Soorten gasontladingslampen. Typen en werkingsprincipe van moderne LED-lampen

Een gasontladingslamp is een lichtbron die energie uitzendt in het zichtbare bereik. De fysieke basis is een elektrische ontlading in gassen. Ontladingslampen worden ook wel gewoon ontladingslampen genoemd.

Ontladingslampen: soorten en typen

Soorten (soorten) ontladingslampen:

Apparaat:

1. kolf;
2. plint;
3. brander;
4. hoofdelektrode;
5. ontstekingselektrode;
6. stroombegrenzingsweerstand.

Werkingsprincipe

In de vuller in de kolf vindt een elektrische ontlading plaats tussen de elektroden. Deze energie wordt het licht dat wordt verstrooid en doorgelaten door de glazen bol.

Diodes zijn uitgerust met een ballast voor stabilisatie, stroombegrenzing, ontsteking. Voor alle gasontladingslampen is de lichtopbrengst niet onmiddellijk - het duurt ongeveer twee tot drie minuten voordat het apparaat het volledige vermogen heeft verzameld.

GL-classificatie

Verschillen:

• per soort ontlading;
• op soort gas;
• samenstelling van metaaldamp;
• interne druk;
• het gebruik van een fosfor;
• domein.

Ze verschillen ook volgens de classificatie van fabrieken door de karakteristieke kenmerken van de structuren:

1. de vorm en grootte van de kolf,
2. elektrode ontwerp,
3. gebruikte materialen,
4. intern ontwerp van de basis en uitgangen.

Er zijn veel tekens waarmee gasontladingslampen meestal worden geclassificeerd. Om niet helemaal in de war te raken, raden we aan om de lijst door te nemen:

• type intern gas (metaaldampen of hun combinaties - xenon, kwik, krypton, natrium en andere, evenals gassen);
• interne werkdruk (0,1 - 104 Pa - laag, 3 × 104 - 106 Pa - hoog, 106 Pa - ultrahoog);
• type interne ontlading (puls, boog, gloed);
• de vorm van de kolven (T - buisvormig, W - bolvormig);
• koelmethode (apparaten met water, natuurlijke, geforceerde koeling);
• de toepassing van de fosfor op de kolf is gemarkeerd met de letter L.

Volgens de lichtbron zijn GL's onderverdeeld in:

1. fluorescentielampen (LL) met licht dat uit de fosforlaag komt die de diode bedekt;
2. gaslicht met uitgaand licht van een gasontlading;
3. electrolight, dat de gloed van elektroden gebruikt (ze worden opgewekt door een gasontlading).

Door druk:

• GRLVD - hogedrukgasontladingslampen;
• GRLND - lagedruk gasontladingslampen.

Ontlading wordt gekenmerkt door een hoge efficiëntie van de transformatie van elektrische energie in licht.

GRL-kenmerken

Efficiëntie	Van 40 tot 220 lm/W
Kleurweergave	Ra>90 is uitstekend, Ra>80 is goed
Emissie kleur	Van 2200 tot 20000 K
Vermogen ontladingslamp	GL's hebben, in vergelijking met fluorescerende lampen, meer vermogen, wat het mogelijk maakt om geconcentreerd intens licht te bereiken, met behoud van alle voordelen van gasontladingstechnologie (flexibiliteit en zuinigheid bij het kiezen van kleuren)
Dienstperiode	3000 tot 20000 uur
	Door het compacte formaat van de stralende boog kunt u lichtbundels met hoge intensiteit creëren

Kenmerken van verschillende soorten GRL

Model	Beschrijving
	Stof: kwikmetaaldampen. Een soort gasontladingslampen, een elektrische lichtbron, een gasontlading in kwikdamp wordt direct gebruikt om optische straling op te wekken.
	Stof: kwikmetaaldampen. UV-georiënteerde elektrische kwikontladingslamp met kwartsglasbol. Er zijn ook kwikkwartslampen.
	Stof: kwikmetaaldampen. Diverse gasontladingslampen (GRL) hoge druk.
	Stof: kwikmetaaldampen. Een verscheidenheid aan elektrische diodes die veel worden gebruikt voor het verlichten van grote en omvangrijke gebieden (fabriekswinkels, straten, terreinen), waar geen vereisten zijn voor de kleurweergave van lampen, maar een hoge lichtopbrengst is vereist, DRL-lampen, in de regel met een vermogen van 50 tot 2000 W, zijn in eerste instantie ontworpen voor werk in wisselstroom met een voedingsspanning van 220 V.
	Stof: kwikmetaaldampen. In principe vergelijkbaar met werken met kwik en natrium, maar met een voordeel. Met de wolfraamspiraal kunt u de lamp inschakelen zonder ballast, gebruikt in verlichtingsarmaturen die zijn gericht op het verlichten van industriële faciliteiten, straten, open ruimtes, parkgebieden
	Stof: natrium. Een natriumontladingslamp is een elektrische lichtbron, als lichtgevend lichaam - een gasontlading in natriumdamp. Dominant in het spectrum is de resonerende straling van natrium, het licht is fel oranjegeel.
	Stof: inerte gassen. Intern gevuld met lagedruk neon dat een oranjerode gloed uitstraalt.
	Stof: inerte gassen. Ze behoren tot bronnen van kunstlicht, in hun fles gevuld met xenon gloeit een elektrische boog, straalt helder wit licht uit, in een spectrum dat dicht bij daglicht ligt.
	Stof: neon met kwik. Gevuld met neon en kwik, fungeren ze als een indicator; in de normale modus is de gloed van kwik niet zichtbaar, maar wanneer de ontlading wordt ontstoken bij de verste elektroden, wordt het merkbaar, de indicatoren worden gekenmerkt door een oranjerode kleur gloed, als het materiaal van de elektroden - molybdeen, ijzer, aluminium, nikkel. De kathode is gecoat met een activeringsmiddel om de ontstekingsdrempel te verlagen. Het is verbonden met het netwerk van de juiste spanning via een ballastweerstand, die de overgang van een glimontlading naar een boogontlading voorkomt, terwijl bij bepaalde typen lampen een stroombegrenzende weerstand in de voet is ingebouwd en de lamp zelf rechtstreeks op het netwerk is aangesloten.

