Jenis pelepasan apa yang ada pada lampu pelepasan gas. Jenis dan prinsip pengoperasian lampu LED modern. Prinsip pengoperasian lampu pelepasan gas

Area penggunaan

Karena spektrum garis radiasi, lampu pelepasan gas pada awalnya hanya digunakan dalam kasus-kasus khusus ketika memperoleh komposisi spektral radiasi tertentu merupakan faktor yang lebih penting daripada nilai efisiensi cahaya. Berbagai macam lampu telah bermunculan, dimaksudkan untuk digunakan dalam peralatan penelitian, yang disatukan di bawah satu nama umum - lampu spektral.

Gambar 1. Lampu spektral dengan uap natrium dan magnesium

Kemungkinan menciptakan intens radiasi ultraviolet, ditandai dengan aktivitas kimia dan efek biologis yang tinggi, menyebabkan penggunaan lampu pelepasan gas dalam industri kimia dan percetakan, serta dalam pengobatan.

Busur pendek dalam gas atau uap logam pada tekanan sangat tinggi ditandai dengan kecerahan tinggi, yang kini memungkinkan untuk meninggalkan busur karbon terbuka dalam teknologi lampu sorot.

Penggunaan fosfor, yang memungkinkan diperolehnya lampu pelepasan gas dengan spektrum emisi kontinu di wilayah tampak, menentukan kemungkinan diperkenalkannya lampu pelepasan gas ke dalam instalasi penerangan dan menggantikan lampu pijar dari sejumlah wilayah.

Fitur plasma isotermal, yang memberikan spektrum radiasi yang mendekati sumber panas pada suhu yang tidak dapat diakses oleh lampu pijar, menyebabkan berkembangnya plasma ultra-kuat. lampu penerangan dengan spektrum yang hampir sama dengan matahari.

Sifat praktis pelepasan gas yang bebas inersia telah memungkinkan penggunaan lampu pelepasan gas dalam fototelegrafi dan teknologi komputer, serta pembuatan lampu flash yang memusatkan energi cahaya yang sangat besar dalam pulsa cahaya jangka pendek.

Video 1. Tabung flash

Persyaratan untuk mengurangi konsumsi energi di semua bidang ekonomi Nasional memperluas penggunaan lampu pelepasan gas yang ekonomis, yang volume produksinya terus meningkat.

Lampu bercahaya

Seperti diketahui, lucutan pijar normal terjadi pada kerapatan arus rendah. Jika jarak antara katoda dan anoda sangat kecil sehingga kolom pelepasan tidak dapat ditampung di dalamnya, maka cahaya katoda dan cahaya negatif menutupi permukaan katoda. Konsumsi daya pada lampu pelepasan pijar sangat kecil, karena arusnya rendah, dan tegangan hanya ditentukan oleh penurunan katoda. Fluks cahaya yang dipancarkan oleh lampu tidak signifikan, tetapi cukup mutlak untuk membuat penyalaan lampu terlihat, terutama jika pelepasan terjadi pada gas yang menghasilkan radiasi berwarna, misalnya neon (panjang gelombang 600 nm, warna merah radiasi). Lampu seperti itu berbagai desain banyak digunakan sebagai indikator. Yang disebut lampu digital sebelumnya bagian yang tidak terpisahkan banyak perangkat otomatis dengan indikator digital.

Gambar 3. Lampu pijar dirancang untuk menampilkan angka

Dengan celah pelepasan gas yang panjang dengan jarak antara elektroda yang jauh lebih besar daripada daerah dekat katoda, radiasi utama pelepasan terkonsentrasi di kolom pelepasan, yang dalam lucutan pijar berbeda dari kolom dalam pelepasan busur hanya dalam kepadatan arusnya lebih rendah. Radiasi kolom semacam itu dapat memiliki efisiensi cahaya yang tinggi dalam jangka panjang. Nilai penurunan tegangan katoda yang tinggi dalam lucutan pijar menyebabkan pengembangan lampu untuk tegangan suplai tinggi, yaitu tegangan pada lampu tersebut secara signifikan melebihi tegangan yang dianggap aman dalam kondisi pengoperasian di dalam ruangan, terutama rumah tangga. Namun, lampu tersebut berhasil digunakan untuk berbagai jenis instalasi periklanan dan persinyalan.

Gambar 4. Lampu dengan kolom pijar yang panjang

Keuntungan dari lampu pelepasan pijar adalah kesederhanaan desain katoda dibandingkan dengan katoda lampu pelepasan busur. Selain itu, lucutan pijar kurang sensitif terhadap keberadaan pengotor acak di ruang pelepasan gas, dan karenanya lebih tahan lama.

Lampu busur

Pelepasan busur digunakan di hampir semua lampu pelepasan gas. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa selama pelepasan busur, penurunan tegangan katoda melemah dan perannya dalam keseimbangan energi lampu menurun. Lampu busur dapat diproduksi untuk tegangan operasi yang sama dengan tegangan jaringan listrik. Dengan kecil dan kepadatan sedang arus pelepasan busur, serta pada tekanan rendah di dalam lampu, sumber radiasi sebagian besar adalah kolom positif, dan pancaran katoda praktis tidak memiliki arti. Dengan meningkatkan tekanan gas atau uap logam yang mengisi pembakar, daerah katoda secara bertahap berkurang, dan pada tekanan yang signifikan (lebih dari 3 × 10 4 Pa) praktis tidak ada sama sekali. Dengan meningkatkan tekanan pada lampu, parameter radiasi tinggi dicapai pada jarak kecil antara elektroda. Nilai keluaran cahaya yang tinggi pada jarak yang sangat pendek dapat diperoleh pada tekanan sangat tinggi (lebih dari 10 6 Pa). Dengan meningkatnya tekanan dan berkurangnya jarak antar elektroda, kerapatan arus dan kecerahan kabel pelepasan sangat meningkat.

Dengan peningkatan tekanan dan kerapatan arus, plasma isotermal terbentuk, radiasi yang sebagian besar terdiri dari garis spektral non-resonansi yang muncul ketika elektron dalam atom berpindah ke tingkat yang lebih rendah, tetapi tidak mendasar.

Pelepasan busur digunakan dalam berbagai macam gas dan uap logam dari tekanan terendah hingga tekanan sangat tinggi. Dalam hal ini, desain bohlam lampu busur sangat beragam baik bentuk maupun jenis bahan yang digunakan. Untuk lampu bertekanan sangat tinggi sangat penting memperoleh kekuatan labu dalam kondisi tertentu suhu tinggi, yang mengarah pada pengembangan metode yang tepat untuk perhitungan dan studi parameternya.

Setelah munculnya pelepasan busur, sebagian besar elektron tersingkir dari titik katoda. Bagian katoda bercahaya dari pelepasan dimulai dengan titik katoda, yang merupakan titik bercahaya kecil pada spiral. Ada beberapa titik katoda. Pada katoda yang memanas sendiri, titik katoda menempati sebagian kecil permukaannya, bergerak di sepanjang permukaannya saat oksida menguap. Jika rapat arus tinggi, beban termal lokal terjadi pada material katoda. Karena kelebihan beban seperti itu, perlu menggunakan katoda dengan desain kompleks khusus. Jumlah desain katoda bervariasi, tetapi semuanya dapat dibagi menjadi katoda lampu bertekanan rendah, bertekanan tinggi, dan bertekanan sangat tinggi.

Gambar 5. Lampu Pelepasan Tubular Tekanan Rendah

Gambar 6. Lampu pelepasan tekanan tinggi

Gambar 7. Lampu pelepasan tekanan ultra-tinggi

Berbagai bahan yang digunakan untuk bohlam lampu busur, nilai-nilai besar arus memerlukan penyelesaian masalah pembuatan busing khusus. Anda dapat membaca secara detail tentang desain lampu pelepasan gas dalam literatur khusus.

