Lampe fluorescente

Lampe fluorescente - source de lumière à basse pression, dans laquelle le rayonnement ultraviolet est généralement converti en décharge visible par une couche de phosphore déposée sur les parois du ballon de l'appareil. Considérez la différence entre les appareils halogènes et les appareils similaires.

L'histoire du développement des lampes fluorescentes

Les phénomènes de fluorescence ont commencé à être étudiés au 19ème siècle. Parmi les chercheurs, nous distinguons Michael Faraday, James Maxwell et George Stokes. L’invention la plus remarquable s’appelle le flacon de Gissler. Ce scientifique a essayé de pomper de l'air à l'aide d'une pompe à mercure. Le débit dans le ballon a atteint un niveau élevé - avant qu'il ne soit pas possible de créer de telles conditions. Au même moment, le volume libéré était rempli de vapeur de mercure. Gissler a découvert qu'en plaçant les électrodes aux deux extrémités d'une longue ampoule et en leur appliquant une tension, il voit une lueur verte.

Il s'agit d'une décharge luminescente, la base des appareils actuels.À basse pression, un faisceau d'électrons se forme entre la cathode et l'anode.À certains endroits, des particules élémentaires entrent en collision avec peu d'ions de gaz, ce qui libère de l'énergie. En raison des transitions électroniques à de nouveaux niveaux, une luminescence se forme, la couleur dépend de l'élément chimique utilisé et d'autres conditions. Les tubes Gissler des années 80 du 19ème siècle sont mis en production de masse. Principalement à des fins de divertissement et à d’autres fins connexes. Par exemple, les célèbres enseignes au néon.

Les causes de la fluorescence ont varié.L'effet était souvent provoqué par un rayonnement électromagnétique. Le célèbre entrepreneur Thomas Edison a expérimenté des brins de calcium, en les excitant avec les rayons X.Des travaux similaires ont été réalisés par Nikola Tesla.

Variétés de luminescence

Selon les causes du phénomène, la luminescence est divisée en classes:

1. Une cathodoluminescence apparaît dans les tubes de Gissler.
2. Photoluminescence: lueur de substances sous l'action d'ondes proches de la plage visible. La radioluminescence
3. est identique à la précédente, elle excite des ondes de fréquence très réduite.
4. Thermoluminescence: la luminescence est produite en chauffant le corps.
5. L'électroluminescence est perceptible sur l'exemple des LED.
6. Bioluminescence. Un excellent exemple de classe est la population des fonds océaniques.

Lampe fluorescente

Les lampes fluorescentes appartiennent à la décharge, la discussion commencera par le processus d'ionisation. Sinon, ce sera sans intérêt en raison de l'ignorance de la base. Avant l'apparition des LED, les lampes à décharge affichaient un rendement lumineux élevé.Ils sont jusqu'à 80% plus économiques que les appareils à filaments. Une décharge luminescente est formée dans un gaz, une vapeur ou un milieu de mélange. Lorsque le milieu est déjà ionisé, il n’ya pas de difficulté, mais au début il est nécessaire d’utiliser des tensions extrêmement élevées atteignant des unités de kV.

La lampe à décharge à une petite exception - dans les tournevis-indicateurs - fonctionne en tandem avec le démarreur. Parfois, cette partie est appelée à tort ballast. Ce sont des choses différentes:

1. Un démarreur( équipement de contrôle) est la partie du circuit où une haute tension est générée pour démarrer l'arc.À la suite d'un saut brutal dans l'épaisseur du gaz ou de la vapeur, celui-ci traverse, ionise et conduit le courant. Ensuite, la nécessité de maintenir une tension élevée sur les électrodes disparaît. Le ballast fonctionne exclusivement au départ.
2. Ballast fait référence à un ensemble de dispositifs conçus pour compenser la résistance négative d'une lampe fluorescente.À mesure que le courant augmente, la conductivité entre les électrodes augmente. Ce processus ne revêt pas le caractère d'avalanche, il exclut les pannes d'équipement dues à un ballast connecté en série dans une chaîne. Il limite la croissance actuelle à un niveau spécifique.

Le ballast et le ballast sont difficiles à séparer. Par exemple, un starter crée une surtension brusque au bon moment, son impédance limite simultanément la quantité de courant.

. Le principe de l'allumage de l'arc et la conception de la lampe à décharge

.La lampe fluorescente

consiste en une longue ampoule en verre aux extrémités de laquelle se trouvent des pastilles de contact avec des électrodes. La conception est telle qu’en parallèle de la lampe, il est nécessaire d’inclure une partie du ballast. L'électrode possède deux sorties ressemblant à un fer à cheval en tungstène. La différence entre les lampes fluorescentes: une substance spéciale qui est illuminée par un rayonnement ultraviolet est appliquée sur les parois d’une ampoule de verre. Rappelons qu’il ya à l’intérieur de la vapeur de mercure ou une substance capable de maintenir une décharge scintillante dans le volume à la fréquence souhaitée de la vague à une tension de démarrage relativement basse.

Voyons comment l'allumage. Parallèlement à la lampe fluorescente, un relais bimétallique est activé.À travers elle, un petit déchargeur se nourrit de la tension du réseau. Cela représente une copie très réduite de la lampe principale et 220 V suffisent pour l'ionisation. Le déchargeur de préchauffage réchauffe progressivement le relais bimétallique produisant de l'énergie. Lorsque la température augmente, les contacts s'ouvrent. En conséquence, le parafoudre est éteint et le relais bimétallique se ferme à nouveau après un certain délai. Le processus cyclique prend 1-2 secondes.

