Спектр ртутной лампы высокого давления

Спектр ртутной лампы высокого давления — ТурбоЗайм

Размер ртутной лампы отличается от размера лампы накаливания, и это не удивительно, ведь это колба в колбе.

Ртутные люминесцентные лампы являются лампами низкого давления. Электрический разряд в них возникает при давлении ртутных паров не больше 0,1 мм рт.ст. Лучевой спектр электроразряда при этом давлении носит линейный характер, причем, до 80 процентов мощности разряда приходится на ультрафиолетовые линии, а на долю видимой области спектра всего около двух процентов.

Необходимость повышения давления в колбах ртутных ламп

При повышении давления ртутных паров совершается перераспределение энергии: излучение ультрафиолета уменьшается, а излучение видимого излучения увеличивается. При давлении ртутных паров 1000 мм рт.ст. видимое излучение повышается настолько, что светоотдача достигает 20–25 лм/Вт, что превышает светоотдачу даже ламп накаливания.

Однако все видимое излучение сконцентрировано в сине-зеленой области спектра, тогда как красный и желтый свет отсутствуют совсем.

Ультрафиолетовое излучение все же присутствует в спектре разряда в значительном количестве (примерно 40 % от мощности разряда).

Конструктивная мера, обеспечившая расширение спектра ртутных ламп

По примеру люминесцентных ламп это излучение с применением люминофора может быть преобразовано в видимое излучение. Однако если в стандартных люминесцентных лампах стенки колбы имеют температуру, незначительно превышающую температуру воздуха, то в ртутных лампах высокого давления габариты колб значительно меньше, и температура колбы достигает до 500–600 градусов по Цельсию. Люминофоры, которые могли бы эффективно работать при этих температурах, до сих пор не найдены.

Проблема была устранена в 50-х годах ХХ века. Ртутную лампу высокого давления, имеющую малый размер, поместили в другую, большую по размеру колбу, а изнутри эту колбу покрыли люминофором с максимальной эффективностью при температуре 200–300 градусов, формирующим свет преимущественно в красной области спектра. В качестве люминофора обычно используют фосфат-ванадат иттрия, который активируется европием. С 1950-х годов началось производство таких ламп крупнейшими европейскими производителями.

В наши дни по объему производства ртутные лампы высокого давления с люминофором находятся на третьем месте после традиционных ламп накаливания и люминесцентных ламп низкого давления.

Поиск новых решений для получения энергоэффективных источников света, обладающих достаточно широкой областью видимого спектра излучения, привел к созданию ртутных ламп высокого давления.

Ртутные газоразрядные лампы представляют собой электрический источник света, в котором для генерации оптического излучения используется газовый разряд в парах ртути. Ртутные лампы являются разновидностью газоразрядных ламп. Для наименования всех видов таких источников света в отечественной светотехнике используется термин «разрядная лампа» (РЛ), включенный в состав Международного светотехнического словаря, утверждённого Международной комиссией по освещению. Этим термином следует пользоваться в технической литературе и документации.

В зависимости от давления наполнения, различают РЛ низкого давления (РЛНД), высокого давления (РЛВД) и сверхвысокого давления (РЛСВД).

К РЛНД относят ртутные лампы с величиной парциального давления паров ртути в установившемся режиме менее 100 Па. Для РЛВД эта величина составляет порядка 100 кПа, а для РЛСВД — 1 МПа и более.

РЛВД подразделяются на лампы общего и специального назначения. Первые из них, к числу которых относятся, в первую очередь, широко распространённые лампы ДРЛ, активно применяются для наружного освещения, однако они постепенно вытесняются более эффективными натриевыми, а также металлогалогенными лампами. Лампы специального назначения имеют более узкий круг применения, используются они в промышленности, сельском хозяйстве, медицине.

Ртутные лампы высокого давления типа ДРЛ

ДРЛ (Дуговая Ртутная Люминесцентная) — принятое в отечественной светотехнике обозначение РЛВД, в которых для исправления цветности светового потока, направленного на улучшение цветопередачи, используется излучение люминофора, нанесённого на внутреннюю поверхность колбы.

Для общего освещения цехов, улиц, промышленных предприятий и других объектов, не предъявляющих высоких требований к качеству цветопередачи и помещений без постоянного пребывания людей.

Дуговые ртутные металлогалогенные лампы (ДРИ)

Лампы ДРИ (Дуговая Ртутная с Излучающими добавками) конструктивно схожа с ДРЛ, однако в её горелку дополнительно вводятся строго дозированные порции специальных добавок — галогенидов некоторых металлов (натрия, таллия, индия и др.), за счёт чего значительно увеличивается световая отдача (порядка 70 — 95 лм/Вт и выше) при достаточно хорошей цветности излучения. Лампы имеют колбы эллипсоидной и цилиндрической формы, внутри которой размещается кварцевая или керамическая горелка. Срок службы — до 8 — 10 тыс. ч.

В современных лампах ДРИ используются в основном керамические горелки, обладающие большей стойкостью к реакциям с их функциональным веществом, благодаря чему со временем горелки затемняются гораздо меньше кварцевых. Однако последние тоже не снимают с производства из-за их относительной дешевизны.

Ещё одно отличие современных ДРИ — шаровидная форма горелки, позволяющая снизить спад светоотдачи, стабилизировать ряд параметров и увеличить яркость «точечного» источника. Различают два основных исполнения данных ламп: с цоколями Е27, Е40; софитное — с цоколями типа Rx7S и подобными им.

Источник: https://pro-turbozajm.ru/spektr-rtutnoj-lampy-vysokogo-davlenija/

Виды ртутных ламп

16 Ноя 2016

Ртутные газоразрядные лампы представляют собой электрический источник света, в котором для генерации оптического излучения используется газовый разряд в парах ртути. Ртутные лампы являются разновидностью газоразрядных ламп. Для наименования всех видов таких источников света в отечественной светотехнике используется термин «разрядная лампа» (РЛ), включенный в состав Международного светотехнического словаря, утверждённого Международной комиссией по освещению. Этим термином следует пользоваться в технической литературе и документации.

В зависимости от давления наполнения, различают РЛ низкого давления (РЛНД), высокого давления (РЛВД) и сверхвысокого давления (РЛСВД).

К РЛНД относят ртутные лампы с величиной парциального давления паров ртути в установившемся режиме менее 100 Па. Для РЛВД эта величина составляет порядка 100 кПа, а для РЛСВД — 1 МПа и более.

РЛВД подразделяются на лампы общего и специального назначения. Первые из них, к числу которых относятся, в первую очередь, широко распространённые лампы ДРЛ, активно применяются для наружного освещения, однако они постепенно вытесняются более эффективными натриевыми, а также металлогалогенными лампами. Лампы специального назначения имеют более узкий круг применения, используются они в промышленности, сельском хозяйстве, медицине.

Ртутные лампы высокого давления типа ДРЛ

ДРЛ (Дуговая Ртутная Люминесцентная) — принятое в отечественной светотехнике обозначение РЛВД, в которых для исправления цветности светового потока, направленного на улучшение цветопередачи, используется излучение люминофора, нанесённого на внутреннюю поверхность колбы.

