Λαμπτήρες αλογονιδίων μετάλλων: περιοχή που εκπέμπει μέταλλα

Το αντικείμενο είναι αφιερωμένο σε λαμπτήρες αλογονιδίων μετάλλων, τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού, λειτουργίας και εφαρμογής τους.

Συνάντηση με τον όρο "Λαμπτήρας αλογονιδίου μετάλλου", οι περισσότεροι έχουν συσχετισμούς με λαμπτήρα πυρακτώσεως ποικιλία κύκλου αλογόνου. Αυτή είναι η πιο συνηθισμένη εσφαλμένη αντίληψη. Ειδικά όταν, μετά τις διαμαρτυρίες των χημικών, άλλαξαν την ήδη καθιερωμένη ονομασία "αλογονούχο μέταλλο" σε "αλογονούχο μέταλλο". Χωρίς να μιλάμε για γλωσσικές διαμάχες, συμφωνούμε ότι θα μιλήσουμε για έναν από τους εκπροσώπους των λαμπτήρων εκκένωσης.

Αυτός ο εκπρόσωπος είναι μάλλον ιδιότροπος, ακριβός και επικίνδυνος. Παρόλα αυτά, για περισσότερες από τέσσερις δεκαετίες, τέτοιες πηγές φωτός έχουν παραχθεί σε μεγάλη ποικιλία από κορυφαίες εταιρίες φωτισμού. Η ετήσια παραγωγή λαμπτήρων αλογονιδίων μετάλλων μόνο από το OSRAM υπερβαίνει τα 10 εκατομμύρια μονάδες. Εάν προσθέσουμε τα προϊόντα της General Electric και Philips σε αυτό το ποσό, θα καταστεί σαφές ότι οι λαμπτήρες αυτοί είναι σε σημαντική ζήτηση.

Τι είναι αξιοσημείωτο για αυτόν τον τύπο λαμπτήρων αν ο καταναλωτής τοποθετεί με την υψηλή τιμή και την πολυπλοκότητα της λειτουργίας; Η απάντηση είναι απλή: όταν χρησιμοποιούν λαμπτήρες αλογονιδίων μετάλλων, μεταδίδεται έγχρωμη εικόνα με ελάχιστη παραμόρφωση ή, όπως λένε οι τεχνικοί φωτισμού, οι λαμπτήρες έχουν υψηλό δείκτη απόδοσης χρώματος.

Παρακολουθώντας τηλεοπτικά προγράμματα, δεν σκεφτόμαστε πόσα κόλπα απαιτούνται για να φανεί φυσική η εικόνα στην έγχρωμη οθόνη. Το ανθρώπινο μάτι έχει διαφορετική ευαισθησία σε διαφορετικά μέρη του φάσματος. Οι φωτοανιχνευτές των τηλεοπτικών καμερών έχουν τη μη γραμμική φασματική ευαισθησία τους. Εάν προσθέσετε μια άλλη πηγή φωτός με κακή απόδοση χρώματος, τότε οι βιντεοπαιχνιδοι στα στούντιο μπορούν να τρελαθούν. Μετά από όλα, ακόμα και τώρα όλοι οι άνθρωποι συνθέτουν χωρίς να αποτύχουν να αποκτήσουν ένα φυσικό χρώμα του δέρματος.

Η ικανότητα να εκπέμπει φως στην ορατή περιοχή, η οποία είναι κοντά στο φάσμα του ήλιου, εξασφάλισε την αναγκαιότητα των λαμπτήρων αλογονιδίων μετάλλων. Ο σχεδιασμός τέτοιων λαμπτήρων είναι παρόμοιος με τους συμβατικούς λαμπτήρες τύπου DRL (φθορισμού υδραργύρου) ή νατρίου (στην περίπτωση κεραμικών καυστήρων). Αλλά οι μηχανισμοί ακτινοβολίας είναι κάπως πιο περίπλοκοι.

Προτού προχωρήσουμε στα χαρακτηριστικά της εργασίας, εξετάζουμε εν συντομία τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού λαμπτήρες αλογονιδίων μετάλλων (MGL). Η καρδιά της λάμπας είναι ένας θάλαμος εκκένωσης, ο οποίος είναι κατασκευασμένος από γυαλί χαλαζία ή κεραμικό. Στην περίπτωση των κεραμικών, χρησιμοποιείται polycor. Το Polycor είναι ένα κεραμικό πολυκρυσταλλικής αλουμίνας ανθεκτικό στις υψηλές θερμοκρασίες και τα επιθετικά αλκαλικά μέταλλα.

