Fluorescent Lampanın və Fluorescent Lampanın İşləmə Prinsipi
Fluorescent lampa nədir?
Fluorescent lampa bir neçə qram ağırlığında olan və curyum buharı lampadır. Bu lampa, fluorescence yolu ilə görünən işıq təmin edir. elektrik cərəyanı gazda curyum buharını enerjiləşdirdiyində, bu proses ultraviyolya işığı yaradır və bu ultraviyolya işığı lampanın daxili divarındakı fosfor pokrıtmasını görünən işıqla radiasiya etdirir.
Fluorescent lampa, termolamplardan daha effektiv olaraq elektrik enerjisini işıq enerjisine çevirir. Flüoreslent lampa sistemlərinin orta əldə edici işıq verimliliyi 50-100 lumens per watt aralığında olur, bu da eyni işıq verimliliyinə malik termolamplardan bir neçə dəfə effektivliyə sahib olduğunu göstərir.
Fluorescent lampa necə işləyir?
Fluorescent lampa haqqında danışmadan əvvəl, fluorescent lampa şemasına baxaq, başqa sözlə deyək, tüblambanın şemasına.
Burada bir balast, bir anahtar və seriyada olan təchizatı birləşdiririk. Sonra fluorescent tüblambanı və starteri onun üzərinə bağlayırıq.
Təchizata keçid verdikdə, tam voltaj lampa və balast vasitəsiylə starterin üzərinə gəlir. Amma o andan sonra, heç bir razряд разряда не происходит, то есть, лампа света не излучает.
Bu tam напряжение сначала вызывает свечение в стартере. Это происходит потому, что зазор между электродами в неоновой лампочке стартера намного меньше, чем в флуоресцентной лампе.
Затем газ внутри стартера ионизируется под действием этого полного напряжения, нагревая биметаллическую пластину. Это приводит к изгибу биметаллической пластины, которая соединяется с фиксированным контактом. Теперь ток начинает проходить через стартер. Хотя потенциал ионизации неона выше, чем у аргона, но из-за малого зазора между электродами, высокий градиент напряжения появляется в неоновой лампочке, и поэтому свечение начинается в первую очередь в стартере.
Как только ток начинает проходить через контакты неоновой лампочки стартера, напряжение на неоновой лампочке снижается, так как ток вызывает падение напряжения на индукторе (балласт). При отсутствии или низком напряжении на неоновой лампочке стартера, газовый разряд больше не происходит, и биметаллическая пластина охлаждается и отсоединяется от фиксированного контакта. В момент разрыва контактов в неоновой лампочке стартера, ток прерывается, и в этот момент большой скачок напряжения возникает на индукторе (балласт).
Этот высокий скачок напряжения воздействует на электроды флуоресцентной лампы (трубчатой лампы) и инициирует смесь Пеннинга (смесь аргонового газа и паров ртути).
Процесс газового разряда начинается и продолжается, и ток снова получает путь для прохождения через саму трубку флуоресцентной лампы (трубчатой лампы). Во время разряда смеси Пеннинга сопротивление, которое оказывает газ, ниже, чем сопротивление стартера.
Разряд паров ртути атомов создает ультрафиолетовое излучение, которое, в свою очередь, возбуждает покрытие из фосфорного порошка, чтобы излучать видимый свет.
Стартер становится неактивным во время свечения флуоресцентной лампы (трубчатой лампы), потому что в этом состоянии через него не проходит ток.
Флуоресцентная лампа физика
Когда к электродам прилагается достаточно высокое напряжение, создается сильное электрическое поле. Небольшой ток через электродные нити нагревает их. Поскольку нить покрыта оксидом, она производит достаточное количество электронов, которые перемещаются от отрицательного электрода (катода) к положительному электроду (аноду) под действием этого сильного электрического поля. Во время движения свободных электронов устанавливается процесс разряда.
Основной процесс разряда всегда включает три этапа:
Свободные электроны поступают из электродов и ускоряются применяемым электрическим полем.
