Metal Halogen Lampice: Potpun vodič

Metal halide svjetiljka je vrsta visoko intenzivne razrjeđene (HID) svjetiljke koja proizvodi svjetlost električnom lukom kroz plinoviti mješavini pariranog žive i metalnih halogenida. Metalni halogenidi su spojevi metala s bromom ili jodom. Metal halide svjetiljke imaju visoku luminosnu učinkovitost, prikaz boja i dug vijek trajanja. Široko se koriste za opću svjetlosnu svrhu, unutar i vani zgrade, poput komercijalnih, industrijskih i javnih prostora, parkirališta, sportskih arena, tvornica, trgovina, kao i za sigurnosno osvetljenje stambenih objekata i automobilske reflektore.

Što je metal halide svjetiljka?

Metal halide svjetiljka definirana je kao električna svjetiljka koja proizvodi svjetlost električnim lukom kroz plinoviti mješavinu pariranog žive i metalnih halogenida. Električni luk stvoren je između dvije elektrode unutar male fuzirane kvarcne ili keramičke luke, koja je ugrađena unutar veće staklene bulbe koja ima poklopac za filtriranje ultraljubičastog svjetla koje se proizvodi. Lukova cev radi pod visokim tlakom od 4 do 20 atmosfera i visokom temperatu oko 1000 K.

Metalni halogenidi koji se koriste u svjetiljci obično su natrij jodid, indij jodid i talij jodid. Ovi spojevi poboljšavaju učinkovitost i prikaz boja svjetlosti dodavanjem narandžaste i crvene spektra od natrija D linije i zelene od talija linije dok se metali joniziraju. Najčešći metalni halogenid spoj koji se koristi je natrij jodid. Metalni halogenidi također pomažu u stabilizaciji luka i smanjuju treperenje svjetlosti.

Metal halide svjetiljke imaju visoku luminosnu učinkovitost od oko 75 do 100 lumena po vat, što je otprilike dva puta više od žive parne svjetiljke i 3 do 5 puta više od svjetiljaka s žaruljicom. Također imaju visok indeks prikaza boja (CRI) od 65 do 95, što znači da točno reproduciraju boje. Metal halide svjetiljke imaju vijek trajanja od 6.000 do 15.000 sati, ovisno o vrsti i snazi svjetiljke.

Tko je izumio metal halide svjetiljke?

Metal halide svjetiljke izumio je Charles Proteus Steinmetz 1912. godine, ali nisu bile komercijalno dostupne sve do 1960-ih. Dr. Reiling iz General Electric bio je jedan od pionira koji je razvio metal halide svjetiljke 1960. godine. Koristio je natrij jodid kao metalni dodatak u svojoj svjetiljci. Kasnije, drugi istraživači eksperimentirali su s različitim metalnim halogenidima, poput indija jodida, talija jodida, skandija jodida i disprozija jodida.

Kako funkcionira metal halide svjetiljka?

Metal halide svjetiljka funkcionira stvaranjem električnog luka između dvije elektrode unutar lukecevne cevi koja sadrži plinoviti mješavini pariranog žive i metalnih halogenida. Lukova cev povezana je s elektroničkim balastom koji regulira napon i struju isporučenu svjetiljci.

Kada se svjetiljka uključi, na početku se ne stvara luk jer je tlak plina i temperatura unutar lukecevne cevi prenizi. Da bi se svjetiljka upala, auxiliarna elektroda ili startna elektroda blizu jedne od glavnih elektroda stvara početni ispar između njih. Bimetalski prekidač krati startnu elektrodu glavnoj elektrodi upravo u trenutku pokretanja.

Početni ispar zagrijava plinoviti mješavinu unutar lukecevne cevi i ionizira dio argona i pariranog žive. To stvara niskointenzivni luk između glavnih elektroda koji postepeno povećava svjetlost i temperaturu kako se ionizira više molekula plina.

Kako temperatura luka raste, metalni halogenidi pariju i difundiraju sa zida u lukov struj. Zatim se disocijuju i daju slobodni metal i atomske čestice joda. Metalne atomske čestice proizvode većinu svjetlosti emitirajući vidljivu radijaciju kada se vrate u svoje osnovno stanje nakon što su bili uzbuđeni električnim lukom.

Različiti metalni halogenidi pariju na različite brzine ovisno o njihovom parnom tlaku i konfiguraciji energetskih razina. Općenito, indij jodid paruje prvi i formira plavu omotačku oko živog luka. Zatim paruje talij jodid i formira žutu omotačku oko indija omotačke. Konačno, natrij jodid paruje i dodaje narandžastu i crvenu boju spektru.

Svjetiljka doseže svoju punu svjetlosnu snagu nakon otprilike 5 minuta zagrijavanja. Tijekom tog vremena, temperatura boje i CRI svjetiljke mijenjaju se kako se vaporizira više metalnih halogenida.

Koji su komponenti metal halide svjetiljke?

Metal halide svjetiljka sastoji se od nekoliko komponenti koje zajedno proizvode svjetlost. Ove komponente su:

• Staklena bulba: To je spoljnji omotač koji obuhvaća lukovu cev i štiti je od zraka i vlage. Također ima poklopac za filtriranje ultraljubičastog svjetla koje proizvodi luk.

• Lukova cev: To je mala fuzirana kvarcna ili keramička cev koja sadrži elektrode i plinoviti mješavinu pariranog žive i metalnih halogenida. Radi pod visokim tlakom i temperaturom.

• Elektrode: To su dvije volframove šipke koje su zapljusnuti u suprotne krajeve lukecevne cevi. Stvaraju električni luk između njih kada kroz njih teče struja.

• Startna elektroda: To je pomoćna elektroda koja je pričvršćena na jednu od glavnih elektroda ili na stakleni čvor blizu njih. Stvara početni ispar između sebe i druge elektrode kako bi pokrenula svjetiljku. Startna elektroda ima visoku otpornost kako bi ograničila struju na početnom luku.

• Stakleni čvor: To je staklena cev koja povezuje lukecevnu cev s bazom svjetiljke. Također drži molibdenovice koji prenose struju na elektrode.

• Molibdenovice: To su tanke metalne žice koje su zapljusnute u lukecevnu cev i stakleni čvor. Nisu magnetni i imaju visoku tačku taloženja. Prenose struju na elektrode i zatvaraju lukecevnu cev od zraka i vlage.

• Baza: To je dio svjetiljke koji se povezuje na utičnicu ili držač svjetiljke. Može imati različite oblike i veličine ovisno o vrsti i snazi svjetiljke. Neke uobičajene vrste baza su E26, E39, G12, G8.5, GX10, RX7s i RX7s-24.

• Plinovita mješavina: To je kombinacija argona, pariranog žive i metalnih halogenida koji ispuni lukecevnu cev. Argon pomaže u pokretanju svjetiljke i održavanju niskog napona luka. Parirani živ pruža većinu ultraljubičaste radijacije koja uzbuđuje metalne atomske čestice. Metalni halogenidi dodaju vidljivu radijaciju i poboljšavaju prikaz boja svjetlosti.

Koji su prednosti i nedostaci metal halide svjetiljki?

Metal halide svjetiljke imaju mnoge prednosti i nedostace u usporedbi s drugim vrstama svjetiljki. Neki od njih su:

Prednosti