Залежність тиску пари ртуті від температури і концентрації ртуті Таблиця 1
Тому при роботі лампи в насичених парах навіть незначні зміни температури колби викликають різку зміну тиску і щільності пари, а в той же час усіх характеристик розряду. Для того, щоб зменшити залежність характеристик лампи від режиму її роботи, ртутні лампи ВТ і НВТ наповнюють строго дозованою кількістю ртуті з таким розрахунком, щоб в нормальних умовах горіння уся ртуть повністю випаровувалася і розряд відбувався в ненасичених парах. (Виняток становлять деякі типи капілярних ламп з водяним охолодженням, ртуть, що працює в пересичених парах.) При цьому тиск визначається кількістю введеної в лампу ртуті і змінюється пропорційно ефективної температурі колби, вимірюваної в градусах Кельвіна, тобто значно повільніше, ніж в області насиченої пари.
Ртутні лампи високого тиску трубчастої форми
Пристрій і принцип дії. Лампи цього типу являют собою циліндричну трубку переважно з кварцового скла з впаяними по кінцях активованими самонагрівючими електродами. Деякі типи ламп для полегшання запалення розряду мають один або два допоміжні електроди. У лампу вводиться невелика, строго дозована кількість ртуті і аргон (рідше інший інертний газ або суміш газів) при тиску від декількох сотень до декількох тисяч Паскалей. Аргон служить для полегшення запалення розряду і захисту катодів від руйнування в початковій стадії розгорання. Деякі типи ламп монтуються усередині скляної колби.
Випромінювання. Дослідження і аналіз характеристик випромінювання стовпа ртутних розрядів ВТ були предметом ряду публікацій ще в передвоєнні роки. Проте, коли розроблялися методи інженерного розрахунку ламп, то виявилося, що наявні експериментальні дані не охоплювали усього необхідного діапазону, у зв'язку з цим були проведені систематичні експериментальні дослідження випромінювання більшості спектральних ліній ртуті в широкому діапазоні зміни умов розряду. Питомі потоки випромінювання спектральних ліній, областей спектру і світловий потік при постійному градієнті потенціалу і діаметрі трубки є приблизно лінійними функціями, або, інакше кажучи, сили струму.
Рис 1. Залежність питомих світлових і енергетичних потоків від максимальної потужності для ртутних трубчастих ламп (по вимірах Дж. Керна і П. Шульца;
а) - граничний світловий потік (Е=29 В/см); б) - питомий потік в УФ-області 270- 320 нм (Е=32,5 В/см); в) - питомі потоки спектральних ліній .
Із зростанням діаметру при Р1ст і Е=const світловий потік дещо зростає, тоді як потік УФ-випромінювання падає (Рис. 3).
Рис 2. Залежність випромінювання ртутних ламп від діаметра трубки.
а)-вихід пиромінювання в області 300-400нм;
б)- вихід випромінювання в області 270-320нм (Е=32 Вт/см);
в)-потоки випромінювання спектральних ліній(Р1ст=54 Вт/см, Е=31Вт/см);
Основні типи ртутних трубчастих ламп вт і їх характеристики .
Лампи типу ДРТ (дугові, ртутні, трубчасті) окрім видимого і близького ІЧ дають велику кількість випромінювань в УФ-области спектру і застосовуються для опромінення в медицині, сільському господарстві, у фотохімії і інших областях. Спеціальні типи ламп застосовуються у світлокопіювальних апаратах, для УФ-сушіння і інших цілей. Для освітлення вони не застосовуються через погану якість колірності. Для освітлення застосовують ртутні лампи з виправленою колірністю .
Лампи виготовляються на потужності від 125 Вт до 10 кВт.
Основні параметри ламп, що випускалися в СРСР Таблиця 2
Середній термін служби ламп складає 1000-3000 год і визначається головним чином падінням потоку випромінювання в УФ ділянки спектру спектру (Таб. 2).
Загальний вигляд ламп типу ДРТ 230-1000 показаний на Рис 3а.
|
Рис.3. Загальний вигляд ламп типу ДРТ і схеми їх включення : а -лампи типу ДРТ 230, 400 і 1000; б) - схема їх включення; в) -лампа типу ДРТС-250-04: 1 - електрод; 2 - кварцева трубка; 3 - цоколі; 4 - виводи; 5-кварцевый захисний ковпачок; г) - схема включення лампи типу ДРТС-250-04; Б) запобіжник на 2 А. |
Лампи мають декілька модифікацій, що відрізняються конструкцією кріпильної арматури і цоколів (див. ГОСТ 20401-75).