Для общего освещения цехов, улиц, промышленных предприятий и других объектов, не предъявляющих высоких требований к качеству цветопередачи и помещений без постоянного пребывания людей.

Дуговые ртутные металлогалогенные лампы (ДРИ)

Лампы ДРИ (Дуговая Ртутная с Излучающими добавками) конструктивно схожа с ДРЛ, однако в её горелку дополнительно вводятся строго дозированные порции специальных добавок — галогенидов некоторых металлов (натрия, таллия, индия и др.), за счёт чего значительно увеличивается световая отдача (порядка 70 — 95 лм/Вт и выше) при достаточно хорошей цветности излучения. Лампы имеют колбы эллипсоидной и цилиндрической формы, внутри которой размещается кварцевая или керамическая горелка. Срок службы — до 8 — 10 тыс. ч.

В современных лампах ДРИ используются в основном керамические горелки, обладающие большей стойкостью к реакциям с их функциональным веществом, благодаря чему со временем горелки затемняются гораздо меньше кварцевых. Однако последние тоже не снимают с производства из-за их относительной дешевизны.

Ещё одно отличие современных ДРИ — шаровидная форма горелки, позволяющая снизить спад светоотдачи, стабилизировать ряд параметров и увеличить яркость «точечного» источника. Различают два основных исполнения данных ламп: с цоколями Е27, Е40; софитное — с цоколями типа Rx7S и подобными им.

Для зажигания ламп ДРИ необходим пробой межэлектродного пространства импульсом высокого напряжения. В «традиционных» схемах включения данных паросветных ламп, помимо индуктивного балластного дросселя, используют импульсное зажигающее устройство — ИЗУ.

Изменяя состав примесей в лампах ДРИ, можно добиться «монохроматических» свечений различных цветов (фиолетового, зелёного и т. п.) Благодаря этому ДРИ широко используются для архитектурной подсветки. Лампы ДРИ с индексом «12» (с зеленоватым оттенком) используют на рыболовецких судах для привлечения планктона.

Дуговые ртутные металлогалогенные лампы с зеркальным слоем (ДРИЗ)

Лампы ДРИЗ (Дуговая Ртутная с Излучающими добавками и Зеркальным слоем) представляет собой обычную лампу ДРИ, часть колбы которой изнутри частично покрыта зеркальным отражающим слоем, благодаря чему такая лампа создает направленный поток света.

По сравнению с применением обычной лампы ДРИ и зеркального прожектора, уменьшаются потери за счет уменьшения переотражений и прохождений света через колбу лампы. Так же получается высокая точность фокусировки горелки.

Для того, чтобы после вворачивания лампы в патрон направление излучения её можно было изменить, лампы ДРИЗ снабжают специальным цоколем.

Ртутно-кварцевые шаровые лампы (ДРШ)

Лампы ДРШ (Дуговые Ртутные Шаровые) представляют собой дуговые ртутные лампы сверхвысокого давления с естественным охлаждением. Имеют шарообразную форму и дают сильное ультрафиолетовое излучение.

Ртутно-кварцевые лампы высокого давления (ПРК, ДРТ)

Дуговые ртутные лампы высокого давления типа ДРТ (Дуговые Ртутные Трубчатые) представляют собой цилиндрическую кварцевую колбу с впаянными по концам электродами. Колба наполняется дозированным количеством аргона, помимо того в неё вводится металлическая ртуть.

Конструктивно лампы ДРТ очень схожи с горелками ДРЛ, а электрические параметры их таковы, что позволяют использовать для включения пускорегулирующие аппараты ДРЛ соответствующей мощности.

Однако большинство ламп ДРТ выполняется в двухэлектродном исполнении, поэтому для их зажигания требуется использование специальных дополнительных устройств.

Существующая номенклатура ламп ДРТ имеет широкий диапазон мощностей (от 100 до 12000 Вт).

Лампы используются в медицинской аппаратуре (ультрафиолетовые бактерицидныеи эритемные облучатели), для обеззараживания воздуха, пищевых продуктов, воды, для фотополимеризации лаков и красок, экспонирования фоторезистов и иных фотофизических и фотохимических технологических процессов.

Лампы мощностью 400 и 1000 Вт применялись в театральной практике для освещения декораций и костюмов, расписанных флуоресцентными красками. В этом случае осветительные приборы оснащались светофильтрами из ультрафиолетового стекла УФС-6, срезающими жёсткое ультрафиолетовое и практически всё видимое излучение ламп.

Поэтому помещения, в которых используются лампы ДРТ, должны иметь соответствующую вентиляцию, обеспечивающую удаление избытка озона. В небольших количествах изготавливаются безозонные лампы ДРТ, колба которых имеет внешнее покрытие из кварца, легированного диоксидом титана.

Такое покрытие практически не пропускает озонообразующую линию резонансного излучения ртути 253,7 нм.

Спектр излучения

Пары ртути излучают следующие спектральные линии, использующиеся в газоразрядных лампах:

Длина волны, нм	Название	Цвет
184.9499	Жёсткий ультрафиолет (тип С)
253.6517	Жёсткий ультрафиолет (тип С)
365.0153	линия «I»	Мягкий ультрафиолет (тип A)
404.6563	линия «H»	Фиолетовый
435.8328	линия «G»	Синий
546.0735	Зелёный
578.2	Жёлто-оранжевый

Наиболее интенсивные линии — 184.9499, 253.6517, 435.8328 нм. Интенсивность остальных линий зависит от режима (параметров) разряда.

Источник: https://shop.p-el.ru/blog/lampy-i-istochniki-sveta/vidy-rtutnykh-lamp/

Применение газоразрядных ламп различных типов

НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Газоразрядные лампы относятся к осветительным приборам, источником видимого излучения которых служит электрический разряд в газовой среде.

Разряд в газах, сопровождающийся выделением электромагнитного излучения может иметь различные формы в зависимости от условий его возникновения и протекания.

На характер разряда влияют следующие факторы:

• величина приложенного напряжения и расстояние между электродами;
• состав среды, в которой происходит разряд;
• давление газа в колбе с электродами.

В газоразрядных лампах различного типа в основном используется два вида электрических разрядов — тлеющий и дуговой.

Тлеющий разряд характеризуется малым значением протекающего электрического тока и практически полным отсутствием выделения тепла. Обычно разряд такого вида протекает в условиях пониженного давления.

Структура тлеющего разряда содержит два участка — тёмное пространство, прилегающее к катоду и участок, излучающий свечение, который распространяется до анода.

Цвет видимого спектра излучения, выделяемого при тлеющем разряде, зависит от состава газовой смеси, в которую помещены электроды.

В зависимости от типа и характеристик применяемого наполнителя колб газоразрядных источников света, спектр их электромагнитного излучения может быть смещён в зону, находящуюся за пределами восприятия человеческого глаза. Обычно это излучение ультрафиолетового спектра.

В этом случае на внутреннюю поверхность колбы наносится специальный состав — люминофор. Слой люминофора поглощает ультрафиолетовые волны, излучая при этом видимый спектр.

Газоразрядные лампы низкого давления

К данному типу световых источников относятся приборы, работающие при давлении газа в колбе от 0,15 до 104 Па. Примером приборов низкого давления могут служить традиционно применяемые люминесцентные лампы дневного света, а также так называемые энергосберегающие газоразрядные лампочки.