Klasifikasi lampu

Mirip dengan lampu pijar, lampu pelepasan gas berbeda dalam bidang penerapannya, jenis pelepasan, tekanan dan jenis pengisian gas atau uap logam, serta penggunaan fosfor. Jika Anda melihat dari sudut pandang produsen lampu pelepasan gas, mereka mungkin juga berbeda dalam fitur desain, yang paling penting adalah bentuk dan dimensi bohlam (celah pelepasan gas), bahan yang digunakan untuk membuat bohlam. , bahan dan desain elektroda, desain tutup dan terminal.

Saat mengklasifikasikan lampu pelepasan gas, beberapa kesulitan mungkin timbul karena beragamnya karakteristik yang menjadi dasar klasifikasinya. Dalam hal ini, untuk klasifikasi lampu pelepasan gas yang saat ini diterima dan digunakan sebagai dasar sistem penunjukan, sejumlah karakteristik telah ditentukan. Perlu dicatat bahwa tabung merkuri bertekanan rendah, yang merupakan lampu pelepasan gas paling umum, memiliki sistem peruntukannya sendiri.

Jadi, untuk menunjuk lampu pelepasan gas, fitur utama berikut digunakan:

1. tekanan operasi(lampu bertekanan sangat tinggi - lebih dari 10 6 Pa, tekanan tinggi - dari 3 × 10 4 hingga 10 6 Pa dan tekanan rendah - dari 0,1 hingga 10 4 Pa);
2. komposisi bahan pengisi tempat terjadinya pelepasan (gas, uap logam dan senyawanya);
3. nama gas atau uap logam yang digunakan (xenon - X, natrium - Na, merkuri - P dan sejenisnya);
4. jenis pelepasan (pulsa - I, cahaya - T, busur - D).

Bentuk labu ditunjukkan dengan huruf: T – berbentuk tabung, Ш – bulat; jika fosfor diaplikasikan pada bola lampu, maka ditambahkan huruf L pada penunjukannya.Lampu juga dibagi menurut: luas pendaran - lampu pijar dan lampu dengan kolom pelepasan; menurut metode pendinginan - untuk lampu dengan paksa dan alami berpendingin udara, lampu berpendingin air.

Merkuri berbentuk tabung lampu neon tekanan rendah biasanya dilambangkan dengan lebih sederhana. Misalnya, dalam penunjukannya, huruf pertama L menunjukkan milik lampu itu spesies ini sumber cahaya, huruf berikutnya - dan mungkin ada satu, dua atau bahkan tiga - menunjukkan warna radiasi. Kroma adalah parameter yang paling penting sebutan, karena warna menentukan area penggunaan lampu.

Klasifikasi lampu pelepasan gas juga dapat dilakukan menurut kepentingannya dalam bidang teknologi penerangan: lampu busur bertekanan tinggi dengan warna yang dikoreksi; lampu busur tabung bertekanan tinggi; busur tekanan tinggi; busur lampu natrium tekanan rendah dan tinggi; busur tekanan tinggi; bola busur bertekanan sangat tinggi; tabung busur xenon dan lampu bola; lampu neon bertekanan rendah; penerangan elektroda, lampu berdenyut dan jenis lampu pelepasan gas khusus lainnya.

Lampu pelepasan gas adalah sumber cahaya yang memancarkan energi dalam rentang cahaya tampak. Dasar fisik adalah pelepasan listrik dalam gas. Lampu pelepasan gas disebut juga lampu pelepasan.

Lampu pelepasan gas: jenis dan tipe

Jenis (type) lampu pelepasan gas :

Perangkat:

1. labu;
2. basis;
3. pembakar;
4. elektroda utama;
5. elektroda pengapian;
6. resistor pembatas arus.

Prinsip operasi

Pada pengisi yang terletak di dalam labu, terjadi pelepasan listrik di antara elektroda. Energi ini menjadi cahaya yang dihamburkan dan disalurkan melalui bola kaca.

Dioda dilengkapi dengan pemberat untuk stabilisasi, pembatasan arus, dan pengapian. Untuk semua lampu pelepasan gas, keluaran cahayanya tidak seketika - diperlukan sekitar dua hingga tiga menit agar perangkat mengumpulkan daya penuh.

Klasifikasi GL

Mereka berbeda:

• berdasarkan jenis pembuangan;
• berdasarkan jenis gas;
• komposisi uap logam;
• tekanan dalam;
• penggunaan fosfor;
• lingkup aplikasi.

Mereka juga berbeda menurut klasifikasi pabrik dalam fitur desain karakteristik:

1. bentuk dan ukuran labu,
2. desain elektroda,
3. bahan-bahan yang digunakan,
4. desain internal pangkalan dan keluaran.

Ada banyak kriteria yang biasanya digunakan untuk mengklasifikasikan lampu pelepasan gas. Untuk menghindari kebingungan total, kami sarankan untuk membaca daftarnya:

• jenis gas internal (uap logam atau kombinasinya - xenon, merkuri, kripton, natrium dan lain-lain, serta gas);
• tekanan kerja internal (0,1 - 104 Pa - rendah, 3 × 104 - 106 Pa - tinggi, 106 Pa - sangat tinggi);
• jenis pelepasan internal (denyut nadi, busur, cahaya);
• bentuk labu (T - berbentuk tabung, W - bulat);
• metode pendinginan (perangkat dengan air, alami, pendinginan paksa);
• Penerapan fosfor pada labu ditandai dengan huruf L.

Menurut sumber cahayanya, GL dibagi menjadi:

1. lampu neon (FL) dengan cahaya yang keluar dari lapisan fosfor yang menutupi dioda;
2. lampu gas dengan cahaya yang keluar dari pelepasan gas;
3. penerangan elektroda, yang menggunakan pancaran elektroda (tereksitasi oleh pelepasan gas).

Berdasarkan nilai tekanan:

• GRLVD - lampu pelepasan gas bertekanan tinggi;
• GRLND - lampu pelepasan gas bertekanan rendah.

Pelepasan ditandai dengan efisiensi transformasi yang tinggi energi listrik ke dalam cahaya.