Kenmerken van verschillende soorten GRL

Model	Beschrijving
D2S	Diode met voet. Een goede vervanging voor de reguliere in de lensoptiek van de auto. Het wordt in de koplampen gemonteerd voor gedimde en verre verlichting - het verlicht zowel de weg als de berm. De gemiddelde levensduur is 2800-4000 uur. Seismisch bestendig, hoge lichtkwaliteitsindex. Lichtstroom - 3000-3200 lm. Kleurtemperatuur - 4300 K. Stroomverbruik - 35 watt.
D1S	xenon licht. Gemonteerd in de koplampen van de auto groot- en dimlicht. Met sokkel. Ook ontworpen voor optiek met lens. Lichtstroom - 3200 lm. Stroomverbruik - 35 watt. Kleurtemperatuur - van 4150 tot 6000K. Levensduur - niet minder dan 3000 uur.
	Gasontladingskwik met E40 basis. Het wordt geïnstalleerd in lampen met een E40-patroon. Het wordt gebruikt voor buiten- en binnenverlichting en werkt in combinatie met voorschakelapparaten. Levensduur 5000 uur. Nominaal vermogen 250 W. Kleurtemperatuur 5000K.
D4S	Betrouwbare en hoogwaardige lichtbron. Milieuvriendelijk. Geïnstalleerd in koplampen van auto's. Het wordt gekenmerkt door een breed spectrum aan straling. Nominaal vermogen 35 W. Lichtstroom - 3200 lm, levensduur - 3000 uur. Kleurtemperatuur - van 4300 tot 6000 K.
D3S	Originele linzovannaya-optiek met voet. Nominaal vermogen 35 W, lichtstroom - 3200 lm. Levensduur - 3000 uur. Kleurtemperatuur - van 4100 tot 6000K. Levensduur 3000 uur. Geen kwik. Ontworpen voor autoverlichting.
H7	Voet voor halogeenlampen.
	Kwikdamplamp met hoge ontlading. Het wordt geïnstalleerd in armaturen met een E40-patroon, gebruikt voor externe en interne verlichting, en werkt in combinatie met voorschakelapparaten. Nominaal vermogen 250 W, lichtstroom - 13000 lm. Kleurtemperatuur - 4000 K, basis E40.
	GL met een ellipsvormige vorm van de kolf. Gebruikt voor buiten- en binnenverlichting. Basis E27. Lichtstroom - 6300 lm. Vermogen 125W. Kleurtemperatuur - 4200 K.
	GL met een ellipsvormige vorm van de kolf. Gebruikt voor buiten- en binnenverlichting. Plint E40. Lichtstroom - 22000 lm. Vermogen 400 W. Kleurtemperatuur - 4000 K.
	GL wordt gebruikt voor buiten- en binnenverlichting. Plint E40. Lichtstroom - 48000 lm, vermogen 400 watt. Kleurtemperatuur - 2000 K.
	GL DNAT, een efficiënte lichtbron met minder UV-straling. Vermogen 400 W. Buisvormig met eenzijdige kolfvormige bodem. Plint E40. Kleurtemperatuur - 2100 K. Lichtopbrengst - 120lm/W. Gebruikt in binnenlampen en om planten te verlichten. Levensduur - 20.000 uur.
	Verwijst naar de lijn van monochromatisch natrium GLND. Hoog rendement tot 183 lm/W. Zendt monochromatisch warm geel licht uit. Ontworpen om wegen te verlichten met maximale helderheid en minimaal energieverbruik, om oversteekplaatsen voor voetgangers te verlichten in plaats van fluorescerende en kwiklichtbronnen. Kleurtemperatuur - 1800 K, basis 775 mm.
	Hoogwaardige metaalhalogenide lichtbronnen, dubbelzijdig. Speciaal ontworpen voor apparaten die lichtstromen creëren. De vulling van de lampen is kwik en zeldzame aardmetalen, wat zorgt voor een zeer heldere lichtstraal met een redelijk goede kleurweergave-index. Lage infraroodstraling, hoge lichtopbrengst, mechanische sterkte, uitstekende lichtprestaties, kleurtemperatuurstabiliteit, hot-restart-mogelijkheid. Vermogen 575 W. Lichtstroom 49000 lm. Kleurtemperatuur - 5600 K, levensduur - 750 uur.
	Origineel D1S-nummer.
	Efficiënte lichtbron, hoge kwaliteit, lichtstroom 48000lm. Kleurtemperatuur - 2000 K, levensduur - 24000 uur. Plint E40. Buisvormig met eenzijdige kolfvormige bodem. Lichtopbrengst - 120 lm / W. Vermogen 400 W. Het wordt gebruikt voor kunstmatige verlichting van bloembedden, kassen, kwekerijen voor planten.
	Origineel nummer D3S dimlicht. Gebruikt voor autoverlichting.
	xenon lamp. Vermogen 35 W. Basis D2S. De gloeitemperatuur is 4300 K. Het straalt licht uit dat het daglicht benadert. Lange levensduur, schakelt zonder vertraging in, gericht op gebruik in de auto.
	Hoogwaardige xenondiode met 35W vermogen. Basis D1S. Gebruikt in auto's in dimlichtkoplampen.
	Hoogwaardige xenonlamp met 35W vermogen. Gemonteerd in dubbele koplampen.

Kenmerken van GRL type DNAT

	Fluorescerende boog kwiklamp. Vermogen 125 W, lichtstroom 5900 lm, levensduur 12000 uur. Georiënteerd voor straatverlichting, grote industriële gebouwen en magazijnen. Zijn gevestigd in een zoeklicht, het wordt geopereerd aan een vorst.
	Natriumlampen, lichtstroom 15000 lm. Mvermogen 150 W, levensduur - 15000 uur, E27-basis. Het heeft verschillende toepassingsgebieden - in kassen, kwekerijen, bloembedden, voor het verlichten van ondergrondse gangen, straten, indoor sportcomplexen.
	Natriumlampen, lichtstroom 9500 lm. Mvermogen 100 W, levensduur - 10000 uur. Basis E27. Het heeft verschillende toepassingsgebieden - in kassen, kwekerijen, bloembedden.

