Las lámparas de sodio de alta presión emiten luz blanca dorada cuando se usan. Tienen las ventajas de una alta eficiencia luminosa, bajo consumo de energía, larga vida útil, gran capacidad de penetración de niebla y ausencia de atracción de insectos. Ampliamente utilizado en carreteras, autopistas, aeropuertos, muelles, muelles, estaciones, plazas, intersecciones de calles, empresas industriales y mineras, parques, iluminación de patios y cultivo de plantas. Las lámparas de sodio de alta presión y colores intensos se utilizan principalmente para la iluminación de estadios, salas de exposiciones, lugares de entretenimiento, grandes almacenes, hoteles y otros lugares.
Cuando se enciende la bombilla, se genera un arco entre los electrodos en ambos extremos del tubo de arco. Debido a la alta temperatura del arco, la amalgama de sodio en el tubo se calienta y se evapora en mercurio. vapor y vapor de sodio. La electricidad emitida por el cátodo se mueve hacia el ánodo. Durante el proceso, los átomos de la materia en la descarga de impacto ganan energía para producir excitación de ionización y luego regresan al estado estable desde el estado excitado; del estado ionizado al estado excitado, y luego de regreso al nivel base en un ciclo infinito, y el exceso de energía es emitido por radiación luminosa. Cuando se libera la forma, se produce luz. La presión de vapor del material de descarga en la lámpara de sodio de alta presión es muy alta, es decir, la densidad de los átomos de sodio es alta y el número de colisiones entre electrones y átomos de sodio es frecuente, lo que amplía la línea del espectro de radiación de oscilación y Aparece otra radiación del espectro visible. Por lo tanto, la luz de la lámpara de sodio de alta presión tiene un color mejor que la de la lámpara de sodio de baja presión. Las lámparas de sodio de alta presión son bombillas de descarga de gas de alta intensidad. Debido a las características de resistencia negativa de las bombillas de descarga de gas, si la bombilla está conectada únicamente a la red eléctrica, su estado de funcionamiento será inestable. A medida que continúa el proceso de descarga, inevitablemente hará que la corriente en el circuito aumente infinitamente y finalmente. hasta que la luz o las piezas y componentes del circuito se quemaron por sobrecorriente.
Las lámparas de sodio de alta presión, al igual que otras bombillas de descarga de gas, funcionan en estado de descarga de arco, y la curva característica voltamperio tiene pendiente negativa, es decir, la corriente de la bombilla aumenta mientras que el voltaje de la bombilla disminuye. . En condiciones de suministro de energía constante, para garantizar que la bombilla funcione de manera estable, se debe conectar en serie un elemento del circuito con características de resistencia positivas en el circuito para equilibrar las características de resistencia negativas y estabilizar la corriente de funcionamiento. Este elemento se llama balastro. o limitador de corriente. Las resistencias, condensadores, inductores, etc. tienen funciones limitadoras de corriente. Los balastros resistivos son pequeños y baratos. Cuando se usan con lámparas de sodio de alta presión, será difícil encenderlos. Cuando funcionan, la resistencia genera mucho calor, requiere un gran espacio de disipación de calor y consume mucha energía. lo que reducirá la eficiencia de iluminación total del circuito. Generalmente se usa en circuitos de CC. Cuando se usan luces en circuitos de CA, habrá un parpadeo evidente. Aunque los balastros capacitivos no consumen mucha energía y tienen un bajo aumento de temperatura como los balastros resistivos, cuando la frecuencia de la fuente de alimentación es baja, cuando el capacitor se está cargando, se generará una corriente máxima de pulso, lo que causará un gran daño a los electrodos y hacer que las luces parpadeen. Afecta la vida útil de la bombilla; cuando se trabaja en un circuito de alta frecuencia, la fluctuación de voltaje puede alcanzar un estado ideal, lo que la convierte en un balastro ideal. Los balastros inductivos tienen pequeñas pérdidas, impedancia estable, pequeñas desviaciones en la resistencia a los antibióticos, una larga vida útil y una mejor estabilidad del bulbo que los