Lampa fluorescencyjna

Lampa fluorescencyjna - źródło światła o niskim ciśnieniu, w którym promieniowanie ultrafioletowe, z reguły, wyładowanie rtęci jest przekształcane przez warstwę luminoforu osadzonego na ściankach kolby urządzenia w widocznym miejscu. Rozważ różnicę między urządzeniami i halogenem a innymi podobnymi urządzeniami.

Historia rozwoju świetlówek

Fenomen fluorescencji zaczął być badany w XIX wieku. Wśród uczonych wyróżniamy Michaela Faradaya, Jamesa Maxwella i George'a Stokesa. Najbardziej niezwykły wynalazek nazywa się kolbą Gisslera. Ten naukowiec próbował wypompować powietrze za pomocą pompy rtęciowej. Wyładowanie w kolbie osiągnęło wysoki poziom - zanim nie było możliwe stworzenie takich warunków. W tym samym czasie uwolniona objętość została wypełniona oparami rtęci. Gissler odkrył, że umieszczając elektrody na dwóch końcach długiej żarówki i przykładając do nich napięcie, widzi zieloną poświatę.

Jest to wyładowanie jarzeniowe, stanowiące podstawę dzisiejszych urządzeń.Przy niskim ciśnieniu tworzy się wiązka elektronów między katodą i anodą.W niektórych miejscach cząstki elementarne zderzają się z kilkoma jonami gazu, oddając energię.Z powodu przejścia elektronów na nowe poziomy, powstaje luminescencja, kolor zależy od użytego pierwiastka chemicznego i innych warunków. Rury Gisslera z lat 80. XIX w. Poddane masowej produkcji. Głównie w celach rozrywkowych i innych podobnych celów. Na przykład słynne neony.

Przyczyny fluorescencji były różne. Często efekt był wywoływany przez promieniowanie elektromagnetyczne. Znany przedsiębiorca Thomas Edison eksperymentował z pasmami wapnia, ekscytując je promieniami X.Podobne prace wykonał Nikola Tesla.

Odmiany luminescencji

Zgodnie z powodami tego zjawiska, luminescencja dzieli się na klasy:

1. Katodoluminescencja występuje w rurkach Gisslera.
2. Fotoluminescencja: blask substancji pod wpływem fal zbliżonych do widzialnego zasięgu.
3. Radioluminescencja jest identyczna jak poprzednia, ekscytujące fale o znacznie zmniejszonej częstotliwości.
4. Termoluminescencja: luminescencja jest wytwarzana przez ogrzewanie ciała.
5. Elektroluminescencja jest zauważalna na przykładzie diod LED.
6. Bioluminescencja. Doskonałym przykładem klasy jest populacja oceaniczna.

Lampa fluorescencyjna

Lampy fluorescencyjne należą do wyładowania, dyskusja rozpocznie się od procesu jonizacji. W przeciwnym razie będzie nieciekawe z powodu nieznajomości podstawy. Przed pojawieniem się diod LED lamp wyładowczych wykazały wysoką skuteczność świetlną.Są do 80% bardziej ekonomiczne niż urządzenia z włóknami. Wyładowanie jarzeniowe tworzy się w środowisku gazu, pary lub mieszaniny. Kiedy medium jest już jonizowane, nie ma żadnych trudności, ale na początku konieczne jest użycie skrajnie wysokich napięć, osiągających jednostki kV.

Lampa wyładowcza z niewielkim wyjątkiem - w śrubokrętach - wskaźnikami - współpracuje z rozrusznikiem. Czasami ta część jest nieprawidłowo nazywana statecznikiem. Są to różne rzeczy:

1. Rozrusznik( urządzenie sterujące) jest częścią obwodu, w którym generowane jest wysokie napięcie w celu rozpoczynania łuku. W wyniku nagłego skoku w grubości gazu lub pary, przerywa, jonizuje i przewodzi prąd. Wtedy znika potrzeba utrzymywania wysokiego napięcia na elektrodach. Urządzenie sterujące działa wyłącznie na starcie. Statecznik
2. odnosi się do zestawu urządzeń zaprojektowanych do kompensowania ujemnej rezystancji świetlówki. Wraz ze wzrostem prądu wzrasta przewodność między elektrodami. Proces ten nie ma charakteru lawinowego, nie obejmuje awarii sprzętu z powodu balastu połączonego szeregowo w łańcuchu. Ogranicza obecny wzrost do określonego poziomu.

