Справочная книга по светотехнике

РАЗЛИЧНЫЕ РАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

Плоские безртутные ЛЛ PLANON прямоугольной формы (Osram. Германия) используются в качестве све­тящей фоновой папеди для жидкокристаллических дисплеев. По внешнему виду они напоминаю! боль­шую белую керамическую плитку толщиной 10 мм с диагональю от 265 до 530 мм (для дисплеев от 10.4 ло 21.3 дюйма). Лампы имеют/?0 = 86 и практически иде­ально равномерную яркость. Выпускаемые фирмой ти­поразмеры PLANON приведены в табл. 3.51. внешний пил лампы — на рис. 3.131.

Лампы тлеющего свечения (JITC) предназначены для использования, главным образом, в качестве индикато­ров. Кроме того, они находят множество других специ­альных применений [3.2, 3.5].

Устройство и принцип их действия основаны на ис­пользовании катодного тлеющего свечения. В стеклян­ный баллон лампы впаяны два электрода, расположен­ные на близком расстоянии друг от друга. Лампа на­полняется обычно неоново-гелиевой смесью (при дав­лении 650—2600 Па) с небольшой примесью аргона для снижения напряжения зажигания (иногда добавляют

Параметры ламп 1’IAMON

Диагональ дисп­лея, дюйм

Мощность, Вт

г.,, к

Яркость, кд/м2

Размеры, мм

/

Ъ

А

PLANON 10,4

24

8000

5200

23!

174

8,5

PI ANON 15,0

56

6800

5900

324

258

8.5

PI ANON 15,0

56

8000

5900

324

258

8,5

PLANON 15,0

40

6800

4400

324

258

8,5

P1ANON 15,0

40

8000

4400

324

258

8.5

PLANON 18.1

90

8000

5900

384

317

8.5

PLANON 18.1

80

7400

5600

384

317

8.5

PLANON 18,1

80

8000

5600

384

317

8,5

PLANON 18,1

65

8000

5100

384

317

8.5

PLANON 20,1

65

8000

4100

433

320

8.5

PI ANON 21,3

108

6300

5800

452

353

8,5

PLANON 21,3

108

8000

5800

441

359

8,5

PLANON 21,3

65/130

8000

4000/7800

441

359

8,5

РАЗЛИЧНЫЕ РАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

Рис. 3.133. Общий вид ЛТС

РАЗЛИЧНЫЕ РАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

*3 X о

ё 2 s і

400

600

500

ртуть). Форма электродов зависит от назначения ЛТС. Часто электроды покрываются тонкой пленкой активи­рующего вещества, снижающего напряжение зажига­ния. При включении в сеть тлеющее свечение покры­вает электрод, соединенный с отрицательным полю­сом. При работе на переменном токе свечение попере­менно (с частотой сети) покрывает оба электрода. Из­лучение обладает весьма малой инерционностью и мо­жет модулироваться с частотой до 20-22 кГц. Лампы, наполненные неоном, лают оранжево-красное свече­ние. спектр которого показан на рис. 3.132. При добав­лении ртути появляется синевато-белый ореол по кра­ям светящейся пленки, даваемый линиями ртути. Све­товой поток ЛТС в зависимости от типа ламп составля­ет от 0,02 до 5лм, яркость свечения — от 102 до 104 кд/м2. световая отдача — or 0,2 до 1 лм/Вт, мощ­ность — от 0,01 до 10 Вт. Особую группу составляют лампы в колбах, покрытых изнутри слоем люминофо­ра. дающие излучение разного цвета.

2

Ґ,

4

У

,1

700Я, нм

Рис. 3.132. Спектр излучения неоновых ламп: / — 614 нм; 2 — 640 нм; 3 650 пм: 4 703 нм

Общий вид некоторых типов ЛТС показан на рис. 3.133.

Срок службы ЛТС — свыше 1000 ч и ограничивает­ся поглощением наполняющего лампу газа и потемне­нием колбы от распыления электродов.

Включение ламп в сеть как постоянного, так и пе­ременного тока осуществляется через небольшой рези­стор. соединяемый последовательно с лампой. В ЛТС достаточно больших размеров резистор встраивается в ножку или цоколь. В лампах малого размера он распо­ложен отдельно. Сопротивление и размеры резистора подбираются по току лампы и выделяемой па нем мощности.

