118. Источники света

Источником света может являться любая точка пространства, в которой происходит движение фотонов. По принципу действия, т.е. в зависимости от применяемого в источнике вида энергии, можно выделить электрические (питаемые, электрической энергией), тепловые (свечи, костры), химические (химические свечи, фосфорицирующие поверхности), биологические (светлячки) ИС.

В свою очередь, электрические ИС подразделяются на лампы накаливания, газоразрядные лампы и некоторые специальные ИС, среди которых можно выделить светодиоды, лазеры, электролюминесцентные панели и ИС с радиоактивными изотопами.

1. Газоразрядные лампы					2.Лампы накаливания	3.Специальные ИС
1.1 Ртутные	1.2 Металлогалогенные	1.3 Натриевые	1.4 Ксеноновые	1.5 Импульсные	2.1 Общего назначения	3.1 Электролюминесцент. панели
Сверхвысокого давления - ДРШ - Трубчатые	Общего освещения	Низкого давления		Трубчатые	2.2 Галогенные	3.2 Светодиоды
Высокого давления - ДРЛ - Ртутно-вольфрамовые	Для цветного телевидения	Высокого давления		Шаровые		3.3 ИС с радиоактивными изотопами
Низкого давления - КЛЛ - ЛЛ						3.4 Лазеры

1. ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ представляют собой ИС, в котором при электрическом разряде в парах металла (ртути или натрия) возникает оптическое излучение в видимой области спектра. их делят на лампы низкого, высокого и сверхвысокого давления. В зависимости от вещества, используемого в лампе, газоразрядные лампы делят на ртутные лампы, натриевые, ксеноновые, циркониевые, металлогалогенные, импульсные. Зажигание осуществляется с помощью ПРА.

1.1 Ртутные лампы

ЛЛ – газоразрядные лампы низкого давления, у которых в разрядном промежутке находятсяпары ртути под очень маленьким давлением и инертный газ под малым давлением. Принцип действия основан на использовании фотолюминесценции люминофоров под воздействием УФ резонансного излучения разряда в парах ртути при низком давлении. Добавка инертного газа облегчает зажигание дугового разряда, уменьшает распыление катодов. Наиболее распространена эксплуатация ламп в сетях переменного тока напряжением 127 В, 220 В, 280 В с частотой 50 Гц. Световая отдача 100 лм/Вт. Срок службы 150-200 тыс.ч. По схеме зажигания можно подразделить: требующие стартеры; не требующие стартера (стартер – лампа тлеющего разряда с биметаллическими электродами).

Область применения: внутренне освещение промышленных, учебных, лечебных, жилых зданий и сооружений.

Маркировка: Л – люминесцентная; Ц – с улучшенной цветопередачей; Д – дневной цветности; Б – белой цветности; ТБ – тепло-белая; ХБ – холодно-белая; У – универсальная; Э – экологическая; число после букв – потребляемая мощность.

Достоинства: большой срок службы; высокая световая отдача; лучшая цветопередача

Недостатки: сложность схем включения; большие размеры в соответствии с мощностью; невозможность переключения питания ЛЛ с переменного тока на постоянный; зависимость нормальной работы от температуры; снижение потока к концу службы.

КЛЛ – основным их преимуществом является их энергоспособность. Недостаток: наличие ртути, которая может быть опасна в случае повреждения колбы. Световая отдача 50-80 лм/Вт. По конструкции цоколя выпускаются КЛЛ нескольких видов: с цоколем типа Е27, Е14, Е40. Также КЛЛ характеризуются по цветовой температуре: 2700 К – теплый желтый свет; 4200 К – дневной свет; 6500 К – холодный белый свет.

По форме колбы могут быть: многоканальные, витые, грушевидные, шарообразные, свечеобразные, цилиндрические, фигурные.

ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные) – работают благодаря дуговому разряду, который образуется в парах ртути высокого давления. Колба покрыта изнутри люминофором, преобразующим УФ лучи в видимый свет. лампа состоит из кварцевой разрядной трубки и колбы, лампы питаются через ПРА от сети переменного тока частотой 50 Гц напряжением 220 В. В спектре преобладают сине-зеленые лучи. Срок службы: 10-20 тыс.ч.

Маркировка: Д – дуговая; Р – ртутная; Л – лампа; В – данная лампа может использоваться в светильниках без ПРА; число после букв – мощность в Вт.

Область применения: общее освещение промышленных, с/х, складских помещений и открытых пространств. Запрещается для эвакуационного освещения.

