Другие типы газоразрядных ламп
Все рассмотренные типы разрядных ламп содержат ртуть, что делает их экологически опасными изделиями. С другой стороны, наличие ртути обусловливает сильную зависимость параметров ламп, особенно низкого давления, от окружающей температуры. От этих недостатков свободны безртутные газоразрядные лампы, среди которых наиболее распространены лампы с наполнением инертными газами неоном и ксеноном.
Разряд в неоне дает излучение в широком участке спектра — от ультрафиолетового до инфракрасного. При этом в видимой области достаточно интенсивно оранжево-красное излучение с длинами волн 580 - 730 нм. Ультрафиолетовые линии неонового разряда с помощью люминофоров могут превращаться в свет различных цветов, как это происходит в обычных люминесцентных лампах.
Неоновые лампы с люминофорами в виде длинных и тонких трубок очень широко используются для создания различных надписей, картин и т. п. Лампы делаются с холодными электродами и включаются через трансформаторы с рассеиванием. Напряжение холостого хода таких трансформаторов составляет несколько киловольт и достаточно для зажигания ламп. После зажигания разряда выходное напряжение трансформатора резко снижается, поэтому такие трансформаторы одновременно являются балластными сопротивлениями.
Параметры неоновых ламп очень слабо зависят от окружающей температуры. Поэтому такие лампы широко применяются в наружном световом оформлении городов для создания реклам, вывесок и т. п. Кроме таких ламп, неоновый разряд используется в лампах тлеющего свечения, выполняющих функции не источника света, а световых индикаторов.
Дуговые неоновые лампы мощностью 500 Вт с подогревными электродами (длина 1315 мм, диаметр 65 мм) применяются в гражданской и военной авиации для сигнальных огней. Световая отдача таких ламп — 13 лм/Вт, то есть значительно больше, чем у ламп накаливания с красным фильтром. Срок службы 1000 часов.
Ксеноновый разряд высокого и сверхвысокого давления дает излучение со спектром, очень близким к спектру Солнца. Лампы с ксеноновым наполнением бывают трубчатыми и шаровыми.
Трубчатые ксеноновые лампы высокого давления (ДКсТ) — это самые мощные источники света (до 50000 Вт). Они применяются для освещения больших открытых пространств — площадей, карьеров, железнодорожных станций, портов. Световая отдача таких ламп — до 45 лм/Вт, срок службы до 1500 часов. Для зажигания ламп требуется напряжение до 50 кВ. Ток мощных ламп настолько велик, что они могут работать без балласта — ограничительным сопротивлением служат подводящие провода. Параметры ламп практически не зависят от окружающей температуры, но сильно зависят от напряжения. Температура колбы ксеноновыхламп — 700 - 750 оС. Часто применяется водяное охлаждение, позволяющее значительно уменьшить размеры ламп и повысить их световую отдачу.
Шаровые ксеноновые лампы сверхвысокого давления типа ДКсШ являются источниками света исключительно высокой яркости (до 1000000 килокандел на см2, в 6 - 7 раз больше, чем яркость Солнца). Светящееся тело в лампах очень мало, что позволяет создавать осветительные приборы с узкими пучками, в частности, прожекторы дальнего действия.
В последние годы это свойство ксеноновых ламп открыло им широкую дорогу в автомобильной промышленности — сейчас часто встречаются автомобили с «ксеноновыми фарами». Следует сказать, что в таких фарах используются не ксеноновые лампы, а металлогалогенные лампы с ксеноновым наполнением. Световая отдача ксенонового разряда значительно меньше, чем у металлогалогенных ламп, которые не могут зажигаться мгновенно, что особенно важно в автомобильных фарах. Поэтому разряд сначала происходит в ксеноне, что сразу дает яркий узкий пучок света, а при разогреве горелок испаряются светящиеся добавки, и лампы работают уже не как ксеноновые, а как металлогалогенные, с большей световой отдачей. Именно поэтому на улицах днем стали встречаться автомобили с включенными фарами, работающими вдежурном режиме.
Характерная особенность ксенонового разряда — исключительно хорошая цветопередача (Ra= 95-98). Это обусловило основные области применения шаровых ксеноновых ламп — кинопроекционные аппараты и кино-; телесъемочное освещение. Однако в последние годы в киносъемочных прожекторах чаще применяют металлогалогенные лампы, имеющие в несколько раз большую световую отдачу.
Шаровые ксеноновые лампы работают только на постоянном токе и, как правило, только в одном рабочем положении (вертикально, анодом вверх). Для поджига шаровых ксеноновых ламп, в том числе и автомобильных, требуется напряжение в десятки киловольт.