Reikwijdte van GL

Ze worden gekenmerkt door een breed scala aan toepassingen:

1. straatverlichting in stedelijke en landelijke gebieden, in lantaarns om parken, pleinen en voetpaden te verlichten;
2. verlichting van openbare gebouwen, winkels, productiefaciliteiten, kantoren, marktplaatsen;
3. als verlichting van reclameborden en buitenreclame;
4. zeer artistieke verlichting van podia en bioscopen met behulp van speciale apparatuur;
5. voor voertuigverlichting (neon);
6. bij huisverlichting.

Zoeklicht: reikwijdte en typen

Voor open ruimtes, voor verlichting:

• industriële gebieden;
• sportcomplexen en stadions;
• steengroeven;
• gevels van gebouwen en verschillende constructies;
• monumenten;
• gedenktekens;
• entertainmentshows;
• vee complexen.

BELANGRIJK! Zoeklichten onderscheiden zich door de vorm van de reflector en de stralingsbundel.

• asymmetrisch;
• symmetrisch.

Weergave	Toepassingsgebied
Voor stroboscoop	Gepulste gasontladingslampen van het type IFC-120 worden gebruikt in fotoflitsers. Het stroboscopische effect wordt vaak gebruikt in nachtclubs: dansers in een verduisterde kamer worden verlicht door flitsen, terwijl ze er bevroren uitzien, en bij elke nieuwe flits veranderen hun poses
Voor straatverlichting	De lichtbron van GL voor straatverlichting is de verbranding van gasvormige brandstof, die bijdraagt ​​aan de vorming van een elektrische ontlading: methaan, waterstof, aardgas, propaan, ethyleen of andere soorten gas. Een factor voor het gebruik van GL voor straatverlichting is de hoge efficiëntie van hun werk (lichtopbrengst - 85-150 lm / W). Vaak gebruikt voor decoratieve straatverlichting, bereikt de levensduur 3000-20000 uur
Voor planten	In de regel worden universele LL-, hogedrukkwik-, natrium-GL- en perfecte metaalhalidelampen gebruikt om een ​​grote wintertuin te verlichten. U kunt één of meerdere plafondlampen gebruiken met vrij krachtige (vanaf 250 W) gasontlading metaalhalogenide- of natriumdiodes

Nadelen en voordelen van GRL

Nadelen van gasontladingslampen	grote afmetingen; lange exit naar de bedrijfsmodus; de behoefte aan PRA, wat tot uiting komt in de kosten; gevoeligheid voor vallen en stroompieken; geluid tijdens bedrijf, flikkering; het gebruik van giftige componenten bij hun productie, waarvoor speciale verwijdering vereist is.
Voordelen	niet afhankelijk zijn van omgevingsomstandigheden; gekenmerkt door een korte opwarmperiode; lichte afname van de lichtstroom tegen het einde van de gebruiksperiode.
Voordelen	winstgevendheid; lange levensduur; hoge efficiëntie.

Hoe een gasontladingslamp testen?

Er moeten verschillende regels worden nageleefd:

• haast u niet om een ​​nieuwe geschikte lamp te plaatsen in plaats van de oude, u moet ervoor zorgen dat de gashendel niet gesloten is, anders zullen twee spiralen tegelijk doorbranden;
• plaats de diode eerst met hele spiralen, maar niet een werkende, waarin het gas knippert of zwak gloeit. Als de spiralen intact blijven, kun je een nieuwe gloeilamp plaatsen, maar als ze doorbranden, verander dan de gashendel;
• als reparaties nodig zijn, moet u beginnen met een starter die vaker uitvalt in vergelijking met andere componenten van de lamp;

  Gloeilampen

  1. lage lichtopbrengst;
  2. levensduur van ongeveer 1000 uur;
  3. ongunstig spectraal complex dat de lichttransmissie verstoort;
  4. begiftigd met grote helderheid, maar geven geen uniforme verdeling van de lichtstroom;
  5. de gloeidraad moet worden afgedekt om te voorkomen dat direct licht de ogen binnendringt en deze beschadigt.

  Wat is het verschil tussen GRL (lees hierboven) en LED?

  LED:

  • hoog rendement van energieverbruik;
  • milieuvriendelijk, geen speciale voorwaarden nodig voor onderhoud en verwijdering;
  • levensduur - continu gebruik van minimaal 40-60 duizend uur;
  • de lichtstroom wordt gestabiliseerd over het gehele voedingsspanningsbereik van 170-264 V, zonder de verlichtingsparameters te wijzigen;
  • snelle ontsteking;
  • afwezigheid van kwik;
  • gebrek aan startstromen;
  • er is een mogelijkheid tot aanpassing van de hoofdstroom;
  • uitstekende kleurweergave.

In ons tijdperk van wijdverbreide elektrificatie zijn we gewend om een ​​elektrische ontlading te beschouwen als iets verkeerds en ergens zelfs gevaarlijk. Daarom zien velen in de woorden "ontladingslamp" een paradox.

Elektriciteit is al lang geen curiositeit meer. Het omringt ons letterlijk van alle kanten. In de muren van huizen, appartementen wordt bedrading gelegd waar continu elektrische stroom doorheen stroomt, zelfs als de tv niet is ingeschakeld en alle lichten zijn uitgeschakeld. De koelkast gaat nog steeds de hele tijd stil aan en bewaart eten voor ons, aangedreven door het netwerk. Hetzelfde geldt voor andere apparaten: LED's op schakelaars - en zelfs die, in ieder geval een beetje, maar laten stroom door. Maar de ontlading in onze netwerken is iets buitengewoons. Als twee draden in één stopcontact per ongeluk worden gesloten, ontstaat er kortsluiting, dat wil zeggen een ontlading. En dit is een ongeluk en een onmiddellijke afsluiting van het netwerk door beschermende automatisering. Of als we zelf zijn opgeladen, simpelweg door de wrijving van kleding, dan zal er zodra we iets van metaal aanraken, een ontlading zijn: licht, maar gevoelig, zal het prikken of zelfs trillen. Maar meestal een keer. Welnu, een opgeladen condensator kan door ons schokken, dat wil zeggen ontladen.

Er zijn nogal wat soorten graden. Meestal komen we een vonkontlading tegen, en dat is precies wat we niet leuk vinden. Hoewel we weten dat het in de auto de motor laat werken.

