Люмінесцентна лампа
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Люмінесцентна лампа

Люмінесцентна лампа , газорозрядне джерело світла, світловий потік якого визначається в основному свіченням люмінофорів під впливом ультрафіолетового випромінювання розряду; видиме свічення розряду не перевищує декілька %. Л. л. широко застосовуються для загального освітлення, при цьому їх світлова віддача і термін служби у декілька разів більш, ніж в ламп розжарювання того ж призначення. Найбільш поширеним різновидом подібних джерел є ртутна Л. л. ( мал. 1 ). Вона є скляною трубкою з нанесеним на внутрішню поверхню шаром люмінофора. У торці трубки введені вольфрамові спіральні електроди; для підвищення емісійної здатності на електроди наноситься оксидна суспензія, що виготовляється з карбонатів або перекисів лужноземельних металів. У лампу вводять краплю ртуті і деяку кількість інертного газу (Ar, Ne і ін.), який сприяє збільшенню терміну служби лампи і поліпшенню умов збудження атомів ртуті. При підключенні Л. л. до джерела змінного струму між електродами лампи виникає електричний струм (десяті долі а ), збуджуючий свічення атомів ртуті. Тиск ртутної пари в Л. л. залежить від температури стінок лампи і складає при нормальній робочій температурі 40 °С приблизно 0,13—1,3 н/м 2 (10 -2 —10 -3 мм рт. ст .). Такий низький тиск забезпечує інтенсивне випромінювання розряду в ультрафіолетової області спектру (переважно з довжиною хвилі l 184,9 і 253,7 нм ), яке і збуджує свічення люмінофорного шару ламп.

  Найбільш поширеним люмінофором є галофосфат кальцію, активований Sb і Mn (див. Крісталлофосфори ). Змінюючи співвідношення активаторів, можна отримати люмінофори різних марок і виготовляти лампи різної колірності. У СРСР максимальну світлову віддачу мають лампи ЛБ (білого світу) — 75 — 80 лм/вт . Світлова віддача ламп ЛХБ (холодно-білого світла) близько 65 лм/вт . Для забезпечення найбільш правильного перенесення кольорів освітлюваних об'єктів використовують лампи ЛДЦ (див. Лампа денного світла ). Лампи з діффузноотражающим шаром (рефлекторні лампи) мають знижений загальний світловий потік, але майже удвічі більшу силу світла у відбиваному покриттям напрямі. Термін служби ламп перевищує 10 тисяч ч . Потужності Л. л. вагаються від 4 до 200 Вт ; довжина від 136 до 2440 мм ; по конфігурації розрізняють лампи: прямі, u-образні, w-образні, кільця, панельні, свечеобразниє.

  Широкого поширення набувають Л. л. з амальгамою In, Cd і інших елементів. Нижчий тиск пари ртуті над амальгамою дає можливість розширити температурний діапазон оптимальної світлової віддачі до 60 °С замість 18—25 °С для чистої ртуті.

  При підвищенні температури довкілля понад норму (25 °С для чистої ртуті і 60 °С для амальгами), що допускається, зростають температура стінок і тиск пари ртуті, а світловий потік знижується. Ще помітніше зменшення світлового потоку спостерігається при пониженні температури ( мал. 2 ), а значить, і тиск пари ртуті. При цьому різко погіршується і запалення ламп, що робить неможливим їх використання при температурах нижче 0 °С без утеплюючих пристосувань. У зв'язку з цим представляють інтерес безртутниє Л. л. з розрядом низького тиску в інертних газах. В цьому випадку люмінофор збуджується випромінюванням з l від 58,4 до 147 нм . Оскільки тиск газу в безртутних Л. л. практично не залежить від навколишньої температури, незмінними залишаються і їх світлові характеристики.

  Світлова віддача Л. л. підвищується при збільшенні розмірів (довжини) за рахунок зниження долі анодно-катодних втрат загалом світловому потоці. Для Л. л. характерні мала поверхнева яскравість ламп і пульсація світлового потоку при роботі ламп на змінному струмі ( стробоскопічний ефект ). Зниження пульсацій досягається рівномірним включенням ламп в три фази живлячої мережі. Термін служби ламп обмежений дезактивацією і розпиляло катодів. Негативно позначаються на терміні служби вагання напруги живлячої мережі і часті включення і виключення ламп. Світлова віддача знижується в процесі горіння.

  Будучи газорозрядним приладом, Л. л. має падаючу вольтамперную характеристику, що вимагає вживання пусько-регулюючих апаратів (ПРА) — індуктивних або ємкісних. Для підвищення термоемісії і забезпечення тим самим запалення ламп катоди в пусковий період мають бути прогріті. Це досягається включенням їх в мережу послідовно з ПРА за допомогою стартера (схеми стартерів) або за допомогою трансформаторів напруження (безстартерні схеми).

  Л. л. широко застосовуються як джерела світла: наприклад, ЛБ і ЛХБ — для загального освітлення; ЛТБ (тепло-білого світла) — для освітлення приміщень, багатих біло-рожевими тонами; ЛСР (синього світла рефлекторні) — в електрофотографічних щорозмножувальних апаратах; лампи з увіолевого скла, частково прозорого для ультрафіолетового випромінювання, — для профілактичного опромінення людей.

  Випуск Л. л. здійснюється на механізованих потокових лініях збірки продуктивністю 700—800 штук в 1 ч . У СРСР і за кордоном ведуться роботи по підвищенню світлової віддачі ламп до 85 лм/вт і терміну служби до 12—15 тисяч ч при 8-кратному включенні і виключенні ламп протягом доби (замість сучасного 4-кратного включення), по розробці устаткування продуктивністю 2500—3000 штук в 1 ч .

 

  Літ.: Фабрикант Ст А., Фізика і техніка люмінесцентних ламп, «Успіхи фізичних наук», 1945, т. 27, ст 2; Вавілов С. І., Про «тепле» і «холодне» світло, М., 1956; Федоров Ст Ст, Нове у фізиці і техніці люмінесцентних ламп, «Світлотехніка», 1966 № 9—10; його ж, Виробництво люмінесцентних ламп, 2 видавництва, М., 1969.

  Ст Ст Федоров.

Мал. 1. Ртутна люмінесцентна лампа: 1 — трубка-колба; 2 — катод; 3 — цоколь; 4 — штирек; 5 — ізолююча прокладка.

Мал. 2. Залежність світлового потоку ламп з рідкою ртуттю від температури стінок.