Entladungslampen: Arten und Funktionsprinzip + Merkmale der Arbeit

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Möchten Sie Gasentladungslampen kaufen, um eine besondere Atmosphäre in Innenräumen zu schaffen? Oder suchen Sie nach Zwiebeln, um das Pflanzenwachstum in einem Gewächshaus zu stimulieren? Durch die Ausstattung mit sparsamen Lichtquellen wird nicht nur der Innenraum aufgewertet und die Pflanzenproduktion gefördert, sondern Sie können auch Strom sparen. Richtig?

Wir helfen Ihnen beim Umgang mit dem Sortiment von Gasentladungs-Beleuchtungsgeräten. Der Artikel beschreibt ihre Merkmale, Eigenschaften und den Anwendungsbereich von Hoch- und Niederdrucklampen. Ausgewählte Abbildungen und Videos, mit denen Sie die beste Option für Energiesparlampen finden.

Inhalt des Artikels:

  • Gerät und Eigenschaften von Entladungslampen
  • GRL-Einsatzgebiete
  • Arten von Gasentladungslampen
    • Ansicht 1 - Hochdrucklampen
    • Ansicht 2 - Niederdrucklampen
  • Positive und negative Seiten der GRL
  • Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Gerät und Eigenschaften von Entladungslampen

Alle Hauptteile der Lampe sind in einem Glaskolben eingeschlossen. Hier erfolgt die Entladung von elektrischen Partikeln. Im Inneren kann sich entweder Natriumdampf oder Quecksilberdampf oder eines der Inertgase befinden.

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Optionen wie Argon, Xenon, Neon und Krypton werden als Gasfüllung verwendet. Beliebtere Produkte, die mit Quecksilberdampf gefüllt sind.

Elemente einer Gasentladungslampe

Die Hauptknoten der Gasentladungslampe sind: ein Kondensator (1), ein Stromstabilisator (2), Schalttransistoren (3), eine Rauschunterdrückungseinrichtung (4), ein Transistor (5).

Der Kondensator ist für den Betrieb verantwortlich, ohne zu blinken. Der Transistor hat einen positiven Temperaturkoeffizienten, der einen sofortigen Start GRL ohne Flimmern liefert. Die Arbeit der inneren Struktur beginnt, nachdem die Erzeugung des elektrischen Feldes in der Entladungsröhre erfolgt ist.

Dabei treten im Gas freie Elektronen auf. Sie kollidieren mit Metallatomen und ionisieren sie. Beim Übergang einiger von ihnen entsteht überschüssige Energie, die Beleuchtungsquellen erzeugt - Photonen. Die Elektrode, die die Quelle des Glühens ist, befindet sich in der Mitte des GRL. Das gesamte System kombiniert die Basis.

Die Lampe kann verschiedene Lichtschattierungen abgeben, die Menschen sehen können - von ultraviolett bis infrarot. Um dies zu ermöglichen, wird das Innere des Kolbens mit einer fluoreszierenden Lösung bedeckt.

GRL-Einsatzgebiete

Entladungslampen sind in verschiedenen Bereichen gefragt. Am häufigsten sind sie in Stadtstraßen, in Produktionsgeschäften, Geschäften, Büros, Bahnhöfen und großen Einkaufszentren anzutreffen. Sie werden zur Hervorhebung von Plakaten mit Werbung, Fassaden von Gebäuden verwendet.

GRL in den Scheinwerfern von Autos verwendet. Meistens ist es eine Lampe, die sich durch eine hohe Lichtleistung auszeichnet - Neon-Modelle. Einige Autoscheinwerfer sind mit Metallhalogenidsalzen, Xenon, gefüllt.

Die ersten Gasentladungsbeleuchtungsgeräte für Fahrzeuge hatten die Bezeichnung D1R, D1S. Das folgende - D2R und D2Swo S zeigt auf einen optischen Scheinwerferschaltkreis und R - Reflex. Wenden Sie GH-Lampen an und wenn Sie Bilder aufnehmen.

Puls GRL

Der zum Fotografieren verwendete Fotoimpuls GRL: IFK120 (a), IKS10 (b), IFC2000 (c), IFK500 (g), ISSh15 (d), IFP4000 (g)

Während des Fotografierens können Sie mit diesen Lampen den Lichtstrom unter Kontrolle halten. Sie sind kompakt, hell und wirtschaftlich. Der negative Punkt ist die Unfähigkeit, das Licht und die Schatten, die die Lichtquelle selbst bilden, visuell zu steuern.

