Источники и приёмники Излучения, страница 4

Люмянесцентные лампы 16 очень чувствительны к внешним условиям. При низких температурах и повышенной влажности существенно ухудшается зажигание ламп и снижается световая отдача. Люминесцентные лампы изго- т тавливают разных мощностей: 3, 4, 8, 8, 10, 13, 1 б, 20, 30, 40, 80 В т. 6 / Лампы мощностью до 20 Вт пред- РЬ назначены для работы в сетях с напряжением 127 В, з начи Рас. СЗ. Схема вхлюченкн люмкнес.

ная с ЗО Вт и вьш|е — в сетях центной лампы с напряжением 220 В. Различные газоразрядные источники. Существуют три вида отутных ламп: низко~о (1,3 — 130 Па), высокого (300 — 3000 Па) и сверхвысокого (1 — 1О МПа) давления. Ртутные лампы низкого давлгкия делятся на бактерицидные н высоковольтные. Бактерицидные лампы по своему устройству аналогичны люминесцентным. Разница заключается в том, что колбы бактерицидных ламп изготавливают из специального, прозрачного цля УФ-излучения, увиолевого стекла, а внутреннюю поверхность колб не покрывают люминофором.

Такие лампы обычно используют для стерилизации. В сеть их включают по тем же схемам, что и люминесцентные. Высоковольтные ртутные лампы низкого давления представляют собой кварцевые колбы в виде трубок длиной от нескольких десятков сантиметров до одного метра. Срок их службы велик, так как они не имеют подогреваемых электродов, вместо которых применяют массивные вольфрамовые электроды.

оксидированные щелочно-земельными металлами. В связи с тем что электроды не подогреваются, лампы имеют высокое напряжение зажигания. Рабочее напряжение на лампе мощностью 20 Вт, длиной 0,5 и Рис. СЭ. Схема включении люь.ккесцентны» ламп со охва- том по фаас составляет 280 В, ток 56 1Д. Средняя облученность, даваемая этой лампой на расстояни1: 1 ьй для излучения 253,7 нм. составляет 17 мкВт)смв, 878о энергии содержится в интервале Ьг' =- 185 —: —;-254 нм.

Ртутные лампы вьишсвао и аверхвывокого давлввия подразделяют на ртутные лампы высокого давления (ВД); трубчатые сверхвысокого давления (СВД); капиллпрные лампы с водяным охлаждением (СВДВ); лампы в шаровых колбах с малым расстоянием между электродами (СВДШ). В лампах этих синов, так же как у люминесцентных, источником излучения служит положительный столб с линейчатым спектром излучения.

Чтобы получить высокое давление, в колбу лампы вводят металл, давление паров которого определяется температурой. Прн повышшши температуры колбы увеличиваетсн дшление, но одновременно снижаются механические своиства колбы. Следовательно, пары должны иметь достаточно болыную упругость для того, чтобы достаточно высокое давление можно было получнгь при сравнительно низкой температуре. Пары металла не должны вступать в химическую реакцию с материалами колбы и электродов.

Таким свойством обладает ртуть. Давление паров ртути в холодной лампе низкое, это затрудняет возникновечие разряда, Чтобы облегчить зажигание лампы, в нее вводят инертный газ (обычно аргон) при давлении в несколько гектопаскалей. Другой разряд ламп(СВД) имеет форму шнура между электродами, Спектр ламп — линейчатый со сплошным фоном. который с увеличением давления усиливается.

При давлении 30 МПа спектр становится сплошным с очень слабо выраженнымн полосами. Ртутные лампы высокого давления в стеклянных колбах изготавливают в виде цилиндрической трубки из тугонлавкого стекла с двумя оксидными электродами из вольфрама, впаянными в концы трубки. Для того чтобы облегчить зажигание лампы, вблизи одного из электродов устанавливают дополнительный электрод. В кочбу вводят небольшое количество ртути и аргона (последний нужен для облегчения зажигания и предохранения электродов от разрушения). В момент зажигания лампа является лампой низкого давления, так как давление аргона составляет несколько сотен паскалей. Прн зажигании разряд сначала возникает в аргояе межпт основным и дополнительным электродами. По мере разогоева катодов и испарения ртути давление повышается н остается из.чучение лишь паров ртути.

21ампь~ такого типа носят название ИГЛР (интенсивного гореьпя аргонно-ртутн1эге). Средцнй срок службы ламп ИГАР составляет 1000--2000 ч, Тнничнымн и т у т н О" к В а р ц е 3 ы и 11,7 а и и а м и Высоко1О д шлен1 1 являк1тся прямые ртурно-кварцевые лампы (ПРК). Их вын в ниде трубок из кварцевого стекла, в концы которых впаяны аьтивированньйе электроды из вольфрама, Колбу наполняют аргоном н небольшим количеством ртуп1. 18 Лампы типа ПРК исполь- с вуют как источники ультрафиолетового излучения.

