Lampada a scarica di mercurio. Lampade ad arco UHP

Lampade a scarica ad alta pressione

Questo gruppo di circuiti integrati comprende lampade al mercurio ad alta pressione (DRL), lampade ad alogenuri metallici (DRI), lampade al sodio (DNaT), lampade allo xeno (DKST, DKsSh).

Una scarica elettrica in vapori di mercurio è accompagnata da radiazione elettromagnetica nella regione visibile dello spettro e nella regione del vicino ultravioletto, non solo a basse pressioni di vapore (che viene utilizzata in LL), ma anche a pressioni sufficientemente elevate - circa 10 5 pa. Tale scarica viene utilizzata nelle lampade ad arco di mercurio ad alta e altissima pressione, che vengono spesso chiamate lampade ad alta intensità.

Le lampade al mercurio ad alta e altissima pressione sono state a lungo il gruppo più comune e numeroso di circuiti integrati tra i radar ad alta e altissima pressione. Ciò è dovuto al fatto che con l'aiuto di una scarica di mercurio è possibile creare sorgenti molto efficaci nelle regioni dell'infrarosso ultravioletto, visibile e quasi visibile dello spettro. Questi circuiti integrati hanno un'ampia gamma di potenze nominali, un tempo di combustione di decine di migliaia di ore, sono abbastanza compatti e, se necessario, hanno una luminosità molto elevata.

In base alle caratteristiche del design, le lampade al mercurio ad alta pressione (RLHP) e ad altissima pressione (RLHP) sono suddivise nei seguenti gruppi:

- RVD (tipo DRT);

- RLVD con cromaticità corretta (come DRL e DRVE);

– tubolare RLSVD con raffreddamento naturale;

– RLSVD capillare con raffreddamento forzato (ad aria o ad acqua);

– RLSVD sferico con raffreddamento naturale.

La maggior parte dei tipi di RLVD e RLSVD hanno un'applicazione specifica e non vengono utilizzati per scopi di illuminazione. Pertanto, le RLVD, essendo efficaci fonti di radiazioni ultraviolette, sono utilizzate in medicina, agricoltura, apparecchiature di misurazione e fotocopiatura. Lo scopo di RLSVD sono oscilloscopi a fascio, fotolitografia, sistemi di proiezione, analisi della luminescenza, ad es. quei casi in cui sono richieste sorgenti di alta luminosità nelle regioni dello spettro visibile e vicino all'ultravioletto.

Una caratteristica di una scarica di vapori di mercurio ad alta pressione è l'assenza quasi completa di radiazione nella regione dell'onda rossa dello spettro. La scarica ha uno spettro di linee e contiene solo 4 linee nella regione visibile. Si pone quindi il problema di correggere la cromaticità della scarica di una lampada al mercurio. Questo compito può essere risolto in uno dei seguenti modi:

- l'uso dei fosfori - tali lampade sono dette DRL (arc mercury fluorescent);

- aggiunta di additivi radianti - alogenuri (lampade ad alogenuri metallici del tipo DRI) al tubo di scarica;

– combinazione di un fosforo con un additivo radiante (lampade DRIL);

- combinazione di una lampada al mercurio con una lampada a incandescenza (lampada DRVE - eritema ad arco di mercurio-tungsteno).

Le lampade al mercurio-tungsteno, in cui, insieme a un bruciatore a mercurio, è presente una spirale di tungsteno, che svolge contemporaneamente il ruolo di zavorra attiva, vengono utilizzate negli impianti di irradiazione per l'eritema (arrossamento della pelle, che è sostituito dalla pigmentazione - scottatura solare ) illuminazione di persone (ad esempio nei solarium) e animali.

Lampade fluorescenti ad arco di mercurio (DRL)

Le lampade DRL (Fig. 57) sono un tubo (bruciatore) 7 in vetro di quarzo trasparente, progettato per una temperatura di esercizio di circa 800 °C e fissato con una traversa 3 all'interno di un bulbo ellittico esterno 2 (questa forma garantisce una distribuzione uniforme della temperatura) . All'interno del tubo, dopo un'attenta rimozione dei gas estranei, viene introdotta una quantità rigorosamente dosata di mercurio e argon a una pressione di 1,5 ... 3 kPa. L'argon serve per facilitare la scarica e proteggere gli elettrodi dallo sputtering nella fase iniziale di accensione della lampada, poiché a temperatura ambiente la pressione dei vapori di mercurio è molto bassa.

