Couleur du rayonnement des lampes de type drl. Lampes à mercure-quartz haute pression. Les principaux composants du DRL

Les lampes DRL sont des lampes fluorescentes à décharge au mercure haute pression avec rendu des couleurs corrigé. Malgré cette définition, il ne faut pas se tromper. Le rendu des couleurs des lampes DRL laisse beaucoup à désirer.

Histoire

Historiquement, les lampes ont été les premières basse pression, où le rejet s'est produit dans de la vapeur de sodium. Cela ne fait pas référence au processus d’invention, mais au développement industriel. appareils d'éclairage. Dans un sens plus large, c'est Peter Cooper Hewitt qui a introduit dans l'industrie le sens commercial de l'utilisation de lampes à décharge pour l'éclairage. Et cela s'est produit en 1901. Remplies de mercure, les lampes parurent si réussies au créateur qu'il l'année prochaine a organisé une entreprise avec le soutien de George Westinghouse. Les entreprises de ces derniers étaient engagées dans la production de produits.

Cette étape semble logique pour la simple raison que George Westinghouse, aux côtés de Tesla, a mené la lutte pour l’introduction du courant alternatif. Et c'est pourquoi il était heureux de toute invention efficace, pour le fonctionnement de laquelle ce type d'électricité était nécessaire. La lampe au sodium est apparue en 1919 grâce aux efforts d'Arthur Compton. Et un an plus tard, du verre borosilicaté a été ajouté au design. Doté d’un faible coefficient de dilatation thermique, il résiste parfaitement à l’environnement agressif de la vapeur de sodium. Utilisation pratique les lampes dans les rues des villes remontent au début des années 30 (aux Pays-Bas - à partir du 1er juillet 1932).

Le flux lumineux des lampes au sodium était de 50 lm/W, ce qui était considéré comme un bon indicateur. Malgré la couleur jaune-orange spécifique du rayonnement. En URSS, le développement des lampes au sodium basse pression n'a pas abouti. Le mercure était considéré comme plus acceptable. De plus, des lampes au sodium haute pression sont apparues. Tous les modèles décrits ont un rendu des couleurs plutôt médiocre. Cela était particulièrement vrai pour les objets vivants et, en particulier, pour les humains. Cet inconvénient fut partiellement surmonté en 1938 en introduisant production industrielle lampes au mercure basse pression. Voici leurs principales caractéristiques :

1. Efficacité lumineuse - de 85 à 104 lm/W.
2. Durée de vie - jusqu'à 60 000 heures.
3. Spectre d'émission en perspective.

Les lampes DRL ne sont apparues qu'au début des années 50. Leurs performances ne sont pas à la hauteur de celles indiquées ci-dessus (rendement de 45 à 65 lm/W, durée de vie de 10 à 20 000 heures), mais sont également acceptables. Les lampes DRL sont utilisées pour l'éclairage extérieur et intérieur. L'étape suivante dans le développement des lampes à décharge était la HRVI (haute intensité). La principale différence était l’efficacité plus élevée. Dans les tout premiers échantillons, l'indicateur était déjà de 100 lm/W. Les lampes au sodium haute pression surpassent également le modèle DRL.

Caractéristiques de la lampe à décharge avec rendu des couleurs corrigé

Luminosité de l'ampoule

Il a été dit plus haut que certaines lampes à décharge (et fluorescentes) avaient un mauvais rendu des couleurs. Cela signifie que le monde sera légèrement déformé, ce qui fatigue rapidement le psychisme. Mais il existe un autre facteur : la sensibilité physiologique des yeux. Elle n'est pas partout la même. spectre visible, et certaines personnes peuvent même observer l'aura. Mais chez la plupart des individus, le maximum de susceptibilité se situe à une longueur d'onde de 555 nm ( couleur verte). Et vers les bords, la sensibilité des yeux s'atténue.

C'est pourquoi les chercheurs appellent à ajuster la puissance des lampes aux caractéristiques physiologiques d'une personne. En conséquence, 1 watt à 555 nm équivaut à 10 à 700 nm. Le rayonnement infrarouge n’est pas du tout perçu par les humains. La luminosité est donc estimée par le flux lumineux, qui prend en compte l'effet de chacune des longueurs d'onde. L'unité de mesure est le lumen, qui équivaut à 1/683 W de puissance à une longueur d'onde de 555 nm. Et le rendement lumineux (lm/W) montre quelle proportion de la puissance de l'ampoule devient un rayonnement optique. La valeur maximale peut être de 683 lm/W et n'est observée qu'à une longueur d'onde de 555 nm.

