de volgende manieren worden uitgevoerd:

- het gebruik van fosforen - dergelijke lampen worden DRL (arc mercury luminescent) genoemd;

- toevoeging aan de ontladingsbuis van emitterende additieven - halogeniden (metaalhalogenidelampen van het DRI-type);

- combinatie van een fosfor met een emitterend additief (DRIL-lampen);

- een kwiklamp combineren met een gloeilamp (DRVE-lamp - erythema kwik-wolfraam booglamp).

Kwik-wolfraamlampen, waarin, samen met een kwikbrander, een wolfraamspiraal is, die tegelijkertijd de rol van een actieve ballast speelt, worden gebruikt in bestralingstoestellen voor erythema (rood worden van de huid, die wordt vervangen door pigmentatie - bruining) verlichting van mensen (bijvoorbeeld in zonnestudio's) en dieren.

Arc kwik fluorescentielampen (DRL)

DRL-lampen (Fig. 57) zijn een buis (brander) 7 gemaakt van transparant kwartsglas, ontworpen voor een bedrijfstemperatuur van ongeveer 800 ° C en bevestigd met een kruiskop 3 in de buitenste ellipsvormige lamp 2 (deze vorm zorgt voor een uniforme temperatuurverdeling). Een strikt afgemeten hoeveelheid kwik en argon wordt in de buis geïnjecteerd na grondige verwijdering van vreemde gassen bij een druk van 1,5 ... 3 kPa. Argon dient om de ontlading te vergemakkelijken en om de elektroden te beschermen tegen sputteren in het beginstadium van het ontsteken van de lamp, aangezien de dampdruk van kwik zeer laag is bij kamertemperatuur.

Aan de uiteinden van de brander zijn twee geactiveerde (bedekt met een laag aardalkalimetaaloxiden) zelfverwarmende wolfraamelektroden 4 gesoldeerd en naast elk daarvan bevindt zich een extra - ontstekingselektrode 5 van 2 mm lang. Dergelijke lampen worden vier-elektroden genoemd, in tegenstelling tot de eerder geproduceerde twee-elektroden, die geen ontstekingselektroden hadden. De aanwezigheid van ontstekingselektroden zorgt voor de ontsteking van onverwarmde lampen bij een spanning die niet lager is dan 90% van de nominale spanning, aangezien de initiële ontlading plaatsvindt tussen de aangrenzende werk- en ontstekingselektroden. De spanning wordt aan de elektroden geleverd via de schroefdraadvoet 1. Na de ontlading in de lamp hebben de ontstekingselektroden geen invloed op de werking ervan, omdat in hun circuit een stroombegrenzende weerstand 6 is opgenomen.

De buitenste bol is aan de binnenkant bekleed met een fosfor en gevuld met een mengsel van argon en stikstof om oxidatie te voorkomen en warmte van de brander af te voeren. De fosfor zet de ultraviolette straling van een hogedrukkwikontlading, die 40% van de totale stralingsstroom uitmaakt, om in de ontbrekende straling in het rode deel van het spectrum. De kwaliteit van de correctie van de kleurweergave van MVO-lampen wordt bepaald door de "roodverhouding", d.w.z. aandeel van de lichtstroom in het rode gebied van het spectrum (600 ... 780 nm) in de totale lichtstroom van de lamp. Over het algemeen zijn DRL-lampen, zelfs met de hoogste waarde van de "roodverhouding", beduidend inferieur aan LL wat betreft kleurweergave. De kleurweergave-index van deze lampen is een van de laagste - 40 ... 45.

MVO-lampen zijn in serie aangesloten op het netwerk met een ballastsmoorspoel (Fig. 58), waarbij de vermogensverliezen circa 10% van het lampvermogen bedragen. Alleen bij lage omgevingstemperaturen (beneden –30 ° С) is het nodig om een ​​gepulseerde ontstekingsinrichting (IZU) te gebruiken, die zorgt voor de ontsteking bij temperaturen tot –45 ° С.

Het ontsteken van MVO-lampen wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van een ontsteekperiode van maximaal vijf tot zeven minuten (Fig. 59). Gedurende deze periode ondergaan de belangrijkste kenmerken van de lamp een verandering als gevolg van een verandering in de dampdruk van kwik in de brander - voor 80 W-lampen stijgt de druk tot 106 Pa, voor 1000 W-lampen - tot 2,5 · 10 5 Pa. In het bijzonder is de inschakelstroom van de lamp tweemaal de nominale stroom.

Omdat na het uitschakelen van de MVO-lamp de dampdruk hoog blijft, kan deze pas na afkoeling na 5 ... 10 minuten opnieuw worden ontstoken. Daarom worden MVO-lampen niet gebruikt in noodverlichtingsnetwerken.

Als de voedingsspanning een halve periode wegvalt of gedurende twee periodes onder 90% van de nominale waarde daalt, gaat de lamp uit en gaat weer aan als deze afkoelt.

De pulsatie van de lichtstroom van deze lampen is zeer significant (de rimpelcoëfficiënt is 63 ... 74%).

De optimale lamppositie is verticaal. In horizontale positie neemt de lichtstroom af met 2 ... 5%.

MVO-lampen worden geproduceerd met een vermogen van 50 tot 2000 W. Hun lichtopbrengst varieert van 40 tot 60 lm/W.

