ఫ్లోరెసెంట్ లామ్ప్ మరియు ఫ్లోరెసెంట్ లామ్ప్ యొక్క పని తత్వం
ఫ్లోరెసెన్ట్ లాంప్ ఏమిటి?
ఫ్లోరెసెన్ట్ లాంప్ ఒక తేలిక వజనం గల మర్కరీ వాయువిద్యుత్ విధుత్వం. ఇది ఫ్లోరెసెన్స్ని ఉపయోగించి కనిపయించే దృశ్యమాన ప్రకాశాన్ని నిర్మిస్తుంది. ఒక విద్యుత్ ప్రవాహం గ్యాస్లో మర్కరీ వాయువిద్యుత్ విధుత్వాన్ని శక్తివంతం చేస్తుంది, ఈ ప్రక్రియలో అది అతిపెద్ద విద్యుత్ వికిరణాన్ని ప్రదానం చేస్తుంది, అతిపెద్ద విద్యుత్ వికిరణం లాంప్ అంతర దీవాళంలో ఉన్న ఫాస్ఫర్ కోటింగ్ను దృశ్యమాన ప్రకాశం చేస్తుంది.
ఫ్లోరెసెన్ట్ లాంప్ విద్యుత్ శక్తిని ఉపయోగకరమైన ప్రకాశ శక్తికి మంచి విధంగా మార్చుకుంది, ఇది ఎలోమెన్ట్ లాంప్లు కంటే ఎక్కువ ప్రభావకారం ఉంది. ఫ్లోరెసెన్ట్ లాంప్ వ్యవస్థల సాధారణ ప్రకాశ దక్షత 50 నుండి 100 ల్యూమెన్లు వాట్టు ఉంటుంది, ఇది సమానమైన ప్రకాశ ప్రయోగం గల ఎలోమెన్ట్ లాంప్లు కంటే మూడు రెట్లు ఎక్కువ.
ఫ్లోరెసెన్ట్ లాంప్ ఎలా పనిచేస్తుంది?
ఫ్లోరెసెన్ట్ లాంప్ పనిచేసే ప్రమాణం ముందు, మేము ఫ్లోరెసెంట్ లాంప్ వైద్యుత్ పరికరం లేదా ట్యూబ్ లాంప్ వైద్యుత్ పరికరం ని చూపిస్తాము.
ఇక్కడ మేము ఒక బాలస్ట్, ఒక స్విచ్ మరియు సరైన విద్యుత్ పరికరాన్ని కనెక్ట్ చేస్తాము. తర్వాత మేము ఫ్లోరెసెంట్ ట్యూబ్ మరియు స్టార్టర్ని కనెక్ట్ చేస్తాము.
మేము సరఫరా ని ON చేసినప్పుడు, పూర్తి వోల్టేజ్ లాంప్ మరియు బాలస్ట్ ద్వారా స్టార్టర్కు వచ్చేది. కానీ ఆ సమయంలో, లేదైన డిస్చార్జ్ జరుగుతుంది, ఇది లాంప్ నుండి ల్యూమెన్ ప్రయోగం లేదు.
పూర్తి వోల్టేజ్లో మొదట స్టార్టర్లో గ్లో డిస్చార్జ్ స్థాపించబడుతుంది. ఇది కారణంగా స్టార్టర్లో నీటి బల్బ్లో ఇలక్ట్రోడ్స్ మధ్య గాపు ఫ్లోరెసెంట్ లాంప్ కంటే తక్కువ.
