Уэймаус д., Газоразрядные источники света (988969), страница 55
Текст из файла (страница 55)
6-6 показано, что значение этого радиуса для ртутной дуги составляет 0,6 г, Сле- Рис. 11-14. Удельная мощность в функции параметра поглощения о, при двух разных значениях давденвя металла типа 2 при сохранении в:сх о:тальпых постояип ~х такими же, как на рис. 11-12. Увеличение обусловлено в основ. ном повышенным выходом излучения металла типа 1, что вызвано увеличением объема газа с высокой температурой при расширении дуги. .Фоо ьь гоо ь ох гопп ггв Ю ей гчз п,п довательио, основная роль поглощения заключается в превращении сжатой дуги в дугу, ставили аирозавиую стенкой Все расчеты были проведены для одного значения градиента столба, соответствующего подво- димой мощности 80 Вт/см, в отсутствии поглощении. Как показывает рис.
11-14, поглощение излучения оказывает также большое влияние на потребление мощности, что приводит к необычайно резкому увели|гнию максимума этол в . чины п римерно для тех же значений о, как и для радиуса, соответствующего 7=2Тз)З. Причина такого поведения заключается в том, что при расширении дуги объем газа с повышеьшой температурой возрастает и потери на излучение от металла типа 1 (который не 286 Рис. !1-12. Температурные профили, вычисленные для ртути при давлении 800 кПа (2500 мм рт.
ст.) и двух добавленных металлов: 1,3 кПа (24 мм рт. ст.), !',=7 В, У= =4 В, излучает беэ поглощения; тип 2, 180 Па (1 мм рт. ст.), У,=7 В, Р=4 В, излучает, как показано со значениями параметра поглощения о !уравнение (11-16)). Следует обратить внимание на то, что температурный профиль спачала расширяется, а затем с увеличением о становится более сжатым. Рис.
11-13. Эна ~апис радиуса, прп котором температура равна двум третям температур а из осп, в функции параметра поглощения о для двух разных значений дазлс. ния металла типа 2, при сохранегии всех остальных постоянных гаками же, как на рис, Н-!2. Следует обратить внимаине на то, что максимальное значение этого радиусе является функцией а; для оту пшй дуги этот радиус состав- 0,6 ., поглощает собственное излучс- го "м ние), имеющего значительно более высокое общее давлснис, резко увеличиваются. Наличие максимума в зависимости от поглоптения при определенном значении параметра поглощения может быть легко понятно исходя из следующео интуитивного рассуждения.
гели параметр поглощения чрезмерно мал, то очень малая доля излучения, исходящего из центральной части луги, поглощается в наружных ее областях, так, что там пе имеет места сколь-нибудь значительная разность в балансе энергии. Если же параметр поглощения чрезмерно вслнк, то очень незначительная часть излучения, исходягисго от центральной части луги, достигает се нарузкиых областей для его поглощения там и воздействия ва баланс энергии. При некотором среднем зиа. венин параметра поглощения он оказывает нанбольшес влияние. !и — м о, см 11-4.
КРИТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ТЕОРИИ Два независимых расчета, приведенные в данной глаое, отвс. чают па ряд вопросов. Термодииамнчсские расчеты полезны для интерпретации влияния соотношения между иодом и ртутью и позволили получить убедительные данные о работоспособности металлогалогенной дуги в кварцевых горелках. Расчеты температуры позволвлп получить обоснования для понимания того, почему пекоторыс металлы создан~с сжатые дуги, в то время как другие этого не дают, и подтвсрдили эмпирические данные о влиянии добавки подидов щелочных металлов на расширение дуги. Они также показали неожиданно болыпое влияние поглощения на температурные профили дуги. Несмотря на зто, с чксто научной точки зрения эти два расчета должны рассматриваться только как первый удачный шаг.
Во-первых, обс части проблемы вообще не раздслимы (хотя автор ранее считал иначе). Автор отмечал, что из расчета Вап-Уормера должно быть исключено все, кроме той области дуги, в которой имеют место возбуждение и ионизация. Это, конечно, зависит от того, что для большинства галогспидов потенциал иопизацни и средний потенциал возбуждения металла значительно больше, чем эквивалентное напряжение, соответствующее теплоте диссоциации молекул. Однако для иодидов щелочных металлов зто в общем не всегда справедливо, как это следует из табл. 11-2, Таблнца 112 Потенциал ноннзвцни и энергия молекулярной связи для разных щелочей Потенциал неки»нцси атомов, н Ететенциьт днссецнецнн надидее металлов, В Металл Литий Натрий Калий Рубиднй Цезий 5,39 5,14 4,34 4,18 3,89 3,5 3,2 3,3 3,4 ности излучения как функцнн температуры.
К сожалению, его результаты требуют уточнений в функции потерь на нзлучевяе с тем, чтобы максимальные температуры н градиенты столба согласовались с опытнымц данными и, более того, предсказывали температурный профиль дуги, не стабнлнзеерованной стенкой, для лампы с галогенндом олова в протнвовес обычно наблюдаемой дуги, стабилизированной стенкой, Йесмотря на зто, его работа содержнт мяого материала для серьезного изучения предмета и очень ясное описание проблемы. Гнала двенадцатая СХЕМЫ ВХЛЮЧЕНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ЛАМП Очевидно, для всех щелочей, после натрия, можно ожидать наличия неднссоцннрованвых молекул прн температурах дуги, при которых имеют место ионизация н возбуждсние. Для получсняя точной теорни температурных профилей в расчеты должны быть введены две поправки, относящиеся к влиянию как положительных, так и отрицательных ионов.