Спектральные лампы служат источниками излучения с точно определенными длинами волн или с непрерыв­ным спектром с известной спектральной плотностью потока излучения [3.2].

По устройству и принципу действия спектральные лампы подразделяются на несколько групп.

Лампы дугового разряда с парами мета, нов и инерт­ными газами содержат излучатель в виде небольшой разрядной трубки, наполненной каким-либо металлом и зажигающим газом (аргоном, неоном или гелием). Ихіучатсль помешен но внешнюю стеклянную колбу, снабженную октальным, резьбовым или специальным цоколем. Размеры грубки излучателя и сорт стекла вы­бираются, исходя из наполнения и теплового режима, с таким расчетом, чтобы обеспечить интенсивное излу­чение линий наполняющего металла, необходимый электрический режим и достаточный срок службы. Лампы ихіучают линейчатые спектры, характерные для атомов наполняющего горелку металла или газа.

Дуговые низковольтные водородные лампы даюг не­прерывное интенсивное ихтучение в области 165— 400 пм и многолинейчатый спектр в области 80—165 пм (вакуумный УФ). В лампах, разработанных ГОИ им. С. И. Вавилова, применяются активированный подо­гревный катод, заключенный в экранирующий ци­линдр, и анод в виде диска с отверстием для наблюде­ния разряда. Пространство между катодом и анодом от­делено экраном с небольшим отверстием (около 1—2 мм) ііля прохождения разряда. Концентрация плаз­мы в малом отверстии повышает плотность тока и энергетическую яркость излучения. Колба лампы имеет специальное окно, обеспечивающее выход УФ-ихчуче - пия с длиной волны до 80 нм. Лампы наполнены водо­родом или дейтерием (иногда вводят еше и ртуть). Во­дородная лампа типа ВМФ-25П, выпускаемая ГОИ. имеет плоское окно из монокристалла фтористого маг­ния, расположенное па торце колбы.

В лампах с парами металлов нормальный режим устанавливается через 7—10 мин. после включения. В лампах с газами период разгорания практически от­сутствует.

Спектральные лампы с полым катодом излучают уз­кие спектральные линии (не более 0,005 нм) в рахшч - пых областях спектра. В основном это резонансные ли­пни металлов, которые возбуждаются в полом катоде, если внутренняя полость катода выполнена из соответ­ствующего металла. Многоэлементпые ламны типа ТДС имеют несколько полых катодов и одновременно излучают спектры нескольких элементов. Лампы рабо­тают от источника постоянного тока 500 В при / = 5-ь45мА или в импульсном режиме.

Двухразрядпые лампы (с комбинированным разря­дом) типов Л К. ЛК2-ЛК4 представляют собой стеклян­ную цилиндрическую колбу диаметром 42 мм с пло­ским торцевым окном и октальным цоколем (общая .пина 235 мм). Внутри колбы вдоль оси смонтированы один или несколько сквозных полых катодов. На конце со стороны цоколя расположен оксидный накальный катод, закрытый сверху цилиндрическим экраном. Со стороны окна расположен анод в виде кольца. Лампы обычно наполнены неоном. Катодное распыление ме­таллов. содержащихся в катодах, осуществляется за счет тлеющего разряда, а возбуждение происходит не только в тлеющем разряде, но дополнительно в про­дольном дуговом разряде между накаленным катодом и анодом. Благодаря этому лампы дают более интенсив­ное излучение, в основном резонансных линий. Пита­ние ламп осуществляется от специального источника, обеспечивающего рабогу ламп как в непрерывном ре­жиме, так и в режиме селективной модуляции прямо­угольными импульсами. Выпускаются лампы, дающие ихтучение свыше 25 элементов.

Высокочастотные безэлектродные лампы типа ВСБ-2 представляют собой стеклянную колбочку сферической формы диаметром 20 мм. наполненную инертным га­зом при давлении в несколько сотен паскалей и содер­жащую небольшое количество металла. Лампа помеша­ется в высокочастотное поле (примерно 100 МГц), со­здаваемое генератором, и излучает при этом узкие спектральные линии соответствующего металла. Лам­пы типов ЛТ, Л К и ВСБ используются в атомно-абсор­бционных, атомно-флюоресцентных спектрофотомет­рах, рефрактометрах и подобных им приборах.

