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Leuchtstofflampen. Konstruktionsprinzip. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leuchtstofflampen

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Leuchtstofflampe (Niederdruck-Quecksilberlampe; im Folgenden - LL) ist eine Gasentladungslichtquelle (Abb. 2.1 und 2.2). Strukturell handelt es sich um eine Glasröhre mit einer auf der Innenfläche abgeschiedenen Leuchtstoffschicht. In die Rohrenden werden spiralförmige Wolframelektroden eingeführt. Zur Erhöhung des Emissionsgrades wird auf die Elektroden eine Oxidsuspension aus Carbonaten oder Peroxiden von Erdalkalimetallen aufgetragen.

Im Inneren der Lampe Es werden verdünnter Quecksilberdampf und ein Inertgas (Argon) gefunden. Der Druck des Quecksilberdampfes im LL hängt von der Temperatur der Lampenwände ab und beträgt bei einer normalen Betriebstemperatur von 40 °C etwa 0,13–1,3 N/m2 (10 – 2 – 10 – 3 mm Hg).

Ein solch niedriger Druck sorgt für eine intensive Entladungsstrahlung im ultravioletten Bereich des Spektrums (hauptsächlich mit einer Wellenlänge von 184,9 und 253,7 nm). Unter Einwirkung einer an die Elektroden angelegten elektrischen Spannung (Feld) kommt es in der Lampe zu einer Gasentladung.

Reis. 2.1. Moderne Leuchtstofflampen

In diesem Fall verursacht der durch den Quecksilberdampf fließende Strom ultraviolette Strahlung. Auf der Innenfläche der Lampe wird eine Schicht einer speziellen Substanz abgeschieden (Phosphor). Der gebräuchlichste Leuchtstoff ist mit Antimon und Mangan aktiviertes Calciumhalogenphosphat.

Reis. 2.2. Der Aufbau einer Leuchtstofflampe

Durch Änderung des Aktivatorverhältnisses ist es möglich, Leuchtstoffe verschiedener Marken zu erhalten und Lampen unterschiedlicher Farbe herzustellen.

Ultraviolette StrahlungDurch Einwirkung auf den Leuchtstoff bringt er diesen zum Leuchten, d. h. der Leuchtstoff wandelt die ultraviolette Strahlung der Gasentladung in sichtbares Licht um. Das Glas, aus dem die LL besteht, verhindert den Austritt ultravioletter Strahlung der Lampe und schützt so unsere Augen vor schädlicher Strahlung.

Ausnahmen bilden bakterizide und ultraviolette Lampen; Bei ihrer Herstellung wird UV- oder Quarzglas verwendet, das ultraviolettes Licht durchlässt.

Heutzutage werden häufig LL mit Amalgamen aus In, Cd und anderen Elementen verwendet. Der niedrigere Quecksilberdampfdruck über dem Amalgam ermöglicht es, den Temperaturbereich optimaler Lichtausbeute auf 60 °C statt 18–25 °C für reines Quecksilber zu erweitern.

Steigt die Umgebungstemperatur über die zulässige Norm (25 °C für reines Quecksilber und 60 °C für Amalgame), steigen Wandtemperatur und Quecksilberdampfdruck und der Lichtstrom nimmt ab.

Noch auffälliger Abnahme des Lichtstroms beobachtet mit einer Abnahme der Temperatur und damit des Drucks des Quecksilberdampfes. Gleichzeitig verschlechtert sich auch die Zündung der Lampen stark, was einen Einsatz bei Temperaturen unter -10 °C ohne sie unmöglich macht Erwärmungsgeräte.

Insofern ist es von Interesse quecksilberfreier LL mit Niederdruckentladung in Inertgasen. Dabei wird der Leuchtstoff durch Strahlung mit einer Wellenlänge von 58,4 bis 147 nm angeregt. Da der Gasdruck in quecksilberfreien LLs praktisch unabhängig von der Umgebungstemperatur ist, bleiben auch ihre Lichteigenschaften unverändert.

Heute das Problem des LL-Betriebs bei niedrigen Temperaturen ist gelöst:

• Verwendung von LL einer neuen Generation von T5-Lampen (mit einem Rohrdurchmesser von 16 mm);
• Verwendung von Kompaktleuchtstofflampen;
• LL betrieben durch elektronische Hochfrequenz-Vorschaltgeräte (elektronischer Ballast).

Lichtleistung LL nimmt mit zunehmender Größe (Länge) zu, da der Anteil der Anoden-Kathoden-Verluste am gesamten Lichtstrom abnimmt. Deshalb rationaler Verwenden Sie eine 36-W-Lampe als zwei 18-W-Lampen.

LL-Lebensdauer beschränkt sich auf die Deaktivierung und das Sputtern (Entleeren) von Kathoden. Auch Schwankungen der Netzspannung und häufiges Ein- und Ausschalten der Lampen wirken sich negativ auf die Lebensdauer aus. Beim Einsatz elektronischer Vorschaltgeräte werden diese Faktoren minimiert.

Autor: Koryakin-Chernyak S.L.

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