Випромінювання.

В цілях вибору оптимальних режимів роботи для ламп різного призначення розглянемо вплив умов розряду на характеристики випромінювання – див. рис.6.

 

Рис 6. Залежність яскравості і світлової відачі ртутних ламп НВТ з короткою дугою від температури і форми електродів (а і б) і від відстані між електродами (в і г); а) - форма розряду, стягнутого біля електродів; б) - форма розряду без електродного стягання; в) U_л = 60 70 В; форма разряду типу а; г)Р=65*10⁵ Па; 1 - потужність 150 Вт; 2 - потужність 200 Вт; 3 – потужність 250Вт.

Якщо температура робочої поверхні електродів недостатня для забезпечення струму розряду за рахунок термоемісії електронів, то розряд "розповзається" по торцевій поверхні електроду і набуває бочкоподібної або циліндричної форми (Рис 6,б). В цьому випадку виходить рівніший розподіл яскравості уздовж розряду. Яскравість в цьому випадку як і раніше зростає із зростанням струму і тиску, радіус же каналу визначається розмірами і конструкцією робочої частини електродів і від відстані між електродами залежить у меншій мірі.

Світлова віддача зростає із зростанням питомої потужності. Для веретеноподібної форми розряду світлова віддача (при постійній потужності і тиску) має оптимум при певній відстані між електродами (рис 6, г). Зі зменшенням відстані вона падає внаслідок збільшення долі білялетродних втрат в загальній потужності лампи, при Збільшені відстані падає із-за розширення каналу розряду і зменшення його температури. Спектр випромінювання ламп ДРШ має лінійчатий характер з сильно вираженим неперервним фоном. Завдяки присутності неперервного фону доля червоного світла у видимому випромінюванні розряду досягає 4-6 %. Розподіл випромінювання між спектральними лініями залежить від робочого тиску пари ртуті і питомої потужності (Рис 7, а і б).

 

Рис.7. Спектри випромінювання ламп ДРШ: а) лампа ДРШ-100-3; б) лампа ДРШ-250-1000.

Параметри і характеристики ртутних ламп Таблиця 4

Схеми включення, запалення. Лампи включаються в мережу тільки послідовно з баластним опором:

-активним- при роботі на постійному струмі;

-індуктивним - при роботі на змінному струмі.

У ряді застосувань використовуються спеціальні схеми (Рис.8).

Рис.8. Принципові схеми включення, запалення і миттєвого перезапалення ламп ВТ і НВТ: а) - для ламп із запалюючим електродом; б) - для ламп без запалюючого електроду. 1-дроссель; 2 - лампа; 3 - запалюючий електрод; 4 - запалюючий пристрій; 5-резистор.

Запалення ламп із запалюючим електродом здійснюється шляхом подачі на цей електрод короткочасного імпульсу високої напругиі високої частоти від мініатюрного високочастотного трансформатора. Запалюючий пристрій може живитися від того ж ланцюга, що і лампа. Цим способом забезпечується запалення лампи при роботі як на змінному, так і на постійному струмі. Схема включення дана на рис. 8,а. Цей спосіб забезпечує надійне запалення і дозволяє проводити повторне запалення лампи, не чекаючи її охолодження. Запалення ламп з двома електродами (без запалюючого електроду) здійснюється шляхом подачі на електроди високочастотного імпульсу високої напруги (рис. 8,б).

Час запалення ламп і шляхи його скорочення. Час загорания визначається швидкістю випару ртуті. Чим більшою є потужність, що виділяється в лампі в період розгорання, чим менша теплоємність лампи і теплові втрати в період її розгорання, тим менше час розгорання при роботі з нормальним дроселем. Для багатьох важливих застосувань (наприклад, фотоекспонування та ін.) необхідно скоротити період розгорання іноді до декількох секунд. З цією метою сьогодні застосовують спеціальні схеми включення, які після запалення розряду автоматично забезпечують пусковий струм трьох, - п'ятикратної величини від номінального. Проте для роботи в таких режимах слід застосовувати спеціальні лампи з підвищеним тиском ксенону і посиленими вводами.

Робота ламп в квазіімпульсних режимах. Для багатьох важливих застосувань вимагається на порівняно короткий час (від доль до десятка секунд) одноразово або періодично різко підвищувати яскравість або силу випромінювання. Для здійснення таких режимів в лампі підтримують черговий розряд невеликої потужності, але достатньою для повного випару ртуті, а в потрібний момент (чи моменти) за допомогою специальних схем різко збільшують струм до необхідної величини на необхідний проміжок часу. Таким шляхом випромінювання розряду короткочасно може бути підвищені в десятки разів. Розрахунок можливостей роботи ламп в таких режимах проводитися обов'язково з урахуванням теплового режиму колб, електродів і входів. При необхідності потрібно застосовувати спеціальні лампи з підвищеним тиском ксенону (замість аргону) і посиленими виводами.

Положення горіння. При відстані між електродами не більше 6-8 мм розряд стабілізується в основному електроді так, що форма дуги і її характеристики порівняно слабо залежать від положення горіння лампи. Проте нерівномірний нагрів колби із-за конвекційних потоків пари ртуті усередині лампи і навколишнього повітря зовні обмежує можливість роботи ламп тільки певним положенням горіння, ца яке вона розрахована, найчастіше - вертикальне. Деякі типи ламп потужністю до 500 Вт допускають роботу в будь-якому положенні, але при цьому знижується термін їх служби. Термін служби ламп складає від 50 до декількох сотень годин залежно від типу лампи і умов її експлуатації.

Заходи безпеки. Лампи ДРШ є потужним джерелом УФ-випромінювання. Тому для захисту від опромінення, а також від гарячих осколків кварцу на випадок розриву колби (украй рідкісного) лампа повинна працювати в закритому металевому кожусі. (Температура колби у працюючих ламп досякає 700-900 °С).

Сфери застосування. Лампи застосовуються у всітлопроменевих осцилографах з прямим записом на фотопапір (ДРШ-100), у фотолітографії, в люмінесцентному аналізі і люминесцентний мікроскопії, в різних проекційних системах і інших випадках, коли потрібно джерела високої яскравості у видимій і УФ-областях спектру при малих розмірах випромінюючого тіла.

Дата добавления: 2015-07-11