ప్రస్తుత వోల్టేజ్లో స్టార్టర్లో గ్యాస్ ఐనోనైజ్ అవుతుంది, ఇది బయిమెటలిక్ స్ట్రిప్ని ఉష్ణీకరిస్తుంది. ఇది బయిమెటలిక్ స్ట్రిప్ని కాల్పులు చేస్తుంది, ఇది స్థిర కంటాక్ట్కు కనెక్ట్ చేస్తుంది. ఇప్పుడు, స్టార్టర్ ద్వారా కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది. నీటి ఐనోనైజేషన్ పోటెన్షియల్ ఆర్గన్ కంటే ఎక్కువ ఉంటుంది, కానీ చిన్న ఇలక్ట్రోడ్ గాపు వల్ల నీటి బల్బ్లో ఉష్ణ డిస్చార్జ్ మొదట ప్రారంభమవుతుంది.
స్టార్టర్లోని నీటి బల్బ్ల స్ప్రక్తో ప్రవహించే కరెంట్ అయితే, నీటి బల్బ్ల మీద వోల్టేజ్ తగ్గిపోతుంది. ఎందుకంటే కరెంట్, వోల్టేజ్ డ్రాప్ చేస్తుంది ఇండక్టర్(బాలాస్ట్) యొక్క మీద. నీటి బల్బ్ల మీద తగ్గిన లేదా లేని వోల్టేజ్తో, అయితే గ్యాస్ డిస్చార్జ్ జరుగదు, అందువల్ల బైమెటలిక్ స్ట్రిప్ తప్పిపోతుంది మరియు స్థిర కంటాక్ట్ల నుండి వేరు పడుతుంది. స్టార్టర్లోని నీటి బల్బ్ల కంటాక్ట్ల వేరయితే, కరెంట్ బాధించబడుతుంది, అందువల్ల ఆ శ్రేణిలో ఇండక్టర్(బాలాస్ట్) మీద పెద్ద వోల్టేజ్ సర్జ్ రావడం జరుగుతుంది.
ఈ ఎక్కడి విలువ గల సర్జ్ వోల్టేజ్ ఫ్లోరెసెంట్ లాంప్ (ట్యూబ్ లైట్) ఎలక్ట్రోడ్స్ మీద రావడం జరుగుతుంది మరియు పెనింగ్ మిశ్రమం (అర్గన్ గ్యాస్ మరియు మర్కరీ వ్యాపం) ను ప్రభావితం చేస్తుంది.
గ్యాస్ డిస్చార్జ్ ప్రక్రియ ప్రారంభమవుతుంది మరియు కొనసాగుతుంది, అందువల్ల కరెంట్ మళ్ళీ ఫ్లోరెసెంట్ లాంప్ ట్యూబ్ (ట్యూబ్ లైట్) ద్వారా ప్రవహించడం జరుగుతుంది. పెనింగ్ గ్యాస్ మిశ్రమం నుండి డిస్చార్జ్ చేయడంలో, రిజిస్టెన్స్ గ్యాస్ ద్వారా ప్రదానం చేయబడేది స్టార్టర్ యొక్క రిజిస్టెన్స్ కంటే తక్కువ.
మర్కరీ అణువుల డిస్చార్జ్ యొక్క ప్రభావం యొక్క అల్ట్రావయోలెట్ రేడియేషన్ ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, అది పరిపాలకం ప్రయోగంతో వైశాల్యంలో ప్రకాశం ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
ఫ్లోరెసెంట్ లాంప్ (ట్యూబ్ లైట్) ప్రకాశం వికిరణం చేస్తున్నప్పుడు స్టార్టర్ నిష్క్రియం అవుతుంది, ఎందుకంటే ఆ పరిస్థితిలో స్టార్టర్ ద్వారా కరెంట్ ప్రవహించదు.