Alle estremità del bruciatore vengono saldati due elettrodi di tungsteno autoriscaldanti attivati ​​​​(rivestiti con uno strato di ossidi di metalli alcalino terrosi) 4 e, accanto a ciascuno di essi, un elettrodo di accensione aggiuntivo 5 lungo 2 mm. Tali lampade sono chiamate a quattro elettrodi, in contrasto con le lampade a due elettrodi precedentemente prodotte, che non avevano elettrodi di accensione. La presenza di elettrodi di accensione garantisce l'accensione delle lampade non riscaldate ad una tensione di almeno il 90% della tensione nominale, poiché la scarica iniziale avviene tra gli elettrodi di lavoro e di accensione adiacenti. La tensione viene applicata agli elettrodi attraverso la base filettata 1. Dopo che si è verificata una scarica nella lampada, gli elettrodi di accensione non ne pregiudicano il funzionamento, poiché nel loro circuito è inclusa una resistenza di limitazione della corrente 6.

Il pallone esterno è rivestito internamente con un fosforo e riempito con una miscela di argon e azoto per prevenire l'ossidazione e rimuovere il calore dal bruciatore. Il fosforo converte la radiazione ultravioletta di una scarica di mercurio ad alta pressione, che rappresenta il 40% del flusso totale di radiazione, nella radiazione mancante nella parte rossa dello spettro. La qualità della correzione della resa cromatica delle lampade del tipo DRL è determinata dal suo "rapporto rosso", cioè quota del flusso luminoso nella regione rossa dello spettro (600 ... 780 nm) nel flusso luminoso totale della lampada. In generale, le lampade DRL, anche con il più alto "rapporto rosso", sono significativamente inferiori a LL nella resa cromatica. L'indice di resa cromatica di queste lampade è uno dei più bassi: 40 ... 45.

Le lampade DRL sono collegate alla rete in serie con un'induttanza del ballast (Fig. 58), la cui perdita di potenza è di circa il 10% della potenza della lampada. Solo a basse temperature ambiente (inferiori a -30 °С) è necessario utilizzare un dispositivo di accensione a impulsi (IZU), che ne garantisca l'accensione a temperature fino a -45 °С.

L'accensione delle lampade DRL è caratterizzata dalla presenza di un periodo di riscaldamento, che raggiunge dai cinque ai sette minuti (Fig. 59). Durante questo periodo, le caratteristiche principali della lampada subiscono una modifica a causa di una variazione della pressione dei vapori di mercurio nel bruciatore - per lampade da 80 W, la pressione sale a 10 6 Pa, per lampade da 1000 W - fino a 2,5 10 5 Pa . In particolare, la corrente di spunto della lampada è il doppio della corrente nominale.

A causa del fatto che dopo aver spento la lampada DRL, la pressione del vapore rimane elevata, può essere riaccesa solo dopo il raffreddamento dopo 5 ... 10 minuti. Pertanto, le lampade DRL non vengono utilizzate nelle reti di illuminazione di emergenza.

Se la tensione di alimentazione si interrompe per mezzo ciclo o scende al di sotto del 90% della tensione nominale per due cicli, la lampada si spegne e si riaccende quando si raffredda.

La pulsazione del flusso luminoso di queste lampade è molto significativa (il coefficiente di pulsazione è 63 ... 74%).

La posizione ottimale della lampada è verticale. In posizione orizzontale, il flusso luminoso si riduce del 2 ... 5%.

Le lampade DRL sono disponibili con potenze da 50 a 2000 watt. La loro efficienza luminosa va da 40 a 60 lm/W.

Il tempo medio di combustione è fino a 20.000 ore. Alla fine della vita utile, il flusso luminoso si riduce al 60% del valore nominale (dopo 100 ore di combustione). Con variazioni della tensione di ingresso nell'intervallo dal 90 al 110%, il tempo di combustione varia dal 140 al 70% e il flusso luminoso dal 65 al 130%.

È importante sottolineare che recentemente le lampade DRL sono state sostituite da altre RL, in quanto inferiori rispetto alle loro caratteristiche più importanti.

Il simbolo per le lampade di tipo DRL indica la loro potenza, rapporto rosso (tra parentesi) e numero di sviluppo, ad esempio DRL400 (6) -4, dove 6 è la proporzione dei raggi nella regione dell'onda rossa dello spettro.

Lampade ad arco di mercurio con additivi radianti (mgl)

Le lampade ad alogenuri metallici (MHL) sono apparse negli anni '60. e per la loro elevata efficienza luminosa, spettro di emissione accettabile e potenza sufficientemente elevata, sono una delle sorgenti luminose più promettenti.

