Metalne halogene žarulje: područje koje emitira metale

Članak je posvećen metalnim halogenidnim svjetiljkama, značajkama njihova dizajna, rada i primjene.

Udovoljavanje terminu "Metal halogena svjetiljka", većina ima asocijacije na žarulju sa žarnom niti raznolikost halogenih ciklusa, Ovo je najčešća zabluda. Pogotovo kada su, nakon protesta kemičara, promijenili već ustaljeni naziv "metalhalogenid" u "metalhalogenid". Ne ulazimo u jezične sporove, slažemo se da ćemo razgovarati o jednom od predstavnika svjetiljki za pražnjenje.

Ovaj je predstavnik prilično kapriciozan, skup i opasan. Ipak, više od četiri desetljeća takvi se izvori svjetlosti proizvode u širokom asortimanu vodećih tvrtki za rasvjetu. Godišnja proizvodnja samo metalnih halogenih svjetiljki samo za OSRAM iznosi više od 10 milijuna jedinica. Ako ovoj količini dodamo proizvode General Electric i Philips, postat će jasno da su takve svjetiljke u značajnoj potražnji.

Što je izvanredno za ovu vrstu svjetiljki ako potrošač podnosi visoku cijenu i složenost rada? Odgovor je jednostavan: kada se koriste metalne halogene svjetiljke, slika u boji se prenosi s minimalnim izobličenjem, ili, kako kažu tehnici rasvjete, žarulje imaju visoki indeks prikazivanja u boji.

Gledajući televizijske programe, ne razmišljamo o tome koliko trikova je potrebno da bi slika na zaslonu u boji izgledala prirodno. Ljudsko oko ima različitu osjetljivost na različite dijelove spektra. Fotodetektori televizijskih kamera imaju svoju nelinearnu spektralnu osjetljivost. Ako dodate još jedan izvor svjetlosti s lošim prikazom u boji, video inženjeri u studijima mogu poludjeti. Napokon, čak su i sada svi ljudi sastavljeni bez prestanka da dobiju prirodnu boju kože.

Sposobnost emitiranja svjetlosti u vidljivoj regiji koja je u spektru bliska suncu osigurala je neophodnost metal halogenih svjetiljki. Dizajn takvih svjetiljki sličan je uobičajenim svjetiljkama tipa DRL (živa fluorescentna) ili natrij (u slučaju keramičkih plamenika). Ali mehanizmi zračenja su nešto složeniji.

Prije nego što prijeđemo na značajke rada, ukratko ćemo razmotriti dizajnerske značajke metalne halogene svjetiljke (MGL). Srce svjetiljke je komora za pražnjenje, koja je izrađena od optičkog kvarcnog stakla ili keramike. U slučaju keramike koristi se polikor. Polikor je polikristalna glinasta keramika koja je otporna na visoke temperature i agresivne alkalne metale.

Komora za pražnjenje (plamenik) je smještena u vanjsku tikvicu izrađenu od volframovog stakla koja omogućava maksimalnu koordinaciju temperaturnog koeficijenta ekspanzije materijala strujnih ulaza sa TCR staklom. Oblik vanjskih žarulja je raznolik kao i tipovi kape svjetiljki. U pravilu, geometrija boca diktira dizajn svjetiljke u kojoj će se upravljati MGL-om. Čestice su eliptičnog oblika i cilindričnog oblika, takozvani dizajn reflektora.

Sheme uključivanja tipične su za žarulje sa pražnjenjem. Ali za MGL, osim elektromagnetskih ili elektronskih predstigača, potreban je i arsonistički uređaj. Pokušaji realizacije kruga paljenja u MGL-u s kvarcnim plamenikom pomoću pomoćnih elektroda nisu uspjeli. Nakon početnog tehnološkog žarenja plamenika, aditivi koji su ga kondenzirali u dodatnom prostoru elektrode i krug paljenja se zaustavio. Stoga je sklopni prekidač MGL sličan onome za natrijeve žarulje.

