Metāla halīda lampas: Visaptverošs vadītājs
Metālhalīddegas lampa ir augstās intensitātes gaismas izstarošanas (HID) lampa, kas veido gaismu ar elektrisku lokam caur gāzes maisījumu, kurā ir pārveidotā mercērija un metālhalīdi. Metālhalīdi ir metālu savienojumi ar bromu vai jodi. Metālhalīddegas lampas ir ar augstu gaismā iegūto efektivitāti, krāsu atspoguļošanu un ilgu darbības laiku. Tās tiek plaši izmantotas gan iekšzemes, gan āra apgaismošanai, piemēram, komerciālos, rūpnieciskos un publiskos telpu apgaismošanā, parklītis, sporta arenās, rūpnīcās, tirdzniecības telpās, kā arī privātā drošības apgaismošanā un automobiļu priekšgājienos.
Kas ir metālhalīddegas lampa?
Metālhalīddegas lampa definēta kā elektrodegas lampa, kas veido gaismu ar elektrisko lokam caur gāzes maisījumu, kurā ir pārveidotā mercērija un metālhalīdi. Elektriskais loks tiek radīts starp diviem elektrodami mazā kvarts vai keramikas loka tubē, kas ietverta lielākā stikla bulē ar filtru, kas noķer ultravioleta gaismu. Loka tuba strādā ar augstu spiedienu 4 līdz 20 atmosfēras un augstu temperatūru aptuveni 1000 K.
Lampā izmantotie metālhalīdi parasti ir natrija jodijs, indija jodijs un talija jodijs. Šie savienojumi uzlabo gaismā iegūto efektivitāti un krāsu atspoguļošanu, pievienojot oranžās un sarkanās spektra daļas no natrija D līnijas un zaļas no talija līnijas, kad metālu jonizē. Visbiežāk izmantotais metālhalīdu savienojums ir natrija jodijs. Metālhalīdi palīdz stabilizēt loku un samazina gaismas mirgošanu.
Metālhalīddegas lampas ir ar augstu gaismā iegūto efektivitāti aptuveni 75 līdz 100 lumens vatsā, kas ir divreiz vairāk nekā mercērija gaismas lampas un 3 līdz 5 reizes vairāk nekā incandescences lampas. Tās arī ir ar augstu krāsu atspoguļošanas indeksu (CRI) 65 līdz 95, kas nozīmē, ka tās var precīzi atspoguļot krāsas. Metālhalīddegas lampas ir ar dzīves laiku 6 000 līdz 15 000 stundām, atkarībā no lampas veida un jaudas.
Kas izgudroja metālhalīddegas lampas?
Metālhalīddegas lampas tika izgudrotas Čarls Proteuss Steinsmetss 1912. gadā, bet tās netika komerciāli pieejamas līdz 1960. gadiem. Dr. Reilings no General Electric bija viens no pionieriem, kas attīstīja metālhalīddegas lampas 1960. gadā. Viņš izmantoja natrija jodijs kā metālisku pievienojumu savā lampā. Vēlāk citi pētnieki eksperimentēja ar dažādiem metālhalīdiem, piemēram, indija jodijs, talija jodijs, skandija jodijs un disprozijs jodijs.
Kā darbojas metālhalīddegas lampa?
Metālhalīddegas lampa darbojas, radot elektrisko loku starp diviem elektrodami loka tubē, kas satur gāzes maisījumu, kurā ir pārveidotā mercērija un metālhalīdi. Loka tuba ir savienota ar elektronisko ballastu, kas regulē spriegumu un strāvu, ko sniedz lampa.
Kad lampa tiek ieslēgta, sākumā nav nekāda loka, jo gāzes spiediens un temperatūra loka tubē ir pārāk zems. Lai sāktu lampu, blakus vienam no galvenajiem elektrodami izveidojas sākotnējā izlaida starp abiem elektrodami. Bimetāliskā spēķis saista sākotnējo elektrodu ar galveno elektrodu tikko sākot lampu.
