Газоразрядные лампы

Газоразрядные лампы подразделяются на люминесцентные лампы (низкого давления) и лампы высокого давления (ртутные, натриевые, и металлогалогенные дуговые лампы).

Люминесцентные лампы низкого давления

Люминесцентные лампы состоят из следующих основных деталей (рис. 3): стеклянного баллона, двух цоколей (с выводными контактами) на обоих концах баллона и двух подогревных катодов (электронных эмиттеров) из вольфрамовой нити или стальной трубки. Баллон наполнен парами ртути и инертным газом (аргоном); на внутренние стенки баллона нанесено люминофорное покрытие, преобразующее ультрафиолетовое излучение газового разряда в видимый свет.

Люминесцентная лампа: 1 – ртуть; 2 – штампованная стеклянная ножка с электровводами; 3 – трубка для откачки (при изготовлении); 4 – выводные штырьки; 5 – концевая панелька; 6 – катод с эмиттерным покрытием

Лампа действует следующим образом. Электрод на одном из концов лампы испускает электроны, которые с большой скоростью летят вдоль лампы, пока не произойдет столкновение со встретившимся атомом ртути. При этом они выбивают электроны атома на более высокую орбиту. Когда выбитый электрон возвращается на прежнюю орбиту, атом испускает ультрафиолетовое излучение. Последнее, проходя через люминофор, преобразуется в видимый свет.

По характеру разряда можно выделить люминесцентные лампы дугового разряда с горячими катодами (специального назначения и общего) и тлеющего разряда с холодными катодами (для сигнализации и световой рекламы).

В лампах с подогревными катодами, которые рассчитываются на большие токи (1–2 А), как правило, используются спиральные активированные вольфрамовые нити накала. В лампах же с холодными катодами предусматриваются цилиндрические электроды с покрытием из эмиттерных материалов, и они рассчитываются на меньшие токи. Средний срок службы ламп с подогревными катодами зависит от наработки на один пуск: 7500 ч при 3 ч наработки на один пуск и более 18 000 ч в непрерывном режиме. Для ламп же с холодными катодами срок службы не зависит от числа пусков и достигает 25 000 ч.

Лампы с подогревными катодами по способу их пуска делятся на лампы с предварительным прогревом, быстрого и моментального пуска. Как и все другие газоразрядные приборы, лампы с подогревными катодами нельзя присоединять к источнику питания без балластного устройства, ограничивающего ток (рис.). Лампы с предварительным прогревом нуждаются также в стартере; при пуске такой лампы замыкается стартер, и катоды, соединенные последовательно, подключаются к сети питания, так что по ним проходит ток. После того как катоды разогреются настолько, что могут эмиттировать электроны, стартер автоматически размыкается, и лампа загорается. В благоприятных условиях весь пуск занимает несколько секунд. В лампах быстрого пуска катоды нагреваются постоянно, а разряд возникает при повышении напряжения. Стартеры не требуются, и время пуска значительно меньше, чем у ламп с предварительным прогревом. В лампах моментального пуска не требуется ни прогрева катодов, ни стартера. Просто на катод подается повышенное напряжение, которое вызывает эмиссию электронов и зажигание разряда в лампе.

Люминесцентная лампа с подогревными катодами

Люминесцентные лампы бывают различной формы: прямые трубчатые (линейные), фигурные и компактные (КЛЛ). Диаметр трубок может быть в пределах 16-60 мм, но он никак не связан с мощностью лампы, которая порой достигает 200 Вт.

Маркировка люминесцентных ламп: Л – люминесцентная; Б - белой цветности; ТБ - тепло-белая; Д - дневной цветности; Ц - с улучшенной цветопередачей; У - "у"-образная; Э - с улучшенной экологичностью. Цифры 6, 8, 13, 18, 20, 30, 36, 40, 65, 80 обозначают номинальную мощность в ваттах. Пример маркировки: ЛБЦ 18-У. Люминесцентная белая с улучшенной цветопередачей, 18-ваттная, "у"-образной формы.