Спектр натриевой лампы: Лампы ДНаТ: источник света, который рановато списали на пенсию

Содержание

Натриевые лампы. Виды и устройство. Работа и применение

Натриевые лампы – это электрические осветительные приборы, излучающие красную зону светового спектра (жёлто-оранжевый свет). Свет, практически имитирующий природный, получается благодаря газовому разряду, находящемуся в парах натрия. Из-за преобладающего резонансного излучения натрия и выходит такой цвет.
Различают два типа НЛ – это лампы низкого (НЛНД) и высокого давления (НЛВД).

Натриевые лампы

НЛВД – это лампы высокого давления, являющиеся одним из типов натриевых ламп. Этот электрический источник света относится к газоразрядным лампам.

1 — Резьбовой цоколь
2 — Геттер
3 — Вакуум
4 — Цилиндрическая колба
5 — Изолирующая пробка
6 — Электрод
7 — Керамическая дуговая лампа
8 — Спай дуговой лампы

Главные компоненты устройства:

  • Цилиндрическая колба. Внешняя колба выполнена из термостекла. Далее её обрабатывают путём вакуумирования и после чего дегазируют. Благодаря такой тщательной обработке, колба поддерживает стабильную температуру при работе разрядной трубки и защищает токовые вводы от влияния атмосферных газов. Новинки среди НЛ могут иметь колбу другой формы, а также не одну, а две горелки.
  • Горелка. Для производства разрядной трубки с токоотводами используют оксид алюминия АI203. Трубка наполняется буферными газами и сплавом с ртутью (амальгамой натрия). Для улучшения цветового диапазона, в горелку нередко добавляют ксенон. Некоторые горелки НЛ ртутью не наполняются. Горелку помещают внутри огнестойкой колбы.

Много специалистов разных производств работают над улучшением показателей цветопередачи в натриевых лампах.

Для этого применяются разные методы:

  • Повышение компрессии паров натрия.
  • Увеличение диаметра горелки.
  • Введение излучающих добавок.
  • Питание НЛ импульсным током с высокой частотностью.
  • Нанесение на колбу интерференционного покрытия и люминофоров.

Ныне ведущие фирмы выпускают качественные НЛ с усовершенствованными цветопередающими свойствами.

Принцип работы НЛ

Принцип действия НЛ основан на дуговых разрядах, которые создают излучение. Пары натрия формируют газоразрядную среду в лампе и светятся цветами красного спектра (жёлтый, оранжевый, красный).

Запуск лампы и регулировка в нём тока, требует пускорегулирующую аппаратуру (ПРА), подключаемую к сети переменного тока с напряжением 220 В и частотой 50 Гц. При обычном аппарате не обойтись без импульсного зажигающего устройства (ИЗУ). Сейчас существуют лампы, которые используют пускорегулирующий аппарат электронный (ЭПРА), который не нуждается в ИЗУ. ЭПРА помимо того, что он не требует ИЗУ, обладает и другими достоинствами.

Плюсы, которые даёт ЭПРА:
  • Снижает на 30% эелектропотребление.
  • Стабилизирует мощность.
  • Исключает наличие эффекта мерцания.
  • Увеличивает светоотдачу.
  • Повышает частоту тока.
  • Увеличивает срок эксплуатации НЛВД.

Разгораются натриевые лампы около 3-5 минут. В начале эксплуатации НЛ излучают желтоватый или оранжевый цвет, но когда срок службы лампы подходит к концу, цвет освещения начинает варьироваться от тёмных оттенков оранжевого до красного.

Применение НЛ

Как и все натриевые лампы обеспечивают монохромное излучение. Подобное их специфическое свойство сужает сферу применения натриевых источников света высокого давления. Они имеют неудовлетворительную цветопередачу, но довольно высокую светоотдачу, поэтому их чаще используют для уличного, утилитарного и декоративного освещения. Т.е. в тех местах, где важны больше экономические показатели, чем достоверное воспроизведение цвета.

Чаще НЛ используют в освещении дорог, парков, скверов, торговых центров и т.п. Реже эти лампы применяют для подсветки архитектурных композиций.


НЛ часто эксплуатируют в растениеводстве в качестве освещения для растений. Золотисто-оранжевое излучение ускоряет процесс развития цветков и завязей. Использование этих ламп в теплицах сулит высокий урожай. Только их рекомендовано применять исключительно на последних этапах роста растений. Если же использовать раннее, то вместе с металлогалогенными лампами, имеющими синее свечение.
Виды НЛ и их маркировка

НЛВД отличаются мощностью и конструкцией. Они бывают низкой и высокой мощности, также их производят в 4-х разных вариантах, ещё выпускают натриевые безртутные лампы.

Варианты исполнения НЛ:
  • Лампа, имеющая стеклянную или кварцевую колбу в форме цилиндра и два цоколя.
  • Лампа с прозрачной цилиндрической колбой и винтовым цоколем (резьбовым).
  • НЛВД с матовой или прозрачной колбой эллипсовидной формы и винтовым цоколем.
  • С вмонтированным отражателем, колба которой имеет специфическую форму.
Таким образом, выделяют следующие типы натриевых источников света:
  • ДНаТ. Дуговые натриевые трубчатые лампы выполнены в цилиндрической колбе. У ламп типа ДНаТ наибольший КПД, их можно отнести к наиболее экономичным источникам света. Выпускаются они разной мощности и обеспечивают контрастную видимость различных объектов при любых погодных условиях.

 

Какие объекты освещают лампами ДНаТ:

— туннели;
— промышленные зоны;
— аэродромы и вокзалы;
— улицы и транспортные магистрали;
— теплицы;
— клумбы и т.п.

  • ДНаЗ. Эти лампы производятся в колбе эллипсоидной формы с внутренним зеркальным покрытием.

 

Особенности ДНаЗ:

— зеркальная алюминиевая плёнка, используемая в качестве внутреннего покрытия колбы, герметично изолированная от окружающей среды;
— вращающийся цоколь;
— КПД не ниже 95%;
— долговечность отражающих свойств;
— не нуждается в чистке;
— повышенная освещённость.
Срок службы и высокая производительность ДНаЗ обеспечены зеркальным слоем, так как благодаря этому, излучаемый свет в рабочем режиме прибора, не попадает на горелку.
Натриевые зеркальные лампы бывают разных модификаций. Они обеспечивают отменный рост растений, поэтому их широко эксплуатируют при выращивании декоративных и овощных растений.

  • ДНаС. Натриевые спектральные лампы со светорассеивающей колбой эллиптической формы. В качестве внутреннего покрытия использован слой светорассеивающего пигмента, благодаря этому их можно применять в осветительных приборах, предназначенных для ламп ДРЛ (газоразрядных ртутных ламп). Для облегчённого зажигания, разрядные трубки ДНаС заполнены вместо ксенона смесью Пеннинга.

 

Применяется в следующих отраслях:

— химии;
— лабораторной и медицинской технике;
— спектроскопии;
— поляриметрии и т.п.

  • ДНаМТ. Это дуговые натриевые лампы, выпущенные в матовой колбе.

