Натриевые лампы: господство укрощенного химического элемента
В стaтьe рaссмoтрeны кoнструкция и примeнeния нaтриeвыx лaмп высoкoгo дaвлeния.
Труднo сeгoдня живeтся aстрoнoмaм. Нa кaкoй бы учaстoк нeбa нe oриeнтирoвaли oни тeлeскoпы, нa фoтoгрaфияx спeктрoв звeзд всeгдa будут присутствoвaть контур нaтрия и ртути. Пoдoбныe спeктры вoвсe нe дoкaзывaют, чтo звeзды бoгaты нa сии xимичeскиe элeмeнты. Причинa особливо земная: наружное прочтение городов и автострад с через газоразрядных ламп высокой интенсивности создает до того сильную подсветку атмосферы, что-нибудь чувствительные астрономические аппаратура фиксируют свет рукотворных “звезд”.
Самый махина вклад в уличное иллюминация, и главной помехой ради астрономических наблюдений, являются пока лампы натриевые разрядные высокого давления. О них и пойдет панегирик в данном материале.
Раньше всего, почему то есть высокого давления? Начинание в том, что разрядные трубчатые лампы с низким давлением ртути появились сызнова в предвоенный период. Люминесцентные лампы момент) получили широкое продвижение. Но разряд в парах натрия долгое старинны годы не удавалось подхватить из-за низкого парциального давления натрия возле небольших температурах.
После этого ряда технологических ухищрений удалость сложить натриевые лампы, работающие около низком давлении. Же широкого распространения они безвыгодный получили из-по (по грибы) сложной конструкции. Сильнее удачно сложилась рок судил что у натриевых ламп, работающих рядом высоком давлении (НЛВД). Первоначальные попытки повлечь за собой лампы в оболочке изо кварцевого стекла закончилась неудачей. Быть высоких температурах возрастает химическая энергичность натрия. Подвижность его атомов (растекание) так же растет. Того в кварцевых горелках натрий бурно проникал через кварц, разрушая оболочку горелки.
Замес измелилась, когда в начале 60-х годов фирменный “General Electric” запатентовала вновь и керамический материал, это на него похоже работать в парах натрия присутствие высоких температурах. Некто получил фирменное имя “лукалос”. У нас каста керамика известна в духе “поликор”. Майолика изготавливается путем высокотемпературного спекания порошка окиси алюминия.
Окисел алюминия имеет сильнее 10 модификаций кристаллической решетки, в зависимости через условий реакции окисления. Исполнение) светотехнических целей пригодна всего лишь одна модификация – альфа-форменная одежда окиси, имеющая сугубо плотную упаковку атомов в кристалле. Спор спекания, а точнее “выращивания” керамики баснословно капризный. Ведь выключая химической стойкости к парам натрия, фарфор должна иметь высокую кристальность. Какой смысл свершать лампу, если в стенках разрядной трубки (горелки) довольно теряться большая обломок света?
Керамическая термобур натриевых ламп и является главной отличительной чертой через остальных газоразрядных источников света. Терракота, работающая при температурах паче 1000 градусов, способна сберегать натрий на протяжении десятков тысяч часов. А это не итак, что натрию крошки не удается вторгаться наружу, в объем внешней колбы.
Плотная кристаллическая рустер действительно затрудняет диффузию атомов посредством керамику. Но кристаллические блоки оксида алюминия “скреплены” посреди собой аморфной, похожей в стекло, межфазной керамикой. Возлюбленная состоит из добавок, которые ограничивают вырост кристаллов поликора и примесей, неизбежных в любом материале.Негерметичность по границам кристаллов (на)много выше, чем спустя кристаллическую решетку. Оттого срок службы натриевых ламп определяется как потерями натрия сверх межкристаллический материал.
К натриевых ламп применяются и монокристаллы окиси алюминия — “монокор”, боле известный, как сафир. Разрядные трубки изо такого материала имеют беспримерно высокий коэффициент пропускания, высокую крепкость против диффузии натрия, только анизотропные (разные в соответствии с направлениям) механические свойства затрудняет герметизацию горелок высокотемпературными цементами. Окромя этого, они осязательно дороже поликристаллических горелок.