Кинетическая энергия свободных электронов преобразуется в энергию возбуждения атомов газа.
Энергия возбуждения атомов газа преобразуется в излучение.
В процессе разряда при низком давлении паров ртути образуется одна ультрафиолетовая спектральная линия длиной 253,7 нм. Для генерации ультрафиолетового излучения температура колбы поддерживается в пределах 105-115°C. Соотношение длины к диаметру трубки должно быть таким, чтобы постоянные потери мощности происходили на обоих концах. Место, где эти потери мощности или свечение электродов происходят, называется катодным и анодным падением. Эти потери мощности очень малы. Электроды должны быть покрыты оксидом. Горячие катоды обеспечивают обилие свободных электронов. Горячие катоды, это те, которые нагреваются циркулирующим током, который предоставляется дросселем или регулирующей аппаратурой. Некоторые лампы также имеют холодные катоды. Холодные катоды имеют большую эффективную площадь и более высокое напряжение, такое как 11 кВ, которое применяется к ним для получения ионов. Газ начинает разряжаться под действием этого высокого напряжения. Но при 100-200 В свечение катода отделяется от катода, это называется катодным падением. Это обеспечивает большое количество ионов, которые ускоряются к аноду, чтобы произвести вторичные электроны при ударе, которые, в свою очередь, создают еще больше ионов. Однако катодное падение в горячем катодном разряде составляет всего 10 В.
Флуоресцентная лампа история и изобретение
В 1852 году сэр Джордж Стокс обнаружил преобразование ультрафиолетового излучения в видимое излучение.
С этого времени до 1920 года было проведено множество экспериментов для разработки низкого и высокого давления электрических разрядов в парах ртути и натрия. Однако все эти схемы были неэффективны для преобразования ультрафиолетового излучения в видимое, поскольку электроды не могли испускать достаточное количество электронов для установления дугового разряда. Кроме того, многие электроны сталкивались с атомами газа, и это было упругим. Поэтому возбуждение не создавало спектральных линий, которые можно было бы использовать. Однако над флуоресцентными лампами было сделано очень мало работы.
Однако в 1920-х годах произошел значительный прорыв. Было обнаружено, что смесь паров ртути и инертного газа при низком давлении является 60% эффективной для преобразования входной электрической мощности в одну спектральную линию длиной 253,7 нм. Ультрафиолетовое излучение преобразуется в видимый свет с помощью соответствующего флуоресцентного материала внутри лампы. С этого момента флуоресцентные лампы стали внедряться в повседневную жизнь людей.
Позже, в 1934 году, доктор В. Л. Энфилд получил отчет от доктора А. Х. Кромптона о использовании флуоресцентного покрытия лампы. Немедленно Энфилд создал исследовательскую команду и начал разрабатывать коммерческие флуоресцентные лампы. В 1935 году их команда создала прототип зеленой флуоресцентной лампы, которая имела эффективность около 60%.
Через два с половиной года флуоресцентные лампы были представлены на рынке в белом цвете и шести других цветах. Различные смеси фосфорного порошка используются для создания различных цветов из флуоресцентных ламп. Первая лампа была представлена с мощностью 15, 20 и 30 Вт в длинах 18, 25 и 36 дюймов.
Спустя некоторое время 40 Вт T12, 4-футовые лампы были широко внедрены в офисах, школах и промышленном освещении. Ранние лампы давали свет, несколько желтоватый, с температурой 3500K. Позже были разработаны лампы дневного света с температурой 6500K, которые создавали свет, имитирующий средний северный небесный свет в пасмурный день.
Обычно 4-футовые лампы, с диаметром 1,5 дюйма, мощностью 40 Вт, были доступны на рынке в 1940 году. Однако постепенно дизайн был изменен для лучшего использования. В части дугового разряда ламп произошли изменения. Однако аргон все еще используется, хотя давление немного ниже, чем раньше. Пары ртути поддерживаются при том же давлении, как и раньше. Эта лампа требует 425 мА с падением напряжения 100-105 В.
