Lámparas fluorescentes. Principio de construcción. Esquema, descripción

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Lámparas fluorescentes. Principio de construcción. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Lámparas fluorescentes

Lámpara fluorescente (lámpara de mercurio de baja presión; en adelante - LL) es una fuente de luz de descarga de gas (Fig. 2.1 y 2.2). Estructuralmente, es un tubo de vidrio con una capa de fósforo aplicada en la superficie interior. En los extremos del tubo se insertan electrodos en espiral de tungsteno, sobre los cuales se aplica una suspensión de óxido de carbonatos o peróxidos de metales alcalinotérreos para aumentar la emisividad.

dentro de la lámpara hay vapor de mercurio enrarecido y un gas inerte (argón). La presión del vapor de mercurio en la LL depende de la temperatura de las paredes de la lámpara y es de aproximadamente 40-0,13 N/m1,3 (2"10-2~10 mm Hg) a una temperatura de funcionamiento normal de 3 °C.

Una presión tan baja garantiza una intensa radiación de descarga en la región ultravioleta del espectro (principalmente en longitudes de onda de 184,9 y 253,7 nm). Bajo la influencia del voltaje eléctrico (campo) aplicado a los electrodos, se produce una descarga de gas en la lámpara.

Lámparas fluorescentes. Principio de construcción
Arroz. 2.1. lámparas fluorescentes modernas

En este caso, la corriente que pasa a través del vapor de mercurio provoca radiación ultravioleta. Se aplica una capa de una sustancia especial a la superficie interior de la lámpara (fósforo). El fósforo más común es el halofosfato de calcio, activado con antimonio y manganeso.

Lámparas fluorescentes. Principio de construcción
Arroz. 2.2. La estructura de una lámpara fluorescente.

Cambiando la proporción de activadores, es posible obtener fósforos de diferentes marcas y producir lámparas de diferentes colores.

Luz ultravioleta, actuando sobre el fósforo, lo hace brillar, es decir, el fósforo convierte la radiación ultravioleta de la descarga de gas en luz visible. El vidrio con el que está fabricada la LL evita que la radiación ultravioleta se escape de la lámpara, protegiendo así nuestros ojos de las radiaciones nocivas.

Las excepciones son las lámparas bactericidas y ultravioleta; En su fabricación se utiliza uviol o vidrio de cuarzo, que transmite luz ultravioleta.

Hoy en día se utilizan ampliamente los LL con amalgamas de In, Cd y otros elementos. La menor presión del vapor de mercurio sobre la amalgama permite ampliar el rango de temperatura de salida de luz óptima a 60 ° C en lugar de 18-25 ° C para el mercurio puro.

Cuando la temperatura ambiente aumenta por encima de lo permitido (25 °C para mercurio puro y 60 °C para amalgamas), la temperatura de la pared y la presión del vapor de mercurio aumentan y el flujo luminoso disminuye.

Aún más notable reducción del flujo luminoso Se observa cuando la temperatura y, por tanto, la presión del vapor de mercurio disminuyen. Al mismo tiempo, el encendido de las lámparas se deteriora drásticamente, lo que imposibilita su uso a temperaturas inferiores a -10 ° C sin dispositivos de calentamiento.

En este sentido, es de interés LL sin mercurio con descarga de baja presión en gases inertes. En este caso, el fósforo se excita mediante radiación con una longitud de onda de 58,4 a 147 nm. Dado que la presión del gas en las luminarias sin mercurio es prácticamente independiente de la temperatura ambiente, sus características luminosas tampoco cambian.

hoy Se resuelve el problema del funcionamiento LL a bajas temperaturas.:

usando LL de una nueva generación de lámparas T5 (con un diámetro de tubo de 16 mm);
utilizando lámparas fluorescentes compactas;
LL alimentado por balastos electrónicos de alta frecuencia (balasto electrónico).

Salida de luz LL aumenta al aumentar el tamaño (longitud) debido a una disminución en la proporción de pérdidas ánodo-cátodo en el flujo luminoso total. Es por eso más racional use una lámpara de 36W que dos lámparas de 18W.

Vida útil de LL limitado por la desactivación y pulverización catódica (agotamiento) de los cátodos. Las fluctuaciones en la tensión de alimentación y el encendido y apagado frecuente de las lámparas también tienen un impacto negativo en la vida útil. Cuando se utilizan balastros electrónicos, estos factores se minimizan.

Autor: Koryakin-Chernyak S.L.

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