Model	Keterangan
	Zat: uap logam merkuri. Berbagai lampu pelepasan gas, sumber listrik cahaya, pelepasan gas dalam uap merkuri digunakan secara langsung untuk menghasilkan radiasi optik.
	Zat: uap logam merkuri. Lampu pelepasan merkuri listrik berorientasi pada perolehan radiasi UV, dengan labu kaca kuarsa. Ada juga lampu merkuri-kuarsa.
	Zat: uap logam merkuri. Jenis lampu pelepasan gas bertekanan tinggi (GRL).
	Zat: uap logam merkuri. Jenis dioda listrik, banyak digunakan untuk penerangan area yang luas dan banyak (bengkel pabrik, jalan, lokasi), di mana tidak ada persyaratan untuk rendering warna lampu, tetapi diperlukan efisiensi cahaya yang tinggi, lampu DRL, biasanya, dengan dengan daya 50 hingga 2000 W, pada awalnya dirancang untuk bekerja di jaringan listrik arus bolak-balik dengan tegangan suplai 220 V.
	Zat: uap logam merkuri. Prinsipnya mirip dengan bekerja dengan merkuri dan natrium, tetapi dengan keuntungan. Spiral tungsten memungkinkan Anda menyalakan lampu tanpa pemberat; mereka digunakan dalam perangkat penerangan yang ditujukan untuk penerangan fasilitas industri, jalan, ruang terbuka, area taman
	Zat: natrium. Lampu pelepasan gas natrium adalah sumber cahaya listrik, benda bercahaya adalah pelepasan gas dalam uap natrium. Spektrum yang dominan adalah radiasi resonansi natrium, cahayanya berwarna oranye terang.
	Zat: gas inert. Mereka diisi di dalam di bawah tekanan rendah dengan neon, memancarkan cahaya oranye-merah.
	Zat: gas inert. Mereka diklasifikasikan sebagai sumber cahaya buatan; dalam labu berisi xenon, busur listrik bersinar dan memancarkan cahaya putih terang, spektrumnya mendekati siang hari.
	Zat: neon dengan merkuri. Diisi dengan neon dan merkuri, mereka bertindak sebagai indikator, dalam mode normal pancaran merkuri tidak terlihat, tetapi ketika pelepasan dinyalakan pada elektroda yang berjarak sejauh mungkin, menjadi terlihat, indikatornya ditandai dengan berpendar jingga-merah, bahan elektrodanya adalah molibdenum, besi, alumunium, nikel. Katoda dilapisi dengan zat pengaktif untuk mengurangi ambang penyalaan. Ini terhubung ke jaringan tegangan yang sesuai melalui resistor pemberat, yang mencegah transisi pelepasan cahaya menjadi pelepasan busur; dalam hal ini, untuk jenis lampu tertentu, resistor pembatas arus dibangun ke dalam basis, dan lampu itu sendiri terhubung langsung ke jaringan.

Model	Keterangan
D2S	Dioda dengan basis. Pengganti yang baik untuk optik lensa standar mobil. Dipasang di lampu depan untuk low beam dan high beam - menerangi jalan dan sisi jalan. Kehidupan pelayanan rata-rata adalah 2800-4000 jam. Tahan gempa, kualitas cahaya tinggi. Fluks cahaya – 3000-3200 lm. Suhu warna – 4300 K. Konsumsi daya – 35 W.
D1S	Lampu xenon. Dipasang di lampu depan mobil untuk lampu sorot tinggi dan rendah. Dengan basis. Juga dirancang untuk optik berlensa. Fluks bercahaya – 3200 lm. Konsumsi daya – 35 W. Suhu warna – dari 4150 hingga 6000K. Kehidupan pelayanan – setidaknya 3000 jam.
	Merkuri pelepasan gas dengan basa E40. Dipasang di lampu dengan soket E40. Digunakan untuk eksternal dan pencahayaan interior.Fungsi dalam hubungannya dengan ballast. Kehidupan pelayanan 5000 jam. Nilai daya 250 W. Suhu warna 5000K.
D4S	Sumber cahaya yang andal dan berkualitas tinggi. Ramah lingkungan. Dipasang di lampu depan mobil. Ditandai dengan spektrum radiasi yang luas. Nilai daya 35 W. Fluks cahaya – 3200 lm, masa pakai – 3000 jam. Suhu warna – dari 4300 hingga 6000 K.
D3S	Optik lensa asli dengan soket. Nilai daya 35 W, fluks cahaya – 3200 lm. Kehidupan pelayanan – 3000 jam. Suhu warna – dari 4100 hingga 6000K. Kehidupan pelayanan 3000 jam. Tidak ada merkuri. Dirancang untuk penerangan mobil.
H7	Dasar untuk lampu halogen.
	Pelepasan gas lampu merkuri kategori tinggi. Dipasang pada luminer dengan soket E40, digunakan untuk penerangan eksternal dan internal, dan berfungsi bersama dengan ballast. Nilai daya 250 W, fluks cahaya – 13000 lm. Suhu warna – 4000 K, basis E40.
	GL dengan bentuk labu ellipsoidal. Digunakan untuk penerangan eksternal dan internal. Basis E27. Fluks cahaya – 6300 lm. Daya 125W. Suhu warna – 4200 K.
	GL dengan bentuk labu ellipsoidal. Digunakan untuk penerangan eksternal dan internal. Basis E40. Fluks cahaya – 22000 lm. Daya 400W. Suhu warna – 4000 K.
	GL digunakan untuk penerangan eksternal dan internal. Basis E40. Fluks cahaya – 48000 lm, daya 400 W. Suhu warna – 2000 K.
	GL DNAT, sumber cahaya efisien dengan pengurangan radiasi UV. Daya 400W. Berbentuk tabung dengan alas berbentuk labu satu sisi. Basis E40. Temperatur warna – 2100 K. Efisiensi cahaya – 120lm/W. Digunakan pada lampu tertutup dan untuk penerangan tanaman. Kehidupan pelayanan – 20.000 jam.
	Milik lini GLND natrium monokromatik. Efisiensi tinggi hingga 183 lm/W. Memancarkan cahaya kuning hangat monokromatik. Dirancang untuk menerangi jalan dengan kecerahan maksimum dan konsumsi energi minimal, untuk menerangi penyeberangan pejalan kaki alih-alih sumber cahaya neon dan merkuri. Suhu warna – 1800 K, dasar 775 mm.
	Sumber cahaya logam halida berkualitas tinggi, berujung ganda. Dirancang khusus untuk perangkat yang menghasilkan fluks cahaya. Lampu tersebut diisi dengan unsur merkuri dan tanah jarang, sehingga menghasilkan pancaran cahaya dengan kecerahan tinggi dengan indeks rendering warna yang cukup baik. Radiasi inframerah tingkat rendah, efisiensi cahaya tinggi, kekuatan mekanik, karakteristik cahaya yang sangat baik, stabilitas suhu warna, kemampuan restart panas. Daya 575W. Fluks bercahaya 49000 lm. Suhu warna - 5600 K, masa pakai - 750 jam.
	Nomor asli D1S.
	Sumber cahaya efisien, kualitas tinggi, fluks bercahaya 48000Lm. Suhu warna - 2000 K, masa pakai - 24.000 jam. Basis E40. Berbentuk tabung dengan alas berbentuk labu satu sisi. Efisiensi cahaya – 120 lm/W. Daya 400W. Hal ini diterapkan untuk pencahayaan buatan hamparan bunga, rumah kaca, pembibitan tanaman.
	Lampu sorot rendah D3S nomor asli. Digunakan untuk penerangan mobil.
	lampu xenon. Daya 35W. Basis D2S. Suhu cahaya 4300 K. Memancarkan cahaya mendekati siang hari. Umur panjang, menyala tanpa penundaan, dirancang untuk digunakan di dalam mobil.
	dioda xenon Kualitas tinggi dengan kekuatan 35 W. Basis D1S. Digunakan di mobil untuk lampu sorot rendah.
	Lampu xenon berkualitas tinggi dengan daya 35 W. Dipasang di lampu depan ganda.

Lingkup penerapan GL

Ditandai dengan berbagai aplikasi:

1. penerangan jalan di perkotaan dan daerah pedesaan, pada lentera untuk menerangi taman, alun-alun dan jalur pejalan kaki;
2. Petir tempat umum, toko, fasilitas produksi, kantor, lantai perdagangan;
3. sebagai penerangan untuk papan reklame dan iklan luar ruang;
4. pencahayaan panggung dan bioskop yang sangat artistik dengan menggunakan peralatan khusus;
5. untuk penerangan Kendaraan(neon);
6. dalam penerangan rumah.

Sorotan: ruang lingkup dan jenis

Untuk ruang terbuka, untuk penerangan:

• kawasan industri;
• kompleks olahraga dan stadion;
• tambang;
• fasad bangunan dan berbagai struktur;
• monumen;
• kenangan;
• pertunjukan hiburan;
• kompleks peternakan.