Лампа дневного света представляет собой герметичную цилиндрическую стеклянную колбу, в торцах которой расположены цоколи с контактными штырьками для подключения.

Штырьки соединены с электродами, выполненными в виде вольфрамовых спиралей. Для обеспечения условий, благоприятных для термоэлектронной эмиссии, поверхность электродов покрыта оксидами щелочноземельных металлов.

Внутреннее пространство колбы люминесцентной лампы заполнено инертным газом — аргоном и парами ртути, обеспечивающими хорошее её зажигание.

При запуске, в парах ртути начинает протекать электрический ток, вызывая излучение электромагнитных волн частицами ртути. Свойства ртути таковы, что выделяемое ей излучение лежит в ультрафиолетовой области спектра, то есть невидимо.

Для преобразования ртутного излучения в видимый свет используется специальный химический состав, наносимый на внутреннюю поверхность колбы. Состав называется люминофором и представляет собой соли кальция, бериллия, кадмия и других металлов.

Люминофор поглощает выделяемые парами ртути ультрафиолетовые волны, выделяя при этом излучение видимого светового спектра.

В результате этого двойного энергетического преобразования световой коэффициент полезного действия люминесцентной лампочки составляет 12%, что впрочем, существенно превосходит соответствующую характеристику лампочек накаливания.

К недостаткам осветительных люминесцентных приборов можно отнести следующие характеристики:

• необходимость использования для их питания специальной пускорегулирующей аппаратуры;
• линейчатая характеристика спектра излучения с отсутствием отдельных световых диапазонов;
• высокочастотное мерцание, вызывающее стробоскопический эффект;
• потенциальная опасность паров ртути и необходимость соблюдения определённого порядка утилизации вышедших из строя приборов.

Бактерицидные газоразрядные лампы

Этот вид газоразрядных источников излучения низкого давления не относится к приборам освещения. Выделяемое парами ртути ультрафиолетовое излучение используется этими устройствами в медицинских целях.

Бактерицидные свойства ультрафиолетовых газоразрядных ламп используются для обеззараживания помещений в медицинских учреждениях.

Разумеется, люминофор в этом случае не применяется. Правда, спектр излучения ртути приходится фильтровать, для чего в этих устройствах используются колбы из специального увиолевого стекла. Характеристики увиолевого стекла таковы, что оно пропускает преимущественно длинноволновое ультрафиолетовое излучение.

Это необходимо для защиты людей и растений от вредного воздействия жёсткого коротковолнового ультрафиолета и препятствию концентрации озона в воздухе.

Индикаторные газоразрядные лампы

Данный вид газоразрядных лампочек применяется в электронных приборах для числовой или символьной индикации. Наиболее распространённый тип таких индикаторов представляет собой газоразрядное устройство, имеющее один анод и десять тонких сетчатых катодов.

Каждый катод соответствует одной из цифр от 0 до 9. Катоды расположены слоями, один над другим. Управляются они раздельно, при подключении одного из катодов загорается соответствующая цифра.

Громоздкость этих приборов и необходимость их питания относительно высоким напряжением привела к их полному вытеснению индикаторами светодиодного типа.

Лампы газоразрядные высокого давления

К данному виду приборов относят источники, рабочее давление газа в колбах которых составляет от 3х104 до 106 Па. Повышенное давление газа позволяет повысить уровень создаваемого светового потока, но при этом, предъявляет особые требования к материалу и конструкции колб.

Ртутные газоразрядные лампы

Наиболее распространёнными приборами данного вида являются устройства типа ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные). Зажигание таких световых источников осуществляется с применением специальных пусковых устройств, создающих высоковольтные импульсы.

Основными конструктивными элементами приборов типа ДРЛ являются:

• колба из стекла высокой прочности;
• цоколь с резьбой для вкручивания в электрический патрон;
• кварцевая горелка;
• электроды (главные и дополнительные).

Горелка дуговой ртутной лампочки представляет собой высокопрочную стеклянную герметично запаянную трубку, расположенную внутри общей колбы. Внутри горелки под давлением находится аргон с ртутными парами.

В горелке может быть два или четыре электрода, во втором варианте два из них — основные, два других играют роль дополнительных. Наличие дополнительных электродов обеспечивает более лёгкое зажигание дуги и стабильное её горение.

Розжиг ДРЛ до номинальной яркости происходит в течение некоторого времени, которое зависит от температуры окружающего воздуха и может достигать нескольких минут после включения.

Применяются дуговые ртутные лампочки для наружного освещения либо для освещения больших производственных помещений — цехов, складов и т. п.

Натриевые газоразрядные лампы

Излучающей средой приборов этого типа являются пары натрия. Отличительная характеристика натриевой газоразрядной лампы — яркий оранжево–жёлтый цвет свечения. Такой цвет обладает преимуществами в условиях тумана или задымлённости, поэтому широко применяется для уличного освещения.

Самый распространённый представитель источников света этой категории — газоразрядная лампа ДНаТ (дуговая натриевая трубчатая).

Натриевая лампа подобно ртутной содержит две колбы — внешнюю и внутреннюю, являющуюся горелкой. Стекло горелки изготовлено из оксида алюминия.

Это обусловлено тем, что при работе внутренняя колба может разогреваться до температуры 1200°С. Внутри горелки расположены два электрода, находящихся в пространстве, заполненном смесью инертных газов.

Материалом внешней колбы служит специальное боросиликатное стекло, обладающее повышенной тугоплавкостью. При изготовлении из внутреннего пространства внешней колбы производится откачка воздуха. Создающийся при этом вакуум является надёжной защитой от высокой температуры горелки. Такая конструкция работает подобно термосу.

Наибольшее распространение имеют ДНаТ с резьбовым цоколем Е40.

Газоразрядные металлогалогенные и ксеноновые лампы

Особенностью металлогалогенных источников света является скорректированная спектральная характеристика. Коррекция достигается путём добавления в содержимое горелки кроме паров ртути специальных добавок — галогенидов некоторых металлов (йодид натрия и скандия).

Благодаря добавке галогенидов происходит заполнение провалов в области красного и жёлтого цветов, свойственным характеристикам ртутного излучения.

В ксеноновых лампах излучающей средой является ксенон, находящийся в колбе под высоким давлением, которое может достигать в некоторых типах ламп 25 атм. Колбы таких источников изготавливаются из кварцевого стекла и даже из сапфира. Ксеноновые газоразрядные лампы дают очень яркое белое свечение, близкое по спектру к дневному свету.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник: https://eltechbook.ru/lampa_gazorazryadnaya.html

Как работают ртутные лампы

Ртутьсодержащие изделия являются источниками освещения газоразрядного типа. Излучают свет благодаря прохождению газового разряда в парах ртути при прохождении электрического разряда от специального пускорегулирующего устройства или при включении в электрическую сеть. В зависимости от создаваемого рабочего давления в колбе различают лампы:

• низкого давления (менее 100 Па);
• среднего давления (от 100 Па до 100 кПа);
• сверхвысокого давления (от 100 кПа до1МПа и более).