ఫ్లోరెసెంట్ లాంప్ పై భౌతిక శాస్త్రం
ప్రయోగించిన వోల్టేజ్ సమర్ధవంతంగా ఉంటే, ఎలక్ట్రోడ్స్ మధ్యలో ఒక బలవంతమైన ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ఏర్పడుతుంది. ఎలక్ట్రోడ్స్ ఫిలమెంట్ల ద్వారా ప్రవహించే చిన్న పరిమాణంలో కరెంట్ ఫిలమెంట్ కాయిల్ను ఆలోచిస్తుంది. ఫిలమాంట్ ఒక్కిడ్ కోట్ యొక్క ప్రభావంతో, ప్రయోజనకరమైన ఎక్కడైనా ఎలక్ట్రాన్లు ఉత్పత్తి చేయబడతాయి, అవి ఈ బలవంతమైన ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ద్వారా నెగెటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ లేదా కాథోడ్ నుండి పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ లేదా ఐనోడ్ వరకు ప్రవహిస్తాయి. ఇలా ఫ్రీ ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహం ద్వారా డిస్చార్జ్ ప్రక్రియ స్థాపించబడుతుంది.
ప్రాథమిక డిస్చార్జ్ ప్రక్రియ ఎల్లప్పుడూ మూడు దశలను అనుసరిస్తుంది:
ఎలక్ట్రోడ్స్ నుండి ఫ్రీ ఎలక్ట్రాన్లు పొందబడతాయి, వాటికి ప్రయోగించిన ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ ద్వారా ప్రవేగం చేరుతుంది.
ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ల గతి శక్తి వాయువు పరమాణువుల ఉత్తేజన శక్తిగా మార్చబడుతుంది.
వాయువు పరమాణువుల ఉత్తేజన శక్తి వికిరణంగా మారుతుంది.
డిస్ఛార్జ్ ప్రక్రియలో, కొద్ది పీడనంలో పాదరస ఆవిరి వద్ద 253.7 nm వద్ద ఒక ఏకైక అతినీలలోహిత స్పెక్ట్రల్ రేఖ ఉత్పత్తి అవుతుంది. 253.7 nm అతినీలలోహిత కిరణాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి బల్బ్ ఉష్ణోగ్రత 105 నుండి 115oF మధ్య ఉంచబడుతుంది.
గొట్టం యొక్క పొడవు మరియు వ్యాసార్థ నిష్పత్తి రెండు చివరలా స్థిరమైన వాట్టేజ్ నష్టం జరిగేలా ఉండాలి. ఈ వాట్టేజ్ నష్టం లేదా ఎలక్ట్రోడ్ల ప్రకాశం జరిగే ప్రాంతాన్ని కాథోడ్ మరియు ఆనోడ్ ఫాల్ ప్రాంతం అంటారు. ఈ వాట్ నష్టం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.
మళ్లీ, కాథోడ్లు ఆక్సైడ్ తో కప్పబడి ఉండాలి. హాట్ కాథోడ్ అధిక సంఖ్యలో ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లను అందిస్తుంది. హాట్ కాథోడ్లు అంటే ప్రస్తావించబడే ప్రవాహం ద్వారా వేడి చేయబడే ఎలక్ట్రోడ్లు మరియు ఈ ప్రస్తావించబడే ప్రవాహం చోక్ లేదా నియంత్రణ పరికరాల ద్వారా అందించబడుతుంది. కొన్ని దీపాలలో చల్లని కాథోడ్లు కూడా ఉంటాయి. చల్లని కాథోడ్లకు పెద్ద సమర్థ ప్రాంతం ఉంటుంది మరియు 11 kv వంటి అధిక వోల్టేజ్ వాటి మధ్య వర్తింపజేయబడుతుంది, అయాన్లను పొందడానికి. ఈ అధిక వోల్టేజ్ వర్తింపజేయడం వల్ల వాయువు డిస్ఛార్జ్ కావడం ప్రారంభమవుతుంది. కానీ 100 నుండి 200 V వద్ద కాథోడ్ గ్లో కాథోడ్ నుండి విడిపోతుంది, దీనిని కాథోడ్ ఫాల్ అంటారు. ఇది ఆనోడ్ వైపు వేగవంతం చేయబడి ప్రభావంతో ద్వితీయ ఎలక్ట్రాన్లను ఉత్పత్తి చేసే అయాన్లకు పెద్ద సరఫరాను అందిస్తుంది, ఇవి మరింత అయాన్లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. కానీ హాట్ కాథోడ్ డిస్ఛార్జ్ లో కాథోడ్-ఫాల్ కేవలం 10 V వద్ద ఉంటుంది.