PENTING! Lampu sorot dibedakan berdasarkan bentuk reflektor dan pancaran radiasinya.

• asimetris;
• simetris.

Bagaimana cara memeriksa lampu pelepasan gas?

Beberapa aturan harus diikuti:

• jangan terburu-buru memasukkan lampu baru yang dapat digunakan sebagai pengganti yang lama, Anda harus memastikan bahwa tersedak tidak tertutup, jika tidak, dua spiral akan terbakar sekaligus;
• Pertama pasang dioda dengan spiral utuh, tetapi tidak berfungsi, di mana gas berkedip atau bersinar redup. Jika spiralnya tetap utuh, maka Anda dapat memasangnya bola lampu baru, jika terbakar, ganti throttle;
• jika perbaikan diperlukan, Anda harus memulai dengan starter, yang lebih sering rusak dibandingkan komponen lampu lainnya;

  Lampu pijar

  1. efisiensi cahaya rendah;
  2. masa pakai sekitar 1000 jam;
  3. kompleks spektral yang tidak menguntungkan, mendistorsi transmisi cahaya;
  4. diberkahi dengan kecerahan tinggi, tetapi tidak memberikan distribusi fluks cahaya yang seragam;
  5. Filamen harus ditutup untuk mencegah cahaya langsung masuk ke mata dan menyebabkan efek berbahaya pada mata.

  Apa perbedaan antara GRL (baca di atas) dan LED?

  DIPIMPIN:

  • efisiensi energi yang tinggi;
  • ramah lingkungan, tidak memerlukan kondisi khusus untuk pemeliharaan dan pembuangannya;
  • masa pakai – pengoperasian terus menerus setidaknya 40-60 ribu jam;
  • fluks cahaya distabilkan pada seluruh rentang tegangan suplai dari 170-264 V, tanpa mengubah parameter pencahayaan;
  • pengapian cepat;
  • tidak ada merkuri;
  • tidak adanya arus awal;
  • ada kemungkinan penyesuaian daya utama;
  • rendisi warna yang sangat baik.

Sesuai dengan standar pencahayaan baru, disarankan untuk menggunakan lampu pelepasan gas terlebih dahulu untuk instalasi penerangan karena paling ekonomis.

Beras. 1.5. Karakteristik arus-tegangan dari celah pelepasan gas:
1 - pelepasan yang tenang; 2 - wilayah transisi; 3 - pelepasan cahaya normal; 4 - pelepasan cahaya yang tidak normal; pelepasan 5 busur.
Pengoperasian sumber cahaya pelepasan gas didasarkan pada penggunaan pelepasan listrik di lingkungan gas dan uap logam. Paling sering, uap argon dan merkuri digunakan untuk ini. Radiasi terjadi karena transisi elektron atom merkuri dari orbit dengan konten tinggi energi ke orbit energi yang lebih rendah. Dalam hal ini, beberapa jenis pelepasan listrik mungkin terjadi (misalnya, diam, membara, busur). Pelepasan busur memiliki kerapatan arus listrik tertinggi dan, sebagai hasilnya, menciptakan fluks cahaya terbesar.
Gambar 1.5 menunjukkan karakteristik arus-tegangan pelepasan listrik dalam gas ketika arus berubah dari nol ke nilai batas.
Pada kerapatan arus tertentu, sifat proses ionisasi celah antarelektroda adalah seperti longsoran salju. Dalam hal ini, dengan meningkatnya arus, resistansi celah antarelektroda menurun tajam, yang pada gilirannya menyebabkan peningkatan arus yang lebih besar dan, sebagai akibatnya, ke mode darurat. Mode ini dapat terjadi jika sumber cahaya pelepasan gas dihubungkan langsung ke jaringan. Ketika tegangan meningkat dari nol ke nilai (Gbr. 1.5), arus meningkat secara bertahap. Peningkatan tegangan lebih lanjut ke nilai UT menyebabkan titik tidak stabil di, setelah itu arus meningkat tajam karena penurunan resistansi celah selama ionisasi seperti longsoran salju. Anda dapat membatasi arus ini, dan karenanya menstabilkan mode operasi di area 5, dengan menyalakan hambatan pembatas arus, yang disebut pemberat, karena daya yang terbuang percuma.Nilai hambatan pemberat dapat ditentukan secara grafis. Untuk melakukan ini, memiliki karakteristik tegangan arus dari sumber radiasi pelepasan gas, perlu untuk menetapkan titik operasi A dan nilai tegangan jaringan Uc.
Kemudian
(1.17)
Titik A dicirikan oleh dua jenis resistensi: statis
dan dinamis


Beras. 1.6. Perubahan posisi titik operasi ketika tegangan jaringan (a) dan hambatan pemberat (b) berubah.
Beras. 1.7. Pengaruh nilai Ua/Ue terhadap kestabilan lampu pelepasan gas np dan perubahan tegangan suplai.
Resistansi dinamis pada bagian jatuh dari karakteristik ampere yang dipertimbangkan adalah negatif.
Posisi titik operasi A dapat diubah baik dengan mengubah resistansi R (Gbr. 1.6,6) atau dengan mengubah tegangan jaringan Uc (Gbr. 1.6, c). Dalam hal ini, resistansi Rlc statis dan Rld dinamis lampu berubah. Perlu dicatat bahwa hambatan statis lampu Rld bersama dengan hambatan pemberat menentukan arus operasi pada setiap titik, dan hambatan dinamis menentukan kestabilan busur. Kestabilan busur ditentukan dari kondisinya
(1-18)
Kondisi ini terpenuhi pada bagian karakteristik arus-tegangan di sebelah kanan titik D. Selain itu, semakin jauh ke kanan titik operasi dari titik D, semakin stabil busur terbakar, karena respon arus terhadap acak perubahan kecil pada tegangan jaringan Uc menurun.
Pengoperasian lampu pelepasan gas pada titik operasi mana pun dimungkinkan pada nilai tegangan jaringan Uc yang berbeda. Untuk melakukan ini, perlu untuk memilih resistansi pemberat sehingga arus operasi tetap konstan (Gbr. 1.7). Namun, stabilitas lampu akan berbeda-beda. Semakin tinggi tegangan suplai Uc dan, karenanya, resistansi pemberat Rb, semakin kecil pengaruh penyimpangan tegangan terhadap arus lampu. Namun perlu diingat bahwa hal ini meningkatkan rugi-rugi daya pada resistansi pemberat. Mengingat hal ini, dalam praktiknya direkomendasikan untuk mengukur resistansi pemberat sedemikian rupa sehingga kondisi terpenuhi yang memungkinkan diperolehnya stabilitas yang cukup dari pengoperasian lampu pelepasan gas dengan kerugian pemberat yang minimal.
Untuk beroperasi pada arus searah, ballast aktif digunakan, pada arus bolak-balik - induktif dan kapasitif (terkadang aktif).
Semua sumber pelepasan gas menurut tekanan operasi dibagi menjadi lampu bertekanan rendah, tinggi dan sangat tinggi.
Lampu neon bertekanan rendah adalah bola lampu silinder kaca, yang permukaan bagian dalamnya dilapisi dengan fosfor. Kaki kaca dilas ke ujung labu. Elektroda tungsten berbentuk bispiral dipasang pada kakinya, dilapisi dengan lapisan oksida (oksida logam alkali tanah), yang menjamin emisi elektron yang baik. Untuk melindungi dari pemboman selama periode anodik, sekat kawat dilas ke elektroda. Di ujung labu terdapat tutup dengan peniti. Udara dievakuasi dari bola lampu dan argon dimasukkan ke dalamnya pada tekanan sekitar 400 Pa dengan sedikit merkuri (30-50 mg).
Pada lampu neon, energi cahaya muncul sebagai hasil konversi ganda energi arus listrik. Pertama, arus listrik yang mengalir di antara elektroda-elektroda lampu menyebabkan terjadinya pelepasan listrik pada uap merkuri yang disertai radiasi (electroluminescence). Kedua, energi radiasi yang dihasilkan, yang sebagian besar berupa radiasi ultraviolet, bekerja pada fosfor yang diaplikasikan pada dinding bola lampu dan diubah menjadi radiasi cahaya (photoluminescence). Tergantung pada komposisi fosfor, radiasi tampak dengan komposisi spektral berbeda diperoleh. Industri kami memproduksi lima jenis lampu neon: siang hari LD, siang hari dengan rendering warna yang ditingkatkan LDC, LCB cahaya putih dingin, LB cahaya putih, dan LTB putih hangat. Umbi lampu neon paling sering berbentuk bujursangkar, berbentuk dan berbentuk cincin. Lampu neon tersedia dalam watt 15, 20, 30, 40, 65 dan 80 W. DI DALAM pertanian Lampu dengan daya 40 dan 80 W paling banyak digunakan (Tabel 1.3).
Tabel 1.3
Karakteristik lampu neon yang digunakan di bidang pertanian