Относятся к надежным источникам света со средним сроком эксплуатации от 6 до 20 тыс. часов. Характеризуются компактными размерами, хорошей световой отдачей, низким потреблением электрической энергии, что позволяет использовать их для освещения производственных и сельскохозяйственных цехов, складских помещений, придомовых территорий, улиц и переулков. Используются они и для световой рекламы и освещения ж/д транспорта.

В зависимости от количества ртути изделия излучают цвета жесткого и мягкого ультрафиолета, зеленый, синий, фиолетовый и желто-оранжевый. Спектр ртутной лампы зависит от длины волны (184,9499 до 578,2 нм) и зависит от параметров разряда.

Класс опасности ртутьсодержащих ламп 1, что требует специального хранения вышедших из строя источников света и утилизации.

Принцип работы основных типов ламп

Люминесцентные ртутьсодержащие лампы низкого давления (РЛНД) представляют собой изделия специальной конструкции, запитываемые от сети переменного тока частотой 50 Гц. Выпускаются мощностью от 4 до 80 В линейного,U-образного и компактного исполнения, включая двухканальное, со стандартными цоколями или в виде штырьков.

Работают в интервале температур от 5 до 55 0С. Такие изделия должны соответствовать требованиям ГОСТ 6825-74 (СТ СЭВ 3181-81) и ГОСТ 19190-81.Корпус изготовлен из прочного кварцевого стекла, внутренняя сторона которого покрыта слоем люминофора.

Именно этот слой возбуждает излучение при прохождении электоразряда в парах ртути, находящихся в корпусе изделия.

Источники света ртутные высокого давления с аббревиатурой ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная) классифицируются по таким признакам:

• назначению (общего и специального исполнения);
• конструкции;
• типу исполнения;
• количеству электродов (двух- и четырехэлектродные);
• мощности (от 80 до 1000 Вт).

К основным видам относят:

ДРИ – металлогалогенные дуговые ртутные лампы с излучающими добавками являются источниками света с повышенной эффективностью излучения. Корпус может иметь форму цилиндра или эллипса. Выпускаются мощностью 125 ÷ 3500 Вт с номинальным световым потоком от 8300 до 350000 лм со сроком эксплуатации до 10000 часов.

ДРШ – ртутно-кварцевые шаровые. Относятся к специальным типам. Характеризуются шарообразным корпусом, сверхвысоким давлением и получением света повышенной интенсивности. Используются в лабораторном и проекционном оборудовании.

ДРИЗ – металлогалогенные дуговые ртутные с зеркальным слоем. Благодаря наличию этого слоя осуществляется направленное свечение.

Обезвреживание ламп ртутного типа

Использование энергосберегающих ртутных ламп требует от их владельцев знаний по утилизации в случае наступления форс-мажорных обстоятельств, как на производстве, так и в домашних условиях, а также правилах хранения и утилизирования по установленным правилам и инструкциям.

Известно, что пары ртути негативно действуют на человека и могут вызвать тяжелое отравление. Поэтому при выходе из строя изделий необходимо поместить их в специальный контейнер (на любом производстве организуют место для хранения таких ламп или заключают договор с соответствующей организацией), а при нарушении целостности корпуса (может взорваться или нечаянно разбиться) приступить к демеркуризация ртутных ламп.

В домашних условиях необходимо собрать механическим путем осколки в банку с водой, обработать раствором хлорки или марганцовки место, где она разбилась. При этом необходимо открыть окна и закрыть двери, чтобы пары не расходились по другим помещениям. Банку следует отнести в центр утилизации, которые есть в каждом городе. Перегоревшие лампы тоже не выбрасывают, а относят в ДЭЗ, где установлены контейнеры для их оберегания.

Светильники со ртутными лампами используются повсеместно, знание особенностей их конструкции поможет грамотно подойти к их использованию, хранению в контейнере для ртутных ламп и сдаче на утилизацию.

про ртутные лампы

Освещение энергосберегающее

Источник: https://amperof.ru/osveshenie/lampy/kak-rabotayut-rtutnye-lampy.html

Лампа ДРЛ: расшифровка, характеристики, устройство, принцип работы

Лампы ДРЛ, активно применяющиеся и в наши дни, относятся к газоразрядным осветительным приборам. Их отличительная черта — насыщенный световой поток и долговечность. Благодаря содержанию ртути, при помощи этих изделий организуют искусственное освещение улиц и промышленных территорий. Но, определенные технико-эксплуатационные нюансы не позволяют пользоваться ими в бытовых условиях. В статье рассмотрим, что такое газоразрядная лампа ДРЛ, как она устроена, принцип ее работы и где применяется.

Что это такое

В названиях ламп обычно закладывается тип источника света. Специалист, разбирающийся в маркировке, быстро определит параметры и принцип действия прибора.

Расшифровка ДРЛ следующая:

• Д — электрическая дуга, образуемая при подаче напряжения на контакты, приводит к зажиганию лампы. В конструкции задействован дроссель, задача которого — ограничить рабочие токи в заложенных пределах;
• Р — устройство работает за счет паров ртути;
• Л — принцип действия источника света. Люминофор, обеспечивающий процесс люминесценции, преобразует ультрафиолетовое свечение в видимый спектр излучения.

Так выглядит изделие

Дополнительная информация! Когда внешняя энергия воздействует на материал, излучаемый свет, начинается процесс свечения, называемый люминесценцией.

Ближайшая к ДРЛ разновидность — ДРВ (ртутно-вольфрамовая). Конструкцией и принципом действия они схожи. Только помимо ртутной разрядной горелки устанавливается и вольфрамовая спираль, задача которой — ограничить силу тока, поступающего на горелку. Соответственно, такие лампы не нуждаются в дополнительной пускорегулирующей аппаратуре.

В отличие от ДРЛ, ДРВ лампы:

• расходуют больше электроэнергии;
• работают в течение приблизительно 3000 часов;
• загораются не дольше одной минуты.

Другие «приближенные» виды — лампочки ДРИ и ДНаТ.

Размер зависит от мощностных характеристик

Достоинства и недостатки

Дуговые ртутные люминесцентные источники света, в том числе и лампы, имеют следующие преимущества:

• высокая степень светового потока;
• долго служат;
• применимы для освещения при отрицательной температуре;
• благодаря встроенным электродам не требуют дополнительного устройства для поджога;
• доступная пускорегулирующая аппаратура.

Есть и ряд недостатков, некоторые из которых накладывают ограничения на сферы применения:

• как гласит ГОСТ, ртуть и люминофор, содержащийся в этих лампах, должны утилизироваться по особой технологии;
• малая цветопередача (порядка 45%);
• для полноценной работы требуется стабильное напряжение. Если оно понизится до 15%, светильник стакой лампочкой перестанет светить;
• при слишком низких температурах (более −20 градусов по Цельсию), источник света может не зажечься. К тому же, такие условия эксплуатации в разы снижают срок службы лампы;
• для повторного включения светильника необходимо выждать от 10 до 15 минут;
• снижение светового потока спустя примерно 2000 часов службы.

Вам это будет интересно  Особенности лампы ДНАТ 250

Как правило, производитель указывает ряд правил, которых следует придерживаться при эксплуатации этих источников света. Это позволит им дольше прослужить. Даже если лампа установлена в неправильном положении, это отражается на ее сроке службы.