Soorten elektrische ontladingen

Van links naar rechts: vonk, boog, corona, gloed. Er zijn ook exotische soorten - gedeeltelijk en Townsend (donker - het is hier niet).

Sommige gebruiken we, sommige proberen we gewoon in gebruik te nemen, sommige vechten we.

Maar hier is de smeulende ontlading, misschien wordt het zo "zacht" genoemd om te zeggen: ja, dit is een ontlading, maar niet zo erg. Het slaat inderdaad niet, zoals een vonk of bliksem, in een fractie van een seconde toe om meteen te stoppen. Het smeult, dat wil zeggen, het stroomt als een gewone en vertrouwde elektrische stroom voor ons allemaal. En het stroomt niet alleen, maar schijnt ook - dit zijn allemaal elektrische lampen waar gas gloeit, en geen metaaldraad. Dit zijn gasontladingslampen.

Het meest interessante in dit hele verhaal is dat ze de gloed van gas ontdekten onder invloed van een ontlading nog voordat de "echte" elektrische apparaten verschenen. Dat wil zeggen, dergelijke apparaten waarin elektrische energie gegarandeerd zou werken.

Eerst werd de gloed van het gas als focus getoond. En als energiebron werden geen generatoren of batterijen gebruikt, maar de elektrificatie van objecten door middel van verschillende trucs, waardoor het mogelijk werd om enige lading op het oppervlak te veroorzaken. Elektrificatie is al heel lang bekend, ze probeerden het gewoon op de een of andere manier te versterken, in overeenstemming met hun begrip. Er werd bijvoorbeeld een grote bal zwavel, gemonteerd op een metalen staaf, met de hand gedraaid en er werd in een vrij grote hoeveelheid "elektriciteit" verkregen, wat zich aankondigde door vonken of gloeiend gas. Er waren andere experimenten die gebruikelijk waren om vanaf het podium voor het publiek of in modieuze seculiere salons voor een select gezelschap uit te voeren. Ze bestudeerden en demonstreerden "dierlijk magnetisme", alchemistische transformaties die geworteld waren in "hermeneutische filosofie".

Dienovereenkomstig kon het verzamelen van elektriciteit voor demonstratiedoeleinden niet plaatsvinden op een of ander industrieel apparaat, maar op dingen die eerder tot de categorie theaterrekwisieten behoorden.

Dergelijke experimenten bleken echter een goede daad te zijn: mensen zagen niet alleen een fysiek - dat wil zeggen geen magisch - fenomeen, maar realiseerden zich dat het een bepaalde kracht bevat die toegankelijk is voor mensen, die kan worden verzameld en gemeten.

En sindsdien is verdere studie van elektriciteit in de richting gegaan van de domesticatie en het wijdverbreide gebruik ervan ten behoeve van de mensheid.

Veel onderzoekers uit die tijd kregen een mysterieuze gloed. Lomonosov ontdekte bijvoorbeeld een gloed in een glazen vat met waterstofgas. En niet al deze gloed was wat nu een "gloeiontlading" wordt genoemd. Een gas kan namelijk op verschillende manieren energie ontvangen, en deze energie vervolgens uitstralen in de vorm van licht van een bepaalde golflengte. Dit kan een externe elektrische spanning zijn die wordt toegepast op twee elektroden die in een vat met gas zijn geïnstalleerd. Bij een bepaalde spanningswaarde, evenals bij een bepaalde verdunning van het gas, zal de stroom elektronen van de elektrode met een teveel aan elektronen naar de elektrode met hun onvoldoende aantal stromen. En, "over de weg botsend" op de atomen van het gas, activeren de elektronen ze, en in dit geval wordt een glimontlading verkregen.

Maar iets soortgelijks kan niet alleen gebeuren door de stroom van lopende elektronen. En bijvoorbeeld direct door de invloed van een extern magnetisch veld. Er zal een glimontlading zijn, vergelijkbaar met de aurora. Zelf heb ik dit gezien bij tl-lampen, losgekoppeld van het lichtnet, maar beïnvloed door een magnetisch veld van ronddraaiende magneettrommels. Oudere computers hadden soms apparaten zo groot als een kast. Het was in het donker in de buurt van dergelijke kasten dat fluorescentielampen interessante lichtpatronen gaven, vergelijkbaar met het noorderlicht.

De kleur van de gloed van gasontladingslampen is niet afhankelijk van de energiebron. Het gas bestaat meestal uit een homogene massa van de eenvoudigste moleculen in één of twee atomen (H2 - waterstof, Ar - argon) en werkt als één atomair mechanisme. Daarin springen elektronen, die energie ontvangen van een externe bron, naar een ander niveau - naar een "opgewonden" toestand, en keren dan terug, waarbij ze hun energie weggooien die hen "opgewonden" heeft in de vorm van een kwantum licht met strikt gedefinieerde golflengten . Zo krijg je glows van dezelfde kleur, monochroom. Of meerdere kleuren die overeenkomen met de energieovergangen van elektronen in de elektronenschillen van gasatomen. Op deze manier kunnen lampen worden verkregen die in specifieke kleuren gloeien, in tegenstelling tot de zon met zijn continue spectrum of de vlam van een vuur, een kaars of een gloeilamp.

Tegelijkertijd zijn energieprocessen heel eenvoudig en daarom zeer efficiënt, hebben ze een hoog rendement. Dat wil zeggen, een gloeilamp geeft een heel spectrum, dat wordt verkregen uit de chaotische thermische beweging van de moleculen van een massieve wolfraamspiraal. Moleculen van roodgloeiend wolfraam snellen als een gek rond hun plaatsen in het kristalrooster en zenden verwoed lichtkwanta uit van alle denkbare energieën en frequenties in alle mogelijke richtingen. In dit spectrum is er licht voor ons zichtbaar, en er is infrarode straling, die we niet kunnen zien. En er is ook gewoon convectie - de overdracht van warmte-energie rechtstreeks naar de moleculen van het gasvormige medium van de lamp. Dit verwarmt de glazen fles, die op zijn beurt de lucht in de kamer verwarmt, de basis, de cartridge, de draden ... Het blijkt dat slechts 5-10% van de energie afkomstig is van de gloeilamp. Terwijl gaslicht volgens verschillende schattingen 25 tot 40% geeft.

