Klasifikasi sumber cahaya. Bagian 2. Lampu pelepasan untuk tekanan tinggi dan rendah

Klasifikasi sumber cahaya. Bagian 1. Lampu pijar dan lampu halogen

Lampu neon

Lampu fluoresen adalah lampu pelepasan gas bertekanan rendah di mana, akibat pelepasan gas, radiasi ultraviolet yang tidak terlihat oleh mata manusia diubah menjadi cahaya tampak oleh lapisan fosfor.

Lampu neon adalah tabung silinder dengan elektroda tempat uap merkuri dipompa. Di bawah aksi pelepasan listrik, uap merkuri memancarkan sinar ultraviolet, yang pada gilirannya menyebabkan fosfor yang tersimpan di dinding tabung memancarkan cahaya tampak.

Lampu neon memberikan cahaya yang lembut dan seragam, tetapi distribusi cahaya di dalam ruangan sulit dikendalikan karena permukaan radiasi yang besar. Lampu neon linier, cincin, berbentuk U, dan kompak memiliki bentuk yang berbeda. Diameter pipa sering dikutip dalam seperdelapan inci (misalnya T5 = 5/8 « = 15,87 mm). Dalam katalog lampu, diameter biasanya diberikan dalam milimeter, misalnya 16 mm untuk lampu T5.Sebagian besar lampu berstandar internasional. Industri ini memproduksi sekitar 100 ukuran standar yang berbeda dari lampu neon tujuan umum. Lampu paling umum dengan daya 15, 20,30 W untuk tegangan 127 V dan 40,80,125 W untuk tegangan 220 V. Durasi rata-rata pembakaran lampu adalah 10.000 jam.

Karakteristik fisik lampu neon bergantung pada suhu sekitar. Hal ini disebabkan rezim suhu karakteristik tekanan uap merkuri dalam lampu. Pada suhu rendah, tekanannya rendah, sehingga atom yang dapat berpartisipasi dalam proses radiasi terlalu sedikit. Pada suhu yang terlalu tinggi, tekanan uap yang tinggi menyebabkan peningkatan penyerapan sendiri radiasi UV yang dihasilkan. Pada suhu dinding labu kira-kira. Lampu pada 40 ° C mencapai tegangan pelepasan percikan induktif maksimum dan dengan demikian efisiensi cahaya tertinggi.

Keuntungan dari lampu neon:

1. Efisiensi bercahaya tinggi, mencapai 75 lm / W

2. Umur panjang, hingga 10.000 jam untuk lampu standar.

3. Kemampuan untuk memiliki sumber cahaya dengan komposisi spektral yang berbeda dengan rendering warna yang lebih baik untuk sebagian besar jenis lampu pijar

4. Kecerahan yang relatif rendah (walaupun menimbulkan silau), yang dalam beberapa kasus merupakan keuntungan

Kerugian utama dari lampu neon:

1. Daya unit terbatas dan dimensi besar untuk daya tertentu

2. Kompleksitas relatif dari inklusi

3. Ketidakmungkinan menyalakan lampu dengan arus searah

4. Ketergantungan karakteristik pada suhu sekitar. Untuk lampu fluoresen konvensional, suhu sekitar optimal adalah 18-25 C.Ketika suhu menyimpang dari optimal, fluks bercahaya dan efisiensi bercahaya berkurang. Pada suhu di bawah +10 C pengapian tidak dijamin.

5. Pulsasi periodik dari fluks cahayanya dengan frekuensi yang sama dengan arus listrik frekuensi ganda. Mata manusia tidak dapat melihat osilasi cahaya ini karena inersia visual, tetapi jika frekuensi pergerakan bagian sesuai dengan frekuensi pulsa cahaya, ia dapat tampak diam atau berputar perlahan ke arah yang berlawanan karena efek stroboskopik. Oleh karena itu, di tempat industri, lampu fluoresen harus dinyalakan dalam fase berbeda dari arus tiga fase (denyut fluks cahaya akan berada dalam periode setengah yang berbeda).

Saat menandai lampu fluoresen, huruf berikut digunakan: L — neon, D — siang hari, B — putih, HB — putih dingin, TB — putih hangat, C — transmisi cahaya yang ditingkatkan, A — amalgam.

Jika Anda "memutar" tabung lampu neon menjadi spiral, Anda mendapatkan CFL - lampu neon kompak. Dalam parameternya, CFL mirip dengan lampu neon linier (efisiensi cahaya hingga 75 lm / W). Mereka terutama dirancang untuk menggantikan lampu pijar dalam berbagai macam aplikasi.

Lampu Arc Mercury (DRL)

Penandaan: D — busur R — merkuri L — lampu B — menyala tanpa pemberat

Lampu Neon Arc Mercury (DRL)

Mercury-Quartz Fluorescent Lamps (DRLs) terdiri dari bola kaca yang dilapisi dengan fosfor di bagian dalam dan tabung kuarsa yang ditempatkan di dalam bola lampu yang diisi dengan uap merkuri bertekanan tinggi. Untuk menjaga kestabilan sifat fosfor, bola kaca diisi dengan karbon dioksida.

Di bawah pengaruh radiasi ultraviolet yang dihasilkan dalam tabung merkuri-kuarsa, fosfor bersinar, memberi warna kebiruan pada cahaya, mendistorsi warna aslinya. Untuk menghilangkan kekurangan ini, komponen khusus dimasukkan ke dalam komposisi fosfor, yang mengoreksi sebagian warnanya; lampu ini disebut lampu DRL dengan koreksi chrominance. Kehidupan lampu adalah 7500 jam.