Их срок Ар службы около 800 ч. На рис. 1.10 представлена -сель ПРд схема включения ламп ПРК. С, Конденсатор С, = 300 —:500 пф, 773 служащий для облегчения важи- о-о ГаиИЯ ЛаМП, ОбРаэувт С ДРОССЕ- Р„, 119 схема вклюпйявя лампы лем высокочастотный контур. ПРК Если лампа не зажигается, то кратковременно замыкают ключ К. Конденсатор С, = 2 —:3 мкф подает на клеммы ламп кратковременный импульс высокого напряжения.

Разгорание длится 10— 15 мин. Металлическая пластина 1 облегчает предварительное зажигание. Ртутно-кварцевые лампы сверхвысокого давления (СВД) трубчатой формы с естественным охлаждением представляют собой кварцевые газоразрядные трубки (кварцевые горелки), обычно заключенные в стеклянную колбу, которая наполнена инертным газом. Давление паров ртути в кварцевой горелке достигает 0,5 — 1,5 МПа, поэтому ее изготавливают толстостенной. В ней имеются два оксидированных электрода и два электрода поджига (рис.

1.11). Вводы в кварцевую горелку выполняют из тонкой фольги платинита или молибдена, так как коэффициенты линейного расширения кварца и материала, из которого изготовлены вводы, различны. Внутреннюю поверхность стеклянной колбы, как правило, покрывают люминофором, который преобразует ультрафиолетовое излучение в видимое. При этом повышается качество цветопередачи, однако одновременно люминофор рассеивает видимое излучение, что уменьшает коэффициент светопередачи.

Чтобы исправить цветопередачу ртутных ламп, применяют ряд способов: лсй сь 7 Ркс. 1.11. Конструкция ртутно-кварцевой лампы сверх. высокого давления: 1 — аар ж ная колле; 3 — инертный гаэ: 3 — вводы; 4 — основная вслэфраиавый электрод, 5 — электрод поджига; 5 — «вар. левая горелка. 7 — огра *ииителивсе сопротивление; 3 — пскгла 19 еу» оч комбинируют ртутную лампу и лампу накаливания; нить накала включается паралельно кварцевой лампе и служит одновременно ограничительным сопротивлением для ртутной лампы (отпадает необходимость в дросселе); лампа излучает в УФ-, видимой и ИК-областях и включается в сеть непосредственно, без дросселя и трансформатора; колбу часто выполняют матированной; внутреннюю поверхность стеклянных колб покрывают люминофором; напряжение питания таких ламп 220 В, срок службы 3 — 4 тыс.

ч; к ртути добавляют кадмий; однако такие ртутно-кадмиевые лампы не получили распространения из-за низкой световой отдачи, трудности зажигания и малого срока службы. Резисторы /с находятся внутри колбы и ограничивают ток поджига. Лампы взрывоопасны. В основном их используют для уличного освещения. Они выпускаются различной мощности — от десятка ватт до одного киловатта и обладают высокой световой отдачей — 40 — 55 лм/Вт. Аналогично лампам ПРК лампы СВД включают в обычную сеть переменного тока через специальные трансформаторы или дроссели.

Ртутно-капиллярные лампы с водяным охлаждением состоят из разрядной трубки в виде толстостенного кварцевого капилляра, который помещается в рубашку с водяным охлаждением. Диаметр капилляра 1 — 2 мм. Давление паров ртути достигает 7,0 — 10,0 МПа, однако взрыв такой лампы не опасен, так как внутренний обьем кварцевой колбы мал. Яркость ламп достигает 10.10' кд/м'. Работает лампа при высоком напряжении питания (киловольты) и включается в сеть через трансформатор. Излучение носит тепловой характер с отдельными ртутными пиками.

Температура капилляра достигает 1073 К. Ртутные шаровые лампы сверхвысокого давления (СВШ) изготавливают в виде толстостенных кварцевых колб шаровой формы, в которые иа малых расстояниях друг от друга впаяны два вольфрамовых активированных электрода конусообразной формы для фиксации разряда. Чтобы облегчить зажигание ламп, их часто снабжают дополнительным электродом из вольфрама. Светящаяся часть разрядного промежутка имеет небольшие размеры и высокую яркость. Форма дуги зависит от температуры электродов и может быть цилиндрической, бочкообразной или стянутой к катодам.