Voyons comment utiliser le luminaire décrit pour allumer une lampe fluorescente. La tension efficace de 220 V ne suffit pas pour ioniser le gaz dans le ballon. Les concepteurs sont allés au cours original - ils ont utilisé un étranglement. Il s’agit d’une bobine d’inductance à deux enroulements sur un noyau commun. Blessure de sorte que avec la disparition soudaine d'une surtension de grande amplitude. Description du travail dans le complexe: La lampe fluorescente

• est alimentée par le starter, ils sont connectés en série. Le démarreur est connecté en parallèle au ballon par les électrodes en fer à cheval.
• En conséquence, s'il y a une tension au moment initial, le parafoudre s'allume et chauffe le relais. La résistance de contact est faible, 220 V est appliqué à l'inductance. Là commence le processus de stockage de la puissance réactive.
• Lorsque le déchargeur chauffe fortement les contacts du relais bilame, il coupe le circuit. En conséquence, le starter disparaît, entraînant une surtension brusque. Cela provoque une réponse, l'amplitude de l'impulsion augmente plusieurs fois( en unités de kV).
• La différence de potentiel sur les électrodes d'une lampe fluorescente devient si grande qu'elle ionise le gaz contenu dans le ballon. Le processus de décharge luminescente commence.
• En conséquence, la tension sur le démarreur chute, le déchargeur ne s'allume plus.

Voici comment l'arc de lampe fluorescente est allumé en mode standard.

Le système est appelé préchauffage des électrodes. Lorsque le relais bimétallique est chauffé, le courant passe à travers les fers à cheval en tungstène, ce qui élève la température et facilite le processus d'allumage. Si la pièce est trop froide, le processus échoue pour la première fois. Ensuite, le cycle se répète, la température des électrodes en tungstène augmente légèrement. Cela ressemble à un clignotement rapide de la lumière lorsque l’interrupteur est fermé.

Comment allumer une lampe fluorescente brûlée

Le plus souvent, une lampe fluorescente brûle des électrodes en tungstène en forme de fer à cheval. Ensuite, il n’est plus possible d’alimenter le démarreur en parallèle avec le ballon. Le schéma présenté dans la figure ci-dessous est utilisé.Aux électrodes de la lampe est maintenue en permanence une tension élevée( supérieure à 600 V).Cela garantit une décharge luminescente. Le mode de fonctionnement de la lampe fluorescente devient intense et l'appareil ne pourra plus fonctionner longtemps.

Notez que, de l'extérieur, les deux sorties de chaque électrode sont court-circuitées. Cela garantit le travail de rester à l'intérieur des bits d'électrode de tungstène. Les diodes sont utilisées pour la commutation correcte de chaque demi-onde de la tension d'alimentation, les condensateurs amènent le niveau de différence de potentiel à celui spécifié.

Différence entre une lampe fluorescente et une lampe à décharge

, dont la principale caractéristique est la présence de phosphore sur les parois du ballon. Le phénomène de luminescence a été observé depuis l'Antiquité.La propriété la plus connue du phosphore.

De nombreux cristaux sous l'action des rayons ultraviolets commencent à briller, mais la température ne change pas. Rappelez-vous la loi du vin pour un corps complètement noir. Il déclare que le rayonnement maximal dépend de la température et augmente avec son augmentation. Pour rendre le corps rouge, sa surface devient chaude, 500 degrés et plus. Les autres couleurs sont plus élevées dans le spectre, ce qui signifie que la température augmente davantage.

Mais le phénomène de luminescence apparaît dans des conditions normales, même le gel n'est pas un obstacle. On sait qu’à une température de zéro absolu, le spectre d’émission continu de certains corps devient simplement discret. Au lieu d'un flux chaotique de quanta, l'ordre est décrit. Le phénomène de luminescence ne disparaît pas. Ceci est facile à expliquer:

1. À des températures élevées, les électrons passent d'un niveau à l'autre de manière complètement chaotique. Chaque corps brille lorsqu'il est chauffé, en fonction de la température spécifique. Par exemple, les métaux forts atteignent facilement les conditions souhaitées et l'arbre commence par noircir, en étant activement oxydé par l'oxygène atmosphérique.
2. Le phénomène de luminescence est basé sur le principe de l'absorption des ondes d'une certaine fréquence par le corps. Le plus souvent c'est infrarouge ou ultraviolet. La meilleure façon de donner un exemple avec une balle "stylo pour les espions".Son encre brille de façon caractéristique lorsqu'elle est exposée à des ondes ultraviolettes. Bien que le papier semble d'abord blanc.

De manière similaire, chaque corps présente un spectre d'absorption et le rayonnement se produit à une onde réduite. Cela est dû au fait qu'une partie de l'énergie incidente sur le matériau est dissipée sous forme de chaleur. On dit que le corps irradie dans la région du spectre appelée Stokes( au nom du scientifique).Il y a des substances dans lesquelles l'onde de luminescence est plus haute que celle qui est excitante. Ensuite, ils disent que le corps brille dans la région anti-Stokes du spectre. Enfin, il existe des matériaux présentant les deux types de propriétés.

Dans le cas des lampes fluorescentes, l'onde d'excitation est formée par une décharge luminescente de vapeur de mercure et se situe dans la plage des ultraviolets. La lumière émise par le phosphore est visible. Et nous arrivons ici à une caractéristique importante - la température de couleur. Si le phosphore donne une lumière blanche et brillante, dit-on, l’ombre est froide. C'est bon pour créer un rythme de travail du cerveau. Et les lampes s'appellent la lumière du jour. Plus souvent trouvé dans la pratique.