Plasmavalaisimet - miten ne on järjestetty ja toimivat

Upea näky on plasmalamppu. Suljettu lasipullo, jonka sisälle on asennettu yksi korkeajänniteelektrodi, jota ympäröi inertti kaasu melkein ilmakehän paineessa.

Korkea jännite (2000 - 5000 V) syötetään lamppuelektrodille 30–40 kHz: n taajuudella toimivan pulssimuuntajan sekundaarikäämin yhdestä liittimestä, joka on asennettu muovivalon kotelon sisään. Plasmavalaisinmuuntaja on samanlainen kuin linjamuuntaja, joka löytyy vanhasta näytöstä tai katodisädeputken televisiosta.

Korkea jännite ionisoi polttimon sisällä olevat kaasumolekyylit (yleensä neonit) - siitä tulee plasma, tästä syystä lampun nimi - "plasmalamppu". Liikkuvilla kaasu-ioneilla syntyy useita purkauksia, samanlaisia ​​kuin pienet salamat.

Näiden lampun sisällä olevan elektrodin ympärillä tanssivien salamien väri voi olla erilainen, mikä riippuu kaasujen tyypistä, jotka muodostavat seoksen, jolla lamppu täytetään. Salaman pituus riippuu elektrodin potentiaalista ja pulloa täyttävän kaasun purkautumisasteesta.

Kuten näette, hehkulankaa ei ole, joten tällaisten laitteiden käyttöikää rajoittaa vain lampun pohjaan asennetun elektroniikan laatu ja omistajan tarkkuus.

Koristeellisten plasmalamppujen kulutus riippuu lampun koosta eikä yleensä ylitä 20 wattia. Nykyisten markkinoiden yleisimpien pallomaisten ja kartiomaisten plasmalamppujen mitat ovat enintään 30 cm.

On olemassa plasmalampuja, joissa on nupit "tanssivan salaman" virran säätämiseksi: pienimmällä voimalla lampun sisälle muodostuu vain yksi ohut valolanka.

Jos tehoa lisätään vähitellen, lanka muuttuu kirkkaammaksi ja kirkkaammaksi. Kun toinen lanka täytetään sen kautta syötetyllä energialla, toinen lanka ilmestyy tuolloin, ja ne alkavat hylätä toisistaan ​​kuin saman nimen sähkölataukset.

Valaisevat filamentit ovat ohuita, koska niitä ympäröivillä magneettikentillä on magnetohydrodynaaminen vaikutus, kuten itsekeskeytys: plasmakanavan luontainen magneettikenttä luo voiman, joka vaikuttaa sen puristukseen.

Laitteen ensimmäisen prototyypin, jota kutsumme tänään plasmalampuksi, keksijä oli tutkija Nikola Tesla (1856-1943), amerikkalainen sähköinsinööri, kotoisin Itävallan imperiumista.

Vuoden 1894 Yhdysvaltain patentissa nro 514170 lamppu, vaikka sitä kutsutaan "sähköiseksi valonlähteeksi", on kuitenkin perustavanlaatuinen ero tavanomaiseen hehkulamppuun. Tesla ehdotti täysin uutta lamppua - yhden elektrodin omaavaa lamppua, joka saa virtansa Teslan korkeajänniteresonanssimuuntajasta.

Plasmavalaisimen idean popularisoinnista pallon muotoiseksi koristelampuksi (kaupallinen idea "plasmamaapallosta") popularisoijana oli 1970-luvulla Pennsylvanian keksijä James Falk (s. 1954).

Aikanaan, toisin kuin aikoina, jolloin Tesla työskenteli lampunsa parissa, on jo ilmestynyt tekniikka erilaisten koostumusten (ksenoniin, neoniin ja kryptoniin perustuvien) seosten tuottamiseksi, mikä mahdollistaa eri värisäytteiden plasmapullot.

Täällä hehku syntyy kaasun koronapurkauksesta, käytännössä lampun, ilma-maa-piirin kapasitanssin läpi kulkevan virran vuoksi. Lampun korkeajännitelähteen maana käytetään nollapotentiaalipistettä, joka on käytettävissä, kun laite saa virtaa pistorasiasta.

Uskotaan, että kun henkilö koskettaa työlampun lasia sormellaan, energiavirta kulkee kehon läpi, ikään kuin sen resistanssi olisi 1000 ohmia ja se olisi kytketty sarjaan 150 pF kondensaattoriin (lampun lasi toimii dielektrisinä).Se ei tapa ihmistä, koska plasmalampun virta on melko korkeataajuinen.

Noudata tavalla tai toisella turvalaitteita kosketuksessa plasmalampun kanssa. Tosiasia, että vuorotteleva sähkökenttä ei toimi vain korkeajännitelampun lähteissä, vaan myös polttimon ulkopuolella.

Lampun lähellä sijaitseva metalliesine sähköistyy vuorottelevalla sähkökentällä, ja tällaisen esineen koskettaminen voi aiheuttaa pienen sähköiskun ja jopa palovamman. Jos valaisinta koskettava henkilö osoittautuu vahingossa maadoittuneeksi, esimerkiksi pitämällä akkua kiinni, hän saa sähköiskun.

Lisäksi mitään elektronisia laitteita ei tulisi sijaita toimivan plasmalampun lähellä, koska mikään elektroniikka pelkää indusoituja sähkövirtoja ja epäonnistuu helposti, jos se joutuu vaihtuvaan korkeajännitteiseen sähkökenttään, jonka lähde on lamppu sisällä oleva elektrodi.