U priručniku za upotrebu za njih izvori svjetlosti često se postavlja zahtjev za orijentaciju svjetiljki s kvarcnim plamenikom s izljevom čepa za lemljenje. Ovaj se zahtjev obično primjenjuje na svjetiljke za uporabu u posebno zahtjevnim uvjetima i s dvije utičnice. Utičnice s navojima E27 i E40 ne mogu pružiti ovu orijentaciju.

Značenje ovog zahtjeva je da čep (cijev kroz koju se plamenici ispumpaju i doziraju) nakon destiliranja viri iznad površine i ima nižu temperaturu od glavne površine kvarcnog plamenika. Čak i tako malo kršenje geometrije može utjecati na procese u pražnjenju i promijeniti parametre boje svjetiljki.

U proizvodnji plamenika, osim žive i argona, dozira se tableta koja se sastoji od mješavine triju metalnih jodida. Spojevi indija, talija i natrija sa svijetlim emisijskim linijama u plavoj, zelenoj i žutoj spektralnoj regiji rezultiraju toplom bijelom svjetlošću.

Ali samo pod jednim uvjetom: temperatura najhladnije točke plamenika mora se strogo odrediti tijekom radnog vijeka kako bi se osigurao parcijalni tlak svake komponente u pražnjenju.

Ova temperatura (i glavni električni parametri luka za pražnjenje) određena je količinom žive koja se dozira u plamenik. Ispuštanje luka nastaje u nezasićenim isparavanjima žive (sva živa isparava) i zasićenim isparavanjima nečistoća. U takvim uvjetima, najmanje odstupanje u geometriji plamenika ili količini žive uzrokuje promjenu temperature hladne zone plamenika. Koncentracija svakog metala u pražnjenju i, sukladno tome, spektar žarulje su poremećeni.

Visok indeks prikazivanja metalne halogenidne svjetiljke rezultat je ravnoteže "na oštricama noža": čim se naruši međusobni omjer svake komponente, svjetiljka postaje neprikladna za daljnju upotrebu u kritičnim primjenama. Osvjetljavanje cesta ili proizvodnih područja takvim svjetiljkama je skupo.

U kojim područjima ne može bez metalnih halogenih svjetiljki? Prije svega, to je studijska rasvjeta, tiskara i tekstilna industrija. Ako razmotrimo cijeli spektar primjena, onda je to presvlačenje prozora, osvjetljenje umjetničkih galerija i muzeja. Gornja granica kapaciteta su reflektorski sustavi. Koriste se za arhitektonsku rasvjetu zgrada i građevina, stadiona, za razvoj karijere rasvjete. Snaga žarulje se kreće od 20 do 18000 W, napon napajanja je 220 i 380 V.

Bilo bi zanimljivo koristiti metal halogene svjetiljke u automobilskim farovima. Sposobnost ispravljanja spektra od tople bijele do žute boje povoljno ih uspoređuje s ksenonskim pražnjenjem s njegovom hladnom bijelom bojom. Ali prepreka je prilično dugo vremena da dosegnete režim rada svjetiljki. "Vrijeme pojačivanja" određuje se razdoblje zagrijavanja hladne točke plamenika i kreće se od nekoliko do deset minuta, ovisno o snazi ​​žarulje.

Zaključujući priču o ovoj vrsti svjetiljke, želim upozoriti. MGL svjetiljke nisu se koristile za kućnu rasvjetu zbog složenosti strujnih krugova. Ali postoji još jedan razlog zašto ih nikada ne treba koristiti u domaćem sektoru. Sastav plamenika, osim žive, uključuje i spoj talija, čija toksičnost značajno prelazi živu. Talij i njegovi spojevi su najjači otrov koji utječe na živčani sustav, bubrege itd.

Stoga morate biti izuzetno oprezni u slučajevima kada vam u ruke padne nepoznata vrsta svjetiljke. Zbog prevladavanja MGF-a, ova je mogućnost velika, a posljedice mogu biti tužne.