Metal Halit Lambaları: Kapsamlı Bir Rehber
Metal halide lambası, buharlaşmış merkür ve metal halojenlerin gaz karışımından elektrik arkı ile ışık üreten yüksek yoğunluklu yayıcı (HID) lamba türüdür. Metal halojenler, brom veya iyot ile birleşmiş metallerdir. Metal halit lambalar, yüksek ışık verimliliği, renk geri kazanımı ve uzun ömür sahiptir. İç mekan ve dış mekan genel aydınlatma amaçları için ticari, endüstriyel ve kamu alanlarında, otoparklarda, spor salonlarında, fabrikalarda, perakendeci mağazalarda, yanı sıra konut güvenlik aydınlatması ve otomobil farlarında yaygın olarak kullanılırlar.
Ne Bir Metal Halit Lambası?
Metal halit lambası, buharlaşmış merkür ve metal halojenlerin gaz karışımı üzerinden elektrik arkı ile ışık üreten bir elektrik lambası olarak tanımlanır. Elektrik arkı, küçük bir füzyon kuvars veya seramik ark tübü içinde iki elektrot arasında oluşturulur. Bu ark tübü, ultraviyole ışığı filtreleyen bir kaplama olan daha büyük bir cam ampulün içinde bulunur. Ark tübü, 4 ila 20 atmosfer arasındaki yüksek basınçta ve yaklaşık 1000 K'lık yüksek sıcaklıkta çalışır.
Lambada kullanılan metal halojenler genellikle sodyum iyotid, indiyum iyotid ve talyum iyotid'dir. Bu bileşikler, sodyum D çizgisinden ve talyum çizgisinden gelen spektruma turuncu ve kırmızı ekleyerek ışığın verimliliğini ve renk geri kazanımını artırır. En yaygın kullanılan metal halojen bileşiği sodyum iyotid'dir. Metal halojenler ayrıca arka istikrarlı hale getirir ve ışığın titremesini azaltır.
Metal halit lambalar, yaklaşık 75 ila 100 lümen/vat güçte yüksek ışık verimliliğe sahiptir, bu da civa buhar lambalarının yaklaşık iki katı ve incandescent lamps'ın 3 ila 5 katıdır. Ayrıca, 65 ila 95 arasında yüksek renk geri kazanım indeksine (CRI) sahiptir, bu da renkleri doğru bir şekilde yeniden oluşturabileceğini gösterir. Metal halit lambalar, lambanın tipine ve wattajına bağlı olarak 6.000 ila 15.000 saat arasında bir ömrü vardır.
Kim Metal Halit Lambaları İcad Etti?
Metal halit lambaları, Charles Proteus Steinmetz tarafından 1912 yılında icat edilmiştir, ancak 1960'lara kadar ticari olarak kullanılamadı. Genel Elektrik'ten Dr. Reiling, 1960 yılında metal halit lambaları geliştiren öncülerden biriydi. Lambasında metal katkı maddesi olarak sodyum iyotid kullandı. Daha sonra diğer araştırmacılar, indiyum iyotid, talyum iyotid, skandiyum iyotid ve dizprozyum iyotid gibi farklı metal halojenler üzerinde deney yaptı.
Metal Halit Lambası Nasıl Çalışır?
Metal halit lambası, buharlaşmış merkür ve metal halojenlerin gaz karışımı içeren bir ark tübü içinde iki elektrot arasında bir elektrik arkı oluşturarak çalışır. Ark tübü, lambaya sağlanan elektronik balast'a bağlanır, bu balast ise voltajı ve akımı düzenler.
Lamba açıldığında, ilk başta ark oluşmaz çünkü ark tübü içindeki gaz basıncı ve sıcaklığı çok düşüktür. Lambayı başlatmak için, ana elektrotlardan birine yakın bir yardımcı elektrot veya başlatıcı elektrot, onlar arasında bir başlangıç salınımlı oluşturur. Başlangıç sırasında, çift metal anahtarı başlatıcı elektrotu ana elektrote kısa devre yapar.
Başlangıç salınımlısı, ark tübü içindeki gaz karışımını ısıtılır ve bazı argon gazı ve civa buharı iyonize eder. Bu, ana elektrotlar arasında düşük yoğunluklu bir ark oluşturur ve daha fazla gaz molekülleri ionize edildikçe parlaklık ve sıcaklık artar.