Il est impossible d'ignorer l'unité d'éclairage - le lux. Numériquement, il est égal à 1 ml/m². Connaissant le flux lumineux, la hauteur de la lampe, l'angle de son ouverture, vous pouvez calculer l'éclairement. À son tour, ce paramètre pour certains locaux est normalisé selon GOST. À la lumière de ce qui précède, il convient de comprendre pourquoi, malgré leurs caractéristiques relativement peu enviables, on trouve encore sur le marché des lampes DRL avec un rendu des couleurs corrigé.

Locus est utilisé pour évaluer le rendu des couleurs. Il s'agit d'une figure ressemblant à une parabole inversée, légèrement renversée sur son côté gauche. Dans celui-ci, chaque couleur a ses propres deux coordonnées de 0 à 1. Pour que la lampe ait un bon rendu des couleurs, la position de son rayonnement intégral doit être située approximativement au centre du lieu. Ajoutez à cela qu’augmenter la température de couleur déplacera le spectre du rouge au violet :

• 2880 - 3200 K - jaune chaud ;
• 3 500 K - blanc neutre ;
• 4100 K - blanc froid ;
• 5 500 - 7 000 K - lumière du jour.

À cet égard, les lampes au sodium basse pression jaune-orange sont considérées comme un choix malheureux. D'eux, un déséquilibre chimique dans la rétine de l'œil provoque de la fatigue. Cependant, il ne faut pas oublier que c'est toujours le spectre, et non la température de couleur, qui joue un rôle déterminant : toute ampoule est inférieure au Soleil. C'est pourquoi, dans le spectre pauvre d'une lampe au sodium basse pression (deux spectres dans la zone jaune), les objets apparaîtront noirs, gris ou jaunes. C’est ce qu’on appelle un mauvais rendu des couleurs.

Il est d'usage de caractériser ce paramètre par un indice basé sur une comparaison visuelle d'échantillons éclairés par une ampoule avec un étalon. La valeur est comprise entre 1 (pire des cas) et 100 (idéal). En pratique, vous pouvez trouver une lampe maximale comprise entre 95 et 98. Cela vous aidera à choisir une lampe DRL sur le compteur (la valeur typique est de 40 à 70).

Correction de couleur

Une décharge brille dans un environnement de gaz ionisé. C'est tout le principe d'action. Le reste se réduit aux conditions d'obtention de la combustion de l'arc entre les électrodes. Les conditions d'ionisation nécessitent une haute tension, qui ne sera plus nécessaire à l'avenir. C'est pourquoi de nombreuses lampes à décharge nécessitent un ballast. L'atmosphère est remplie d'un gaz inerte et d'une certaine quantité de vapeurs métalliques élastiques (mercure, sodium, leurs halogénures). Dans la pratique des lampes, les types de décharges suivants sont principalement utilisés :

1. Glow - avec une faible densité de courant à faible pression de gaz ou de vapeur. La chute de tension aux bornes de la cathode peut atteindre 400 V. Des taches sombres sont visuellement visibles dans la zone de la cathode.
2. Arc - avec une densité de courant élevée à différentes pressions. La chute de tension aux bornes de la cathode est relativement faible (jusqu'à 15 V). La colonne à arc basse pression est similaire à une colonne à arc couvant.
3. Les arcs de forte intensité sont un phénomène spécifique utilisé dans les spots. Ils furent notamment utilisés pour détecter des cibles aériennes ennemies durant la Seconde Guerre mondiale. Il repose sur un mode de fonctionnement particulier d'une tige de carbone, découvert en 1910 par G. Beck.

Le spectre des émissions de mercure se situe à 40 % dans la région ultraviolette. Le phosphore convertit cette zone en une lueur rouge, la plupart des parties violettes et bleues passant librement. La qualité de la correction spectrale est déterminée par le rapport rouge (il augmente avec l'épaisseur de la couche, comme le prix, les paramètres requis sont déterminés expérimentalement en raison de la complexité du calcul). Le brûleur à mercure est généralement en verre de quartz (n'émet pas de substances gazeuses pendant le fonctionnement) et le flacon extérieur, recouvert à l'intérieur d'un phosphore, est en matériau ordinaire mais réfractaire. La base est ordinaire, Edison. Le phosphate-vanadate d'yttrium activé par l'europium est généralement utilisé comme phosphore. Ce matériau possède un spectre d'émission de quatre bandes rouges : 535, 590, 618 (max), 650 nm. Mode optimal le travail est réalisé à une température de 250 à 300 degrés (temps de sortie de l'ordre d'un quart d'heure).

