धातु अयन लाम्पहरू: एक सम्पूर्ण मार्गदर्शिका

धातु हेलाइड लाम्प एक प्रकार का उच्च-तीव्रता वाला डिस्चार्ज (HID) लाम्प है जो गैसीय मिश्रण से विद्युत आर्क द्वारा प्रकाश उत्पन्न करता है, जिसमें भापीकृत पारद और धातु हेलाइड मिले होते हैं। धातु हेलाइड ब्रोमिन या आयोडिन के साथ धातुओं के यौगिक होते हैं। धातु हेलाइड लाम्प उच्च प्रकाश दक्षता, रंग प्रतिरूपण और लंबी जीवनकाल वाले होते हैं। इन्हें आंतरिक और बाहरी दोनों प्रकार के सामान्य प्रकाशन के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जैसे कि वाणिज्यिक, औद्योगिक और सार्वजनिक स्थान, पार्किंग लॉट, खेल के मैदान, कारखाने, और खुदरा दुकानें, साथ ही आवासीय सुरक्षा प्रकाश और ऑटोमोबाइल के हेडलाइट्स।

धातु हेलाइड लाम्प क्या है?

धातु हेलाइड लाम्प को एक विद्युत लाम्प के रूप में परिभाषित किया गया है, जो गैसीय मिश्रण से विद्युत आर्क द्वारा प्रकाश उत्पन्न करता है, जिसमें भापीकृत पारद और धातु हेलाइड मिले होते हैं। विद्युत आर्क एक छोटे फ्यूज्ड क्वार्ट्ज या सिरामिक आर्क ट्यूब के अंदर दो इलेक्ट्रोडों के बीच बनाया जाता है, जो एक बड़े काँच के बल्ब के अंदर घेरा रहता है, जिसमें अल्ट्रावायलेट प्रकाश को फ़िल्टर करने के लिए एक कोटिंग होती है। आर्क ट्यूब 4 से 20 वायुमंडल तक के उच्च दबाव पर और लगभग 1000 K के उच्च तापमान पर संचालित होता है।

लाम्प में प्रयोग किए जाने वाले धातु हेलाइड आमतौर पर सोडियम आयोडाइड, इंडियम आयोडाइड और थैलियम आयोडाइड होते हैं। ये यौगिक नाट्रियम 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-जैसे धातु आयन आयनित होते हैं। सबसे सामान्य रूप से प्रयोग किया जाने वाला धातु हेलाइड यौगिक सोडियम आयोडाइड है। धातु हेलाइड आर्क को स्थिर रखने और प्रकाश की झिलमिलाहट को कम करने में भी मदद करते हैं।

धातु हेलाइड लाम्पों की उच्च प्रकाश दक्षता लगभग 75 से 100 ल्यूमेन प्रति वाट होती है, जो पारद भाप लाम्पों की तुलना में लगभग दोगुनी और इंकैंडेसेंट लाम्पों की तुलना में 3 से 5 गुनी होती है। इनका रंग प्रतिरूपण सूचकांक (CRI) 65 से 95 के बीच होता है, जिसका अर्थ है कि वे रंगों को सटीक रूप से पुनरुत्पन्न कर सकते हैं। धातु हेलाइड लाम्पों की जीवनकाल 6,000 से 15,000 घंटे तक होता है, जो लाम्प के प्रकार और वाटेज पर निर्भर करता है।

धातु हेलाइड लाम्प किसने आविष्कार किया?

धातु हेलाइड लाम्प 1912 में चार्ल्स प्रोटियस स्टाइनमेट्ज द्वारा आविष्कार किया गया था, लेकिन वे 1960 के दशक तक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध नहीं थे। जनरल इलेक्ट्रिक के डॉ. रेलिंग ने 1960 में धातु हेलाइड लाम्पों के विकास में एक प्रमुख योगदान दिया। उन्होंने अपने लाम्प में धातु एडिटिव के रूप में सोडियम आयोडाइड का उपयोग किया। बाद में, अन्य शोधकर्ताओं ने इंडियम आयोडाइड, थैलियम आयोडाइड, स्कैंडियम आयोडाइड और डिस्प्रोसियम आयोडाइड जैसे अन्य धातु हेलाइडों के साथ प्रयोग किया।

धातु हेलाइड लाम्प कैसे काम करता है?

धातु हेलाइड लाम्प एक आर्क ट्यूब के अंदर दो इलेक्ट्रोडों के बीच विद्युत आर्क बनाकर काम करता है, जिसमें भापीकृत पारद और धातु हेलाइड का गैसीय मिश्रण भरा होता है। आर्क ट्यूब एक विद्युत बॉलास्ट से जुड़ा होता है, जो लाम्प को आपूर्ति किए जाने वाले वोल्टेज और विद्युत धारा को नियंत्रित करता है।

जब लाम्प चालू किया जाता है, तो पहले आर्क नहीं बनता क्योंकि आर्क ट्यूब के अंदर गैस दबाव और तापमान बहुत कम होते हैं। लाम्प को चालू करने के लिए, एक अक्सिलियरी इलेक्ट्रोड या एक स्टार्टर इलेक्ट्रोड जो एक मुख्य इलेक्ट्रोड के पास होता है, उनके बीच एक प्रारंभिक डिस्चार्ज उत्पन्न करता है। एक बाइमेटल स्विच स्टार्टर इलेक्ट्रोड को मुख्य इलेक्ट्रोड के साथ शॉर्ट करता है जब लाम्प शुरू होता है।

प्रारंभिक डिस्चार्ज आर्क ट्यूब के अंदर गैस मिश्रण को गर्म करता है और कुछ आर्गन गैस और पारद भाप को आयनित करता है। यह मुख्य इलेक्ट्रोडों के बीच एक कम-तीव्रता वाले आर्क को बनाता है, जो धीरे-धीरे अधिक चमक और तापमान तक बढ़ता है, जैसे-जैसे अधिक गैस के अणु आयनित होते हैं।

जैसे-जैसे आर्क तापमान बढ़ता है, धातु हेलाइड भापीकृत होते हैं और आर्क स्ट्रीम में फैलते हैं। फिर वे विघटित होते हैं और मुक्त धातु और आयोडीन परमाणु उत्पन्न करते हैं। धातु परमाणु विद्युत आर्क द्वारा उत्तेजित होने पर दृश्य विकिरण उत्पन्न करके अधिकांश प्रकाश उत्पादन करते हैं, जब वे अपने ग्राउंड स्टेट में लौटते हैं।

अलग-अलग धातु हेलाइड अपने वाष्प दबाव और ऊर्जा स्तर विन्यास के आधार पर अलग-अलग दरों पर भापीकृत होते हैं। आमतौर पर, इंडियम आयोडाइड पहले भापीकृत होता है और पारद आर्क के चारों ओर एक नीला शीथ बनाता है। फिर थैलियम आयोडाइड भापीकृत होता है और इंडियम शीथ के चारों ओर एक पीला शीथ बनाता है। अंत में, सोडियम आयोडाइड भापीकृत होता है और विस्पेक्ट्रम में नारंगी और लाल रंग जोड़ता है।

लाम्प 5 मिनट के गर्म होने के बाद अपना पूरा प्रकाश उत्पादन प्राप्त करता है। इस समय के दौरान, लाम्प का रंग तापमान और CRI बदलता है, जैसे-जैसे अधिक धातु हेलाइड भापीकृत होते हैं।

धातु हेलाइड लाम्प के घटक क्या हैं?

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