Saat ini, lampu baru dengan rendering warna tipe LE yang lebih baik sedang diproduksi.
Dibandingkan dengan lampu pijar, lampu fluoresen memiliki komposisi spektral radiasi yang lebih baik, efisiensi cahaya yang lebih besar (60...70 lm-W-1) dan masa pakai yang lebih lama (10.000 jam).
Selain itu, lampu khusus bertekanan rendah digunakan di bidang pertanian: lampu fitolamp untuk menanam tanaman, lampu eritema untuk penyinaran UV pada hewan dan burung, lampu bakterisida untuk instalasi desinfeksi. Lampu eritema dan fitolamp memiliki fosfor khusus, lampu bakterisida tidak memiliki fosfor (Tabel 1.4)
Semua lampu neon bertekanan rendah dihubungkan ke jaringan melalui resistor pemberat.

Ciri-ciri eritema, bakterisidal dan fitolamp

Perlu diingat bahwa lampu neon dinyalakan tanpa tindakan khusus pada tegangan U3, yang biasanya lebih besar dari tegangan listrik Uc. Salah satu cara untuk mengurangi tegangan pengapian U3 adalah dengan memanaskan elektroda terlebih dahulu, yang memfasilitasi emisi elektron. Pemanasan ini dapat dilakukan dengan menggunakan rangkaian starter dan non-starter (Gbr. 1.8).

Beras. 1.8. Diagram koneksi lampu neon tekanan rendah:
1 - terminal tegangan listrik; 2 - throttle; 3, 5 - elektroda lampu; 4 - tabung; 6, 7 - elektroda starter; 8 - permulaan.
Starternya adalah lampu neon mini yang salah satu atau kedua elektrodanya terbuat dari bimetal. Saat dipanaskan, elektroda-elektroda ini dapat saling berdekatan. Pada keadaan awal mereka terbuka. Ketika tegangan diterapkan ke terminal 1, semuanya praktis diterapkan ke terminal starter 6 dan 7 dan pelepasan pijar terjadi pada bohlamnya 8. Karena arus yang mengalir dalam hal ini, panas dilepaskan, yang memanaskan kontak bimetalik bergerak 7, dan menutup dengan kontak tetap 6. Arus dalam rangkaian dalam hal ini meningkat tajam. Nilainya cukup untuk memanaskan elektroda 5 dan 5 lampu neon yang dibuat berbentuk spiral. Dalam 1...2 detik, elektroda lampu memanas hingga 800...900°C. Karena tidak ada cairan yang keluar dalam labu starter saat ini, elektroda-elektrodanya menjadi dingin dan terbuka.
Saat ini rangkaian putus di throttle 2, mis. d.s. induksi diri, yang nilainya sebanding dengan induktansi induktor dan laju perubahan arus pada saat putusnya rangkaian. Terbentuk karena e. d.s. induksi sendiri, peningkatan tegangan (700...1000 V) diterapkan ke elektroda lampu, disiapkan untuk penyalaan. Pelepasan busur terjadi di antara elektroda, dan lampu 4 mulai menyala. Dalam mode ini, resistansi lampu kira-kira sama dengan resistansi induktor yang dihubungkan seri dan tegangan pada lampu tersebut turun menjadi kira-kira setengah tegangan listrik.Tegangan yang sama diterapkan pada starter yang dihubungkan secara paralel dengan lampu, namun starter tidak menyala lagi, karena tegangan penyalaannya diatur dalam

Dengan demikian, starter dan throttle menjalankan fungsi penting selama proses pengapian dan pengoperasian. Starter: 1) menutup rangkaian “spiral elektroda - tersedak”, arus yang mengalir dalam hal ini memanaskan elektroda, memfasilitasi penyalaan lampu karena emisi termionik; 2) rusak setelah elektroda lampu dipanaskan rangkaian listrik dan dengan demikian menyebabkan peningkatan tegangan pada lampu, menyebabkan kerusakan pada celah gas.
Tersedak: 1) membatasi arus ketika elektroda starter ditutup; 2) menghasilkan pulsa tegangan untuk memecah lampu akibat e. d.s. induksi sendiri pada saat elektroda starter dibuka; 3) menstabilkan busur setelah penyalaan.
Karena starter adalah elemen yang paling tidak dapat diandalkan dalam rangkaian pengapian, rangkaian tanpa starter juga telah dikembangkan. Dalam hal ini, pemanasan awal elektroda dilakukan dari transformator filamen khusus.
Untuk lampu neon bertekanan rendah, diproduksi ballast khusus (ballast).
Ballast starter diberi nama 1UBI, 1UBE, 1UBK (angka menunjukkan jumlah lampu yang beroperasi dari satu ballast, U - starter, B - ballast, I - induktif, E - kapasitif; K - kompensasi, yaitu meningkatkan faktor daya penerangan instalasi ke 0.9...0.95). Untuk dua lampu masing-masing 2UBI, 2UBE, 2UBK.
Perangkat tanpa starter memiliki huruf A pada peruntukannya: ABI, ABE, ABK. Misalnya merk PRA 2ABK-80/220-ANP singkatan dari : alat starterless dua lampu, kompensasi, daya tiap lampu 80 W, tegangan listrik 220 V, anti stroboskopik (A), untuk pemasangan mandiri (N), dengan tingkat kebisingan yang dikurangi (P) .
Salah satu kelemahan lampu pelepasan gas adalah denyut fluks cahaya, yang menyebabkan efek stroboskopik - kedipan objek yang bergerak cepat. Untuk mengurangi denyut fluks cahaya, disarankan untuk menyalakan lampu pada fase yang berbeda atau menggunakan ballast anti-stroboskopik khusus.

