 |
 |
 |
 |
Особенно вредное влияние на стабильность оказывает водород и его соединения (НгО, СН4 и др.). Предполагают, что вредное влияние оказывает атомарный водород, поскольку падение световой отдачи пропорционально кон-иентрации атомов водорода. По-видимому, его действие сводится к восстановлению активаторов н к образованию соединений типа ОН, которые поглощают ультрафиолетовое излучение.
Водородсодержащие соединения повышают адсорбционную способность люминофора по отношению к атомам ртути и, таким образом, способствуют «мгновенному» и постепенному спаду яркости люминофора.
Молекулярные примеси оказывают вредное влияние не только на люминофор и излучение разряда, но также на напряжение зажигания и на работу оксидных катодов. В последнем отношении особенно вредны кислород и его соединения, которые вызывают окисление бария и другие вредные реакции, снижающие эмиссионные свойства катодов.
Многие вопросы, связанные с процессами, протекающими в слое люминофора при работе ЛЛ, требуют дальнейшего изучения. Более подробное изложение этих вопросов выходит за рамки данной книги.
11.5. ЭНЕРГОЭКОНОМИЧНЫЕ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ЛАМПЫ
Энергоэкономичные ЛЛ (ЭЛЛ) предназначены для целей общего освещения и полностью взаимозаменяемы со стандартными ЛЛ мощностью 20, 40 и 65 Вт в существующих осветительных установках без замены светильников и ПРА. Они имеют стандартные длины, стандартные значения рабочих токов и напряжений на лампах и те же или близкие значения световых потоков, что и у стандартных ламп соответствующей цветности (в основном Б) при пониженной на 10% мощности: 18, 36 и 58 Вт. Внешне ЭЛЛ отличаются от стандартных ламп 20, 40 и 65 Вт только меньшим диаметром - 26 мм вместо 38 мм. Они обеспечивают получение того же или несколько большего светового потока при уменьшенном на 10% расходе электроэнергии и позволяют за счет уменьшения диаметра трубки существенно снизить расход основных материалов при производстве ламп (стекло, люминофор, газы, ртуть и др.), уменьшить транспортные расходы и потребности в таре и складских помещениях. В последние годы ЭЛЛ получают за рубежом все более широкое применение, постепенно заменяя стандартные ЛЛ.
Для обеспечения того же падения напряжения на лампах при уменьшении диаметра с 38 до 26 мм пришлось снизить градиент потенциала до прежнего значения путем применения для наполнения смеси аргона с криптоном (70-90 % Kr-f-Ar) и снижения давления до 200-330 Па (вместо обычных 400 Па для Раг в стандартных лампах). При сохранении неизменными действующих значений тока и напряжения на лампе (за счет подбора состава и давления смеси Кг+Аг) переход на меньший диаметр (26 мм вместо 38 мм) приводит к повышению пика
"тр?
600 700
г,мм
Рис. 11.7. Некоторые характеристики энергоэкономичной ЛЛ (ЭЛЛ) мощностью 58 Вт [11.10]:
й - осциллограмма напряжения на лампе в начале полупернода; / - стандартная ЛБ65; 2 -ЭЛЛ мощностью 58 Вт; б - зависимое.ь световой отдачи от температуры стенки при 7=0,67 А: 1 - стандартная ЛЛ диаметром 38 мм, Рд,=400 Па; 2 - ЭЛЛ диаметром 26 мм: Рс„еси=200 а (90 %Кг--10 %Аг); s - зависимость напряжения зажигания 1/3 от расстояния между электродами: / - прн подогр-"; 2 - при
р,=330 Па,----PAr=3S0 Па
перезажигания и возрастанию крутизны фронта напряжения на лампе (рис. 11.7,а); форма тока изменяется незначительно. В результате снижается коэффициент мощности лампы на 7- 107о и на столько же падает мощность [11.10].