Statecznik i balast są trudne do oddzielenia. Na przykład dławik wytwarza gwałtowny skok napięcia w odpowiednim momencie, a jego impedancja jednocześnie ogranicza ilość prądu.

Zasada zapłonu łuku i konstrukcja lampy wyładowczej

.Lampa fluorescencyjna

składa się z długiej szklanej bańki, na której końcach znajdują się nakładki kontaktowe z elektrodami. Cechą konstrukcyjną jest to, że równolegle z lampą należy uwzględnić część statecznika. Elektroda ma dwa wyjścia, przypominające wolframową podkowę.Różnica między lampami fluorescencyjnymi: specjalna substancja oświetlona promieniowaniem ultrafioletowym jest nakładana na ściany szklanej bańki. Przypomnijmy, że wewnątrz znajdują się opary rtęci lub substancja zdolna do utrzymywania błyszczącego wyładowania w objętości z pożądaną częstotliwością fali przy stosunkowo niskim napięciu początkowym.

Sprawdźmy, jak zapłon. Równolegle do lampy fluorescencyjnej włącza się przekaźnik bimetaliczny. Dzięki niemu mały rozładowacz zasila napięcie sieciowe. Stanowi znacznie zredukowaną kopię głównej lampy, a do jonizacji wystarcza 220 V. Rozładowanie jarzeniowe stopniowo podgrzewa moc bimetaliczną wytwarzającą przekaźniki. Gdy temperatura wzrasta, styki otwierają się.W wyniku tego ogranicznik gaśnie, a przekaźnik bimetaliczny po pewnym czasie ponownie się zamyka. Cykliczny proces trwa 1-2 sekundy.

Zobaczmy, jak użyć opisanego urządzenia do rozpalenia lampy fluorescencyjnej. Efektywna wartość napięcia 220 V nie wystarcza do zjonizowania gazu w kolbie. Projektanci poszli na oryginalny kurs - skorzystali z duszenia. Jest to cewka indukcyjna z dwoma uzwojeniami na wspólnym rdzeniu. Rany tak, że wraz z nagłym zniknięciem napięcia o dużej amplitudzie. Opis pracy w zespole:

• Lampa fluorescencyjna zasilana jest przez dławik, są one połączone szeregowo. Rozrusznik jest połączony równolegle z kolbą przez elektrody podkowy.
• W wyniku tego, jeśli w początkowym momencie pojawi się napięcie, ogranicznik zapala się i ogrzewa przekaźnik. Rezystancja styku jest niska, 220 V jest doprowadzany do dławika. Rozpoczyna się proces przechowywania mocy biernej.
• Gdy rozładowujący mocno stygnie styki przekaźnika bimetalicznego, powoduje to przerwanie obwodu. W rezultacie moc ssania znika, powodując gwałtowny wzrost napięcia. To powoduje reakcję, amplituda impulsu wzrasta wiele razy( do jednostek kV).
• Różnica potencjałów między elektrodami lampy fluorescencyjnej staje się tak duża, że ​​jonizuje gaz w kolbie. Rozpoczyna się proces wyładowania jarzeniowego.
• W wyniku tego napięcie na rozruszniku spada, wyładowarka nie zapala się.

W ten sposób łuk lampy fluorescencyjnej jest zapalany w trybie standardowym.

obwód lampy fluorescencyjnej System nazywa się wstępnym podgrzaniem elektrody. Gdy przekaźnik bimetaliczny jest ogrzewany, prąd przepływa przez podkowy z wolframu, podnosząc temperaturę i ułatwiając proces zapłonu. Jeśli pomieszczenie jest zbyt zimne, po raz pierwszy proces się nie powiedzie. Następnie cykl się powtarza, temperatura elektrod wolframowych staje się nieco wyższa. Wygląda jak szybkie mignięcie, gdy przełącznik jest zamknięty.

