टंगस्टन लैंप. इलेक्ट्रिक लैंप: आरेख, उपकरण, विवरण और समीक्षाएं

उज्ज्वल दीपक

उज्ज्वल दीपक - विद्युत स्रोतप्रकाश, जिसमें एक फिलामेंट बॉडी (दुर्दम्य कंडक्टर), एक पारदर्शी खाली या अक्रिय गैस बर्तन में रखा जाता है, इसके माध्यम से प्रवाह के कारण उच्च तापमान तक गर्म हो जाता है विद्युत प्रवाह, जिसके परिणामस्वरूप यह दृश्य प्रकाश सहित एक विस्तृत वर्णक्रमीय सीमा में उत्सर्जित होता है। वर्तमान में उपयोग किया जाने वाला फिलामेंट बॉडी मुख्य रूप से टंगस्टन-आधारित मिश्र धातुओं का एक सर्पिल है।

परिचालन सिद्धांत

जब विद्युत धारा इसके माध्यम से प्रवाहित होती है तो लैंप कंडक्टर (तापदीप्त शरीर) को गर्म करने के प्रभाव का उपयोग करता है ( धारा का तापीय प्रभाव). करंट चालू होने के बाद फिलामेंट का तापमान तेजी से बढ़ जाता है। प्लैंक के नियम के अनुसार एक फिलामेंट बॉडी विद्युत चुम्बकीय थर्मल विकिरण उत्सर्जित करती है। प्लैंक फ़ंक्शन की अधिकतम सीमा होती है, जिसकी तरंग दैर्ध्य पैमाने पर स्थिति तापमान पर निर्भर करती है। यह अधिकतम तापमान बढ़ते तापमान के साथ छोटी तरंग दैर्ध्य (वीन के विस्थापन नियम) की ओर बदलता है। दृश्य विकिरण प्राप्त करने के लिए, तापमान कई हजार डिग्री के क्रम पर होना चाहिए। 5770 (सूर्य की सतह का तापमान) के तापमान पर, प्रकाश सूर्य के स्पेक्ट्रम से मेल खाता है। तापमान जितना कम होगा, दृश्य प्रकाश का अनुपात उतना ही कम होगा और विकिरण उतना ही अधिक "लाल" दिखाई देगा।

उपभोग का भाग विद्युतीय ऊर्जाएक गरमागरम लैंप विकिरण में परिवर्तित हो जाता है, जिसका कुछ हिस्सा ताप संचालन और संवहन की प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप नष्ट हो जाता है। विकिरण का केवल एक छोटा सा अंश दृश्य प्रकाश के क्षेत्र में होता है, मुख्य हिस्सा अवरक्त विकिरण से आता है। लैंप की दक्षता बढ़ाने और सबसे अधिक "सफेद" प्रकाश प्राप्त करने के लिए, फिलामेंट के तापमान को बढ़ाना आवश्यक है, जो बदले में फिलामेंट सामग्री के गुणों - पिघलने बिंदु द्वारा सीमित है। 5771 K का तापमान अप्राप्य है, क्योंकि इस तापमान पर कोई भी ज्ञात सामग्री पिघल जाती है, ढह जाती है और विद्युत प्रवाह का संचालन बंद कर देती है। आधुनिक गरमागरम लैंप सामग्री का उपयोग करते हैं अधिकतम तापमानपिघलना - टंगस्टन (3410 डिग्री सेल्सियस) और, बहुत कम ही, ऑस्मियम (3045 डिग्री सेल्सियस)।

प्रकाश की इस गुणवत्ता का आकलन करने के लिए रंग तापमान का उपयोग किया जाता है। गरमागरम लैंप के लिए विशिष्ट 2200-3000 K के तापमान पर, एक पीली रोशनी उत्सर्जित होती है, जो दिन के उजाले से अलग होती है। में दोपहर के बाद का समय"गरम" (< 3500 K) свет более комфортен и меньше подавляет естественную выработку мелатонина , важного для регуляции суточных циклов организма и нарушение его синтеза негативно сказывается на здоровье.

ऐसे तापमान पर सामान्य हवा में, टंगस्टन तुरंत ऑक्साइड में बदल जाएगा। इस कारण से, फिलामेंट बॉडी को एक फ्लास्क में रखा जाता है, जिसमें से लैंप की निर्माण प्रक्रिया के दौरान हवा को बाहर निकाला जाता है। पहले वैक्यूम का उपयोग करके बनाए गए थे; वर्तमान में केवल लैंप कम बिजली(लैंप के लिए सामान्य उद्देश्य- 25 W तक) का उत्पादन एक खाली फ्लास्क में किया जाता है। अधिक शक्तिशाली लैंप के बल्ब अक्रिय गैस (नाइट्रोजन, आर्गन या क्रिप्टन) से भरे होते हैं। गैस से भरे लैंप के बल्ब में बढ़ा हुआ दबाव टंगस्टन के वाष्पीकरण की दर को तेजी से कम कर देता है, जिससे न केवल लैंप का सेवा जीवन बढ़ जाता है, बल्कि गरमागरम शरीर का तापमान भी बढ़ना संभव हो जाता है, जिससे वृद्धि संभव हो जाती है। दक्षता और उत्सर्जन स्पेक्ट्रम को सफेद के करीब लाना। गैस से भरे लैंप का बल्ब फिलामेंट बॉडी सामग्री के जमा होने के कारण वैक्यूम लैंप की तरह जल्दी से काला नहीं होता है।

डिज़ाइन

एक आधुनिक लैंप का डिज़ाइन. चित्र में: 1 - फ्लास्क; 2 - फ्लास्क गुहा (वैक्यूम या गैस से भरा हुआ); 3 - फिलामेंट बॉडी; 4, 5 - इलेक्ट्रोड (वर्तमान इनपुट); 6 - फिलामेंट बॉडी के हुक-धारक; 7 - दीपक पैर; 8 - वर्तमान लीड, फ्यूज का बाहरी लिंक; 9 - आधार शरीर; 10 - बेस इंसुलेटर (ग्लास); 11 - आधार के नीचे का संपर्क।

गरमागरम लैंप के डिज़ाइन बहुत विविध हैं और उद्देश्य पर निर्भर करते हैं। हालाँकि, सामान्य तत्व फिलामेंट बॉडी, बल्ब और करंट लीड हैं। किसी विशेष प्रकार के लैंप की विशेषताओं के आधार पर, विभिन्न डिज़ाइनों के फिलामेंट धारकों का उपयोग किया जा सकता है; लैंप को आधारहीन या आधार सहित बनाया जा सकता है विभिन्न प्रकार के, एक अतिरिक्त बाहरी फ्लास्क और अन्य अतिरिक्त संरचनात्मक तत्व हैं।

सामान्य प्रयोजन लैंप के डिजाइन में, एक फ्यूज प्रदान किया जाता है - फेरोनिकेल मिश्र धातु से बना एक लिंक, वर्तमान लीड में से एक के अंतराल में वेल्डेड और लैंप बल्ब के बाहर स्थित होता है - आमतौर पर पैर में। फ़्यूज़ का उद्देश्य ऑपरेशन के दौरान फिलामेंट टूटने पर बल्ब को नष्ट होने से रोकना है। तथ्य यह है कि इस मामले में, टूटने वाले क्षेत्र में एक विद्युत चाप उत्पन्न होता है, जो शेष फिलामेंट को पिघला देता है; पिघली हुई धातु की बूंदें फ्लास्क के कांच को नष्ट कर सकती हैं और आग का कारण बन सकती हैं। फ़्यूज़ को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि जब एक आर्क को प्रज्वलित किया जाता है, तो यह काफी अधिक आर्क करंट के प्रभाव में नष्ट हो जाता है वर्तमान मूल्यांकितलैंप. फेरोनिकेल लिंक एक गुहा में स्थित होता है जहां दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है, और इसलिए चाप आसानी से बाहर निकल जाता है। उनकी कम प्रभावशीलता के कारण, उनका उपयोग अब छोड़ दिया गया है।

फ्लास्क

बल्ब फिलामेंट बॉडी को वायुमंडलीय गैसों के संपर्क से बचाता है। बल्ब के आयाम फिलामेंट बॉडी सामग्री के जमाव की दर से निर्धारित होते हैं।

गैस वातावरण

पहले लैंप के बल्ब खाली कर दिए गए। अधिकांश आधुनिक लैंप रासायनिक रूप से निष्क्रिय गैसों से भरे होते हैं (कम-शक्ति लैंप को छोड़कर, जो अभी भी वैक्यूम बने होते हैं)। बड़े दाढ़ द्रव्यमान वाली गैस को चुनने से तापीय चालकता के कारण होने वाली गर्मी की हानि कम हो जाती है। आर्गन Ar के साथ नाइट्रोजन N2 का मिश्रण उनकी कम लागत के कारण सबसे आम है; शुद्ध सूखे आर्गन का भी उपयोग किया जाता है, कम अक्सर क्रिप्टन Kr या क्सीनन Xe (दाढ़ द्रव्यमान: N2 - 28.0134 / mol; Ar: 39.948 g / mol; Kr - 83.798 ग्राम/मोल; एक्सई - 131.293 ग्राम/मोल)।

हलोजन लैंप

पहले लैंप का फिलामेंट बॉडी कोयले (ऊर्ध्वपातन तापमान 3559 डिग्री सेल्सियस) से बना था। आधुनिक लैंप लगभग विशेष रूप से टंगस्टन, कभी-कभी ऑस्मियम-टंगस्टन मिश्र धातु से बने फिलामेंट्स का उपयोग करते हैं। फिलामेंट बॉडी के आकार को कम करने के लिए, इसे आमतौर पर एक सर्पिल का आकार दिया जाता है; कभी-कभी सर्पिल को बार-बार या तृतीयक सर्पिलीकरण के अधीन किया जाता है, जिससे क्रमशः बाइस्पिरल या ट्राइस्पिरल प्राप्त होता है। संवहन के कारण गर्मी की कमी कम होने (लैंगमुइर परत की मोटाई कम होने) के कारण ऐसे लैंप की दक्षता अधिक होती है।

