Fényforrások folytatás

Átírás

1 Fényforrások folytatás Nagynyomású kisülő lámpák BME-VIK 1

2 Fényforrások csoportosítása Hőmérsékleti sugárzók Lumineszcens fényforrások Kisnyomású kisülőlámpák Nagynyomású kisülőlámpák Fénycső Kompaktfénycső Kisnyomású nátriumlámpa Indukciós lámpák Higanylámpa Nátriumlámpa Fémhalogénlámpa Kevertfényűlámpa BME-VIK 2

3 1. Nagynyomású kisülőlámpák 1.1. Fizikai alapok Fénygerjesztés mechanizmusa hasonló, de.. A higany sugárzás intenzitásának maximuma van 0.8 Pa nyomáson, de Pa-nál eléri a minimumot, ezután növekszik, de BME-VIK 3

4 Különbség a kisnyomású és nagynyomású kisülések között Kis nyomáson (1 Pa nagyságrend): a kevesebb ütközés, így nagy közepes úthossz miatt az elektronok nagy mozgási energiára tesznek szert nagy energiájú nívóról újabb ütközés előtt fotont emittálnak az alapállapotba való visszatérés közben (rezonanciavonalak) Nagy nyomáson ( Pa): gyakoribb elektron-atom ütközések kisebb közepes úthossz miatt kisebb energia rezonanciavonalak gerjesztésének valószínűsége kicsi lépcsőzetes gerjesztéssel látható vonalak atomok kölcsönhatása miatt a vonalak kiszélesedése BME-VIK rekombinációs sugárzás (folytonos) Világítástechnika és villamos fényforrások, márc. 4. 4

5 Hőmérsékleti viszonyok különbségei Kisnyomású plazma alkotó részecskéi hőmérsékletű gázt alkotnak, átlag sebességük, tömegük. Az elektronok tömeg, sebesség hőmérséklet, nincs termodinamikai egyensúly. Nagynyomáson az elektron atom üközések száma, elektronok lassulnak, nehezebb részecskék energiát kapnak hőmérséklet (4-6000K) lokális termodinamikai egyensúly BME-VIK 5

6 Nagynyomású ívben a kisülés a cső tengelyére lokalizálódik. Tengely mentén max áramerősség, max. fényintenzitás max. hőmérséklet (6000K) [Mind három mennyiség radiálisan gyorsan ] BME-VIK 6

7 Ismétlés: Higanylámpa 1. Fej 2. Bura 3. Állvány 4. Kisülő cső 5. Áramvezető és tartó 6. Gyújtó ellenállás 7.Fénypor BME-VIK 7

8 Segédelektóda Fő elektródák Higanykisülőcső 6. Gyújtó ellenállás BME-VIK 8

9 Fényporral szembeni követelmények 365 nm-s vonalat kell átalakítania; Látható vonalakat (405-ibolya; 436-kék; 546- zöld) ne nyelje el; C legyen működése optimális Emittált fény vörösben legyen gazdag BME-VIK 9

10 Nagynyomású higanylámpa spektruma BME-VIK 10

11 Higanylámpa BME-VIK 11

12 Higanylámpák főbb jellemzői Teljesítmény: (1000) W; Fényáram: 1,8 22(50) klm * lm/w hosszú felfutási és újragyújtási idejű Élettartamuk: 16 kh (fényhalál) Színhőmérséklet: K Színvisszaadás (fénypor függő) Vonalas színkép BME-VIK 12

13 Soroksár Újtelep Fatimai Szűzanya templom Dísz világítás 2002-ben Dr. Lantos Tibor higanylámpákkal BME-VIK 13

14 Fejlesztési irányok: - élettartam és fényhasznosítás növelése nátriumlámpa - színvisszaadás javítása fémhalogénlámpa Szóba jöhető fémek: - nátrium (589 nm) - tallium (535 nm) - indium (410, 451 nm) - diszprózium (400, 421 nm) - holmium (389 nm) - szkandium (391, 402 nm) - ón (452 nm) Agresszivitásuk só formában csökkenthető halogenidek T ív >T egyensúlyi >T fal BME-VIK 14

