Лекция №5
Разрядные лампы низкого давления
Устройство и работа РЛ низкого давления.
|
Вольфрамовые электроды покрыты оксидом – окислами щелочно-земельных металлов – Ba, Ca, Sr – обеспечивающих высокую термоэлектронную эмиссию.
Внутрь колбы после откачки воздуха вводят аргон и небольшое количество (капельку) ртути, которая после возникновения разряда превращается в пар. Разряд начинается в аргоне, а затем переходит в пары ртути. Благодаря аргону ограничивается распыление вольфрамовой спирали. Другое его назначение – в смеси с парами ртути облегчать зажигание лампы.
Электрическая энергия преобразуется в энергию ОИ в электрическом разряде в парах ртути. Энергетический к.п.д. этого процесса может превышать 65%, однако видимое излучение составляет не более 2% от подведенной энергии. Основная доля излучения сосредоточена в УФ области спектра в виде монохроматических потоков с λ = 253,7нм и
λ = 184,9 нм. Электрический разряд в парах ртути – мощный источник бактерицидного излучения.
Колба бактерицидной лампы ДБ – дуговая бактерицидная –низкого давления выполнена из специального увиолевого стекла с высоким коэффициентом пропускания УФ излучения области С.
Чтобы получить излучение с большей λ, чем дает разряд в парах ртути, используют люминофор, который наносят тонким слоем на внутреннюю поверхность колбы. Такие лампы называют люминесцентными. В них ОИ получают после двухступенчатого преобразования электрической энергии:
1) сначала электроэнергия в процессе разряда преобразуется в энергию УФ излучения
2) затем коротковолновое УФ излучение преобразуется в люминофоре в длинноволновое УФ или видимое излучение.
Спектры излучения люминесцентных ламп.
|
1 – ЛЭР 40; 2 – ЛБ 40; 3 – ЛФР 150; 4 – линии излучения паров ртути
Некоторые специальные типы РЛ низкого давления.
ЛЭР-40 – эритемная рефлекторная лампа, предназначенная для эксплуатации в условиях повышенной запыленности. От осветительных ЛЛ она отличается сортом стекла колбы и составом люминофора. На 2/3 внутренней поверхности вдоль всей колбы под слоем люминофора наносится диффузно отражающий слой – рефлектор – с высоким коэффициентом отражения. Весь световой поток лампы излучается направленно в пределах выходного окна. Сила света в направлении выходного окна превышает на 70…80% силу света обычной ЛЛ. Поэтому лампу можно использовать в светильниках без отражателей, кроме того, резко снижается влияние запыления поверхности лампы, т.к. пыль, оседающая на верхней части колбы, не уменьшает ее световой поток. За счет потерь в отражающем слое световой поток лампы на 15% меньше, чем у обычной лампы. Однако потери светового потока за счет запыления в обычных лампах могут достигать 30% и более. Колба эритемной лампы выполнена из увиолевого стекла, которое хорошо пропускает УФ излучение. Люминофор лампы подобран так, что коротковолновое УФ излучение электрического разряда в парах ртути он преобразовывает в УФ излучение с большой длиной волны (280-380 нм). Мах излучения в эритемной лампе приходится на 310-320 нм. Коротковолновое УФ излучение области С (λ < 280 нм) в спектре эритемных ламп отсутствует. Для лампы ЭУВ:
излучение области В – (280-320 нм) составляет 52,8% от общего излучения лампы;
УФ излучение области А – (320-380 нм) – 27,4%;
|
область ВИ – (св. 380 нм) – 19, 8% от общего излучения.
Рисунок 2. Поперечный разрез рефлекторной люминесцентной лампы:
а1 – колба лампы; 2 – рефлектор; 3 – слой люминофора.