balastros resistivos. Los balastros que se utilizan actualmente con lámparas de sodio de alta presión son todos balastros inductivos. Sus desventajas son más pesadas que las del benceno y su precio más alto. Además, han comenzado a aparecer balastros electrónicos. En la actualidad, son costosos y su confiabilidad no puede igualar a las lámparas de sodio de alta presión. Rara vez se usan excepto en ocasiones especiales. Por lo tanto, las lámparas de sodio de alta presión deben conectarse en serie con un balastro correspondiente a las especificaciones de la bombilla antes de poder utilizarlas. El circuito de iluminación de la lámpara de sodio de alta presión es un circuito no lineal con un factor de potencia bajo. Por lo tanto, considere conectar un condensador de compensación a la red para mejorar el factor de potencia de la red. La lámpara de mercurio de alta presión es una lámpara de descarga de vapor de mercurio de alta presión con una capa de fósforo en la superficie interna de la bombilla de vidrio. Emite una luz blanca suave y tiene una estructura simple. De bajo costo y bajo costo de mantenimiento, puede reemplazar directamente las lámparas incandescentes comunes. Tiene las características de larga eficiencia lumínica, larga vida útil, ahorro de energía y economía. Es adecuado para iluminación industrial, iluminación de almacenes, alumbrado público, iluminación de inundación e iluminación de seguridad. , etc. La luz que emite la lámpara de mercurio de alta presión no contiene rojo, y los objetos que ilumina se vuelven azules, por lo que sólo es apta para iluminar plazas y calles. Además de las lámparas de mercurio de alta presión para iluminación general, también hay lámparas reflectantes (HR) con una película reflectante en la cubierta exterior, lámparas fotocopiadoras adecuadas para papel fotosensible diazo de 300-500 nm y lámparas de luz negra para publicidad y display, que tienen manchas rojas, lámparas solares médicas que se utilizan para la fotosíntesis de materias primas de nailon y lámparas de curado UV para la polimerización y secado de recubrimientos y tintas, etc.
La lámpara de mercurio de alta presión está compuesta por un tubo de arco de cuarzo, una bombilla exterior (normalmente recubierta de fósforo en su interior), un soporte metálico, una resistencia y un portalámparas. El tubo de arco es el componente central y está lleno de mercurio y gas inerte. Durante la descarga, la presión interna del vapor de mercurio es de 2 a 15 atmósferas, por lo que se denomina lámpara de mercurio de alta presión. Las lámparas de mercurio de alta presión utilizan tecnología avanzada de fabricación para hacer que las lámparas de mercurio de alta presión sean más eficientes y tengan una vida más larga.
Emite luz blanca con una temperatura de color de aproximadamente 4100K y es económico y asequible. Se usa ampliamente en iluminación industrial interior y exterior y en iluminación de carreteras.
Lámpara de mercurio de alta presión autobalastada, debido a que este producto no requiere balastro externo, es muy cómoda de usar. Su eficiencia lumínica es el doble que la de las lámparas incandescentes, su vida útil es 10 veces mayor que la de las lámparas incandescentes y es económico y asequible. Se utiliza ampliamente en iluminación industrial interior y exterior, iluminación de jardines, alumbrado público y otros campos.
Las lámparas de mercurio de alto voltaje suelen utilizar balastros inductivos con condensadores de compensación en paralelo. Otro tipo de lámpara de mercurio de alta presión con balasto propio tiene un alambre de tungsteno instalado en la bombilla exterior como balastro, por lo que es conveniente utilizarla sin necesidad de un balastro externo.
La lámpara de mercurio de alta presión es la lámpara estándar para el curado UV. Genera mucho calor y necesita ser enfriada por aire o agua. Sin embargo, tiene alta potencia y es adecuada para fotopolimerizable. recubrimientos y líneas de recubrimiento de tinta que requieren velocidades de curado rápidas. La desventaja es que requiere un arranque en frío, lo que significa que la luz no se puede encender inmediatamente después de apagarla. La lámpara debe esperar unos minutos para que se enfríe antes de poder encenderse nuevamente. lámparas.