У ламп Б трубках диаметром 26 мм вместо 38 мм повышается W, вследствие чего растет температура трубки по сравнению с температурой стандартных ламп. Так, у энергоэкономичной лампы мощностью 58 Вт Wi возрастает по сравнению с Wi стандартной лампы мощностью 65 Вт приблизительно в 1,3 раза:
58-36,5 , „о
65-24,5
И температура трубки повышается до 50°С (при о=20°С). Исследования и расчеты показали, однако, что максимум светоотдачи разряда в трубке диаметром 26 мм с криптоно-аргоновой смесью (90% Кг+ЮО/о Аг) при рсмгОО Па и /л;0,67 А находится при 2тр~50°С так, что в этих лампах, несмотря на «перегрев», не требуется создавать специальные условия для поддержания хол на оптимальном уровне. Одновременно КПД излучения разряда повышается на 8% по сравнению со стандартной лампой мощностью 65 Вт (рис. 11.7,6 и [11.10]).
Повышение поверхностной электрической нагрузки и облученности в ЭЛЛ по сравнению со стандартными лампами ставят
люминофорный слой в более тяжелые условия работы. Как показывают эксперименты, ЭЛЛ, даже с усовершенствованными люминофорами на основе ГФК, имеют значительно больший спад светового потока, чем стандартные ЛЛ. Наиболее подходящими для этих ламп являются редкоземельные люминофоры с узкополосными спектрами излучения (УПЛ), обладающие высокой стабильностью к излучению линии 185 нм и позволяющие за счет оптимизации спектра излучения получать высокие значения световой отдачи и общего индекса цветопередачи (см. § 10.3, 11.2). Однако из-за весьма высокой цены этих люминофоров (примерно в 40 раз дороже ГФК) ЭЛЛ с такими люминофорами в несколько раз дороже стандартных ламп. В целях снижения стоимости ЭЛЛ в ряде случаев применяют двухслойное покрытие. Сначала на стекло наносят слой галофосфатного люминофора (или их смеси), а поверх него слой смеси редкоземельных УПЛ небольшой толщины (около 25 7о)- Таким путем кроме существенного уменьшения расхода дорогостоящих редкоземельных люминофоров достигается частичная защита гало-фосфатных люминофоров от вредного воздействия излучения 185 нм и дополнительное заполнение спектра. Ведутся также дальнейшие исследования по повышению стабильности ГФК и созданию более дешевых высокостабильных узкополосных люминофоров.
Отечественная промышленность выпускает ЭЛЛ мощностью 18, 36 и 58 Вт цветностей ЛБ, ЛДЦ и ЛЕЦ (см. § 11.2) на базе улучшенных ГФК с начальными световыми параметрами, практически совпадающими с параметрами ЛЛ тех же цветностей мощностью 20, 40 и 65 Вт. Начат выпуск ЭЛЛ с трехком-понентной смесью редкоземельных УПЛ под маркой ЛБЦТ с Ra=85-z, сроком службы 15 тыс. ч и начальными световыми потоками соответственно 1450, 3450 и 5400 и двухслойные.
С учетом сказанного выше должны быть тщательно проанализированы экономически целесообразные области применения и объемы выпуска ЭЛЛ того или иного типа.
Световые и цветовые параметры некоторых зарубежных ЭЛЛ. Передовые зарубежные фирмы выпускают ЭЛЛ трех-четырех стандартизованных цветовых уоков с трех и (двух) компонентной смесью редкоземельных УПЛ, двухслойные, именуемые «делюкс», и со спектральным распределением стандартных Л Л. В табл. 11.5 приведены в качестве примера параметры некоторых типов ЭЛЛ в колбах 26 мм фирмы «Осрам» (ФРГ).
Напряжение зажигания и схемы включения. Применение криптона и уменьшение диаметра трубки повышают напряжение зажигания. Затрудненное зажигание обусловлено в основном особенностями пробоя межэлектродного промежутка (рис. 11.7,е). Поэтому ЭЛЛ нельзя применять в бесстартерных
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 [ 136 ] 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239