Avant application, le phosphore est broyé et calciné. Le phosphate de vanadate d'yttrium a été choisi pour ses excellentes propriétés de manipulation. Le coût élevé peut être compensé par l’utilisation combinée avec d’autres matériaux. Par exemple, l'orthophosphate de strontium-zinc. Ils absorbent mieux la longueur d'onde de 365 nm et atteignent généralement des performances acceptables (compte tenu de l'application spécifique dans le domaine de l'éclairage industriel avec une hauteur d'installation de 3 à 5 mètres).

Il existe des cas d'utilisation de fluorogermanate de magnésium activé avec du manganèse tétravalent. L'efficacité lumineuse et le rapport rouge (6-8 %) sont quelque peu réduits. La température optimale se situe également autour de 300 degrés Celsius. Avec un chauffage supplémentaire, l'efficacité de l'appareil diminue. Le matériau, à tous égards, à l'exception du prix, est inférieur au phosphate de vanadate d'yttrium : il absorbe une partie de la région violet-bleu du spectre, a un spectre de luminescence dans la région rouge lointain (où l'œil a une faible sensibilité), et perd sa luminosité pendant le traitement.

La conception prévoit généralement une ou deux électrodes d'allumage, dont la distance jusqu'à la cathode est relativement petite. Un ballast externe n'est donc pas nécessaire. En combinaison avec une base standard, on obtient un remplacement pratique des ampoules à incandescence avec une efficacité accrue. Le ballon pendant le fonctionnement chauffe fortement en raison de l'absorption intense du rayonnement par le phosphore. Le calcul de la forme géométrique est effectué à partir de ce paramètre. D'une part, il faut que tout le rayonnement du brûleur tombe sur le phosphore, d'autre part, la température en mode de fonctionnement ne doit pas dépasser l'optimum (voir ci-dessus).

Le ballon est généralement rempli d'argon. Il est bon marché et entraîne peu de pertes de chaleur. 10 à 15 % d'azote sont mélangés pour augmenter la tension de claquage. Pression générale approximativement égale à l’atmosphérique. La pénétration d'oxygène (détruit les pièces métalliques) ou d'hydrogène (augmente la tension d'allumage de l'arc) est inacceptable. Toute position de combustion est autorisée, mais l'horizontale est déconseillée. L'arc dans ce cas est quelque peu courbé et le verre de quartz est désavantagé. régime de température. La température du fluide affecte la tension de claquage. En hiver, il sera plus difficile d'allumer l'arc, car le mercure se dépose et le processus se déroule dans un environnement d'argon presque pur (pour cette raison dispositifs de démarrage il faut parfois l'utiliser).

Pour les lampes DRL, le culot est relativement chaud. La température peut dépasser le point d'ébullition de l'eau. Ceci doit être pris en compte lors du choix d'une cartouche et d'un lustre (lanterne) pour installer une lampe. Il est temps de rappeler les conseils des auteurs du brevet des premières lampes halogènes. La température du brûleur est relativement basse, mais il fera facilement fondre l'aluminium.

Marquage

Dans la pratique nationale, le chiffre après le DRL désigne la consommation électrique en watts. Suit ensuite le rapport rouge : le rapport du flux rouge (de 600 à 780 nm) au total – exprimé en pourcentage. Le numéro de développement est placé entre un trait d’union. Le rapport des rouges caractérise le rendu des couleurs, ceux qui sont supérieurs à dix sont considérés comme de bonnes valeurs.

Selon la norme internationale CEI 1231, le système ILCOS est utilisé. Ce sont des concurrents du marquage allemand LBS et du marquage paneuropéen ZVEI. Le marché est donc en plein désarroi. Selon ILCOS :

1. QE représente la forme ellipsoïde du flacon.
2. QR désigne un flacon doté d'une couche réfléchissante interne, en forme de champignon.
3. QG signifie fiole sphérique.
4. QB signifie produits avec ballast intégré.
5. QBR signifie produits avec ballast intégré et couche réfléchissante.