Натриевая лампа с высокой мощностью (от 100 Вт) оборудованы цоколем Е40. Цоколем лампочек с мощностью ниже 70 ВТ – Е27.
НЛВД, выпущенные иностранными производителями, имеют разную маркировку. Каждая фирма маркирует лампы по-своему. Отечественные производители стараются придерживаться единства в маркировке этих лампочек.
Выделяют 4 вида натриевых ламп, которые принято обозначать: ДНаТ, ДНаС, ДНаЗ, ДНаМТ, — при этом первые три буквы «ДНа» значат, что лампа дуговая натриевая, Т- трубчатая, С – спектральная, З – зеркальная, МТ – матовая колба. После букв могут стоять разные цифры, указывающие на мощность и конструктивные особенности.

Достоинства и недостатки НЛ
Достоинства НЛВД:
  • Высокая светоотдача.
  • Наличие теплового излучения.
  • Долговечность.
  • Световой поток практически не изменяется на протяжении всей службы лампы.
  • Высокий КПД.
  • Температурная рабочая среда -60 …+40°С.
  • Экономичность.
Недостатки НЛВД:
  • По окончании службы лампы, её цветовой диапазон сменивается.
  • Ртутные НЛВД нельзя назвать безопасными лампами.
  • Их нельзя применять в сетях, в которых напряжение отличается от номинального на 5-10% или происходят постоянные скачки.
  • Эффективность свечения снижается в мороз.
  • Зажигание лампы и стабилизация её свечения занимает до 7 минут.

Учитывая особенности НЛ, оптимальным вариантом для их эксплуатации являются случаи, требующие экономичный и мощный источник света и не нуждающиеся в безошибочной цветопередаче.

Похожие темы:

Газоразрядные лампы высокого давления | Натриевые лампы ДНаТ

Газоразрядные натриевые лампы высокого давления — ДНАТ

Натриевые лампы высокого давления – одни из самых долговечных и эффективных источников света. Средняя продолжительности их рабочего времени превышает 25 тыс. часов.

Натриевые газоразрядные лампы зажигаются с помощью пускорегулирующих аппаратов (ПРА) за 3-4 минуты. Их приятный желтый свет нашел свое применение в областях, где важна экономическая целесообразность – они освещают парки, дороги, памятники архитектуры. С развитием отрасли появились новые виды ламп с улучшенной цветопередачей и сфера их применения значительно расширилась.

Натриевые лампы очень популярны у садоводов, которые разводят растения в теплицах и оранжереях – в пасмурный день их теплый свет вполне может заменить солнечный, это повышает плодоносность растений.

Также важной особенностью использования является произвольное рабочее положение. Благодаря этому свойству трубчатые натриевые лампы с цоколем Е27 и Е40 широко используют на железных дорогах, трассах и в уличном освещении. С соответствующим ПРА в некоторых лампах производства компании Philips возможно диммирование, регулировка яркости света. Прочная конструкция обеспечивает высокую устойчивость к вибрации и внешним воздействиям. Однако применение ламп несколько ограничивается в холодную погоду – их эффективность сильно зависит от температуры окружающей среды.

Лампы с цоколем Fc2 и RX7s применяются в светильниках закрытого типа и чаще всего используются для внутреннего освещения в выставочных и торговых помещениях. В течение всего срока службы световое излучение сохраняет большую интенсивность.

Для подсвечивания продуктов в мясных лавках, цветочных магазинах и пекарнях используют лампы с цоколем PG12-1 и GX12-1, имеющие теплую цветовую температуру и хорошую светопередачу.

Форма одноцоколевых натриевых ламп может быть и эллипсовидной, с колбами из матового стекла, которое убирает слепящий эффект. Компания Osram выпускает экземпляры со встроенным устройством зажигания, а также вариант NAV-E Plug-in для ртутного дросселя.

Еще один тип ламп – натриевые с двумя горелками и цоколем Е40. Основное отличие от стандартных ламп подобного типа – это более длительный срок службы, так как при зажигании обычно загораются обе горелки, которые затем работают по очереди.

В нашем интернет-магазине www.shop220.ru представлен широкий ассортимент дуговых натриевых ламп, вы легко найдёте лампу идеально подходящую под ваши требования её использования.

Виды натриевых ламп

26.12.2013

Виды натриевых ламп

Натриевая газоразрядная лампа (НЛ) — электрический источник света, светящимся телом которого служит газовый разряд в пара́х натрия. Поэтому преобладающим в спектре таких ламп является резонансное излучение натрия; лампы дают яркий оранжево-жёлтый свет. Эта специфическая особенность НЛ (монохроматичность излучения) вызывает при освещении ими неудовлетворительное качество цветопередачи. Из-за особенностей спектра и существенного мерцания на удвоенной частоте питающей сети НЛ применяются в основном для уличного освещения, утилитарного, архитектурного и декоративного. Для внутреннего освещения производственных площадей используется в случае если нет требований к высокому значению индекса цветопередачи источника света.

В зависимости от величины парциального давления паров натрия лампы подразделяют на НЛ низкого давления (НЛНД) и высокого давления (НЛВД).

Несмотря на свои недостатки, натриевые лампы являются одним из самых эффективных электрических источников света. Светоотдача натриевых ламп высокого давления достигает 150 люмен/Ватт, низкого давления — 200 люмен/Ватт. Срок службы натриевой лампы до 28,5 тыс. часов.

Натриевые лампы низкого давления

Исторически первыми из НЛ были созданы НЛНД. В 1930-х гг. этот вид источников света стал широко распространяться в Европе. В СССР велись эксперименты по освоению производства НЛНД, существовали даже модели, выпускавшиеся серийно, однако внедрение их в практику общего освещения прервалось из-за освоения более технологичных ртутных газоразрядных ламп, которые, в свою очередь, стали вытесняться НЛВД. Схожая картина наблюдается в США, где НЛНД в 1960-х гг. были полностью вытеснены металлогалогенными лампами. Однако в Европе НЛНД по сей день распространены достаточно широко. Одним из их применений является освещение загородных автострад.

Лампы низкого давления отличаются рядом особенностей. Во-первых, пары натрия весьма агрессивны по отношению к обычному стеклу. Из-за этого внутренняя колба обычно выполняются из боросиликатных стёкол. Во-вторых, эффективность НЛНД сильно зависит от температуры окружающей среды. Для обеспечения приемлемого температурного режима колбы последняя помещается во внешнюю стеклянную колбу, играющую роль «термоса».

Натриевые лампы высокого давления

Создание ламп высокого давления потребовало иного решения проблемы защиты материала колбы от воздействия не только паров натрия, но и высокой температуры электрической дуги. Разработана технология изготовления трубок из оксида алюминия Al

2O3. Такая прозрачная и химически устойчивая трубка с токовводами помещается во внешнюю колбу из термостойкого стекла. Полость внешней колбы вакуумируется и тщательно дегазируется. Последнее необходимо для поддержания нормального температурного режима работы горелки и защиты ниобиевых токовых вводов от воздействия атмосферных газов.

Горелка НЛВД наполняется буферным газом, в качестве которого служат газовые смеси различного состава, а также в них дозируется амальгама натрия (сплав с ртутью). Существуют НЛВД «с улучшенными экологическими свойствами» — безртутные.

