4.7. Газоразрядные лампы

Газоразрядные лампы – это лампы, в которых излучение оптического диапазона спектра (образование светового потока) возникает в результате электрического разряда в атмосфере паров металлов (ртуть, натрий) или галогенов ( йод, фтор) и инертных газов, а также за счёт явления люминесценции [1,3,4,5 ].

Люминесценция – преобразование УФ лучей, образующихся при взаимодействии электрического разряда с парами металлов или галогенов и инертных газов, в видимый свет за счёт слоя люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность трубки лампы.

От газоразрядных ламп можно получить световой поток практически в любой части спектра, подбирая соответствующим образом, инертные газы и пары металлов или галогенов, в атмосфере которых происходит электрический разряд.

Преимущества газоразрядных ламп по сравнению с лампами накаливания:

– большая световая отдача (40 – 110 лм / Вт);

– значительный срок службы (8 – 12 тыс. часов);

Недостатки газоразрядных ламп:

– наличие вредных для здоровья человека паров ртути и натрия;

– радиопомехи;

– необходимость применения сложных пусковых приспособлений.

– длительный выход на рабочий режим:

– пульсация светового потока;

Пульсация светового потока – непостоянство во времени излучения света и, соответственно, освещённости, вызванное переменным током в питающей сети, малой инерционностью процессов, сопровождающих работу этих ламп. Пульсация освещённости, не всегда заметная глазом, приводит: к быстрому утомлению зрения, покраснению глаз, головным болям.

Показателем, характеризующим пульсацию светового потока, является коэффициент пульсации освещённости – это критерий глубины колебаний освещения в результате изменения во времени светового потока.

Необходимость снижения и устранения пульсации обусловлена тем, что при рассмотрении быстро движущихся или вращающихся деталей в пульсирующем световом потоке возникает стробоскопический эффект, который проявляется в искажении зрительного восприятия объектов различения (вместо одного предмета видны изображения нескольких, либо кажется, что объект не вращается, а стоит на месте). Пульсация светового потока ухудшает условия зрительной работы, а стробоскопический эффект ведёт к увеличению опасности травматизма и делает невозможным выполнение ряда производственных операций.

В практике наибольшее распространение из газоразрядных ламп нашли люминесцентные, имеющие форму цилиндрической трубки. Внутри поверхность трубки покрыта тонким слоем люминофора, который служит для преобразования ультрафиолетового излучения, возникающего при электрическом разряде в парах ртути, в видимый свет. Относительно малая яркость этих ламп позволяет создать комфортные условия (по ограничению слепящего действия), что особенно важно для помещений, где производится напряжённая зрительная работа. Различные типы люминесцентных ламп имеют различный спектральный состав и обеспечивают широкий диапазон требований к цветности излучения. Эти лампы обладают самой высокой цветопередачей, по сравнению с другими искусственными источниками света, включая лампы накаливания.

Недостатки люминесцентных ламп:

– большие размеры источников света;

– зависимость световых характеристик от температуры окружающей среды;

– резкое снижение световой отдачи ламп при отклонении температур от

18 – 25^оС;

– зажигание гарантируется только при температуре окружающей среды + 5 ⁰С и выше;

– обладают пульсацией светового потока, для устранения и уменьшения которой необходимо применять определённые схемы включения.

Несмотря на то что затраты по установке люминесцентных ламп обычно выше затрат установки ламп накаливания, их применение следует рекомендовать:

• в производственных помещениях, где работа связана с большим и длительным напряжением зрения;

• в помещениях, где необходимо создать особо благоприятные условия для зрения находящихся в них людей (контрольно-браковочные операции всех производств, основные цеха электронной и радиоэлектронной промышленности, точное приборостроение и т.д.);

• в общественных, административных и подобных им зданиях из числа газоразрядных ламп должны применяться только люминесцентные. Бесспорна необходимость их применения (а не ламп накаливания) в конторских, чертёжных, учебных и других помещениях.

В зависимости от распределения светового потока по спектру различают несколько типов люминесцентных ламп:

• дневного света (ЛД);

• дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ);

• холодного белого света (ЛХБ);

• тёплого белого света ( ЛТБ);

• белого света (ЛБ).

При постепенном изъятии из оборота лампы накаливания, согласно федеральному закону, вместо них будут использоваться компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) – энергосберегающие лампы. КЛЛ при той же яркости, что и у ламп накаливания, на 80% сокращают расход электроэнергии. Особенностью этих разрядных ламп является то, что они снабжены стандартным резьбовым цоколем и могут вворачиваться в электрический патрон, как обычные лампы накаливания. Современные КЛЛ постепенно вытесняют из обихода лампы накаливания. Однако, решив экономическую проблему, они обострили экологическую. Связано это с тем, что КЛЛ, как и обычные люминесцентные лампы, содержат ртуть. Если вопрос утилизации отработанных люминесцентных ламп, находящихся в эксплуатации в различных организациях, как правило, можно было решить, то при массовом внедрении КЛЛ для всего населения страны этот вопрос может выйти из-под контроля. Решение этой проблемы (о необходимости сдавать отработанные КЛЛ для утилизации в специализированные организации) потребует проведения большой организационной и разъяснительной работы среди населения.