In der Landwirtschaft wird GRL zur Bestrahlung von Tieren und Pflanzen sowie zur Sterilisation und Desinfektion von Produkten eingesetzt. Zu diesem Zweck müssen die Lampen eine Wellenlänge im geeigneten Bereich haben.

Auch hier ist die Konzentration der Strahlungsleistung von großer Bedeutung. Aus diesem Grund sind die am besten geeigneten Produkte leistungsstark.

Arten von Gasentladungslampen

Die GRL wird nach der Art der Lumineszenz in Typen eingeteilt, z. B. nach dem Druck unter Bezugnahme auf den Verwendungszweck. Sie alle bilden einen bestimmten Lichtstrom. Basierend auf dieser Funktion werden sie unterteilt in:

  • fluoreszierende Geräte;
  • leichte Gasspezies;
  • Induktionsmöglichkeiten.

Bei der ersten von diesen handelt es sich bei der Lichtquelle um Atome, Moleküle oder Kombinationen davon, die durch eine Entladung in einem gasförmigen Medium angeregt werden.

Zweitens - Leuchtstoffe, die Gasentladung aktiviert die photolumineszierende Schicht, die den Kolben bedeckt, wodurch die Beleuchtungsvorrichtung beginnt, Licht zu emittieren. Lampen des dritten Typs funktionieren aufgrund des Glühens der Elektroden, die durch eine Gasentladung erhitzt werden.

Autolampe

Xenonlampen, die für Autoscheinwerfer entwickelt wurden, sind mehr als doppelt so hell wie Halogenlampen

Je nach inhalt Lichtbogenentladungsgeräte unterteilt in Quecksilber, Natrium, Xenon, Halogen-Metalldampflampen und andere. Basierend auf dem Druck im Kolben werden sie weiter getrennt.

Ab einem Druckwert von 3x104 und bis zu 106 Pa sie gehören zu den Hochdrucklampen. In die Kategorie der Low-Devices fallen dabei die Werte der Parameter von 0,15 bis 104 Pa. Mehr als 106 Pa - super hoch.

Ansicht 1 - Hochdrucklampen

RLVD unterscheiden sich darin, dass der Inhalt des Kolbens einem hohen Druck ausgesetzt ist. Sie zeichnen sich durch einen hohen Lichtstrom bei gleichzeitig geringem Stromverbrauch aus. Da es sich in der Regel um Quecksilberproben handelt, werden sie am häufigsten für die Straßenbeleuchtung verwendet.

Solche Entladungslampen haben eine solide Lichtleistung und einen effizienten Betrieb bei schlechten Wetterbedingungen, vertragen jedoch niedrige Temperaturen schlecht.

Es gibt mehrere grundlegende Kategorien von Hochdrucklampen: DRT und DRL (Quecksilberbogen), DRI - wie DRL, jedoch mit Jodiden und einer Reihe von Modifikationen, die auf deren Basis erstellt wurden. Diese Serie enthält auch Natriumbogen (DNAT) und DKST - Xenonbogen.

Die erste Entwicklung ist das DRT-Modell. In der Markierung D bedeutet Bogen, das Symbol P - Quecksilber, dass dieses Modell rohrförmig ist, gibt den Buchstaben T in der Markierung an. Optisch ist dies eine gerade Röhre aus Quarzglas. Auf seinen beiden Seiten - Wolframelektroden. Es wird in Bestrahlungsanlagen eingesetzt. Innen - ein bisschen Quecksilber und Argon.

DRT-Lampe

An den Rändern der Lampe befinden sich Klemmen mit Haltern. Kombiniert ihren Metallstreifen, der zum leichteren Zünden der Lampe bestimmt ist

Die Lampe ist mit dem Netzwerk in Reihe geschaltet würgen unter Verwendung eines Resonanzkreises. Der Lichtstrom der DRT-Lampe besteht aus 18% ultravioletter Strahlung und 15% Infrarotstrahlung. Der gleiche Prozentsatz ist sichtbares Licht. Der Rest ist ein Verlust (52%). Die Hauptanwendung - als zuverlässige Quelle für ultraviolette Strahlung.

Um die Stellen zu beleuchten, an denen die Qualität der Farbwiedergabe nicht sehr wichtig ist, verwenden sie Leuchtmittel DRL (Arc Quecksilber). Es gibt praktisch keine ultraviolette Strahlung. Infrarot ist 14%, sichtbar - 17%. Der Wärmeverlust macht 69% aus.

