형광등. 건설 원리. 계획, 설명

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형광등 (저압 수은 램프; 이하 - LL)는 가스 방전 광원입니다(그림 2.1 및 2.2). 구조적으로 내부 표면에 형광체 층이 증착된 유리관입니다. 텅스텐 나선형 전극이 튜브의 끝 부분에 도입되고 방사율을 높이기 위해 알칼리 토금속의 탄산염 또는 과산화물로 만든 산화물 현탁액이 전극에 적용됩니다.

램프 내부 희박한 수은 증기와 불활성 가스(아르곤)가 발견됩니다. LL의 수은 증기 압력은 램프 벽의 온도에 따라 달라지며 40 ° C의 정상 작동 온도에서 약 0,13-1,3 N / m2 (10 - 2 - 10 - 3 mm Hg)입니다.

이러한 낮은 압력은 스펙트럼의 자외선 영역(주로 184,9 및 253,7nm의 파장)에서 강렬한 방전 방사선을 제공합니다. 전극에 전압(필드)이 가해지면 램프에서 가스 방전이 발생합니다.

형광등. 건설 원리
쌀. 2.1. 현대 형광등

이 경우 수은 증기를 통과하는 전류는 자외선을 발생시킵니다. 램프 내부 표면에 특수 물질 층이 증착됩니다 (인광 물질). 가장 일반적인 형광체는 안티몬과 망간으로 활성화된 칼슘 할로포스페이트입니다.

형광등. 건설 원리
쌀. 2.2. 형광등의 구조

활성제의 비율을 변경하여 다양한 브랜드의 형광체를 얻고 다양한 색상의 램프를 생산할 수 있습니다.

자외선, 형광체에 작용하여 빛을 발합니다. 즉 형광체는 가스 방전의 자외선을 가시 광선으로 변환합니다. LL이 만들어지는 유리는 램프의 자외선 방출을 방지하여 눈에 유해한 방사선으로부터 눈을 보호합니다.

예외는 살균 및 자외선 램프입니다. 그들의 제조에는 자외선을 투과시키는 자외선 또는 석영 유리가 사용됩니다.

오늘날 In, Cd 및 기타 원소의 아말감이 포함된 LL이 널리 사용됩니다. 아말감 위의 낮은 수은 증기압은 순수한 수은의 경우 60-18°C 대신 최적의 광 출력 온도 범위를 25°C로 확장할 수 있게 합니다.

주변 온도가 허용 기준(순수 수은의 경우 25°C, 아말감의 경우 60°C) 이상으로 상승하면 벽 온도와 수은 증기압이 증가하고 광속이 감소합니다.

더욱 눈에 띄는 광속 감소 온도가 감소하여 수은 증기의 압력이 관찰됩니다. 동시에 램프의 점화도 급격히 저하되어 -10 ° C 미만의 온도에서 사용할 수 없습니다. 온난화 장치.

이와 관련하여 관심을 저압 방전이 가능한 무수은 LL 불활성 가스에서. 이 경우 형광체는 파장 58,4~147nm의 복사선에 의해 여기됩니다. 수은이 없는 LL의 가스 압력은 사실상 주변 온도와 무관하기 때문에 빛의 특성도 변하지 않습니다.

최신하려면 저온에서의 LL 작동 문제 해결:

차세대 T5 램프의 LL 사용(튜브 직경 16mm)
소형 형광등 사용;
고주파 전자식 안정기로 구동되는 LL(전자식 안정기).

광출력 LL 총 광속에서 양극-음극 손실 비율의 감소로 인해 크기(길이)가 증가함에 따라 증가합니다. 그래서 더 합리적 36W 램프 18개보다 XNUMXW 램프 XNUMX개를 사용합니다.

LL 서비스 수명 음극의 비활성화 및 스퍼터링(고갈)으로 제한됩니다. 주 전압의 변동과 램프의 빈번한 켜기 및 끄기 또한 서비스 수명에 부정적인 영향을 미칩니다. 전자식 안정기를 사용하면 이러한 요소가 최소화됩니다.

저자: Koryakin-Chernyak S.L.

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