Свечение ртутной лампочки

Характеристики

Расшифровка аббревиатуры не отображает параметры ламп ДРЛ. Но, эти сведения необходимо знать, что позволит подобрать подходящее изделие. Основным параметром источника света является мощность, выражаемая в цифрах. Показатели, определяющие условия эксплуатации:

• световой поток. От этого зависит, сколько понадобится ламп, чтобы создать требуемую освещенность участка;
• срок службы. Для каждой модели свой период гарантированной службы;
• типоразмер цоколя и габариты. Влияют на выбор светильника, для которого подходит лампа.

Сравнение светильников

Мощность ДРЛ колеблется от 50 до 2000 Вт. Наиболее распространенный вид — ДРЛ 250, со следующими параметрами:

• мощность — 250 Вт;
• напряжение — 130 В;
• световой поток — 13500 лм;
• светоотдача — 54 лм/Вт;
• цоколь — Е40;
• диаметр — 91 мм;
• высота — 228 мм;
• срок службы — больше 12000 часов.

В течении первых 10-15 минут работы лампа «разогревается», потребляя мощность выше номинального значения.

Модели и их параметры

Сфера применения

Лампы ДРЛ применяют как источник искусственного освещения. Газоразрядными устройствами освещают следующие объекты:

• автомобильные дороги и улицы;
• скверы и площади;
• производственные цеха, склады, автостоянки;
• теплицы, оранжереи и аналогичные места, где выращивают овощи.

Такими изделиями освещают производственные объекты

ДРЛ характерны мощным световым потоком. В то же время, в них «хромает» цветопередача, поэтому для освещения жилых помещений их не используют.

Эксплуатация

Конструкция

В конструкцию входят следующие элементы:

• стеклянный баллон;
• резьбовой цоколь;
• ртутно-кварцевая горелка, заполненная аргоном. Дополнительно добавляется капля ртути;
• главные катоды;
• дополнительные электроды;
• добавочный угольный резистор.

Полезная информация! Задача дополнительных электродов — облегчить зажигание лампы. Также они отвечают за стабильную работу.

Ниже рассмотрены элементы подробнее:

• цоколь. Он принимает электроэнергию от сети в результате контакта токоведущих частей лампы с контактами патрона светильника. Как итог — электроэнергия передается к электродам горелки;
• кварцевая горелка. Имеет вид колбы с двумя электродами с каждой из сторон (два — основные, два — дополнительные). Горелка заполняется аргоном и каплей ртути;
• стеклянная колба. Это внешняя часть лампочки. Внутри — горелка с подведенными электрическими проводниками, идущими от контактного цоколя. Чтобы закачать в колбу азот, из нее сперва выкачивают весь воздух.

Вам это будет интересно  Особенности цоколей для лампочек

В первых моделях ДРЛ ламп предусматривалось только два электрода. Такие лампы сложнее разжигались — требовалось дополнительное пусковое устройство. Современный, дроссельный вариант, снабжен четырьмя электродами.

Устройство

Принцип работы лампы ДРЛ

Горелка изделия изготавливается из прозрачного, химически стойкого тугоплавкого материала — кварцевого стекла или специальной керамики. Ее заполняют точно отмеренной дозой инертного газа и каплей металлической ртути. Светящимся телом в конструкции выступает столб дугового электроразряда.

Принцип действия, присущий лампе ДРЛ, выглядит так. Когда на изделие подается электроэнергия, между основным и зажигающим электродом образуется тлеющий разряд. Элементы расположены так близко друг к другу, что обеспечивают более низкое напряжение для пробоя. Тлеющий разряд практически моментально становится дуговым. Электрические и световые качества лампы становятся устойчивыми спустя 10 — 15 минут после подачи энергии. В этот период ток превышает номинальные значения (для ограничения задействуется пускорегулирующий аппарат). Пусковой режим во многом зависит от окружающей температуры — на морозе лампочка дольше «запускается».

Именно в горелке происходят все действия

В результате электрического разряда в горелке становятся видимыми голубое и фиолетовое излучения, включая УФ (ультрафиолет). Они провоцируют свечение люминофора, расположенного на внутренних стенках колбы. Горелка светит бело-зеленым светом, люминофор — красноватым. Оттенки смешиваются и получается яркий, близкий к белому цвет.

Если в электросети напряжение колеблется, это отражается на световом потоке. Допустимые отклонения напряжения — от 10 до 15% (при этом световой поток будет колебаться на 25 — 30%). Если питающее напряжение снижается до 80% от нормы, то изделие попросту не загорится. Если до этого она горела — то погаснет.

ДРЛ сильно греются в ходе работы. Из-за этой особенности необходимо тщательно продумывать конструкцию: применяют термостойкие провода и качественные контакты на патронах. В процессе разогрева лампы в ее горелке повышается давление, а вместе с ним и напряжение пробоя. То есть напряжения сети может не хватить для повторного включения. Чтобы повторно запустить изделие, ему необходимо время на остывание. В этом и кроется основной недостаток ДРЛ — перепады электропитания попросту гасят их, а повторное включение требует выждать паузу.

Как правильно подключить

ДРЛ подключается к сети также, как и традиционная лампочка накаливания. Единственное, для работы газоразрядного изделия требуется пускорегулирующий аппарат, а именно — дроссель. Именно он регулирует значения рабочего тока. Этот элемент также предотвращает перегорание светильника.

Дополнительная информация! Дроссель не только «разжигает» лампу, но и корректирует ее работу. Его функциональная задача — стабилизация напряжения, подаваемого на контакты газоразрядной трубки.

Сами дроссели бывают независимыми и встраиваемыми. От этого зависит выбор подходящего светильника.

Ниже представлена схема подключения со следующими обозначениями:

• EL1 — ДРЛ;
• C — неэлектролитический конденсатор, рассчитанный на работу с напряжением не ниже 250 В. Он уменьшает реактивную мощность и, как следствие, снижает потребление электроэнергии;
• L1 — дроссель. Подбирается в зависимости от мощностных характеристик лампы;
• F1 — предохранитель.

Если попытаться запустить лампочку без дросселя, она моментально перегорит, так как пропустит через себя большой ток. Обращаться с ДРЛ изделиями следует аккуратно, так как в них содержится пусть всего капля, но ртути, которая развеивается по помещению 25 м2.

Схема подключения

Срок службы

Гореть такой источник света, по заверениям производителей, способен, как минимум, 12000 часов. Здесь все зависит от такой характеристики как мощность — чем мощнее лампа, тем дольше она служит.

Популярные модели и на сколько часов службы они рассчитаны:

• ДРЛ 125 — 12000часов;
• 250 — 12000часов;
• 400 — 15000часов;
• 700 — 20000часов.

Обратите внимание! На практике могут быть иные цифры. Дело в том, что электроды, как и люминофор, способны быстрее выйти из строя.

Как правило, лампочки не ремонтируются, их проще заменить, так как износившееся изделие светит на 50% хуже.

Рассчитаны изделия, как минимум, на 12000 часов работы

Бывает несколько разновидностей ДРЛ (расшифровка — дуговая ртутная лампа), которые применимы как в быту, так и в производственных условиях. Классифицируются изделия по мощности, где наиболее популярны модели на 250 и 500 Вт. Пользуясь ими, до сих пор создают системы уличного освещения. Ртутные приборы хороши за счет доступности и мощного светового потока. Тем не менее, появляются более инновационные образцы, безопасные и с лучшим качеством свечения.

