광원의 분류. Part 2. 고압 및 저압용 방전 램프

광원의 분류. 파트 1. 백열 램프 및 할로겐 램프

형광등

형광등은 저압 가스 방전 램프로, 가스 방전의 결과 인간의 눈에 보이지 않는 자외선이 인광체 코팅에 의해 가시 광선으로 변환됩니다.

형광등은 수은 증기가 펌핑되는 전극이 있는 원통형 튜브입니다. 전기 방전의 작용으로 수은 증기는 자외선을 방출하여 튜브 벽에 증착된 인광체가 가시광선을 방출하도록 합니다.

형광등은 부드럽고 균일한 빛을 제공하지만 넓은 방사면적 때문에 공간의 빛 분포를 조절하기 어렵다. 선형, 링형, U자형 및 소형 형광등은 모양이 다릅니다. 파이프 직경은 종종 1/8인치로 표시됩니다(예: T5 = 5/8 « = 15.87mm). 램프 카탈로그에서 지름은 일반적으로 밀리미터 단위로 표시됩니다(예: T5 램프의 경우 16mm).대부분의 램프는 국제 표준입니다. 업계에서는 약 100가지의 다양한 표준 크기의 범용 형광 램프를 생산합니다. 127V 전압의 경우 15, 20.30W, 220V 전압의 경우 40.80.125W의 가장 일반적인 램프. 램프의 평균 연소 시간은 10,000시간입니다.

형광등의 물리적 특성은 주변 온도에 따라 다릅니다. 이것은 램프의 수은 증기압의 특징적인 온도 체제 때문입니다. 저온에서는 압력이 낮기 때문에 복사 과정에 참여할 수 있는 원자가 너무 적습니다. 너무 높은 온도에서는 높은 증기압으로 인해 생성된 UV 방사선의 자체 흡수가 계속 증가합니다. 약 플라스크 벽 온도에서. 40 ° C의 램프는 최대 유도 스파크 방전 전압을 달성하므로 최고의 광 효율을 얻습니다.

형광등의 장점:

1. 75lm/W에 이르는 높은 발광 효율

2. 긴 수명, 표준 램프의 경우 최대 10,000시간.

3. 대부분의 백열 램프 유형에 대해 더 나은 연색성과 함께 다양한 스펙트럼 구성의 광원을 갖는 기능

4. 상대적으로 낮은 밝기(눈부심이 생기긴 하지만), 경우에 따라 장점이 됨

형광등의 주요 단점:

1. 주어진 힘에 대한 제한된 단위 전력 및 큰 치수

2. 포함의 상대적 복잡성

3. 직류로 램프에 전원을 공급할 수 없음

4. 주변 온도에 대한 특성의 의존성. 기존 형광등의 경우 최적의 주변 온도는 18-25C입니다.온도가 최적에서 벗어나면 광속과 광효율이 감소합니다. +10 C 이하의 온도에서는 점화가 보장되지 않습니다.

5. 이중 주파수 전류와 동일한 주파수를 갖는 광속의 주기적 맥동. 인간의 눈은 시각적 관성으로 인해 이러한 빛의 진동을 인지할 수 없지만 부품의 이동 주파수가 광 펄스의 주파수와 일치하면 스트로보 효과로 인해 정지해 보이거나 반대 방향으로 천천히 회전할 수 있습니다. 따라서 산업 현장에서 형광등은 3상 전류의 다른 위상으로 켜야 합니다(광속의 맥동은 다른 반주기에 있음).

형광 램프를 표시할 때 다음 문자가 사용됩니다. L - 형광, D - 일광, B - 흰색, HB - 차가운 흰색, TB - 따뜻한 흰색, C - 향상된 광 투과율, A - 아말감.

형광등 튜브를 나선형으로 "비틀면" 소형 형광등인 CFL을 얻게 됩니다. 매개 변수에서 CFL은 선형 형광 램프에 가깝습니다 (발광 효율은 최대 75lm / W). 이들은 주로 다양한 응용 분야에서 백열 램프를 대체하도록 설계되었습니다.

아크 수은 램프(DRL)

마킹: D — 아크 R — 수은 L — 램프 B — 안정기 없이 켜짐

아크 수은 형광등(DRL)

수은 석영 형광 램프(DRL)는 내부에 형광체가 코팅된 유리 전구와 고압 수은 증기로 채워진 전구 내부에 배치된 석영 튜브로 구성됩니다. 형광체 특성의 안정성을 유지하기 위해 유리 전구는 이산화탄소로 채워져 있습니다.

수은 석영 튜브에서 생성된 자외선의 영향으로 인광체는 빛을 발산하여 빛에 특정 푸르스름한 색조를 부여하여 실제 색상을 왜곡합니다. 이 단점을 없애기 위해 형광체 구성에 특수 구성 요소가 도입되어 색상을 부분적으로 수정합니다. 이러한 램프를 색차 보정 기능이 있는 DRL 램프라고 합니다. 램프의 수명은 7500시간입니다.

