Вопросы для самоконтроля.

1. Какие виды характеристик бывают у ламп накаливания?

2. От чего зависит спектральный состав излучения ЛН?

3. От чего зависит величина светового потока ЛН?

4. Что называется световым КПД ЛН и чему он равен?

5. Скольким часам примерно равен срок службы ЛН?

6. Что представляет собой галогенный цикл в лампах накаливания?

7. В чём состоят достоинства и недостатки ЛН?

8. Как влияет на срок службы ЛН увеличение питающего напряжения?

9. Как в ЛН борются с процессом распыления тела накала?

10. Из какого материала изготавливают тело накала в ЛН?

Тема 1.4. Общие свойства разрядных ламп. Принцип действия, классификация.

Классифицируются по нескольким признакам:

1. По конструктивному элементу источника, на долю которого приходится основная часть потока излучения:

А) Электродосветные

Б) Газосветные

В) Люминесцентные (свечение веществ под действием УФ лучей)

2. По виду излучения:

А) Видимого;

Б) Источника УФ излучения области С;

В) Источника УФ излучения области В;

Г) Источника УФ излучения области А;

Д) Источник смешанного излучения.

3. По величине давления газонаполнителя:

А) Низкого давления – разряд происходит при давлении до 0,01 МПа; (1 мм.рт.ст.=133,3 Па)

Б) Высокого давления – 0,01 – 1 МПа (1 атм.=101350 Па);

В) Сверхвысокого давления – более 100 МПа.

Основные положения электрического разряда в газах и парах металла.

На рис. 11 представлена ВАХ газоразрядного промежутка

Различают следующие основные формы разряда:

О-А – плотность тока = ;

А-В – режим насыщения; В-С – стадия тихого разряда ;

С-Д – сопровождается легким потрескиванием, создаётся тлеющий разряд ;

Д-К – стадия насыщения;

К-N – стадия дугового разряда

Тихий разряд характеризуется весьма малой плотностью тока и отсутствием замет­ного свечения.

Тлеющий разряд характеризуется явно выра­женным свечением.

Дуговой разряд характеризуется интенсивной эмиссией электронов с катода, увеличение количества носителей заряда в межэлектродном промежутке, уменьшением сопротивления промежутка, большим увеличением плотности тока и значительной яркостью свечения, что в конечном итоге приводит по существу к К.З. межэлектродного промежутка. Во избежание такого режима работы газоразрядного источника последовательно с ним должно быть включено токоограничивающее сопротивление (балластное), закорачивание этого сопротивления или вывод его из схемы, приведёт к К.З. через источник излучения и разрушению этой лампы.

В одном и том же разрядном промежутке можно осу­ществить любую из трех форм разряда, изменяя значе­ния давления и плотности разрядного тока.

Условия зажигания разряда, стабилизация разряда.

Есть два вида дуговых разрядов: 1. Самостоятельным называют такой разряд, ко­торый поддерживается благодаря внутренним процессам, возникающим в газоразрядном промежутке под действи­ем приложенной к электродам разности потенциалов.

2. Несамостоятельным называется разряд, су­ществование которого возможно только в условиях воз­действия внешних факторов (ионизирующие излучения, подогрев электродов от внешнего источника и т. п.). В газоразрядных источниках, как правило, напряжение зажигания > напряжения в сети, поэтому при включении в сеть лампы не запустятся, для их запуска разработаны следующие варианта:

1. В схеме лампы генерируют повышенное напряжение, превышающее сетевое в несколько раз (последовательно с балластом лампы включают конденсатор, параллельно которому подключают лампу)

2. Искусственным путём снижают напряжение зажигания лампы: А) Покрытие рабочих электродов активирующими веществами, которые имеют пониженный энергетический уровень выхода электронов;

Б) Предварительный подогрев рабочих электродов Эл. Током до температуры - 600-800 С, что существенно уменьшает энергию выхода электронов с поверхности электродов лампы; В) Применение специальных металлических ёмкостных полос увеличивающих напряженность эл. поля у электродов лампы.

3. Применение специальных поджигающих электродов (Рис. 12)

При подведении напряжения к лампе м/у Основными Электродами (ОЭ) разряд не возникает, но между основными и Дополнительными электродами (ДЭ) (зазор между которыми составляют 1 – 2 мм) возникает тлеющий разряд. Дуговой разряд здесь не возникает, потому что токоограничивающее сопротивление R имеет величину достаточную только для тлеющего разряда, ч/з несколько секунд вокруг обоих ОЭ из – за тлеющего разряда образуется облако носителей заряда, которые под действием Эл. Поля м/у ОЭ начинают двигаться и создают дуговой разряд м/у ОЭ, ДЭ играют роль поджигающего механизма для дугового разряда.

Стабилизация разряда – Устойчивая работа Г.Л. возможна только при наличии в схеме устройств, ограничивающих силу тока в заданных пределах. Исходя из вышесказанного, газоразрядные лампы должны включатся в работу последовательно с балластным сопротивлением (Рис. 13). Для нормальной работы схемы должны выполнятся условия:

1.

2. ; - дифференциальное сопротивление разряда

Способы стабилизации разряда

А) Стабилизация разряда на переменном токе при помощи активного сопротивления;

Б) Стабилизация разряда посредством индуктивного сопротивления;

В) Стабилизация разряда при помощи ёмкости.

Понятие – столб разрядной лампы:

Столб Г.Л. внешне представляет собой область раз­ряда, заполненную однородным по длине свечением.

При низком давлении газа (до несколь­ких сот паскалей) и малой плотности тока (до ) свечение заполняет все сечение трубки, слегка спадая к стенкам. Яркость свечения невелика. Начиная с давления порядка кПа, с ростом давления яркость свечения увеличи­вается и разряд постепенно стягивается к оси. Чем вы­ше давление, тем больше стягивание и тем выше яр­кость. Одновременно с ростом давления и плотности тока происходит перераспределение излучения по спек­тру.

По физической природе столб разряда представля­ет собой плазму, т. е. газ или пар, состоящий из нейт­ральных атомов и содержащий «примесь» электронов и ионов.