Lampu Halida Logam: Panduan Lengkap

Electrical4u

Medan: Elektrik Asas

China

Lampu logam halida adalah jenis lampu pelepasan arus tinggi (HID) yang menghasilkan cahaya melalui busur listrik melalui campuran gas merkuri uap dan logam halida. Logam halida adalah senyawa logam dengan bromin atau iodin. Lampu logam halida memiliki efisiensi luminositas, reproduksi warna, dan umur panjang yang tinggi. Mereka digunakan secara luas untuk tujuan penerangan umum baik di dalam 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 merkuri uap dan logam halida. Busur listrik dibuat antara dua elektroda di dalam tabung busur kecil yang terbuat dari kuarsa paduan atau keramik, yang terkandung 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 tinggi sekitar 1000 K.

Logam halida yang digunakan dalam lampu biasanya yodium natrium, yodium indium, dan yodium talium. Senyawa-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 stabilisasi busur dan mengurangi kedipan cahaya.

Lampu logam halida memiliki efisiensi luminositas 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 1960-an. Dr. Reiling dari General Electric adalah salah satu pionir 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 merkuri uap 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

Ketika 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 pengeluaran awal antara keduanya. Saklar bimetal memendekkan elektroda starter ke elektroda utama tepat pada saat dimulai.

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

Seiring suhu busur meningkat, logam halida menguap dan menyebar dari dinding ke aliran busur. Kemudian mereka mendissosiasi dan menghasilkan logam bebas dan atom iodin atom. Atom logam menghasilkan sebagian besar output cahaya dengan memancarkan radiasi yang 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 tingkat 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 melindungi tabung busur dari udara dan kelembaban. Bola kaca juga memiliki lapisan untuk menyaring cahaya ultraviolet yang dihasilkan oleh busur.
Tabung busur: Ini adalah tabung kuarsa paduan atau keramik kecil yang berisi elektroda dan campuran gas merkuri uap dan logam halida. Tabung busur beroperasi pada tekanan dan suhu tinggi.
Elektroda: Ini adalah dua batang tungsten yang disegel ke ujung-ujung berlawanan tabung busur. Mereka menciptakan busur listrik antara keduanya ketika arus mengalir melalui mereka.
Elektroda starter: Ini adalah elektroda bantu yang melekat pada salah satu elektroda utama atau pada batang kaca dekat mereka. Elektroda starter menciptakan pengeluaran awal antara dirinya dan elektroda lain untuk memulai lampu. Elektroda starter memiliki hambatan tinggi untuk membatasi arus pada busur awal.
Batang kaca: Ini adalah tabung kaca yang menghubungkan tabung busur ke basis lampu. Batang kaca juga menahan kawat molibdenum yang membawa arus ke elektroda.
Kawat molibdenum: Ini adalah kawat tipis yang disolder ke tabung busur dan batang kaca. Kawat ini non-magnetik dan memiliki titik lebur tinggi. Mereka mentransmisikan arus ke elektroda dan mencegah tabung busur dari udara dan kelembaban.
Basis: Ini adalah bagian lampu yang terhubung ke soket atau pemegang lampu. Basis dapat memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda tergantung pada jenis dan daya lampu. Beberapa jenis basis 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 yang terlihat dan meningkatkan reproduksi warna cahaya.