El rango de espectro efectivo de esta lámpara está entre 350 y 450 nm, el pico principal es de 365 nm, hay más de 700 variedades y la potencia oscila entre 100 w y 25 kw. El curado UV se usa ampliamente en pisos de bambú y madera, muebles, materiales decorativos, impresión y vidriado, impresión de hierro y fabricación de latas, recubrimientos de plástico y otras industrias; también es curado de tinta fotosensible para semiconductores, letreros, placas de circuitos y componentes electrónicos; También es ideal para fuentes de luz puntuales y portátiles. Hay disponibles fuentes de luz y fuentes de luz específicas para laboratorios. Una fuente de luz eléctrica que utiliza descarga de xenón para emitir luz. Dado que el material de descarga de la lámpara es el gas inerte xenón, la diferencia entre su potencial de excitación y su potencial de ionización es pequeña.
La lámpara de xenón es una lámpara de xenón en la que la bombilla de cuarzo elipsoidal está llena de gas xenón de alta presión de 0,019-0,0266 MPa y la distancia entre los electrodos es inferior a 10 mm. A principios de la década de 1940, el laboratorio del Centro de Investigación para el Desarrollo de la Compañía Osland en la República Federal de Alemania tomó la iniciativa en el estudio de las características de las fuentes luminosas de arco corto de gases raros. Después de años de desarrollo y mejora, las fuentes de luz ultraalta. La lámpara de xenón de arco corto de alto voltaje se lanzó oficialmente al mercado en 1951. En 1954, en la Feria Mundial de Iluminación y Cine de Colonia, Alemania, Zeiss-Ikon exhibió la primera lámpara de xenón como fuente de luz para la proyección de películas. Posteriormente, los Países Bajos, Japón, Estados Unidos, el Reino Unido, la Unión Soviética y China también desarrollaron y produjeron sucesivamente lámparas de xenón de diversas especificaciones para la proyección de películas. Desde entonces, las lámparas de xenón de arco corto de voltaje ultraalto han reemplazado a las fuentes de luz de arco de carbón como nueva fuente de luz para las proyecciones de películas en la mayoría de los cines del mundo.
Las lámparas de xenón se pueden dividir en tres tipos: refrigeración natural, refrigeración por aire y refrigeración por agua según sus características de uso. Las lámparas de baja potencia utilizan refrigeración natural, las lámparas con una potencia de 3000 a 5000 W utilizan refrigeración por aire y las lámparas con mayor potencia utilizan refrigeración por agua.
La eficiencia luminosa de la lámpara de xenón de arco corto de voltaje ultraalto es de aproximadamente 40 lm/W. Durante el encendido por CC, hay un punto más brillante llamado punto catódico a una distancia de 0,07 lc del cátodo (lc es la distancia polar). La luz irradiada en este punto representa más del 70% del flujo luminoso total irradiado del cátodo. lámpara Esto hace que el arco corto de voltaje ultra alto. La lámpara de xenón se ha convertido en una fuente de luz puntual casi ideal, lo que es especialmente beneficioso para el diseño y uso de sistemas ópticos. El brillo máximo de una lámpara con una potencia de 75~5000W es (50~650)×106cd/m2; el brillo máximo de una lámpara de alta potencia de 2500W puede alcanzar 2×109cd/m2.
Las lámparas de xenón de arco corto de voltaje ultraalto tienen características de arranque óptico casi instantáneo: el 80% del flujo luminoso total de la lámpara se irradia tan pronto como se enciende, el 90% después de 1 minuto, y 100% después de 2,5 minutos. Debe estar equipado con un arrancador dedicado y una fuente de alimentación de CC, y su vida útil es de aproximadamente 500 a 1500 horas. La lámpara se puede encender horizontal o verticalmente. Las lámparas de xenón de más de 1000 W deben estar equipadas con un dispositivo estabilizador de arco de campo magnético cuando se encienden horizontalmente. Las lámparas de xenón de arco corto de voltaje ultra alto están llenas de gas xenón de alta presión, por lo que deben almacenarse, transportarse y almacenarse en cajas especiales para evitar explosiones. Durante el uso se deben tomar las medidas necesarias a prueba de explosiones y radiación ultravioleta.