Лампы светят жёлтым или оранжевым светом (в конце срока службы лампы спектр излучения изменяется и варьируется от тёмно-оранжевого до красного). Высокое давление паров натрия в горящей лампе вызывает значительное уширение излучаемых спектральных линий. Поэтому НЛВД имеют квазинепрерывный спектр в ограниченном диапазоне в жёлтой области. Цветопередача при освещении такими лампами несколько улучшается по сравнению с НЛНД, однако падает световая отдача лампы (примерно до 150 лм/Вт).

Натриевые лампы высокого давления используют в промышленном растениеводстве для дополнительного освещения растений, что дает возможность их интенсивного роста круглый год.

Номенклатура

В отечественной номенклатуре источников света существует ряд типов НЛВД:

  • ДНаТ (Дуговые Натриевые Трубчатые) — в цилиндрической колбе;
  • ДНаС (Дуговые Натриевые в Светорассеивающей колбе) — выпускались Полтавским Заводом Газоразрядных Ламп и предназначены для прямой замены ртутных газоразрядных ламп (ДРЛ). Горелка таких ламп помещена в эллиптическую внешнюю колбу, аналогичную лампам ДРЛ, но вместо люминофора изнутри покрытую тонким слоем светорассеивающего пигмента, что позволяет использовать эти лампы в светильниках или других осветительных установках, предназначенных для ламп ДРЛ, без ухудшения их оптических характеристик;
  • ДНаМТ (Дуговые Натриевые Матированные) — выпускаются производственным объединением «Лисма» (г. Саранск), полностью аналогичны лампам ДНаС;
  • ДНаЗ (Дуговые Натриевые Зеркальные) — производятся в различных модификациях. Мелкими партиями выпускаются лампы в колбе, аналогичной ДРИЗ, где горелка размещается аксиально (на геометрической оси отражателя). Более широкое распространение получили лампы, известные под торговой маркой «Reflux» («Рефлакс») с зеркализованной колбой специальной формы. В небольшом количестве изготавливались лампы-фары с горелкой ДНаТ.

Расчёт освещения

Аббревиатуры ламп:
ДНаТ – натриевая лампа – другое название ДНаЗ

 – англHPS 
МГЛ – металлогалогенная лампа – другое название ДРИ – англMHL 
КЛЛ – компактная люминесцентная лампа – другое название ЭСЛ – англCFL 
LED – светодиодная лампа.

 

Для нормального роста растений необходим минимум ДНаТ-50Вт или КЛЛ-65Вт на площади 30×30см 0.09м² (1х1 фут). Растение развивается и под ЭСЛ 23вт, но медленно, недостаток света существенно снижает урожай.

 

В таблице указана средняя мощность ламп в зависимости от площади бокса. Важно учитывать возможность использования той или иной лампы напрямую зависит от системы вентиляции бокса.

 

мощность
ДНаТ/МГЛ
мощность

КЛЛ
мощность
ЭСЛ
мощность
LED
площадь
бокса см
площадь
бокса м²
площадь бокса
в футах

70Вт

80Вт

100Вт

45Вт 30х30см 0.09м² 1х1 фут

100Вт

110Вт

150Вт

70Вт 40х40см 0.16м² 1.3х1.3 фута

150Вт

200Вт

250Вт

115Вт 50х50см 0.25м² 1.7х1.7 фута

250Вт

330Вт

400Вт

180Вт 60х60см 0.35м² 2х2 фута

400Вт

    360Вт 90х90см 0.80м² 3х3 фута

600Вт

    530Вт 110х110см 1.2м² 3.5х3.5 фута

1000Вт

    750Вт 130х130см 1.7м² 4х4 фута

 

* в боксах с большой площадью экономически нецелесообразно использовать люминесцентные лампы в качестве основного света.

 


 

 

ВАЖНО:

 

  • Успешно выращивать растения можно используя лампы ДНаТ и LED для всего цикла (вега + цвет) – это простой вариант света используемый большинством садоводов. Для улучшения характеристик света и освещения нижних веток растений используют доп.лампы.

 

  • Лампы с преобладанием синей части спектра хороши для вегетативной стадии роста. Синий свет для всходов увеличивает шанс появления растений женского пола, способствует кустистости (полезно для материнских растений), останавливает вытягивание вверх (полезно при ограниченной высоте бокса), а также стимулирует деление клеток листьев – тем самым увеличивая зеленную массу растения, плотные листья способны накапливать больше питательных веществ.

Лампы с преобладанием синей части спектра света:
МГЛ цветность от 5200K
КЛЛ цветность 6400–6500K (Day light / дневной свет / синий свет)
ДРЛ цветность 7000–8000K

 

  • Лампы с преобладанием красной части спектра хороши для цветения и роста корней.

Лампы с преобладанием красной части спектра света:
ДНАТ цветность 2000K
МГЛ цветность 2700–3000K (WDL)
КЛЛ цветность 2700–3000K (Warm light / теплый свет / желтый свет)

 

  • Понятие цветовая температура дает лишь примерное представление о преобладании той или иной части cпектра. Точную информацию дают спектральные графики конкретной лампы. Лампы с одинаковым обозначением цветовой температуры могут иметь разный спектральный состав излучаемого ими света, обусловленный технологией производства.

 

  • Разные типы ламп равной мощности не одинаково эффективны.

Основные важные параметры ламп:
1. Cветоотдача
2. Cпектральные характеристики излучаемого света (цветность)
3. Рабочая температура

  • ДНаТ/МГЛ – на первом месте по светоотдаче (~80–150лм/вт), эти лампы используют для профессионального садоводства. Они довольно сильно нагреваются (~400°C) и требуют мощной вентиляции для поддержания нормальной температуры для растений.
  • КЛЛ – на втором месте по светоотдаче (~40–90лм/вт), эти лампы используют для небольших боксов. В отличии от ДНаТ/МГЛ, у КЛЛ рассеяный свет который гораздо эффективнее для клонов и ростков. Нагреваются КЛЛ незначительно до 60–70°C, но всё же требуют хотя бы минимальной вентиляции.
  • ДРЛ – на третьем месте по светоотдаче (~40–60лм/вт), эти лампы очень сильно нагреваются (~700°C) – рационально использовать их в холодных, неотапливаемых помещениях. ДРЛ давно используются в агропромышленности для подсветки и обогрева теплиц, в современных хозяйствах ДРЛ все больше вытесняются лампами ДНаТ/МГЛ.

 

  • Чем больше света получают растения, тем быстрее они растут. Лампы должны располагаться как можно ближе к растениям, но ни в коем случае не должны их касаться (во избежании ожога). Каждая лампа имеет свою зону покрытия, за пределами которой уже не будет достаточной освещенности. 
  • Одна мощная ДНаТ/МГЛ лампа эффективнее чем несколько менее мощных так как с ростом мощности увеличивается и светоотдача. ДНаТ-1000Вт излучает 150.000лм (150лм/вт), четыре ДНаТ-250Вт в сумме 110.000лм(110лм/вт). Для ЭСЛ все наоборот, зачастую мощные ЭСЛ имеют меньшую светоотдачу, например ЭСЛ 105вт 55лм/вт, а у ЭСЛ 26вт 62лм/вт

 

  • В «вытянутом» боксе 60×300см (2х10 футов) из расчёта по площади рекомендуется ДНаТ-1000Вт, но эта лампа дает пятно света максимум 150см (5 футов) диаметром, по краям бокс будет оставаться в тени. В этой ситуации для равномерного освещения лучше применять несколько ламп, две по 600Вт или три по 400Вт.