Достоинства: высокая световая отдача. Недостатки: не могут работать без ПРА; требуют бережного отношения из-за наличия ртути.

Ртутно-вольфрамовые лампы – ртутные лампы высокого давления, в которых свечение разряда дополнено свечением вольфрамовой спирали, которая выполняет две функции: ограничительного (балластного) сопротивления; дополнительного источника излучения в красной части спектра, благодаря чему исправляется цветопередача.

Лампы включаются непосредственно в сеть переменного тока U 220 В без дросселя. Световая отдача 20 лм/Вт.

Лампы СВД. Кроме РЛВД в промышленности для различных цепей применяются разрядные лампы сверхвысокого давления (РЛСД), которые подразделяются на ДРШ (дуговые ртутные шаровые) и трубчатые, причем, в основном используются первые. ДРШ отличаются высокой яркостью при довольно удобной веретенообразной или бочкообразной форме. Ртутно-кварцевые лампы СВД выпускаются двух видов: с воздушным и водяным охлаждением.

Достоинства: большая световая отдача, благоприятные спектральные характеристики, малые размеры, высокие значения яркости.

Применение: светолучевые осциллографы, фотолитография, люминесцентный анализ, проекционные системы.

1.2 Металлогалогенные лампы – для заполнения колб ламп применяются йодиды натрия, скандия, индия. По своей конструкции аналогичны лампам ДРЛ, но отсутствует люминофорное покрытие. Срок службы 3-10 тыс.ч.; световая отдача 80 лм/Вт.

Преимущества: излучают практически сплошной спектр, приближающийся к естественному; высокая светоотдача. Недостатки: меньший срок службы, более сложная схема включения, чем у ДРЛ.

Применение: освещение торговых центров, залов, выставочных холлов, павильонов, подсветка основных зданий, станций, парков, скверов, рекламных щитов.

Маркировка: Д – дуговая; Р – ртутная; И – с излучающими добавками; цифры – мощность.

1.3 Натриевые лампы – газоразрядные ИС, в которых излучение оптического диапазона возникает при электрическом разряде в парах натрия. Делятся на лампы высокого и низкого давления.

Натриевые лампы низкого давления – эффективный источник почти однородного видимого излучения, с высоким КПД. Срок службы 5-7 тыс.ч; световая отдача 100-170 лм/Вт. Из-за чисто желтого света не пригодны для общего освещения, используют для освещения автострад, декоративного освещения.

Натриевые лампы высокого давления – содержат смесь паров натрия ртути при высоком давлении и зажигающий газ – ксенон. Дают золотисто-белый свет. Световая отдача 100-140 лм/Вт, срок службы 10-20 тыс.ч. Применение: используются при выращивании растений и агротехнике, для дорожного освещения, освещения переходов, аэропортов, доков, карьеров, прокатных цехов; для дежурного и аварийного освещения. Маркировка: Д – дуговая, На – натриевая, Т – трубчатая.

Все натриевые лампы включаются в эл.сеть через ПРА. Преимущества: высокая светоотдача; большой ресурс службы (12-24 тыс.ч); высокая стабильность параметров; работоспособность в широком диапазоне климатических условий; надежное зажигание.

1.5 Импульсные лампы – галогенная лампа, рассчитанная на мощный длительный электрический заряд, сопровождающийся интенсивным оптическим излучением. Лампы имеют герметичный баллон из стекла или кварца, наполненный химически неактивным газом. Классификация по конструктивным признакам: трубчатые и шаровые.

1.4 Остальные типы газоразрядных ламп - в некоторых узких областях применяются и другие типы газоразрядных ламп. Производят их в малом количестве, поскольку они нашли применение не в области освещения помещений. К ним относят, например, ксеноновые лампы.

Ксеноновые лампы сверхвысокого давления обладают хорошим спектром и цветопередачей. Они взрывоопасны и поэтому требуют защитных устройств. Иногда может взорваться лампа и в выключенном состоянии. Из-за высокой яркости и короткой дуги они используются в кинопроекции и т.д. Такие лампы работают на постоянном токе и требуют специальных выпрямительных устройств. Средний срок службы таких ламп составляет несколько сотен часов. Ксеноновые лампы при работе сильно нагреваются. По способу отвода тепла, выделяемого при работе, они разделяются на лампы в воздушным и водяным охлаждением. В последнее время такие лампы нашли широкое применение в качестве внешних источников освещения автомобилей.