Лампа со флуоресцентна светлина и принцип на работа на лампата со флуоресцентна светлина
Што е флуоресцентна лампа?
Флуоресцентната лампа е лампа со ниска тежина пар на ртвик која користи флуоресценција за да произведе видлив светло. Електричниот струја во гасот енергира пар на ртвик што производи ултравиолетово зрачење преку процесот на разряд, а ултравиолетовото зрачење причинува фосфорната покривка на внатрешноста на лампата да излажува видливо светло.
Флуоресцентната лампа ефективно превртува електрична енергија во корисна светлосна енергија значително поефикасно од инкандесцентните лампи. Средната светлина ефикасност на системите за флуоресцентно осветлување е 50 до 100 люмени по ват, што е неколку пати повеќе од ефикасноста на инкандесцентните лампи со исти светлински исход.
Како работи флуоресцентната лампа?
Пре него што ќе објасниме принципот на работа на флуоресцентната лампа, прво ќе прикажеме схемата на флуоресцентната лампа, или по друг начин, схемата на трубаста лампа.
Тука го поврзуваме баласт, и еден прекинувач, а напонот е сериен како што е прикажано. Потоа поврзуваме флуоресцентната труба и стартер позад неа.
Кога ја вклучиме напонската заедница, целата напона долazi до лампата и до стартерот преку баластот. Но во тој момент, нема да се случи разрад, т.е. нема исход на светлина од лампата.
На целата напона, прво се поставува свечење на стартерот. Ова е затоа што разликата помеѓу електродите во неонската црква на стартерот е многу помала од онаа во флуоресцентната лампа.
Потоа газот во стартерот се ионизира поради целата напона и загрева биметален појас. Тоа го каузира да се согне биметалниот појас и да се поврзе со фиксниот контакт. Сега, струјата почнува да текне преку стартерот. Иако ионизацијата на неонот е повеќе од оная на аргонот, но поради малата разлика помеѓу електродите, висок напонски градиент се појавува во неонската црква, па прво се започнува свечење во стартерот.
Соодветно, кога струјата почнува да текне преку додирните контакти на неонската црква на стартерот, напонот над неонската црква се намалува, бидејќи струјата предизвикува пад на напон над индукторот (баласт). При намален или без напон над неонската црква на стартерот, нема да се случи повеќе газова разрада, па биметалниот појас се хлади и се оддвојува од фиксниот контакт. Во моментот на прекинување на контактите во неонската црква на стартерот, струјата се прекинува, и така, во тој момент, голем напонски талас долazi до индукторот (баласт).
Овој висок вредносен талас долazi до електродите на флуоресцентната лампа (трубаста лампа) и ударува на мешавина на пенинг (мешавина на аргонски газ и пар на ртвик).
Процесот на газова разрада започнува и продолжува, па струјата повторно добива пат да текне преку самата флуоресцентна лампа (трубаста лампа). Токму во моментот на разрада на мешавина на пенинг отпорот што го дава газот е помал од отпорот на стартерот.
Разрадата на пар на ртвик атоми производи ултравиолетово зрачење, што на свој ред возбудува фосфорната прахна покривка да излажува видливо светло.
Стартерот станува неактивен додека флуоресцентната лампа (трубаста лампа) свети, бидејќи нема струја која минува преку стартерот во тој услов.
Физика зад флуоресцентната лампа
Кога се применува доволно висок напон над електродите, се поставува силно електричко поле. Мала количина струја минува преку жице на електродите и ги загрева. Бидејќи жиците на електродите се покрити со оксид, се произведува доволно количество електрони, и тие се насочуваат од негативниот електрод или катод кон позитивниот електрод или анод поради силното електричко поле. Во моментот на движење на слободните електрони, се поставува процес на разрада.
Основниот процес на разрада секогаш следува три чекора:
Слободните електрони се добиваат од електродите, и тие се забрзани со применетото електричко поле.
Кинетичката енергија на слободните електрони се претвора во енергија на возбудување на атомите на гасот.
Енергијата на возбудување на атомите на гасот се претвора во зрачење.
Во процесот на разрада, се произведува една ултравиолетова спектрална линија на 253.7 nm при нискиот притисок на пар на ртвик. За да се генерира ултравиолетова зрака на 253.7 nm, температурата на црквата се одржува меѓу 105 до 115oF.
Односот на должина до пречник на трубата треба да биде таков, што фиксна губиток на вати се случува на двете крајности. Где се случува овој губиток на вати или светлење на електродите, тоа се нарекува област на пад на катод и анод. Овој губиток е многу мал.
Пак, катодите треба да бидат покрити со оксид. Врз основа на гореопишаните, гореопгревените катоди обезбедуваат изобилие на слободни електрони. Гореопгревените катоди, значи они што се загреваат со циркулирачка струја, а оваа циркулирачка струја се доставува со баласт или контролна опрема. Некои лампи имаат и холодни катоди. Хладните катоди имаат поголема ефективна плошад и повисок напон, како на пример 11 kv, кој се применува на нив за да се добијат иони. Гасот почнува да се разрадува поради овој висок напон. Но при 100 до 200 V, светлењето на катодот се одделува од катодот, ова се нарекува пад на катод. Ова обезбедува голема количина иони кои се забрзани кон анодот за да произведат вторични електрони на удара, што на свој ред произведува повеќе иони. Но падот на катодот во гореопгревена разрада е само на 10 V.
Историја и изумување на флуоресцентната лампа
Во 1852 година, Сир Џорџ Стокс открил трансформација на ултравиолетовите зраци во видливи зраци.
Од тоа време до 1920 година, биле извршени различни видови експерименти за да се развијат ниски и високи електрични разради во пар на ртвик и натрон. Но сите овие развијани системи биле неефикасни за да се трансформираат ултравиолетовите зраци во видливи зраци. Ова било затоа што електродите не можеле да испуштаат доволно електрони за да се постави феноменот на дуга. Пак, многу од електроните се сударили со атомите на гасот, а тоа биле еластични. Затоа, возбудувањето не создавало спектрална линија за да се искористи. Но многу мало работа била направена на флуоресцентните лампи.
Но во 1920-тите, се случил голем промен. Откриено било дека мешавина на пар на ртвик и инертен гас при ниски притисок е 60% ефикасен за да се претвори електричната входна моќ во една спектрална линија на 253.7 nm.
Ултравиолетовите зраци се претворуваат во видливи зраци со користење на соодветен флуоресцентен материјал внатре во лампата. Од тоа време, флуоресцентната лампа почнала да се у
