1.2 Источники света

1. Источники света.

2. Лампы накаливания

Лампа накаливания - это электрический источник света, который
излучает световой поток в результате накала проводника из тугоплавкого
металла (вольфрама). Вольфрам имеет самую высокую температуру
плавления среди всех чистых металлов (3693 К). Нить накала находится в
стеклянной колбе, заполненной инертным газом (аргоном, криптоном,
азотом).
Лампы накаливания делятся на:
Вакуумные;
Аргоновые (азот-аргоновые);
Криптоновые (+10 % яркости от аргоновых);
Ксеноновые (в 2 раза ярче аргоновых);
Галогенные (состав I или Br, в 2,5 раза ярче аргоновых, высокий срок
службы);
Галогенные с двумя колбами (улучшенный галогенный цикл за счёт лучшего
нагрева внутренней колбы);
Ксенон-галогенные (состав Xe + I или Br, до 3х раз ярче аргоновых);
Ксенон-галогенные с отражателем ИК-излучения;

3. Достоинства и недостатки ламп накаливания.

Достоинства:
невысокая стоимость;
мгновенное зажигание при включении;
небольшие габаритные размеры;
широкий диапазон мощностей.
Недостатки:
большая яркость (негативно воздействует на зрение);
небольшой срок службы - до 1000 часов;
низкий КПД.

4. Газоразрядные источники света

Газоразрядная лампа — источник света, излучающий энергию в
видимом диапазоне, принцип работы которого основан на электрическом
разряде в газах.
Все газоразрядные лампы делятся на:
лампы низкого давления (люминесцентная лампа);
лампы высокого давления (ДРЛ).

5. Люминесцентная лампа (устройство)

1 - Электрод.
2 – Стеклянная колба с инертным
газом.
3 – Люминофор.
4 – Цоколь.
5 – Контакты.
6 – Дроссель (сопротивление
индуктивности)
7 – Стартер.
8 – Выключатель.

6. Принцип работы

При работе люминесцентной лампы между двумя электродами,
находящимися в противоположных концах лампы, горит дуговой разряд.
Лампа заполнена инертным газом и парами ртути, проходящий
электрический ток приводит к появлению УФ-излучения. Это излучение
невидимо для человеческого глаза, поэтому его преобразуют в видимый
свет с помощью явления люминесценции. Внутренние стенки лампы
покрыты специальным веществом — люминофором, которое поглощает
УФ-излучение и излучает видимый свет. Изменяя состав люминофора,
можно менять оттенок свечения лампы. В качестве люминофора
используют в основном галофосфаты кальция и ортофосфаты кальцияцинка.
Дуговой разряд поддерживается за счёт термоэлектронной эмиссии
заряженных частиц (электронов) с поверхности катода. Для запуска лампы
катоды разогреваются пропусканием через них тока (лампы типа ДРЛ, ЛД).
Ток разряда ограничивается балластом.

7. ДРЛ (Дуговая Ртутная Люминесцентная)

При подаче на лампу питающего
напряжения
между
близко
расположенными
основным
и
зажигающим
электродом
возникает
тлеющий разряд, чему способствует
малое
расстояние
между
ними.
Возникновение в полости РТ достаточно
большого
числа
носителей
заряда
(свободных электронов и положительных
ионов) вызывает пробой промежутка
между
основными
электродами
и
зажиганию
между
ними
тлеющего
разряда, который практически мгновенно
переходит в дуговой.
Стабилизация электрических и световых параметров лампы наступает
через 10—15 минут после включения.

8.

9. Дуговые ртутные лампы с йодидами (ДРИ)

Содержат горелку в виде трубки из
плавленого
кварцевого
стекла.
В
ней
находятся
электроды.
Сама
горелка
наполнена аргоном – инертным газом с
примесями ртути и йодидов редкоземельных
металлов. Может содержать цезий. Сама
горелка
размещена
внутри
колбы
из
жаропрочного стекла. Из колбы выкачан
воздух, практически горелка находится в
вакууме.
Применяются
для
освещения
больших
площадей. Типичные мощности от 250 до 3500
Вт.

10. Дуговые натриевые трубчатые лампы (ДНаТ)

Имеют вдвое большую светоотдачу
в сравнении с ДРЛ при тех же
потребляемых
мощностях.
Эта
разновидность предназначена для
уличного
освещения.
Горелка
содержит инертный газ – ксенон и
пары ртути и натрия. Эту лампу
можно сразу узнать по свечению –
свет имеет оранжево-желтый или
золотистый оттенок.

11. Дуговые ксеноновые трубчатые

Характеризуются белым ярким светом, спектрально близким к
дневному. Мощность ламп может достигать 18 кВт. Современные
варианты выполнены из кварцевого стекла. Давление может достигать
25 Атм. Электроды изготавливаются из вольфрама, легированного
торием. Иногда применяется сапфировое стекло. Такое решение
обеспечивает преобладание ультрафиолета в спектре.
Световой поток создается плазмой около отрицательного электрода.
Если в состав паров входит ртуть, то свечение возникает возле анода и
катода.

12. Металлогалогенные газоразрядные лампы (МГЛ)

Характеризуются компактностью, мощностью
и эффективностью. Зачастую применяются в
осветительных приборах. Конструктивно
представляют собой горелку, помещенную в
вакуумную колбу. Горелка изготовлена из
керамики, либо кварцевого стекла и
заполнена парами ртути и галогенидами
металлов. Это необходимо для корректировки
спектра. Свет излучается плазмой между
электродами в горелке. Мощность может
достигать 3.5 кВт.
Срок эксплуатации может достигать 12 тысяч
часов.

13. Светодиодные источники света

Тип источников света, в которых используются светодиоды —
полупроводниковые приборы, излучающие свет под действием
проходящего через кристаллы электрического тока
Преимущества:
Высокий КПД.
Длительный срок службы (до 100 000
часов).
Безопасность — не
высокие напряжения.
требуются
Отсутствие ядовитых составляющих
(ртуть и др.) и, следовательно,
лёгкость утилизации. ·
Недостаток - высокая цена.