Lampara Florescente at Pagsasanay ng Fluorescent Lamp

Ano ang Fluorescent Lamp?

Ang fluorescent lamp ay isang may mababang timbang na lampara ng bapor ng mercury na gumagamit ng fluorescence upang ibigay ang visible light. Ang kuryente sa gas ay nagbibigay ng enerhiya sa bapor ng mercury na nagbibigay ng ultraviolet radiation sa pamamagitan ng proseso ng discharge at ang ultraviolet radiation ay nagsisimula ng phosphor coating sa inner wall ng lampara upang maglabas ng visible light.

Ang fluorescent lamp ay mas epektibo na nagbabago ng electrical energy sa useful light energy kumpara sa incandescent lamps. Ang normal na luminous efficacy ng mga sistema ng fluorescent lighting ay 50 hanggang 100 lumens per watt, na ilang beses ang epektividad ng incandescent lamps na may katulad na light output.

Kamusta ang Paggana ng Fluorescent Lamp?

Bago tayo pumasok sa working principle ng fluorescent lamp, ipapakita muna natin ang circuit ng fluorescent lamp o circuit ng tube light.

Dito, ikokonekta natin ang ballast, switch, at ang supply ay serye bilang ipinapakita. Pagkatapos, ikokonekta natin ang fluorescent tube at ang starter sa ito.

• Kapag nagsimula tayong i-on ang supply, ang buong voltage ay sumusunod sa lamp at pati na rin sa starter sa pamamagitan ng ballast. Ngunit sa iyon pang sandali, walang discharge na nangyayari, o wala ring lumen output mula sa lamp.

• Sa buong voltage, unang nabubuo ang glow discharge sa starter. Ito ay dahil ang gap ng electrode sa neon bulb ng starter ay mas maliit kaysa sa fluorescent lamp.

• Pagkatapos, ang gas sa loob ng starter ay nai-ionize dahil sa buong voltage at iniinit ang bimetallic strip. Ito ang nagdudulot ng pagbend ng bimetallic strip upang makonekta sa fixed contact. Ngayon, nagsisimula na ang pagdaloy ng kuryente sa pamamagitan ng starter. Bagama't mas mataas ang ionization potential ng neon kaysa sa argon, subalit dahil sa maliit na gap ng electrode, isang mataas na voltage gradient ang lumilitaw sa neon bulb at kaya unang nagsisimula ang glow discharge sa starter.

• Kapag nagsimula ang pagdaloy ng kuryente sa nakakonektang contacts ng neon bulb ng starter, ang voltage sa neon bulb ay bumababa dahil ang kuryente, nagdudulot ng voltage drop sa inductor (ballast). Sa reduced o walang voltage sa neon bulb ng starter, walang gas discharge na nangyayari at kaya ang bimetallic strip ay nasisira at bumibitaw sa fixed contact. Sa oras ng pagbukas ng contacts sa neon bulb ng starter, ang kuryente ay natutugon, at kaya sa iyon pang sandali, isang malaking voltage surge ang lumilitaw sa inductor (ballast).
  

  

• Ang mataas na halaga ng surge voltage ay lumilitaw sa electrodes ng fluorescent lamp (tube light) at tumatakip sa penning mixture (mixture ng argon gas at mercury vapor).

• Nagsisimula at patuloy ang gas discharge process at kaya ang kuryente ay muli nagkaroon ng daan para daluyin sa pamamagitan ng fluorescent lamp tube (tube light) mismo. Sa panahon ng discharge ng penning gas mixture, ang resistance na ibinibigay ng gas ay mas mababa kaysa sa resistance ng starter.

• Ang discharge ng mercury atoms ay nagbibigay ng ultraviolet radiation na nagsisimula ng phosphor powder coating upang maglabas ng visible light.

• Ang starter ay hindi aktibo habang nagsisikat ang fluorescent lamp (tube light) dahil walang kuryente na dumaan sa starter sa kondisyong iyon.

Physics ng likod ng Fluorescent Lamp

Kapag sapat na mataas na voltage ang inilapat sa electrodes, isang malakas na electric field ang itinayo. Isang kaunting kuryente sa pamamagitan ng electrodes filaments ay iniinit ang filament coil. Dahil ang filament ay oxide coated, sapat na dami ng electrons ang ginagawa, at sila ay tumatakbo mula sa negative electrode o cathode patungo sa positive electrode o anode dahil sa malakas na electric field. Sa panahon ng paggalaw ng free electrons, itinatag ang discharge process.