विद्युत पैरामीटर

लैंप विभिन्न ऑपरेटिंग वोल्टेज के लिए निर्मित होते हैं। वर्तमान ताकत ओम के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है ( मैं=यू/आर) और सूत्र के अनुसार शक्ति पी=यूआई, या पी=यू²/आर. चूंकि धातुओं में प्रतिरोधकता कम होती है, इसलिए ऐसे प्रतिरोध को प्राप्त करने में लंबा समय लगता है पतला तार. पारंपरिक लैंप में तार की मोटाई 40-50 माइक्रोन होती है।

फिलामेंट कब से चालू है कमरे का तापमान, इसका प्रतिरोध ऑपरेटिंग प्रतिरोध से कम परिमाण का एक क्रम है। इसलिए, जब चालू किया जाता है, तो एक बहुत बड़ा करंट प्रवाहित होता है (ऑपरेटिंग करंट का दस से चौदह गुना)। जैसे-जैसे फिलामेंट गर्म होता है, इसका प्रतिरोध बढ़ता है और धारा कम हो जाती है। आधुनिक लैंप के विपरीत, कार्बन फिलामेंट्स के साथ शुरुआती गरमागरम लैंप चालू होने पर विपरीत सिद्धांत पर काम करते थे - गर्म होने पर, उनका प्रतिरोध कम हो जाता था और चमक धीरे-धीरे बढ़ जाती थी। फिलामेंट की बढ़ती प्रतिरोध विशेषता (जैसे-जैसे धारा बढ़ती है, प्रतिरोध बढ़ता है) एक गरमागरम लैंप को एक आदिम वर्तमान स्टेबलाइज़र के रूप में उपयोग करने की अनुमति देता है। इस मामले में, लैंप श्रृंखला में स्थिर सर्किट से जुड़ा होता है, और औसत वर्तमान मान का चयन किया जाता है ताकि लैंप पूरी तीव्रता से संचालित हो।

चमकते लैंप में, फिलामेंट के साथ श्रृंखला में एक द्विधातु स्विच बनाया जाता है। इसके कारण, ऐसे लैंप स्वतंत्र रूप से टिमटिमाते मोड में काम करते हैं।

आधार

संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा में, अलग-अलग सॉकेट का उपयोग किया जाता है (यह आंशिक रूप से नेटवर्क में एक अलग वोल्टेज के कारण होता है - 110 वी, इसलिए सॉकेट के विभिन्न आकार एक अलग वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किए गए यूरोपीय लैंप के आकस्मिक पेंच को रोकते हैं): ई 12 (कैंडेलब्रा), E17 (मध्यवर्ती), E26 (मानक या मध्यम), E39 (मोगुल)। इसके अलावा, यूरोप के समान, बिना धागे के आधार हैं।

नामपद्धति

उनके कार्यात्मक उद्देश्य और डिज़ाइन सुविधाओं के अनुसार, गरमागरम लैंप को विभाजित किया गया है:

सामान्य प्रयोजन लैंप(1970 के दशक के मध्य तक, "सामान्य प्रकाश लैंप" शब्द का उपयोग किया जाता था)। सामान्य, स्थानीय और सजावटी प्रकाश व्यवस्था के लिए गरमागरम लैंप का सबसे व्यापक समूह। 2008 के बाद से, उत्पादन को कम करने और ऊर्जा बचत के उद्देश्य से गरमागरम लैंप के उपयोग को सीमित करने के उद्देश्य से कई राज्यों द्वारा विधायी उपायों को अपनाने के कारण, उनके उत्पादन में गिरावट शुरू हो गई;
सजावटी लैंप, आकार के फ्लास्क में निर्मित। लगभग लगभग व्यास वाले मोमबत्ती के आकार के फ्लास्क सबसे आम हैं। 35 मिमी और लगभग 45 मिमी व्यास के साथ गोलाकार;
स्थानीय प्रकाश लैंप, संरचनात्मक रूप से सामान्य प्रयोजन लैंप के समान, लेकिन कम (सुरक्षित) ऑपरेटिंग वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किया गया - 12, 24 या 36 (42) वी। आवेदन का क्षेत्र - हाथ से पकड़े जाने वाले (पोर्टेबल) लैंप, साथ ही स्थानीय प्रकाश लैंप उत्पादन परिसर(मशीनों, कार्यक्षेत्रों आदि पर, जहां आकस्मिक लैंप टूटना संभव है);
रोशनी लैंप, चित्रित फ्लास्क में उत्पादित। उद्देश्य - विभिन्न प्रकार की रोशनी की स्थापना। एक नियम के रूप में, इस प्रकार के लैंप में कम शक्ति (10-25 डब्ल्यू) होती है। फ्लास्क को आमतौर पर उनकी आंतरिक सतह पर अकार्बनिक रंगद्रव्य की एक परत लगाकर रंगीन किया जाता है। रंगीन वार्निश (रंगीन त्सापोनलैक) के साथ बाहर की ओर चित्रित बल्बों वाले लैंप का आमतौर पर कम उपयोग किया जाता है, उनका नुकसान यांत्रिक तनाव के कारण वर्णक का तेजी से लुप्त होना और वार्निश फिल्म का गिरना है;
दर्पण गरमागरम लैंपएक विशेष आकार का फ्लास्क होता है, जिसका एक भाग परावर्तक परत से ढका होता है ( पतली फिल्मथर्मली एटमाइज्ड एल्यूमीनियम)। मिररिंग का उद्देश्य स्थानिक पुनर्वितरण है चमकदार प्रवाहकिसी दिए गए ठोस कोण के भीतर इसे सबसे प्रभावी ढंग से उपयोग करने के लिए लैंप। मिरर एलएन का मुख्य उद्देश्य स्थानीयकृत स्थानीय रोशनी है;
चेतावनी के लिए रोशनीविभिन्न प्रकाश उपकरणों (सूचना के दृश्य प्रदर्शन के साधन) में उपयोग किया जाता है। ये कम बिजली वाले लैंप हैं जिन्हें लंबे समय तक चलने के लिए डिज़ाइन किया गया है। आज उनका स्थान एल ई डी ने ले लिया है;
परिवहन लैंप- विभिन्न पर काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए लैंप का एक अत्यंत विस्तृत समूह वाहनआह (कार, मोटरसाइकिल और ट्रैक्टर, हवाई जहाज और हेलीकॉप्टर, लोकोमोटिव और गाड़ियाँ रेलवेऔर सबवे, नदी और समुद्री जहाज)। विशेषताएँ: उच्च यांत्रिक शक्ति, कंपन प्रतिरोध, उपयोग विशेष प्लिंथ, आपको लैंप को तुरंत बदलने की अनुमति देता है तंग परिस्थितियोंऔर, साथ ही, लैंप को सॉकेट से अनायास गिरने से रोकता है। ऑनबोर्ड से बिजली के लिए डिज़ाइन किया गया विद्युत नेटवर्कवाहन (6-220 वी);
स्पॉटलाइट लैंपआमतौर पर उच्च शक्ति (10 किलोवाट तक; पहले 50 किलोवाट तक के लैंप का उत्पादन किया जाता था) और उच्च चमकदार दक्षता होती है। प्रकाश उपकरणों में उपयोग किया जाता है विभिन्न प्रयोजनों के लिए(प्रकाश और प्रकाश संकेतन)। ऐसे लैंप का फिलामेंट सर्पिल आमतौर पर बेहतर फोकस के लिए एक विशेष डिजाइन और निलंबन के कारण बल्ब में अधिक कॉम्पैक्ट रूप से बिछाया जाता है;
के लिए लैंप ऑप्टिकल उपकरण , जिसमें 20वीं सदी के अंत तक बड़े पैमाने पर उत्पादित उत्पाद शामिल हैं। फिल्म प्रक्षेपण उपकरण के लिए लैंप में कॉम्पैक्ट रूप से सर्पिल बिछाए गए हैं, कई को विशेष आकार के फ्लास्क में रखा गया है। विभिन्न उपकरणों में प्रयुक्त ( मापन उपकरण, चिकित्सा उपकरण, आदि);

विशेष लैंप

गरमागरम स्विच लैंप (24V 35mA)

आविष्कार का इतिहास

लॉडगिन का दीपक

कार्बन फाइबर फिलामेंट के साथ थॉमस एडिसन का लैंप।

दक्षता और स्थायित्व

ऑपरेटिंग वोल्टेज के आधार पर स्थायित्व और चमक

लैंप को आपूर्ति की गई लगभग सारी ऊर्जा विकिरण में परिवर्तित हो जाती है। तापीय चालकता और संवहन के कारण होने वाली हानियाँ छोटी हैं। हालाँकि, इस विकिरण की तरंग दैर्ध्य की केवल एक छोटी श्रृंखला ही मानव आँख तक पहुँच पाती है। विकिरण का बड़ा हिस्सा अदृश्य अवरक्त रेंज में होता है और इसे गर्मी के रूप में माना जाता है। गुणक उपयोगी क्रियागरमागरम लैंप लगभग 3400 के तापमान पर अपने अधिकतम मूल्य 15% तक पहुँच जाता है। 2700 (नियमित 60 डब्ल्यू लैंप) के व्यावहारिक रूप से प्राप्त तापमान पर, दक्षता 5% है।

जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, गरमागरम लैंप की दक्षता बढ़ जाती है, लेकिन साथ ही इसका स्थायित्व काफी कम हो जाता है। 2700 के फिलामेंट तापमान पर, लैंप का जीवन लगभग 1000 घंटे है, 3400 पर केवल कुछ घंटे। जैसा कि दाईं ओर चित्र में दिखाया गया है, जब वोल्टेज 20% बढ़ता है, तो चमक दोगुनी हो जाती है। साथ ही जीवनकाल 95% कम हो जाता है।

आपूर्ति वोल्टेज को कम करने से, हालांकि दक्षता कम हो जाती है, लेकिन स्थायित्व बढ़ जाता है। इसलिए, वोल्टेज को आधा कम करने से (उदाहरण के लिए, श्रृंखला में कनेक्ट होने पर) दक्षता लगभग 4-5 गुना कम हो जाती है, लेकिन जीवनकाल लगभग एक हजार गुना बढ़ जाता है। इस आशय का उपयोग अक्सर तब किया जाता है जब विश्वसनीयता सुनिश्चित करना आवश्यक होता है आपातकालीन प्रकाशचमक के लिए विशेष आवश्यकताओं के बिना, उदाहरण के लिए, पर सीढ़ी उतरना. भोजन करते समय प्रायः इसी उद्देश्य से प्रत्यावर्ती धारालैंप को एक डायोड के साथ श्रृंखला में जोड़ा जाता है, जिसके कारण लैंप में केवल आधी अवधि के दौरान ही करंट प्रवाहित होता है।