Источник: https://rusenergetics.ru/lampochki/drl

Спектр ртутной лампы низкого давления. Газоразрядные лампы высокого давления

Освещение всегда и везде является главным атрибутом, без которого сложно представить современный мир. При этом мало кто задумывается о том, какие источники света существуют на сегодняшний день, а ведь каждый вид ламп создает свой световой поток.
Среди всего разнообразия лампочек, которые можно вкрутить в осветительный прибор, особое место занимают газоразрядные источники света.

Газоразрядные лампы на сегодняшний день встречаются очень часто и в самых разнообразных сферах человеческой деятельности, начиная от подсветки авто и заканчивая домашним освещением. Поэтому не лишним будет знать, что представляет собой это изделие, и как с ним следует обращаться. Обо всем, что нужно знать о газоразрядных лампочках, расскажет сегодняшняя статья.

Обзор

Газоразрядные лампы – современный источник света, который излучает световую энергию в видимом для человеческого глаза диапазоне. В своей основе газоразрядная лампочка имеет стеклянную колбу, в которую под давлением закачивается газ или пары металла. Кроме этого в строении изделия имеются электроды, которые расположены по концам стеклянной колбы.

Строение лампы

Принцип работы лампочки основывается именно на таком строении, так как вся система активируется при прохождении через колбу электрического разряда. В центральной части колбы располагается основной электрод. Под ним установлен токоограничительный резистор.

Благодаря такой конструкции в колбе, при прохождении через нее электрического разряда, формируется свечение.Помимо колбы и электродов, изделие содержит еще и цоколь, благодаря которому может вкручиваться в различные светильники с целью создания домашнего или уличного типа освещения.

Газоразрядные лампы представляют собой специальные устройства, которые способны создавать свечение с помощью электрического разряда.

Как работает лампочка

С конструкционными особенностями, которые имеют газоразрядные лампы, мы разобрались в предыдущем разделе. Также вскользь коснулись и того, какой принцип работы имеет это изделие. Теперь рассмотрим принцип работы более детально, чтобы понять, каким же именно образом формирует освещение подобный тип источника света.

Принцип работы лампы

Газоразрядная лампа – особые источники освещения, которые способны генерировать свет вследствие создания внутри своей колбы электрического разряда. Принцип работы такой лампы основывается на ионизации газа, который находится внутри стеклянной колбы.Принцип, по которому работает газоразрядная лампочка, предполагает, что внутри колбы под давлением закачивается определенный газ.

Чаще всего для освещения домов, улиц и авто используются благородные (инертные) газы:

• неон;
• криптон;
• аргон;
• ксенон;
• смесь газов в различных пропорциях.

Ртутная модель

Очень часто для освещения домов, авто и улиц используются такие источники света, в состав которых входят дополнительные газы. Например, в состав газовой смеси может входить натрий (натриевые модели) или ртуть (ртутные модели).
Обратите внимание! Ртутные лампочки сегодня имеют большее распространение, чем натриевые. Их часто вставляют в фонари при создании уличного типа освещения. Также они применяются для подсветки домов изнутри.

Ртутные и натриевые модели входят в группу металлогалогенных источников света.
Когда на газоразрядную лампочку подается питание, в трубке начинает генерироваться электрическое поле. Оно приводит к ионизации газа и свободных электронов. В результате этого электроны, которые вращаются на верхних уровнях атомов, начинают сталкиваться с другими электронами атомов металла (специальных добавок в газовые смеси). В результате столкновения происходит переход электронов на внешние орбитали. В конечном итоге происходит высвобождение энергии и фотонов. Таким образом и формируется свечение лампочки.

Обратите внимание! Освещение, которое получается в результате работы такой лампочки, может быть различным: от ультрафиолетового до инфракрасного видимого излучения.

Вариант свечения лампы

Чтобы добиться различного цветового свечения, на колбу газоразрядных ламп наносят специальное люминесцентное покрытие. Им покрывают внутреннюю сторону колбы. С помощью такого покрытия происходит преобразование ультрафиолетового излучения в видимый свет.

Виды газоразрядных ламп

Натриевые лампы высокого давления

Газоразрядная лампа, которая используется для создания уличного освещения или подсветки авто, может иметь разнообразное строение, которое не отходит от принципов работы. На этом основывается классификация таких источников света.
На сегодняшний день газоразрядные источники света бывают следующих видов:

• газоразрядные лампы высокого давления. Они в свою очередь могут подразделяться на ДРЛ (ртутные модели), ДРИ, ДНат и ДКсТ. Их особенностью является отсутствие необходимости в наличии пускорегулирующего аппарата. Такие модели можно встретить в качестве подсветки улиц (их вставляют в фонари системы уличного освещения), авто, домов и наружной рекламы;

Обратите внимание! Лампы газоразрядного типа высокого давления являются самыми распространенными (особенно ртутные модели). Очень часто с их помощью (натриевые и ртутные модели) формируют подсветку именно улиц. А вот дома такие источники света встречаются достаточно редко.

Лампы низкого давления

• газоразрядные лампы низкого давления. Они подразделяются на ЛЛ (различные модели) и КЛЛ. Такие лампочки сегодня с успехом вытесняют устаревшие лампы накаливания. Они применяются для создания подсветки дома, улиц (в составе системы уличного освещения) и даже авто.

Обратите внимание! Самые распространенные лампы низкого давления – люминесцентные. Такие модели часто применяются для освещения улиц в составе системы уличного освещения. Особенно часто такие лампочки вкручивают в фонари.

Свое широкое распространение газоразрядные лампочки получили из-за наличия у них ряда достоинств.

Достоинства и недостатки

Уличная подсветка

К основным достоинствам подобных лампочек относятся следующие качества:

• высокая светоотдача (на уровне 55 лм/Вт). Она остается достаточно высокой, даже если фонари, в которые была установлена лампочка, имеют непрозрачный плафон;
• длительный период службы. Средняя производительность газоразрядных лампочек составляет примерно 10 тыс. часов. Поэтому такие изделия часто используют для подсветки улиц и авто;
• высокая устойчивость (например, ртутные модели) к плохим климатическим условиям. В результате они часто используются для уличного освещения. Они могут вкручиваться в фонари и другие типы светильников. Но если для региона характерны заморозки, то использовать ртутные модели для совещания улиц, даже если они вкручены в специальные фонари и фары авто, нельзя;
• доступная стоимость;
• экономичность, которая позволяет обходиться без затрат на дорогие комплектующие к осветительной аппаратуре.

Вместе с тем, здесь имеются и свои недостатки:

• лампы имеют плохую цветопередачу. Это связано с ограниченным спектром лучей. Таким образом рассмотреть в созданном лампочкой свете цвет предмета будет несколько затруднительно. В связи с этим, газоразрядные лампочки зачастую используются для освещения улиц и монтируются в фары авто;
• может работать только при наличии переменного тока;
• включение происходит с помощью балластного дросселя;
• имеется период, необходимый для разогрева источника света;
• опасность использования, так как в состав газовой смеси могут входить пары ртути;
• такие лампы обладают повышенной пульсацией испускаемого светового потока.