Las lámparas de xenón de arco corto de voltaje ultraalto tienen alto brillo, área luminosa pequeña y buena reproducción cromática. El color de la luz es cercano a la luz solar y el color de la luz es ampliamente utilizado en proyecciones de películas. , simuladores solares, hornos de imágenes de arco y fuentes de luz de simulación D65, planchas de impresión, fotocopiadoras, instrumentos ópticos, simulación de clima artificial, etc. En la década de 1980 se desarrollaron nuevas variedades que evitan la generación de ozono y tienen estructuras a prueba de explosiones. La lámpara de xenón de arco largo es una lámpara de xenón en la que una bombilla tubular de cuarzo se llena con una cantidad adecuada de gas xenón de alta pureza y ambos extremos están sellados con electrodos de tungsteno torio, tungsteno de bario o tungsteno de cerio con una distancia entre polos superior a 100 mm. . En 1963, Cai Zuquan, un experto chino en fuentes de luz eléctrica, produjo con éxito una lámpara de xenón de arco largo. Hay dos tipos de lámparas de xenón de arco largo: refrigeración natural y refrigeración por agua.
Las lámparas de xenón con refrigeración natural generalmente se rellenan con gas xenón (2,66~26,6)×102Pa, y las lámparas de xenón refrigeradas por agua se rellenan con gas xenón (1,33~5,32)×104Pa. La temperatura de color es de 5500~6000K, la potencia puede ser de 5500~6000K. 102~2×106kW, y la eficiencia luminosa es 24~37lm/W. La eficiencia luminosa de las lámparas de xenón de arco largo refrigeradas por agua puede alcanzar los 60 lm/W y su vida útil general alcanza las 3000 h. La potencia de la lámpara de xenón de arco largo puede ser muy grande y la característica voltamperio tiene características de resistencia positiva, por lo que solo es necesario instalar un dispositivo de arranque. Sus especificaciones incluyen aquellas con y sin balasto.
El espectro de radiación de la lámpara de xenón de arco largo es cercano al de la luz solar, lo que es adecuado para la iluminación de áreas grandes. También se puede utilizar como fuente de luz para fotografía de películas, fotografía en color y planchas. al mismo tiempo, también se utiliza en la inspección del color de tejidos de algodón, productos farmacéuticos, etc. En pruebas de envejecimiento de plástico, cultivo de plantas, reacciones fotoquímicas, etc., también se puede utilizar como simulación. luz solar y fuente de luz de envejecimiento artificial. Además, como fuente de luz láser continua se pueden utilizar lámparas de xenón de arco largo de alta potencia.
Debido a la aparición de fuentes de luz con buen color de luz y mayor eficiencia lumínica en la década de 1980, las lámparas de xenón de arco largo han sido básicamente reemplazadas como fuentes de iluminación. La lámpara de xenón de pulso es una lámpara de xenón que utiliza energía eléctrica almacenada o energía química para producir un destello de alta intensidad en muy poco tiempo. A mediados del siglo XIX, F. Talbot aplicó por primera vez la descarga de chispas como fuente de luz de exposición para fotografías de alta velocidad. Esta fue la primera fuente de luz pulsada artificial. Más tarde, apareció la fuente de luz de descarga de pulsos de gas inerte, y la fuente de luz de pulsos realmente entró en la etapa práctica. De 1935 a 1945 aparecieron en el mercado comercial una serie de fuentes de luz pulsada. En la década de 1950, las fuentes de luz pulsada entraron en el ámbito industrial. Las lámparas de xenón pulsadas generalmente constan de dos electrodos sellados en un cuerpo de vidrio o de cuarzo, y la carcasa está llena de gases inertes como el xenón. La duración del destello de una fuente de luz pulsada se refiere al intervalo de tiempo correspondiente a 1/3 de la intensidad máxima de la luz, que se denomina ancho de pulso. Está determinado principalmente por la estructura de la fuente de luz y el circuito de iluminación. El ancho de pulso de las fuentes de luz de pulso existentes es generalmente de 10-9~10-2 s, y el brillo instantáneo puede alcanzar 1010 cd/m2. Es la fuente de luz artificial más brillante, excepto el láser. Su flujo de luz instantáneo puede alcanzar 109 lm y la repetición del flash. la