15 Nagynyomású nátriumlámpa 1. Fej 2. Bura(kemény üveg) 3. Állvány(- -) 4. Kisülőcső(kerámia) 5. Kitámasztó bordák 6. Getter(bárium/cirko n-vas) 7. Kitámasztó gyűrű 8. Áramvezetők(nióbiu m) BME-VIK 15

16 BME-VIK Dr. Tóth Zoltán phd GE 16

17 Nagynyomású nátriumlámpa BME-VIK 17

18 (nagynyomású) Nátriumlámpa főbb jellemzői Teljesítmény: W; Fényáram: 3,4-130 klm * lm/w Hosszú felfutási és újragyújtási idejű Élettartamuk: 24-28,5 kh (gyártó függő) Színhőmérséklet: <3000 K Színvisszaadás: <40; de létezik színjavított is Vonalas színkép folytonos háttérrel BME-VIK 18

19 Nátriumlámpa típusai: Ellipszoid burás Csőburás Két végén fejelt Iker kisülő csöves BME-VIK 19

20 SON spektrum BME-VIK 20

21 (nagynyomású) Nátriumlámpa főbb jellemzői Teljesítmény: W; Fényáram: 3,4-130 klm * lm/w Hosszú felfutási és újragyújtási idejű Élettartamuk: 24-28,5 kh (gyártó függő) Színhőmérséklet: <3000 K Színvisszaadás: <40; de létezik színjavított is Vonalas színkép folytonos háttérrel BME-VIK 21

22 Ilyen volt Rákos állomás HgLI-vel BME-VIK 22

23 Ilyen lett nátriumosítás után BME-VIK 23

24 Fémhalogénlámpa 1. Fej 2. Bura 3. Állvány 4. Kisülőcső 5. Tartóbordák 6. Gyújtó ellenállás 7. Bimetal 8. Áramvezetők 9. Tartóbilincsek 10.Árnyékoló üvegcső 11.Bárium getter 12.Kitámasztó gyűrű BME-VIK 24

25 Opalizált burájú fémhalogén lámpa Csőburás kvarc kisülő csöves fémhalogén lámpa BME-VIK 25

26 Fémhalogénlámpa BME-VIK 26

27 Alkalmazás: nagy terek Fémhalogén és nátriumlámpák Foto: DéTa BME-VIK 27

28 Párizs Austerlitz pu Foto: DéTa BME-VIK 28

29 Kerámia kisülőcsöves fémhalogénlámpa Előnye: Nagyobb hőállóság, szerkezeti stabilitás Jobb alakíthatóság, nagyobb geometriai pontosság Kisebb nátriumdiffúzió Rövidebb kisülőcső, kisebb egység teljesítmény BME-VIK 29

30 kerámia kisülőcsöves fémhalogén lámpa Kis teljesítményű Standard Két végén fejelt PAR lámpa BME-VIK 30

31 Kerámia kisülő csöves lámpatest (Tu-Sch katalógusból) BME-VIK 31

32 Kevertfényűlámpa (HMLI) Izzószál Főelektróda Segédelektróda Gyújtó ellenállás Fej BME-VIK 32

33 Kevertfényűlámpa felépítése Felépítése: 80 W Hgli + Izzószál ~ 80 W Sorba kötve izzószál BME-VIK 33

34 Kevertfényűlámpa BME-VIK 34

35 Kevertfényűlámpák főbb jellemzői Teljesítmény: 160, 250 W; Fényáram: 3,6; 7,0 klm * lm/w rövid felfutási és hosszú újragyújtási idejű Élettartamuk: 10 kh (fényhalál) Színhőmérséklet: 4000 K Színvisszaadás 52 Színképe: vonalas + folytonos BME-VIK 35

36 Alkalmazás Kevertfényű lámpa BME-VIK 36

37 Előtétek: Áramköri szerelvények: -- Hagyományos induktív -- Elektronikus Gyújtók: --Fénycsőgyújtók --Nagynyomású kisülőlámpák gyújtói Kondenzátorok: --Fázis tényező javító --Zavarszűrő Kismegszakítók Fénykapcsolók BME-VIK 37

38 Áramköri szerelvények Előtétek: fojtó, elektronikus (kis egységteljesítményekhez) megcsapolásos BME-VIK 38