Soorten ontladingslampen

Gasontladingslampen zijn een glazen (van glazen met een speciale samenstelling) cilinder gevuld met gas en met daarin geïnstalleerde elektroden. Via de basis wordt er elektrische spanning aan geleverd. Het gas binnenin kan onder lage druk of onder hoge druk staan. Op basis hiervan worden lagedrukontladingslampen, hogedruklampen en ultrahogedruklampen onderscheiden. De overige verschillen hebben voornamelijk betrekking op de samenstelling van de gasvormige media in de cilinder en de coating van de cilinder. De eigenschappen van de gloed van de lampen zijn hiervan afhankelijk.

Een ander belangrijk ontwerpkenmerk van lampen (waaronder gasontladingslampen) is het ontwerp en de grootte van de voet, die bepalend is voor het ontwerp van de lamphouder, en daarmee de mogelijkheid om dergelijke lampen in armaturen te installeren.

A, b - lage druk;
c, e – hoge druk;
d - ultrahoge druk
a - natrium, b - luminescent, c - kwik, d - xenon, e - natrium
(met een speciale kolfcoating - polykristallijn aluminiumoxide)

De inerte gassen waarmee de lampen zijn gevuld, kunnen gloeien met de kleuren van hun eigen gestreepte emissiespectrum. Het blijkt een gekleurde gloed, waar adverteerders meteen verliefd op werden, en ze begonnen het te gebruiken om spectaculaire kleurrijke inscripties te maken. Verschillende inerte gassen geven verschillende kleuren gloed.

Krypton

Voor gewone verlichtingsdoeleinden worden meestal lampen gebruikt die een mengsel van gassen of een mengsel van gassen en dampen van metalen bevatten - in het bijzonder kwik of natrium.

Gaslicht kan ultraviolette componenten bevatten, in welk geval u:

• gebruik dergelijke lampen als ultraviolette bronnen;
• verander het emissiespectrum op een andere manier: door een speciale coating aan de binnenkant van de cilinder te spuiten, die de straling van het gas absorbeert en opnieuw uitstraalt met licht dat acceptabeler is voor consumptie.

Dergelijke stoffen worden fosforen genoemd en lampen worden fosfor of luminescent genoemd.
Een verscheidenheid aan fluorescentielampen zijn gaslicht-spaarlampen die nu veel worden gebruikt.

Sollicitatie

Spaarlampen produceren verschillende kleurschakeringen, maar zodanig dat het menselijk oog dit zo natuurlijk mogelijk waarneemt. Tegelijkertijd variëren kleurschakeringen of lichttemperaturen: van warmer tot bijna daglichtwit. Spaarlampen worden in helderheidsgradatie geproduceerd op vrijwel dezelfde manier als gloeilampen, dit systeem heeft zich in de loop der jaren ontwikkeld. Kleine gloeilampen - 25 watt (desktops), grotere - 60, 75 watt (kroonluchters, staande lampen), 100-120 watt (hallen, grote kamers) enzovoort. Evenzo worden spaarlampen geproduceerd in termen van helderheid, hoewel hun stroomverbruik met een factor 2-4 wordt verminderd vanwege het feit dat de efficiëntie hoger is. Een ander gevolg hiervan is dat ze bijna niet warm worden. En dat heeft ook veel voordelen: cartridges warmen niet op, plastic lampenkappen smelten niet enzovoort.

Andere lampen geven een sterk gericht licht: zo worden xenonlampen gebruikt in zoeklichten en koplampen van auto's.

Er zijn lampen van een kleur die niet erg goed is voor het menselijk oog, maar wel effectief is bij het verlichten van planten. Dit zijn natriumlampen met verschillende vermogens. Ze geven een felgele gloed, planten groeien er goed uit, dus worden ze gebruikt in kassen.

Een ontladingslamp is een lamp die energie uitzendt in een bereik dat zichtbaar is. Er moet meteen worden opgemerkt dat dergelijke lampen zeer effectief zijn in termen van het omzetten van elektrische energie in lichtenergie. Tot op heden zijn de prijzen voor elektriciteit en verlichtingsapparatuur ongelooflijk gestegen. En om deze reden begint de introductie van nieuwe technologieën de kosten van fabrikanten te verlagen en het gebruik van elektrische energie betaalbaarder te maken.

Ontladingslampen die voor verlichting worden gebruikt, zijn conventioneel verdeeld in drie verschillende groepen, volgens het principe waarvan de lichtbron naar buiten komt en door een persoon wordt gebruikt. Allereerst zijn dit boogkwikfluorescentielampen, metaalhalogenidelampen en hogedruknatriumlampen.
Volgens de opstelling van alle hoofdelementen verschillen deze lampen weinig van elkaar. In een brander van duurzaam vuurvast materiaal, dat zeer chemisch resistent is, ontstaat een gloed. Dit alles gebeurt in aanwezigheid van gassen en metaaldampen. Dit proces wordt elektroluminescentie genoemd. Voor kwikfluorescentielampen en metaalhalogenidelampen is de brander gemaakt van kwarts. Wat betreft hogedruknatriumlampen, hun brander is gemaakt van polycorn - een speciaal keramiek. Alle branders bevatten een ontstekingsgas, dat xenon of argon kan zijn. Ze bevatten ook altijd metaaldampen onder hoge druk. Dienovereenkomstig zijn er in boogkwikfluorescentielampen kwikdampen, in metaalhalogenidelampen - kwikdampen en mengsels van halogeniden van sommige andere metalen. Hogedruknatriumlampen bevatten kwik en natriumdamp.

