Области применения газоразрядных ламп.

Основной областью применения газоразрядных ламп является их применение для освещения. Изначально основной проблемой использования газоразрядных ламп было искажение цветопередачи. Однако, с появлением ртутных люминесцентных ламп низкого давления в 1938 г., впервые стали применяться лампы, дающие излучение с непрерывным спектром, высокой световой отдачей (до 100 лм/Вт) и длительным сроком службы (до 20000 часов, в отличие от 1000 часов у ламп накаливания). На данный момент люминесцентные лампы низкого давления являются наиболее массово-используемым разрядным источником света, применяемым для освещения. Они нашли широкое применение в освещении школ, больниц, офисов и т. д. Популярность люминесцентных ламп обусловлена рядом их достоинств, включающих в себя большую светоотдачу, высокий КПД, разнообразие оттенков света, длительный срок службы, рассеянный свет. Однако к недостаткам ртутных люминесцентных ламп относится их химическая опасность (высокое содержание ртути) и необходимость в специальных способах утилизации, а также, что немаловажно, их линейчатость спектра излучения.

В середине XX века появились ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью типа ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная). Они обладают высокой светоотдачей и длительным сроком службы, и традиционно используются для освещения производственных, сельскохозяйственных и складских помещений. Сейчас они все больше вытесняются натриевыми газоразрядными лампами, ввиду их эффективности и экономности, их светоотдача достигает 200 лм/Вт. Натриевые лампы не обладают хорошей цветопередачей, поэтому не используются в освещении общественных зданий.

Для освещения применяются и более современные металлогалогенные лампы, конструктивно схожие с ДРЛ, но использующие галогениды некоторых металлов в качестве специальных добавок. За счет таких добавок значительно увеличивается световая отдача при хорошей цветности излучения. Металлогалогенные лампы, на сегодняшний день, могут использоваться для внутреннего и наружного освещения. Изменяя состав добавок можно добиться свечения различных цветов, поэтому такие лампы широко используются для архитектурной подсветки.

Освещение – это не единственная область применения газоразрядных ламп. Путем подбора соответствующего наполнения и условий разряда удается создавать высокоэффективные источники излучения практически в любой части не только видимого, но также УФ- и ИК- областей спектра, при этом можно получать различные виды спектров: линейчатые, многолинейчатые и непрерывные. Разнообразие свойств таких ламп позволяет применять их практически в любой области.

Газоразрядные лампы с ультрафиолетовым излучением используются в промышленности, полиграфии, сельском хозяйстве, медицине и других областях, благодаря фотохимическим, биологическим и бактерицидным свойствам ультрафиолетового излучения. Лампы с инфракрасным излучением используются для лучистого нагрева, сигнализации, связи и т. д.

Разряды высокого и сверхвысокого давления обладают очень высокой яркостью в различных областях спектра (их яркость может в десятки, сотни раз превосходить яркость ламп накаливания), они с успехом применяются в различных светооптических приборах.

В некоторых областях главный недостаток газоразрядных ламп, малая инерционность излучения, становится достоинством. Импульсные лампы, дающие вспышки излучения высокой яркости и очень малой длительности, применяются в приборах для наблюдения за быстродвижущимися механизмами (стробоскопы), при изучении быстротекущих процессов, в аэрофотосъемке и т. д. Импульсные лампы широко применяются для оптической накачки лазеров.

Применение газоразрядных ламп несколько осложняется сложностью их включения в сеть, так как при зажигании лампы требуются более высокие напряжения, чем при устойчивом горении. В цепь каждой лампы включают балласт, которые ограничивает ток разряда требуемыми пределами и обеспечивает устойчивый режим горения. Газоразрядные лампы чаще всего применяются в закрытых светильниках с защитным стеклом, что обусловлено требованиями безопасности.

Несмотря на исключительно широкое применение ртутных газоразрядных ламп, следует ожидать, что их производство скоро значительно снизится. 24 сентября 2014 г. Россия подписала Минаматскую конвенцию по ртути (межгосударственный договор, направленный на защиту здоровья людей и окружающей среды от антропогенных выбросов и высвобождений ртути и ее соединений, которые могут приводить к отравлениям ртутью). Эта конвенция регулирует использование ртути и ограничивает производство ртутьсодержащих приборов. С 2020 года конвенция запрещает производство, экспорт и импорт нескольких видов ртутьсодержащей продукции, включая некоторые разновидности газоразрядных ламп, в частности ламп ДРЛ и ДРИ (дуговые ртутные металлогалогенные лампы).

Безртутные газоразрядные лампы, например, неоновые и ксеноновые, на данный момент распространены значительно меньше, чем ртутные. Неоновые лампы используются в качестве декоративного освещения. Они обладают очень малым током потребления и используются в индикаторах включения сетевого напряжения. Ксеноновые лампы дают яркий белый свет, они нашли широкое применение в кинопроекторах, в сценическом освещении и в оптических приборах, а также в медицине (например, в эндоскопии, выработке озона, стерилизации).

Лампы, излучающие в узкой области спектра, чье излучение обладает ярко-выраженной цветовой окраской, могут применяться в декоративном освещении. Тлеющий разряд в различных газах позволяет получить разные цвета:

Гелий: бело-оранжевый, в некоторых условиях голубой;

Неон: красно-оранжевый;

Криптон: синевато-белый;

Ксенон: синевато-серый;

Ртуть: светло-голубой, УФ излучение;

Натрий: желтый.

Дата добавления: 2015-07-11