मेटल हैलाइड लैंप: एक संपूर्ण गाइड

मेटल हैलाइड लैंप एक प्रकार की उच्च-तीव्रता वाली डिस्चार्ज (HID) लैंप है जो गैसीय मिश्रण से विद्युत आर्क द्वारा प्रकाश उत्पन्न करती है, जिसमें भापित तांबा और मेटल हैलाइड शामिल होते हैं। मेटल हैलाइड ब्रोमिन या आयोडीन के साथ धातुओं के यौगिक होते हैं। मेटल हैलाइड लैंपों में उच्च प्रकाश दक्षता, रंग प्रतिरूपण और लंबी जीवन अवधि होती है। इनका उपयोग आंतरिक और बाहरी दोनों प्रकार के सामान्य प्रकाशन के लिए व्यापक रूप से किया जाता है, जैसे कि व्यावसायिक, औद्योगिक और सार्वजनिक स्थान, पार्किंग लॉट, खेल क्षेत्र, कारखाने, खुदरा दुकानें, और आवासीय सुरक्षा प्रकाशन और ऑटोमोबाइल हेडलाइट्स।

मेटल हैलाइड लैंप क्या है?

मेटल हैलाइड लैंप को विद्युत आर्क द्वारा भापित तांबा और मेटल हैलाइड के गैसीय मिश्रण से प्रकाश उत्पन्न करने वाली विद्युत लैंप के रूप में परिभाषित किया जाता है। विद्युत आर्क दो इलेक्ट्रोडों के बीच एक छोटे फ्यूज़्ड क्वार्ट्ज या सिरामिक आर्क ट्यूब के अंदर बनाया जाता है, जो बड़े काँच के बल्ब के अंदर घिरा होता है, जिसमें उत्पन्न अल्ट्रावायलेट प्रकाश को फ़िल्टर करने के लिए कोटिंग होती है। आर्क ट्यूब 4 से 20 वायुमंडल तक के उच्च दबाव और लगभग 1000 K के उच्च तापमान पर कार्य करता है।

लैंप में उपयोग किए जाने वाले मेटल हैलाइड सामान्य रूप से सोडियम आयोडाइड, इंडियम आयोडाइड और थैलियम आयोडाइड होते हैं। ये यौगिक सोडियम D लाइन से नारंगी और लाल रंग और थैलियम लाइन से हरा रंग जोड़कर प्रकाश की दक्षता और रंग प्रतिरूपण में सुधार करते हैं, जैसे कि धातु आयन आयनित होते हैं। सबसे सामान्य रूप से उपयोग किया जाने वाला मेटल हैलाइड यौगिक सोडियम आयोडाइड है। मेटल हैलाइड आर्क को स्थिर करने और प्रकाश के झिलमिलान को कम करने में मदद करते हैं।

मेटल हैलाइड लैंपों की उच्च प्रकाश दक्षता लगभग 75 से 100 ल्यूमेन प्रति वाट तक होती है, जो तांबा भाप लैंपों की दक्षता का लगभग दोगुना और इंकैंडेसेंट लैंपों की दक्षता का 3 से 5 गुना होती है। इनका उच्च रंग प्रतिरूपण सूचकांक (CRI) 65 से 95 तक होता है, जिसका अर्थ है कि ये रंगों को सटीक रूप से पुनरुत्पन्न कर सकते हैं। मेटल हैलाइड लैंपों की जीवन अवधि 6,000 से 15,000 घंटे तक होती है, जो लैंप के प्रकार और वाटेज पर निर्भर करती है।

मेटल हैलाइड लैंप किसने आविष्कार किया?

मेटल हैलाइड लैंप 1912 में चार्ल्स प्रोटियस स्टाइनमेट्ज द्वारा आविष्कार की गई थी, लेकिन वे 1960 के दशक तक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध नहीं थीं। जनरल इलेक्ट्रिक के डॉ. रेलिंग ने 1960 में मेटल हैलाइड लैंपों के विकास में एक प्रमुख योगदानकर्ता थे। उन्होंने अपनी लैंप में सोडियम आयोडाइड का उपयोग धातु एडिटिव के रूप में किया। बाद में, अन्य शोधकर्ताओं ने इंडियम आयोडाइड, थैलियम आयोडाइड, स्केंडियम आयोडाइड और डिस्प्रोसियम आयोडाइड जैसे अन्य मेटल हैलाइड के साथ प्रयोग किया।

मेटल हैलाइड लैंप कैसे काम करती है?

मेटल हैलाइड लैंप भापित तांबा और मेटल हैलाइड के गैसीय मिश्रण से भरे आर्क ट्यूब के दो इलेक्ट्रोडों के बीच विद्युत आर्क बनाकर काम करती है। आर्क ट्यूब एक विद्युत बॉलास्ट से जुड़ा होता है, जो लैंप को आपूर्ति की जाने वाली वोल्टेज और विद्युत धारा को नियंत्रित करता है।

जब लैंप को स्विच ऑन किया जाता है, तो पहले आर्क नहीं बनता क्योंकि आर्क ट्यूब के अंदर के गैस दबाव और तापमान बहुत कम होते हैं। लैंप को शुरू करने के लिए, एक अतिरिक्त इलेक्ट्रोड या एक स्टार्टर इलेक्ट्रोड मुख्य इलेक्ट्रोडों में से एक के पास एक प्रारंभिक डिस्चार्ज बनाता है। एक बाइमेटल स्विच स्टार्टर इलेक्ट्रोड को शुरू होने के समय मुख्य इलेक्ट्रोड से शॉर्ट कर देता है।

प्रारंभिक डिस्चार्ज आर्क ट्यूब के अंदर के गैस मिश्रण को गर्म करता है और कुछ अर्गन गैस और तांबा भाप को आयनित करता है। यह मुख्य इलेक्ट्रोडों के बीच एक कम-तीव्रता वाला आर्क बनाता है, जो धीरे-धीरे अधिक ग्राहक और तापमान बढ़ने के साथ ब्राइटनेस और तापमान में बढ़ता है, जैसे कि अधिक गैस अणु आयनित होते हैं।

जैसे-जैसे आर्क तापमान बढ़ता है, मेटल हैलाइड भापित होते हैं और आर्क धारा में विसरित होते हैं। फिर वे विघटित होते हैं और स्वतंत्र धातु और आयोडीन परमाणु देते हैं। धातु परमाणु विद्युत आर्क द्वारा उत्तेजित होने पर दृश्य प्रकाश का उत्सर्जन करके अधिकांश प्रकाश उत्पन्न करते हैं, जब वे अपने भूमिक अवस्था में वापस आते हैं।

अलग-अलग मेटल हैलाइड अपने वाष्प दबाव और ऊर्जा स्तर विन्यास के आधार पर अलग-अलग दर से भापित होते हैं। सामान्य रूप से, इंडियम आयोडाइड पहले भापित होता है और तांबा आर्क के चारों ओर एक नीला शीथ बनाता है। फिर थैलियम आयोडाइड भापित होता है और इंडियम शीथ के चारों ओर एक पीला शीथ बनाता है। अंत में, सोडियम आयोडाइड भापित होता है और विस्पेक्ट्रम में नारंगी और लाल रंग जोड़ता है।

लैंप 5 मिनट के गर्म होने के बाद अपने पूर्ण प्रकाश उत्पादन तक पहुंचती है। इस दौरान, लैंप का रंग तापमान और CRI बदलता है, जैसे कि अधिक मेटल हैलाइड भापित होते हैं।

मेटल हैलाइड लैंप के घटक क्या हैं?