 |
 |
 |
 |
80 60
10 J0
Рис. 11.11. Зависимость Фгл от для амальгамных ЛЛ: / - низкотемпературный режим; 2 - высокотемпературный режим
меняют амальгамы ртути, имеющие более низкие упругости паров ртути. Такие ситуации возникают, когда ЛЛ работают при повышенных температурах окружающей среды, например в горячих цехах, в закрытых светильниках, в странах с жарким климатом, в лампах с повышенной нагрузкой.
Амальгамы для ЛЛ должны удовлетворять следующим основным требо-ЬЕНиям:
иметь более низкую упругость паров ртути - такую, чтобы максимум световой отдачи имел место при /ам~65-5-90 "С;
давление паров ртути должно слабо зависеть от температуры амальгамы в рабочем диапазоне температур;
должна отсутствовать заметная упругость паров других компонентов амальгамы при рабочих температурах;
должны отсутствовать вредные воздействия на внутреннюю среду лампы (катоды, люминофор, стекло);
иметь достаточно высокую температуру плавления с тем, чтобы амальгама ие плавилась при прогревах лампы во время ее изготовления;
подвергаться механический обработке (штамповке, галтовке и т. п.).
Ранее применяли амальгамы ртути с кадмием, а затем с индием, но они имели ряд недостатков, и поэтому от них отказались. Амальгама с кадмием имела узкий диапазон оптимальных температур и оказалась нестабильной из-за летучести кадмия. Амальгама с индием имела низкую температуру плавления и плохо поддавалась механической обработке. В настоящее время применяют многокомпонентные амальгамы, состоящие в основном из Hg, РЬ и Bi, иногда еще с добавками In или Cd. На рис. 11.11 приведены зависимости Фул от to для ЛЛ, содержащих амальгамы разных составов.
Максимум световых отдач у ламп с многокомпонентными амальгамами всегда приходится на более низкие температуры, чем у ламп с бинарной системой Cd - Hg (80 и 20 % вес. соответственно), у которых он достигается при /аТО-С, что соответствует /„=90 "С [11.14].
Серьезным достоинством амальгамных ламп является то, что в сборочных цехах снижается концентрация паров ртути, уменьшается ее расход, а при случайном разбивании лампы амальгама не разбрызгивается на мелкие капли подобно ртути.
Размещение амальгамы в лампе. Давление паров ртути в работающей лампе с амальгамой определяется температурой амальгамы и ее составом. Таким образом, в амальгамных лампах имеются в принципе более щирокие возможности регулирования давления паров ртути путем выбора состава амальгамы
Рис. 11.12. Схематический вид ЛЛ с внутренним отражающим слоем (разрез) н кривые их светораспределения:
о - рефлекторная ЛЛ; б - щелевая ЛЛ; е -панельная ЛЛ; / - стекло; 2 -диффузно отражающий слой; 3 - слой люминофора
и места ее расположения. Однако на практике приходится изготавливать лампы с постоянным составом амальгамы и фиксированным местом ее расположения [3.3, 11.14].
Параметры амальгамных ЛЛ почти не отличаются от параметров аналогичных ртутных ламп, но оптимум их светоотдачи сдвинут в сторону более высоких температур. Недостатком амальгамных ламп является заметно большее время разгорания, связанное с более низкой упругостью паров ртути над амальгамой и более медленным прогревом места ее расположения. В целях сокращения времени разгорания часть амальгамы иногда помещают вблизи катода, например на лопаточке, с тем чтобы ускорить ее нагрев.
Исследования [3.3] показали, что при размещении амальгамы в щтенгеле ее температура изменяется пропорционально о, хотя и несколько медленнее; изменение тока сказывается значительно слабее.
Лампы с направленным светораспределением. К ним относят рефлекторные, щелевые н панельные лампы. В этих лампах часть внутренней поверхности колбы покрывается белым порошкообразным слоем с высоким коэффициентом отраженил, который выполняет роль внутреннего диффузного отражателя. Поверх него наносится слой люминофора. В рефлекторных лампах слой люминофора покрывает всю поверхность трубки. В щелевых лампах остав-
ляется продольная полоса стекла, не покрытая нн отражающим слоем, ни люминофором.
Плоские, или панельные, лампы представляют собой плоский стеклянный (иногда формуемая часть корпуса делается из жести с ТКР, близкими к ТКР стекла) корпус, внутри которого формуется зигзагообразный канал для разряда. Стенки канала частично покрыты диффузно отражающим слоем с высоким коэффициентом отражения; поверх нанесен слой люминофора. Так, например, лампа мощностью 40 Вт имеет размеры около 220X150X30 мм. Зигзагообразный канал имеет четыре колена общей длиной около 90 см [0.9].
В качестве отражающего слоя применяют обычно Ti02. Имеются пигменты н с более высокими коэффициентами отражения.
На рис. 11.12 схематически показаны в разрезе такие лампы-светильники и их кривые силы света.
Расчет светотехнических характеристик люминесцентных светильников с достаточной для практики точностью можно сделать, если допустить, во-первых, что поглощение УФ-излучения и, следовательно, возникновение люминесценции происходят в очень тонкой пленке люминофора на внутренней поверхности слоя (тогда весь возникший поток люминесценции может рассматриваться как поток, падающий изнутри на слон, что облегчает расчеты), и, во-вторых, что каждая из частей имеет по всей поверхности равномерную яркость (см. гл. 8).
Назовем часть поверхностн лампы без отражающего слоя f. Все световые характеристики этого выходного отверстия обозначим индексами S, отражающей части - индексами R и характеристики нормальной люминесцентной лампы - индексами п.
Поток люминесценции, возбужденный в слое люминофора в результате поглощення УФ-излучения, обозначим Фол- Очевидно, в случае рефлекторной или панельной лампы он равен соответствующему потоку нормальной лампы того же типа, поскольку слой люминофора покрывает всю поверхность лампы. В случае щелевой лампы Фол будет меньше за счет того, что часть поверхности лампы / не покрыта слоем люминофора.
При сделанных выше допущениях поток люминесценции, установившиеся иа внутренней поверхности слоя люминофора лампы в результате многократных отражений, будет равен:
1
TP5+(l-f)p«]
Вышедший наружу поток равен: \
Ф. Фвн [fТ5 -i- (1 -f)т] Ф„, tf5+(-fKl . („. 7)
l-[fPs+(l-f)P«] Для случая рефлекторной лампы яркости выходного Отверстия и отражающей части лампы равны: ,
ЬззФву/лЗл;
где 5л - поверхность лампы, равная яАв.
(11.8) (11.9)
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