frecuencia es de 1~106 veces/minuto, la vida útil es de más de 106 veces y la eficiencia luminosa es de 40lm/W. Hay cinco tipos de fuentes de luz pulsada: ① Varias lámparas tubulares de xenón pulsada. La energía máxima del flash puede variar desde unos pocos J para fotografía médica e iluminada hasta millones de J para observación aérea balística y fuentes de luz láser. Además de las formas tubulares, también existen diversas formas, como por ejemplo en forma de U, en forma de espiral y en forma de disco. ②El estroboscopio utiliza una lámpara de xenón de pulso. La frecuencia es de varios kilohercios y la potencia es de decenas de miles de vatios. ③Fuente de luz de pulso de señal. Frecuencia 1~3Hz, potencia 10~500W, vida útil hasta 106 veces. ④Fuente de luz pulsada de microsegundos para reacciones fotoquímicas e instrumentos electrónicos. ⑤ Indicador estroboscópico para ordenadores u otros dispositivos automáticos. Frecuencia 102Hz, potencia de varios vatios. La lámpara de halogenuros metálicos es una lámpara de descarga que funciona con una fuente de alimentación de CA y genera una descarga de arco en la mezcla de vapor de mercurio y halogenuros metálicos raros. La lámpara de halogenuros metálicos es una lámpara de terceros fabricada agregando varios haluros metálicos a la lámpara de alta potencia. Lámpara de mercurio a presión. Fuente de luz de generación. La iluminación utiliza lámparas de halogenuros metálicos de escandio y sodio. Las lámparas de halogenuros metálicos tienen las características de alta eficiencia luminosa, buen rendimiento de reproducción cromática y larga vida útil. Son una nueva fuente de luz de bajo consumo cercana al color de la luz del día y se utilizan ampliamente en instalaciones deportivas. , centros de exposiciones y grandes centros comerciales, iluminación interior en plantas industriales, plazas, estaciones, muelles y otros lugares.
Existen dos tipos de lámparas de halogenuros metálicos (lámparas de halogenuros metálicos para abreviar). Una es una lámpara de halogenuros metálicos de cuarzo cuya bombilla de tubo de arco está hecha de cuarzo y la otra es una lámpara de halogenuros metálicos de cerámica cuyo tubo de arco. La bombilla está hecha de cuarzo. La bombilla de tubo de arco está hecha de cerámica de alúmina translúcida. La lámpara de haluro metálico es una de las mejores fuentes de luz eléctrica del mundo. Tiene una alta eficiencia lumínica (65 ~ 140 lm/w) y una larga vida útil (5000). ~20000h), y tiene las características de buen color (Ra65~95), estructura compacta y rendimiento estable. Combina las ventajas de las lámparas fluorescentes, las lámparas de mercurio de alta presión y las lámparas de sodio de alta presión, y supera las deficiencias de estas lámparas. La lámpara de halogenuros metálicos reúne las principales ventajas de las fuentes de luz de descarga de gas. En particular, tienen tres ventajas principales: alta eficiencia lumínica, larga vida útil y buen color de luz. Por lo tanto, las lámparas de halogenuros metálicos se desarrollan rápidamente y se utilizan cada vez más. Las lámparas de halogenuros metálicos que se encuentran en el mercado son iguales que otras lámparas de descarga de gas. El relleno de la lámpara contiene mercurio. El manejo descuidado al inyectar mercurio en las lámparas provocará contaminación del entorno de producción y dañará la salud de los trabajadores. , Cuando se agota el tubo de arco, se descarga una pequeña cantidad de vapor de mercurio. Si no se maneja adecuadamente, se descargará directamente a la atmósfera. Cuando la lámpara utilizada se dañe, causará contaminación al medio ambiente.
Lámpara de descarga de gas que emite luz por radiación procedente de una mezcla de productos de descomposición de vapores metálicos (como el mercurio) y haluros (como los haluros de elementos como disprosio, sodio, talio, indio).
Tiene las características líneas espectrales del metal añadido, mejorando así el color de la luz y mejorando la eficiencia lumínica. La temperatura de color correlacionada de este tipo de lámpara es de aproximadamente 4000 K, el índice de reproducción cromática es de 70 y la eficiencia luminosa es superior a 701 m/W.