Ark sıcaklığı yükseldikçe, metal halojenler buharlaşır ve duvar üzerinden ark akışına difüze olur. Ardından ayrışır ve özgür metal ve iyot atomlarını üretir. Metal atomları, elektrik arkı tarafından heyecanlandırıldıklarında görünür ışınım yayarak çoğunlukla ışık çıkışı sağlar.
Farklı metal halojenler, buhar basıncı ve enerji düzeyi yapılarına bağlı olarak farklı hızlarda buharlaşır. Genellikle, indiyum iyotid önce buharlaşır ve civa arkı etrafında mavi bir tabaka oluşturur. Sonra talyum iyotid buharlaşır ve indiyum tabakasının etrafında sarı bir tabaka oluşturur. Nihayetinde, sodyum iyotid buharlaşır ve spektruma turuncu ve kırmızı ekler.
Lamba, yaklaşık 5 dakika ısıtılmasından sonra tam ışık çıkışı seviyesine ulaşır. Bu süre boyunca, lambanın renk sıcaklığı ve CRI'si, daha fazla metal halojen buharlaşırken değişir.
Bir Metal Halit Lambasının Bileşenleri Nedir?
Bir metal halit lambası, ışık üretmek için birlikte çalışan birkaç bileşenden oluşur. Bu bileşenler şunlardır:
Cam ampul: Bu, ark tübüyi çevreleyen ve onu havadan ve nemden koruyan dış zarfıdır. Ayrıca, ark tarafından üretilen ultraviyole ışığı filtrelemek için bir kaplama sahiptir.
Ark tübü: Bu, buharlaşmış merkür ve metal halojenlerin gaz karışımı ve elektrotları içeren küçük bir füzyon kuvars veya seramik tüptür. Yüksek basınç ve sıcaklıkta çalışır.
Elektrotlar: Bu, ark tübüne karşı uçlarından sıkıştırılmış iki tungsten çubuktur. Akım onların arasından geçtiğinde, onlar arasında bir elektrik arkı oluştururlar.
Başlatıcı elektrot: Bu, ana elektrotlardan birine veya onların yanına bulunan bir cam sapına takılmış yardımcı bir elektrottur. Başlangıç aşamasında, kendisi ile başka bir elektrot arasında bir başlangıç salınımlı oluşturur. Başlatıcı elektrot, başlangıç arkındaki akımı sınırlamak için yüksek bir direnç sahiptir.
Cam sap: Bu, ark tübüyü lambanın tabanına bağlayan bir cam tüptür. Ayrıca, elektrotlara akımı taşıyan molibden tel çekerlerini tutar.
Molibden tel çekerleri: Bu, ark tübü ve cam sap içine dökülmüş ince metal tel çekerleridir. Manyetik değildir ve yüksek erime noktasına sahiptir. Elektrotlara akımı taşır ve ark tübü havadan ve nemden korur.
Taban: Bu, lambanın sokete veya lamba tutacına bağlandığı kısım. Lambanın tipine ve wattajına bağlı olarak farklı şekillerde ve boyutlarda olabilir. Bazı yaygın taban tipleri E26, E39, G12, G8.5, GX10, RX7s ve RX7s-24'tür.
Gaz karışımı: Bu, ark tübü içinde bulunan argon gazı, civa buharı ve metal halojenlerin bir kombinasyonudur. Argon gazı, lambayı başlatmaya ve düşük ark voltajını korumaya yardımcı olur. Civa buharı, metal atomları heyecanlandıran çoğunlukla ultraviyole ışınımı sağlar. Metal halojenler, görünür ışınımı artırır ve ışığın renk geri kazanımını geliştirir.
Metal Halit Lambalarının Avantajları ve Dezavantajları Nelerdir?
Metal halit lambalar, diğer tip lambalar'a göre birçok avantaj ve dezavantaja sahiptir. Bunlardan bazıları şunlardır:
Avantajlar
Yüksek ışık verimliliği: Metal halit lambalar, incandescent lambalar ve çoğu floresan lambalardan daha fazla ışık per vat üretebilir. Bazı lamba tipleri için 100 lümen/vat'a kadar ulaşabilirler.
Yüksek renk geri kazanım indeksi: Metal halit lambalar, 65 ila 95 arasında CRI ile renkleri doğru bir şekilde tekrarlayabilir. Ayrıca, lambanın tipine ve wattajına bağlı olarak, sıcak beyaz ile gündüz beyazı arasında bir renk sıcaklığı aralığı üretebilirler.
