Φωτεινή Λάμπα και Λειτουργία της Φωτεινής Λάμπας
Τι είναι Φθορεσκόφτης;
Ένας φθορεσκόφτης είναι ένα φωτεινό σώμα μικρού βάρους λαμπτήρα αργυρίου που χρησιμοποιεί τη φθόρη για να παράγει ορατό φως. Ένας ηλεκτρικός ρεύματας στο αέριο ενεργοποιεί την τρόπαινα αργυρίου, η οποία παράγει υπεριώδη ακτινοβολία μέσω διακόπτη και η υπεριώδης ακτινοβολία προκαλεί την εσωτερική επένδυση του φωτεινού σώματος με φθορεσκό πύλην να εκλαμψεί με ορατό φως.
Ο φθορεσκόφτης έχει μετατρέψει την ηλεκτρική ενέργεια σε χρήσιμη φωτεινή ενέργεια πολύ αποτελεσματικότερα από τους εξατμιζόμενους λαμπτήρες. Η μέση φωτεινή αποτελεσματικότητα των συστημάτων φθορεσκούφτη είναι 50 έως 100 λούμενα ανά όργανο, που είναι αρκετά φορές η αποτελεσματικότητα των εξατμιζόμενων λαμπτήρων με ίδια φωτεινή έξοδο.
Πώς λειτουργεί ο Φθορεσκόφτης;
Πριν προχωρήσουμε στη λειτουργική αρχή ενός φθορεσκούφτη, θα παρουσιάσουμε πρώτα το πλήρες σχήμα ενός φθορεσκούφτη, δηλαδή το σχήμα ενός φωτεινού σώματος.
Εδώ συνδέουμε έναν βαρύτη, και έναν διαχειριστή και την εφοδιασμό σε σειρά όπως φαίνεται. Στη συνέχεια, συνδέουμε τον φθορεσκόφτη και έναν εκκινητή παράλληλα με αυτόν.
Όταν ενεργοποιήσουμε την εφοδιασμό, η πλήρης τάση φθάνει στο φωτεινό σώμα και επίσης στον εκκινητή μέσω του βαρυτή. Ωστόσο, σε αυτή τη στιγμή, δεν συμβαίνει απολύτως καμία διάρρηξη, δηλαδή, δεν υπάρχει φωτεινή έξοδος από το φωτεινό σώμα.
Σε αυτή την πλήρη τάση, πρώτα εγκαθιδρύεται η γλοσσόδικη διάρρηξη στον εκκινητή. Αυτό συμβαίνει επειδή η απόσταση μεταξύ των ηλεκτρόδων στη νεόνια σφαίρα του εκκινητή είναι πολύ μικρότερη από αυτή του φθορεσκούφτη.
Στη συνέχεια, το αέριο μέσα στον εκκινητή ιονίζεται λόγω αυτής της πλήρης τάσης και θερμαίνει τη διμεταλλική λωρίδα. Αυτό προκαλεί την καμπυλότητα της διμεταλλικής λωρίδας για να συνδεθεί με το σταθερό επαφικό. Τώρα, ο ρεύμας αρχίζει να ρέει μέσω του εκκινητή. Παρόλο που η ιονισμός της νεόνιας είναι μεγαλύτερη από αυτή του αργόνιου, ωστόσο, λόγω της μικρής απόστασης των ηλεκτρόδων, ένα υψηλό επίπεδο τάσης εμφανίζεται στη νεόνια σφαίρα και, επομένως, η γλοσσόδικη διάρρηξη ξεκινά πρώτα στον εκκινητή.
Μόλις ο ρεύμας αρχίσει να ρέει μέσω των επαφών της νεόνιας σφαίρας του εκκινητή, η τάση στη νεόνια σφαίρα μειώνεται, καθώς ο ρεύμας προκαλεί μια πτώση τάσης στον βαρύτη (ballast). Με μηδενική ή μικρή τάση στη νεόνια σφαίρα του εκκινητή, δεν θα συμβαίνει πλέον η διάρρηξη του αερίου και, επομένως, η διμεταλλική λωρίδα καθυστερεί και αποσυνδέεται από το σταθερό επαφικό. Στη στιγμή που αποσυνδέονται οι επαφές στη νεόνια σφαίρα του εκκινητή, ο ρεύμας διακόπτεται, και, συνεπώς, σε αυτή τη στιγμή, ένα μεγάλο προσωρινό πλήθος τάσης εμφανίζεται στον βαρύτη (ballast).
Αυτή η υψηλή τιμή πλήθους τάσης φθάνει στα ηλεκτρόδια του φθορεσκούφτη (φωτεινού σώματος) και χτυπά το μίγμα penning (μίγμα αργόνιου και ατμού αργυρίου).
Η διαδικασία διάρρηξης του αερίου ξεκινά και συνεχίζεται, και, επομένως, ο ρεύμας αρχίζει ξανά να ρέει μέσω του φθορεσκούφτη (φωτεινού σώματος) αυτού. Κατά τη διάρρηξη του μίγματος penning, η αντίσταση που παρέχεται από το αέριο είναι μικρότερη από την αντίσταση του εκκινητή.
Η διάρρηξη του ατμού αργυρίου ατόμων παράγει υπεριώδη ακτινοβολία, η οποία, στη σειρά της, ενεργοποιεί την επένδυση φθορεσκού πύλην για να εκλάμψει με ορατό φως.
Ο εκκινητής μένει ανενεργός κατά την έκλαμψη του φθορεσκούφτη (φωτεινού σώματος), επειδή καμία ροή ρεύματος δεν περνά μέσω του εκκινητή σε αυτή τη συνθήκη.
Φυσική πίσω από τον Φθορεσκόφτη
Όταν εφαρμοστεί αρκετά υψηλή τάση στα ηλεκτρόδια, δημιουργείται ένα ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο. Μια μικρή ποσότητα ρεύματος μέσω των ηλεκτροδιών θερμαίνει την σπειρή των ηλεκτροδίων. Επειδή τα ηλεκτρόδια είναι επενδυμένα με οξείδιο, παράγεται αρκετό πλήθος ηλεκτρονίων, τα οποία ρέουν από το αρνητικό ηλεκτρόδιο ή κάθοδο στο θετικό ηλεκτρόδιο ή ανόδο λόγω αυτού του ισχυρού ηλεκτρικού πεδίου. Κατά την κίνηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων, η διαδικασία διάρρηξης εγκαθιδρύεται.
Η βασική διαδικασία διάρρηξης ακολουθεί πάντα τρία βήματα:
Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια προέρχονται από τα ηλεκτρόδια και επιταχύνονται από το εφαρμοσμένο ηλεκτρικό πεδίο.
Η κινητική ενέργεια των ελεύθερων ηλεκτρονίων μετατρέπεται σε ενεργειακό επίπεδο εναρμόνησης των ατόμων του αερίου.
Το ενεργειακό επίπεδο εναρμόνησης των ατόμων του αερίου μετατρέπεται σε ακτινοβ
