Luz荧光灯及其工作原理
Zer da Fluoreszenzia-lampara?
Fluoreszenzia-lampara gutxi pisua da merkurio-baporu-lampara fluorescencearen bidez argi ikusgurutzat ematen duena. korronte elektrikoak gasoan merkurio-baporuak energizatzen ditu, eta horrek ultrazularrako erradiazioa ematen du deskarga-prozesuan. Ultrazularrako erradiazioak lampararen barruko hormaren gainean dagoen fosforo-kapa bat aktibatzen du, eta horrek argi ikusgarria ematen du.
Fluoreszenzia-lampara elektrizitate-energiari egin dio aldatzea argi energia garrantzitsuagora lampar incandeszent batzuekin baino askoz eraginkorrago. Fluoreszenzia-iluminazio-sistemak bertsio arruntetan 50-100 lumen/wattko eraginkortasuna izaten dute, hau lampar incandeszent batzuen eraginkortasunarekin alderatuta bi aldiz gehiago da.
Nola funtzionatzen du Fluoreszenzia-lampara?
Fluoreszenzia-lamparak funtzionatzeko printzipioa aztertzen ari garela, lehenik erakutsiko dugu fluorescentzia-lamparako zirkuitua edo beste modutan esanda tubo-lamparako zirkuitua.
Hemen balasto bat, sakatzaile bat eta serieko jarioa lotzen ditugu erakusten bezala. Ondoren, fluorescentzia-tubo bat eta abiatzaile bat lotzen ditugu.
Jarioa sakatzen dugunean, osoa jarioa lampara eta abiatzaileari etorriko zaie balastokin batera. Baina ordu honetan, ez da inoiz deskarga bat gertatzen, hau da, ez da lumen-irteera bat egiten lamparatik.
Ordu honetan, osoa jarioak lehenik abiatzailean gertatzen duen glow discharge bat hasitzen du. Honek dela adierazten du abiatzaileko neon bulboko electrodeen tartea askoz gutxiagoa delako fluorescentzia-lamparekin alderatuta.
Ondoren, abiatzaileko gasa ionizatzen da osoa jarioaren ondorioz, eta bimetaliko stripa hezieko du. Horrek bimetaliko stripa doitzeko ekarriko dio kontaktu finkoari lotzea. Orain, jarioak hasiko du abiatzailea traveztatuz. Neonaren ionizazio potentzia argonaren baino handiagoa dela ere, electrodeen tartea txikiagoa denez, neonoan ulertzeko gradiente handi bat agertzen da, eta horrek glow discharge bat lehenik abiatzailean hasten du.
Abiatzaileko neon bulboko ukitako kontaktuetan jarioak hasitzen saiaten denean, neon bulboko jarioa gutxitzen da, jarioak jario-jatorrizko desigualtasuna (ballast) eragiten duelako. Jario-jatorrizko desigualtasuna gutxi edo ez dutenean neon bulboko abiatzailean, ez da gas-discharge bat gertatzen, eta beraz, bimetaliko stripa hezieko du eta kontaktu finkotik kanpo geratzen da. Abiatzaileko neon bulboko kontaktuak kanpo geratzean, jarioak atzeratzen da, eta horrek ordu honetan, balastok (induktore) gainean jario-handia sortzen du.
Jario-handi hau fluorescentzia-lamparen (tube light) electrodeetan etorriko zaie, eta penning mixturarekin (argon gas eta merkurio-baporuen konbinazioa) kolisioa izango da.
Gas-discharge prozesak hasten da eta jarraitzen du, eta beraz, jarioak berriz hasiko du fluorescentzia-lamparako tube (tube light) bere buruan. Penning gas-mixturaren deskargan, gasak resistentzia txikiagoa eskaintzen du abiatzailearekin alderatuta.
Merkurio-atomuen deskarga ultrazularrako erradiazioa sortzen du, eta horrek fosforo-polvoa aktibatzen du argi ikusgarria eman dezan.
Fluoreszenzia-lamparak (tube light) distira artean, abiatzailea inaktibatzen da, ez baitzen jarioa pasatzen abiatzailea traveztatuz.
Fluoreszenzia-lamparen fisika
Elektrodeetan jario handia aplikatzen denean, elektro-eremu fortua sortzen da. Elektrodeetako filamentoetan gutxi gorabehera jarioa igotzen da, eta horrek filamentoak hezieko ditu. Filamentuak oxide coated badira, elektron asko sortzen dira, eta horiek kathode negatibotik anode positiboari joango dira elektro-eremu fortu honek. Elektron libreak mugitzen diren bitartean, deskarga-prozesua hasitzen da.
Deskarga-prozesu osoa beti hiru pausoak jarraitzen ditu:
Elektron libreak elektrodetatik ateratzen dira, eta horiek aplikatutako elektro-eremuak azeleratzen ditu.