 

  • Почему между ДНаТ и КЛЛ большая разница в рабочей температуре ? У КЛЛ площадь колбы в разы больше чем у ДНаТ, благодаря этому КЛЛ быстрее рассеивают тепло – отдавая его воздуху. Также нагрев КЛЛ зависит не только от её мощности, но и в значительной степени от качества изготовления самой лампы. Низкокачественные Китайские КЛЛ сильнее греются чем лампы зарекомендовавших себя производителей. 
  • Существует заблуждение что ЭСЛ и КЛЛ лампы не нагреваются или нагреваются чуть-чуть, и можно их использовать вообще без вентиляции бокса – это ошибка начинающих садоводов. Даже одна маломощная ЭСЛ 23вт в небольшом пространстве 50x50x50см без вентиляции разогревает воздух более чем до 30°С

 

  • ДНаТ лампа должна иметь хороший рефлектор(для ДНаЗ ненужен), стены бокса иметь светоотражающее пок
  • Лампу подвешиваютрытие, таким образом – чтобы можно было регулировать её высоту по мере роста растений. Если лампу жестко фиксируют на потолке, то под растения делают регулируемые выше-ниже подставки.

 

  • «Плавающий» режим света – один день 17часов, следующий 19часов и т.д. – стресс для растений. Обязательно используйте таймер для точной регулировки светового режима (фотопериода).

 

  • Не включайте свет во время ночи в боксе, это может привести к гермофродизму растений. Если необходимо «навещать» растения во время их сна – используйте зеленые лампы. Зеленый свет отражается от листьев и растения не реагируют на него.

 


 

Натриевые разрядные лампы высокого давления

    Горелку заполняют инертными газами с добавками амальгамы натрия (соединение с ртутью), а из колбы откачивают воздух. В некоторых лампах используют натрий без добавок ртути, что упрощает их утилизацию. Для работы лампы необходим пускорегулирующий аппарат (ПРА), представляющий собой электромагнитный дроссель, который ограничивает ток в лампе и импульсное зажигающее устройство (ИЗУ), создающее импульс напряжения с амплитудой 2,5 – 5 кВ (требуемая амплитуда импульса зависит от длины горелки и соответственно мощности лампы), обеспечивающий зажигание лампы. Некоторые типы натриевых источников света содержат внутреннее ИЗУ. В соответствие с ГОСТ Р 53073-2008 натриевые лампы в зависимости от способа зажигания маркируют путем нанесения на колбу:

— буквы Е, помещенной в треугольник, если лампа требует использования внешнего ИЗУ,

— буквы I, так же внутри треугольника, если лампа содержит внутреннее ИЗУ.

    Натриевые лампы выпускают в диапазоне мощностей от 50 до 1000 Вт. По сравнению с другими разрядными лампами, они имеют самую высокую световую отдачу – порядка 100-150 лм/Вт. Но индекс цветопередачи у них самый низкий и, как правило, не превышает 25 – 35. Поэтому натриевые лампы преимущественно находят применение для уличного освещения. Ими освещают дороги, площади и дворы. Спектр излучения натриевых источников света преимущественно лежит в желто – оранжевой области. Они могут работать в диапазоне температур от — 60 до + 40 градусов, что позволяет использовать их в любых климатических зонах. Средняя продолжительность работы натриевых ламп достигает 15 – 20 тысяч часов.

 Дуговая натриевая лампа высокого давления

 

Рис.1 Дуговая натриевая лампа высокого давления

Одной из разновидностей натриевых источников света является лампа ДНаЗ — дуговая натриевая зеркальная лампа, которая отличается от ДНаТ наличием отражателя внутри колбы. Вид лампы показан на Рис. 2. Такие лампы позволяют более эффективно использовать световой поток и упростить конструкцию светильника. Их часто применяют для освещений растений в теплицах.

 Дуговая натриевая зеркальная лампа

 

Рис. 2 Дуговая натриевая зеркальная лампа

Натриевые лампы чаще имеют прозрачные колбы, но имеются разновидности и с диффузными колбами.

    Температура колбы у рассматриваемых ламп может достигать величины 250оС при мощности лампы 50 – 70 Вт, 350оС при мощности лампы 100 – 150 Вт, и 400оС при мощности лампы 250 – 1000 Вт. Поэтому находясь рядом с включенными лампами  необходимо предотвратить любую возможность прикоснуться к ним.

     Натриевые лампы выпускают и с низким давлением паров, но они имеют много недостатков и используются реже.

15 июня  2013 г.

К разделу  СВЕТИЛЬНИКИ 

К ОГЛАВЛЕНИЮ (Все статьи сайта)

Натриевые для теплиц (днат) — Газоразрядная натриевая лампа ДНАТ Osram PlantaStar CG 1000w K12X30S 400v

Наилучшие условия для роста растений:
Для здорового роста растения требуют света. И оранжереям нужна правильный источник излучения, с помощью которого гарантировать круглогодичные оптимальные условия для фотосинтеза в различных растениях.

Osram натриевые лампы являются высококачественными натриевыми лампами высокого давления с керамической разрядной трубкой для высокой эффективности, высокой светоотдаче и долгий срок службы.

Лампы Osram испускают правильный спектр, они очень эффективны, устойчивы, долговечны и обеспечивают рост растений быстрее и лучше.

Преимущества продукта:
+ Сокращенное время производства
+ Специально для роста растений
+ Высокоэффективная PAR светоотдача
+ Постоянная поддержка на всех этапах развития и роста растений
+ Высокая энергоэффективность
+ Совместимость со всеми стандартными балластами HPS для натриевых ламп
+ Качество продукции «Сделано в Германии»
+ Slimline E40 разъем для быстрого завинчивания и замены
+ Очень большая интенсивность света благодаря технологии AUM
+ Быстрый и качественный рост растений
+ Большое количество красного света для усиления фотосинтеза
+ Высокий КПД потребления электроэнергии
+ Длительный срок эксплуатации при небольшом объёме расходов по техобслуживанию

Области применения:
— Теплицы и оранжереи
— Подходят для выращивания фруктов благодаря излучению света, стимулирующего фотосинтезирующие свойства растений
— Используется только в подходящих светильниках
— Идеально подходят для дорожного освещения, дают мягкий жёлтый свет.

Характеристики продукта:

* Средний срок службы: 12 000 часов
* Обеспечивает освещение для фотосинтеза на заводах
* Поток фотонов: > 90% после 12 000 ч

Особенности натриевых ламп.
— До сих пор ученым и конструкторам не удалось создать такие светильники, которые бы могли полностью имитировать солнечный свет, давая полный спектр излучения.

— У любого из ныне существующих преобладает один какой-то спектр, а растениям в разные периоды вегетации наиболее необходимы красный и синий:

— Преобладание синего спектра излучения важно для роста и развития растений;
Красный спектр стимулирует плодоношение и цветение.

Соответственно, для разных культур в определенные периоды развития необходима соответствующая досветка лампами для роста или лампами для цветения. К последним,как раз, и относятся НЛВД – натриевые лампы высокого давления, излучающие красную зону светового спектра.