Philips a sa propre vision des choses sur cette question, et General Electric ne veut pas entendre parler des deux. En fait, il est préférable de se concentrer à cet égard sur des ouvrages de référence ou de lire les informations figurant sur l'emballage. Et il ne faut pas oublier que la base peut être à la fois de taille standard et d'autres tailles. La part de la production de lampes DRL diminue constamment, il n'est donc peut-être pas logique d'étudier toutes ces désignations complexes de manière trop détaillée. Et compte tenu de l'entrée sur le marché du LED, mieux vaut trouver quelque chose de plus moderne et, surtout, en constante évolution pour la maison et les chalets d'été. Quant à l'efficacité, le différend ne sera évidemment pas tranché en faveur des lampes à décharge, même si depuis quelque temps elles ont réussi à précipiter un filament.

Le brûleur à quartz considéré dans l'article "Fonctionnement de la lampe DRL" est fortement influencé par environnement externe dont dépendent les conditions de refroidissement. La stabilité de la lampe avec un tel brûleur est assurée en la plaçant à l'intérieur de l'ampoule extérieure. Surface intérieure Le flacon extérieur est recouvert d'une couche de phosphore qui, en raison de l'absorption de la partie ultraviolette du rayonnement de la décharge de mercure, ajoute au rayonnement visible de cette décharge le rayonnement qui y manque dans la région rouge du spectre. Pour garantir que le brûleur à quartz soit refroidi non seulement par rayonnement, mais également par convection et transfert de chaleur, l'ampoule extérieure est remplie de gaz, qui doit être inerte par rapport au phosphore et aux détails de montage de la lampe. Un mélange d'argon et d'azote est utilisé comme gaz de remplissage.

Le dispositif de la lampe DRL est illustré à la figure 1. Les lampes sont connectées au réseau à l'aide de douilles filetées similaires à celles utilisées pour les lampes à incandescence : E27 - pour les lampes jusqu'à 250 W et E40 - pour les lampes de puissance supérieure. Pour faciliter l'allumage, la lampe est constituée de trois ou quatre électrodes. Dans ce dernier cas, les électrodes principale et auxiliaire sont connectées via des résistances.

La forme et les dimensions du flacon extérieur ainsi que la position du brûleur à l'intérieur sont choisies de manière à ce que tous rayonnement ultraviolet du brûleur tombait sur la couche de phosphore, et pendant le fonctionnement et pendant le fonctionnement de la lampe, la couche de phosphore avait une température optimale pour son fonctionnement.

Le chauffage du ballon extérieur se produit en raison de l'absorption d'une partie du rayonnement de décharge par la couche de phosphore déposée dessus et du verre, ainsi que du transfert de chaleur à travers le gaz inerte remplissant le ballon. Le refroidissement est obtenu par rayonnement du verre chauffé et transfert de chaleur à travers l'air ambiant.

Une température uniforme de la surface du ballon peut être obtenue si, en négligeant en première approximation la convection du gaz inerte remplissant le ballon, elle se présente sous la forme d'une surface assurant une irradiation uniforme. Les calculs montrent que la partie centrale du ballon doit avoir une surface proche d'un ellipsoïde de révolution, le grand axe coïncidant avec l'axe du brûleur. La correction de la convection entraîne une légère augmentation du diamètre de la partie de l'ampoule qui, lorsque la lampe est allumée, se trouve en haut. Étant donné que les lampes fonctionnent pratiquement dans n'importe quelle position, aucune modification n'est apportée à la forme de l'ampoule.

Dans un certain nombre de modèles de lampes, l'ampoule agit comme un élément optique qui redistribue le flux lumineux. Dans ce cas, la forme et la taille de l'ampoule doivent être calculées, comme c'est le cas pour les lampes, et son régime thermique doit également être pris en compte dans le calcul.

Pour corriger la couleur des lampes de type DRL, ils utilisent différentes sortes phosphores. L'utilisation d'un phosphore phosphate-vanadate-yttrium à la place du fluorogermanate de magnésium a permis d'améliorer les paramètres des lampes DRL.