ఫ్లోరోసెంట్ ల్యాంప్ యొక్క చరిత్ర & కనిపెట్టడం
1852లో, సర్ జార్జ్ స్టోక్స్ అతినీలలోహిత కిరణ వికిరణాన్ని కనిపించే వికిరణంగా మార్చడం కనుగొన్నాడు.
ఈ సమయం నుండి 1920 వరకు పాదరసం మరియు సోడియం ఆవిరిలో తక్కువ మరియు అధిక పీడన విద్యుత్ డిస్ఛార్జ్లను అభివృద్ధి చేయడానికి వివిధ రకాల ప్రయోగాలు చేయబడ్డాయి. కానీ అభివృద్ధి చేయబడిన అన్ని సర్క్యూట్లు అతినీలలోహిత కిరణాన్ని కనిపించే కిరణంగా మార్చడానికి సరిపోవు. దీనికి కారణం; ఆర్క్ డిస్ఛార్జ్ దృగ్విషయాన్ని స్థాపించడానికి సరిపోయేంత ఎలక్ట్రాన్లను ఎలక్ట్రోడ్లు ఉద్గారం చేయలేకపోయాయి. మళ్లీ, చాలా ఎలక్ట్రాన్లు వాయు పరమాణువులతో ఢీకొన్నాయి మరియు అది స్థితిస్థాపకం. కాబట్టి ఉత్తేజనం ఉపయోగించుకోదగిన స్పెక్ట్రల్ రేఖను సృష్టించలేదు. కానీ ఫ్లోరోసెంట్ ల్యాంప్లపై చాలా తక్కువ పని చేయబడింది.
కానీ 1920లలో, ఒక పెద్ద అడుగు ముందుకు జరిగింది. తక్కువ పీడనం వద్ద పాదరస ఆవిరి మరియు నిష్క్రియ వాయువు మిశ్రమం 253.7 nm వద్ద ఒక ఏకైక స్పెక్ట్రల్ రేఖకు విద్యుత్ ఇన్పుట్ శక్తిని మార్చడంలో 60% సమర్థవంతమైనదని కనుగొనబడింది.
ల్యాంప్ లోపల సరైన ఫ్లోరోసెంట్ పదార్థాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా అతినీలలోహిత కిరణం కనిపించే కాంతి కిరణాలుగా మారుతుంది. ఈ సమయం నుండి ఫ్లోరోసెంట్ ల్యాంప్ ప్రజల రోజువారీ జీవితంలో ప్రవేశపెట్టడానికి మార్గం సుగమం అయింది.తరువాత, 1934లో, డాక్టర్ డబ్ల్యూ. ఎల్. ఎన్ఫీల్డ్ ఫ్లోరోసెంట్ కోట్ చేసిన ల్యాంప్ ఉపయోగం గురించి డాక్టర్ ఎ. హెచ్. క్రాంప్టన్ నుండి నివేదికను అందుకున్నాడు. వెంటనే ఎన్ఫీల్డ్ ఒక పరిశోధనా బృందాన్ని ఏర్పాటు చేసి వాణిజ్య ఫ్లోరోసెంట్ ల్యాంప్ నిర్మాణం ప్రారంభించాడు. 1935లో వారి బృందం 60% సామర్థ్యం కలిగిన ప్రోటోటైప్ పచ్చని ఫ్లోరోసెంట్ ల్యాంప్ ను ఉత్పత్తి చేసింది.
ఇంకా రెండున్నర సంవత్సరాల తరువాత, తెలుపు మరియు మార్కెట్ లో ఇతర ఆరు రంగులలో ఫ్లోరోసెంట్ ల్యాంప్ ల