Преимущества применения в теплицах.
— Сегодня в тепличных хозяйствах используют самые разные источники для освещения теплиц, и все они обладают своими достоинствами. Если говорить про натриевые лампы высокого давления для теплиц, то они выделяются в первую очередь такими выгодными характеристиками:

— Экономичность. Как известно, себестоимость выращенных в теплицах овощей во многом зависит от того, какая цена была уплачена за весь период их роста и плодоношения за энергоносители. Описываемые светильники наряду со светодиодными потребляют очень немного электрической энергии, но, в отличие от последних, и сами стоят дешевле.

— Долговечность. Срок службы лампы составляет от 12 до 20 тысяч часов.
Высокая светоотдача, в несколько раз превышающая светоотдачу обычных ламп накаливания.
Полезная для растений излучаемая красно-оранжевая часть спектра, позволяющая ускорять процесс образования цветов и завязей и получать высокие урожаи. Синюю часть спектра растения при этом получают днем из естественного освещения.

— Наличие теплового излучения. Такие лампы для теплиц при свечении выделяют много тепла, что помогает экономить на отоплении теплиц в холодное время года. Однако это же их свойство может оказать негативное влияние на растения в теплый период, вызывая вытягивание стеблей или даже ожоги (при близком расположении). Но этого легко можно избежать, если постоянно контролировать температурный режим в укрытии.Высокий КПД, составляющий около 30%. Это значительно больше, чем у прочих альтернативных источников искусственного освещения.

— Несмотря на свои недостатки, натриевые лампы являются одним из самых эффективных электрических источников света. Светоотдача натриевых ламп высокого давления достигает 150 люмен/Ватт, низкого давления — 200 люмен/Ватт. Срок службы натриевой лампы до 28500 часов.

Технические данные:

Бренд Osram (Германия)
Серия Plantastar CG
Мощность 1000 Вт
Ток лампы 2,95 А
Напряжение 400 В
Напряжение зажигания 4,0 / 5,0 Кв
Цоколь K12X30S
Поток фотонов 420 мкмоль/с
Эффективность потока фотонов 1,6 мкмоль/с/Вт
Индекс цветопередачи Ra 20
Цветность 820 Мягкий жёлтый свет
Цветовая температура 2000 К
Световой поток 145 500 лм
Стабильность светового потока лампы при 2 000ч 0,98
Стабильность светового потока лампы при 4 000ч 0,97
Стабильность светового потока лампы при 6 000ч 0,96
Стабильность светового потока лампы при 8 000ч 0,95
Стабильность светового потока лампы при 12 000ч 0,94
Стабильность светового потока лампы при 16 000ч 0,94
Диаметр 47 мм
Длина 285 мм
Вес 232 грамм
Предельная температура колбы 400°С
Предельная температура цоколя 250°С
Выход из строя (эксплуатация 2 000 ч) 0,99
Выход из строя (эксплуатация 4 000 ч) 0,99
Выход из строя (эксплуатация 6 000 ч) 0,98
Выход из строя (эксплуатация 8 000 ч) 0,98
Выход из строя (эксплуатация 12 000 ч) 0,97
Срок службы 12 000 часов
Срок службы В10 16 000 часов
Срок службы B50 20 000 часов
Конструктивная форма / исполнение Прозрачная
Содержание ртути в лампе 24 мг
Диммирование Нет
Положение горения Любое
Требуется закрытый светильник Нет
Международная система кодирования ламп ST-1000-H/E-E40-47/257

* Натриевая лампа высокого давления Osram для освещения теплиц и оранжерей.

Натриевые лампы для теплицы: характеристики, виды, конструкция

Солнечный свет в полной мере обеспечивает рост, вегетацию и фотосинтез любых растений. При выращивании последних в естественных условиях такого света обычно бывает достаточно, чего нельзя сказать о теплицах. Даже летом инсоляции недостаточно для полного обеспечения растений необходимой энергией. Особой популярностью среди садоводов пользуются натриевые лампы для теплиц, о которых мы сейчас расскажем.

Особенности натриевых ламп

До настоящего времени не изобретено ни одной лампы, полностью имитирующей солнечный свет. Причина заключается в отсутствии сбалансированности разных спектров излучения. Все растения нуждаются в период роста и развития в преобладании определенного спектра. Так, для роста и развития культуры необходим синий спектр, тогда как для цветения и плодоношения – красный. При этом особенность заключается в том, что солнечный свет передает оба спектра с разной интенсивностью, тогда как все виды ламп используют лишь один.

Натриевые лампы высокого давления (НДВЛ) характеризуются преобладанием красного спектра, что обуславливает их использование в период формирования растения и плодоношения.

Фото 1 Натриевые лампы в теплице

Плюсы и минусы

Установка НЛВД, безусловно, не является панацеей для исключительного урожая, и ее нельзя использовать весь период роста и цветения растения.

С этой статьей читают: Как правильно организовать освещение в теплице

Для того, чтобы понимать, почему именно натриевые лампы целесообразно устанавливать в теплицах, необходимо изучить их характеристики и плюсы по сравнению с аналогами.

Видео: Тестирование и выбор ламп для растений

Плюсы натриевых ламп для теплицы:

  • экономный расход электроэнергии, что позволяет минимизировать себестоимость продукта;
  • длительный срок эксплуатации – при соблюдении рекомендации такие лампы нарабатывают не менее 16000 часов, что в реальных условиях соответствует 5-6 годам;
  • высокая светоотдача при отсутствии потерь;
  • комбинирование с солнечным светом (синий спектр), благодаря чему ускоряется образования цветов и появление завязей;

Натриевые лампы используют только на последней стадии роста культуры, когда уже прекращен рост и начинается этап цветения. Для компенсации роста рекомендуется использовать металлогалогенные лампы (синий спектр), ускоряющие и корректирующие рост и развитие.

Высокий коэффициент теплового излучения, что позволяет сокращать расходы на обогрев теплиц.

Минимальное расстояние от лампы до растений не должно быть менее 1 метра. Близкое расположение лампы может вызвать ожог стеблей и листьев.

Минусы натриевых ламп для теплицы:

Как известно, часто положительные стороны являются продолжением отрицательных, и наоборот.

  • интенсивный нагрев, который подогревает воздух и провоцирует появление завязей, при нерациональном использовании может причинить существенный вред растениям.
  • ущерб от повреждения лампы – в качестве наполнителя лампы используется оксид ртути и натрия, соответственно, при попадании этой смеси на урожай придется уничтожить его весь;
  • необходимость установки стабилизатора напряжения – любое колебание до 5% способно привести лампы в негодность;
  • зависимость от температуры окружающей среды – чем холоднее вокруг, тем менее интенсивным будет свечение и меньше пользыа для урожая.

Конструкция

По конструктивному строению газоразрядная лампа представляет собой источник света, где свет генерируется путем проведения электрического разряда через ионизированную среду. В НЛВД в качестве такой ионизированной среды используется ртутно-натриевая смесь.

Принцип работы заключается в создании электрического поля внутри лампы в тот момент, когда подается напряжение. Электроны начинают сталкиваться с частицами ртути и натрия, переходя в максимальное энергетическое состояние, когда создается энергия фотонов. Без люминисцентного покрытия газоразрядные лампы излучают весь спектр инфракрасного излучения, тогда как с использованием последнего происходит преобразование в видимый спектр света.