L'utilisation d'un luminophore déposé sur la paroi interne du flacon externe, d'une part, conduit à l'ajout du rayonnement rouge manquant dans le spectre, et d'autre part, provoque l'absorption dans cette couche d'une partie rayonnement visible. Avec une augmentation de l'épaisseur de la couche de phosphore, le flux de rayonnement de la lampe atteint un maximum à une certaine épaisseur de couche, tandis que le flux lumineux de décharge traversant la couche de phosphore diminue progressivement. Pour répondre à la question de l'épaisseur optimale de la couche de phosphore et à une évaluation générale de son efficacité pour caractériser les lampes de type DRL, la notion de « rapport rouge » a été introduite. Le rapport rouge est le rapport du flux lumineux rouge ajouté par le luminophore au flux lumineux total des lampes, exprimé en pourcentage. Évidemment, le meilleur sera le phosphore et une telle couche de celui-ci, qui, lors de la création d'un rapport rouge suffisant pour assurer le rendu correct des couleurs, fournira le flux lumineux maximum de la lampe dans son ensemble, c'est-à-dire la plus grande efficacité lumineuse.

Le rapport rouge est généralement exprimé en pourcentage par la dépendance

Où φ (λ) - densité de flux spectral du rayonnement de la lampe ; V(λ) - sensibilité relative de l'œil.

Le rapport rouge pour les lampes de type DRL avec l'épaisseur optimale du phosphore à base de fluorogermanate et d'arséniate de magnésium atteint 8 %, et le flux lumineux est de 87 % du flux lumineux de la lampe sans phosphore. L'utilisation de luminophores orthophosphate de zinc additionnés de strontium permet d'obtenir un flux lumineux 15 % supérieur au flux lumineux d'une lampe sans luminophore, et r cr = 4 - 5 %.

Lors de l'allumage des lampes, une pulvérisation cathodique de la substance active de la cathode et de la partie tige de l'électrode a lieu. En combustion en régime permanent courant alternatif En raison du réallumage de la décharge à chaque demi-cycle, la pulvérisation de la partie tige de l'électrode se poursuit. Cela détériore avec le temps les propriétés d'émission des deux parties des électrodes et la tension nécessaire pour allumer les lampes augmente en conséquence. La pulvérisation cathodique des électrodes entraîne simultanément l'absorption des molécules du gaz inerte remplissant la lampe dont la pression initiale a été choisie parmi les conditions d'amorçage de la décharge. Ces processus conduisent à la formation sur les parois du brûleur d'un revêtement sombre de particules d'électrodes pulvérisées, qui absorbent le rayonnement, notamment sa composante ultraviolette, et le rapport rouge diminue. L'arrêt de l'allumage détermine la durée de vie complète des lampes de type DRL, et la diminution normalisée de l'efficacité lumineuse détermine leur durée de vie utile.

Le symbole des lampes DRL est déchiffré comme suit : D - arc, R - mercure, L - fluorescent. Les chiffres après les lettres correspondent à la puissance de la lampe en watts, puis le taux de rouge en pourcentage est indiqué entre parenthèses et le numéro de développement par un trait d'union. La grande majorité des lampes DRL sont produites avec quatre électrodes, c'est-à-dire avec des électrodes supplémentaires pour faciliter l'allumage (voir Figure 2). Ces lampes sont allumées directement à partir de la tension du secteur. Une petite partie des lampes DRL est constituée de deux électrodes ; des allumeurs spéciaux sont utilisés pour les allumer.

Les lampes DRL sont utilisées dans les installations d'éclairage extérieur et pour l'éclairage de pièces hautes. entreprises industrielles, où il n'y a pas d'exigences strictes concernant la qualité de la reproduction des couleurs.

Effet de la température environnement affecte principalement la tension d'allumage des lampes. À des températures négatives, l'allumage des lampes de type DRL est difficile, ce qui est associé à une diminution significative de la pression du mercure, de sorte que l'allumage se produit dans l'argon pur et nécessite des tensions plus élevées qu'en présence de vapeur de mercure. Selon GOST 16354-77, les lampes de type DRL de toutes capacités doivent être allumées à une tension ne dépassant pas 180 V à une température ambiante de 20 à 40 ° C ; à une température de -25°C, la tension d'allumage des lampes augmente jusqu'à 205 V ; paramètres électriques lampes de type DRL, un changement de température extérieure n'a pratiquement aucun effet. Le tableau 1 montre les paramètres des lampes de type DRL. Les lampes ont deux modifications avec un taux de rouge de 6 et 10 %.