Elektron libreen energia kinetikoa gas-atomuen energia aktibagarri bihurtzen da.
Gas-atomuen energia aktibagarria erradiazio bihurtzen da.
Deskarga-prozesuan, 253.7 nmko ultrazularrako spectral line bakarra sortzen da merkurio-baporuaren presio baxuan. 253.7 nmko ultrazularrako erradiazioa sortzeko, bulboaren tenperatura 105-115oF mantentzen da. Tuboaren luzera eta diametroren arteko erlazioa zehaztu behar da, bertsi bat galdu behar den bi amaieran. Galdera hau gertatzen den leku horretan kathode eta anode fall region deritzo. Bertsi hau oso gutxi da. Kathodeak oxide coated egotea beharrezkoa da. Kathode hot elektron libreak asko ematen ditu. Kathode hotak, hau da, elektron libreak ematen dituzten electrodeak, jarioa zirkulatzen duen artean hezieko ditu, eta jario hau ballast edo kontrol-gear-ek ematen du. Batzuek kathode cold ere dituzte. Kathode coldak azpiekin handiagoa dute, eta 11 kv kalibreko jario handi bat aplikatu behar da ionizatzeko. Gas-hasiera deskarga egiten du jario handi hau aplikatzean. Baina 100-200 V-tan, kathode glow kathideo tik kanpo joaten da, eta horrek kathode fall deritzo. Horrek ion asko ematen ditu, eta horiek anoderantz azeleratzen dira elektron sekundarioak sortzeko impaktuan, eta horrek ion gehiago sortzen ditu. Baina kathode hot deskargan kathode-fall 10 V-ra bakarrik da.
Fluoreszenzia-lamparen historia eta sorrera
1852an, Sir George Stokes aurkitu zuen ultra violate ray radiationa argi ikusgarri bihurtzeko transformazioa.
Horrez gain, 1920ra arte, elektrizitate-deskargak merkurio eta sodio-baporutan probak asko egin ziren. Baina zirkuitu guztiak ineffektiboki transformatzen zuten ultra violate ray radiationa argi ikusgarri bihurtzeko. Elektrodeak elektron asko emateko ez zuten arazo hau izan zen. Gainera, elektron asko gas-atomuen gainean kolisio elastikoak egin zituzten, eta horrek spektral line utilitzatzeko ez zuen ekintza. Baina lan gutxi egin zen fluorescentzia-lamparekin.
Baina 1920an, urrats garrantzitsua egin zen. Aurkitu zen merkurio-baporu eta inert gasen konbinazioak 60% effektiboki elektrizitate-energiaren inputa 253.7 nmko spectral line bakarrera bihurtzen duela. Ultra violate ray radiationa argi ikusgarri bihurtzeko, fluorescentzia-material apropiatu bat erabili behar da. Fluoreszenzia-lampak ezagutu egin ziren pertsonen bizitza arruntan.
Geroago, Dr. W. L. Enfield 1934an, Dr. A. H. Cromptonen informazioa jaso zuen fluorescentzia-coated lamparekin. Zerbait seguru, Enfield-en ikerketa-taldea sortu zuen, eta fluorescentzia-lamparen komertzializazioa hasi zuen. 1935ean, taldeak prototype green fluorescentzia-lampara sortu zuen, 60%ko effektibotasuna zuelarik.
Bi eta erdi urte geroago, fluorescentzia-lampak zur eta sei kolore gehiago irudi-zaharretan sartu ziren. Fluoreszenzia-lampak phosphor powder-ren konbinazio desberdinak erabiltzen dituzte kolore desberdinak sortzeko. Lehenengoa 15, 20, eta 30 W-koak izan ziren 18, 25, eta 36 inch luzez.
Geroago, 40 W T12, 4-ft lampak sartu ziren eta lanpostu, eskola, eta industria iluminazioan erabili ziren askotan. Lehenengo lampak argi zurruntsu bat eman zuten 3500K-ra. Geroago, 6500K daylight lampak garatu ziren argi bat sortzeko, nordesko zerrenda baten argia simulatzeko.
Orokorrean, 4 ft-ko lampak, 1.5 inch-eko diametroa, 40 W-koak 1940an eskuragarri ziren. Baina diseinuak hobetu zituen. Lampen ark-deskargan aldaketak egin zituen. Baina argon erabiltzen jarraitzen da, presio txikiago batean. Merkurio-baporua lehen presioan mantendu da. Lamp hau 425 mA behar ditu 100-105 V-ko jario-jatorrizko desigualtasunarekin.
Erakuspena: Jatorrizko artikulu onenak partekatzeko merezi dituzte, baldin eta erabakigarritasuna egon liteke, mesedez kontaktatu ezabatzeko.