Onder invloed van spanning, die op de elektroden van de brander wordt gezet, ontstaat een ontlading. Om het ontsteken te vergemakkelijken, hebben veel lampen een hulpelektrode. De brander zelf zit in een grote bol, die meestal transparant is (voor hogedruknatriumlampen, maar ook voor halogeen-metaaldamplampen). Bij kwikfluorescentielampen is de lamp aan de binnenkant bedekt met een fosfor, wat de kwaliteit van de kleurweergave aantast.
Bijzondere aandacht moet worden besteed aan de kwiklamp, die werkt volgens het principe dat de lichtbron wordt verkregen op basis van verbindingen van een gasontlading en kwikdamp. Ook zijn ze ingedeeld in groepen, afhankelijk van de druk: dit kunnen lampen zijn met lage druk, hoge en ultrahoge druk.
Sommige lampen hebben geen buitenste bol. Vaak zijn dit kleine hogedruknatriumlampen en metaalhalogenidelampen. Meestal worden dergelijke lampen gebruikt voor installatie in schijnwerpers en andere soortgelijke objecten. Alle lampen worden gekenmerkt door het feit dat hun vermogen hoge waarden kan bereiken: ongeveer 1000 of 2000 watt. Als metaalhalogenide- en hogedruknatriumlampen worden gebruikt voor binnenverlichting, varieert hun vermogen van 35 tot 70 W, voor boogkwikfluorescentielampen is het vermogen in dit geval 50, 80, 125 W.

Een lamp kenmerkt zich vaak door de gevoeligheid voor spanningsdalingen. Het meest ongevoelig voor spanningsschommelingen zijn dus boogkwikfluorescentielampen. Verandert de spanning ongeveer 15% omhoog of omlaag, dan verhoogt of verlaagt zo'n lamp zijn lichtstroom met ongeveer 30%.
Deze lampen kunnen vrij lang gebruikt worden. Hun levensduur is ongeveer vijftienduizend uur. Maar soms kan de levensduur van hogedruknatriumlampen twintigduizend uur bedragen.
Een belangrijk punt is de lichtopbrengst. De minste lichtopbrengst van boogkwikfluorescentielampen, en het is 40-60 lm / W. Verder zijn er metaalhalogenidelampen, die in het midden zitten, en hun output varieert van 60 tot 100 lm / W. De hoeveelheid lichtopbrengst is recht evenredig met het vermogen van de lamp.
Boogkwikfluorescentielampen worden traditioneel gebruikt om open gebieden voor industriële en agrarische doeleinden te verlichten. Ook zijn deze lampen zeer geschikt voor het verlichten van diverse magazijnen. Boogkwikfluorescentielampen worden gekenmerkt door grote energiebesparingen en daarom krijgen ze vaak een grotere voorkeur. Kwiklampen worden ook actief gebruikt om steden, winkels met een hoge productie te verlichten en om grote bouwplaatsen te verlichten.

Metaalhalogeenlampen zijn zeer geschikt voor binnen- of buitensportfaciliteiten, sommige binnenhallen in openbare gebouwen en hoge productiehallen met hoge kleurweergave-eisen. Lampen met een goed vermogen, ongeacht het type, worden met succes gebruikt om gebieden rond het huis, garage, enz. Te verlichten.
Men kan zeggen dat hogedruknatriumlampen, evenals metaalhalogeenlampen met een vermogen van 70 tot 100 W, met vertrouwen fluorescentielampen vervangen in de verlichting van openbare en residentiële gebouwen. Bijna alle soorten lampen worden actief gebruikt om de gevels van gebouwen van buitenaf te verlichten, evenals voor decoratief verlichtingsontwerp van de stad. Allereerst verlichten ze met hun hulp monumenten, fonteinen, architecturale structuren, groene ruimten, enz.
Tegelijkertijd kunnen enkele nadelen worden opgemerkt die inherent zijn aan alle soorten ontladingslampen. Allereerst zijn ze vrij duur. Dit is een zeer complexe en serieuze technologie die aanzienlijke kosten met zich meebrengt. U moet ook wijzen op de grote afmetingen van dergelijke lampen.

Ook heeft de lamp een bepaalde tijd nodig om de gewenste bedrijfsmodus te bereiken. Op industriële frequentie wisselstroom, flikkeren of zoemen komt heel vaak voor tijdens de werking van de lamp. Bijzonder gevaarlijk kan kwikdamp zijn, die bij vervorming van de lamp de kamer kan binnendringen. Om deze reden mogen dergelijke lampen alleen worden gebruikt in lampen met een beschermend spectrum, evenals pulserende ontstekers.
Nu doen experts onderzoek om ontladingslampen aan te passen en ze gebruiksvriendelijker te maken, omdat dit in feite een zeer hoogwaardige en economische technologie is. Het belangrijkste is dat dergelijke lampen actief worden gebruikt in de industrie, maar ook in stadsverlichting, wat hun betrouwbaarheid en duurzaamheid bevestigt. Tegelijkertijd is het, om lampen van dit type te gebruiken, noodzakelijk om alle gebruiksaanwijzingen zorgvuldig te lezen en alle elementen aan te schaffen voor de normale werking van de lamp.

Gebruiksgebieden

Vanwege het lijnemissiespectrum werden gasontladingslampen oorspronkelijk alleen in speciale gevallen gebruikt, waarbij het verkrijgen van een bepaalde spectrale samenstelling van de straling een belangrijker factor was dan de waarde van de lichtopbrengst. Er is een breed assortiment ontstaan, bedoeld voor gebruik in onderzoeksapparatuur, die zijn verenigd onder één gemeenschappelijke naam: spectrale lampen.

Figuur 1. Natrium- en magnesiumdampspectraallampen

Het vermogen om intense ultraviolette straling te creëren, gekenmerkt door een hoge chemische activiteit en biologische werking, heeft geleid tot het gebruik van gasontladingslampen in de chemische en grafische industrie, evenals in de geneeskunde.

Een korte boog in een gas of metaaldamp onder ultrahoge druk wordt gekenmerkt door een hoge helderheid, waardoor het nu mogelijk is geworden om de open koolstofboog in de zoeklichttechnologie achterwege te laten.

Het gebruik van fosforen, waardoor gasontladingslampen met een continu emissiespectrum in het zichtbare gebied konden worden verkregen, bepaalde de mogelijkheid om gasontladingslampen in verlichtingsinstallaties te introduceren en gloeilampen uit een aantal gebieden te vervangen.

Kenmerken van isotherm plasma, die een stralingsspectrum bieden dat dicht bij de straling van thermische bronnen ligt, bij temperaturen die onbereikbaar zijn voor gloeilampen, leidden tot de ontwikkeling van heavy-duty verlichtingslampen met een spectrum dat bijna samenvalt met de zon.

De praktische traagheid van de gasontlading maakte het mogelijk om gasontladingslampen te gebruiken in de fototelegrafie en computertechnologie, maar ook om flitslampen te creëren die enorme lichtenergie concentreren in een kortdurende lichtpuls.