Die Konstruktionsmerkmale von DRL-Lampen ermöglichen das Zünden ab 220 V ohne Verwendung eines Hochspannungs-Impulszündgeräts. Aufgrund der Tatsache, dass die Schaltung eine Drossel und einen Kondensator aufweist, nehmen die Schwankungen des Lichtstroms ab, der Leistungsfaktor steigt.

Wenn die Lampe in Reihe mit der Drossel geschaltet ist, gibt es eine glühende Entladung zwischen den zusätzlichen Elektroden und den Hauptnachbarn. Der Entladungsspalt wird ionisiert, wodurch eine Entladung zwischen den Hauptwolframelektroden auftritt. Der Betrieb der Zündelektroden wird beendet.

DRL Lampendesign

Die DRL-Lampe enthält: Kolben (1), Hauptelektroden (2), Hilfselektroden (3), Widerstände (4), Brenner (Quarzrohr) (5), Sockel (6)

DRL-Brenner haben im Grunde vier Elektroden - zwei Arbeiter, zwei zündende. Ihr Innenraum ist mit Inertgasen gefüllt, denen eine bestimmte Menge Quecksilber zugesetzt wurde.

Metallhalogenlampen DRI gehören ebenfalls zur Kategorie der Hochdruckgeräte. Ihre Farbeffizienz und Farbqualität ist höher als die der Vorgänger. Das Erscheinungsbild des Emissionsspektrums wird durch die Zusammensetzung der Additive beeinflusst. Die Form des Kolbens, das Fehlen zusätzlicher Elektroden und die Leuchtstoffbeschichtung sind die Hauptunterschiede zwischen DID- und DRL-Lampen.

Das Schema, das DRL in das Netzwerk einbezieht, enthält IZU - Impulszündvorrichtung. In den Röhren der Lampen befinden sich Komponenten, die zur Halogengruppe gehören. Sie verbessern die Qualität des Spektrums der sichtbaren Strahlung.

Lampe MGL

Das Inertgas im IPF-Kolben dient als Puffer. Aus diesem Grund fließt auch bei niedriger Temperatur elektrischer Strom durch den Brenner.

Beim Aufwärmen verdampfen sowohl Quecksilber als auch Additive und verändern so den Widerstand der Lampe, den Lichtstrom und das Strahlungsspektrum. Auf Basis von Geräten dieses Typs entstanden DRIZ und DRISH. Die erste Lampe, die sowohl in staubigen als auch in trockenen Nassbereichen eingesetzt wird. Das zweite Cover - Farbfernsehaufnahmen.

Am effektivsten ist die Lampe DNaT-Natrium. Dies ist auf die Länge der emittierten Wellen zurückzuführen - 589 - 589,5 nm. Natriumhochdruckgeräte arbeiten mit einem Wert dieses Parameters von etwa 10 kPa.

Für Entladungsröhren solcher Lampen wird ein spezielles Material verwendet - lichtdurchlässige Keramik. Silikatglas ist hierfür nicht geeignet. Natriumdämpfe sind für ihn sehr gefährlich. Der in den Kolben eingebrachte Arbeitsnatriumdampf hat einen Druck von 4 bis 14 kPa. Sie zeichnen sich durch geringe Ionisations- und Anregungspotentiale aus.

Eigenschaften von Natriumdampflampen

Die elektrischen Eigenschaften von Natriumdampflampen sind abhängig von der Netzspannung und der Betriebsdauer. Für die Langzeitverbrennung ist ein Vorschaltgerät erforderlich.

Um den bei der Verbrennung unvermeidlichen Natriumverlust auszugleichen, ist ein Teil des Überschusses erforderlich. Dies erzeugt eine proportionale Abhängigkeit der Indikatoren des Quecksilberdrucks, des Natriumdrucks und der Temperatur des Kaltpunkts. In letzterem tritt überschüssige Amalgamkondensation auf.

Wenn die Lampe leuchtet, setzen sich Verdunstungsprodukte an ihren Enden ab, was zu einer Verdunkelung der Kolbenenden führt. Der Prozess wird von einer Änderung der Richtung der Erhöhung der Temperatur der Kathode begleitet, wodurch der Druck von Natrium und Quecksilber erhöht wird. Infolgedessen steigen das Potential und die Spannung der Lampe an. Bei der Installation von Lampen sind Natrium-Vorschaltgeräte von DRL und DID ungeeignet.

