Lampu Halida Logam: Panduan Lengkap

Bidang: Listrik Dasar

China

Lampu logam halida adalah jenis lampu penerangan intensitas tinggi (HID) yang menghasilkan cahaya melalui busur listrik melalui campuran gas uap merkuri dan logam halida. Logam halida adalah senyawa logam dengan bromin atau iodin. Lampu logam halida memiliki efisiensi luminosa, reproduksi warna, dan umur panjang. Mereka digunakan secara luas untuk tujuan penerangan umum baik di dalam ruangan maupun di luar ruangan, seperti komersial, industri, dan ruang publik, tempat parkir, arena olahraga, pabrik, toko ritel, serta penerangan keamanan rumah tangga dan lampu depan kendaraan.

Apa Itu Lampu Logam Halida?

Lampu logam halida didefinisikan sebagai lampu listrik yang menghasilkan cahaya melalui busur listrik melalui campuran gas uap merkuri dan logam halida. Busur listrik dibuat antara dua elektroda di dalam tabung busur kecil yang terbuat dari kaca kuarsa atau keramik yang disegel di dalam bola kaca yang lebih besar yang memiliki lapisan untuk menyaring cahaya ultraviolet yang dihasilkan. Tabung busur beroperasi pada tekanan tinggi 4 hingga 20 atmosfer dan suhu sekitar 1000 K.

Logam halida yang digunakan dalam lampu biasanya yodium natrium, yodium indium, dan yodium talium. Senyawa ini meningkatkan efisiensi dan reproduksi warna cahaya dengan menambah oranye dan merah ke spektrum dari garis D natrium dan hijau ke spektrum dari garis talium saat ion logam terionisasi. Senyawa logam halida yang paling umum digunakan adalah yodium natrium. Logam halida juga membantu memstabilkan busur dan mengurangi kedipan cahaya.

Lampu logam halida memiliki efisiensi luminosa tinggi sekitar 75 hingga 100 lumen per watt, yang sekitar dua kali lipat dari lampu uap merkuri dan 3 hingga 5 kali lipat dari lampu pijar. Mereka juga memiliki indeks reproduksi warna (CRI) tinggi 65 hingga 95, yang berarti mereka dapat mereproduksi warna dengan akurat. Lampu logam halida memiliki umur pakai 6.000 hingga 15.000 jam, tergantung pada jenis dan daya lampu.

Siapa Penemu Lampu Logam Halida?

Lampu logam halida ditemukan oleh Charles Proteus Steinmetz pada tahun 1912, tetapi mereka tidak tersedia secara komersial hingga tahun 1960-an. Dr. Reiling dari General Electric adalah salah satu pelopor yang mengembangkan lampu logam halida pada tahun 1960. Dia menggunakan yodium natrium sebagai aditif logam dalam lampunya. Kemudian, peneliti lain bereksperimen dengan logam halida yang berbeda, seperti yodium indium, yodium talium, yodium skandium, dan yodium disprosium.

Bagaimana Cara Kerja Lampu Logam Halida?

Lampu logam halida bekerja dengan menciptakan busur listrik antara dua elektroda di dalam tabung busur yang berisi campuran gas uap merkuri dan logam halida. Tabung busur terhubung ke ballast elektronik yang mengatur tegangan dan arus yang disediakan ke lampu.

lampu logam halida yang tersedia di pasaran

Saat lampu dinyalakan, tidak ada busur yang diproduksi pada awalnya karena tekanan gas dan suhu di dalam tabung busur terlalu rendah. Untuk memulai lampu, elektroda bantu atau elektroda starter dekat salah satu elektroda utama menciptakan pelepasan awal antara keduanya. Saklar bimetal menghubungkan singkat elektroda starter ke elektroda utama tepat pada saat mulai.

Pelepasan awal memanaskan campuran gas di dalam tabung busur dan mengionisasi beberapa argon gas dan uap merkuri. Ini menciptakan busur rendah intensitas antara elektroda utama yang secara bertahap meningkat dalam kecerahan dan suhu saat lebih banyak molekul gas terionisasi.

Seiring suhu busur naik, logam halida menguap dan menyebar dari dinding ke aliran busur. Mereka kemudian mendissosiasi dan menghasilkan logam bebas dan atom iodin atom. Atom logam menghasilkan sebagian besar output cahaya dengan memancarkan radiasi terlihat ketika mereka kembali ke keadaan dasar setelah dipicu oleh busur listrik.

Logam halida yang berbeda menguap dengan laju yang berbeda tergantung pada tekanan uap dan konfigurasi level energi mereka. Secara umum, yodium indium menguap pertama dan membentuk selubung biru di sekitar busur merkuri. Kemudian yodium talium menguap dan membentuk selubung kuning di sekitar selubung indium. Akhirnya, yodium natrium menguap dan menambah oranye dan merah ke spektrum.

Lampu mencapai output cahaya penuh setelah sekitar 5 menit pemanasan. Selama waktu ini, suhu warna dan CRI lampu berubah saat lebih banyak logam halida menguap.

Apa Saja Komponen Lampu Logam Halida?

Lampu logam halida terdiri dari beberapa komponen yang bekerja bersama untuk menghasilkan cahaya. Komponen-komponen tersebut adalah:

Bola kaca: Ini adalah amplop luar yang menyegel tabung busur dan melindunginya dari udara dan kelembaban. Bola kaca juga memiliki lapisan untuk menyaring cahaya ultraviolet yang dihasilkan oleh busur.
Tabung busur: Ini adalah tabung kuarsa atau keramik kecil yang berisi elektroda dan campuran gas uap merkuri dan logam halida. Tabung busur beroperasi pada tekanan dan suhu tinggi.
Elektroda: Ini adalah dua batang tungsten yang disegel ke ujung-ujung tabung busur. Mereka menciptakan busur listrik antara keduanya saat arus mengalir melalui mereka.
Elektroda starter: Ini adalah elektroda bantu yang terpasang ke salah satu elektroda utama atau ke batang kaca dekat mereka. Elektroda starter menciptakan pelepasan awal antara dirinya dan elektroda lainnya untuk memulai lampu. Elektroda starter memiliki resistansi tinggi untuk membatasi arus pada busur awal.
Batang kaca: Ini adalah tabung kaca yang menghubungkan tabung busur ke dasar lampu. Batang kaca juga menahan kawat molibdenum yang menghantarkan arus ke elektroda.
Kawat molibdenum: Ini adalah kawat tipis yang disolder ke dalam tabung busur dan batang kaca. Kawat ini non-magnetik dan memiliki titik lebur tinggi. Mereka menghantarkan arus ke elektroda dan menyegel tabung busur dari udara dan kelembaban.
Dasar: Ini adalah bagian lampu yang terhubung ke soket atau pemegang lampu. Dasar dapat memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda tergantung pada jenis dan daya lampu. Beberapa jenis dasar yang umum adalah E26, E39, G12, G8.5, GX10, RX7s, dan RX7s-24.
Campuran gas: Ini adalah kombinasi gas argon, uap merkuri, dan logam halida yang mengisi tabung busur. Gas argon membantu memulai lampu dan menjaga tegangan busur rendah. Uap merkuri memberikan sebagian besar radiasi ultraviolet yang memicu atom logam. Logam halida menambah radiasi terlihat dan meningkatkan reproduksi warna cahaya.