Ο θάλαμος εκκένωσης (καυστήρας) τοποθετείται σε μια εξωτερική φιάλη από γυαλί βολφραμίου, η οποία επιτρέπει τον μέγιστο συντονισμό του συντελεστή θερμοκρασίας διαστολής του υλικού των εισόδων ρεύματος με το γυαλί TCR. Το σχήμα των εξωτερικών βολβών είναι εξίσου ποικίλο με τους τύπους των καπακιών. Κατά κανόνα, η γεωμετρία των φιαλών υπαγορεύεται από το σχεδιασμό του φωτιστικού στο οποίο θα λειτουργεί το MGL. Οι φιάλες ενός ελλειπτικού σχήματος και κυλινδρικού, το αποκαλούμενο σχεδιασμό προβολέα, είναι κοινές.

Τα σχήματα εναλλαγής είναι τυπικά για τους λαμπτήρες εκκένωσης. Αλλά για το MGL, εκτός από ηλεκτρομαγνητικά ή ηλεκτρονικά στραγγαλιστικά πηνία, απαιτείται επίσης μια συσκευή εμπρησμού. Προσπάθειες για την πραγματοποίηση ενός κυκλώματος ανάφλεξης σε ένα MGL με καυστήρα χαλαζία με τη χρήση βοηθητικών ηλεκτροδίων απέτυχαν. Μετά την αρχική τεχνολογική ανόπτηση των καυστήρων, τα πρόσθετα που τα συμπλήρωσαν συμπυκνώθηκαν στο χώρο των επιπλέον ηλεκτροδίων και το κύκλωμα ανάφλεξης απομακρύνθηκαν. Επομένως, το κύκλωμα μεταγωγής MGL είναι παρόμοιο με αυτό για λαμπτήρες νατρίου.

Στο εγχειρίδιο οδηγιών για αυτά πηγές φωτός συχνά υπάρχει μια απαίτηση για τον προσανατολισμό των λαμπτήρων με καυστήρα χαλαζία με το στόμιο του συγκροτήματος συγκόλλησης. Συνήθως, αυτή η απαίτηση ισχύει για λαμπτήρες για χρήση σε ιδιαίτερα απαιτητικές συνθήκες και με δύο πρίζες. Οι πρίζες με σπείρωμα τύπου E27 και E40 δεν είναι σε θέση να παρέχουν αυτόν τον προσανατολισμό.

Η σημασία αυτής της απαίτησης είναι ότι το βύσμα (ο σωλήνας μέσω του οποίου οι καυστήρες αντλούνται και δοσολογούνται) μετά την αποδέσμευση προεξέχει πάνω από την επιφάνεια και έχει χαμηλότερη θερμοκρασία από την κύρια επιφάνεια του καυστήρα χαλαζία. Ακόμη και μια τέτοια ελαφρά παραβίαση της γεωμετρίας μπορεί να επηρεάσει τις διεργασίες στην εκκένωση και να αλλάξει τις παραμέτρους χρώματος των λαμπτήρων.

Στην κατασκευή του καυστήρα, επιπλέον του υδραργύρου και του αργού, δοσολογείται ένα δισκίο που αποτελείται από ένα μίγμα τριών μεταλλικών ιωδιδίων. Οι ενώσεις του ινδίου, του θαλίου και του νατρίου, με γραμμές φωτεινής εκπομπής στις κυματοειδείς, μπλε, πράσινες και κίτρινες περιοχές, έχουν σαν αποτέλεσμα θερμό λευκό φως.

Αλλά μόνο υπό μία προϋπόθεση: η θερμοκρασία του ψυχρότερου σημείου του καυστήρα πρέπει να καθοριστεί αυστηρά κατά τη διάρκεια της ζωής του, για να εξασφαλιστεί η μερική πίεση κάθε συστατικού στην εκκένωση.