Beras. 1 9. Lampu DRT (a) dan diagram sambungannya (b):
1 - tabung kaca kuarsa; 2 - elektroda; 3 - penjepit dengan dudukan; 4 - strip konduktif.
Beras. 1.10 Lampu empat elektroda DR-S (a) dan rangkaian sambungannya (b):
1 - pembakar merkuri-kuarsa; 2 - labu; 3 - fosfor; 4 - elektroda penyala; 5 - elektroda utama; 6 - resistor pembatas arus.
Ketika lampu neon dinyalakan pada tegangan frekuensi yang lebih tinggi, keluaran cahayanya meningkat, ukuran pemberat dan rugi-rugi di dalamnya berkurang, dan denyut fluks cahaya berkurang.
Lampu pelepasan gas bertekanan tinggi. Lampu yang paling umum dalam produksi pertanian adalah lampu DRT - busur, merkuri, tabung dan DRL - busur, merkuri, neon.
Lampu DRT adalah tabung lurus 1 yang terbuat dari kaca kuarsa (Gbr. 1.9a), yang ujung-ujungnya disolder elektroda 2. Tabung tersebut diisi dengan argon dan sedikit merkuri. Karena kaca kuarsa mentransmisikan radiasi UV dengan baik, lampu ini terutama digunakan untuk iradiasi UV pada hewan dan unggas dan untuk desinfeksi air, makanan, udara, dll.
Lampu terhubung ke jaringan melalui tersedak (Gbr. 1.9.6). Pengapian dilakukan dengan menekan sebentar tombol S. Dalam hal ini arus mengalir melalui induktor L dan kapasitor C1. Ketika tombol dibuka, arus berkurang tajam dan karena e. d.s. Induksi sendiri dari tersedak secara tajam meningkatkan tegangan pada elektroda lampu, yang mendorong penyalaannya. Strip logam I, dihubungkan melalui kapasitor C2, memastikan redistribusi medan listrik di dalam lampu, yang memfasilitasi penyalaan lampu.
Lampu DRL digunakan untuk penerangan. Mereka dapat berupa dua atau empat elektroda. Saat ini, hanya lampu empat elektroda yang diproduksi, desain dan diagram sambungannya ditunjukkan pada Gambar 1.10. Pembakar merkuri-kuarsa I merupakan sumber radiasi UV. Labu 2 terbuat dari kaca tahan panas dan bagian dalamnya dilapisi dengan fosfor 3, yang mengubah radiasi UV pembakar menjadi cahaya. Untuk memudahkan penyalaan, lampu empat elektroda mempunyai elektroda penyalaan 4. Pelepasan listrik terjadi terlebih dahulu antara pengapian dan elektroda utama 5, dan kemudian antara elektroda utama (celah kerja).
Lampu halida logam bertekanan tinggi jenis DRI menjanjikan untuk penerangan. Natrium, talium, dan indium iodida ditambahkan ke bohlam lampu ini, yang memungkinkan peningkatan keluaran cahaya sebesar 1,5...2 kali dibandingkan dengan lampu DRL.
Untuk digunakan di rumah kaca berbasis lampu DRL, telah dikembangkan fitolamp khusus seperti DRF dan DRLF. Bohlam lampu ini terbuat dari kaca yang tahan terhadap percikan air dingin saat dipanaskan dan dilapisi dengan fosfor khusus yang memiliki peningkatan fito-return. Lapisan reflektif diterapkan ke bagian atas bohlam.

Area penggunaan

Karena spektrum garis radiasi, lampu pelepasan gas pada awalnya hanya digunakan dalam kasus-kasus khusus ketika memperoleh komposisi spektral radiasi tertentu merupakan faktor yang lebih penting daripada nilai efisiensi cahaya. Berbagai macam lampu telah bermunculan, dimaksudkan untuk digunakan dalam peralatan penelitian, yang disatukan di bawah satu nama umum - lampu spektral.

Gambar 1. Lampu spektral dengan uap natrium dan magnesium

Kemungkinan terciptanya radiasi ultraviolet yang intens, yang ditandai dengan aktivitas kimia dan efek biologis yang tinggi, telah menyebabkan penggunaan lampu pelepasan gas dalam industri kimia dan percetakan, serta dalam bidang kedokteran.

Busur pendek dalam gas atau uap logam pada tekanan sangat tinggi ditandai dengan kecerahan tinggi, yang kini memungkinkan untuk meninggalkan busur karbon terbuka dalam teknologi lampu sorot.

Penggunaan fosfor, yang memungkinkan diperolehnya lampu pelepasan gas dengan spektrum emisi kontinu di wilayah tampak, menentukan kemungkinan diperkenalkannya lampu pelepasan gas ke dalam instalasi penerangan dan menggantikan lampu pijar dari sejumlah wilayah.

Fitur plasma isotermal, yang memberikan spektrum radiasi yang mendekati sumber panas pada suhu yang tidak dapat diakses oleh lampu pijar, telah mengarah pada pengembangan lampu penerangan tugas berat dengan spektrum yang hampir identik dengan spektrum matahari.

Sifat praktis pelepasan gas yang bebas inersia telah memungkinkan penggunaan lampu pelepasan gas dalam fototelegrafi dan teknologi komputer, serta pembuatan lampu flash yang memusatkan energi cahaya yang sangat besar dalam pulsa cahaya jangka pendek.

Video 1. Tabung flash

Tuntutan pengurangan konsumsi energi di seluruh bidang perekonomian nasional adalah perluasan penggunaan lampu pelepasan gas yang irit, yang volume produksinya terus meningkat.

Lampu bercahaya

Seperti diketahui, lucutan pijar normal terjadi pada kerapatan arus rendah. Jika jarak antara katoda dan anoda sangat kecil sehingga kolom pelepasan tidak dapat ditampung di dalamnya, maka cahaya katoda dan cahaya negatif menutupi permukaan katoda. Konsumsi daya pada lampu pelepasan pijar sangat kecil, karena arusnya rendah, dan tegangan hanya ditentukan oleh penurunan katoda. Fluks cahaya yang dipancarkan oleh lampu tidak signifikan, tetapi cukup mutlak untuk membuat penyalaan lampu terlihat, terutama jika pelepasan terjadi pada gas yang menghasilkan radiasi berwarna, misalnya neon (panjang gelombang 600 nm, warna merah radiasi). Lampu dengan berbagai desain seperti itu banyak digunakan sebagai indikator. Apa yang disebut lampu digital sebelumnya merupakan bagian integral dari banyak perangkat otomatis dengan indikator digital.

Gambar 3. Lampu pijar dirancang untuk menampilkan angka

Dengan celah pelepasan gas yang panjang dengan jarak antara elektroda yang jauh lebih besar daripada daerah dekat katoda, radiasi utama pelepasan terkonsentrasi di kolom pelepasan, yang dalam lucutan pijar berbeda dari kolom dalam pelepasan busur hanya dalam kepadatan arusnya lebih rendah. Radiasi kolom semacam itu dapat memiliki efisiensi cahaya yang tinggi dalam jangka panjang. Tingginya nilai penurunan tegangan katoda dalam lucutan pijar menyebabkan pengembangan lampu untuk tegangan suplai tinggi, yaitu tegangan pada lampu tersebut secara signifikan melebihi tegangan yang dianggap aman dalam kondisi kerja di ruang tertutup, terutama di rumah tangga. Namun, lampu tersebut berhasil digunakan untuk berbagai jenis instalasi periklanan dan persinyalan.

Gambar 4. Lampu dengan kolom pijar yang panjang

Keuntungan dari lampu pelepasan pijar adalah kesederhanaan desain katoda dibandingkan dengan katoda lampu pelepasan busur. Selain itu, lucutan pijar kurang sensitif terhadap keberadaan pengotor acak di ruang pelepasan gas, dan karenanya lebih tahan lama.

