Принцип роботи

Ртутні дугові лампи представляють собою електричні джерела світла, в яких для генерації оптичного випромінювання використовується газовий розряд у парах ртуті. Ртутні лампи є різновидом газорозрядних ламп. В залежності від тиску наповнення, розрізняють ртутні лампи низького тиску, високого тиску і надвисокого тиску.

До ртутних ламп низького тиску відносять ртутні лампи з величиною тиску парів ртуті в сталому режимі менше 100 Па. Для ртутних ламп високого тиску ця величина складає близько 100 кПа, а для ртутних ламп надвисокого тиску - 1 МПа і більше.

Дугові ртутні лампи являють собою товсту кварцову трубку (пальник) з двома або більше електродами, вмонтовану у зовнішню колбу з термостійкого скла, стінки якої зсередини покриті люмінофором. Усередині пальника знаходяться дозована крапелька ртуті і газ аргон; в торці її упаяні вольфрамові електроди. Аргон полегшує запалювання розряду в холодній трубці, і після запалювання розряду починається процес випаровування ртуті, яка переходить в пароподібний стан. При встановленні дугового розряду між робочими електродами щільність і температура парів ртуті по діаметру трубки буде неоднаковою; по осі трубки температура буде максимальною. Завдяки цьому щільність струму в центрі трубки максимальна, і розряд має вигляд світлого шнура, розташованого по осі трубки.

З підвищенням тиску парів ртуті змінюється характер спектра, випромінюваного газовим розрядом. Чим вище тиск, тим більше яскравість суцільного фону. У зв'язку зі зміною спектру випромінювання змінюється колірність світла, створюваного ртутної лампою від синьо-зеленої при низьких тисках до білої при високих тисках.

Застосування дугових ртутних ламп для освітлення виявилося можливим в результаті отримання температуростійких люмінофорів, за допомогою яких вдалося виправити колірність випромінювання ртутного розряду. Справа в тому, що колір випромінювання розряду в парах ртуті, що дає інтенсивне світло синюватого відтінку, робить неможливим правильне сприйняття колірних відтінків: обличчя людей стають мертвотно-блідими, губи - синювато-сірими, фарби навколишніх предметів спотворюються. Тому ртутні лампи без люмінофора вважають практично малопридатними для освітлення навіть в тих випадках, коли до перенесення кольорів не пред'являються високі вимоги, наприклад при освітленні вулиць. Від цього недоліку вдалося позбутися за допомогою люмінофора, який наноситься на внутрішню поверхню зовнішньої колби лампи ДРЛ. Колба ця має форму, що забезпечує при роботі лампи однакову температуру всій поверхні, покритої люмінофором.

Люмінофор добре поглинає невидиме ультрафіолетове випромінювання, що проходить через кварцові стінки трубки, і перетворює його в оранжево-червоне видиме випромінювання, виправляючи тим самим колірність випромінювання лампи. При цьому видиме випромінювання ртутного розряду люмінофор майже не поглинає.

Електричний розряд в пальнику ртутної дугової лампи створює видиме випромінювання блакитного або фіолетового кольору, а також, потужне ультрафіолетове випромінювання. Останнє збуджує світіння люмінофора, нанесеного на внутрішню стінку зовнішньої колби лампи. Червонувате свічення люмінофора, змішуючись з біло-зеленуватим випромінюванням пальника, дає яскраве світло, близький до білого.

Дугові ртутні лампи використовуються в основному для місцевого і загального освітлення промислових приміщень і будівель, а також для освітлення вулиць. Основним джерелом оптичного випромінювання в дугових ртутних лампах є електричний розряд в парах ртуті. Дугові ртутні лампи забезпечують світлову віддачу від 100-120 лм / Вт, мають великий термін служби (до 20 тис. годин). Дугові ртутні лампи мають не суцільний спектр, який не забезпечує гарної передачі кольору. При експлуатації включаються в мережу живлення напругою 220, 380 В при використанні найпростіших електронних пускорегулювальних пристроїв.

Будова

Ртутна дугова лампа:

1 - колба

2 - кварцовий пальник

3 - робочий електрод

4 - струмообмежувальний резистор

5 - запалювальний електрод

6 - екран

7 - цоколь

Перші дугові ртутні лампи виготовлялися двохелектродними. Для запалювання таких ламп було потрібне джерело високовольтних імпульсів. В якості нього застосовувалося пристрій ПУРЛ-220 (Пусковий Пристрій ртутних ламп на напругу 220 В). Електроніка тих часів не дозволяла створити достатньо надійних запалювальних пристроїв, а до складу ПУРЛ входив газовий розрядник, який мав термін служби менший, ніж у самої лампи. Тому в 1970-х роках промисловість поступово припинила випуск двохелектродної лампи. На зміну їм прийшли чотири-електродні, що не потребують зовнішніх запалювальних пристроїв.

Тепер, що стосується пристрою дугової ртутної лампи. Дугова ртутна лампа складається з трьох основних функціональних частин:

цоколь;

кварцовий пальник;

скляна колба.

Цоколь призначений для прийому електроенергії з мережі, по засобам з'єднання контактів лампи (один з яких різьбовий, а другий - точковий) з контактами патрона, після чого відбувається передача змінного електрики безпосередньо на електроди самого пальника ДРЛ лампи.

Кварцовий пальник є основною функціональною частиною лампи ДРЛ. Вона являє собою кварцову колбу, у якої з боків розташовуються по 2 електрода. Два з них основних і два - додаткові. Простір пальника заповнений інертним газом «аргону» (для ізоляції теплообміну між пальником і середовищем) і крапелькою ртуті.

Скляна колба - це зовнішня частина лампи. Всередині неї поміщений кварцовий пальник, до якого від контактного цоколя підходять провідники. З колби викачують повітря й закачують в ній азот. І ще один важливий елемент, що знаходиться в скляній колбі, це два струмообмежуючих резистора (приєднані до додаткових електродів). Зовнішня скляна колба з внутрішньої сторони покрита люмінофором.

Дата добавления: 2015-07-10