4.12. Натриевые лампы

Это один из самых эффективных источников излучения. Натриевые лампы обладают самой высокой светоотдачей и большим сроком службы. Основной недостаток этих ламп – низкое качество цветопередачи. Излучение происходит на двух линиях: 589,0 нм и 589,6 нм. Зависимость интенсивности излучения от давления паров натрия показана на рис. 4.41. Как видно из графика, имеется два максимума излучательной способности: в области малых (3·10^-3 мм рт.ст.) и в области больших (100 мм рт.ст.) давлений. Соответственно бывают лампы высокого и низкого давления.

.

4.12.1. Натриевые лампы низкого давления

Оптимальный режим ламп низкого давления соответствует давлению паров натрия порядка 10^-3 мм рт.ст. Такому давлению соответствует температура 270…300 ⁰С. В соответствии с этим при конструировании натриевых ламп стремятся обеспечить температуру оболочки на уровне 290 ⁰С.

По результатам экспериментальных исследований КПД натриевых ламп может достигать 50…60 %, что соответствует коэффициенту светоотдачи 300…400 лм/Вт. Практические значения светоотдачи ниже – порядка 80…100 лм/Вт.

С тенки разрядной трубки НЛНД изготавливаются двухслойными. Внутренний слой выполняется из марок стекол, устойчивых к воздействию паров натрия (так называемые боратные стекла). Внешний слой изготавливается из стекла известково-натриевого состава. Толщина внутреннего слоя – порядка сотых долей миллиметра. Кроме того, на внутренней стороне оболочки обычно делаются углубления (гофр) для предотвращения миграции натрия вдоль разрядного канала (рис. 4.42). Трубка может быть U-образной формы.

Для обеспечения высоких эксплуатационных параметров принимается ряд мер по теплоизоляции источника лампы. С этой целью разрядную трубку располагают в специальную стеклянную оболочку, конструктивно выполненную в виде термоса с двойными стенками (рис. 4.43). В просвете между стенками поддерживается вакуум, что обеспечивает минимально возможные тепловые потери. На внутреннюю сторону термоса наносится покрытие из окислов олова и индия (SnO_2, In₂O₃), селективно отражающее в инфракрасной области и хорошо пропускающее желтый свет.

П ри температуре 20 ⁰С давление паров натрия менее 10^-4 мм рт.ст., поэтому для зажигания разряда в объем разрядной трубки вводится инертный газ в виде смеси Пеннинга (Ne+0,5 %Ar). Давление смеси – 10…15 мм рт.ст. Натрий вводится всегда с избытком.

Напряжение зажигания составляет обычно 450…500 В. Для этой цели используется повышающий трансформатор с большим потоком рассеяния. Напряжение горения примерно 115…190 В. Время разгорания – 10…15 мин. Пульсация светового потока 100 %. Температура окружающего воздуха благодаря теплоизоляции слабо влияет на рабочий режим горения. Рабочее положение трубчатых ламп обычно горизонтальное ± 15⁰.Типичные параметры натриевых трубок низкого давления представлены в табл. 4.8.

Натриевые лампы низкого давления ввиду небольшой интенсивности светового потока и невысокого качества цветопередачи для общего освещения почти не применяют. Основная область применения – сигнальные лампы, так как желтый цвет хорошо проходит сквозь туман.

Таблица 4.8

Натриевые лампы низкого давления

Параметры	ДНаО 85 (прямая)	ДНаО 140 (U-образная)
Мощность, Вт	85	140
Напряжение горения, В	115	190
Светоотдача, лм/Вт	80	95
Срок службы, ч	2000	2000