Источники и приемники излучения - Ишанин Г.Г.
ISBN 5-7325-0164-9
Скачать (прямая ссылка):
Спектральной чувствительностью люминофора называют энергетический выход люминесценции при возбуждении люминофора монохроматическим излучением заданной длины волны.
В люминесцентных лампах применяют главным образом порошкообразные кристаллические люминофоры. Спектры излучения и поглощения люминофоров представлены на рис. 1.7.
На рис. 1.8 показана схема включения люминесцентной лампы в сеть при помощи специального пускателя,
При замыкании контактов включателя 5 напряжение прикладывается к лампе 1 и пускателю 2 (стартеру), который обычно выполняют в виде реле тлеющего разряда с биметаллической пластинкой в качестве одного из электродов; он включается параллельно с конденсатором 4. В пускателе между электродами возникает разряд, нагревающий биметаллическую пластинку, контакты замыкаются, и через электроды идет ток. Электроды разогреваются, возникает термоэмиссия, и лампа зажигается. После замыкания электродов в пускателе разряд в нем потухает, биметаллическая пластинка остывает и разрывает цепь подогрева электродов. После зажигания лампы разряд в пускателе не возникает из-за уменьшения напряжения на нем. Дальнейший нагрев электродов осуществляется разрядом в трубке.
Дроссель 3 применяют для стабилизации тока, протекающего через лампу. Люминофор имеет небольшое послесвечение (0,1 — 0,01 с), поэтому при питании лампы переменным током поток излучения модулируется. Глубина модуляции з одиночной лампе достигает 40%, частота — 100 Гц (оба полу периода зажигают лампу), что отрицательно действует на зрение.
Неприятные ощущения для глаз, особенно при наблюдении движущихся предметов, можно существенно уменьшить, включая лампы со сдвигом по фазе (рис. 1.9) на 90°. В этом случае глубина модуляции уменьшается на 8—10%. Основным преимуществом люминесцентных ламп является их значительно более высокая
15
волыррамат кальиия
100---7ТГ
0,2 0,28 0,36 0,44- 0,52 0,5 0,68 Л, мкм
Борат кадмия
то
80
to
/\ / \
г \ \ i / [\
\ \ N — — J \
0,2 0,28 0,36 0,?<f 0,52 0,6 0,88 Л, мим
то
90
40
Силикат цинка
Л,
1
г к и
100
80
40
0,2 0,28 0,36 ОМ 0,52 0,6 0,88 Л, мкм
Зритемный люминофор
0,2 0,28 0,38 О,М 0,52 0,6 0,68 ¦ Л, мкм
Волыррамат магния
0,2 0,28 0,36 0,<Й 0,52 0,6 0,68
Л, мкм
Гтлофосфат кальция (один из вариантов)
100
80
40
_L
0,2 0,28 0,36 0№ 0,52 0,6 0,68 Л, мкм
0,1 0,28 0,36 0,М 0,51 0,6 0,66 Л, мкм
Фторогермаиат магния
fOD
80
ч-о
\ХГ\ ^ГТ
й—| у-~4- i N Л I А
Ч , / ь
0,2 0,28 0,36 ОМ 0,52 0,8 0,68 Л,, мкм
Рис. ), 7. Спектры излучения (сплошные ливни) и поглощения (штриховые ли-
ннн) люминофоров
световая отдача, чем у ламп накаливания. В настоящее время световая отдача люминесцентных ламп 70—80 лм-Вт-1 и средний срок службы 7500—10 000 ч.
Люминесцентные лампы имеют внешне простую конструкцию. однако технологический яроцеес их производства сложен. Кроме того, для изготовления конструктивных элементов ламп требуются весьма качественные материалы. Люминесцентные лампы
Ш
очень чувствительны к внешним условиям. При низких температурах и повышенной влажности существенно ухудшается зажигание ламп и снижается световая отдача.
Люминесцентные лампы изготавливают разных мощностей: 3,
4,6,8, 10, 13,15,20,30, 40, 80 Вт.5 Лампы мощностью до 20 Вт пред- i i j
назначены для работы в сетях 'и
С напряжением 127 В, а начи- рис_ i_g. Схема включения люминес-ная с 30 Вт и выше — в сетях цеятной лампы
с напряжением 220 В.
Различные газоразрядные источники. Существуют три вида ртутных ламп: низкого (1,3—130 Па), высокого (300—3000 Па) и сверхвысокого (1—10 МПа) давления.
Ртутные лампы низкого давления делятся на бактерицидные н высоковольтные. Бактерицидные лампы по своему устройству аналогичны люминесцентным. Разница заключается в том, что колбы бактерицидных ламп изготавливают из специального, прозрачного для УФ-излучения, увиолевого стекла, а внутреннюю поверхность колб не покрывают люминофором. Такие лампы обычно используют для стерилизаций. В сеть их включают по тем же схемам, что и люминесцентные.
Высоковольтные ртутные лампы низкого давления представляют собой кварцевые колбы в виде трубок длиной от нескольких десятков сантиметров до одного метра. Срок их службы велик, так как они не имеют подогреваемых электродов, вместо которых применяют массивные вольфрамовые электроды, оксидированные щелочно-земельными металлами. В связи с тем что электроды не подогреваются, лампы имеют высокое напряжение зажигания. Рабочее напряжение на лампе мощностью 20 Вт, длиной 0,5 м
13
it х
I____________
7
Рис. 1.9. Схема включения люминесцентных, ламп со сдвигом по фазе
17
составляет 280 В, ток 50 мА. Средняя облученность, даваемая этой лампой на расстояния 1 м для излучения 253,7 нм. составляет 17 мкВт/сма, 87% энергии содержится в интервале ДА = 185” --254 нм.
Ртутные лампы высокого и сверхвысокого давления подразделяют на ртутные лампы высокого давления (ВД); трубчатые сверхвысокого давления (СВД); капиллярные лампы с водяным охлаждением (СВДВ); лампы в шаровых колбах с малым расстоянием между электродами (СВДШ). В лампах этих типов, так же как у люминесцентных, источником излучения служит положительный столб с линейчатым спектром излучения.. Чтобы получить высокое давление, в колбу лампы вводят металл, давление паров которого определяется температурой. При повышении температуры колбы увеличивается давление, но одновременно снижаются механические свойства колбы. Следовательно, пары должны иметь достаточно большую упругость для того, чтобы достаточно высокое давление можно было получить при сравнительно низкой температуре. Пары металла не должны вступать в химическую реакцию с материалами колбы и электродов.
