11. Металлогалогенные лампы – дри

Металлогалогенные лампы (МГЛ) значительно превосходят лампы ДРЛ по световой отдаче и цветопередающим свойствам. Светящее тело МГЛ имеет небольшой размер, что позволяет легко перераспределять их световой поток с помощью оптических элементов светильников.

Высокие параметры МГЛ обеспечиваются тем, что в их разрядных трубках излучают атомы как ртути, так и других металлов. Эти металлы вводятся в лампу в виде галогенных солей, йодидов –химические соединения металлов с галогенами (йодом, бромом и хлором). Поэтому МГЛ называют дуговыми ртутными лампами с йодидами металлов – ДРИ.

Применение добавок в виде йодидов объясняется тем, что их температура испарения ниже, а давление насыщенных паров выше, чем у соответствующих чистых металлов. Исключение составляют щелочные металлы, которые в чистом виде активно взаимодействуют с кварцем при рабочих температурах горелок.

Попадая в зону разряда с высокой температурой, йодиды распадаются на галоген и металл. Атомы металла при высокой температуре в зоне разряда возбуждаются и излучают характерный для них спектр. Затем, диффундируя за пределы канала разряда в зону с более низкой температурой, атомы металла и галогена восстанавливаются и в таком виде существуют у стенок колбы, не вызывая их разрушение. Благодаря конвекции газа внутри газоразрядного промежутка и диффузии, йодиды снова попадают в зону разряда и цикл повторяется. Йодиды металлов вводятся в лампы в очень малой концентрации, ртутный пар играет роль буфера, создавая в разряде требуемую высокую температуру, высокий градиент потенциала и снижая тепловые потери.

Так как потенциалы возбуждения атомов металлов ниже потенциалов возбуждения атомов ртути, то излучение почти полностью обеспечивается атомами металлов.

Введение в ртутную дугу ВД йодидов металлов с большим количеством спектральных линий (скандия, тория, редкоземельных металлов) вызывает стягивание (сжатие) шнура разряда, сопровождающееся существенным повышением напряжения, блужданием шнура и нестабильностью. Наоборот, йодиды щелочных и некоторых других металлов вызывают расширение канала дуги, которое сопровождается стабилизацией режима горения и падением напряжения. Поэтому, для регулирования напряжения горения и хорошей стабилизации дуги в нее вводят йодиды щелочных металлов, причем дозировка должна подбираться достаточно точно.

Металлогалогенный цикл обеспечивает преимущества: 1) при температуре стенки колбы 1050-1150К давление паров йодидов (галогенов) выше, чем у самих металлов, что создает в канале разряда необходимую концентрацию атомов металла, излучающих требуемый спектр; 2) появляется возможность использовать щелочные и другие агрессивные металлы, которые вызывают в чистом виде разрушение кварцевого стекла уже при 570-670К, а в виде галогенов не оказывают разрушающего действия. К недостаткам относится использование высоковольтных (в несколько десятков кВ) импульсных зажигающих устройств (ИЗУ).

Д обавки одного или нескольких металлов в виде галогенных соединений могут дать излучение с определенным спектром. Так, добавка натрия может дать желтое излучение с длиной волны λ=589 нм, лития – красное с длиной волны λ=671 нм, таллия – зеленое с длиной волны λ=535 нм. Используя излучения нескольких добавок, можно создать лампы с однородным спектром излучения (рис.1).

У стройство лампы ДРИ. В современных лампах ДРИ используются в основном керамические горелки, обладающие большей стойкостью к реакциям с их функциональ-ным веществом, благодаря чему со временем горелки затемняются гораздо меньше кварцевых. Кроме того, в некоторых современных ДРИ — используется шаровидная форма горелки, позволяющая снизить спад светоотдачи, стабилизировать ряд параметров и увеличить яркость «точечного» источника.

Достоинства металлогалогенных ламп:

высокая световая отдача (60 - 110 лм/Вт); большой срок службы (до 15000 часов); очень хорошая цветопередача; компактные размеры.

Металлогалогенные лампы  широко используются в освещении объектов коммерческой недвижимости, а также выставок, служебных помещений, гостиниц и ресторанов, для подсветки рекламных щитов и витрин, освещения спортивных сооружений и стадионов, для архитектурной подсветки зданий и сооружений.