चूँकि गरमागरम लैंप के सेवा जीवन के दौरान खपत की गई बिजली की लागत स्वयं लैंप की लागत से दस गुना अधिक होती है, इसलिए एक इष्टतम वोल्टेज होता है जिस पर चमकदार प्रवाह की लागत न्यूनतम होती है। इष्टतम वोल्टेज नाममात्र वोल्टेज से थोड़ा अधिक है, इसलिए आपूर्ति वोल्टेज को कम करके स्थायित्व बढ़ाने के तरीके आर्थिक दृष्टिकोण से बिल्कुल लाभहीन हैं।

एक तापदीप्त लैंप का सीमित जीवनकाल कुछ हद तक ऑपरेशन के दौरान फिलामेंट सामग्री के वाष्पीकरण के कारण होता है, और काफी हद तक फिलामेंट में उत्पन्न होने वाली असमानताओं के कारण होता है। फिलामेंट सामग्री के असमान वाष्पीकरण से बढ़े हुए विद्युत प्रतिरोध के साथ पतले क्षेत्रों की उपस्थिति होती है, जिसके परिणामस्वरूप ऐसे स्थानों में सामग्री का और भी अधिक ताप और वाष्पीकरण होता है। जब इनमें से एक संकुचन इतना पतला हो जाता है कि उस बिंदु पर फिलामेंट सामग्री पिघल जाती है या पूरी तरह से वाष्पित हो जाती है, तो करंट बाधित हो जाता है और लैंप विफल हो जाता है।

फिलामेंट पर सबसे अधिक घिसाव तब होता है जब लैंप पर अचानक वोल्टेज लगाया जाता है, इसलिए विभिन्न प्रकार के सॉफ्ट-स्टार्ट उपकरणों का उपयोग करके इसकी सेवा जीवन को काफी बढ़ाया जा सकता है।

टंगस्टन फिलामेंट की अवस्था ठंडी होती है प्रतिरोधकता, जो एल्यूमीनियम के प्रतिरोध से केवल 2 गुना अधिक है। जब एक लैंप जल जाता है, तो अक्सर ऐसा होता है कि आधार संपर्कों को सर्पिल धारकों से जोड़ने वाले तांबे के तार जल जाते हैं। तो, एक नियमित लैंप 60 है

गरमागरम लैंप कैसे काम करता है?

रेट्रो लाइट बल्ब एक खूबसूरत चीज़ है, इसमें कोई संदेह नहीं है। लेकिन यह सब कैसे काम करता है? एडिसन लाइट बल्ब सामान्य लाइट बल्ब से किस प्रकार भिन्न है? सच कहूँ तो, लगभग कुछ भी नहीं। आइए अब सब कुछ अलमारियों पर रख दें।

सबसे पहले परिभाषा.उज्ज्वल दीपक- प्रकाश स्रोत , जिसमें प्रकाश एक सर्पिल द्वारा उत्सर्जित होता है, जिसे गरमागरम फिलामेंट के रूप में भी जाना जाता है, जिसे फिलामेंट बॉडी के रूप में भी जाना जाता है, जिसे विद्युत प्रवाह द्वारा उच्च तापमान तक गर्म किया जाता है। उदाहरण के लिए, सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला सर्पिल दुर्दम्य धातु से बना होता हैटंगस्टन , या कार्बन धागा। हवा के संपर्क में आने पर फिलामेंट के ऑक्सीकरण को रोकने के लिए, इसे वैक्यूम में रखा जाता है, जिससे कांच के फ्लास्क से हवा बाहर निकलती है।

परिचालन सिद्धांत

कोई भी गरमागरम लैंप, चाहे वह साधारण हो या रेट्रो, कंडक्टर के माध्यम से प्रवाहित होने पर उसे गर्म करने के प्रभाव का उपयोग करता है। विद्युत प्रवाह. शॉर्ट सर्किट के बाद फिलामेंट का तापमान बढ़ जाता है विद्युत सर्किट. दृश्य विकिरण प्राप्त करने के लिए, यह आवश्यक है कि उत्सर्जित करने वाले पिंड का तापमान 570 डिग्री (वह तापमान जिस पर लाल चमक शुरू होती है, अंधेरे में मानव आंख को दिखाई देती है) से अधिक हो। मानव दृष्टि के लिए, दृश्य प्रकाश की इष्टतम, शारीरिक रूप से सबसे सुविधाजनक, वर्णक्रमीय संरचना 5770 के सौर प्रकाशमंडल की सतह के तापमान के साथ विकिरण से मेल खाती है। क। हालाँकि, अज्ञात एसएनएफ, बिना विनाश के सौर प्रकाशमंडल के तापमान को झेलने में सक्षम, इसलिए गरमागरम लैंप फिलामेंट्स का ऑपरेटिंग तापमान 2000-2800 सी की सीमा में होता है। आधुनिक गरमागरम लैंप के फिलामेंट निकाय दुर्दम्य और अपेक्षाकृत सस्ते टंगस्टन का उपयोग करते हैं ( पिघलने का तापमान 3410 डिग्री सेल्सियस), रेनियम और (बहुत कम ही) ऑस्मियम। इसलिए, गरमागरम लैंप का स्पेक्ट्रम स्पेक्ट्रम के लाल भाग में स्थानांतरित हो जाता है। विद्युत चुम्बकीय विकिरण का केवल एक छोटा सा अंश दृश्य प्रकाश के क्षेत्र में होता है, अधिकांश भाग यहीं से आता है अवरक्त विकिरणऔर गर्मी के रूप में महसूस किया जाता है. फिलामेंट बॉडी का तापमान जितना कम होगा, अनुपात उतना ही छोटा होगा गर्म तार को आपूर्ति की गई ऊर्जा उपयोगी में परिवर्तित हो जाती है दृश्यमान विकिरण, और विकिरण उतना ही अधिक "लाल" लगता है। तदनुसार, रेट्रो लाइट बल्ब भिन्न होते हैं नियमित विषय, जो फिलामेंट को कम गर्म करता है। इसके कारण, फिलामेंट अधिक धीरे-धीरे वाष्पित होता है और लंबे समय तक कार्य करता है।

वैसे, रेट्रो लाइट बल्ब भी उपयोगी हैं। गरमागरम लैंप के लिए विशिष्ट 2200-2900 K के तापमान पर, पीली रोशनी उत्सर्जित होती है, जो दिन के उजाले से अलग होती है। शाम को, "गर्म" (< 3500 K) свет более комфортен для человека и меньше подавляет естественную выработку मेलाटोनिन, नियमन के लिए महत्वपूर्ण दैनिक चक्र शरीर (इसके संश्लेषण का विघटन स्वास्थ्य पर नकारात्मक प्रभाव डालता है)।

में वायुमंडलीय वायुउच्च तापमान पर, टंगस्टन तेजी से ऑक्सीकरण करता है, जिससे एक विशेषता बनती है सफ़ेद लेपजब लैंप अपनी सील खो देता है तो उसकी भीतरी सतह पर। इस कारण से, टंगस्टन फिलामेंट बॉडी को एक सीलबंद फ्लास्क में रखा जाता है, जिसमें से लैंप की निर्माण प्रक्रिया के दौरान हवा को बाहर निकाला जाता है। इसके अलावा, और भी अधिक बार, गैस से भरे लैंप पाए जाते हैं: उनमें बल्ब एक अक्रिय गैस से भरा होता है - आमतौर पर आर्गन गैस से भरे लैंप के बल्ब में बढ़ा हुआ दबाव टंगस्टन फिलामेंट के वाष्पीकरण की दर को कम कर देता है। इससे न केवल लैंप का जीवन बढ़ता है, बल्कि फिलामेंट का शारीरिक तापमान भी बढ़ जाता है। इस प्रकार, प्रकाश क्षमता बढ़ता है, और उत्सर्जन स्पेक्ट्रम सफेद के करीब पहुंचता है। भीतरी सतहगैस से भरे लैंप का बल्ब अधिक धीरे-धीरे काला हो जाता है जब ऑपरेशन के दौरान फिलामेंट बॉडी सामग्री को खाली लैंप की तरह छिड़का जाता है। रेट्रो लाइट बल्ब आमतौर पर वैक्यूम बल्ब से बनाए जाते हैं, लेकिन कुछ निर्माता उन्हें गैस-भरा बनाते हैं।

डिज़ाइन

गरमागरम लैंप का निर्माण. चित्र में: 1 - फ्लास्क; 2 - फ्लास्क गुहा; 3 - फिलामेंट (चमकदार शरीर); 4, 5 - इलेक्ट्रोड; 6 - धागा धारक हुक; 7 - दीपक पैर; 8 - फ्यूज; 9 - आधार शरीर; 10 - बेस इंसुलेटर (ग्लास); 11 - आधार के नीचे से संपर्क करें।

गरमागरम लैंप के डिज़ाइन बहुत विविध हैं, लेकिन उपभोक्ता अंतर मुख्य रूप से बल्ब की शक्ति, आकार और आकार और आधार के प्रकार में हैं।

फिलामेंट

फिलामेंट निकायों के आकार बहुत विविध हैं और निर्भर करते हैं कार्यात्मक उद्देश्यलैंप पहले लैंप की फिलामेंट बॉडी किससे बनी होती थी? कोयला. आधुनिक लैंप में इनका उपयोग लगभग विशेष रूप से किया जाता है से सर्पिल टंगस्टन फिलामेंट बॉडी के आकार को कम करने के लिए इसे आमतौर पर सर्पिल का आकार दिया जाता है। रेट्रो प्रकाश बल्बों के मामले में, जब कलात्मक प्रभाव महत्वपूर्ण होता है, तो कलात्मक प्रभाव के लिए आवश्यकतानुसार सर्पिल जोड़ा जाता है, उदाहरण के लिए, एडिसन के ऐतिहासिक प्रकाश बल्बों में सर्पिल की नकल की जाती है। पारंपरिक प्रकाश बल्बों के मामले में, समान रोशनी सुनिश्चित करने के लिए सर्पिल को अक्सर षट्भुज के आकार का बनाया जाता है।