La correzione del colore della radiazione MGL si basa sul fatto che nel tubo di scarica vengono introdotti composti chimici che consentono di correggere la composizione spettrale della radiazione della scarica di mercurio propriamente detta senza l'utilizzo di fosforo. Ciò è facilitato dal fatto che gli alogenuri di molti metalli evaporano più facilmente dei metalli stessi e non distruggono il vetro di quarzo. Pertanto, all'interno dei flaconi di scarico MGL, oltre a mercurio e argon, come in RVD, alcalino (sodio, litio, cesio) e altri metalli aggressivi (cadmio, zinco), che in forma pura provocano una rapidissima distruzione del vetro di quarzo. Dopo l'accensione dello scarico, quando viene raggiunta la temperatura di esercizio del pallone, gli alogenuri passano parzialmente allo stato di vapore. Entrando nella zona centrale della scarica con una temperatura di diverse migliaia di gradi Kelvin, le molecole di alogenuro si dissociano in alogeno e metallo. Gli atomi di metallo sono eccitati ed emettono i loro spettri caratteristici. Diffondendosi all'esterno del canale di scarico ed entrando in una zona a temperatura più bassa vicino alle pareti del pallone, si ricombinano in alogenuri, che evaporano nuovamente. L'uso degli alogenuri ha notevolmente aumentato il numero di elementi chimici introdotti nel tubo di scarica e, di conseguenza, ha permesso di creare MGL con vari spettri.

La maggior parte degli MGL sono prodotti con solo due elettrodi funzionanti e non hanno (o ne hanno uno) elettrodi di accensione. Per questo motivo sono collegati alla rete tramite un dispositivo di accensione a impulsi (IZU) e vengono accesi da un impulso di tensione aumentato vicino a 2 kV (Fig. 60).

A seconda dell'applicazione, ci sono:

1) MGL generico (tipo DRI);

2) MGL tubolari e sferici (tipo DRISH) con resa cromatica migliorata, utilizzati per la televisione a colori e le riprese;

3) MHL per numerose applicazioni speciali, principalmente tecnologiche, ad esempio per l'irraggiamento di impianti.

Lampade ad alogenuri metallici per illuminazione generale tipo DRI

Le lampade di tipo DRI sono simili nel design alle lampade di tipo DRL con bruciatori. La lampadina esterna, a differenza delle lampade DRL, per la maggior parte dei tipi di lampade DRI non è rivestita con un fosforo, ma a volte vengono utilizzate lampadine standard delle lampade DRL con un rivestimento al fosforo (tipo DRIL).

La posizione di combustione influisce in modo significativo sui parametri delle lampade DRI, pertanto alcuni tipi di MGL vengono prodotti in varie modifiche progettate per diverse posizioni di combustione (verticale e orizzontale).

La pulsazione del flusso luminoso delle lampade DRI è significativamente inferiore a quella delle lampade DRL ed è di circa il 30%.

La temperatura ambiente ha scarso effetto sul processo di accensione e sul funzionamento delle lampade DRI.

Al variare della tensione di alimentazione, le caratteristiche delle lampade DRI cambiano in modo più evidente rispetto a quelle delle lampade di tipo DRL: una variazione di tensione di ogni percentuale comporta una variazione del flusso luminoso di circa il 2,5%.

Le lampade DRI sono prodotte da 125 a 3500 W e, dato il loro piccolo volume, hanno un'elevata densità di potenza. L'efficienza luminosa delle lampade DRI è paragonabile all'efficienza luminosa delle migliori LL: più di 100 lm/W e in futuro dovrebbe raggiungere i 120 lm/W. Il tempo di combustione medio è di 10.000 ... 12.000 ore L'indice di resa cromatica è basso, ma supera quello delle lampade DRL - da 45 a 65. Nelle lampade con alogenuri di stagno e ioduri di disprosio, l'indice di resa cromatica va da 80 a 90.

Parte delle lampade DRI (tipo DRIZ) è prodotta in boccette riflettenti a specchio.

In termini di costo, le lampade DRI sono significativamente inferiori ad altri radar ad alta potenza. Il prezzo (2006) di DRI250 è di 900 rubli, contro 115 rubli. a DRL250 e 325 rubli. a DNAT250.

Nonostante l'emergere di sorgenti luminose alternative, la lampada DRL è ancora una delle soluzioni più utilizzate per illuminare locali industriali e strade. Ciò non sorprende, visti i vantaggi di questo dispositivo di illuminazione:

Si credeva che con l'avvento delle alternative al sodio avrebbe perso le sue posizioni, ma ciò non è avvenuto. Se non altro perché il suo spettro luminoso bianco è più naturale per l'occhio umano della tinta arancione del flusso luminoso delle soluzioni di sodio.

Cos'è una lampada DRL?

L'abbreviazione "DRL" sta per molto semplicemente: una lampada ad arco di mercurio. A volte vengono aggiunti i termini esplicativi "luminescente" e "alta pressione". Tutti rispecchiano una delle caratteristiche di questa soluzione. In linea di principio, quando si dice "DRL", non devi preoccuparti troppo che si possa commettere un errore di interpretazione. Questa abbreviazione è diventata a lungo un nome familiare, infatti, il secondo nome. A proposito, a volte puoi vedere l'espressione "lampada DRL 250". Qui il numero 250 indica la potenza elettrica consumata. Abbastanza conveniente, dal momento che puoi scegliere un modello per

equipaggiamento di partenza esistente.