Αυτή η θερμοκρασία (και οι κύριες ηλεκτρικές παράμετροι του τόξου εκφόρτισης) καθορίζεται από την ποσότητα υδραργύρου που δοσολογείται στον καυστήρα. Η εκκένωση του τόξου εμφανίζεται σε ατμούς ακόρεστου υδραργύρου (όλοι οι υδράργυροι εξατμίζονται) και κορεσμένοι ατμοί που εκπέμπουν ακαθαρσίες. Υπό αυτές τις συνθήκες, η μικρότερη απόκλιση στη γεωμετρία των καυστήρων ή η ποσότητα υδραργύρου προκαλεί μια αλλαγή στη θερμοκρασία της ψυχρής ζώνης του καυστήρα. Η συγκέντρωση κάθε μετάλλου στην εκκένωση και, κατά συνέπεια, το φάσμα του λαμπτήρα διαταράσσονται.

Ένας δείκτης υψηλής απόδοσης χρώματος ενός λαμπτήρα αλογονιδίων μετάλλου είναι το αποτέλεσμα της ισορροπίας "στην λεπίδα μαχαιριού": μόλις ο αμοιβαίος λόγος κάθε συστατικού σπάσει, ο λαμπτήρας καθίσταται ακατάλληλος για περαιτέρω χρήση σε κρίσιμες εφαρμογές. Ο φωτισμός δρόμων ή χώρων παραγωγής με τέτοιους λαμπτήρες είναι δαπανηρός.

Σε ποιους τομείς δεν μπορεί να γίνει χωρίς λαμπτήρες αλογονιδίων μετάλλων; Πρώτα απ 'όλα, αυτό είναι το φωτιστικό στούντιο, την εκτύπωση και την κλωστοϋφαντουργία. Εάν εξετάσουμε το πλήρες φάσμα των εφαρμογών, τότε πρόκειται για ντύσιμο παραθύρων, φωτισμό γκαλερί τέχνης και μουσεία. Το ανώτερο όριο χωρητικότητας είναι τα συστήματα προβολέων. Χρησιμοποιούνται για τον αρχιτεκτονικό φωτισμό κτιρίων και κατασκευών, σταδίων, την ανάπτυξη καριέρας φωτισμού. Η ισχύς της λάμπας κυμαίνεται από 20 έως 18000 W, η τάση τροφοδοσίας είναι 220 και 380 V.

Θα ήταν ενδιαφέρον να χρησιμοποιηθούν λαμπτήρες αλογονιδίων μετάλλων σε προβολείς αυτοκινήτων. Η δυνατότητα διόρθωσης του φάσματος από ζεστό λευκό σε κίτρινο συγκρίνει τα ευνοϊκά με την εκκένωση ξένου με το δροσερό λευκό χρώμα. Αλλά το εμπόδιο είναι αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα για να φτάσετε στον τρόπο λειτουργίας των λαμπτήρων. Ο "χρόνος ενίσχυσης" καθορίζεται από την περίοδο προθέρμανσης του ψυχρού σημείου του καυστήρα και κυμαίνεται από μερικά έως δέκα λεπτά, ανάλογα με την ισχύ της λάμπας.

Τελειώνοντας την ιστορία για αυτόν τον τύπο λαμπτήρα, θέλω να κάνω μια προειδοποίηση. Οι λαμπτήρες MGL δεν χρησιμοποιήθηκαν για οικιακό φωτισμό λόγω της πολυπλοκότητας των κυκλωμάτων ισχύος. Αλλά υπάρχει και ένας άλλος λόγος για τον οποίο δεν πρέπει ποτέ να χρησιμοποιηθούν στον εγχώριο τομέα. Η σύνθεση καυστήρων, εκτός από τον υδράργυρο, περιλαμβάνει μια ένωση του θαλλίου, η τοξικότητα της οποίας υπερβαίνει σημαντικά τον υδράργυρο. Το θάλλιο και οι ενώσεις του είναι το ισχυρότερο δηλητήριο που επηρεάζει το νευρικό σύστημα, τα νεφρά, κλπ.

Επομένως, πρέπει να είστε εξαιρετικά προσεκτικοί σε περιπτώσεις όπου ένας άγνωστος τύπος λαμπτήρα πέφτει στα χέρια σας. Λόγω της επικράτησης του MGF, αυτή η πιθανότητα είναι μεγάλη και οι συνέπειες μπορεί να είναι λυπημένες.