Запорожец  Издания 

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


1000 , л,ВТ

Рис. 13.3. Влияние разной тепловой изоляции на световой поток (а) и световую отдачу (б) U-образной натриевой лампы НД. Во всех случаях Рл соответствует максимальной Т1л. Цифры на кривых указывают, какому типу тепловой изоляции, изображенных схематически на рис. 13.3,а, соответствует данная точка. (По данным Эленбааса, Ван Вурта и Сниссена. Библиографию

см. в [0.10])

создания ламп некруглого сечения. Повышение световой отдачи в лампах некруглого сечения см. в § 6.3, 10.7.

Выбор наполняющего газа. Обычно для наполнения ламп применяют неон. Для снижения напряжения зажигания к неону добавляют 0,5-1 % аргона (эффект Пеннинга). Давление наполняющего газа подбирают из условия получения минимального напряжения зажигания в течение всего срока службы с учетом того, что в процессе работы лампы происходит адсорбция газа стеклом и его давление падает. Поэтому для наполнения выбирается большее давление, обычно около 1,3 кПа, с таким расчетом, чтобы в результате поглощения газа во время работы лампы напряжение зажигания в течение всего срока службы не превосходило определенных пределов. В настоящее время удалось разработать стекло, которое практически ие поглощает аргон, и поэтому появилась возможность снизить давление наполняющих газов до 0,6 кПа.

Стекло. Обычные сорта стекол, содержащих в основном кремнекислоту, быстро темнеют и разр£шаются под действием паров натрия в разряде при рабочей температуре лампы. В современных НЛНД применяют трубки из Гак называемого накладного стекла. Это трубки из химически стойкого известково-натриевого стекла, внутренняя поверхность которых покрыта тонким слоем (0,05 мм) боратного стекла, особо устойчивого к воздействию паров натрия [7.1].

В НЛНД существуют условия для электролиза стекла в районе спаев, что приводит к растрескиванию. В целях устранения этого явления



на вводы надевают керамические изоляторы, предотвращающие контакт плазмы со стеклом, и конструируют электродные узлы так, чтобы лопаточка была нагрета сильнее, чем остальная трубка, и около иее не мог конденсироваться натрий.

Катоды. В современных НЛНД с дуговым разрядом применяют самокалящиеся активированные катоды различной конструкции (см. рис. 9.8). В некоторых типах ламп используются подогревные катоды. Это позволяет снизить напряжение зажигания, хотя и связано с усложнением схемы питания. В лампах тлеющего разряда применяются холодные катоды.

Ножки делаются из стекла, стойкого к парам натрия. Очень важно, чтобы молибденовые подводки внутри лампы и прилегающие к ним части спирали были закрыты. Покрытие предотвращает попадание разрядного тока Б анодные полупериоды на молибденовые подводки. Благодаря этому улучшаются нагрев катода и условия перезажигания разряда, а также предотвращается распыление подводок и уменьшается вероятность обрыва спирали у подводки.

Миграция натрия. Обычно градиент потенциала в инертном газе несколько выше, чем в парах натрия. Поэтому, если по каким-либо причинам на некоторой части трубки не окажется достаточного количества натрия, там будет происхбдить большее выделение мощности и больший нагрев, чем в тех местах, где разряд происходит в парах натрия. Это приводит к тому, что натрий еще больше удаляется из этих мест и область, лишенная натрия, постепенно разрастается. В результате участки трубки, лишенные натрия, дают свечение неона.

Для устранения этого явления необходимо иметь равномерно распределенные по длине трубки более холодные зоны с конденсированным в них натрием. Температура этих холодных зон должна соответствовать оптимальной с точки зрения давления паров натрия, в то время как остальная часть лампы должна иметь более высокую температуру.

Удачным конструктивным решением вопроса является для трубок круглого сечения изготовление небольших выпуклостей, равномерно распределенных по длине трубки на расстоянии порядка 5 см друг от друга. В этих выпуклостях конденсируется натрий, так как их температура ниже, чем у остальных частей трубки (см. рис. 13.4).

Современные типы НЛНД (см., например, [11.5]). За рубежом лампы выпускаются на мощности от 18 до 180 Вт. Разрядная трубка имеет U-образную форму, причем оба колена расположены почти вплотную друг к другу. По внешней стороне трубки расположены небольшие выпуклости. Горелка смонтирована внутри вакуумированной внешней стеклянной колбы цилиндрической формы, внутренняя поверхность которой покрыта тонкой пленкой оксида индия. Лампы снабжены двухконтактным цоколем. Схематический вид ламп такого типа показан на рис. 13.4. Выпускавшиеся в 70-х годах лампы с прямой разрядной трубкой с желобками ввиду сложности изготовления и худших параметров в настоящее время сняты с производства.

В табл. 13.2 приведены некоторые параметры современных НЛНД, выпускаемых фирмами «Филипс» и хОсрам». Срок службы ламп составляет



Рис. 13.4. Общий вид современной натриевой лампы низкого давления

Таблица 13.2

Тип лампы м

Параметр

<£>< 2и

Й -X

п 2й

->£. 2и

Номинальная мощность, Вт

Минимальное напряжение

зажигания

при <др до минус 18 "С, В

Напряжение на лампе, В

Сила тока, А

0,45

0,59

0,94

0,95

0,90

Световой поток (после 100

ч горения),

13,5

22,5

Габаритная длина,, мм

1120

Внешний диаметр, мм

15 тыс. ч. Вследствие малой инерционности разряда глубина пульсаций светового потока достигает почти 100%.

Схемы включения. Ввиду высоких напряжений зажигания и рабочих напряжений (см. табл. 13.2) лампы включаются в сеть 220 В через повышающие автотрансформаторы с большим магнитным сопротивлением.

Время разгорания (до 80 % Фяом) 7-12 мин. Вследствие хорошей теплоизоляции горелки температура окружающего воздуха и условия охлаждения оказывают слабое влияние на скорость разгорания и режим работы лампы.

13.2. ЛАМПЫ С ПАРАМИ РАЗЛИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ ПРИ НИЗКОМ ДАВЛЕНИИ

Бактерицидные лампы. УФ-изл)яение ртути 254 нм обладает сильным бактерицидным действием. Поэтому оно широко используется для обеззараживания воздуха, жидкостей, продуктов. Лампы, предназначенные для этой цели, носят название бактерицидных. В зависимости от назначения могут применяться бактерицидные лампы мощностью от 3,5 до 60 Вт различных размеров и форм. Бактерицидные лампы по своей конструкции и электрическим характеристикам подобны ртутным ЛЛ дугового разряда с самокаля-Щимися электродами; они отличаются от них тем, что колбы бактерицидных ламп изготовляются из специального увиолевого стекла, прозрачного для УФ-излучения с длиной волны 254 нм, и не покрываются люминофором. Оте-



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