Principio di funzionamento e dispositivo

La lampada DRL non è qualcosa di fondamentalmente nuovo. Il principio della generazione di radiazioni ultraviolette invisibili all'occhio in un mezzo gassoso durante un guasto elettrico è noto da tempo ed è stato utilizzato con successo in fiasche tubolari luminescenti (ricordate le "governanti" nei nostri appartamenti). All'interno della lampada, in atmosfera di gas inerte con aggiunta di mercurio, è presente un tubo di vetro al quarzo in grado di resistere alle alte temperature. Quando viene applicata la tensione, appare prima un arco tra due elettrodi ravvicinati (funzionante e incendiario). Allo stesso tempo, inizia il processo di ionizzazione, la conduttività del gap aumenta e, quando viene raggiunto un certo valore, l'arco passa all'elettrodo principale situato sul lato opposto del tubo di quarzo. In questo caso, il contatto di accensione esce dal processo, poiché è collegato tramite una resistenza, il che significa che la corrente su di esso è limitata.

La radiazione principale dell'arco cade sulla gamma ultravioletta, che viene convertita in luce visibile da uno strato di fosforo depositato sulla superficie interna del bulbo.

Quindi, la differenza da quella classica sta in un modo speciale di iniziare l'arco. Il fatto è che è necessaria una prima rottura del gas per avviare la ionizzazione. In precedenza, i dispositivi elettronici a impulsi in grado di creare abbastanza per la rottura dell'intero spazio vuoto in un tubo di quarzo non avevano un'affidabilità sufficiente, quindi gli sviluppatori negli anni '70 fecero un compromesso: posizionarono elettrodi aggiuntivi nel progetto, l'accensione tra i quali avveniva alla rete voltaggio. Anticipando una contro domanda sul motivo per cui una scarica nelle lampade a tubo viene comunque creata con l'aiuto di una bobina di arresto, risponderemo: è tutta una questione di potenza. Il consumo di soluzioni tubolari non supera gli 80 watt e il DRL non è inferiore a 125 watt (raggiungendo 400). La differenza è palpabile.

Lo schema elettrico della lampada DRL è molto simile alla soluzione utilizzata per accendere i corpi illuminanti tubolari fluorescenti. Comprende un'induttanza collegata in serie (limitare la corrente elettrica), un condensatore collegato in parallelo (eliminando i disturbi di rete) e un fusibile.

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Lo spettro di emissione di una lampada al mercurio ha un massimo a una lunghezza d'onda di 365 nm.

Lo spettro di emissione delle lampade al mercurio ha una struttura a linee e quando vengono esposti strati fotosensibili contenenti un diazocomposto, agisce attivamente luce con lunghezze d'onda di 3650, 4050 e 4358 A. Negli intervalli tra queste linee, la radiazione della lampada (radiazione continua di fondo) è insignificante e solo per sorgenti ad alta e altissima pressione, il valore di fondo raggiunge 0 1 - 0 25 dell'intensità di radiazione delle linee principali. Da quanto detto ne consegue che anche con un leggero spostamento della regione di assorbimento di un materiale diazotipico rispetto alla posizione delle linee principali dello spettro del mercurio, è possibile una diminuzione della sensibilità del materiale. Turner 77] ha osservato, in particolare, discrepanze significative tra i valori sperimentalmente trovati e calcolati dell'energia di rendimento quando un composto diazo è stato irradiato con luce monocromatica con una lunghezza d'onda di 3650 A e ha riscontrato che la sensibilità relativa a 3130 A è solo 25 % di quello a 3650 A.

Lo spettro di emissione delle lampade al mercurio a media pressione ha molte linee ad alta intensità, ma l'intensità della linea a 2537 nm diminuisce drasticamente.

Negli spettri di emissione delle lampade al mercurio, insieme alle linee, con l'aumentare della pressione, lo spettro continuo, il cosiddetto fondo, diventa sempre più intenso. A pressioni molto elevate (diverse decine di atmosfere), gli spettri diventano continui con massimi separati in quei punti in cui le righe si trovavano a basse pressioni.

I risultati di questi esperimenti e di altre osservazioni consentono, con una certa approssimazione di verità, di concludere che l'esaclorano estingue quella parte dello spettro di radiazione di una lampada al mercurio che promuove la formazione dell'isomero y.