Неоновые дуговые лампы являются эффективным и мощным источником оранжево-красного ихтучения (580-730 нм). Обший вид лампы типа ДНеСГ500-1 (Д — дуговая, Не — неоновая. СГ — сигнальная, мощ­ностью 500 Вт) показан на рис. 3.134. Лампа работает от сети с напряжением 220 В, частотой 50 Гц и включа­ется последовательно с дросселем. Для зажигания при­менен предварительный накал активированных элект­родов в сочетании с импульсом высокого напряжения (подобно схеме включення ЛЛ со стартером). С этой целью у каждого электрода выведены оба конца. Сред­няя продолжительность горения 1000 ч. Лампы надеж­но работают при /окр от —40 до +40°С и применяются, главным образом, для сигнального освещения аэродро­мов, высоких сооружений и т. п.

£©=

Рис. 3.134. Общий вид дуговой неоновой лампы

Электролюминесцентные панели (ЭЛИ) представляют собой атоский конденсатор, между электродами кото­рого помещен люминофор. Электролюминесценция возбуждается при напряженности поля порядка 104—105 В/см. Плоскопараллельные обкладки электро - люминссцепгного конденсатора находятся на расстоя­нии нескольких десятков микрометров друг от друга [3.52]. Пространство между ними заполнено прозрач­ным диэлектриком, в котором взвешены частицы лю­минофора (рис. 3.135). Одна или обе обкладки делаются прозрачными, обычно из стекла (иногда на керамике) или на гибкой основе. В последнем случае ЭЛП могут легко изгибаться. Стандартные ЭЛП на стекле имеют вид прямоугольных пластин размером до 300x300 мм2 толщиной 4—5 мм. При необходимости ЭЛП придают форму простых или сложных знаков. ЭЛП на гибкой основе (пленке) имеют форму лент рахіичной ширины и достаточно большой длины (до нескольких сотен м) нри толщине в доли мм.

L, ота. ед.

Фі, OTH. ЄД.

600 Я, нм 0

Рис. 3.136. Характеристики ЭЛП е различными электро­люминофорами: а — спектры ихпучения (----------------------------------------------------------- — 50 Гц;

---------------- 1000 Гц); 6 — спад яркости в процессе эксплуата­ции: I - ЭЛ-465; 2 - ЭЛ-525-С; 3 - ЭЛ-570-М: 4 - ЭЛ-670-И

РАЗЛИЧНЫЕ РАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

2

f

3

1

500 1000 1500 U ч б)

а)

Рис. 3.135. Схематический разрез ЭЛГ1 (толщины показа­ны не в масштабе): / — стеклянная пластина: 2 — прозрач­ный электропроводящий слой: 3 — зерна электролюмино - фора, изиешепиые в прозрачном диэлектрике: 4 — метал­лическая пластипа

В качестве люминофоров применяют сульфиды цинка, сульфиды-селсниды цинка, кадмия и др.

Яркость свечения возрастает с ростом папряжепия питания и частоты. Каждый тип ЭЛП рассчитан на определенное напряжение, т. к. при более высоком на­пряжении возможен пробой диэлектрика и выход ЭЛП из строя. ЭЛП моїуг работать при окружающей темпе­ратуре от —40 до +120°С.

По мерс работы ЭЛП происходит падение яркости свечения, особенно сильное в первые сотни часов. У гибких ЭЛП спад яркости происходит значительно быстрее, чем у ЭЛП па твердой основе. Это связано с большей сложностью герметизации торцов пленки. Яр­кость гибких ЭЛП существенно выше, чем у твердых ЭЛП при одинаковых условиях (U и /). Спал яркости сильно зависит также от свойств люминофора.

В табл. 3.52 и па рис. 3.136 приведены характери­стики ЭЛП па твердой основе с промышленными лю­минофорами, предназначенных для работы от сети 220 В.

Та б л и ца 3.52

Усрелненные яркости свечения ЭЛП с промышленными электролюминофорами (диэлектрик — лак ВС-530, е = 12) при f/c = 220 В

Э. тектролюми-

нофор*

Цвет

Яркость, кд/м2, при частоте, Гц

50

400

1000

3-455-115(220)

3-515-115(220)

3-575-115(220)

3-650-115(220)

3-670-115(220)

Г олубой

Зеленый

Желтый

Красный

Красный

4 -5 7-10 7 10 0.6-1 0.6-!

