Pampalawak na Bola at Prinsipyo ng Paggana ng Pampalawak na Bola
Ano ang Fluorescent Lamp?
Ang fluorescent lamp ay isang maliit na bigat na ilaw ng mercury vapor na gumagamit ng fluorescence upang magbigay ng nakikita ang ilaw. Ang kuryente sa gas ay nagbibigay ng enerhiya sa mercury vapor na nagpapadala ng ultraviolet radiation sa pamamagitan ng proseso ng discharge at ang ultraviolet radiation na ito ay nagpapahayag ng phosphor coating sa loob ng ilaw para radiate visible light.
Ang fluorescent lamp ay mas epektibong nagbabago ng electrical energy sa useful light energy kaysa 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 output ng ilaw.
Kamusta ang Paggana ng Fluorescent Lamp?
Bago tayo pumunta sa prinsipyong paggana ng fluorescent lamp, ipapakita muna natin ang circuit ng fluorescent lamp o ibig sabihin ang circuit ng tube light.
Dito, ikokonekta natin ang isang ballast, at isang switch at ang supply ay serye tulad ng ipinapakita. Pagkatapos, ikokonekta natin ang fluorescent tube at isang starter sa itaas nito.
Kapag inilapat natin ang supply, ang buong voltage ay sumusunod sa ilaw at pati na rin sa starter sa pamamagitan ng ballast. Ngunit sa iyon na sandali, walang discharge na nangyayari, i.e., walang lumen output mula sa ilaw.
Sa buong voltage unang established ang glow discharge sa starter. Ito dahil ang gap ng electrode sa neon bulb ng starter ay mas kaunti kaysa sa fluorescent lamp.
Pagkatapos, ang gas sa loob ng starter ay nababago dahil sa buong voltage at nagiging mainit ang bimetallic strip. Ito ang nagdudulot na lumubog ang bimetallic strip upang makonekta sa fixed contact. Ngayon, ang current ay nagsisimulang umagos sa pamamagitan ng starter. Bagama't ang ionization potential ng neon ay mas mataas kaysa sa argon, subalit dahil sa maliliit na gap ng electrode, ang mataas na voltage gradient ay lumilitaw sa neon bulb at kaya unang nagsisimula ang glow discharge sa starter.
Kapag ang current ay nagsimulang umagos sa touched contacts ng neon bulb ng starter, ang voltage sa neon bulb ay bumababa dahil ang current, nagdudulot ng voltage drop sa inductor (ballast). Sa reduced o walang voltage sa neon bulb ng starter, walang karagdagang gas discharge na nangyayari at kaya ang bimetallic strip ay namumula at nagbabago mula sa fixed contact. Sa oras ng pagbabago ng contacts sa neon bulb ng starter, ang current ay natutukoy, at kaya sa iyon na sandali, isang malaking voltage surge ay lumilitaw sa inductor (ballast).
Ang mataas na halaga ng surge voltage ay lumilitaw sa electrodes ng fluorescent lamp (tube light) at tumataki sa penning mixture (mixture ng argon gas at mercury vapor).
Ang proseso ng gas discharge ay nagsisimula at patuloy at kaya ang current ay muling nagsisimulang umagos sa pamamagitan ng fluorescent lamp tube (tube light) mismo. Sa panahon ng discharging ng penning gas mixture, ang resistance na ibinibigay ng gas ay mas mababa kaysa sa resistance ng starter.
Ang discharge ng mercury atoms ay nagpapadala ng ultraviolet radiation na sa kanyang pagkakataon nagpapahayag ng phosphor powder coating upang radiate visible light.
Ang starter ay hindi aktibo sa panahon ng pagkakaroon ng fluorescent lamp (tube light) dahil walang current na umagos sa starter sa kondisyong iyon.
Physics ng likod ng Fluorescent Lamp
Kapag ang sapat na mataas na voltage ay inilapat sa electrodes, ang malakas na electric field ay itinatag. Ang kaunting amount ng current sa pamamagitan ng electrodes filaments ay nagpapainit ng filament coil. Dahil ang filament ay oxide coated, ang sapat na amount ng electrons ay nalilikha, at sila ay nagtatagpo 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, ang discharge process ay nagsisimula.