Lo spettro di emissione delle lampade al mercurio ha una struttura a linee e, quando vengono esposti strati fotosensibili contenenti composti diazoici, agisce attivamente la luce con lunghezze d'onda di 3650, 4050 e 4358 A. Negli intervalli tra queste linee, la radiazione della lampada (radiazione di fondo continua ) è insignificante e solo per sorgenti ad alta e altissima pressione il valore di fondo raggiunge 0 1 - 0 25 dell'intensità di radiazione delle linee principali. Da quanto detto ne consegue che anche con un leggero spostamento della regione di assorbimento di un materiale diazotipico rispetto alla posizione delle linee principali dello spettro del mercurio, è possibile una diminuzione della sensibilità del materiale. Turner ha osservato, in particolare, discrepanze significative tra i valori sperimentalmente trovati e calcolati dell'energia di rendimento quando un diazocomposto è stato irradiato con luce monocromatica con una lunghezza d'onda di 3650 A e ha riscontrato che la sensibilità relativa a 3130 A è solo del 25% di la sensibilità a 3650 A.

Spesso negli strumenti, il tamburo della lunghezza d'onda associato al meccanismo di rotazione del prisma o del reticolo è calibrato in unità relative. Come spettro standard nella regione del visibile e dell'ultravioletto, viene utilizzato lo spettro di emissione di una lampada al mercurio, che consiste in un piccolo numero di righe intense. Tale calibrazione rispetto a una sostanza standard dovrebbe essere ripetuta periodicamente, poiché nel corso del lavoro viene violata la corrispondenza stabilita.

A tal fine, al posto della luce solare, il campione viene illuminato con lampade la cui intensità può essere paragonata alla luce solare diretta. Tipicamente, gli apparecchi sono lampade ad arco di carbonio o allo xeno ad alta pressione; a volte vengono utilizzate lampade al mercurio. Lo spettro di radiazione delle lampade al mercurio è dominato dai raggi ultravioletti, che sono la componente più attiva della luce diurna nel processo di sbiadimento; pertanto, l'uso di queste lampade contribuisce ad accelerare ulteriormente i test. L'estrapolazione dei risultati di correlazione per materiali sconosciuti può portare a errori.

Prima di iniziare le misurazioni, l'installazione viene calibrata in termini di lunghezze d'onda. Per questo, la parte di ingresso dello spettrografo - YSP-51 è illuminata da una sorgente luminosa che ha uno spettro di linee con linee ampiamente distanziate, le cui lunghezze d'onda sono ben note. Successivamente, viene registrato e decodificato lo spettro di radiazione della lampada al mercurio e viene stabilita la relazione tra le lunghezze d'onda delle sue singole linee (picchi sul bianco del registratore) e le divisioni del tamburo collegato al motore che fa ruotare la parte prisma dello spettrografo. Sulla base di questi dati si costruisce una curva di dispersione dell'impianto.

) - arco di mercurio fosforo lampada ad alta pressione. Questa è una delle varietà di lampade elettriche, ampiamente utilizzata per l'illuminazione generale di grandi aree come stabilimenti, strade, siti, ecc. (dove non ci sono requisiti speciali per la resa cromatica delle lampade, ma da esse è richiesta un'elevata resa luminosa). Le lampade DRL hanno una potenza di 50 - 2000 W e sono state originariamente progettate per funzionare in reti elettriche CA con una tensione di alimentazione di 220 V. (Frequenza 50 Hz.). Per far corrispondere i parametri elettrici della lampada e dell'alimentazione, è necessario utilizzare quasi tutti i tipi di lampade al mercurio che hanno una caratteristica di corrente-tensione esterna decrescente zavorra(PRA), che nella maggior parte dei casi viene utilizzato come induttanza collegata in serie alla lampada.

Dispositivo

Le prime lampade DRL sono state realizzate con due elettrodi. Per accendere tali lampade era necessaria una fonte di impulsi ad alta tensione. Il dispositivo è stato utilizzato come PURL-220(Dispositivo di avviamento per lampade al mercurio per tensione 220 V). L'elettronica di quei tempi non consentiva la creazione di dispositivi di accensione sufficientemente affidabili, e PURL includeva uno scaricatore di gas, che aveva una vita utile più breve rispetto alla lampada stessa. Pertanto, negli anni '70. l'industria ha gradualmente cessato la produzione di lampade a due elettrodi. Sono stati sostituiti da quelli a quattro elettrodi che non richiedono accenditori esterni.

Ora, come per il dispositivo lampada DRL. La lampada ad arco di mercurio (DRL) è composta da tre parti funzionali principali:

• zoccolo;
• bruciatore al quarzo;
• fiasco di vetro.

zoccoloè progettato per ricevere l'elettricità dalla rete, mediante il collegamento dei contatti della lampada (di cui uno filettato e il secondo a punta) con i contatti della cartuccia, dopodiché l'elettricità alternata viene trasferita direttamente agli elettrodi della lampada DRL bruciatore stesso.

