Lampe à vapeur de mercure
Dans le cas d'une lampe fluorescente, la pression de vapeur de mercure est maintenue à un niveau inférieur afin que 60 % de l'énergie totale d'entrée soit convertie en une ligne unique de 253,7 nm. De plus, la transition des électrons nécessite la quantité minimale d'énergie d'entrée d'un électron en collision. À mesure que la pression augmente, la probabilité de collisions multiples augmente. Un schéma de la lampe à mercure est montré ci-dessous. Cette lampe contient un tube d'arc interne en quartz et une enveloppe externe en verre borosilicate. Le tube de quartz peut résister à une température d'arc de 1300K, tandis que le tube externe ne résiste qu'à 700K.
Entre les deux tubes, du gaz azote est injecté pour fournir une isolation thermique. Cette isolation protège les parties métalliques de l'oxydation due à la haute température de l'arc. Le tube d'arc contient du mercure et du gaz argon. Son fonctionnement est le même que celui de la lampe fluorescente. Il y a deux électrodes principales et une électrode de démarrage à l'intérieur du tube d'arc. Chaque électrode principale contient une tige de tungstène sur laquelle est enroulée une double couche de fil de tungstène. Les électrodes sont trempées dans un mélange de carbone de thorium, de calcium et de baryum.
Elles sont chauffées pour convertir ces composés en oxydes après le trempage. Ainsi, elles deviennent thermiquement et chimiquement stables pour produire des électrons. Les électrodes sont connectées par un tube de quartz via des fils de molybdène.
Lorsque la tension d'alimentation principale tension est appliquée à la lampe à mercure, cette tension s'applique à l'électrode de démarrage et à l'électrode principale adjacente (électrode inférieure) ainsi qu'entre les deux électrodes principales (électrodes inférieure et supérieure). Comme l'écart entre l'électrode de démarrage et l'électrode principale inférieure est petit, le gradient de tension est élevé dans cet écart.
En raison de ce haut gradient de tension entre l'électrode de démarrage et l'électrode principale adjacente (inférieure), un arc local d'argon est créé, mais le courant est limité par l'utilisation d'un résistance de démarrage.
Cet arc initial chauffe le mercure et le vaporise, et cette vapeur de mercure aide à allumer l'arc principal rapidement. Cependant, la résistance pour le contrôle du courant de l'arc principal est quelque peu inférieure à celle de la résistance utilisée pour le contrôle du courant de l'arc initial. Pour cette raison, l'arc initial s'arrête et l'arc principal continue à fonctionner. Il faut 5 à 7 minutes pour que tout le mercure soit complètement vaporisé. La lampe atteint son état de stabilité opérationnelle. L'arc de vapeur de mercure donne des spectres visibles de vert, jaune et violet. Cependant, il peut encore y avoir des radiations ultraviolettes invisibles lors du processus de décharge de vapeur de mercure, donc un revêtement de phosphore peut être fourni sur la couverture en verre externe pour améliorer l'efficacité de la lampe à mercure.
Il existe cinq lampes avec un revêtement de phosphore pour améliorer les performances de couleur. À mesure que la puissance augmente, les cotes lumineuses initiales pour les lampes revêtues de phosphore sont disponibles avec des cotes de 4200, 8600, 12100, 22500 et 63000. La durée de vie moyenne de la lampe à mercure est de 24000 heures, soit 2 ans 8 mois.
Lampe à Mercure les données sont données ci-dessous.
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