Отдельно следует отметить, что установка данной продукции осуществляется по стандартной схеме, как и лампы накаливания.

Область применения

Конструкционные особенности, которыми обладают газоразрядные лампочки, обеспечили им обширную область применении.
Сегодня подобная продукция применяется для:

• создания уличного освещения в городской и сельской местности. Отлично такие лампы смотрятся, если они вкручиваются в фонари для создания качественной подсветки парков и скверов;
• освещения производственных сооружений, магазинов, торговых площадок, офисов, а также общественных помещений;
• с помощью газоразрядных источников света, которые вкручены в фонари, можно оформить уличную декоративную подсветку зданий или пешеходных дорожек;
• подсветки наружной рекламы и рекламных щитов;
• высокохудожественного освещения эстрад и кинотеатров. Но здесь необходимо применение специального оборудования.

Освещение в авто

Отдельно стоит отметить, что источники света газоразрядного типа сегодня очень часто используются для освещения транспортных средств. Здесь зачастую применяются грл с высокой интенсивностью (например, неоновые). Многие авто имеют в своей комплектации фары, которые заполнены газообразной смесью из металлогалоидных солей и ксенона. Такие фары можно встретить в таких марках, как БМВ, Тойота или Опель.Иногда подобные лампочки можно встретить и в подсветке дома. Но здесь необходимо обязательно учитывать специфику источников света, чтобы их недостатки можно было минимизировать.

Но в целом область применения данной продукции достаточно обширна и разнообразна.

Заключение

Газоразрядные лампочки представляют собой современный и довольно востребованный источник света, который обладает как своими недостатками, так и преимуществами. Для создания уличного освещения такие источники света подходят лучше всего, а вот в домашних условиях они во многом уступают более безопасным лампочкам.

Выбираем светильники над рабочим столом для кухни

Лампы высокого давления, по сравнению с люминесцентными, имеют значительно меньшие габариты и большую единичную мощность. У ртутных ламп высокого давления при равной мощности с люминесцентными (например, 40, 80 Вт) длина почти в 10 раз меньше. Малые габариты и высокое давление в них обусловили температуру разрядной трубки — 700…750°С. Поэтому разрядную трубку ламп выполняют из кварцевого стекла или специальной керамики, имеющей высокую прозрачность в видимой области спектра. .

Одна из первых была разработана лампа высокого давления типа ДРТ. Обозначение лампы: Д — дуговая, Р — ртутная, Т — трубчатая; следующее затем число соответствует мощности лампы. Прежнее название лампы — ПРК (прямая ртутно-кварцевая). Лампа ДРТ предназначена для ультрафиолетового облучения молодняка животных, цыплят, яиц перед инкубацией, семян зерновых культур и т.д. Она применяется в комплекте облучательных установок различных типов.

Лампа ДРТ представляет собой прямую трубку из кварцевого стекла, по концам которой впаяны вольфрамовые электроды. В трубку введено небольшое

Рис.1.26. Схемы включения: а) — лампы ДРТ; б) — лампы ДРЛ; EL — лампа; L — дрос­сель, SB — кнопочный включатель; CI, C2, СЗ — конденсаторы; R — резистор

количество ртути и инертного газа — аргона. Для удобства крепления к арматуре лампа по краям снабжена хомутиками с держателями, которые соединены между собой металлической полоской, используемой для облегчения зажигания лампы. В электрическую сеть лампу ДРТ включают последовательно с дросселем L по резонансной схеме (рис.1.26a).

В результате резонанса, образуемого при кратко временном включении конденсатора С2, напряжение на дросселе L и конденсаторе С2 возрастает примерно в 2 раза по сравнению с напряжением питания. Это обеспечивает в лампе дуговой разряд. Металлическая полоска, подключенная через конденсатор малой емкости С3, облегчает пробой лампы.

Конденсатор C1 повышает коэффициент мощности схемы до 0,92…0,95.

Электрическая энергия, подводимая к лампе ДРТ, преобразуется в ней следующим образом: ультрафиолетовое излучение составляет 18%, инфракрасное излучение – 15%, видимый свет – 15%, потери равны 52%. Однако лампа ДРТ используется прежде всего как источник ультрафиолетового излучения. В таблице 1.9 приведены характеристики ламп ДРТ.

Таблица 1.9 — Дуговые ртутные лампы высокого давления ДРТ

Поток излучения ламп ДРТ зависит от температуры окружающего воздуха. При высокой температуре ухудшается прозрачность кварцевого стекла, что определяет снижение в особенности ультрафиолетового излучения и сроков годности лампы.

Дуговая ртутная лампа ДРЛ предназначена для наружного освещения, закрытых помещений и объектов, где не требуется высокого качества цветопередачи. Она может быть рекомендована для освещения животноводческих и других сельскохозяйственных помещений; со специальными облучателями она используется для облучения рассады в теплицах, так как имеет фотосинтезно активное излучение с длиной волны = 580…700 нм (оранжево-красная часть спектра излучения).

Конструкция лампы ДРЛ представлена на рис. 1.27. Кварцевая трубка (горелка) 3 размещена в колбе 1, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора 2. Слой люминофора преобразует ультрафиолетовое излучение трубки в свет, пригодный для освещения. В кварцевую трубку впаяны два основных вольфрамовых электрода 4, покрытых активированным слоем и подсоединенных к цоколю 7, и два дополнительных (поджигающих) 5. В трубке находится небольшое количество ртути (40…60 мг). После откачки воздуха из внешней колбы 1 она заполняется аргоном под давлением 2,5…4,5 кПа.

Такая конструкция позволяет зажигать четырехэлектродную лампу от питающей сети 220 В без специального поджигающего устройства (рис.1.26б). Наличие дросселя и конденсатора в схеме позволяет уменьшить колебания светового потока и увеличить коэффициент мощности. При этом ПРА потребляет около 10% номинальной мощности лампы. При включении лампы в сеть последовательно с дросселем разряд первоначально возникает между смежными основным и дополнительным электродами. Вызванная этим ионизация разрядного промежутка приводит к возникновению разряда между основными электродами, после чего дополнительные электроды прекращают работать.

Источник: https://instrrument.ru/spectrum-of-a-mercury-lamp-of-low-pressure-highpressure-discharge-lamps.html

Ртутно-кварцевые лампы: устройство, принцип работы и сфера применения

Ртутно-кварцевая лампа, созданная еще в далеком 1892 году, прошла долгий путь. Она лечила и убивала, удивляла и настораживала, помогала открывать новое и увидеть невидимое. Постоянно совершенствуясь, этот удивительный прибор идет бок о бок с человеком и сегодня, являясь незаменимым и верным помощником. Но многие так и не знают, что это за удивительный прибор, как он работает и для чего используется.

Что собой представляет и как работает

Независимо от типа и назначения, все  ртутно-кварцевые лампы (РКЛ) имеют сходную конструкцию и используют в своей работе один принцип – способность атомов ртути при их бомбардировке электронами излучать ультрафиолет (УФ). Конструктивно прибор выполнен в виде кварцевой колбы той или иной формы. Эта колба заполняется инертным газом с примесью металлической ртути, которая в холодном приборе выглядит как капли или оседает в виде налета на стенках. В противоположные концы колбы впаиваются тугоплавкие электроды.