आधार

आधार आकार के साथ एक पारंपरिक गरमागरम दीपक का धागाप्रस्तावित किया गया था जोसेफ विल्सन स्वानया, अन्य स्रोतों के अनुसार, लुईस हॉवर्ड लैटिमर - एडिसन कंपनी में। तलवों के आकार मानकीकृत हैं। दीयों पर घरेलू उपयोगअत्यन्त साधारण एडिसन सॉकेट E14, E27 और E40 (संख्या इंगित करती है घेरे के बाहरमिमी में)।

संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा में, अलग-अलग सॉकेट का उपयोग किया जाता है (यह आंशिक रूप से इसके कारण है)। नेटवर्क में अन्य वोल्टेज- 110 वी, इसलिए सॉकेट के अन्य आकार एक अलग वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किए गए यूरोपीय लैंप के आकस्मिक पेंच को रोकते हैं: ई12 (कैंडेलब्रा), ई17 (मध्यवर्ती), ई26 (मानक या मध्यम), ई39 (मोगुल)।

रोचक तथ्य

"सेंचुरी लैंप"

संयुक्त राज्य अमेरिका में, लिवरमोर (कैलिफ़ोर्निया) शहर के एक अग्निशमन विभाग में 60 वॉट का लैंप है स्वनिर्मित, जिसे "सेंचुरी लैंप" के नाम से जाना जाता है। यह 1901 से लेकर 114 वर्षों से अधिक समय से लगातार जल रहा है। लैंप की असामान्य रूप से लंबी सेवा जीवन मुख्य रूप से कम शक्ति (4 वाट) पर, गहरे लो-वोल्टेज स्थिति में, बहुत कम दक्षता के साथ संचालन द्वारा सुनिश्चित की गई थी। लैंप शामिल हैगिनीज बुक ऑफ रिकॉर्ड्स1972 में. इस विशेष प्रकाश बल्ब की तस्वीरें अक्सर "रेट्रो लाइट बल्ब" के रूप में प्रकाशित की जाती हैं...
यूएसएसआर में, लेनिन की GOELRO योजना के कार्यान्वयन के बाद, गरमागरम लैंप को "इलिच का प्रकाश बल्ब" उपनाम मिला। आजकल इसे सबसे अधिक कहा जाता है एक साधारण दीपकलैंपशेड के बिना बिजली के तार पर छत से लटका हुआ गरमागरम लैंप।
एक नियमित प्रकाश बल्ब बनाने के लिए कम से कम 7 धातुओं की आवश्यकता होती है।

परिभाषा
- एक प्रकाश स्रोत जो दीपक के सर्पिल से गुजरने वाले विद्युत प्रवाह की ऊर्जा को गर्मी और प्रकाश में परिवर्तित करता है। उनकी भौतिक प्रकृति के आधार पर, विकिरण दो प्रकार के होते हैं: थर्मल और ल्यूमिनसेंट।
थर्मल विकिरण द्वारा उत्सर्जित प्रकाश है
शरीर को गर्म करते समय. गरमागरम विद्युत लैंप की चमक थर्मल विकिरण के उपयोग पर आधारित है।
फायदे और नुकसान

गरमागरम लैंप के लाभ:
चालू होने पर, वे लगभग तुरंत प्रकाश डालते हैं;
छोटे आकार हैं;
उनकी लागत कम है.

गरमागरम लैंप के मुख्य नुकसान:
लैंप में चकाचौंध करने वाली चमक होती है जो मानव दृष्टि को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती है, और इसलिए उचित फिटिंग के उपयोग की आवश्यकता होती है जो चमक को सीमित करती है;
अल्प सेवा जीवन (लगभग 1000 घंटे) हो;
आपूर्ति वोल्टेज बढ़ने पर लैंप का सेवा जीवन काफी कम हो जाता है।

चमकदार दक्षतागरमागरम लैंप, जिसे दृश्य स्पेक्ट्रम किरणों की शक्ति और विद्युत नेटवर्क से खपत की गई बिजली के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है, बहुत छोटा है और 4% से अधिक नहीं है।

इस प्रकार, गरमागरम लैंप का मुख्य नुकसान उनका कम प्रकाश उत्पादन है। आखिरकार, उनके द्वारा उपभोग की जाने वाली विद्युत ऊर्जा का केवल एक छोटा सा हिस्सा दृश्य विकिरण की ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है, बाकी ऊर्जा लैंप द्वारा उत्सर्जित गर्मी में परिवर्तित हो जाती है।

परिचालन सिद्धांत।

गरमागरम लैंप का संचालन सिद्धांत फिलामेंट से गुजरने वाली विद्युत ऊर्जा को प्रकाश में बदलने पर आधारित है। गर्म फिलामेंट का तापमान 2600...3000 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। लेकिन लैंप फिलामेंट पिघलता नहीं है, क्योंकि टंगस्टन का पिघलने बिंदु (3200...3400 डिग्री सेल्सियस) फिलामेंट तापमान से अधिक होता है। गरमागरम लैंप का स्पेक्ट्रम भिन्न होता है स्पेक्ट्रम दिन का प्रकाशकिरणों के पीले और लाल स्पेक्ट्रम की प्रधानता।
गरमागरम लैंप के बल्बों को खाली कर दिया जाता है या एक अक्रिय गैस से भर दिया जाता है, जिसके वातावरण में टंगस्टन फिलामेंट ऑक्सीकरण नहीं करता है: नाइट्रोजन; आर्गन; क्रिप्टन; नाइट्रोजन, आर्गन, क्सीनन का मिश्रण।

गरमागरम लैंप का डिजाइन और संचालन

एक गरमागरम लैंप (चित्र) चमकता है क्योंकि दुर्दम्य टंगस्टन तार का एक फिलामेंट इसके माध्यम से गुजरने वाली धारा से गर्म होता है। सर्पिल को जल्दी से जलने से रोकने के लिए, कांच के कंटेनर से हवा को बाहर निकाला जाता है या कंटेनर को अक्रिय गैस से भर दिया जाता है। सर्पिल इलेक्ट्रोड पर तय होता है। उनमें से एक को आधार की धातु आस्तीन में मिलाया जाता है, दूसरे को धातु संपर्क प्लेट में। अलगाव उन्हें अलग करता है. तारों में से एक बेस स्लीव से जुड़ा है, और दूसरा संपर्क प्लेट से जुड़ा है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। फिर वर्तमान, काबू पाना विद्युतीय प्रतिरोधनीति इसे गर्म करती है।

गरमागरम लैंप के पदनाम

गरमागरम लैंप के पदनाम में, अक्षरों का अर्थ है: बी - वैक्यूम; जी - गैस से भरा; बी - डबल-सर्पिल; बीसी - डबल-सर्पिल क्रिप्टन (लैंप बी, बी और डी की तुलना में प्रकाश उत्पादन और छोटे आयामों में वृद्धि हुई है, लेकिन अधिक महंगा है); डीबी - फैलाना (बल्ब के अंदर एक मैट परावर्तक परत के साथ); एमओ - स्थानीय प्रकाश व्यवस्था।

अक्षरों के बाद संख्याओं के दो समूह आते हैं। वे लैंप की वोल्टेज रेंज और शक्ति को इंगित करते हैं।

उदाहरण। "वी 220...230-25" का अर्थ है वोल्टेज 220...230 वी, पावर 2-5 डब्ल्यू। पदनाम में लैंप के निर्माण की तारीख भी शामिल हो सकती है, उदाहरण के लिए, IX 2005।

150 W तक की शक्ति वाले लैंप का उत्पादन किया जाता है: रंगहीन पारदर्शी सिलेंडरों में (लैंप का चमकदार प्रवाह कम नहीं होता है); अंदर से जमे हुए सिलेंडरों में (लैंप का चमकदार प्रवाह 3% कम हो जाता है); ओपल फ्लास्क में; में चित्रित दूधिया रंगसिलेंडर (लैंप का चमकदार प्रवाह 20% कम हो जाता है)।
200 W तक की शक्ति वाले लैंप थ्रेडेड और मानक पिन बेस दोनों के साथ निर्मित होते हैं। 200 W से अधिक की शक्ति वाले लैंप का उत्पादन केवल तभी किया जाता है पिरोया हुआ आधार. 300 W से अधिक की शक्ति वाले लैंप 40 मिमी व्यास वाले आधार के साथ उपलब्ध हैं।

मानक गरमागरम लैंप के उदाहरण

गरमागरम लैंप के उदाहरण चित्र में दिखाए गए हैं। 2. चित्र में। 2.ए,बी - समान शक्ति के लैंप, लेकिन चित्र में। 2.ए - आर्गन से भरी गैस, और चित्र में। 2.बी - क्रिप्टन फिलर (क्रिप्टन) के साथ। क्रिप्टन लैंप के आयाम छोटे हैं। अंजीर में दीपक। 2. मोमबत्ती जैसा दिखता है। ऐसे लैंप अक्सर झूमर आदि में उपयोग किए जाते हैं दीवार लैंप. चित्र में. 2.d,e,f क्रमशः एक बाइस्पिरल, एक बाइस्पिरल क्रिप्टन और एक मिरर लैंप दिखाते हैं।

गरमागरम लैंप एक विद्युत प्रकाश उपकरण है जिसका संचालन सिद्धांत दुर्दम्य धातु के फिलामेंट को उच्च तापमान पर गर्म करके निर्धारित किया जाता है। धारा का ऊष्मीय प्रभाव बहुत समय (1800) से ज्ञात है। समय के साथ, यह तीव्र गर्मी (500 डिग्री सेल्सियस से ऊपर) का कारण बनता है, जिससे फिलामेंट चमकने लगता है। देश में छोटी-छोटी चीजों का नाम इलिच के नाम पर रखा गया है; वास्तव में, उन्नत इतिहासकार इस बात का निश्चित उत्तर देने में असमर्थ हैं कि गरमागरम लैंप का आविष्कारक किसे कहा जाना चाहिए।

