ПРЕЗЕНТАЦІЯ НА ТЕМУ ДЖЕРЕЛА ВИПРОМІНЮВАННЯ ГАЗОРОЗРЯДНІ ЛАМПИ

ПРЕЗЕНТАЦІЯ НА ТЕМУ: “ДЖЕРЕЛА ВИПРОМІНЮВАННЯ : ГАЗОРОЗРЯДНІ ЛАМПИ” Виконала : Студентка гр. ОТ-31 Коцко Анна Прийняв : Вороняк Т. І

Зміст 1. Принцип роботи 2. Будова 3. Різновиди 4 та енергетичні характеристики 5. . Матеріали що використовуються для їх виготовлення 6. Специфіка використання

1. Принцип роботи Газорозрядним джерелом світла або газорозрядної лампою -називають електричну лампу, в якій світло створюється в результаті електричного розряду в газі або парах металу.

Переважна більшість газоразрядних ламп представляють собою прозору для оптичного випромінювання колбу циліндричної, сферичної або іншої форми. У колбу герметично впаяні два основних електрода, між якими відбувається розряд. Іноді для полегшення запалювання упаюється додаткові електроди. Внутрішній простір колби після видалення повітря і ретельного видалення сорбованих в матеріалі колби і електродах парів води та інших газів за допомогою нагрівання під відкачуванням наповнюється певним газом (найчастіше інертним) до різного тиску або інертним газом і невеликою кількістю металу з високою пружністю парів, наприклад ртуттю, натрієм і ін Зі збільшенням тиску газу в газорозрядній трубці збільшується взаємодія між частинками газу. В результаті відбувається значне розширення окремих ліній спектра, вони поступово зливаються і утворюють широкий неперервний спектр

Гелій неоновий лазер був першим серед газових лазерів. Саме цей лазер використовується як стандарт частоти. Це газорозрядний лазер, який працює на тліючому розряді. Діаграма енергетичних рівнів суміші He-Ne показана на даномо рисунку

. Історично першим для генерації був використаний перехід між 2 s i 2 p рівнями атома неону з λ=1, 15 мкм. Потім була отримана генерація на довжині хвилі 0, 6328 мкм і 3, 39 мкм. Розряд постійного струму або високочастотний розряд запалюється в суміші газів, що містять здебільшого Не при Р= 1 мм. рт. ст. і Ne при Р=0, 1 мм. рт. ст. Електрони, що мають достатньо енергії, переводять атоми Не в цілий ряд збуджених станів. В процесі каскадних переходів збуджених атомів більша частина накопичується на довгоживучих рівнях. Оскільки, ці метастабільні рівні близькі по енергії до рівнів 2 s i 3 s, то може бути збудження атомів неону у вказані стани. Перехід атомів Ne з стану 2 s i 3 s здійснюється при зіткненні атомів Не та атомів Ne, які знаходяться в основному стані, в результаті чого атоми обмінюються енергією. Невелика різниця енергії ≈ 400 см 1 переходить в кінетичну енергію атомів після зіткнення.

2. Будова 1. Скляна колба 2. Цоколь 3. Кварцовий пальник (розрядна трубка) 4. Основні електроди 5. Допоміжні електроди 6. Струмообмежуючий резистор

У газорозрядних лампах стаціонарного дії зазвичай використовуються два типи розряду: тліючий і дугового, в джерелах імпульсної дії - так званий імпульсний розряд. Відповідно до цього розрізняють лампи тліючого, дугового і імпульсного розрядів. Тліючий розряд відбувається при малих щільності струму на катоді і низьких тисках газу або пари, що не перевищує кількох тисяч паскаль (десятки мм рт. ст. ). Його особливістю є велике падіння напруги у катода, що становить 50 -400 В. Дугового розряд відрізняється від тліючого високими густинами струму на катоді (102 -104 А/см 2) і малим околокатодним падінням потенціалу (5 -15 В). Він може відбуватися в широкому діапазоні тиску (від 0, 1 до 1 -107 Па) і струмів (від десятих часток до сотень ампер). Імпульсний розряд - різновид нестаціонарного розряду, яка відрізняється високою концентрацією потужності при малій тривалості (що не перевищує 5 -10 ~ 3 с).

3 Різновиди Найбільшою ефективністю, на сьогоднішній день, мають лампи розрядні на парах натрію Крім цього виду розрядних ламп широко поширені люмінесцентні лампи (розрядні лампи низького тиску), металогенні лампи, дугові ртутні люмінесцентні лампи. Менше поширені лампи в парах ксенону. А)натрієва лампа низького тиску Б)люмінесцентна лампа В) ртутна лампа високого тиску Г)ксенонова лампа надвисокого тиску Д) натрієва лампа високого тиску з колбою з полікристалічному окислу алюмінію

Переважна більшість розрядних ламп працюють в парах ртуті. Мають високу ефективність перетворення електричної енергії в світлову. Ефективність вимірюється відносно люмен / Ватт. Розрядні джерела світла (газорозрядні лампи) поступово витісняють звичні раніше лампи розжарювання, проте вадами залишаються лінійчатий спектр випромінювання, стомлюваність від мерехтіння світла, шум пускорегулювальної апаратури (ПРА), шкідливість парів ртуті в разі потрапляння в приміщення при руйнуванні колби.