Lampu busur

Pelepasan busur digunakan di hampir semua lampu pelepasan gas. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa selama pelepasan busur, penurunan tegangan katoda melemah dan perannya dalam keseimbangan energi lampu menurun. Lampu busur dapat diproduksi untuk tegangan operasi yang sama dengan tegangan jaringan listrik. Pada kerapatan arus pelepasan busur rendah dan sedang, serta pada tekanan rendah pada lampu, sumber radiasi sebagian besar adalah kolom positif, dan pancaran katoda praktis tidak memiliki arti. Dengan meningkatkan tekanan gas atau uap logam yang mengisi pembakar, daerah katoda secara bertahap berkurang, dan pada tekanan yang signifikan (lebih dari 3 × 10 4 Pa) praktis tidak ada sama sekali. Dengan meningkatkan tekanan pada lampu, parameter radiasi tinggi dicapai pada jarak kecil antara elektroda. Nilai keluaran cahaya yang tinggi pada jarak yang sangat pendek dapat diperoleh pada tekanan sangat tinggi (lebih dari 10 6 Pa). Dengan meningkatnya tekanan dan berkurangnya jarak antar elektroda, kerapatan arus dan kecerahan kabel pelepasan sangat meningkat.

Dengan peningkatan tekanan dan kerapatan arus, plasma isotermal terbentuk, radiasi yang sebagian besar terdiri dari garis spektral non-resonansi yang muncul ketika elektron dalam atom berpindah ke tingkat yang lebih rendah, tetapi tidak mendasar.

Pelepasan busur digunakan dalam berbagai macam gas dan uap logam dari tekanan terendah hingga tekanan sangat tinggi. Dalam hal ini, desain bohlam lampu busur sangat beragam baik bentuk maupun jenis bahan yang digunakan. Untuk lampu bertekanan sangat tinggi, kekuatan bohlam pada suhu tinggi sangat penting, yang mengarah pada pengembangan metode yang tepat untuk menghitung dan mempelajari parameternya.

Setelah munculnya pelepasan busur, sebagian besar elektron tersingkir dari titik katoda. Bagian katoda bercahaya dari pelepasan dimulai dengan titik katoda, yang merupakan titik bercahaya kecil pada spiral. Ada beberapa titik katoda. Pada katoda yang memanas sendiri, titik katoda menempati sebagian kecil permukaannya, bergerak di sepanjang permukaannya saat oksida menguap. Jika rapat arus tinggi, beban termal lokal terjadi pada material katoda. Karena kelebihan beban seperti itu, perlu menggunakan katoda dengan desain kompleks khusus. Jumlah desain katoda bervariasi, tetapi semuanya dapat dibagi menjadi katoda lampu bertekanan rendah, bertekanan tinggi, dan bertekanan sangat tinggi.

Gambar 5. Lampu Pelepasan Tubular Tekanan Rendah

Gambar 6. Lampu pelepasan tekanan tinggi

Gambar 7. Lampu pelepasan tekanan ultra-tinggi

Variasi bahan yang digunakan untuk labu lampu busur dan nilai arus yang besar memerlukan penyelesaian masalah pembuatan busing khusus. Anda dapat membaca secara detail tentang desain lampu pelepasan gas dalam literatur khusus.

Klasifikasi lampu

Mirip dengan lampu pijar, lampu pelepasan gas berbeda dalam bidang penerapannya, jenis pelepasan, tekanan dan jenis pengisian gas atau uap logam, serta penggunaan fosfor. Jika Anda melihat dari sudut pandang produsen lampu pelepasan gas, mereka mungkin juga berbeda dalam fitur desain, yang paling penting adalah bentuk dan dimensi bohlam (celah pelepasan gas), bahan yang digunakan untuk membuat bohlam. , bahan dan desain elektroda, desain tutup dan terminal.

Saat mengklasifikasikan lampu pelepasan gas, beberapa kesulitan mungkin timbul karena beragamnya karakteristik yang menjadi dasar klasifikasinya. Dalam hal ini, untuk klasifikasi lampu pelepasan gas yang saat ini diterima dan digunakan sebagai dasar sistem penunjukan, sejumlah karakteristik telah ditentukan. Perlu dicatat bahwa tabung merkuri bertekanan rendah, yang merupakan lampu pelepasan gas paling umum, memiliki sistem peruntukannya sendiri.

Jadi, untuk menunjuk lampu pelepasan gas, fitur utama berikut digunakan:

1. tekanan pengoperasian (lampu bertekanan sangat tinggi - lebih dari 10 6 Pa, tekanan tinggi - dari 3 × 10 4 hingga 10 6 Pa dan tekanan rendah - dari 0,1 hingga 10 4 Pa);
2. komposisi bahan pengisi tempat terjadinya pelepasan (gas, uap logam dan senyawanya);
3. nama gas atau uap logam yang digunakan (xenon - X, natrium - Na, merkuri - P dan sejenisnya);
4. jenis pelepasan (pulsa - I, cahaya - T, busur - D).

Bentuk labu ditunjukkan dengan huruf: T – berbentuk tabung, Ш – bulat; jika fosfor diaplikasikan pada bola lampu, maka ditambahkan huruf L pada penunjukannya.Lampu juga dibagi menurut: luas pendaran - lampu pijar dan lampu dengan kolom pelepasan; menurut metode pendinginan - lampu dengan pendingin udara paksa dan alami, lampu dengan pendingin air.

Lampu neon tabung merkuri bertekanan rendah biasanya diberi nama yang lebih sederhana. Misalnya, dalam penunjukannya, huruf pertama L menunjukkan bahwa lampu tersebut termasuk jenis sumber cahaya tertentu, huruf berikutnya - dan mungkin ada satu, dua atau bahkan tiga - menunjukkan warna radiasi. Warna merupakan parameter penunjukan yang paling penting, karena warna menentukan area penggunaan lampu.

Klasifikasi lampu pelepasan gas juga dapat dilakukan menurut kepentingannya dalam bidang teknologi penerangan: lampu busur bertekanan tinggi dengan warna yang dikoreksi; lampu busur tabung bertekanan tinggi; busur tekanan tinggi; lampu busur natrium tekanan rendah dan tinggi; busur tekanan tinggi; bola busur bertekanan sangat tinggi; tabung busur xenon dan lampu bola; lampu neon bertekanan rendah; penerangan elektroda, lampu berdenyut dan jenis lampu pelepasan gas khusus lainnya.

Alat-alat listrik yang berupa wadah transparan yang didalamnya gas diberi tegangan sehingga menyebabkan terjadinya proses pendaran, disebut lampu pelepasan gas. Kami mengusulkan untuk mempertimbangkan perbedaan antara lampu pelepasan gas bertekanan tinggi dan lampu pijar, cara kerja perangkat ini, dan di mana membelinya.

Prinsip pengoperasian lampu pelepasan gas

Lampu lucutan adalah sumber cahaya yang menghasilkan cahaya dengan menghasilkan pelepasan listrik melalui gas terionisasi. Biasanya lampu ini menggunakan gas seperti:

• argon,
• neon,
• kripton,
• xenon, serta campuran gas-gas ini.

Banyak lampu diisi dengan gas tambahan seperti natrium dan merkuri, sementara yang lain menggunakan bahan tambahan logam halida.

Ketika daya dialirkan ke lampu, medan listrik dihasilkan di dalam tabung. Bidang ini membentuk inklusi elektron bebas dalam gas terionisasi, mis. memastikan tumbukan elektron dengan atom gas dan logam. Beberapa elektron yang mengorbit atom-atom ini memberikan tumbukan ke tingkat energi yang lebih tinggi. Dalam kasus tersebut, energi foton dilepaskan. Cahaya ini dapat berupa apa saja mulai dari sinar tampak inframerah hingga radiasi ultraviolet. Beberapa lampu memiliki lapisan fluoresen pada bagian atasnya di dalam labu untuk mengubah radiasi ultraviolet menjadi cahaya tampak.