Video 1. Flitslampen

Eisen om het elektriciteitsverbruik in alle gebieden van de nationale economie te verminderen, breiden het gebruik van zuinige gasontladingslampen uit, waarvan de output voortdurend groeit.

Gloeilampen

Zoals bekend treedt bij lage stroomdichtheden een normale glimontlading op. Is in dit geval de afstand tussen de kathode en de anode zo klein dat de ontladingskolom niet binnen zijn grenzen kan worden geplaatst, dan vindt kathodegloeiing en een negatieve gloeigloeiing die het kathodeoppervlak bedekt plaats. Het stroomverbruik in een glim-ontladingslamp is erg klein, aangezien de stroom klein is en de spanning alleen wordt bepaald door de kathodeval. De door de lamp afgegeven lichtstroom is onbeduidend, maar het is absoluut voldoende dat de ontsteking van de lamp waarneembaar is, vooral als de ontlading plaatsvindt in een gas dat kleurstraling geeft, zoals neon (golflengte 600 nm, rode straling). Dergelijke lampen van verschillende uitvoeringen worden veel gebruikt als indicatoren. Zogenaamde digitale lampen waren vroeger een integraal onderdeel van veel automatische apparaten met digitale indicatoren.

Figuur 3. Gloeiontladingslamp ontworpen om getallen weer te geven

Met een lange gasontladingsopening met een afstand tussen de elektroden die veel groter is dan het gebied nabij de kathode, is de hoofdontladingsstraling geconcentreerd in de ontladingskolom, die bij een glimontlading alleen verschilt van de kolom bij een boogontlading door een lagere huidige dichtheid. De straling van zo'n kolom kan over een lange lengte een hoge lichtopbrengst hebben. De hoge waarde van de spanningsval van de kathode in de glimontlading leidde tot de ontwikkeling van lampen voor hoge voedingsspanning, dat wil zeggen dat de spanning erop aanzienlijk hoger is dan de spanning die als veilig wordt beschouwd onder werkomstandigheden in gesloten ruimtes, met name huishoudelijke ruimtes. Dergelijke lampen worden echter met succes gebruikt voor verschillende soorten reclame- en signaalinstallaties.

Figuur 4 Gloeilampen met lange kolommen

Het voordeel van de glimlichtontladingslamp is de eenvoud van het kathodeontwerp in vergelijking met de kathode van de boogontladingslamp. Daarnaast is de glimontlading minder gevoelig voor de aanwezigheid van willekeurige onzuiverheden in de gasontladingsruimte en daardoor duurzamer.

Boogontladingslampen

Boogontlading wordt gebruikt in bijna alle gasontladingslampen. Dit is te wijten aan het feit dat tijdens een boogontlading de spanningsval van de kathode verzwakt en zijn rol in de energiebalans van de lamp afneemt. Booglampen kunnen worden vervaardigd voor bedrijfsspanningen die gelijk zijn aan de spanningen van elektrische netwerken. Bij een lage en gemiddelde boogontladingsstroomdichtheid, evenals bij een lage druk in de lamp, werkt de positieve kolom voornamelijk als stralingsbron en is de kathodegloed praktisch onbelangrijk. Door de druk van het gas of de metaaldampen die de brander vullen te verhogen, neemt het bijna-kathodegebied geleidelijk af en bij aanzienlijke drukken (meer dan 3 × 10 4 Pa) blijft het praktisch helemaal niet bestaan. Door de druk in de lampen te verhogen, worden hoge stralingsparameters bereikt bij kleine afstanden tussen de elektroden. Hoge waarden van lichtopbrengst op zeer kleine afstanden kunnen worden verkregen bij ultrahoge drukken (meer dan 10 6 Pa). Met een toename van de druk en een afname van de afstand tussen de elektroden nemen de stroomdichtheid en de helderheid van de ontladingsgloeidraad sterk toe.

Bij een toename van druk en stroomdichtheid wordt een isotherm plasma gevormd, waarvan de straling voornamelijk bestaat uit niet-resonante spectraallijnen die ontstaan ​​wanneer een elektron in een atoom naar lagere, maar niet basisniveaus gaat.

De boogontlading wordt gebruikt in een grote verscheidenheid aan gassen en metaaldampen, van de laagste drukken tot ultrahoge drukken. In dit opzicht zijn de ontwerpen van lampen voor booglampen zeer divers, zowel qua vorm als qua materiaalsoort. Voor ultrahogedruklampen is de sterkte van de lampen bij hoge temperaturen van groot belang, wat leidde tot de ontwikkeling van geschikte methoden om ze te berekenen en hun parameters te bestuderen.

Na het verschijnen van een boogontlading wordt de hoofdmassa van elektronen uit de kathodevlek geslagen. Het lichtgevende kathodegedeelte van de ontlading begint met een kathodevlek, een klein lichtpuntje op de spiraal. Er zijn verschillende kathodeplekken. Bij zelfverwarmende kathodes neemt de kathodevlek een klein deel van het oppervlak in beslag en beweegt erlangs terwijl het oxide verdampt. Als de stroomdichtheid hoog is op het kathodemateriaal, treden lokale thermische overbelastingen op. Vanwege dergelijke overbelastingen moeten kathodes van speciale complexe ontwerpen worden gebruikt. Het aantal kathodeontwerpen is gevarieerd, maar ze kunnen allemaal worden onderverdeeld in lagedruk-, hogedruk- en ultrahogedruklampkathodes.

Figuur 5. Buisvormige lagedrukgasontladingslamp

Afbeelding 6 Hogedrukontladingslamp

Afbeelding 7. UHP-ontladingslamp

Een verscheidenheid aan materialen die worden gebruikt voor lampen van booglampen, grote stromen vereisen de oplossing van het probleem van het creëren van speciale ingangen. Details over de uitvoeringen van gasontladingslampen zijn te vinden in de speciale literatuur.

Lamp classificatie

Net als gloeilampen verschillen ontladingslampen in hun reikwijdte, type ontlading, druk en type vulgas of metaaldamp en het gebruik van een fosfor. Als je door de ogen van de fabrikanten van gasontladingslampen kijkt, kunnen ze ook verschillen in ontwerpkenmerken, waarvan de belangrijkste de vorm en afmetingen van de lamp (ontladingsspleet), het materiaal waarvan de lamp is gemaakt, de materiaal en ontwerp van de elektroden, het ontwerp van de doppen en snoeren.