De gemiddelde brandduur bedraagt ​​maximaal 20.000 uur. Aan het einde van de levensduur neemt de lichtstroom af tot 60% van de nominale waarde (na 100 branduren). Wanneer de voedingsspanning verandert van 90 naar 110%, verandert de brandtijd van 140 naar 70% en de lichtstroom - van 65 naar 130%.

Het is belangrijk om te benadrukken dat recentelijk MVO-lampen zijn verdrongen door andere RL's, omdat deze op de belangrijkste kenmerken inferieur zijn.

In de conventionele aanduiding van lampen van het type DRL worden hun vermogen, roodverhouding (tussen haakjes) en het ontwikkelingsnummer aangegeven, bijvoorbeeld DRL400 (6) -4, waarbij 6 de fractie van stralen in het rodegolfgebied is van het spectrum.

Boogkwiklampen met emitterende additieven (mgl)

Halogeenmetaaldamplampen (MGL) verschenen in de jaren 60 van de twintigste eeuw. en vanwege hun hoge lichtopbrengst, acceptabel emissiespectrum en voldoende hoog vermogen, zijn ze een van de meest veelbelovende lichtbronnen.

Correctie van de chromaticiteit van MGL-straling is gebaseerd op het feit dat er chemische verbindingen in de ontladingsbuis worden gebracht, die het mogelijk maken om de spectrale samenstelling van de straling van de kwikontlading zelf te corrigeren zonder gebruik te maken van een fosfor. Dit wordt vergemakkelijkt door het feit dat de halogeniden van veel metalen gemakkelijker verdampen dan de metalen zelf en kwartsglas niet vernietigen. Daarom veroorzaken alkalische (natrium, lithium, cesium) en andere agressieve metalen (cadmium, zink), die in zuivere vorm zijn, in de ontladingskolven van MGL, naast kwik en argon, zoals in RLVD, een zeer snelle vernietiging van kwartsglas . Na het ontsteken van de ontlading, wanneer de bedrijfstemperatuur van de kolf is bereikt, gaan de halogeniden gedeeltelijk over in een damptoestand. Wanneer de halogenidemoleculen in de centrale zone van de ontlading komen met een temperatuur van enkele duizenden Kelvin, dissociëren ze in halogeen en metaal. Metaalatomen worden geëxciteerd en zenden hun karakteristieke spectra uit. Ze diffunderen uit het afvoerkanaal en vallen in een zone met een lagere temperatuur nabij de wanden van de kolf, ze verenigen zich in halogeniden, die weer verdampen. Door het gebruik van halogeniden nam het aantal chemische elementen dat in de ontladingsbuis werd gebracht sterk toe, waardoor het mogelijk werd om MGL's met verschillende spectra te maken.

De meeste MGL's worden geproduceerd met slechts twee werkende elektroden en hebben geen (of hebben één) ontstekingselektroden. Om deze reden zijn ze verbonden met het netwerk via een gepulseerde ontsteker (IZU) en ontstoken door een puls met verhoogde spanning dichtbij 2 kV (Fig. 60).

Afhankelijk van de toepassing wordt onderscheid gemaakt tussen:

1) MGL voor algemeen gebruik (type DRI);

2) buisvormig en kogel (DRISH-type) MGL met verbeterde kleurweergave, gebruikt voor kleurentelevisie en filmopnames;

3) MGL voor tal van speciale toepassingen, voornamelijk technologisch, bijvoorbeeld voor de bestraling van planten.

Halogeenmetaaldamplampen voor algemene verlichting type DRI

DRI-lampen zijn qua ontwerp vergelijkbaar met DRL-lampen met branders. De buitenste lamp is, in tegenstelling tot MVO-lampen, voor de meeste typen DRI-lampen niet bedekt met een fosfor, maar soms worden standaard DRL-lampen met een fosforcoating (DRIL-type) gebruikt.

De verbrandingspositie heeft een aanzienlijke invloed op de parameters van DRI-lampen, daarom worden sommige soorten MGL geproduceerd in verschillende modificaties die zijn ontworpen voor verschillende verbrandingsposities (verticaal en horizontaal).

De pulsatie van de lichtstroom van DRI-lampen is beduidend lager dan die van MVO-lampen en bedraagt ​​ongeveer 30%.

De omgevingstemperatuur heeft een verwaarloosbaar effect op het ontstekingsproces en op de werking van DRI-lampen.

Wanneer de voedingsspanning verandert, veranderen de eigenschappen van DRI-lampen meer merkbaar dan die van DRL-lampen: een verandering van de spanning met elk percentage leidt tot een verandering van de lichtstroom met ongeveer 2,5%.

DRI-lampen worden geproduceerd met een vermogen van 125 tot 3500 W en hebben, gezien hun kleine volume, een hoge vermogensdichtheid. Het lichtrendement van DRI-lampen is vergelijkbaar met het lichtrendement van de beste LL - meer dan 100 lm/W en zou in de toekomst 120 lm/W moeten bereiken. De gemiddelde brandduur is 10.000 ... 12.000 uur De kleurweergave-index is laag, maar hoger dan die van DRL-lampen - van 45 tot 65. Bij lampen met tinhalogeniden en dysprosiumjodiden is de kleurweergave-index 80 tot 90.

Sommige DRI-lampen (type DRIZ) worden geproduceerd in spiegelreflecterende lampen.

In termen van kosten zijn DRI-lampen aanzienlijk inferieur aan andere krachtige RL's. De prijs (2006) van DRI250 is 900 roebel, tegen 115 roebel. van DRL250 en 325 roebel. bij DNaT250.