Beberapa lampu berbentuk tabung mengandung sumber radiasi beta khusus untuk memastikan ionisasi gas di dalamnya. Dalam tabung ini, pelepasan cahaya yang dihasilkan oleh katoda diminimalkan, mendukung apa yang disebut kolom energi positif. Paling contoh cemerlang Teknologi tersebut meliputi lampu neon hemat energi, IFC berdenyut pelepasan gas, dan lampu neon.

Lampu pelepasan gas dan jenis katoda

Banyak orang telah mendengar istilah lampu neon katoda dingin CCFL dan perlengkapan penerangan katoda panas. Tapi apa bedanya, apa labelnya dan mana yang harus dipilih?

Katoda panas

Katoda panas menghasilkan elektron dari elektroda emisi termionik itu sendiri. Itu sebabnya mereka juga disebut katoda termionik. Katoda biasanya berupa filamen listrik yang terbuat dari tungsten atau tantalum. Namun kini lampu tersebut juga dilapisi dengan lapisan bahan emisif, yang dapat menghasilkan lebih sedikit panas dan cahaya, sehingga meningkatkan efisiensi dan keluaran lumen lampu pelepasan. Dalam beberapa kasus di mana dengungan AC menjadi masalah, pemanas diisolasi secara elektrik dari katoda. Metode ini banyak digunakan pada lampu metal halide pelepasan gas (hpi-t plus, deluxe, hid-8) dan lampu bertekanan rendah.

Sumber cahaya katoda panas menghasilkan secara signifikan jumlah besar elektron dibandingkan katoda dingin dengan luas permukaan yang sama. Mereka digunakan oleh perangkat indikator, mikroskop, dan bahkan lampu semacam itu digunakan untuk memodernisasi senjata elektron.

Katoda dingin

Dengan katoda dingin tidak ada emisi termionik. Lampu tegangan tinggi dalam hal ini beroperasi pada elektroda yang menghasilkan medan listrik yang kuat (misalnya merek), yang mengionisasi gas. Permukaan di dalam tabung mampu menghasilkan elektron sekunder, dan pada saat yang sama mengurangi “penurunan” elektron tersebut seminimal mungkin. Beberapa pipa memiliki landasan khusus yang meningkatkan emisi elektron.

Metode lain pengoperasian perangkat cahaya dingin didasarkan pada pembentukan elektron bebas tanpa emisi termionik, karena emisi elektron medan. Emisi lapangan terjadi pada medan listrik, yang menghasilkan tegangan sangat tinggi. Metode ini digunakan pada beberapa tabung sinar-X, mikroskop yang beroperasi dengan medan listrik, dan juga digunakan pada lampu natrium pelepasan gas (lhp, dnat 400 5, dnat 70, dnat 250-5, dnat-70, hb4).

Istilah "katoda dingin" tidak berarti bahwa ia tetap berada pada suhu sekitar sepanjang waktu. Suhu pengoperasian katoda dapat meningkat dalam beberapa kasus. Misalnya, saat menggunakan arus bolak-balik, yang menyebabkan elektroda berpindah tempat - katoda menjadi anoda. Beberapa elektron juga dapat menyebabkan panas lokal. Misalnya, lampu neon: setelah dinyalakan, kawat tungsten menjadi dingin, lampu beroperasi dengan katoda dingin, dan fenomena yang dijelaskan di atas digunakan untuk memanaskan filamen. Ketika telah mencapai tingkat cahaya yang diinginkan, lampu beroperasi secara normal, seperti pada katoda panas. Fenomena serupa dapat ditunjukkan oleh beberapa bohlam xenon pelepasan gas DRL (d2s, h4 kategori d).

Katoda dingin yang dibutuhkan perangkat tegangan tinggi, tetapi catu daya tegangan tinggi tidak diperlukan. Fenomena ini sering disebut inverter CCL. Tugas inverter adalah menciptakan tegangan tinggi untuk menciptakan muatan ruang awal dan busur arus listrik pertama di dalam tabung. Ketika ini terjadi resistensi internal tabung mengecil dan menambah arus. Konverter bereaksi terhadap perbedaan tersebut, dan jika suhu melebihi normal, ia akan mati. Paling sering, sistem seperti itu dipasang untuk penerangan jalan.

Lampu radiasi dingin sering ditemukan di perangkat elektronik. CCFL (lampu neon katoda dingin) digunakan sebagai bola lampu dioda untuk komputer, modem, multimeter, indikator pelepasan gas in-14, in 18 dan nv 3, dan lain-lain. Selain itu, mereka banyak digunakan sebagai lampu latar LCD. Contoh lain yang banyak digunakan adalah pipa Nixie.

Jenis lampu pelepasan gas

Sebelum membeli perangkat apa pun, Anda harus mempelajari semua karakteristiknya.

Lampu Pelepasan Tekanan Tinggi

Lampu bertekanan rendah

Lampu ini mengandung gas di dalam tabung dengan tekanan lebih rendah dari tekanan atmosfer. Lampu neon cara klasik termasuk dalam kategori ini, lampu neon yang sekarang terkenal, serta lampu natrium tekanan rendah, yang digunakan untuk penerangan jalan. Mereka semua punya sangat efisiensi yang baik, tetapi yang paling efektif di antara semua lampu pelepasan gas adalah lampu natrium. Masalah dengan lampu jenis ini (basis r7s) adalah hanya menghasilkan cahaya kuning yang hampir monokromatik (pengecualiannya adalah lampu neon tanpa tersedak).

Lampu pelepasan intensitas tinggi

Dalam kategori ini, terdapat lampu yang memancarkan cahaya menggunakan busur listrik antar elektroda (e-27). Elektroda biasanya berupa elektroda tungsten, yang terletak di dalam bahan tembus cahaya atau transparan. ada banyak berbagai contoh Lampu HID (High Intensity) yang banyak dijual di negara kita, seperti lampu halogen (ipf h4 x-41, mn-kh7s-150w, hq-t), xenon arc, dan ultra-high performance (UHP).

Kerugian dari lampu pelepasan

Perangkat apa pun memiliki kekurangannya, tidak terkecuali lampu pelepasan gas:

• jika tegangan jaringan kurang dari 220 V (katakanlah 100), maka lampu metal halida (hmi-1200) tidak akan berfungsi;
• larangan penggunaan di lembaga pendidikan;
• Lampu halogen menjadi terlalu panas selama pengoperasian. Mereka menimbulkan bahaya kebakaran tertentu, dan selain itu memerlukan perawatan yang sangat hati-hati - 1 tetes lemak di permukaan dapat menyebabkannya meledak;
• lampu neon memancarkan cahaya (terutama jika seri UV, model n4), yang berbahaya bagi mata jika terkena dalam waktu lama.

Daerah aplikasi

Lampu pelepasan gas otomotif intensitas tinggi, termasuk lampu neon, banyak digunakan, lampu dioda juga terkadang digunakan untuk mobil (harganya sedikit lebih rendah). Pelepasan lampu depan mobil diisi dengan campuran gas xenon dan garam logam halida (misalnya digunakan pada Toyota Corolla - d2r untuk Toyota Estima 2000, atau BMW 5, untuk Opel Astra J)). Cahaya diciptakan dengan membenturkan busur di antara dua elektroda. Lampu memiliki penyala bawaan.

Untuk penerangan tempat industri (gu-23a, ld30, tn-0, 3, gu26a), area jalan (olympiad 250, Silviana buatan Ukraina), papan reklame, fasad bangunan, juga lampu pelepasan tekanan tinggi untuk siang hari di apartemen dan rumah ( (GOST 500 -9006-083) dan pada peralatan kendali.

Diagram instalasi dan koneksi sama persis seperti saat instalasi lampu sederhana pijar