Jak oświetlić spaloną świetlówkę

Częściej, lampa fluorescencyjna pali elektrody wolframowe w kształcie podkowy. Następnie, dzięki niemu, nie można już zasilać rozrusznika połączonego równolegle z kolbą.Zastosowano schemat pokazany na poniższym rysunku. Na elektrodach lampy stale utrzymuje się wysokie napięcie( powyżej 600 V).Zapewnia to wyładowanie jarzeniowe. Tryb działania lampy fluorescencyjnej staje się intensywny, a urządzenie nie będzie w stanie działać przez długi czas.

Zwróć uwagę, że z zewnątrz oba wyjścia każdej elektrody są zwarte. Zapewnia to pracę pozostawania wewnątrz bitów elektrody wolframowej. Diody służą do prawidłowego przełączania każdej półfali napięcia zasilającego, kondensatory podnoszą poziom różnicy potencjałów do podanego.

Różnica między lampą fluorescencyjną a lampą wyładowczą

Główną cechą tych urządzeń jest obecność fosforu na ściankach kolby. Zjawisko luminescencji zaobserwowano od czasów starożytnych. Najbardziej znana własność fosforu.

Wiele kryształów pod działaniem promieniowania ultrafioletowego zaczyna świecić, ale temperatura się nie zmienia. Przypomnij sobie prawo wina dla całkowicie czarnego ciała. Stwierdza, że ​​maksymalne promieniowanie zależy od temperatury i wzrasta wraz ze wzrostem. Aby ciało było czerwone, jego powierzchnia staje się gorąca, 500 stopni i więcej. Inne kolory są wyższe w widmie, co oznacza, że ​​temperatura wzrasta bardziej.

Ale zjawisko luminescencji pojawia się w normalnych warunkach, nawet mróz nie jest przeszkodą.Wiadomo, że w absolutnej temperaturze zerowej ciągłe widmo emisji niektórych ciał staje się po prostu dyskretne. Zamiast chaotycznego strumienia kwantów, zarysowuje się porządek. Zjawisko luminescencji nie znika. Jest to łatwe do wytłumaczenia:

1. W podwyższonych temperaturach elektrony przechodzą między poziomami w całkowicie chaotyczny sposób. Każde ciało świeci się po podgrzaniu, w zależności od określonej temperatury. Na przykład silne metale łatwo osiągają pożądany stan, a drzewo najpierw staje się czarne, aktywnie utleniane przez atmosferyczny tlen.
2. Zjawisko luminescencji opiera się na zasadzie pochłaniania fal o określonej częstotliwości przez ciało. Najczęściej jest to podczerwień lub ultrafiolet. Najprostszym sposobem podania przykładu z piłką "długopis dla szpiegów".Jego atrament charakteryzuje się charakterystycznym blaskiem po wystawieniu na działanie fal ultrafioletowych. Chociaż najpierw papier wygląda na biały.

W podobny sposób każdy organizm wykazuje spektrum absorpcji, a promieniowanie występuje przy zredukowanej fali. Wynika to z faktu, że część energii padającej na materiał jest rozpraszana jako ciepło. Mówi się, że ciało promieniuje w regionie Stokesa( w imieniu naukowca).Istnieją substancje, w których fala luminescencji jest wyższa niż ta ekscytująca. Następnie mówią, że ciało świeci w obszarze antystokesowskim spektrum. Wreszcie, istnieją materiały wykazujące oba rodzaje właściwości.

W przypadku lamp fluorescencyjnych fala wzbudzająca jest formowana przez wyładowanie jarzeniowe par rtęci i leży w zakresie ultrafioletowym.Światło widoczne przez luminofor jest widoczne. I tu dochodzimy do ważnej cechy - temperatury koloru. Jeśli luminofor daje jasne białe światło, mówią, że cień jest zimny. Jest to dobre dla tworzenia roboczego rytmu mózgu. A lampy nazywane są światłem dziennym. Częściej spotykane w praktyce.