Bruciatore al quarzoè la parte funzionale principale della lampada DRL. È una fiaschetta di quarzo, che ha 2 elettrodi sui lati. Due di loro sono di base e due sono aggiuntivi. Lo spazio del bruciatore è riempito con un gas inerte "argon" (per isolare lo scambio termico tra il bruciatore e il fluido) e una goccia di mercurio.

fiasco di vetroè la parte esterna della lampada. Al suo interno è posto un bruciatore al quarzo, al quale sono adatti dei conduttori dalla base di contatto. L'aria viene pompata fuori dal pallone e l'azoto viene pompato al suo interno. E un altro elemento importante che si trova in un bulbo di vetro sono 2 resistenze limitanti (collegate a elettrodi aggiuntivi). Il pallone di vetro esterno è rivestito internamente con un fosforo.

Principio operativo

Il bruciatore (RT) della lampada è realizzato in materiale trasparente refrattario e chimicamente resistente (vetro di quarzo o ceramiche speciali), ed è riempito con porzioni rigorosamente dosate di gas inerti. Inoltre, nel bruciatore viene introdotto mercurio metallico, che in una lampada fredda ha la forma di una palla compatta o si deposita sotto forma di rivestimento sulle pareti del pallone e (o) degli elettrodi. Il corpo luminoso dell'RLVD è una colonna di scarica elettrica ad arco.

Il processo di accensione di una lampada dotata di elettrodi di accensione è il seguente.

La tensione di rete viene applicata alla lampada, viene fornita allo spazio tra l'elettrodo principale e quello aggiuntivo, che si trovano su un lato del bruciatore al quarzo e alla stessa coppia situata sull'altro lato del bruciatore. Il secondo intervallo, tra il quale si concentra la tensione di rete, è la distanza tra gli elettrodi principali del bruciatore al quarzo, posti ai lati opposti di esso.

La distanza tra l'elettrodo principale e quello aggiuntivo è ridotta, il che rende facile ionizzare questo gap di gas quando viene applicata la tensione. La corrente in questa sezione è necessariamente limitata dalle resistenze nel circuito degli elettrodi aggiuntivi prima che i fili conduttori entrino nel bruciatore al quarzo. Dopo che la ionizzazione si è verificata su entrambe le estremità del bruciatore al quarzo, viene gradualmente trasferita nello spazio tra gli elettrodi principali, garantendo così un'ulteriore combustione della lampada DRL.

La combustione massima della lampada DRL si verifica dopo circa 7 minuti. Ciò è dovuto al fatto che allo stato freddo il mercurio nel bruciatore al quarzo ha la forma di una goccia o di un deposito sulle pareti del pallone. Dopo l'avvio, il mercurio evapora lentamente sotto l'influenza della temperatura, migliorando gradualmente la qualità della scarica tra gli elettrodi principali. Dopo che tutto il mercurio si è trasformato in vapore (gas), la lampada DRL raggiungerà la modalità operativa nominale e la massima emissione luminosa. Va anche aggiunto che quando la lampada DRL è spenta, non può essere riaccesa fino a quando la lampada non si è completamente raffreddata. Questo è uno degli svantaggi del lama, poiché dipende dalla qualità dell'alimentazione.

La lampada DRL è abbastanza sensibile alla temperatura e quindi nel suo design è previsto un bulbo di vetro esterno. Svolge due funzioni:

• In primo luogo, funge da barriera tra l'ambiente esterno e il bruciatore al quarzo, impedendo il raffreddamento del bruciatore (l'azoto all'interno del bulbo impedisce il trasferimento di calore);
• In secondo luogo, poiché durante la scarica interna non viene emesso l'intero spettro visibile (solo ultravioletto e verde), il fosforo, che si trova in uno strato sottile all'interno del bulbo di vetro, converte l'ultravioletto in uno spettro di bagliore rosso.

Come risultato della combinazione della radiazione blu, verde e rossa, si forma un bagliore bianco della lampada DRL.

Quattro lampade a elettrodi sono collegate alla rete tramite un'induttanza. L'induttore viene selezionato in base alla potenza della lampada DRL. Il ruolo dell'induttore è quello di limitare la corrente che alimenta la lampada. Se accendi la lampada senza strozzatura, si brucerà istantaneamente, perché troppa corrente elettrica la attraverserà. È desiderabile aggiungere allo schema di collegamento condensatore(non elettrolitico). Influirà sulla potenza reattiva e questo farà risparmiare il doppio dell'energia.

