Источники и приемники излучения - Ишанин Г.Г.
ISBN 5-7325-0164-9
Скачать (прямая ссылка):
Таким свойством обладает ртуть. Давление паров ртути в холодной лампе низкое, это затрудняет возникновение разряда. Чтобы облегчить зажигание лампы, в нее вводят инертный газ (обычно аргон) при давлении в несколько гектопаскалей.
Другой разряд ламп (СВД) имеет форму шнура между электродами. Спектр ламп — линейчатый со сплошным фоном, который с увеличением давления усиливается. При давлении 30 МПа спектр становится сплошным с очень слабо выраженными полосами.
Ртутные лампы высокого давления в стеклянных колбах изготавливают в виде цилиндрической трубки из тугоплавкого стекла с двумя оксидными электродами из вольфрама, впаянными в концы трубки. Для того чтобы облегчить зажигание лампы, вблизи одного из электродов устанавливают дополнительный электрод. В колбу вводят небольшое количество ртути и аргона (последний нужен для облегчения зажигания и предохранения электродов от разрушения). В момент зажигания лампа является лампой низкого давления, так как давление аргона составляет несколько сотен паскалей. При зажигании разряд сначала возникает в аргоне между основным и дополнительным электродами. По мере разогрева катодов и испарения ртути давление повышается г? остается излучение лишь паров ртути. Лампы такого типа носят название ИГАР (интенсивного горения аргонно-ртут-ные). Средний срок службы ламп ИГАР составляет 1000—2000 ч.
Типичными ртутно-кварцезымп. лампами высокого давления являются прямые ртутно-кварцевые лампы (ПРК). Их выполняют в виде трубок из кварцевого стекла, в концы которых впаяны активированные электроды из вольфрама. Колбу наполняют аргоном и небольшим количеством ртути.
18
Лампы типа ПРК используют как источники ультрафиолетового излучения. Их срок службы около 800 ч.
На рис. 1.10 представлена схема включения ламп ПРК-Конденсатор Сг — 300—500 пф, служащий для облегчения зажигания ламп, образует с дросселем высокочастотный контур.
ДР
Ci
X
'сеть
0—0
>м:
Сг -Г
X
ПРК
У
Рис. 1.10. Схема
лампы
включения ПРК
Если лампа не зажигается, то кратковременно замыкают ключ К¦ Конденсатор С2 = 2-f-3 мкф подает на клеммы ламп кратковременный импульс высокого напряжения. Разгорание длится 10— 15 мин. Металлическая пластина 1 облегчает предварительное зажигание.
Ртутно-кварцевые лампы сверхвысокого давления (СВД) трубчатой формы с естественным охлаждением представляют собой кварцевые газоразрядные трубки (кварцевые горелки), обычно заключенные в стеклянную колбу, которая наполнена инертным газом. Давление паров ртути в кварцевой горелке достигает 0,5—1,5 МПа, поэтому ее изготавливают толстостенной. В ней имеются два оксидированных электрода и два электрода поджига (рис. 1.11).
Вводы в кварцевую горелку выполняют из тонкой фольги платинита или молибдена, так как коэффициенты линейного расширения кварца и материала, из которого изготовлены вводы, различны.
Внутреннюю поверхность стеклянной колбы, как правило, покрывают люминофором, который преобразует ультрафиолетовое излучение в видимое. При этом повышается качество цветопередачи, однако одновременно люминофор рассеивает видимое излучение, что уменьшает коэффициент светопередачи.
Чтобы исправить цветопередачу ртутных ламп, применяют ряд способов:
Рис. 1.11. Конструкция ртутно-кварцевой лампы сверхвысокого давления:
1 — наружная колба; 2 -— инертный газ: 3 — вводы; 4 — основной вольфрамовый электрод; 5 — электрод поджига; 6 — кварцевая горелка; 7 — ограничительное сопротивление; 8 —• цоколь
19
комбинируют ртутную лампу и лампу накаливания; нить накала включается паралельно кварцевой лампе и служит одновременно ограничительным сопротивлением для ртутной лампы (отпадает необходимость в дросселе); лампа излучает в УФ-, видимой и ИК-областях и включается в сеть непосредственно, без дросселя и трансформатора; колбу часто выполняют матированной;
внутреннюю поверхность стеклянных колб покрывают люминофором; напряжение питания таких ламп 220 В, срок службы 3—4 тыс. ч;
к ртути добавляют кадмий; однако такие ртутно-кадмиевые лампы не получили распространения из-за низкой световой отдачи, трудности зажигания и малого срока службы.
Резисторы R. находятся внутри колбы и ограничивают ток поджига.
Лампы взрывоопасны. В основном их используют для уличного освещения. Они выпускаются различной мощности — от десятка ватт до одного киловатта и обладают высокой световой отдачей — 40—55 лм/Вт. Аналогично лампам ПРК лампы СВД включают в обычную сеть переменного тока через специальные трансформаторы или дроссели.
Ртутно-капиллярные лампы с водяным охлаждением состоят из разрядной трубки в виде толстостенного кварцевого капилляра, который помещается в рубашку с водяным охлаждением. Диаметр капилляра 1—2 мм. Давление паров ртути достигает 7,0—10,0 МПа, однако взрыв такой лампы не опасен, так как внутренний объем кварцевой колбы мал.
Яркость ламп достигает 10-108 кд/м2. Работает лампа при высоком напряжении питания (киловольты) и включается в сеть через трансформатор. Излучение носит тепловой характер с отдельными ртутными пиками. Температура капилляра достигает 1073 К.