Ang basic discharge process palaging sumusunod sa tatlong hakbang:

1. Ang free electrons ay nakuha mula sa electrodes, at sila ay na-accelerate ng electric field na inilapat.

2. Ang kinetic energy ng free electrons ay inconvert sa excitation energy ng gas atoms.

3. Ang excitation energy ng gas atoms ay inconvert sa radiation.

Sa discharge process, isang single ultra violates spectral line ng 253.7 nm ang nililikha sa mababang presyon ng mercury vapor. Upang bumuo ng 253.7 nm ultra violate ray, ang temperatura ng bulb ay kinakailangang i-maintain sa pagitan ng 105 hanggang 115oF.
Ang ratio ng length to diameter ng tube ay dapat ganoon na fixed wattage loss ang nangyayari sa parehong dulo. Kung saan nangyayari ang wattage loss o glow ng electrodes ay tinatawag na cathode at anode fall region. Ang watt loss na ito ay napakaliit.
Muli, ang cathodes ay dapat oxide coated. Ang hot cathode ay nagbibigay ng sapat na dami ng free electrons. Ang hot cathodes, ibig sabihin ang mga electrodes na iniinit ng circulating current at ang circulating current na ito ay ibinibigay ng choke o control gear. Mayroon ding ilang mga lamp na may cold cathode. Ang cold cathodes ay may mas malaking effective area at mas mataas na voltage tulad ng 11 kv ang inilapat sa kanila upang makuha ang ions. Nagsisimula ang gas discharge dahil sa high voltage application. Pero sa 100 hanggang 200 V, ang cathode glow ay hiwalay mula sa cathode, ito ang tinatawag na cathode fall. Ito ang nagbibigay ng malaking supply ng ions na ini-accelerate sa anode upang makabuo ng secondary electrons sa impact na sa term ay nagbibigay ng mas maraming ions. Pero ang cathode-fall sa hot cathode discharge ay lamang 10 V.

Kasaysayan at Pagkaimbento ng Fluorescent Lamp

• Noong 1852, si Sir George Stokes ang unang nagsagawa ng pag-discover ng transformation ng ultra violate ray radiation sa visible radiation.

• Mula sa oras na iyon hanggang 1920, iba't ibang uri ng eksperimento ang ginawa upang ma-develop ang low at high pressure electric discharges sa mercury at sodium vapor. Ngunit lahat ng mga circuitry na iyon ay inefficient upang i-transform ang ultra violate ray sa visible ray. Ito ay dahil, ang electrodes ay hindi nagbibigay ng sapat na electrons upang itatag ang arc discharge phenomenon. Muli, maraming electrons ang nag-collide sa gas atoms at ito ay elastic. Kaya ang excitation ay hindi nag-create ng spectral line na maaaring gamitin. Ngunit napakakaunti ang gawain na ginawa sa fluorescent lamps.

• Ngunit noong 1920s, isang major breakthrough ang nangyari. Natuklasan na ang mixture ng mercury vapor at inert gas sa mababang presyon ay 60% efficient upang i-convert ang electrical input power sa single spectral line sa 253.7 nm.
  Ang ultra violate ray ay inconvert sa visible light rays sa pamamagitan ng appropriate fluorescent material sa loob ng lamp. Mula sa oras na ito, ang fluorescent lamp ay nagsimulang ma-introduce sa daily life ng mga tao.

• Pagkatapos, si Dr. W. L. Enfield noong 1934 ay nakatanggap ng ulat mula kay Dr. A. H. Crompton tungkol sa paggamit ng fluorescent coated lamp. Agad na binuo ni Enfield ang isang research team at nagsimula ng paggawa ng commercial fluorescent Lamp. Noong 1935, ang kanilang team ay nag-produce ng prototype green fluorescent lamp na may efficiency na humigit-kumulang 60%.

• Matapos ang dalawang taon at kalahati, ang fluorescent lamps ay na-introduce sa puti at anim pang kulay sa merkado. Iba't ibang mixture ng phosphor powder ang ginagamit upang makabuo ng iba't ibang kulay mula sa fluorescent lamps. Ang unang lamp ay na-introduce na may 15, 20 at 30 W sa 18 inch, 25 inch, at 36 inch lengths.

• Agad na pagkatapos, ang 40 W T12, 4-ft lamp ay na-introduce at malawakang ginamit sa office, school, industry lighting. Ang mga unang lamps ay nagbigay ng medyo yellowish na light sa 3500K. Pagkatapos, ang 6500K daylight lamps ay naimbento na parang nagbibigay ng light na nag-simulate ng average north sky light sa overcast sky.

• Karaniwan, ang 4 ft lamps, na may 1.5 inch sa diameter, 40 W ay available sa merkado noong 1940. Ngunit paulit-ulit na binago ang disenyo upang mas mabuti ang paggamit. Sa arc, discharge portion ng lamps ay binago. Ngunit ang argon ay patuloy na ginagamit bagama't ang presyon ay kaunti lang mas mababa kaysa sa dating presyon. Ang mercury vapor ay in-maintain sa parehong presyon ng dati. Ang lamp na ito ay nangangailangan ng 425 mA na may 100 hanggang 105 V voltage drop.

Pahayag: Respetuhin ang original, mga magandang artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may paglabag sa