Los parámetros del producto de las lámparas de halogenuros metálicos adoptan el diseño exclusivo en forma de oliva del tubo de arco líder en el mundo, que puede brindar una excelente consistencia del color de la luz. Resuelva eficazmente la distribución desigual del color causada por la deriva del color de la luz. El uso de una estructura de instalación de soporte sin soldadura puede evitar que las uniones de soldadura del soporte se rompan debido a la oxidación o vibración a alta temperatura, mejorando aún más la confiabilidad de la bombilla. El tubo de arco no está limitado por la posición del punto de ignición y puede alcanzar el punto de ignición en cualquier posición. La eficiencia luminosa es extremadamente alta, un 20% más eficiente que las luces de halogenuros metálicos comunes. La eficiencia lumínica media del HPl400/ED/UP/4K es de 110 lm/w. Utilizado en circuitos de iluminación razonables, tiene un mejor efecto protector sobre los electrodos de la lámpara y puede extender la vida útil de la lámpara. El tiempo más largo puede llegar a más de 20.000 horas. La alta eficiencia lumínica y la larga vida útil pueden reducir la cantidad de fuentes de luz, aparatos eléctricos y lámparas utilizadas en el proyecto, y reducir la cantidad de reemplazos de bombillas, reduciendo así los costos generales de mantenimiento. Adecuado para encendido vertical y encendido horizontal, el encendido vertical tiene mejor efecto. Es más adecuado para la iluminación de fábricas, grandes tiendas, centros comerciales, edificios, anuncios, aeropuertos y otros lugares que requieren una alta consistencia del color de la luz.
El tubo de arco está lleno de mercurio, gases inertes y más de un halogenuro metálico. Durante el funcionamiento, el mercurio se evapora y la presión del vapor de mercurio en el tubo de arco alcanza varias atmósferas (unas pocas décimas de megapascales); el haluro también se evapora de la pared del tubo, se difunde en la columna de arco de alta temperatura y se descompone. Los átomos se ionizan y excitan, e irradian un espectro característico. A medida que los iones metálicos se difunden nuevamente hacia la pared del tubo, encuentran átomos de halógeno en la región más fría cerca de la pared del tubo y se recombinan para formar moléculas de haluro. Este proceso cíclico suministra continuamente vapor metálico al arco. La presión parcial del vapor de metal en el eje del arco es similar a la presión parcial del vapor de haluro en la pared del tubo, generalmente 1330~13300Pa. El potencial de excitación promedio de los metales de uso común es de aproximadamente 4 eV, mientras que el del mercurio es de 7,8 eV. El poder de radiación total del espectro metálico puede exceder significativamente el poder de radiación del mercurio. Como resultado, las líneas espectrales emitidas por una lámpara de halogenuros metálicos típica son predominantemente metálicas. El llenado de diferentes halogenuros metálicos puede mejorar la reproducción cromática de la lámpara (el índice de reproducción cromática promedio Ra es de 70 a 95). Sólo el 23% de la radiación total del arco de mercurio se encuentra en la región de luz visible, mientras que más del 50% de la radiación total del arco de halogenuros metálicos se encuentra en la región de luz visible, y la eficiencia luminosa de la lámpara puede ser tan alta como 120lm/W o más.
Se producirán reacciones químicas a altas temperaturas entre haluros metálicos, electrodos, vidrio de cuarzo y entre haluros. Los haluros metálicos se disuelven fácilmente y la inhalación de una cantidad muy pequeña de agua puede provocar una descarga anormal y hacer que la lámpara se vuelva negra. El óxido de disprosio, el óxido de itrio, el óxido de escandio, etc. se utilizan como materiales emisores de electrones de electrodos para evitar que los materiales emisores reaccionen con los halógenos. Algunos metales (como el sodio) en el tubo de arco migrarán, lo que generará un exceso de halógeno, lo que hará que el halógeno sea extremadamente electronegativo, lo que provocará que el arco se contraiga y que el voltaje de arranque y el voltaje de operación aumenten. Las lámparas de halogenuros metálicos no pueden encenderse de manera confiable solo con la acción del electrodo disparador. Generalmente, se usa un arrancador bimetálico, o un transformador de fuga magnética con un voltaje de arranque suficientemente alto, o se usa un disparador electrónico. El encendido de las lámparas de halogenuros metálicos también requiere un balastro cuya corriente de funcionamiento sea mayor que la de las lámparas de mercurio de alto voltaje de la misma potencia.