Ansicht 2 - Niederdrucklampen

In dem inneren Hohlraum solcher Vorrichtungen befindet sich ein Gas, das unter Druck steht, der niedriger ist als der äußere. Trennen Sie sie auf LL und CFL und werden nicht nur zum Beleuchten von Einzelhandelsgeschäften, sondern auch zum Einrichten von Einrichtungsgegenständen verwendet. Leuchtstofflampen dieser Serie sind die beliebtesten.

Die Umwandlung von elektrischer Energie in Licht erfolgt in zwei Schritten. Der Strom zwischen den Elektroden löst im Quecksilberdampf Strahlung aus. Die Hauptkomponente der dabei auftretenden Strahlungsenergie ist kurzwellige UV-Strahlung. Das sichtbare Licht liegt nahe bei 2%. Ferner wird die Lichtbogenstrahlung im Leuchtstoff in Licht umgewandelt.

Leuchtstofflampen enthalten sowohl Buchstaben als auch Zahlen. Das erste Symbol kennzeichnet das Emissionsspektrum und die Konstruktionsmerkmale, das zweite ist die Leistung in Watt.

Dekodierung von Briefen:

  • LD - fluoreszierendes Tageslicht;
  • Lb - weißes Licht;
  • LHB - auch weiß, aber kalt;
  • Ltbs - warmes Weiß.

Bei einigen Beleuchtungsvorrichtungen wurde die spektrale Zusammensetzung der Strahlung verbessert, um eine perfektere Lichtdurchlässigkeit zu erzielen. In ihrer Beschriftung befindet sich ein Symbol "C». Leuchtstofflampen sorgen für ein gleichmäßiges, weiches Licht in den Räumen.

Leuchtstofflampen

Der Vorteil von LL-Lampen besteht darin, dass sie ein Vielfaches weniger Strom benötigen, um den gleichen Lichtstrom wie LN zu erzeugen. Sie haben eine längere Lebensdauer und das Strahlungsspektrum ist viel günstiger.

Die Strahlungsfläche eines LL ist ziemlich groß, so dass es schwierig ist, die räumliche Streuung des Lichts zu kontrollieren. Insbesondere unter nicht standardmäßigen Bedingungen, wenn es sehr staubig ist, werden Reflexlampen verwendet. In diesem Fall bedeckt der innere Bereich des Kolbens die diffus reflektierende Schicht nicht vollständig, sondern nur zwei Drittel davon.

Der Leuchtstoff ist zu 100% mit der Innenfläche beschichtet. Der Teil der Glühbirne, der keine Reflektorbeschichtung aufweist, lässt einen Lichtstrom durch, der viel größer ist als die Röhre einer herkömmlichen Lampe mit demselben Volumen - etwa 75%. Es ist möglich, solche Lampen durch Markieren zu erkennen - der Buchstabe "P" ist darin enthalten.

In einigen Fällen ist das Hauptmerkmal von LL Farbtemperatur TC Stellen Sie es der Temperatur des schwarzen Körpers gleich und geben Sie die gleiche Farbe aus. Die Umrisse LL sind linear, U-förmig, in Form des Symbols W, Ring. Die Bezeichnung solcher Lampen enthält den entsprechenden Buchstaben.

Die beliebtesten Geräte mit einer Leistung von 15 - 80 Watt. Bei einer Lichtleistung von 45 - 80 lm / W dauert das LL-Brennen mindestens 10.000 Stunden. Die Qualität der Arbeit von LL wird stark von der Umwelt beeinflusst. Die Außentemperatur von 18 bis 25 ° C gilt als für sie geeignet.

Bei Abweichungen nehmen sowohl der Lichtstrom als auch die Effizienz der Lichtleistung und die Zündspannung ab. Bei niedrigen Temperaturen nähert sich die Zündwahrscheinlichkeit Null.

Kompakte Leuchte

Das CFL-Vorschaltgerät ist wesentlich kompakter als das einer Leuchtstofflampe. Mit Hilfe von elektronischen Vorschaltgeräten ist das Leuchten gleichmäßiger geworden und das Summen ist verschwunden

Zu Niederdrucklampen gehören auch fluoreszierende Kompaktlampen - CFL.

Ihr Gerät ähnelt dem üblichen LL:

  1. Hochspannung zwischen den Elektroden.
  2. Quecksilberdampf wird entzündet.
  3. Es gibt ein ultraviolettes Leuchten.

Der Leuchtstoff in der Röhre macht UV-Strahlen für den Menschen unsichtbar. Es wird nur sichtbares Licht verfügbar. Die kompakte Bauweise der Vorrichtung wurde nach Änderung der Zusammensetzung des Leuchtstoffs möglich. CFLs haben wie gewöhnliche LNs unterschiedliche Potenzen, aber die ersten Indikatoren sind viel niedriger.