30-50 75-100 70 110 8-12 7-10

50 80 140-250 120-150 17 30 17 25

Первая цифра после буквы означает длину волны (им) в максимуме свечения, в скобках — номинальное нанряжснис питания.

Максимальная световая отдача ЭЛП зеленою и желтою цветов свечения — до 12 лм/Вт при напряже­нии 200-300 В и частоте 1000 Гц.

В проспектах некоторых зарубежных фирм приво­дятся данные о спале яркости до 50% от начальной за 15—20 тыс. ч при 115 В и 400 Гц, в то время как у гиб­ких ЭЛП такой же спал происходит за 2000 ч.

1 f

Ll-A^-4-Ш-АяДД. t..J.. J.^.

Области применения — в светящихся знаках для сиг­нализации и отображения информации, в качестве ма­ломощных источников декоративного освещения и др.

В ряде случаев высокое напряжение и нестандарт­ные частоты питания являются препятствием для при­менения ЭЛП. В этой связи отметим, что в 90-х гг. XX века были открыты органические полупроводниковые светоизлучающие материалы, работающие при напря­жениях в несколько В. Нет сомнения в том, что они найдут в дальнейшем разнообразное практическое при­менение.

Источники света с радиоактивными изотопами не

требуют внешних источников питания, взрывобезопас­ны, имеют большой срок службы, по дают малые све­товые потоки и яркости, достаточные только для осве­щения шкал приборов, создания светящих знаков и тому подобных целей [3.16|.

Световые знаки с тритиевым наполнением представ­ляют собой запаянную стеклянную колбу или трубку диаметром 1-3 см, покрытую изнутри слоем люмино­фора и наполненную тритием — изотопом водорода (3Н).

Испускаемое тритием (3-ихтучепие (электроны с энергией 5.7 кВ) возбуждает люминофор, который из­лучает свет со спектром, характерным для данного лю­минофора. Стеклянные стенки колбы совершенно не­проницаемы для грития и P-излучения, так что такой ИС не представляет радиационной опасности. У экспе­риментальных образцов яркость достигает 6—7 кд/м2; обычно же — 1—2 кд/м2 для желтого, зеленого и белого цветов свечения и 0,3—0,8 кд/м2 для синего и оранже­во-красного. Яркость свечения падает по мере распада трития. Период полураспада трития около 12 лет, фак­тически яркость падает вдвое за 6-7 лет, по полезный срок службы ламп можно считать равным 12—15 годам.

Светосоставы постоянного действия (СПД) пред­ставляют собой люминофор, смешанный с радиоактив­ными веществами. В настоящее время для возбуждения используют радиоактивные изотопы, дающие только P-излучение: тритий или прометий-147. Их достоинст­во в том. что электроны полностью задерживаются даже тонкими защитными слоями вещества и не разру­шают основу люминофора. Всесоюзная контора «Изо-

топ» поставляет СПД па тритиевой основе рахтичпых инею». Яркость в зависимости от цвета составляет от 0,05 до 0,2 кд/м-. СГІД употребляются для изготовле­ния самосветящихся красок. Они практически безвред­ны, так как тонкий слой лака полностью поглотает Р-ихпучение грития. Спад яркости определяется перио­дом полураспада трития.

Эксплуатация ИС, содержащих радиоактивные изо­топы. должна проводиться с разрешения и пол контро­лем соответствующих ведомств.

Справочная книга по светотехнике

ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Влияние освещения на состояние людей и производи­тельность труда. Условия искусственного освещения на промышленных предприятиях оказывают большое влияние на ЗР, физическое и моральное состояние лю­дей, а следовательно, на ПТ, качество продукции …

УТИЛИЗАЦИЯ ОТРАБОТАННЫХ РЛ

Разрядные ИС, как правило, содержат различное количество ртути. Так, в каждую ЛЛ вводится от 3 до 40 мг ртути, в лампу типа ДРЛ — значительно больше. Ртуть содержится также в …

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ОСВЕЩЕНИЯ

Обеспечение надлежащих условий труда во всех сферах производственной деятельности человека явля­ется одной из важнейших задач социально-экономиче­ской политики государства, что зафиксировано в Феде­ральном законе «Об основах охраны труда РФ» (11.10] и …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.