Bij het classificeren van ontladingslampen kunnen zich problemen voordoen vanwege de verscheidenheid aan kenmerken op basis waarvan ze kunnen worden geclassificeerd. Hierbij wordt voor de classificatie van de momenteel geaccepteerde en gehanteerde basis voor het aanduidingssysteem voor gasontladingslampen een beperkt aantal kenmerken gedefinieerd. Het is vermeldenswaard dat lagedrukkwikbuislampen, de meest voorkomende gasontladingslampen, hun eigen aanduidingssysteem hebben.

Dus om gasontladingslampen aan te duiden, worden de volgende hoofdkenmerken gebruikt:

1. werkdruk (hogedruklampen - meer dan 10 6 Pa, hoge druk - van 3 × 10 4 tot 10 6 Pa en lage druk - van 0,1 tot 10 4 Pa);
2. de samenstelling van de vulstof waarin de ontlading plaatsvindt (gas, metaaldampen en hun verbindingen);
3. de naam van het gebruikte gas of metaaldamp (xenon - X, natrium - Na, kwik - P en dergelijke);
4. type ontlading (puls - I, gloeiend - T, boog - D).

De vorm van de kolf wordt aangegeven door de letters: T - buisvormig, W - bolvormig; als een fosfor op de lamp wordt aangebracht, wordt de letter L toegevoegd aan de aanduiding.Lampen zijn ook verdeeld volgens: gloeigebieden - gloeilampen en lampen met een ontladingskolom; volgens de koelmethode - voor lampen met geforceerde en natuurlijke luchtkoeling, lampen met waterkoeling.

Kwikbuisvormige lagedrukfluorescentielampen worden meestal eenvoudiger aangeduid. In hun aanduiding geeft de eerste letter L bijvoorbeeld aan dat de lamp tot dit type lichtbron behoort, de volgende letters - en er kunnen er een, twee of zelfs drie zijn - geven de kleur van de straling aan. Kleurkwaliteit is de belangrijkste aanduidingsparameter, aangezien de kleurkwaliteit het toepassingsgebied van de lamp bepaalt.

Ontladingslampen kunnen ook worden ingedeeld naar hun belang op het gebied van verlichtingstechnologie: kleurgecorrigeerde hogedrukbooglampen; buisvormige hogedrukbooglampen; boog hoge druk; boognatriumlampen van lage en hoge druk; boog hoge druk; boogbal ultrahoge druk; boog xenon buis- en bollampen; lagedruk fluorescerende lampen; elektrische verlichting, impuls- en andersoortige speciale gasontladingslampen.

Ontladingslamp - een soort kunstmatige lichtbron, waarvan de fysieke basis van de gloed een elektrische ontlading is in gassen of metaaldampen. Vanwege het lineaire emissiespectrum werden dergelijke lampen oorspronkelijk gebruikt in gevallen waar het nodig was om een ​​bepaalde spectrale straling te verkrijgen. Zo is er een enorm scala aan dergelijke apparaten verschenen, bedoeld voor gebruik in instrumenten voor wetenschappelijk onderzoek en professionele apparatuur.

De eigenaardigheid van gasontladingslampen is het creëren van heldere ultraviolette straling, hoge chemische activiteit en biologisch effect, wat heeft geleid tot hun wijdverbreide gebruik in de chemische industrie, de grafische industrie en de geneeskunde.

De introductie van de technologie van het gebruik van fosforen, die het mogelijk maakt om een ​​lichtbron te creëren met een continue gloed in het zichtbare gebied, maakte het mogelijk om af te zien van het gebruik van conventionele gloeilampen en bepaalde het vooruitzicht om gasontladingsbronnen in verlichting te introduceren installaties van verschillende soorten en doeleinden.

De traagheid van de gasontlading maakt het mogelijk om ze in de foto- en computertechnologie te gebruiken om gloeilampen te maken die voldoende krachtige lichtenergie kunnen opwekken in een kortdurende lichtpuls. Ze worden ook veel gebruikt in de verlichting van gebouwen, etalages, decoratieve verlichting van trottoirs, decoratie van bioscopen, restaurants, enz.

Classificatie van ontladingslampen

Net als gloeilampen verschillen gasontladingslichtbronnen qua reikwijdte, type ontlading, interne druk, type gas of metaaldamp en het gebruik van een fosfor. In overeenstemming met de classificatie van fabrieken verschillen ze ook in karakteristieke ontwerpkenmerken, waaronder de vorm, afmetingen van de lamp, de gebruikte materialen en het ontwerp van de elektroden, het interne ontwerp van de basis en uitlaten.

Met andere woorden, er zijn veel tekenen van de classificatie van ontladingslampen, die voor verwarring kunnen zorgen. Daarom is er een bepaalde lijst geïntroduceerd, volgens welke ze worden onderscheiden, deze omvat:

1. Type intern gas (gassen, metaaldampen of hun combinaties - kwik, xenon, krypton, natrium, enz.).

2. Interne werkdruk (ultrahogedruklampen - 106 Pa en meer, hoog -3 × 104 - 106 Pa, laag - 0,1 - 104 Pa).

3. Type interne ontlading (gloed, boog, puls).

4. De vorm van de kolven is: W - bolvormig, T - buisvormig.

5. Op basis van de koelmethode zijn ze onderverdeeld in apparaten met geforceerde, natuurlijke en waterkoeling.

6. Als de letter L aanwezig is in de aanduiding, betekent dit dat er een fosfor op de kolf is aangebracht.

Pro's en ontladingslampen

Voordelen:

- uitstekende efficiëntie;

— lange levensduur;

- economie.

Gebreken:

- relatief grote afmetingen;

- de behoefte aan een complete set ballasten, wat hogere kosten met zich meebrengt in vergelijking met gloeilampen;

— lange exit naar de bedrijfsmodus;

- gevoeligheid voor vallen en stroompieken;

- het gebruik van giftige componenten bij de vervaardiging ervan, waarvoor een bepaalde verwijderingsprocedure vereist is;

- flikkering, geluid tijdens bedrijf.