प्रकाश उत्पादक लैंप और प्रकाश उत्पादक लैंप का कार्य सिद्धांत
फ्लोरेसन्ट लैंप क्या है?
एक फ्लोरेसन्ट लैंप एक कम वजन वाली पारद भाप लैंप है जो फ्लोरेसन्स का उपयोग करके प्रत्यक्ष प्रकाश देती है। एक विद्युत धारा गैस में पारद भाप को ऊर्जा देती है जो डिस्चार्ज प्रक्रिया के माध्यम से अल्ट्रावायलेट विकिरण देती है और यह अल्ट्रावायलेट विकिरण लैंप की आंतरिक दीवार के फास्फोर पोषण को प्रत्यक्ष प्रकाश देने के लिए प्रेरित करता है।
एक फ्लोरेसन्ट लैंप ने विद्युत ऊर्जा को उपयोगी प्रकाश ऊर्जा में बदलने की दक्षता में चमकदार लैंप की तुलना में बहुत अधिक दक्षता से किया है। फ्लोरेसन्ट प्रकाश प्रणालियों की औसत प्रकाश दक्षता 50 से 100 ल्यूमन प्रति वाट है, जो चमकदार लैंप की तुलना में कई गुना अधिक दक्ष है।
फ्लोरेसन्ट लैंप कैसे काम करता है?
फ्लोरेसन्ट लैंप के काम करने के सिद्धांत को समझने से पहले, हम पहले फ्लोरेसन्ट लैंप की सर्किट यानी ट्यूब लाइट की सर्किट दिखाएंगे।
यहाँ हम एक बॉलास्ट, एक स्विच और श्रृंखला में आपूर्ति को जोड़ते हैं जैसा कि दिखाया गया है। फिर हम फ्लोरेसन्ट ट्यूब और एक स्टार्टर को इसके पार जोड़ते हैं।
जब हम आपूर्ति को ऑन करते हैं, तो पूरी वोल्टेज लैंप और बॉलास्ट के माध्यम से स्टार्टर पर आती है। लेकिन उस समय, कोई डिस्चार्ज नहीं होता, अर्थात् लैंप से कोई ल्यूमन आउटपुट नहीं होता।
उस पूरी वोल्टेज पर पहले स्टार्टर में ग्लो डिस्चार्ज स्थापित होता है। इसका कारण यह है कि स्टार्टर के नीओन बल्ब के इलेक्ट्रोड्स की गैप फ्लोरेसन्ट लैंप की तुलना में बहुत कम होती है।
फिर पूरी वोल्टेज के कारण स्टार्टर के अंदर की गैस आयनित हो जाती है और बाय-मेटालिक स्ट्रिप को गर्म करती है। इससे बाय-मेटालिक स्ट्रिप मुड़ जाती है और फिक्स्ड कंटेक्ट से जुड़ जाती है। अब, स्टार्टर में धारा बहना शुरू हो जाती है। यद्यपि नीओन की आयनित वोल्टेज अर्गन से अधिक होती है, लेकिन छोटे इलेक्ट्रोड गैप के कारण नीओन बल्ब में एक उच्च वोल्टेज ग्रेडिएंट दिखाई देता है और इसलिए ग्लो डिस्चार्ज स्टार्टर में पहले शुरू होता है।
जैसे ही धारा नीओन बल्ब के स्पर्श कंटेक्टों से बहना शुरू होती है, नीओन बल्ब पर वोल्टेज कम हो जाती है क्योंकि धारा, वोल्टेज गिरावट का कारण बनती है। (बॉलास्ट)। नीओन बल्ब पर कम या कोई वोल्टेज के अभाव में, गैस डिस्चार्ज नहीं होता और इसलिए बाय-मेटालिक स्ट्रिप ठंडा हो जाती है और फिक्स्ड कंटेक्ट से टूट जाती है। नीओन बल्ब के स्पर्श कंटेक्टों में टूटने के समय, धारा रोक दी जाती है, और इसलिए उस समय, बड़ा वोल्टेज सर्ज बॉलास्ट (इंडक्टर) पर आता है।
यह उच्च मूल्य वाला सर्ज वोल्टेज फ्लोरेसन्ट लैंप (ट्यूब लाइट) इलेक्ट्रोड्स पर आता है और पेनिंग मिश्रण (अर्गन गैस और पारद भाप का मिश्रण) को आघात करता है।
गैस डिस्चार्ज प्रक्रिया शुरू होती है और जारी रहती है और इसलिए धारा फिर से फ्लोरेसन्ट लैंप ट्यूब (ट्यूब लाइट) से बहने का रास्ता पाती है। पेनिंग गैस मिश्रण के डिस्चार्ज के दौरान, प्रतिरोध गैस द्वारा प्रदान किया जाता है जो स्टार्टर के प्रतिरोध से कम होता है।
पारद परमाणुओं का डिस्चार्ज 253.7 nm पर एक अल्ट्रावायलेट विकिरण उत्पन्न करता है जो फ्लोरेसन्ट पाउडर को आवेशित करता है और प्रत्यक्ष प्रकाश देता है।
फ्लोरेसन्ट लैंप (ट्यूब लाइट) के चमकने के दौरान स्टार्टर निष्क्रिय हो जाता है क्योंकि उस स्थिति में स्टार्टर में कोई धारा नहीं गुजरती है।
फ्लोरेसन्ट लैंप के पीछे का भौतिकी
जब इलेक्ट्रोड्स पर पर्याप्त राशि में वोल्टेज लगाया जाता है, तो एक मजबूत विद्युत क्षेत्र स्थापित होता है। इलेक्ट्रोड फिलामेंट में धारा के कारण फिलामेंट कोइल गर्म हो जाती है। जैसे-जैसे फिलामेंट ऑक्साइड कोटिंग होती है, एक पर्याप्त राशि में इलेक्ट्रॉन उत्पन्न होते हैं, और ये इलेक्ट्रॉन इस मजबूत विद्युत क्षेत्र के कारण नकारात्मक इलेक्ट्रोड या कैथोड से धनात्मक इलेक्ट्रोड या एनोड की ओर भागते हैं। इलेक्ट्रॉनों के आंदोलन के दौरान, डिस्चार्ज प्रक्रिया स्थापित होती है।
मूल डिस्चार्ज प्रक्रिया हमेशा तीन चरणों का पालन करती है:
इलेक्ट्रोड्स से इलेक्ट्रॉन उत्पन्न होते हैं, और वे लगाए गए विद्युत क्षेत्र द्वारा त्वरित होते हैं।
इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा गैस परमाणुओं की उत्तेजन ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
गैस परमाणुओं की उत्तेजन ऊर्जा विकिरण में परिवर्तित हो जाती है।
डिस्चार्ज प्रक्रिया में, 253.7 nm पर एक एकल अल्ट्रावायलेट स्पेक्ट्रल लाइन उत्पन्न होती है जब पारद भाप का दबाव कम होता है। 253.7 nm अल्ट्रावायलेट किरण उत्पन्न करने के लिए बल्ब का तापमान 105 से 115oF के बीच रखा जाता
