История возникновения ламп

Первым предком лампы дневного света были газоразрядные лампы. Впервые свечение газов под воздействием электрического тока наблюдал Михаил Ломоносов, пропуская ток через заполненный водородом стеклянный шар. Считается, что первая газоразрядная лампа изобретена в 1856 год. Генрих Гайсслер получил синее свечение от заполненной газом трубки, которая была возбуждена при помощи соленоида. 23 июня 1891 года Никола Тесла запатентовал систему электрического освещения газоразрядными лампами (патент № 454,622), которая состояла из источника высокого напряжения высокой частоты и газоразрядных аргоновых ламп запатентованных им ранее (патент № 355,787 от 9 февраля 1886 г. выдан United States Patent Office). Аргоновые лампы используются и в настоящее время. В 1893 году на всемирной выставке в Чикаго, штат Иллинойс, Томас Эдисон показал люминесцентное свечение. В 1894 году М.Ф.Моор создал лампу, в которой использовал азот и углекислый газ, испускающий розово-белый свет. Эта лампа имела умеренный свет. В 1901 году Питер Купер Хьюитт демонстрировал ртутную лампу, которая испускала свет сине-зеленого цвета, и таким образом была непригодна в практических целях. Но ее конструкция была очень близка к современной и имела намного более высокую эффективность , чем лампы Гайсслера и Эдисона. В 1926 году Эдмунд Гермер и его сотрудники предложили увеличить операционное давление в пределах колбы и покрывать колбы флуоресцентным порошком, который преобразовывает ультрафиолетовый свет, испускаемый возбужденной плазмой в более однородно бело-цветной свет. Э.Гермер в настоящее время признан как изобретатель лампы дневного света. General Electric позже купила патент Гермера, и под руководством Джорджа Э.Инмана довела лампы дневного света до широкого коммерческого использования к 1938 году. В СССР считается изобретателем лампы академик С.И.Вавилов. Под его руководством был разработан люминофор, преобразующий ультрафиолетовое излучение в видимое. В 1951 году Сергей Вавилов вместе с рядом других ученых за разработку люминесцентных ламп был удостоен Государственной премии СССР.

Сравнительная характеристика ламп

На сегодняшний день рынок светотехнической техники предлагает огромный выбор ламп.

Перед нами возникает вопрос: какую лампу выбрать. Рассмотрим два вида ламп – лампу накаливания и люминесцентную (энергосберегающую) лампу, сравним их энергоэффективность, возможность энергосбережения и безопасность.

Лампа накаливания – это самый распространенный вид источника света. Они широко применяются в освещении различных типов помещений. В лампе накаливания используется эффект нагревания проводника (нити накаливания) при протекании через него электрического тока (тепловое действие тока). Температура вольфрамовой нити накала резко возрастает после включения тока. Нить излучает электромагнитное тепловое излучение. Для получения видимого излучения необходимо, чтобы температура была порядка нескольких тысяч градусов (5770 К). В современных лампах накаливания применяют материалы с максимальными температурами плавления: вольфрам (3010 °С), осмий (3045 °С). Самый распространенный вид ламп накаливания имеет цоколь Е27. До 2015 года, по решению правительства Российской Федерации, массовое производство ламп накаливания будет ступенчато прекращено.

Энергосберегающие лампы – это обычные неоновые лампы. Раньше они применялись на всех заводах и фабриках в подвесных светильниках. Современные лампы стали более компактными, подходят для любого типа светильников, включаются быстрее, не моргают и не гудят, как старые. Цвет ламп характеризуются цветовой температурой, измеряемой в градусах Кельвина. Энергосберегающие лампы состоят из: колбы, наполненной парами ртути и аргоном, пускорегулирующего устройства (стартера). На внутреннюю поверхность колбы нанесено специальное вещество, называемое люминофор.  Под действием высокого напряжения в лампе происходит движение электронов. Столкновение электронов с атомами ртути образует невидимое ультрафиолетовое излучение, которое, проходя через люминофор, преобразуется в видимый свет. Цветность этого света зависит от состава люминофора. Можно сказать, что от качества люминофора зависит эффективность лампы, т.к. именно люминофор определяет ее светотехнические параметры. При производстве компактных люминесцентных ламп используются трех и пятислойные люминофоры из редкоземельных элементов. Такие люминофоры примерно в 30 – 40 раз дороже тех, что используются в обычных линейных люминесцентных лампах. Они могут работать при более высоких поверхностных плотностях облучения. За счет этого получилось уменьшить диаметр разрядной трубки лампы. Для сокращения длины лампы разрядную трубку разделили на несколько соединенных между собой коротких участков.

Модельный ряд люминесцентных ламп представлен широко. Но наиболее распространенными типами энергосберегающих ламп являются два типа: первый тип имеет вид трех дуг, укрепленных в мощном корпусе; второй тип представляет люминесцентную трубку, свернутую в спираль.

Сравним некоторые характеристики ламп:

Параметр	Лампа накаливания	Компактная люминесцентная лампа
Цветовая температура	2700	От 2700до 6000
Цветопередача	100	От 60 до 100
Ресурс (суммарное время работы лампы), часы	1000	От 3000 до 10000
Ресурс при эксплуатации по 3 ч в сутки, годы	1	От 3 до 9
Частота включения/выключения	Практически не влияет	Существенное снижение ресурса
Влияние повышенного напряжения в сети (до 260 В)	Существенное сокращение срока службы	Выход из строя некоторых типов ламп
Влияние пониженного напряжения в сети (до 170 В)	Снижение яркости	Практически не влияет
Низкая температура воздуха (ниже -15 °С)	Не влияет	Многие лампы не включаются, снижение яркости
Скорость включения	Практически мгновенно	Некоторые лампы разгораются постепенно в течение 1-2 минут, или включаются с задержкой примерно около 2 секунд
Содержание ртути	Не содержит	Содержат ртуть
Прочность	Стеклянная колба при падении разбивается	Стеклянная трубка при падении разбивается, вызывая ртутное загрязнение
Мощность	От 25 Вт до 100 Вт	От 5 Вт до 18 Вт
Спектр излучения	Непрерывный	Линейчатый