Tableau 1

Les principaux paramètres des lampes de type DRL selon GOST 16357-79

Lampes au mercure et au tungstène

L'allumage difficile des lampes DRL à températures négatives, l'utilisation de ballasts inductifs et la nécessité de corriger la couleur du rayonnement ont conduit à la création de lampes haute pression avec un ballast en forme de filament de lampe à incandescence. A noter que les pertes de puissance importantes dans le ballast actif, qu'est le filament, par rapport aux pertes dans le ballast inductif, sont compensées par la simplicité du ballast actif, avec la possibilité d'obtenir simultanément le rayonnement rouge manquant avec son aide.

En plaçant un filament de ballast dans un ballon externe, dans lequel est placé un brûleur à quartz pour réduire la dépendance de ses paramètres à la température extérieure, il a été possible d'obtenir une lampe adaptée à une connexion directe au réseau. La conception d'une telle lampe est illustrée à la figure 3. Placer le filament à l'intérieur de l'ampoule de la lampe présente l'avantage supplémentaire de raccourcir la période de combustion en chauffant le brûleur avec le rayonnement du filament.

L'essentiel dans le calcul des lampes à lumière mixte, comme on appelle parfois les lampes au mercure-tungstène, est le choix des paramètres de filament. La puissance du filament est choisie en fonction des conditions de stabilisation des rejets de mercure. le rendement lumineux du filament doit être réduit afin d'obtenir un taux de rouge suffisant, tout en assurant une durée de vie du filament comparable à celle des brûleurs à quartz. Pendant la période de démarrage, la tension du secteur tombe entièrement sur la spirale, cependant, à mesure que la lampe au mercure s'allume, la tension sur celle-ci augmente et la tension sur la spirale du ballast diminue jusqu'à la valeur de fonctionnement. Le rendement lumineux des lampes au mercure-tungstène est de 18 à 20 lm / W, puisqu'environ 50 % de la puissance est consacrée au chauffage de la spirale. Par conséquent, ces lampes en termes d'efficacité ne peuvent pas rivaliser avec les lampes DRL et autres lampes haute pression. Leur application est limitée à des domaines particuliers, tels que la technologie de l'irradiation.

Les lampes de type DRVE ont une ampoule extérieure en verre spécial qui transmet le rayonnement ultraviolet. De telles lampes sont utilisées pour l'éclairage et l'irradiation communs, par exemple dans les serres. La durée de vie de ces lampes est de 3 à 5 000 heures, elle est déterminée par la durée de vie du filament de tungstène.

Lampes tubulaires au mercure

Outre les lampes fonctionnant sur la base d'une décharge à haute pression dans la vapeur de mercure et destinées à l'éclairage, plusieurs types de sources de rayonnement sont fabriqués, dont le développement est associé à la nécessité d'utiliser non seulement le rayonnement visible, mais également le rayonnement ultraviolet. . Comme vous le savez, le rayonnement ultraviolet a un effet chimique et biologique. L'actinicité du rayonnement ultraviolet, c'est-à-dire son effet sur les matériaux photosensibles utilisés dans l'industrie de l'imprimerie, est largement utilisée. Des flux puissants de rayonnement bactéricide, supérieurs à ceux du rayonnement bactéricide, permettent d'utiliser des lampes au mercure à haute pression dans le but de désinfecter l'eau et d'autres substances. L'activité chimique du rayonnement ultraviolet et la capacité de concentrer des puissances de rayonnement élevées sur de petites surfaces ont conduit à une utilisation généralisée du rayonnement ultraviolet. lampes au mercure haute pression dans les industries chimiques, du travail du bois et autres.

Les lampes de ce type nécessitent des flacons en verre de quartz mécaniquement résistant et réfractaire. Le verre de quartz appliqué, qui transmet le rayonnement ultraviolet à partir d'une longueur d'onde de 220 nm, soit la quasi-totalité du spectre de rayonnement d'une décharge de mercure, vous permet de modifier les paramètres de rayonnement uniquement en modifiant la pression de fonctionnement. L'opacité du verre de quartz pour un rayonnement résonant d'une longueur d'onde de 185 nm n'a pas valeur pratique, puisque le rayonnement ultraviolet de cette longueur d'onde est presque entièrement absorbé par l'air.

Cela a conduit à la création de lampes au mercure à haute pression, de conception différente en raison de la pression de fonctionnement et de la portée. les principaux paramètres des lampes haute pression sont donnés dans le tableau 2.