गरमागरम लैंप का निर्माण

आइए डिवाइस की संरचना का अध्ययन करें:

गरमागरम लैंप का इतिहास

सर्पिल तुरंत टंगस्टन से नहीं बनाए गए थे। ग्रेफाइट, कागज और बांस का उपयोग किया गया। कई लोगों ने तापदीप्त लैंप बनाते हुए एक समानांतर रास्ता अपनाया।

हम उन 22 वैज्ञानिकों के नामों की सूची देने में असमर्थ हैं जिन्हें विदेशी लेखकों ने आविष्कार के लेखक के रूप में बुलाया है। एडिसन और लॉडगिन को योग्यता का श्रेय देना गलत है। आज, गरमागरम लैंप आदर्श से बहुत दूर हैं और तेजी से अपनी मार्केटिंग अपील खो रहे हैं। आपूर्ति वोल्टेज के आयाम को नाममात्र मूल्य से 10% (आधा रास्ता - 5% - रूसी संघ ने 2003 में किया था, वोल्टेज बढ़ाकर) से अधिक करने से सेवा जीवन चार गुना कम हो जाता है। पैरामीटर को कम करने से स्वाभाविक रूप से चमकदार प्रवाह का उत्पादन कम हो जाता है: आपूर्ति नेटवर्क की विशेषताओं में नीचे की ओर समान सापेक्ष परिवर्तन के साथ 40% का नुकसान होता है।

पायनियरों की हालत बहुत खराब है। जोसेफ स्वान एक गरमागरम लैंप के बल्ब में हवा की पर्याप्त विरलता प्राप्त करने के लिए बेताब थे। उस समय के (पारा) पंप कार्य पूरा करने में असमर्थ थे। अंदर संरक्षित ऑक्सीजन का उपयोग करके धागा जल गया।

गरमागरम लैंप का उद्देश्य सर्पिलों को ताप के बिंदु पर लाना है, शरीर चमकना शुरू कर देता है। 19वीं शताब्दी के मध्य में उच्च-प्रतिरोध मिश्र धातुओं की अनुपस्थिति से कठिनाइयाँ बढ़ गईं - विद्युत प्रवाह को परिवर्तित करने का कोटा प्रवाहकीय सामग्री के बढ़ते प्रतिरोध द्वारा बनाया गया था।

पंडितों के प्रयास निम्नलिखित क्षेत्रों तक सीमित थे:

धागा सामग्री का चयन. मानदंड उच्च प्रतिरोध और दहन प्रतिरोध दोनों थे। बांस के रेशे, जो एक इन्सुलेटर हैं, को प्रवाहकीय ग्रेफाइट की एक पतली परत के साथ लेपित किया गया था। कोयले की प्रवाहकीय परत के छोटे क्षेत्र ने प्रतिरोध बढ़ा दिया, जिससे वांछित परिणाम मिला।
हालाँकि, लकड़ी का बेस जल्दी ही जल गया। हम दूसरी दिशा को पूर्ण शून्यता पैदा करने का प्रयास मानते हैं। ऑक्सीजन से जाना जाता है देर से XVIIIसदियों से, पंडितों ने शीघ्र ही सिद्ध कर दिया कि तत्व दहन में शामिल है। 1781 में, हेनरी कैवेंडिश ने हवा की संरचना निर्धारित की, गरमागरम लैंप विकसित करना शुरू किया, विज्ञान के नौकरों को पता था: पृथ्वी का वातावरण गर्म निकायों को नष्ट कर देता है।
धागे के तनाव को व्यक्त करना महत्वपूर्ण है। सर्किट के वियोज्य, संपर्क भागों को बनाने के लक्ष्य पर काम चल रहा था। यह स्पष्ट है, पतली परतकोयला उच्च प्रतिरोध से लैस है, बिजली की आपूर्ति कैसे करें? यह विश्वास करना कठिन है कि, स्वीकार्य परिणाम प्राप्त करने की कोशिश में, उन्होंने मूल्यवान धातुओं का उपयोग किया: प्लैटिनम, चांदी। स्वीकार्य चालकता प्राप्त करना। महंगे तरीकों का उपयोग करके, बाहरी सर्किट और संपर्कों को गर्म होने से बचाना संभव था; फिलामेंट गर्म हो गया।
अलग से, हम एडिसन बेस के धागे पर ध्यान देते हैं, जिसका उपयोग आज भी किया जाता है (ई27)। अच्छा विचार, जिसने जल्दी से बदलने योग्य गरमागरम प्रकाश बल्बों का आधार बनाया। संपर्क बनाने के अन्य तरीके, जैसे सोल्डरिंग, बहुत कम उपयोग के हैं। करंट की क्रिया से गर्म होने पर कनेक्शन विघटित हो सकता है।

19वीं सदी के ग्लासब्लोअर पेशेवर ऊंचाइयों तक पहुंच गए; फ्लास्क आसानी से बनाए जाने लगे। ओटो वॉन गुएरिके ने स्थैतिक बिजली जनरेटर का निर्माण करते समय एक गोलाकार फ्लास्क को सल्फर से भरने की सिफारिश की। सामग्री सख्त हो जाएगी - कांच तोड़ दें। परिणाम एक आदर्श गेंद थी; जब रगड़ा गया, तो इसने एक चार्ज एकत्र किया, जो इसे संरचना के केंद्र से गुजरने वाली स्टील रॉड को दे दिया।

उद्योग जगत के अग्रणी

आप पढ़ सकते हैं: प्रकाश प्रयोजनों के लिए बिजली को अधीन करने का विचार सबसे पहले सर हम्फ्री डेवी द्वारा महसूस किया गया था। वोल्टाइक कॉलम के निर्माण के तुरंत बाद, वैज्ञानिक ने अपनी पूरी ताकत से धातुओं के साथ प्रयोग किया। मैंने इसके उच्च गलनांक के कारण नोबल प्लैटिनम को चुना - अन्य सामग्रियाँ हवा द्वारा शीघ्रता से ऑक्सीकृत हो गईं। वे बस जल गए। प्रकाश स्रोत मंद निकला, जिसने बाद के सैकड़ों विकासों के लिए आधार प्रदान किया, जो प्राप्त करने के इच्छुक लोगों को गति की दिशा दिखाता है अंतिम परिणाम: बिजली की मदद से रोशन करें।

यह 1802 में हुआ, वैज्ञानिक 24 वर्ष का था, बाद में (1806) हम्फ्री डेवी ने जनता के सामने एक पूरी तरह कार्यात्मक डिस्चार्ज प्रकाश उपकरण प्रस्तुत किया, जिसके डिजाइन में दो कोयला छड़ों ने प्रमुख भूमिका निभाई। जिम्मेदार ठहराया जाना चाहिए छोटा जीवनविज्ञान के आकाश में एक ऐसा चमकीला तारा, जिसने दुनिया को क्लोरीन, आयोडीन और कई क्षार धातुओं का एक विचार दिया, जिससे निरंतर प्रयोग होते रहे। कार्बन मोनोऑक्साइड के अंतःश्वसन पर घातक प्रयोग, नाइट्रिक ऑक्साइड (एक शक्तिशाली विषाक्त पदार्थ) के साथ काम करते हैं। लेखकों ने उन शानदार कारनामों को सलाम किया जिन्होंने वैज्ञानिक के जीवन को छोटा कर दिया।

हम्फ्री ने अनुसंधान का पूरा एक दशक बर्बाद करते हुए छोड़ दिया प्रकाश फिक्स्चर, हमेशा व्यस्त। आज डेवी को इलेक्ट्रोलिसिस का जनक कहा जाता है। 1812 की फेलिंग कोलियरी त्रासदी ने एक गहरी छाप छोड़ी, जिससे कई लोगों के दिलों पर अंधेरा छा गया। सर हम्फ्री डेवी एक सुरक्षित प्रकाश स्रोत के विकास में शामिल लोगों की श्रेणी में शामिल हो गए जो खनिकों की रक्षा करेगा। बिजली दुर्लभ थी और ऊर्जा के कोई शक्तिशाली विश्वसनीय स्रोत नहीं थे। फ़ायरडैम्प को कभी-कभी फटने से रोकने के लिए, विभिन्न उपायों का उपयोग किया जाता था, जैसे कि धातु जाल विसारक जो लौ के प्रसार को रोकता था।

सर हम्फ्री डेवी अपने समय से बहुत आगे थे। लगभग 70 साल पहले। 19वीं सदी के अंत में हिमस्खलन जैसे नए डिजाइन सामने आए, जो बिजली के उपयोग की बदौलत मानवता को शाश्वत अंधकार से बाहर निकालने के लिए तैयार किए गए थे। डेवी तापमान पर सामग्रियों के प्रतिरोध की निर्भरता को नोट करने वाले पहले लोगों में से एक थे, जिससे जॉर्ज ओम को बाद में प्राप्त करने की अनुमति मिली। आधी सदी बाद, इस खोज ने कार्ल विल्हेम सीमेंस द्वारा पहले इलेक्ट्रॉनिक थर्मामीटर के निर्माण का आधार बनाया।

6 अक्टूबर, 1835 को, जेम्स बोमन लिंडसे ने वातावरण से बचाने के लिए कांच के बल्ब से घिरे एक गरमागरम प्रकाश बल्ब का प्रदर्शन किया। जैसा कि आविष्कारक ने कहा था: ऐसे स्रोत से डेढ़ फीट की दूरी पर अंधेरा दूर करके कोई किताब पढ़ सकता है। आम तौर पर स्वीकृत स्रोतों के अनुसार, ग्लास बल्ब के साथ फिलामेंट की सुरक्षा के विचार के लेखक जेम्स बोमन हैं। क्या यह सच है?