Фото 2 Конструкция натриевой лампы

Виды

Все НЛВД условно можно разделить на 2 большие группы:

  • лампы низкого давления;
  • лампы высокого давления.

Именно последний вариант и используется для работы в теплицах, когда необходимо досвечивать растениям в период активного цветения и образования завязей.

Эта группа подразделяется еще на 2 категории:

  • ДНаТ – стандартные дуговые лампы, работу которых провоцирует электрическое поле;
  • ДНаЗ – отличие заключается в конструкции, когда колба изнутри покрывается слоем отражающего материала, увеличивающего КПД последней.

Заключение, отзывы, советы

Выбирая любой тип ламп, принимайте во внимание особенность каждой культуры, групповую принадлежность и период. Натриевые лампы высокого давлении, являясь носителем красного спектра, многократно увеличивают урожайность, но при неосторожном обращении могут и погубить его.

Видео: Делаем фитолампу для растений своими руками дешево

Спектральная идентификация типа и характера освещения

3.1. Спектральные характеристики ламп

Лампы на жидком топливе: Спектры излучения были получены от четырех ламп на жидком топливе (цитронелловое масло, ламповое масло, жидкий парафин и керосин). Спектры () в основном следуют кривым черного тела с пиками около 1350 нм и восходящим колебанием излучения от 2400 до 2500 нм. Спектр жидкого парафина имеет характерный набор инфракрасного излучения в верхней части кривой черного тела с характеристиками от 1300 до 1450 нм и от 1700 до 2000 нм.Более высокий скачок эмиссии от 2400 до 2500 в спектре жидкого парафина предполагает, что это коротковолновый край более сильной эмиссионной характеристики в диапазоне 3000 нм.

Спектры излучения ламп, работающих на жидком топливе, в основном содержат кривые абсолютно черного тела.

Топливные лампы под давлением: Spectra были получены от топливных ламп под давлением, оснащенных кожухами, сжигающими керосин и пропан. Мантии содержат оксиды редкоземельных элементов, которые поглощают инфракрасное излучение и светятся белым в видимом диапазоне.По сравнению с пламенем жидкого топлива спектры ламп под давлением имеют уплощенный вид, при этом передний край коротковолновой кривой черного тела смещен вглубь видимого диапазона (). Пламя сжатого газа имеет аналогичный набор характеристик излучения, наблюдаемых в спектре жидкого парафина от 1300 до 1450 нм и от 1700 до 2000 нм, плюс подъем от 2400 до 2500 нм, также наблюдаемый во всех спектрах жидкого пламени.

Спектры излучения фонарей, работающих на топливе под давлением.

Лампы накаливания: Спектры были получены от четырех ламп накаливания и двух кварцевых галогенных ламп. Эти лампы имеют вольфрамовые нити внутри стеклянной колбы, которая содержит либо вакуум, либо инертный газ для предотвращения окисления горячей нити. Спектры излучения ламп накаливания имеют форму черного тела (). Пиковая яркость возникает при более коротких длинах волн (от 900 до 1050 нм), чем спектры жидкого топлива, и не имеет особенностей инфракрасного излучения, наблюдаемых в спектрах керосина, пропана и жидкого парафина под давлением.Можно изменить характер излучения с помощью пигментного покрытия на колбе или путем изменения состава стеклянного корпуса. Типичным примером этого является введение в стекло редкоземельного элемента неодима, который дает серию поглощений с центрами 572, 737, 806 и 877 нм ().

Спектры излучения ламп накаливания.

Одним из недостатков стандартной лампы накаливания с вольфрамовой нитью является то, что со временем внутренняя часть колбы имеет тенденцию покрываться вольфрамом, который отделился от нити накала.Постепенная потеря вольфрама является основной причиной выхода из строя стандартной лампы накаливания. В кварцево-галогенной лампе вольфрамовая нить заключена в плотную прозрачную кварцевую внутреннюю оболочку, заполненную инертным газом и небольшим количеством галогена, такого как йод или бром. В кварцевых галогенных лампах используется химическая реакция, называемая галогенным циклом, для повторного осаждения вольфрама обратно на нить накала. Это позволяет лампе работать при более высокой температуре и увеличивает срок службы.Спектры излучения измеренных кварцевых галогенных ламп () очень похожи на стандартные лампы накаливания, с пиками излучения в диапазоне от 970 до 980 и светоотдачей в диапазоне от 15 до 20%, что сравнимо с LE ламп накаливания. . Один из спектров кварцевой галогенной лампы демонстрирует серию неглубоких поглощений в диапазоне от 700 до 1400 нм. Вероятно, это связано с наличием микроэлемента в стекле, используемом в колбе, подобно неодимовой лампе. Не было замечено никаких особенностей излучения или поглощения, которые могли бы отличить стандартные лампы накаливания от кварцевых галогенных ламп.

Спектры излучения кварцевых галогенных ламп.

Люминесцентные лампы: Spectra были получены от девяти люминесцентных ламп, включая две компактные люминесцентные лампы. Люминесцентная лампа представляет собой газоразрядную лампу низкого давления, излучающую свет преимущественно за счет люминофоров, возбуждаемых УФ-излучением. Стеклянная трубка заполнена смесью паров ртути низкого давления и инертных газов, таких как аргон, ксенон, неон или криптон. Электроны в паре возбуждаются электрической дугой, производя комбинацию видимого и ультрафиолетового (УФ) излучения.Первичные выбросы ртути в ультрафиолетовом диапазоне не видны, но могут повредить глаза. Для перераспределения испускаемого УФ-излучения в видимое на внутреннюю поверхность стеклянной трубки наносится флуоресцентное покрытие из солей металлов и редкоземельных люминофоров. Спектр люминесцентной лампы состоит из набора резких линий излучения (). Чтобы обобщить особенности излучения и изменчивость, обнаруженные в спектрах люминесцентных ламп, мы нормализовали каждый спектр, разделив каждый спектр на его максимальное излучение, а затем вычислив среднее значение и стандартное отклонение из девяти нормализованных спектров ().Это показало, что люминесцентные лампы имеют две основные линии излучения при 544 и 611 нм, причем линия при 611 нм обычно является более сильной из двух. В , если бы линия 611 нм была самой сильной для каждого из девяти нормализованных спектров, она показала бы нормированную высоту пика 100, однако, поскольку эта линия является самой сильной для некоторых, но не для всех этих спектров, она заканчивается с нормализованной интенсивностью эмиссионной линии 72 и имеет стандартное отклонение 45 по этой шкале. Другие сильные эмиссионные линии возникают при 546, 436 и 545 нм.Интенсивность излучения на длинах волн 611, 544, 574, 546, 436, 545, 578, 437 и 530 нм существенно различается. Инфракрасное излучение довольно низкое.

Спектры излучения стандартной люминесцентной лампы и компактной люминесцентной лампы (КЛЛ).

Спектральная изменчивость люминесцентных ламп. Каждый из девяти спектров нормализовали до 1,0, а затем рассчитывали среднее значение (синий цвет) и стандартное отклонение (красный цвет).