Vergleich der Leistung CFL und LN

Die CFL-Leistungsdaten sind in die Kennzeichnung des Leuchtmittels eingebettet. Es gibt auch Informationen über den Basistyp, die Farbtemperatur, die Art der elektronischen Vorschaltgeräte (eingebaut oder extern) und den Farbwiedergabeindex

Die Farbtemperatur wird in Kelvin gemessen. Ein Wert von 2700 - 3300 K zeigt eine warmgelbe Farbe an. 4200 - 5400 - weiß normal, 6000 - 6500 - weiß kalt mit blau, 25000 - lila. Die Farbeinstellung erfolgt durch Veränderung der Phosphorkomponenten.

Der Farbwiedergabeindex gibt ein Merkmal eines Parameters wie die Natürlichkeit der Farbe wieder, wobei der Standard dem Maximum der Sonne angenähert ist. Absolut schwarz - 0 Ra, der höchste Wert - 100 Ra. CFL-Beleuchtungskörper reichen von 60 bis 98 Ra.

Natriumdampflampen, die zur Niederdruckgruppe gehören, haben eine hohe Temperatur am kältesten Punkt - 470 K. Der niedrigere kann nicht zur Aufrechterhaltung der gewünschten Natriumdampfkonzentration beitragen.

Die Resonanzstrahlung von Natrium erreicht bei einer Temperatur von 540-560 K ihren Höhepunkt. Dieser Wert entspricht dem Druck von Natriumdampf von 0,5 bis 1,2 Pa. Die Lichtleistung dieser Lampenkategorie ist im Vergleich zu anderen allgemein verwendeten Leuchten am höchsten.

Positive und negative Seiten der GRL

Es gibt GRL sowohl in professionellen Geräten als auch in Geräten, die für die wissenschaftliche Forschung bestimmt sind.

Als Hauptvorteile der Beleuchtungsvorrichtungen dieses Typs werden üblicherweise deren Eigenschaften bezeichnet:

  • Lichtleistung hoch. Dieser Indikator reduziert nicht einmal dickes Glas.
  • Praktikabilitätausgedrückt in Haltbarkeit, wodurch sie für die Straßenbeleuchtung verwendet werden können.
  • Beständigkeit unter schwierigen klimatischen Bedingungen. Vor dem ersten Temperaturabfall werden sie mit gewöhnlichen Lampenschirmen und im Winter mit speziellen Lampen und Scheinwerfern verwendet.
  • Erschwingliche Kosten.

Die Nachteile dieser Lampen sind nicht sehr groß. Ein unangenehmes Merkmal ist der ziemlich hohe Pulsationsgrad des Lichtflusses. Der zweite große Nachteil ist die Komplexität der Einbeziehung. Für einen dauerhaften und normalen Betrieb benötigen sie lediglich ein Vorschaltgerät, das die Spannung auf die von den Instrumenten geforderten Grenzen begrenzt.

Das dritte Minus ist die Abhängigkeit der Verbrennungsparameter von der erreichten Temperatur, die indirekt den Druck des Arbeitsdampfes im Kolben beeinflusst.

Daher erreichen die meisten Gasentladungsgeräte nach einer bestimmten Zeitspanne nach dem Einschalten ein normales Brennverhalten. Ihr Emissionsspektrum ist begrenzt, daher ist die Farbwiedergabe wie bei Hoch- und Niedervoltlampen nicht ideal.

DRL-Eigenschaften

Die Tabelle enthält grundlegende Informationen zu den beliebtesten DRL-Lampen (Quecksilberbogen-Leuchtstofflampen) und Natriumbeleuchtungsgeräten. DRL mit vier Elektroden hat eine größere Lichtleistung als mit zwei

Der Betrieb von Geräten ist nur unter Wechselstrombedingungen möglich. Aktivieren Sie sie mit einer Ballastdrossel. Das Aufwärmen dauert einige Zeit. Aufgrund des Quecksilberdampfgehalts sind sie nicht völlig ungefährlich.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Video Nr. 1 Informationen zum GL. Was es ist, das Funktionsprinzip, die Vor- und Nachteile im folgenden Video:

Video Nr. 2 Populär über Leuchtstofflampen:

Trotz der Entwicklung anspruchsvollerer Beleuchtungskörper verlieren Gasentladungslampen nicht an Relevanz. In einigen Bereichen sind sie einfach unersetzlich. Im Laufe der Zeit wird GRL definitiv neue Anwendungen finden.

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