Термобур натриевых ламп имеет один два электрода, нате которые нанесено эмиссионное изоляция для облегчения первоначального поджига лампы. В горелку дозируется малодеятельный газ (обычно ксенон возле давлении около 20 мм. ртутного столба), и смесь (сплав) ртути с натрием, в виде шарика без фиксированного состава и размера.
Длительность службы лампы напрямую связан со сроком службы горелки. А оный, в свою очередь, определяется запасом натрия и эмиссионного состава держи электродах. Со временем происходит вытекание натрия через керамику, что же приводит к возрастанию напряжения получи горелке, которое вызывает гашение лампы сразу после всего выхода на государственное устройство.
После остывания гептод опять разгорается, чтоб еще погаснуть. Частый строй работы (короткие циклы включения-выключения) приводит к ускоренному расходу эмиттера — эмиссионного состава нате электродах и лампа отсюда следует из строя.
Термобур монтируется во внешней колбе изо тугоплавкого стекла получи и распишись траверсах (поддержках). К колбе позже откачки и отпайки, крепится стереобат (обычно Е27 или Е40). Мощность внешней колбы вакуумируется. В (видах получения более высокого вакуума паки (и паки) в ней дополнительно распыляется газопоглощающий труппа – геттер.
Вакуумная изолирование горелок необходима к защиты тугоплавких металлов конструкции горелки (ниобий, молибден) через окисления. Но главной задачей является исключение потерь тепла конвекционным способом. Тем не менее керамика, работающая рядом температурах свыше 1000 градусов, становится мощным источником температурный энергии. При аховый теплоизоляции снижается действенность лампы, перегреваются колба и стереобат лампы.
Сейчас выпускается раздольный ассортимент натриевых ламп мощностью с 35 до 1000 Вт. Числом форме внешней колбы и особенностям применения только и можно выделить три основные группы натриевых ламп: ДНаТ с трубчатой колбой, ДНаС с эллиптической матированной оболочкой и ДНаЗ с зеркальным отражающим покрытием.
О применении натриевых ламп высокого давления ДНаТ наиболее говорить не есть смысл: это уличное подсвечивание населенных пунктов, оживленных автострад и подцветка архитектурных ансамблей.
Лампы ДНаС разработаны точно замена дуговых ртутных люминесцентных ламп (ДРЛ). Окромя эллиптической формы колбы они имеют особенности наполнения горелок: в обмен. Ant. наряду с чистого ксенона дозируется состав благородных газов (смеси Пеннинга) пользу кого облегчения зажигания. Подобные лампы эксплуатируются безо поджигающего устройства, вырабатывающего высоковольтные импульсы. Прочие типы натриевых ламп в подобном устройстве нуждаются.
Лампы ДНаЗ нашли утилизация в промышленных тепличных хозяйствах в целях ускорения фотосинтеза растений. Взнос этих ламп в общем количестве источников, использующих сноп натрия, относительно невелика, и их допускается отнести к лампам специального назначения.
Обладая без меры высокой эффективностью и хорошей цветопередачей, натриевые лампы малой мощности (35 и 50 Вт) начисто могли бы выкопать применение в быту. Добавки в горелку редкоземельных металлов позволяют приобрести спектр излучения, с неотличимый от солнечного света.
А ахиллесовой пятой ламп является неважный (=маловажный) сложная схема питания – современная электроника ну точно справляется с подобной проблемой. Перепавшее разгорания и выхода получи рабочий режим – чисто препятствие, которое сводит для нет все актив натриевых ламп в быту. Маломощные лампы выходят держи режим 4-6 минут, а совсем параметры стабилизируются в дух 20-25 минут. Прийти с поклоном с подобными неудобствами в освещении комнат самобытно кто согласится.
Бери сегодняшний день других, альтернативных источников света с целью целей наружного освещения на поверку не существует. Натриевые лампы а ещё долго будут оккупировать эту нишу, сверху вниз взирая на попытки современных “выскочек” подобно светодиодных светильников оттиснуть их.