Ртутная лампа: Это газоразрядная лампа высокой интенсивности (HID), в которой используется электрическая дуга для возбуждения ртути для получения света.В отличие от люминесцентных ламп, дуговой разряд ограничивается небольшой трубкой из плавленого кварца, установленной внутри более крупной колбы из боросиликатного стекла, которая в этом случае покрыта люминофором, поглощающим УФ-излучение и флуоресцирующим, производя больше света в видимом диапазоне. Мы измерили одну ртутную лампу (). Это разновидность с автоматическим балластом в форме прожектора с отражающим покрытием на основании внешней колбы (стиль прожектора). Эта лампа производит значительное количество тепла, и ее спектр имеет некоторое сходство с лампой накаливания с пиком абсолютно черного тела около 1260 нм.Основные эмиссионные линии находятся при 546 и 578 нм. Вторичные эмиссионные линии находятся на 366, 403, 435, 1012, 1125, 1362, 1525, 1688 и 1692 нм.

Спектр излучения ртутной лампы.

Металлогалогенные лампы: Эти газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID) аналогичны ртутным лампам, но улучшены для получения различных спектров за счет смешивания различных галогенидов металлов с парами ртути. Состав присутствующих галогенидов определяет расположение и интенсивность линий излучения, что позволяет использовать металлогалогенные лампы в диапазоне от «холодного белого» до «теплого белого».Мы измерили спектры четырех металлогалогенных ламп () и проанализировали изменчивость (). Каждая из металлогалогенных ламп имела сильное излучение на длине волны 819 нм, местонахождение известного набора узких линий излучения натрия. В двух из четырех спектров линия 819 нм была самой сильной эмиссией. У одной лампы была самая сильная линия излучения при 671 нм — линия излучения также присутствовала в спектрах других металлогалогенидов. Другие сильные эмиссионные линии были обнаружены при 569, 547, 591, 509, 671, 578, 536, 474, 593, 537, 405 и 590 нм.Полосы, обладающие наибольшей изменчивостью (в порядке убывания): 591, 671, 547, 593, 537, 590, 594 и 509 нм. В дополнение к основной линии излучения на 819 нм присутствуют инфракрасные излучения на 915, 937, 1013, 1139, 1365, 1634, 1846 и 2207 нм.

Спектры излучения четырех металлогалогенных ламп.

Спектральная изменчивость металлогалогенных ламп. Каждый из четырех спектров нормализовали до 1,0, а затем рассчитывали среднее значение (синий цвет) и стандартное отклонение (красный цвет).

Натриевые лампы высокого давления: Это газоразрядные лампы, содержащие амальгаму натрия и ртути и небольшое количество инертного газа, такого как ксенон, для помощи при запуске.Электрическая дуга, проходящая через камеру, возбуждает электроны на атомах натрия и ртути, заставляя их светиться. Эти лампы излучают характерный золотисто-оранжевый свет. Спектры измеряли для трех натриевых ламп высокого давления (HPS). Самая сильная эмиссионная линия принадлежит набору эмиссий натрия на длине волны 819 нм (). Эта эмиссионная линия присутствует и в спектрах металлогалогенных ламп. Другие сильные эмиссионные линии возникают при 569, 594, 1140, 595 и 598 нм. Имеется плотное скопление сильных эмиссионных линий от 569 до 616 нм.В дополнение к линиям 819 и 1140 нм существуют линии инфракрасного излучения 767, 1269, 1846, 2207 и 2339 нм. Анализ среднего значения и стандартного отклонения показал, что наиболее изменчивая эмиссионная линия находится на 594 нм, за ней следуют эмиссионные линии на 595, 598, 582, 585, 584, 1140 и 615 нм (). В целом спектры ДНаТ имеют меньшую изменчивость, чем у люминесцентных и металлогалогенных ламп.

Спектр излучения натриевой лампы высокого давления.

Спектральная изменчивость металлогалогенных ламп.Каждый из трех спектров нормализовали до 1,0, а затем рассчитывали среднее значение (синий цвет) и стандартное отклонение (красный цвет).

Натриевые лампы низкого давления: Натриевые лампы низкого давления (LPS) излучают свет путем возбуждения паров натрия и имеют внешнюю вакуумную оболочку из стекла, покрытого слоем, отражающим инфракрасное излучение, который уменьшает излучение инфракрасного света. В результате получается одна сильная эмиссионная линия натрия при 589 нм и гораздо меньшая вторичная эмиссионная линия натрия при 819 нм ().В результате свет имеет характерный оранжевый цвет.

Спектр излучения натриевой лампы низкого давления.

Светодиоды (LED): Spectra были получены от тринадцати светодиодных ламп. Это твердотельные источники света, которые генерируют свет за счет электролюминесценции, перемещая электроны из состояния с высокой энергией в состояние с более низкой энергией на полупроводниковой подложке. Мы измерили различные светодиоды, цвет которых варьировался от белого до синего, зеленого, оранжевого и красного. показаны два спектра белых светодиодных уличных фонарей с первичным излучением в области 450–460 нм и вторичным излучением, индуцированным люминофором, в зеленом и красном цвете.Спектр нейтрально-белой лампы имеет более сильное излучение красного цвета по сравнению со светом холодного белого светодиода. показывает изменчивость цвета, которая возможна со светодиодами. Спектры светодиодов характеризуются относительно узкими полосами излучения и практически отсутствием излучения в ближней ИК-области. Все измеренные нами спектры белого светодиода имеют две перекрывающиеся полосы излучения, что является результатом покрытия синего светодиода слоем люминофора. Измеренные светодиодные лампы практически не имели эмиссии за пределами 800 нм.

Спектры светодиодных ламп. A) Сравнение двух уличных фонарей с белыми светодиодами.Б) Спектры четырех цветных светодиодов.

Спектральная идентификация типа и характера освещения

3.1. Спектральные характеристики ламп

Лампы на жидком топливе: Спектры излучения были получены от четырех ламп на жидком топливе (цитронелловое масло, ламповое масло, жидкий парафин и керосин). Спектры () в основном следуют кривым черного тела с пиками около 1350 нм и восходящим колебанием излучения от 2400 до 2500 нм. Спектр жидкого парафина имеет характерный набор инфракрасного излучения в верхней части кривой черного тела с характеристиками от 1300 до 1450 нм и от 1700 до 2000 нм.Более высокий скачок эмиссии от 2400 до 2500 в спектре жидкого парафина предполагает, что это коротковолновый край более сильной эмиссионной характеристики в диапазоне 3000 нм.

Спектры излучения ламп, работающих на жидком топливе, в основном содержат кривые абсолютно черного тела.

Топливные лампы под давлением: Spectra были получены от топливных ламп под давлением, оснащенных кожухами, сжигающими керосин и пропан. Мантии содержат оксиды редкоземельных элементов, которые поглощают инфракрасное излучение и светятся белым в видимом диапазоне.По сравнению с пламенем жидкого топлива спектры ламп под давлением имеют уплощенный вид, при этом передний край коротковолновой кривой черного тела смещен вглубь видимого диапазона (). Пламя сжатого газа имеет аналогичный набор характеристик излучения, наблюдаемых в спектре жидкого парафина от 1300 до 1450 нм и от 1700 до 2000 нм, плюс подъем от 2400 до 2500 нм, также наблюдаемый во всех спектрах жидкого пламени.