हम इस स्थान पर यह कहने के इच्छुक हैं दुनिया के इतिहासथोड़ा सा उलझा हुआ। ऐसे उपकरण का पहला स्केच 1820 का है। किसी कारण से वॉरेन डे ला रॉक्स को जिम्मेदार ठहराया गया। कौन था... 5 साल का. एक अकेले शोधकर्ता ने बेतुकापन देखा जब उसने तिथि निर्धारित की... 1840। एक किंडरगार्टनर इतना महान आविष्कार करने के लिए शक्तिहीन है। इसके अलावा, जेम्स बोमन के प्रदर्शनों को जल्दबाज़ी में भुला दिया गया। अनेक ऐतिहासिक पुस्तकें(1961 से, लुईस द्वारा) इस तरह उन्होंने उस तस्वीर की व्याख्या की जो कहीं से भी आई थी। जाहिरा तौर पर, लेखक से गलती हुई थी; एक अन्य स्रोत, 1986 में जोसेफ स्टोअर द्वारा, इस आविष्कार का श्रेय ऑगस्टस आर्थर डे ला रीवा (जन्म 1801) को दिया गया है। पंद्रह साल बाद जेम्स बोमन के प्रदर्शनों को समझाने के लिए यह कहीं अधिक उपयुक्त है।

रूसी-भाषा डोमेन द्वारा इस पर किसी का ध्यान नहीं गया। अंग्रेजी स्रोत समस्या की व्याख्या इस प्रकार करते हैं: डे ला रॉक्स और डे ला रिव नाम स्पष्ट रूप से मिश्रित हैं और कम से कम चार व्यक्तियों से संबंधित हो सकते हैं। भौतिकविदों वारेन डे ला रॉक्स और ऑगस्टस आर्थर डे ला रिव का उल्लेख किया गया है; पहली बार 1820 में किंडरगार्टन में भाग लिया, लाक्षणिक रूप से कहा जाए। उल्लिखित व्यक्तियों के पिता कहानी को स्पष्ट कर सकते हैं: थॉमस डे ला रॉक्स (1793 - 1866), चार्ल्स गैसपार्ड डे ला रिव (1770 - 1834)। एक अज्ञात सज्जन (महिला) ने एक संपूर्ण अध्ययन किया, जिसने दृढ़तापूर्वक साबित कर दिया कि डे ला रूक्स उपनाम का संदर्भ अस्थिर है, और 20 वीं शताब्दी की शुरुआत से वैज्ञानिक साहित्य के एक पहाड़ का उल्लेख किया - देर से XIXशतक।

अज्ञात व्यक्ति ने वॉरेन डे ला रूक्स के पेटेंटों को देखने का कष्ट किया और उनमें से नौ थे। वर्णित डिज़ाइन के कोई गरमागरम लैंप नहीं हैं। ऑगस्टस आर्थर डे ला रीवा की कल्पना करना मुश्किल है, जिन्होंने 1822 में ग्लास फ्लास्क का आविष्कार करके वैज्ञानिक कार्यों को प्रकाशित करना शुरू किया था। उन्होंने गरमागरम प्रकाश बल्ब के जन्मस्थान इंग्लैंड का दौरा किया और बिजली का अध्ययन किया। जो लोग रुचि रखते हैं वे अंग्रेजी भाषा की साइट पर लेख के लेखक को लिख सकते हैं ईमेल [ईमेल सुरक्षित]. "एज़कोव" लिखते हैं: उन्हें इस मुद्दे से संबंधित जानकारी को ध्यान में रखकर खुशी होगी।

तापदीप्त प्रकाश बल्ब के सच्चे आविष्कारक

यह विश्वसनीय रूप से ज्ञात है कि 1879 में एडिसन ने पहले गरमागरम प्रकाश बल्ब का पेटेंट कराया था (यूएस पेटेंट 223898)। वंशजों ने घटना को रिकॉर्ड किया। पहले के प्रकाशनों के संबंध में, लेखकत्व संदिग्ध है। दुनिया को तोहफा देने वाला कम्यूटेटर इंजन अज्ञात है। सर हम्फ्री डेवी ने खदान के लिए आविष्कृत सुरक्षा लैंप का पेटेंट लेने से इनकार कर दिया, जिससे आविष्कार सार्वजनिक रूप से उपलब्ध हो गया। इस तरह की सनकें काफी भ्रम पैदा करती हैं। हम यह पता लगाने में असमर्थ हैं कि ग्लास बल्ब के अंदर फिलामेंट लगाने का विचार सबसे पहले किसने दिया था, जिससे हर जगह उपयोग होने वाले डिज़ाइन की कार्यक्षमता सुनिश्चित हो सके।

गरमागरम लैंप फैशन से बाहर हो रहे हैं

एक गरमागरम लैंप प्रकाश उत्पादन के द्वितीयक सिद्धांत का उपयोग करता है। धागा उच्च तापमान तक पहुँच जाता है। उपकरणों की दक्षता कम है, के सबसेऊर्जा बर्बाद होती है. आधुनिक मानक देश को ऊर्जा संरक्षण के लिए निर्देशित करते हैं। बिट बिट्स फैशन में हैं, एलईडी लाइट बल्ब. हम्फ्री डेवी, डे ला रॉक्स, डे ला रिव, एडिसन, जिनका हाथ था और जिन्होंने मानवता को अंधेरे से बाहर निकालने के लिए काम किया, हमेशा स्मृति में रहेंगे।

कृपया ध्यान दें कि चार्ल्स गैसपार्ड डे ला रिव की मृत्यु 1834 में हुई थी। निम्नलिखित शरद ऋतु में, पहला सार्वजनिक प्रदर्शन हुआ... क्या किसी को मृत शोधकर्ता के रिकॉर्ड मिले हैं? समय ही सुलझाएगा सवाल, खुल जाएगा हर राज! पाठकों ने देखा: एक अज्ञात शक्ति डेवी को खनिकों की मदद के लिए सुरक्षात्मक फ्लास्क का उपयोग करने के लिए प्रेरित कर रही थी। स्पष्ट संकेत देखने के लिए वैज्ञानिक का हृदय बहुत बड़ा निकला। अंग्रेज के पास आवश्यक जानकारी थी...

गरमागरम लैंप की संरचना का विश्लेषण (चित्र 1, ए) हम पाते हैं कि इसकी संरचना का मुख्य भाग फिलामेंट बॉडी है 3 , जो ऑप्टिकल विकिरण प्रकट होने तक विद्युत प्रवाह के प्रभाव में गर्म होता है। लैंप के संचालन का सिद्धांत वास्तव में इसी पर आधारित है। फिलामेंट बॉडी को इलेक्ट्रोड का उपयोग करके लैंप के अंदर बांधा जाता है 6 , आमतौर पर इसके सिरों को पकड़कर रखता है। इलेक्ट्रोड के माध्यम से, विद्युत प्रवाह को फिलामेंट बॉडी में भी आपूर्ति की जाती है, यानी, वे टर्मिनलों के आंतरिक लिंक भी हैं। यदि फिलामेंट बॉडी की स्थिरता अपर्याप्त है, तो अतिरिक्त धारकों का उपयोग किया जाता है 4 . होल्डर को सोल्डरिंग द्वारा कांच की छड़ पर लगाया जाता है 5 , जिसे स्टाफ़ कहा जाता है, जिसके अंत में एक मोटापन होता है। पोस्ट एक जटिल कांच के हिस्से - पैर से जुड़ा हुआ है। पैर, यह चित्र 1 में दिखाया गया है, बी, इलेक्ट्रोड से मिलकर बनता है 6 , प्लेटें 9 , और श्टेंजेल 10 , जो एक खोखली ट्यूब है जिसके माध्यम से हवा को लैंप बल्ब से बाहर पंप किया जाता है। मध्यवर्ती टर्मिनलों के बीच सामान्य संबंध 8 , कर्मचारी, प्लेटें और छड़ें एक ब्लेड बनाती हैं 7 . कनेक्शन कांच के हिस्सों को पिघलाकर बनाया जाता है, जिसके दौरान एक निकास छेद बनाया जाता है 14 निकासी ट्यूब की आंतरिक गुहा को लैंप बल्ब की आंतरिक गुहा से जोड़ना। इलेक्ट्रोड के माध्यम से फिलामेंट में विद्युत धारा की आपूर्ति करना 6 मध्यवर्ती का उपयोग करें 8 और बाहरी निष्कर्ष 11 , इलेक्ट्रिक वेल्डिंग द्वारा एक दूसरे से जुड़े हुए हैं।

चित्र 1. विद्युत गरमागरम लैंप की संरचना ( ए) और उसके पैर ( बी)

फिलामेंट बॉडी, साथ ही प्रकाश बल्ब के अन्य भागों को इन्सुलेट करने के लिए बाहरी वातावरण, ग्लास फ्लास्क का उपयोग किया जाता है 1 . फ्लास्क की आंतरिक गुहा से हवा को बाहर पंप किया जाता है, और उसके स्थान पर एक अक्रिय गैस या गैसों का मिश्रण पंप किया जाता है 2 , जिसके बाद रॉड के सिरे को गर्म करके सील कर दिया जाता है।

लैंप को विद्युत प्रवाह की आपूर्ति करने और इसे इलेक्ट्रिक सॉकेट में सुरक्षित करने के लिए, लैंप एक आधार से सुसज्जित है 13 , जो फ्लास्क की गर्दन से जुड़ा होता है 1 कैपिंग मैस्टिक का उपयोग करके किया गया। लैंप लीड को आधार पर उपयुक्त स्थानों पर सोल्डर किया जाता है। 12 .