Choke DRL-125 (1,15 A) \u003d condensatore 12 microfarad. (non inferiore a 250 V.)
Choke DRL-250 (2,13 A) = condensatore 25 microfarad. (non inferiore a 250 V.)
Choke DRL-400 (3,25 A) = condensatore da 32 microfarad. (non inferiore a 250 V.)

vantaggi:

• elevata resa luminosa (fino a 60 lm/W)
• compattezza, con elevata potenza dell'unità
• capacità di lavorare a temperature negative
• lunga durata (circa 15 mila ore)

Svantaggi:

• bassa resa cromatica
• pulsazione del flusso luminoso
• criticità alle fluttuazioni della tensione di rete

La lampada DRL contiene goccioline di mercurio all'interno, se il bulbo di quarzo si rompe, il vapore di mercurio si disperderà in una stanza di 25 mq. Maneggiare la lampada DRL con cura.

Lampade a mercurio di vario design sono utilizzate ancora oggi, poiché hanno occupato la loro nicchia: vengono utilizzate nell'organizzazione di un sistema di illuminazione per grandi stabilimenti industriali, strade. La designazione generale per la versione ad alta pressione più comune è DRL, che significa una lampadina fluorescente al mercurio ad arco. Questa varietà rappresenta sorgenti luminose a scarica di gas ed è caratterizzata dalla classe di pericolo 1 per il fatto che, tra l'altro, il mercurio è incluso nella composizione.

Caratteristiche del dispositivo

Il design prevede diversi elementi principali:

• la base è la parte di contatto, e gli elementi luminosi con il supporto E40, E27 sono facili da installare in qualsiasi lampada moderna;
• pallone di quarzo - contiene un gas inerte e una certa quantità di mercurio, collegato agli elettrodi;
• pallone esterno - realizzato in vetro resistente al calore, a forma di analogo dell'incandescenza, all'interno è presente un pallone di quarzo (bruciatore).

Le sorgenti luminose a scarica di gas sono ricoperte da un fosforo dall'interno. La lampada ad arco contiene anidride carbonica, che riempie il bulbo esterno. La maggior parte di questi elementi di illuminazione funziona tramite un reattore (reattore), ma esiste anche un tipo separato: lampade a scarica di gas a commutazione diretta, che non richiedono l'installazione di reattori, ma sono collegate direttamente alla rete.

Design della lampada DRL

Le sorgenti luminose ad arco operano sulla base del fenomeno della luminescenza. In questo caso, il bagliore si verifica sotto l'influenza della radiazione ultravioletta. È anche prodotto dal vapore di mercurio, che fa parte del riempimento gassoso del pallone di quarzo. Questi processi si verificano a condizione che una scarica elettrica passi attraverso un bruciatore al quarzo.

Panoramica delle viste esistenti

Le sorgenti luminose a scarica di gas ad alta pressione, che includono le lampade ad arco DRL, sono divise in due gruppi principali: generali e altamente specializzati. La prima opzione è installata in un apparecchio di illuminazione stradale. Il secondo gruppo di sorgenti luminose ad alta pressione viene utilizzato in medicina, in alcune industrie e in agricoltura.

Inoltre, le lampade a scarica di gas sono suddivise in tipi in base alle differenze strutturali e funzionali. Gamma di potenza: da 80 a 1000 W. Più spesso vengono utilizzate versioni più potenti da 100 W, 250 W, 400 W, ecc.. Inoltre, esiste una divisione in base al numero di elettrodi: due elettrodi (potenza da 80 a 1.000 W); quattro elettrodi (250 -1000 W).

Sorgenti luminose ad alogenuri metallici ad arco (DRI)

La particolarità di tali lampade risiede negli additivi radianti, da cui la designazione: DRI (elementi di illuminazione ad arco di mercurio con additivi radianti). Per segni esterni, questa fonte di luce è simile all'analogo del DRL.

Lampade al mercurio DRI

La differenza tra loro sta nel fatto che la composizione del DRI include anche componenti specializzati rigorosamente dosati: alogenuro di sodio, indio e alcuni altri. Ciò contribuisce a un aumento significativo dell'efficienza della radiazione.

Il pallone può avere la forma di un ellissoide o di un cilindro. Le lampade al mercurio di questo tipo oggi contengono sempre più un bruciatore in ceramica invece di una controparte al quarzo. Inoltre, le sorgenti luminose a scarica di gas di questo gruppo hanno un design più avanzato, in particolare la forma del bulbo interno può essere sferica. Le lampade al mercurio DRI richiedono l'inclusione di un'induttanza nel circuito.

Elementi di illuminazione a scarica di gas di questo tipo vengono utilizzati nell'organizzazione dell'illuminazione esterna: parchi, strade, piazze, vengono utilizzati come illuminazione per edifici, centri commerciali ed espositivi, nonché per grandi locali (sportivi, campi da calcio).