В наружных областях дуги, где температура низка, иод может захватынать снободные электроны, образуя иовы с электронным сродством в 3,2 В. Ясно, что в дуге, содержащей главным образом цезий, присоединение и отрыв электронов от иода также существенны как ионизация н реьомбинапня цезия. Кроме того, измерения спектра дуги показыяают наличие опрсдсленного излучения положительных ионов некоторых металлов добавки. Эти спектры показывают, что концентрация положнтельных ионов может оказаться сравнимой с концентрацией нейтральных атаман. Так как излучение ионов вообще совсем не поглощается в наружных облав стях дуги вследствие значительно меньшей концентрацнн иона в этой области, то это может оказать сжнмающее влияние на температурные профили, что не учитывалось в указанных расчетах. Существенной задачей экспериментальных данных, до сего времени не достигнутой, которая позволит отделить термохимнческяе расчеты от расчетов температуры, является намерение температуры дуги в широном диапазоне вариации параметров и подводямой моны ности на единицу длины.
Наличие нзвсстных температурных профилей позволит осуществить точный расчет парцяальных давлений различных компонснт. Использование этих парпиальных давлений по зволят получить более точные предпосылки для вычислсния м о.с те яр ур ых профилей н сравнения с экспериментальными данными. Насколько известно автору, до сего времени точные нзмерения температуры в металлогалогснных ау~ах не проводились. В период подготовкн данной работы к публикация Шсффяс ф Р провел вычисления разрядов, содержащих иодиды индия, галлая и натрня, а также разрядов, содержащих иоднды и бромнды олова (17.
О. 5йаПпег, Ргос 1ЕЕЕ, т'о1. 59, р. 622 — 627 е), используя полон«сник о тсрмохимическом равновесии как функции температуры, вычисленные Смайзером (Втпузег) в качестве исходных данных для определения электропроводности, а также теплопроводностн н мощ- м. п ревод на РУсский яз. Труды инстнтута инженеров о электротехнике и радиоэлектронике. Г!лазма газового разряда я ее прнмененне.
М., «Мир», 1971, т. 59, № 4. 288 12-1. ВВЕДЕНИЕ Как было указано в гл, 2, все электрические газорязрядные лампы требуют специальных схем включения, удовлетворяющих их обычным требованиям. Действие резисторного балласта было уже рассмотрено и установлено, что его использование в чистом виде недопустимо из-за повышенного потребления мощности. В общем, в активном балласте потери мощности в резисторе больше мощности лампы, что приводит к снижению общей эффективности системы, характеризуемой коэффициентом 2. К счастью, большинство ламп работает в цепи переменного тока, в которой может быть использован индуктивный или индуктивно-емкостной балласты, обеспечивающие ограничение тока.
Так как отношение индуктивного сопротивления к активному сопротивлению балласта высоко, то потери мощности в балласте намного ниже, приблизительно 1Ооо об1цей потребляемой цепью мощности. В этой главе рассматриваются несколько различных типов балластных цепей и затем обсуждаются специальные проблемы, связанные с индивидуальными особенностями ламп'4. 12.2. ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БАЛЛАСТНЫХ ЦЕПЕЙ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ Балласт переменного тока имеет три основные функции.
Две первые из них аналогичны цепи с резистором — цепи постоянного тока: подача па лампу достаточного по величине напряжения холостого хода для ее зажигания; регулировапие тока лампы; перезажигание лампы каждые полпериода. Недостаточное понимание третьего требования, как будет показано ниже, создает 19 69 289 много проблем, связанных с работой комплекта лампа— балласт, Это можно увидеть на примере работы металлогалоидных ламп, но это также дает себя знать и в некоторых затруднениях, появляющихся в установках с люмннесцентными лампами. а) Зажигание лампы Требование получения достаточного напряжения холостого хода для ионизации газа в газоразрядной лампе и зажигания разряда можно легче проследить в балласте переменного тока, чем в балласте постоянного тока.
Это связано с тем, что в первом случае ионизация растет быстрее по сравнению с продолжительностью полупернода на частоте питающей сети. Пусковые требования являются определяющими для амплитудного значения кривой напряжения переменного тока и в общем не оказывают влияния на эффективное значение напряжения. Как увидим, однако, габариты балласта и Порйичная Возоричная Рис. !2-1.
Схема иик-трансформатора ео нгеневым зазором. 4 — С вЂ” зознушныа зззорз  — нтенн; С вЂ” мунт:  — нетннтонронон. его стоимость определяются в первую очередь эффективным значением напряжения холостого хода н соответственно эффективным значением тока короткого замыкания цепи. Вследствие этого экономичность тем благоприятнее, чем ниже по возможности эффективное значение напряжения холостого хода по сравнению с заданным амплитудным значением напряжения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