लैंप का प्रकाश वितरण इस बात पर निर्भर करता है कि फिलामेंट बॉडी कैसे स्थित है और इसका आकार क्या है। लेकिन यह केवल पारदर्शी बल्ब वाले लैंप पर लागू होता है। यदि हम कल्पना करें कि फिलामेंट एक समान चमकीला सिलेंडर है और इससे निकलने वाले प्रकाश को चमकदार फिलामेंट या सर्पिल की सबसे बड़ी सतह के लंबवत समतल पर प्रक्षेपित करें, तो अधिकतम चमकदार तीव्रता उस पर दिखाई देगी। इसलिए, प्रकाश बलों की आवश्यक दिशाएँ बनाने के लिए, में विभिन्न डिज़ाइनलैंप, फिलामेंट्स को एक निश्चित आकार दिया जाता है। फिलामेंट आकृतियों के उदाहरण चित्र 2 में दिखाए गए हैं। आधुनिक गरमागरम लैंप में सीधे गैर-सर्पिल फिलामेंट का उपयोग लगभग कभी नहीं किया जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि फिलामेंट बॉडी के व्यास में वृद्धि के साथ, लैंप में भरने वाली गैस के माध्यम से गर्मी का नुकसान कम हो जाता है।

चित्र 2. फिलामेंट बॉडी का डिज़ाइन:
ए- उच्च वोल्टेज प्रक्षेपण लैंप; बी- कम वोल्टेज प्रक्षेपण लैंप; वी- समान रूप से उज्ज्वल डिस्क प्राप्त करना सुनिश्चित करना

बड़ी संख्या में फिलामेंट निकायों को दो समूहों में विभाजित किया गया है। पहले समूह में सामान्य-उद्देश्य वाले लैंप में उपयोग किए जाने वाले फिलामेंट निकाय शामिल हैं, जिनके डिजाइन की कल्पना मूल रूप से चमकदार तीव्रता के समान वितरण के साथ विकिरण स्रोत के रूप में की गई थी। ऐसे लैंप को डिजाइन करने का उद्देश्य अधिकतम चमकदार दक्षता प्राप्त करना है, जो उन धारकों की संख्या को कम करके प्राप्त किया जाता है जिनके माध्यम से फिलामेंट को ठंडा किया जाता है। दूसरे समूह में तथाकथित शामिल हैं सपाट शरीरफिलामेंट्स, जो या तो समानांतर सर्पिल के रूप में (उच्च-शक्ति उच्च-वोल्टेज लैंप में) या फ्लैट सर्पिल के रूप में (कम-शक्ति वाले कम-वोल्टेज लैंप में) बनाए जाते हैं। पहला डिज़ाइन बड़ी संख्या में मोलिब्डेनम धारकों के साथ बनाया गया है, जो विशेष सिरेमिक पुलों से जुड़े हुए हैं। एक लंबे फिलामेंट को टोकरी के रूप में रखा जाता है, जिससे उच्च समग्र चमक प्राप्त होती है। ऑप्टिकल सिस्टम के लिए अभिप्रेत गरमागरम लैंप में, फिलामेंट बॉडी कॉम्पैक्ट होनी चाहिए। ऐसा करने के लिए, फिलामेंट बॉडी को धनुष, डबल या ट्रिपल सर्पिल में घुमाया जाता है। चित्र 3 विभिन्न डिज़ाइनों के फिलामेंट निकायों द्वारा बनाए गए चमकदार तीव्रता वक्र दिखाता है।

चित्र 3. विभिन्न फिलामेंट निकायों के साथ गरमागरम लैंप के चमकदार तीव्रता वक्र:
ए- दीपक की धुरी के लंबवत एक विमान में; बी- दीपक की धुरी से गुजरने वाले विमान में; 1 - कुंडलाकार सर्पिल; 2 - सीधा कुंडल; 3 - सिलेंडर की सतह पर स्थित एक सर्पिल

गरमागरम लैंप के आवश्यक चमकदार तीव्रता वक्र परावर्तक या विसरित कोटिंग वाले विशेष बल्बों का उपयोग करके प्राप्त किए जा सकते हैं। उचित आकार के बल्ब पर परावर्तक कोटिंग्स का उपयोग चमकदार तीव्रता वक्रों की एक महत्वपूर्ण विविधता के लिए अनुमति देता है। परावर्तक कोटिंग वाले लैंप को दर्पण लैंप कहा जाता है (चित्र 4)। यदि दर्पण लैंप में विशेष रूप से सटीक प्रकाश वितरण सुनिश्चित करना आवश्यक है, तो दबाकर बनाए गए बल्बों का उपयोग किया जाता है। ऐसे लैंपों को हेडलाइट लैंप कहा जाता है। कुछ गरमागरम लैंप डिज़ाइनों में बल्बों में धातु परावर्तक निर्मित होते हैं।

चित्र 4. दर्पण गरमागरम लैंप

गरमागरम लैंप में प्रयुक्त सामग्री

धातुओं

गरमागरम लैंप का मुख्य तत्व फिलामेंट बॉडी है। फिलामेंट बॉडी बनाने के लिए इलेक्ट्रॉनिक चालकता वाली धातुओं और अन्य सामग्रियों का उपयोग करना सबसे उचित है। इस मामले में, विद्युत प्रवाह पारित करने से शरीर आवश्यक तापमान तक गर्म हो जाएगा। फिलामेंट बॉडी की सामग्री को कई आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए: एक उच्च पिघलने बिंदु, प्लास्टिसिटी, बहुत छोटे सहित विभिन्न व्यास के तार खींचने की अनुमति देना, धीमी गतिऑपरेटिंग तापमान पर वाष्पीकरण, जिसके परिणामस्वरूप उच्च सेवा जीवन और इसी तरह की चीजें होती हैं। तालिका 1 दुर्दम्य धातुओं के पिघलने के तापमान को दर्शाती है। सबसे दुर्दम्य धातु टंगस्टन है, जिसने उच्च लचीलापन और कम वाष्पीकरण दर के साथ, गरमागरम लैंप के फिलामेंट के रूप में इसका व्यापक उपयोग सुनिश्चित किया है।

तालिका नंबर एक

धातुओं और उनके यौगिकों का गलनांक

धातुओं	टी, °С	कार्बाइड और उनके मिश्रण	टी, °С	नाइट्राइड्स	टी, °С	बोराइड्स	टी, °С
टंगस्टन रेनीयाम टैंटलम आज़मियम मोलिब्डेनम नाइओबियम इरिडियम zirconium प्लैटिनम	3410 3180 3014 3050 2620 2470 2410 1825 1769	4TaC+ +HiC 4TaC+ +ZrC एचएफसी टीएसी ZrC एनबीसी टिक स्वागत। W2C एमओसी वीएनसी एस सी सी सिक	3927 3887 3877 3527 3427 3127 2867 2857 2687 2557 2377 2267	TaC+ + टैन एचएफएन TiC+ + टिन टैन ZrN टिन बी एन	3373 3087 2977 2927 2727	एचएफबी ZrB डब्ल्यू.बी.	3067 2987 2927

2870 और 3270°C के तापमान पर टंगस्टन की वाष्पीकरण दर 8.41×10 -10 और 9.95×10 -8 kg/(cm²×s) है।

अन्य सामग्रियों में, रेनियम को आशाजनक माना जा सकता है, जिसका गलनांक टंगस्टन की तुलना में थोड़ा कम होता है। रेनियम स्वयं को अच्छी तरह उधार देता है मशीनिंगगर्म होने पर, यह ऑक्सीकरण के प्रति प्रतिरोधी होता है और इसमें टंगस्टन की तुलना में वाष्पीकरण दर कम होती है। रेनियम एडिटिव्स के साथ टंगस्टन फिलामेंट के साथ लैंप के उत्पादन के साथ-साथ रेनियम की एक परत के साथ फिलामेंट को कोटिंग करने पर विदेशी प्रकाशन हैं। गैर-धातु यौगिकों में से, टैंटलम कार्बाइड रुचिकर है, जिसकी वाष्पीकरण दर टंगस्टन की तुलना में 20 - 30% कम है। कार्बाइड, विशेष रूप से टैंटलम कार्बाइड के उपयोग में एक बाधा उनकी नाजुकता है।

तालिका 2 मुख्य दिखाती है भौतिक गुण सर्वोत्तम शरीरटंगस्टन से बना फिलामेंट.

तालिका 2

टंगस्टन फिलामेंट के बुनियादी भौतिक गुण

तापमान, के	वाष्पीकरण दर, किग्रा/(m²×s)	विद्युत प्रतिरोधकता, 10 -6 ओम×सेमी	चमक सीडी/एम²	चमकदार प्रभावकारिता, एलएम/डब्ल्यू	रंग तापमान, के
1000 1400 1800 2200 2600 3000 3400	5.32 × 10 -35 2.51 × 10 -23 8.81 × 10 -17 1.24×10-12 8.41 × 10 -10 9.95×10 -8 3.47×10 -6	24,93 37,19 50,05 63,48 77,49 92,04 107,02	0,0012 1,04 51,2 640 3640 13260 36000	0,0007 0,09 1,19 5,52 14,34 27,25 43,20	1005 1418 1823 2238 2660 3092 3522

टंगस्टन का एक महत्वपूर्ण गुण इसकी मिश्रधातुओं के उत्पादन की संभावना है। उनसे बने हिस्से जब स्थिर आकार बनाए रखते हैं उच्च तापमान. टंगस्टन तार को गर्म करते समय, इस प्रक्रिया में उष्मा उपचारफिलामेंट बॉडी और उसके बाद गर्म करने से उसमें बदलाव आ जाता है आंतरिक संरचना, जिसे थर्मल पुनर्क्रिस्टलीकरण कहा जाता है। पुनर्क्रिस्टलीकरण की प्रकृति के आधार पर, फिलामेंट बॉडी में अधिक या कम आयामी स्थिरता हो सकती है। पुनर्क्रिस्टलीकरण की प्रकृति इसकी निर्माण प्रक्रिया के दौरान टंगस्टन में जोड़ी गई अशुद्धियों और योजकों से प्रभावित होती है।

टंगस्टन में थोरियम ऑक्साइड ThO2 मिलाने से इसके पुनर्क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया धीमी हो जाती है और एक महीन-क्रिस्टलीय संरचना प्रदान होती है। ऐसा टंगस्टन यांत्रिक झटके के तहत मजबूत होता है, लेकिन यह बहुत अधिक शिथिल हो जाता है और इसलिए सर्पिल के रूप में फिलामेंट बॉडी के निर्माण के लिए उपयुक्त नहीं है। उच्च थोरियम ऑक्साइड सामग्री वाले टंगस्टन का उपयोग कैथोड बनाने के लिए किया जाता है गैस डिस्चार्ज लैंपइसकी उच्च उत्सर्जन क्षमता के कारण।

सर्पिल के निर्माण के लिए, सिलिकॉन ऑक्साइड SiO2 के एक योजक के साथ टंगस्टन का उपयोग किया जाता है क्षारीय धातु- पोटेशियम और सोडियम, साथ ही टंगस्टन, जिसमें संकेतित लोगों के अलावा, एल्यूमीनियम ऑक्साइड अल 2 ओ 3 का योजक शामिल है। उत्तरार्द्ध बिस्पिरल के निर्माण में सर्वोत्तम परिणाम देता है।