Alogenuri metallici con strato speculare (DRIZ)

Le lampade al mercurio di questo tipo hanno una composizione simile con gli analoghi DRI: il riempimento principale + additivi radianti. Ma oltre a ciò, il design fornisce uno strato a specchio. Grazie a questa caratteristica, le lampadine ad alta pressione DRIZ forniscono un fascio di luce diretto.

Sorgenti luminose ad alogenuri metallici con strato speculare (DRIZ)

Sono utilizzati in condizioni di scarsa visibilità, poiché un elevato livello di potenza, insieme alle caratteristiche del design, contribuisce all'organizzazione di un'illuminazione efficace di un'area dell'oggetto a causa del bagliore direzionale.

Sorgenti luminose sferiche al quarzo-mercurio (DRSH)

Tali lampadine ad alta pressione si distinguono da una serie di analoghi. A ciò contribuiscono i seguenti fattori: la forma sferica del bulbo, la radiazione di maggiore intensità. E in aggiunta a ciò, una lampada al quarzo di mercurio è caratterizzata da un'altissima pressione.

Lampadine ad alta pressione DRSH

Campo di applicazione - aree altamente specializzate, in particolare sistemi di proiezione, apparecchiature di laboratorio.

Quarzo al mercurio (PRK, DRT)

Questo tipo di lampadina ha una forma della lampadina diversa rispetto alle controparti sopra considerate. Ad esempio, PRK sta per elemento di illuminazione diretta al quarzo di mercurio. Questa è la designazione originale di una lampada DRT (tubolare ad arco di mercurio).

Il passaggio a un'altra marcatura è avvenuto negli anni '80. l'ultimo secolo. Una lampada al quarzo di mercurio in questo design è caratterizzata dalla forma di un bulbo a forma di cilindro, mentre gli elettrodi si trovano sulle sezioni terminali del bulbo.

Colore di emissione

A causa della presenza di un fosforo nel design, le lampade contenenti mercurio in uscita danno un colore il più vicino possibile al bianco. Una tonalità neutra si ottiene mescolando la radiazione dei componenti gassosi del bulbo e il fosforo. In particolare, i vapori di mercurio producono un bagliore di diversi colori: blu, verde, viola, arancione. E oltre a questo, emettono ultravioletti (morbidi, duri).

Il bagliore combinato del fosforo e il riempimento gassoso del pallone situato all'interno del bulbo ad alta pressione DRI consente di ottenere diversi colori del bagliore: verde, viola, ecc. Ciò si ottiene modificando la composizione e il rapporto degli additivi radianti.

zavorre

Le lampade fluorescenti al mercurio sono collegate alla rete nella maggior parte dei casi tramite un'induttanza (reattore). In effetti, questo nodo è un limitatore di corrente che contribuisce alla messa in servizio regolare di una sorgente luminosa ad alta pressione. In assenza di un reattore, la lampadina DRL si brucerà a causa del passaggio di correnti elevate attraverso gli elettrodi.

Tuttavia, ci sono analoghi dell'inclusione diretta. Per il loro normale funzionamento non è necessaria un'induttanza, è possibile installare una lampada ad alta pressione nell'apparecchio. Tali sorgenti luminose sono designate DRV (arc mercury tungsten). Sono simili nelle caratteristiche alla variante DRL. La scelta del reattore avviene sulla base dei dati sulla potenza della lampadina.

Specifiche generali

La determinazione del tipo di lampada più adatto viene effettuata tenendo conto dei principali parametri della sorgente luminosa:

• tensione di alimentazione - solitamente indicata per elementi di illuminazione diretta installati senza induttanza (DRV);
• potenza - varia da 80 a 1.000 W;
• il flusso luminoso dipende direttamente dal livello del carico generato: varia da 1.900 a 59.000 lm;
• tempo di combustione: da 1.500 a 20.000 ore, mentre il periodo di funzionamento più breve si nota per le lampadine al tungsteno ad accensione diretta;
• tipo base: E27, E40;
• dimensioni del prodotto - variano a seconda della versione della lampada.

Caratteristiche e caratteristiche delle varie sorgenti luminose

Per le sorgenti luminose DRL e altri analoghi collegati a un'induttanza, è possibile indicare la tensione della lampada.

Stoccaggio e smaltimento

Considerando che il mercurio (classe di pericolo 1) è incluso negli elementi di illuminazione del tipo DRL e altri design simili, è vietato conservare prodotti con lampadine danneggiate in ambienti impreparati a questo. Soprattutto quando si tratta della quantità di rifiuti pericolosi su scala industriale. Lo stoccaggio, il trasporto e l'ulteriore smaltimento devono essere effettuati da organizzazioni che dispongono della licenza appropriata (UNEP).