. Переваги • Висока ефективність ламп • Тривалий термін служби в порівнянні з лампами розжарювання Обмеження та недоліки • Повинні застосовуватися в закритих світильниках із захисним склом • Для роботи ламп необхідні баласти і запалюючі пристрої (ПРА) • Не люблять поганих мереж: якщо напруга мережі відхиляється від номіналу більш ніж на 3 %, необхідно застосовувати електронні ПРА.

Електромагнітний баласт являє собою електромагнітний дросель, що підключається послідовно з лампою. Паралельно лампі підключається стартер, що представляє собою неонову лампу з біметалічними електродами і конденсатор. Дросель формує за рахунок самоіндукції запускає імпульс, а також обмежує струм через лампу.

4. Спектральна та енергетичні характеристики

Загальна характеристика газорозрядних ламп -Термін служби від 3000 годин до 20000. -Ефективність від 40 до 150 лм / Вт. -Колір випромінювання: тепло-білий (3000 K) або нейтральнобілий (4200 K) -Передача кольору: хороша (3000 K), відмінна (4200 K) -Компактні розміри випромінюючої дуги, дозволяють створювати світлові пучки високої інтенсивності

Залежність потужності і світлового потоку

5. Матеріали що використовуються для виготовлення газорозрядних ламп Для виготовлення газорозрядної лампи використовують наступні матеріали: 1. Скло- по температурі розм’якшення скла поділяють на легкоплавкі (м`які) та тугоплавкі (тверді). Легкоплавкі скла використовують для виготовлення колб газорозрядних ламп низького тиску, тугоплавкі скла використовують переважно для виготовлення колб та ніжок ламп високого тиску. . Кварцове скло використовують для виготовлення газорозрядних ламп високого тиску, колб імпульсних та трубчатих ксенонових ламп, галогенних ламп розжарювання 2. Метали-в джерелах світла застосовуються різноманітні метали, що покращують емісійні властивості катодів газорозрядних ламп (барій, калій, цезій та ін. ), а також задіяних у формуванні внутрішнього середовища (ртуть, натрій, талій, індій, цезій, кадмій, галій, барій, магній та ін. ) 3. Люмінофори- називають речовини, що здатні перетворювати поглинуту ними енергію в світло. По хімічному складу люмінофори поділяють на неорганічні та органічні. Неорганічні люмінофори (кристалофосфори) застосовують в люмінесцентних лампах, електронно-променевих трубках, рентгенівських трубках, індикаторах радіації та ін. Їх свічення обумовлене присутністю різних домішокактиваторів. Органічні люмінофори (люмогени) використовуються для виготовлення яскравих флуоресцентних фарб та люмінесціюючих матеріалів, для проведення чутливого люмінесцентного аналізу в хімії, біології, медицині та ін

4. В колби люмінесцентних ламп низького тиску переважної більшості газорозрядних ламп високого тиску вводять дозовану кількість ртуті. Ртуть вводять або в рідкому стані, або у вигляді амальгам деяких металів. Пари ртуті – головний компонент середовища вказаних ламп; електричний розряд в насичених парах ртуті, відрізняється низьким потенціалом іонізації в порівнянні з інертними газами, - основа їх функціонування. 5. Основним матеріалом, що формує внутрішньолампове середовище високоефективних натрієвих ламп високого тиску, є натрій. В металогенних газорозрядних лампах високого тиску (типу ДРИ) застосовують йодиди натрію, талія, індію та їх суміші.

6. Специфіка використання -Магазини та вітрини, офіси і громадські місця -Декоративне зовнішнє освітлення: освітлення будівель і пішохідних зон -Художнє освітлення театрів, кіно і естради (професійне світлове обладнання)

7. Приклади промислових зразків Характеризуються тривалим терміном свічення і високою світловіддачею протягом усього терміну експлуатації, що робить їх найбільш економними газорозрядними лампами високого тиску. • Призначені для внутрішнього освітлення великих площ, спортивних залів, теплиць та зовнішнього освітлення доріг, вулиць, житлових секторів. • Працюють в мережах змінного струму частотою 50 Гц разом з баластним дроселем та зовнішнім запалювальним пристроєм.

• Лампи газорозрядні високого тиску ртутні мають стандартні цоколі, один або два допоміжних електроди для швидкого та надійного запалювання, колбу еліпсоподібної форми, всередині покриту люмінофором, який забезпечує приємну кольоропередачу. • Призначені для внутрішнього освітлення великих приміщень і зовнішнього освітлення доріг, мостів, промислових об’єктів, архітектурних споруд. • Працюють в мережах змінного струму частотою 50 Гц з баластним дроселем. Діапазон температури зовнішнього середовища від -40°С до +40°С.

Дякую за увагу!