Галогенные лампы

Галогенная лампа накаливания представляет собой лампу, в колбу которой вводится небольшое количества галогена, обычно йода или брома. Распыляемый нитью вольфрам соединяется с галогеном, в результате чего образуется газообразное вещество – галогенид вольфрама. Эта реакция присоединения происходит при температуре 573К, близкой к температуре колбы. При температуре, близкой к температуре нагретой нити лампы, галогенид вольфрама распадается на галоген и восстановленный вольфрам, который частично оседает на спирали. Такое возвращение распылённого вольфрама на спираль лампы устраняет его напыление на стенки колбы и удлиняет срок службы лампы.

Применяются в автомобильных фарах благодаря их повышенной светоотдаче, долговечности, устойчивости к колебаниям напряжения, малым размерам колбы. Мощные галогенные лампы используются в прожекторах, рампах, а также для освещения при фото-, кино- и видеосъёмке, в кинопроекционной аппаратуре. Галогенные лампы с небольшой температурой тела накаливания являются источниками инфракрасного излучения и используются в качестве нагревательных элементов, к примеру в электроплитах, микроволновках (гриль), паяльниках (спайка ИК-излучением термопластов).

Штифт Нернста, силитовый излучатель

Штифт Нернста – это источник инфракрасного излучения, который широко используется в спектрометрии и лабораторной практике. Достоинством этого источника является широкий спектр излучения и большой срок службы. Штифт представляет собой цилиндрический стержень или трубку, спрессованный из тугоплавких окислов окись циркония 85 с примесями оксидов редкоземельных или других элементов 15. Длина штифта около 30мм, диаметр 1-3мм. Необходимое напряжение накала постоянного или переменного тока около 100В при силе тока 0,25–1А. Для подвода тока служат платиновые электроды. При температуре 1700К штифт излучает селективно в областях 1,6–2,4 и 5,5–6мкм. В области свыше 7мкм его излучение можно считать серым.

Силитовый излучатель (глобар), представляющий собой стержень из карбида кремния широко применяется как источник инфракрасного излучения средневолнового диапазона. В зависимости от назначения стержни изготовляют различных размеров: наименьшие – диаметром 8мм и длиной 25см, наибольшие – диаметром 3,5см и длиной 1м. Для нагревания стержней к ним подводится постоянный или переменный ток с напряжением до 100В. Обычная рабочая температура стержня 1250–1350К.

2.2. Люминесцентные и газоразрядные источники излучения

Люминесценцией называют излучение вещества сверх его теплового излучения при длительности, большей с, за счет подводимой к нему в той или иной форме энергии. При этом осуществляются непосредственно резонансные переходы возбуждённых атомов в невозбужденное состояние. В зависимости от способа возбуждения атомов различают следующие виды люминесценции:

– фотолюминесценцию, при которой атом возбуждается квантами поглощенного излучения оптической части спектра; этот вид широко применяют в источниках света, в которых ультрафиолетовые потоки излучения при помощи люминофора преобразуется в излучение видимой части спектра;

– рентгенолюминесценцию – возбуждение, производимое квантами поглощенных рентгеновских лучей;

– катодолюминесценцию – возбуждение, производимое за счет кинетической энергии электронов, бомбардирующих люминофор или молекулы газов (например, излучение в электронно-лучевых трубках);

– электролюминесценцию – возбуждение, производимое переменным электрическим полем;

– хемилюминесценцию – для возбуждения используется химическая энергия;

– биолюминесценцию – для возбуждения используется биологическая энергия.

Фотолюминесцентные источники наиболее подходят для применения в оптико-электроных приборах.

Газоразрядные источники излучения (газоразрядные лампы) – это приборы, в которых излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов, паров металла или смесей.

Газоразрядные источники характеризуются линейчатым или полосовым спектром и называются газоразрядными лампами.

Преимущества перед лампами накаливания: более высокий световой коэффициент; больший срок службы; некоторые газоразрядные лампы имеют яркость, существенно большую, чем лампы накаливания; они могут выполняться импульсными.

Недостатки – линейчатый спектр газоразрядных ламп может исказить цветопередачу; более сложная схема питания; длительный период разогревания для некоторых ламп; эксплуатация более сложная.