Конструкция классической ртутно-кварцевой лампы

После подачи на электроды напряжения, в трубке начинается тлеющий разряд, подогревающий ртуть и заставляющий ее пары излучать в ультрафиолетовом диапазоне. Поскольку кварц, из которого изготовлено стекло колбы, прозрачен для УФ спектра, излучение свободно распространяется за пределы лампы.

Особенности РКЛ

Немаловажную роль в характеристиках и конструкции РКЛ играет давление газа и количество ртути в колбе. Чем они выше, тем выше мощность прибора и, соответственно, его светоотдача. По давлению в колбе (после выхода на рабочий режим) ртутно-кварцевые лампы разделяются на три типа:

1. Низкого давления (до 100 Па).
2. Высокого давления (до 100 КПа).
3. Сверхвысокого давления (до 1 МПа и выше).

Лампы низкого давления

Устройства этого типа, как правило, имеют невысокую мощность, легко запускаются простым подогревом электродов, практически сразу выходят на рабочий режим, а температура их относительно невысока. Конструктивно такие лампы чаще всего выполняются в виде трубок, а электроды имеют вид спиралей накаливания, предварительный разогрев которых обеспечивает запуск лампы.

И внешне, и конструктивно РКЛ низкого давления похожа на обычную люминесцентную, хотя таковой, конечно, не является

Лампы высокого и сверхвысокого давления

Приборы этих типов обладают большим отношением габариты/мощность, а из-за высокого внутреннего давления имеют определенные конструктивные особенности. Их колба изготавливается из толстого стекла и нередко имеет шаровую форму. Для запуска таких источников света используются не подогреваемые катоды, а высоковольтный разряд или дополнительные поджигающие электроды. Рабочая температура колб высокого давления достигает 500 °С и более.

Колба ламп высокого давления выполняется толстостенной и может иметь форму шара

Характерными особенностями приборов высокого давления можно считать продолжительный (минуты и десятки минут) выход на рабочий режим и невозможность повторного пуска горячей лампы (нужно дождаться, чтобы устройство остыло, а давление в колбе снизилось).

Область применения кварцевых ламп

Поскольку жесткий ультрафиолет и озон, генерируемый устройством в качестве побочного продукта, являются губительными для всего живого, кварцевые лампы нашли широкое применение в качестве надежного и эффективного инструмента дезинфекции. Эти приборы незаменимы для:

• дезинфекции производственных, бытовых и общественных помещений;
• обеззараживания воды и пищевых продуктов;
• лечения ЛОР-заболеваний, в хирургии, дерматологии и пр.

Использование РКЛ для освещения

Из-за специфического спектра излучения ртутно-кварцевые лампы не могут использоваться для освещения как самостоятельный источник, но они используются для изготовления люминесцентных светильников большой мощности. Для этого РКЛ используют в качестве источника жесткого ультрафиолета – горелки, которая помещается в стеклянную колбу, покрытую люминофором. В процессе работы устройства УФ-излучение активирует люминофор, заставляя его ярко светиться, но при этом сам ультрафиолет не покидает пределов лампы, поглощаясь стеклом внешней колбы и самим люминофором, исполняющим роль эффективного УФ-фильтра.

Конструкция осветительной ртутной лампы

Классическим примером ртутных осветительных приборов служат всем известные лампы ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная), которые освещают улицы ярким белым светом. Имея компактные размеры при высокой мощности, такие светильники многие годы используются на больших объектах и в качестве уличных осветителей.

Улица, освещенная при помощи ламп ДРЛ

Особенности эксплуатации

Эксплуатация РКЛ не особенно сложна, но все же имеет некоторые особенности. Прежде всего, поскольку лампы газоразрядные, включать их в сеть можно только через специальные балласты, которые ограничивают ток через прибор и предотвращают возникновение неуправляемого дугового разряда. При этом мощность и тип балласта должны соответствовать мощности и типу используемой лампы.

Электромагнитные балласты для ламп ДРЛ различной мощности

Не следует забывать, что выход на рабочий режим светильников высокого давления требует времени (лампе нужно разогреться, или, как говорят, «разгореться»), а сразу после выключения горячую лампу зажечь не получится – прибор должен полностью остыть.

При выборе типа ламп необходимо учитывать качество питающего напряжения и температуру окружающей среды, поскольку эффективность поджига РКЛ сильно зависит от величины питающего напряжения и температуры – чем они ниже, тем более проблемным будет запуск.

Важно! Эксплуатируя приборы высокого и сверхвысокого давления, необходимо обеспечить их эффективное охлаждение, поскольку  рабочая температура колбы может достигать сотен градусов.

Меры безопасности при использовании

Несмотря на все свои положительные и полезные качества, ртутно-кварцевая лампа при неправильной ее эксплуатации представляет серьезную угрозу здоровью и даже жизни человека. К основным факторам опасности РКЛ можно отнести:

1. Ультрафиолетовое излучение, в том числе жесткое.
2. Способность генерировать трехатомный кислород (озон).

Любая ртутно-кварцевая лампа – источник целого спектра УФ излучения, включая жесткое. Но если длинноволновый так называемый мягкий ультрафиолет опасен в основном для глаз, а для кожи вреден лишь в относительно больших дозах, то жесткий благодаря своей высокой ионизирующей способности в прямом смысле слова смертелен для любых биологических объектов (этим и объясняется бактерицидное действие РКЛ).

Очень часто пагубное действие жесткого ультрафиолета сильно недооценивается из-за того, что Солнце якобы тоже его излучает. Это так, но излучаемый Солнцем ультрафиолет жесткого спектра не достигает поверхности Земли, поскольку практически весь поглощается озоновым слоем и атмосферой.

Дополнительный фактор опасности – озон (О3), который представляет собой сильный окислитель и исключительно ядовит для человека (относится к первой группе опасности). Поэтому главное правило, которое должно неукоснительно соблюдаться при использовании ртутно-кварцевой лампы – отсутствие людей и домашних животных на обрабатываемом ультрафиолетом объекте. Кроме того, после отключения излучателя помещение, в котором он работал, нужно проветривать.

При использовании ламп высокого давления не стоит забывать, что их колба нагревается до температуры в сотни градусов и способна вызвать тепловой ожог самой высокой, четвертой степени.

Использование РКЛ в домашней медицине и гигиене недопустимо. Применение кварцевых ламп для лечения и профилактики заболеваний возможно только в составе специализированного оборудования,  под наблюдением медицинского работника и лишь в условиях стационара.

Лечение жестким ультрафиолетом должно проводиться в физиотерапевтическом кабинете и под наблюдением медицинского работника

Что касается осветительных ртутно-кварцевых ламп, к примеру, ДРЛ или ДРИ, то они практически не образуют озона, имеют минимальный уровень жесткого ультрафиолета и могут использоваться для освещения закрытых объектов, в которых люди не присутствуют постоянно (к примеру, цеха, склады и т. п.). При этом они могут быть как потолочного, так и настенного исполнения.

ПредыдущаяСледующая

Источник: https://LampaExpert.ru/vidy-i-tipy-lamp/kvartsevye-i-ultrafioletovye/rtutno-kvarcevaya