अधिकांश गरमागरम लैंप के इलेक्ट्रोड शुद्ध निकल से बने होते हैं। यह विकल्प इस धातु के अच्छे वैक्यूम गुणों के कारण है, जो इसमें अवशोषित गैसों को छोड़ता है, उच्च प्रवाहकीय गुण और टंगस्टन और अन्य सामग्रियों के साथ वेल्डेबिलिटी। निकल की लचीलापन, टंगस्टन के साथ वेल्डिंग को संपीड़न द्वारा प्रतिस्थापित करने की अनुमति देती है, जो अच्छी विद्युत और तापीय चालकता प्रदान करती है। गरमागरम वैक्यूम लैंप में, निकल के बजाय तांबे का उपयोग किया जाता है।

धारक आमतौर पर मोलिब्डेनम तार से बने होते हैं, जो उच्च तापमान पर लोच बनाए रखते हैं। यह हीटिंग के परिणामस्वरूप फैलने के बाद भी फिलामेंट बॉडी को विस्तारित स्थिति में बनाए रखने की अनुमति देता है। मोलिब्डेनम का गलनांक 2890 K और रैखिक विस्तार का तापमान गुणांक (TCLE) होता है, जो 300 से 800 K की सीमा में 55 × 10 -7 K -1 के बराबर होता है। मोलिब्डेनम का उपयोग दुर्दम्य ग्लास में डालने के लिए भी किया जाता है।

गरमागरम लैंप के टर्मिनल बनाये जाते हैं तांबे का तार, जो इनपुट के लिए अंत में वेल्डेड है। कम-शक्ति तापदीप्त लैंप में अलग-अलग टर्मिनल नहीं होते हैं; उनकी भूमिका प्लैटिनाइट से बने लम्बे टर्मिनलों द्वारा निभाई जाती है। लीड को बेस में सोल्डर करने के लिए, POS-40 ब्रांड के टिन-लीड सोल्डर का उपयोग किया जाता है।

काँच

एक ही तापदीप्त लैंप में उपयोग किए जाने वाले तने, प्लेट, छड़ें, फ्लास्क और अन्य कांच के हिस्से रैखिक विस्तार के समान तापमान गुणांक के साथ सिलिकेट ग्लास से बने होते हैं, जो इन भागों के वेल्डिंग बिंदुओं की जकड़न सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है। लैंप ग्लास के रैखिक विस्तार के तापमान गुणांक के मूल्यों को झाड़ियों के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली धातुओं के साथ सुसंगत जंक्शनों के गठन को सुनिश्चित करना चाहिए। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला ग्लास SL96-1 ब्रांड है जिसका तापमान गुणांक मान 96 × 10 -7 K -1 है। यह ग्लास 200 से 473 K तक के तापमान पर काम कर सकता है।

में से एक महत्वपूर्ण पैरामीटरग्लास वह तापमान सीमा है जिसके भीतर यह वेल्डेबिलिटी बरकरार रखता है। वेल्डेबिलिटी सुनिश्चित करने के लिए, कुछ हिस्से SL93-1 ग्लास से बने होते हैं, जो SL96-1 ग्लास से भिन्न होता है रासायनिक संरचनाऔर एक व्यापक तापमान रेंज जिसमें यह वेल्डेबिलिटी बरकरार रखता है। SL93-1 ग्लास में लेड ऑक्साइड की उच्च मात्रा होती है। यदि फ्लास्क के आकार को कम करना आवश्यक है, तो अधिक दुर्दम्य ग्लास का उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, ग्रेड SL40-1), जिसका तापमान गुणांक 40 × 10 -7 K -1 है। ये ग्लास 200 से 523 K तक के तापमान पर काम कर सकते हैं। उच्चतम ऑपरेटिंग तापमान SL5-1 ब्रांड का क्वार्ट्ज ग्लास है, जिसमें से गरमागरम लैंप 1000 K या अधिक पर कई सौ घंटों तक काम कर सकते हैं (क्वार्ट्ज ग्लास के रैखिक विस्तार का तापमान गुणांक) 5.4 × 10 -7 K -1) है। सूचीबद्ध ब्रांडों का ग्लास 300 एनएम से 2.5 - 3 माइक्रोन तक तरंग दैर्ध्य रेंज में ऑप्टिकल विकिरण के लिए पारदर्शी है। क्वार्ट्ज ग्लास का प्रसारण 220 एनएम पर शुरू होता है।

इनपुट

झाड़ियाँ ऐसी सामग्री से बनी होती हैं, जिसमें अच्छी विद्युत चालकता के साथ-साथ, रैखिक विस्तार का थर्मल गुणांक होना चाहिए, जो गरमागरम लैंप के निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले ग्लास के साथ लगातार जंक्शनों के गठन को सुनिश्चित करता है। सामग्रियों के जंक्शनों को सुसंगत, मान कहा जाता है तापीय गुणांकजिसका रैखिक विस्तार पूरे तापमान रेंज में, यानी न्यूनतम से ग्लास एनीलिंग तापमान तक, 10 - 15% से अधिक नहीं होता है। धातु को कांच में टांका लगाते समय, यह बेहतर है कि धातु के रैखिक विस्तार का थर्मल गुणांक कांच की तुलना में थोड़ा कम हो। फिर, जब सोल्डर ठंडा हो जाता है, तो कांच धातु को संपीड़ित करता है। रैखिक विस्तार के थर्मल गुणांक के आवश्यक मूल्य के साथ धातु की अनुपस्थिति में, बेजोड़ जोड़ बनाना आवश्यक है। इस मामले में, पूरे तापमान रेंज में धातु और कांच के बीच एक वैक्यूम-टाइट कनेक्शन, साथ ही सोल्डर की यांत्रिक ताकत, एक विशेष डिजाइन द्वारा सुनिश्चित की जाती है।

प्लैटिनम लीड का उपयोग करके SL96-1 ग्लास के साथ एक मिलान जंक्शन प्राप्त किया जाता है। इस धातु की उच्च लागत के कारण "प्लैटिनाइट" नामक एक विकल्प विकसित करने की आवश्यकता हुई। प्लैटिनाइट लोहे-निकल मिश्र धातु से बना एक तार है जिसका रैखिक विस्तार का थर्मल गुणांक कांच की तुलना में कम होता है। ऐसे तार पर तांबे की एक परत लगाने से, रैखिक विस्तार के एक बड़े थर्मल गुणांक के साथ एक अत्यधिक प्रवाहकीय द्विधातु तार प्राप्त करना संभव है, जो लागू तांबे की परत की परत की मोटाई और तांबे की परत के रैखिक विस्तार के थर्मल गुणांक पर निर्भर करता है। मूल तार. जाहिर है, रैखिक विस्तार के तापमान गुणांक के मिलान की यह विधि मुख्य रूप से व्यासीय विस्तार का मिलान करना संभव बनाती है, जिससे अनुदैर्ध्य विस्तार का तापमान गुणांक बेजोड़ हो जाता है। प्लैटिनाइट के साथ SL96-1 ग्लास के जोड़ों के बेहतर वैक्यूम घनत्व को सुनिश्चित करने के लिए और सतह पर क्यूप्रस ऑक्साइड में ऑक्सीकृत तांबे की एक परत पर वेटेबिलिटी को बढ़ाने के लिए, तार को बोरेक्स (सोडियम नमक) की एक परत के साथ लेपित किया जाता है। बोरिक एसिड). 0.8 मिमी तक के व्यास वाले प्लैटिनम तार का उपयोग करते समय पर्याप्त रूप से मजबूत सोल्डर सुनिश्चित किए जाते हैं।

मोलिब्डेनम तार का उपयोग करके SL40-1 ग्लास में वैक्यूम-टाइट सोल्डरिंग प्राप्त की जाती है। यह जोड़ी प्लैटिनाइट के साथ SL96-1 ग्लास की तुलना में अधिक सुसंगत कनेक्शन देती है। इस सोल्डर का सीमित उपयोग कच्चे माल की उच्च लागत के कारण है।

क्वार्ट्ज ग्लास में वैक्यूम-टाइट लीड प्राप्त करने के लिए, रैखिक विस्तार के बहुत कम थर्मल गुणांक वाले धातुओं की आवश्यकता होती है, जो मौजूद नहीं हैं। इसलिए, इनपुट डिज़ाइन की बदौलत मुझे आवश्यक परिणाम मिलता है। प्रयुक्त धातु मोलिब्डेनम है, जिसमें क्वार्ट्ज ग्लास के साथ अच्छी वेटेबिलिटी होती है। क्वार्ट्ज फ्लास्क में गरमागरम लैंप के लिए, साधारण फ़ॉइल झाड़ियों का उपयोग किया जाता है।

गैसों

गरमागरम लैंप को गैस से भरने से आप वैक्यूम में स्पटरिंग की तुलना में गैसीय वातावरण में टंगस्टन स्पटरिंग की दर में कमी के कारण सेवा जीवन को कम किए बिना फिलामेंट बॉडी के ऑपरेटिंग तापमान को बढ़ा सकते हैं। स्प्रे दर बढ़ने के साथ घटती जाती है आणविक वजनऔर गैस का दबाव भरना। भरने वाली गैस का दबाव लगभग 8 × 104 Pa है। इसके लिए मुझे कौन सी गैस का उपयोग करना चाहिए?

गैस माध्यम के उपयोग से गैस और संवहन के माध्यम से तापीय चालकता के कारण गर्मी का नुकसान होता है। घाटे को कम करने के लिए लैंप को भारी अक्रिय गैसों या उनके मिश्रण से भरना फायदेमंद होता है। इन गैसों में वायु से प्राप्त नाइट्रोजन, आर्गन, क्रिप्टन और क्सीनन शामिल हैं। तालिका 3 अक्रिय गैसों के मुख्य मापदंडों को दर्शाती है। इसके शुद्ध रूप में नाइट्रोजन का उपयोग नहीं किया जाता है बड़ा नुकसानइसकी अपेक्षाकृत उच्च तापीय चालकता के साथ जुड़ा हुआ है।

टेबल तीन

अक्रिय गैसों के बुनियादी पैरामीटर