Sākotnējā izlaida sildīs gāzes maisījumu loka tubē un jonizē daļu argona gāzes un mercērija dārzeņu. Tas radīs zemu intenzitātes loku starp galvenajiem elektrodami, kas palielinās spīdīgumā un temperatūrā, kā tikai vēl vairāk gāzes molekulas tiek jonizētas.
Kā loka temperatūra palielinās, metālhalīdi pārvietojas no sienām uz loka plūsmu. Tad tie sadalās un dod brīvas metālus un jodijs atomus. Metālu atomi veido lielāko daļu gaismas izlaižanas, emitējot redzamu radiāciju, kad tie atgriežas savā pamatstāvoklī, pēc tam, kad tie tika uzsvērti ar elektrisko loku.
Dažādi metālhalīdi pārvietojas ar dažādām ātrumu, atkarībā no to gaisskaņas spiediena un enerģijas līmeņa konfigurācijas. Parasti indija jodijs pārvietojas pirmo un veido zilo mantu ap mercērija loku. Tad talija jodijs pārvietojas un veido dzeltenu mantu ap indija mantu. Visbeidzot, natrija jodijs pārvietojas un pievieno oranžās un sarkanās spektram.
Lampa sasniedz pilnu gaismas izlaižanu pēc aptuveni 5 minūtēm uzsildīšanās. Šajā laikā lampas krāsa temperatūra un CRI mainās, kā tikai vēl vairāk metālhalīdi tiek pārvietoti.
Kādas ir metālhalīddegas lampas sastāvdaļas?
Metālhalīddegas lampa sastāv no vairākām sastāvdaļām, kas kopā veido gaismu. Šīs sastāvdaļas ir:
Stikla bulē: Tā ir ārējā envolva, kas ietver loka tubu un aizsargā to no gaisa un mitruma. Tā arī ir ar filtru, kas noķer ultravioleta gaismu, ko veido loks.
Loka tuba: Tā ir maza kvarts vai keramikas tuba, kas satur elektrodus un gāzes maisījumu, kurā ir pārveidotā mercērija un metālhalīdi. Tā darbojas ar augstu spiedienu un temperatūru.
Elektrodas: Tās ir divas volfrāma šķīvis, kas ievietotas pretējos loka tubas beigās. Tās radīs elektrisko loku starp sevi, kad strāva plūst caur tām.
Sākotnējais elektrods: Tā ir papildu elektode, kas pievienota vienam no galvenajiem elektrodami vai glāzeres stabam tuvāk tiem. Tā radīs sākotnēju izlaidu starp sevi un citu elektrodu, lai sāktu lampu. Sākotnējais elektrods ir ar augstu pretestību, lai ierobežotu strāvu sākotnējā loka laikā.
Glāzeres stabs: Tā ir glāzeres tuba, kas savieno loka tubu ar lampas pamatu. Tā arī turē moliibdena drātas, kas nodod strāvu elektrodām.
Moliibdena drātas: Tās ir smalkas metāla drātas, kas ieplūst loka tubā un glāzeres stabā. Tās ir nemagnetiskas un ar augstu taupīšanās punktu. Tās transmite strāvu elektrodām un aizsargā loka tubu no gaisa un mitruma.
Pamats: Tā ir lampas daļa, kas savienojas ar soketu vai lampas cimdi. Tā var būt ar dažādām formām un izmēriem atkarībā no lampas veida un jaudas. Daži parastie pamatu veidi ir E26, E39, G12, G8.5, GX10, RX7s un RX7s-24.
Gāzes maisījums: Tā ir kombinācija no argona gāzes, mercērija dārzeņiem un metālhalīdiem, kas aizpilda loka tubu. Argona gāze palīdz sākt lampu un uztur zemu loka spriegumu. Mercērija dārzeņi nodrošina lielu daļu ultravioleta radiācijas, kas uzsvēr metālu atomus. Metālhalīdi pievieno redzamu radiāciju un uzlabo gaismas krāsu atspoguļošanu.
Kādas ir metālhalīddegas lampu priekšrocības un trūkumi?