Industri memproduksi lampu dengan kapasitas 80.125.250.400.700.1000 dan 2000 W dengan fluks cahaya dari 3200 hingga 50.000 lm.

Kelebihan lampu DRL :

1. Efisiensi bercahaya tinggi (hingga 55 lm / W)

2. Umur panjang (10.000 jam)

3. Kekompakan

4. Tidak kritis terhadap kondisi lingkungan (kecuali suhu yang sangat rendah)

Kekurangan lampu DRL :

1. Dominasi bagian biru-hijau dalam spektrum sinar, yang mengarah pada rendering warna yang tidak memuaskan, yang mengecualikan penggunaan lampu jika objek diskriminasi adalah wajah manusia atau permukaan yang dicat

2. Kemampuan untuk beroperasi hanya pada arus bolak-balik

3. Kebutuhan untuk menghidupkan melalui ballast choke

4. Durasi penyalaan saat dihidupkan (sekitar 7 menit) dan dimulainya penyalaan kembali bahkan setelah gangguan catu daya yang sangat singkat ke lampu hanya setelah pendinginan (sekitar 10 menit)

5. Fluks bercahaya berdenyut, lebih besar dari pada lampu neon

6. Pengurangan fluks cahaya yang signifikan menjelang akhir layanan

Lampu halida logam

Lampu halida logam busur (DRI, MGL, HMI, HTI)

Menandai: D - busur, R - merkuri, I - iodida.

Lampu halida logam -ini adalah lampu merkuri bertekanan tinggi dengan penambahan iodida logam atau iodida tanah jarang (disprosium (Dy), holmium (Ho) dan thulium (Tm), serta senyawa kompleks dengan cesium (Cs) dan timah halida (Sn). Senyawa-senyawa ini terurai dalam busur pelepasan pusat dan uap logam dapat merangsang emisi cahaya yang intensitas dan distribusi spektralnya tergantung pada tekanan uap logam halida.

Secara eksternal, lampu metalogenik berbeda dari lampu DRL dengan tidak adanya fosfor pada bola lampu. Mereka dicirikan oleh efisiensi pencahayaan yang tinggi (hingga 100 lm / W) dan komposisi spektral cahaya yang jauh lebih baik, tetapi umur layanannya secara signifikan lebih pendek daripada lampu DRL, dan skema peralihan lebih rumit, karena selain pemberat tersedak, berisi perangkat pengapian.

Penyalaan lampu bertekanan tinggi dalam jangka pendek yang sering akan mempersingkat masa pakainya. Ini berlaku untuk start dingin dan panas.

Fluks bercahaya praktis tidak bergantung pada suhu lingkungan (di luar lampu). Pada suhu sekitar yang rendah (hingga -50 ° C), perangkat pengapian khusus harus digunakan.

Lampu HMI

Lampu busur pendek HTI — lampu halida logam dengan peningkatan beban dinding dan jarak yang sangat pendek antara elektroda memiliki efisiensi cahaya dan rendering warna yang lebih tinggi, yang, bagaimanapun, membatasi masa pakainya. Area aplikasi utama lampu HMI adalah pencahayaan panggung, endoskopi, bioskop, dan pemotretan siang hari (suhu warna = 6000 K). Kekuatan lampu ini bervariasi dari 200 W hingga 18 kW.

Lampu halida logam busur pendek HTI dengan jarak interelektroda kecil telah dikembangkan untuk tujuan optik. Mereka sangat cerah. Oleh karena itu, mereka terutama digunakan untuk efek pencahayaan, seperti sumber cahaya posisional dan dalam endoskopi.

Lampu natrium tekanan tinggi (HPS).

Menandai: D — busur; Na—natrium; T-tubular.

Lampu natrium bertekanan tinggi (HPS) adalah salah satu kelompok sumber radiasi tampak yang paling efisien: mereka memiliki efisiensi bercahaya tertinggi di antara semua lampu pelepasan gas yang diketahui (100-130 lm / W) dan sedikit pengurangan fluks bercahaya dengan panjang kehidupan pelayanan. Dalam lampu ini, tabung pelepasan yang terbuat dari aluminium polikristalin ditempatkan di dalam labu kaca silinder, yang tidak bereaksi terhadap uap natrium dan mentransmisikan radiasi dengan baik. Tekanan dalam pipa sekitar 200 kPa. Durasi kerja — 10-15 ribu jam. Cahaya yang sangat kuning dan indeks rendering warna yang rendah (Ra = 25) memungkinkannya untuk digunakan di ruangan di mana ada orang, hanya dalam kombinasi dengan jenis lampu lainnya.

Lampu Xenon (DKst)

Lampu tabung xenon busur DKstT dengan efisiensi cahaya rendah dan masa pakai terbatas dibedakan oleh komposisi spektral cahaya yang paling dekat dengan cahaya alami dan daya satuan tertinggi dari semua sumber cahaya. Keuntungan pertama secara praktis tidak digunakan, karena lampu tidak digunakan di dalam gedung, yang kedua menentukan penggunaannya yang luas untuk menerangi ruang terbuka yang luas saat dipasang di tiang tinggi. Kerugian dari lampu adalah denyut fluks cahaya yang sangat besar, kelebihan spektrum sinar ultraviolet dan kerumitan sirkuit pengapian.