Plazminės lempos - kaip jos išdėstytos ir veikia

Nuostabus reginys yra plazmos lempa. Uždaryta stiklinė lemputė, kurios viduje įmontuotas vienas aukštos įtampos elektrodas, beveik atmosferos slėgyje apsuptas inertinių dujų.

Aukštoji įtampa (nuo 2000 iki 5000 V) tiekiama į lempos elektrodą iš vieno iš impulsinio transformatoriaus, veikiančio 30–40 kHz dažniu, antrinės apvijos gnybtų, kuris įmontuotas plastikinės lempos korpuse. Plazminės lempos transformatorius yra panašus į linijinį transformatorių, kurį galima rasti sename monitoriuje arba katodinių spindulių vamzdžių televizoriuje.

Aukšta įtampa jonizuoja lemputės viduje esančias dujų molekules (dažniausiai neonines) - pasirodo plazma, taigi lempos pavadinimas - „plazmos lempa“. Daugybė iškrovų, panašių į mažus žaibus, susidaro judant dujų jonais.

Šių žaibų, šokančių aplink elektrodą lemputės viduje, spalva gali būti skirtinga - tai priklauso nuo dujų, kurios sudaro mišinį, su kuriuo užpildyta lemputė, rūšies. Kalbant apie žaibo ilgį, tai priklauso nuo elektrodo potencialo ir nuo kolbą pripildančių dujų išsiskyrimo laipsnio.

Kaip matote, nėra kaitrinių kaitrinių siūlelių, todėl tokių prietaisų tarnavimo laiką riboja tik lempos bazėje sumontuotos elektronikos kokybė, taip pat jos savininko tikslumas.

Dekoratyvinių plazminių lempų sunaudojimas priklauso nuo lemputės dydžio ir paprastai neviršija 20 vatų. Šiuo metu rinkoje labiausiai paplitusios sferinės ir kūginės plazminės lempos yra ne didesnės kaip 30 cm.

Yra plazminės lempos su rankenėlėmis, kuriomis galima reguliuoti „šokančio žaibo“ tiekiamą galią: esant mažiausiai galiai, lempos viduje susidaro tik vienas plonas šviečiantis siūlas.

Jei galia bus palaipsniui didinama, sriegis taps ryškesnis ir ryškesnis, galiausiai, kai vienas sriegis bus perpildytas per jį tiekiama energija, tuo metu pasirodys antras sriegis, ir jie pradės atstumti vienas kitą kaip tie patys krūviai.

Šviesos gijos yra plonos, nes jas supančios magnetinės sritys turi tokį magnetohidrodinaminį poveikį, kaip, pavyzdžiui, savaiminis fokusavimas: vidinis plazmos kanalo magnetinis laukas sukuria jėgą, veikiančią jo suspaudimą.

Pirmojo prietaiso prototipo, kurį šiandien vadiname plazmine lempa, išradėjas buvo mokslininkas Nikola Tesla (1856–1943), Amerikos elektros inžinierius, gimtoji Austrijos imperija.

1894 m. JAV patente Nr. 514170 lempa, nors ir vadinama „elektriniu šviesos šaltiniu“, vis dėlto yra esminis skirtumas nuo įprastos kaitrinės lempos. „Tesla“ pasiūlė iš esmės naują lempą - lempą, turinčią vieną elektrodą, kuri būtų maitinama iš „Tesla“ aukštos įtampos rezonansinio transformatoriaus.

Plazminės lempos, kaip dekoratyvinės rutulio formos lempos (komercinė „plazmos rutulio“) idėja buvo populiari aštuntajame dešimtmetyje, iš Pensilvanijos išradėjas Jamesas Falkas (g. 1954 m.).

Jo laikais, skirtingai nuo tų laikų, kai „Tesla“ dirbo prie savo lempos, jau atsirado įvairių kompozicijų (remiantis ksenonu, neonu ir kriptonu) dujų mišinių kūrimo technologija, leidžianti kolbose gauti įvairių spalvų plazmą.

Švytėjimas čia sukuriamas dėl koronos iškrovos dujose, kurią praktiškai sukelia srovė per lempos-oro-žemės kontūro talpą. Kaip žemos lempos aukštos įtampos šaltinio naudojamas nulinis potencialo taškas, kuris pasiekiamas, kai prietaisas maitinamas iš lizdo.

Manoma, kad kai žmogus pirštu paliečia darbinės lempos stiklą, energijos srautas eina per kūną, tarsi jo 1000 varžos pasipriešinimas būtų sujungtas nuosekliai su 150 pF kondensatoriumi (lemputės stiklas veikia kaip dielektrikas).Tai nežudo žmogaus, nes plazmos lempos srovė yra gana aukšto dažnio.

Vienaip ar kitaip, liesdamiesi su plazmos lempa, laikykitės saugos priemonių. Faktas yra tas, kad kintamasis elektrinis laukas veikia ne tik aukštos įtampos lempos šaltinio laidus, bet ir už lemputės išorės.

Metalinis objektas, esantis šalia lempos, taps elektrifikuotas kintamojo elektrinio lauko dėka, o palietus tokį daiktą gali įvykti nedidelis elektros smūgis ir net nudegimas. Jei asmuo, palietęs lempą, netyčia pasirodo įžemintas, pavyzdžiui, laikydamasis akumuliatoriaus, jis patirs elektros smūgį.

Be to, jokie elektroniniai prietaisai neturėtų būti šalia veikiančios plazminės lempos, nes bet kuri elektronika bijo sukeliamos elektros srovės ir lengvai suges, jei pateks į kintamąjį didelės įtampos elektrinį lauką, kurio šaltinis yra lempos viduje esantis elektrodas.