Ang basic discharge process ay laging sumusunod sa tatlong hakbang:
Ang free electrons ay galing sa electrodes, at sila ay pinabilis ng electric field na inilapat.
Ang kinetic energy ng free electrons ay inilipat sa excitation energy ng gas atoms.
Ang excitation energy ng gas atoms ay inilipat sa radiation.
Sa discharge process, isang single ultra violates spectral line ng 253.7 nm ay nilikha sa mababang presyon ng mercury vapor. Upang bumuo ng 253.7 nm ultra violate ray, ang temperatura ng bulb ay inilagay sa pagitan ng 105 hanggang 115oF. Ang ratio ng haba sa diameter ng tube ay dapat na ang fixed wattage loss ay nangyayari sa parehong dulo. Kung saan 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 amount ng free electrons. Ang hot cathodes, ibig sabihin ang mga electrodes na iniinit sa pamamagitan ng circulating current at ang circulating current na ito ay ibinibigay ng choke o control gear. Mayroong ilang mga lamps na may cold cathode din. Ang cold cathodes ay may mas malaking effective area at mas mataas na voltage tulad ng 11 kv na inilapat sa kanila upang makakuha ng ions. Ang gas ay nagsisimula na ma-discharge dahil sa high voltage application. Ngunit sa 100 hanggang 200 V, ang cathode glow ay hiwalay mula sa cathode, ito ay tinatawag na cathode fall. Ito ay nagbibigay ng malaking supply ng ions na pinabilis patungo sa anode upang makabuo ng secondary electrons sa impact na sa kanyang pagkakataon ay nagpapabuo ng mas maraming ions. Ngunit ang cathode-fall sa hot cathode discharge ay lamang 10 V.
Kasaysayan at Pag-imbento ng Fluorescent Lamp
Noong 1852, si Sir George Stokes ay nagdiscover ng transformation ng ultra violate ray radiation sa visible radiation.
Mula sa oras na ito hanggang 1920, iba't ibang uri ng mga eksperimento ay ginawa upang paunlarin ang low at high pressure electric discharges sa mercury at sodium vapor. Ngunit lahat ng mga circuitry na ito ay hindi epektibo sa pag-transform ng ultra violate ray sa visible ray. Dahil ang electrodes ay hindi nagbibigay ng sapat na electrons upang itatag ang arc discharge phenomenon. Muli, maraming electrons ang naka-collide sa gas atoms at ito ay elastic. Kaya ang excitation ay hindi naglabas ng spectral line upang gamitin. Ngunit kaunti lang ang gawa sa fluorescent lamps.
Ngunit noong 1920s, isang major breakthrough ay nangyari. Natuklasan na ang mixture ng mercury vapor at inert gas sa mababang presyon ay 60% epektibo sa pagconvert ng electrical input power sa single spectral line sa 253.7 nm. Ang ultra violate ray ay inilipat sa visible light rays sa pamamagitan ng appropriate fluorescent material sa loob ng lamp. Mula sa oras na ito, ang fluorescent lamp ay nagsimulang ipakilala sa pang-araw-araw na buhay 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 na lumikha ng commercial fluorescent Lamp. Noong 1935, ang kanilang team ay naglabas ng prototype green fluorescent lamp na may epektyedad na humigit-kumulang 60%.
Matapos ang dalawang at kalahating taon, ang fluorescent lamps ay ipinakilala sa puti at anim pang iba't ibang 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 ipinakilala 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 ipinakilala at malawakang ginamit sa opisina, paaralan, at industriyal na ilaw. Ang mga unang lamps ay nagbibigay ng ilaw na medyo dilaw hanggang 3500K. Pagkatapos, ang 6500K daylight lamps ay inimbento sa paraang ito ay nagbibigay ng ilaw na parang 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 ang disenyo ay binago upang mas epektibong gamitin. Sa bahagi ng arc, discharge portion ng lamps ay binago. Ngunit ang argon ay patuloy na ginagamit bagaman ang presyon ay kaunti na lamang kaysa sa dating presyon. Ang mercury vapor ay pinapanatili sa parehong presyon. Ang lamp na ito ay nangangailangan ng 425 mA sa 100 hanggang 105 V voltage drop.
Pahayag: Respetuhin ang original,