업계는 3200 ~ 50,000lm의 광속을 가진 80,125,250,400,700,1000 및 2000W 용량의 램프를 생산합니다.

DRL 램프의 장점:

1. 높은 광효율(최대 55lm/W)

2. 긴 수명(10000시간)

3. 컴팩트함

4. 환경 조건에 중요하지 않음(매우 낮은 온도 제외)

DRL 램프의 단점:

1. 광선의 스펙트럼에서 청록색 부분이 우세하여 연색성이 만족스럽지 못하며, 식별 대상이 사람의 얼굴이나 도장면인 경우 램프를 사용하지 않음

2. 교류에서만 작동하는 기능

3. 밸러스트 초크를 통해 켜야 할 필요성

4. 스위치를 켰을 때 점화 지속 시간(약 7분) 및 냉각 후에만 램프에 대한 전원 공급이 매우 잠깐 중단된 후 재점화 시작(약 10분)

5. 형광등보다 큰 맥동 광속

6. 서비스가 끝날 때 광속의 현저한 감소

메탈 할라이드 램프

아크 메탈 할라이드 램프(DRI, MGL, HMI, HTI)

마킹: D — 아크, R — 수은, I — 요오드화물.

메탈 할라이드 램프 -금속 요오드화물 또는 희토류 요오드화물(디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho) 및 툴륨(Tm), 세슘(Cs) 및 주석 할로겐화물(Sn)이 포함된 복합 화합물이 추가된 고압 수은 램프입니다. 이러한 화합물은 중앙 방전 아크에서 분해되며 금속 증기는 금속 할로겐화물의 증기압에 따라 강도와 스펙트럼 분포가 달라지는 빛의 방출을 자극할 수 있습니다.

외부적으로 메탈로겐 램프는 전구에 형광체가 없다는 점에서 DRL 램프와 다릅니다. 그들은 높은 발광 효율 (최대 100lm / W)과 훨씬 더 나은 빛의 스펙트럼 구성을 특징으로하지만 수명은 DRL 램프보다 훨씬 짧고 스위칭 방식은 더 복잡합니다. 밸러스트 초크, 점화 장치가 포함되어 있습니다.

고압 램프를 단기간에 자주 켜면 수명이 단축됩니다. 이는 콜드 및 핫 스타트 모두에 적용됩니다.

광속은 실제로 환경 온도(전등 설비 외부)에 의존하지 않습니다. 낮은 주변 온도(최대 -50 ° C)에서는 특수 점화 장치를 사용해야 합니다.

HMI 램프

HTI 쇼트 아크 램프 - 벽 부하가 증가하고 전극 사이의 거리가 매우 짧은 메탈 할라이드 램프는 광 효율과 연색성이 훨씬 높지만 수명이 제한됩니다. HMI 램프의 주요 적용 분야는 무대 조명, 내시경, 영화 및 주간 촬영(색온도 = 6000K)입니다. 이 램프의 전력은 200W에서 18kW까지 다양합니다.

전극 간 거리가 작은 HTI 쇼트 아크 메탈 할라이드 램프는 광학 목적으로 개발되었습니다. 그들은 매우 밝습니다. 따라서 위치 광원 및 내시경과 같은 조명 효과에 주로 사용됩니다.

고압 나트륨(HPS) 램프

마킹: D — 호; Na - 나트륨; T — 관형.

고압 나트륨 램프(HPS)는 가장 효율적인 가시광선 소스 그룹 중 하나입니다. 알려진 모든 가스 방전 램프(100-130lm/W) 중에서 발광 효율이 가장 높고 광속이 약간 감소합니다. 수명 . 이 램프에서 다결정 알루미늄으로 만든 방전관은 나트륨 증기에 대해 불활성이고 방사선을 잘 전달하는 원통형 유리 플라스크 내부에 배치됩니다. 파이프의 압력은 약 200kPa입니다. 작업 기간 — 10-15,000시간. 극도로 노란색인 빛과 그에 상응하는 낮은 연색 지수(Ra = 25)로 인해 다른 유형의 램프와 함께 사용하는 경우에만 사람이 있는 방에서 사용할 수 있습니다.

크세논 램프(DKst)

발광 효율이 낮고 수명이 제한된 DKstT 아크 크세논 튜브 램프는 자연광에 가장 가까운 빛의 스펙트럼 구성과 모든 광원의 가장 높은 단위 출력으로 구별됩니다. 첫 번째 장점은 실제로 사용되지 않습니다. 램프는 건물 내부에서 사용되지 않기 때문에 두 번째 장점은 높은 마스트에 장착할 때 넓은 열린 공간을 조명하기 위한 광범위한 사용을 결정합니다. 램프의 단점은 광속의 매우 큰 맥동, 자외선 스펙트럼의 초과 및 점화 회로의 복잡성입니다.