Tableau 2

Les principaux paramètres des lampes tubulaires au mercure haute pression selon GOST 20401-75

L'industrie produit des lampes à mercure de type DRT (arc mercure tubulaire) avec une pression allant jusqu'à 2 × 10 5 Pa sous forme de tubes droits d'un diamètre de 14 à 32 mm. La figure 4 donne une vue générale et dimensions lampes de type DRT de différentes puissances. Les deux extrémités des tubes ont des extensions d'un diamètre plus petit, dans lesquelles est soudée une feuille de molybdène, qui sert d'entrées. AVEC à l'intérieur des lampes, des électrodes auto-chauffantes activées au tungstène sont soudées aux bagues, dont la conception est illustrée à la figure 5. Pour fixer les lampes dans les luminaires, les lampes sont équipées de pinces métalliques avec supports. Le bec verseur au milieu du flacon est le reste de la tige, soudé après traitement sous vide de la lampe. Pour faciliter l'allumage, les lampes comportent une bande spéciale sur laquelle une impulsion d'allumage est appliquée.

Figure 4 Forme générale Lampes de type DRT (pression de vapeur de mercure jusqu'à 0,2 MPa) puissance, W :
UN - 230; b - 400; V - 1000

Figure 5. Électrodes (cathodes) des lampes à mercure haute pression :
1 - substance active (oxyde) ; 2 - noyau en tungstène ; 3 - spirale

Lampes tubulaires au xénon

Les lampes tubulaires à haute pression comprennent également des lampes qui utilisent un rayonnement au xénon à des pressions allant de centaines à des millions de pascals. caractéristique La décharge dans des gaz inertes à hautes pressions et densités de courant élevées constitue un spectre d'émission continu qui offre une bonne reproduction des couleurs des objets éclairés. Dans le domaine visible, le spectre de décharge du xénon est proche de celui du soleil avec une température de couleur de 6 100 à 6 300 K. Une fonctionnalité importante d'une telle décharge est sa caractéristique courant-tension croissante à hautes densités courant, qui permet de stabiliser la décharge à l'aide de petites résistances de ballast. Xénon lampes tubulaires d'une longueur considérable peuvent être inclus dans le réseau sans aucun ballast supplémentaire. avantage lampes au xénon est l’absence de période d’échauffement. Les paramètres des lampes au xénon ne dépendent pratiquement pas de la température ambiante jusqu'à des températures de -50°C, ce qui leur permet d'être utilisées dans des installations d'éclairage extérieur dans toutes les zones climatiques. Cependant, les lampes au xénon ont haute tension allumage et nécessitent l’utilisation de dispositifs d’allumage spéciaux. Le faible gradient de potentiel a conduit à l'utilisation de bagues plus massives dans les lampes.

L'efficacité lumineuse des lampes augmente avec l'augmentation de la puissance spécifique et du diamètre du tube à décharge. Aux densités de courant élevées, la décharge dans des gaz inertes présente une luminosité très élevée. Selon des estimations théoriques, la luminosité limite d'une décharge dans le xénon peut atteindre 2 × 10³ Mcd/m². Les principaux paramètres des lampes au xénon haute pression sont présentés dans le tableau 3. Les lampes tubulaires au xénon fonctionnent à la fois avec un refroidissement naturel et par eau. L'utilisation du refroidissement par eau a permis d'augmenter l'efficacité lumineuse des lampes de 20 - 29 à 35 - 45 lm/W, mais a quelque peu compliqué la conception. Le brûleur des lampes refroidies à l'eau est enfermé dans un récipient en verre et de l'eau distillée circule dans l'espace entre le brûleur et le récipient-cylindre extérieur.

Tableau 3

Principaux paramètres des lampes au xénon haute pression

Les températures élevées du tube (environ 1 000 K) nécessitent l'utilisation de verre de quartz et les conceptions correspondantes de bagues en molybdène conçues pour les courants élevés. Les électrodes de la lampe sont en tungstène activé. Un modèle de lampe au xénon refroidie à l'eau est illustré à la figure 6.

Figure 6. Vue générale d'une lampe tubulaire au xénon refroidie à l'eau de 6 kW

Les paramètres des lampes au xénon sans ballast sont fortement influencés par la tension du secteur. Avec des écarts de tension secteur de ± 5 % de la puissance nominale de la lampe, la puissance de la lampe change d'environ 20 %.

La désignation des lampes se compose des lettres D - arc, X xénon, T - tubulaire, B - refroidie à l'eau et de chiffres indiquant la puissance de la lampe en watts et par un trait d'union - le numéro de développement.