Спектры излучения фонарей, работающих на топливе под давлением.

Лампы накаливания: Спектры были получены от четырех ламп накаливания и двух кварцевых галогенных ламп. Эти лампы имеют вольфрамовые нити внутри стеклянной колбы, которая содержит либо вакуум, либо инертный газ для предотвращения окисления горячей нити. Спектры излучения ламп накаливания имеют форму черного тела (). Пиковая яркость возникает при более коротких длинах волн (от 900 до 1050 нм), чем спектры жидкого топлива, и не имеет особенностей инфракрасного излучения, наблюдаемых в спектрах керосина, пропана и жидкого парафина под давлением.Можно изменить характер излучения с помощью пигментного покрытия на колбе или путем изменения состава стеклянного корпуса. Типичным примером этого является введение в стекло редкоземельного элемента неодима, который дает серию поглощений с центрами 572, 737, 806 и 877 нм ().

Спектры излучения ламп накаливания.

Одним из недостатков стандартной лампы накаливания с вольфрамовой нитью является то, что со временем внутренняя часть колбы имеет тенденцию покрываться вольфрамом, который отделился от нити накала.Постепенная потеря вольфрама является основной причиной выхода из строя стандартной лампы накаливания. В кварцево-галогенной лампе вольфрамовая нить заключена в плотную прозрачную кварцевую внутреннюю оболочку, заполненную инертным газом и небольшим количеством галогена, такого как йод или бром. В кварцевых галогенных лампах используется химическая реакция, называемая галогенным циклом, для повторного осаждения вольфрама обратно на нить накала. Это позволяет лампе работать при более высокой температуре и увеличивает срок службы.Спектры излучения измеренных кварцевых галогенных ламп () очень похожи на стандартные лампы накаливания, с пиками излучения в диапазоне от 970 до 980 и светоотдачей в диапазоне от 15 до 20%, что сравнимо с LE ламп накаливания. . Один из спектров кварцевой галогенной лампы демонстрирует серию неглубоких поглощений в диапазоне от 700 до 1400 нм. Вероятно, это связано с наличием микроэлемента в стекле, используемом в колбе, подобно неодимовой лампе. Не было замечено никаких особенностей излучения или поглощения, которые могли бы отличить стандартные лампы накаливания от кварцевых галогенных ламп.

Спектры излучения кварцевых галогенных ламп.

Люминесцентные лампы: Spectra были получены от девяти люминесцентных ламп, включая две компактные люминесцентные лампы. Люминесцентная лампа представляет собой газоразрядную лампу низкого давления, излучающую свет преимущественно за счет люминофоров, возбуждаемых УФ-излучением. Стеклянная трубка заполнена смесью паров ртути низкого давления и инертных газов, таких как аргон, ксенон, неон или криптон. Электроны в паре возбуждаются электрической дугой, производя комбинацию видимого и ультрафиолетового (УФ) излучения.Первичные выбросы ртути в ультрафиолетовом диапазоне не видны, но могут повредить глаза. Для перераспределения испускаемого УФ-излучения в видимое на внутреннюю поверхность стеклянной трубки наносится флуоресцентное покрытие из солей металлов и редкоземельных люминофоров. Спектр люминесцентной лампы состоит из набора резких линий излучения (). Чтобы обобщить особенности излучения и изменчивость, обнаруженные в спектрах люминесцентных ламп, мы нормализовали каждый спектр, разделив каждый спектр на его максимальное излучение, а затем вычислив среднее значение и стандартное отклонение из девяти нормализованных спектров ().Это показало, что люминесцентные лампы имеют две основные линии излучения при 544 и 611 нм, причем линия при 611 нм обычно является более сильной из двух. В , если бы линия 611 нм была самой сильной для каждого из девяти нормализованных спектров, она показала бы нормированную высоту пика 100, однако, поскольку эта линия является самой сильной для некоторых, но не для всех этих спектров, она заканчивается с нормализованной интенсивностью эмиссионной линии 72 и имеет стандартное отклонение 45 по этой шкале. Другие сильные эмиссионные линии возникают при 546, 436 и 545 нм.Интенсивность излучения на длинах волн 611, 544, 574, 546, 436, 545, 578, 437 и 530 нм существенно различается. Инфракрасное излучение довольно низкое.

Спектры излучения стандартной люминесцентной лампы и компактной люминесцентной лампы (КЛЛ).

Спектральная изменчивость люминесцентных ламп. Каждый из девяти спектров нормализовали до 1,0, а затем рассчитывали среднее значение (синий цвет) и стандартное отклонение (красный цвет).

Ртутная лампа: Это газоразрядная лампа высокой интенсивности (HID), в которой используется электрическая дуга для возбуждения ртути для получения света.В отличие от люминесцентных ламп, дуговой разряд ограничивается небольшой трубкой из плавленого кварца, установленной внутри более крупной колбы из боросиликатного стекла, которая в этом случае покрыта люминофором, поглощающим УФ-излучение и флуоресцирующим, производя больше света в видимом диапазоне. Мы измерили одну ртутную лампу (). Это разновидность с автоматическим балластом в форме прожектора с отражающим покрытием на основании внешней колбы (стиль прожектора). Эта лампа производит значительное количество тепла, и ее спектр имеет некоторое сходство с лампой накаливания с пиком абсолютно черного тела около 1260 нм.Основные эмиссионные линии находятся при 546 и 578 нм. Вторичные эмиссионные линии находятся на 366, 403, 435, 1012, 1125, 1362, 1525, 1688 и 1692 нм.

Спектр излучения ртутной лампы.

Металлогалогенные лампы: Эти газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID) аналогичны ртутным лампам, но улучшены для получения различных спектров за счет смешивания различных галогенидов металлов с парами ртути. Состав присутствующих галогенидов определяет расположение и интенсивность линий излучения, что позволяет использовать металлогалогенные лампы в диапазоне от «холодного белого» до «теплого белого».Мы измерили спектры четырех металлогалогенных ламп () и проанализировали изменчивость (). Каждая из металлогалогенных ламп имела сильное излучение на длине волны 819 нм, местонахождение известного набора узких линий излучения натрия. В двух из четырех спектров линия 819 нм была самой сильной эмиссией. У одной лампы была самая сильная линия излучения при 671 нм — линия излучения также присутствовала в спектрах других металлогалогенидов. Другие сильные эмиссионные линии были обнаружены при 569, 547, 591, 509, 671, 578, 536, 474, 593, 537, 405 и 590 нм.Полосы, обладающие наибольшей изменчивостью (в порядке убывания): 591, 671, 547, 593, 537, 590, 594 и 509 нм. В дополнение к основной линии излучения на 819 нм присутствуют инфракрасные излучения на 915, 937, 1013, 1139, 1365, 1634, 1846 и 2207 нм.

Спектры излучения четырех металлогалогенных ламп.

Спектральная изменчивость металлогалогенных ламп. Каждый из четырех спектров нормализовали до 1,0, а затем рассчитывали среднее значение (синий цвет) и стандартное отклонение (красный цвет).

Натриевые лампы высокого давления: Это газоразрядные лампы, содержащие амальгаму натрия и ртути и небольшое количество инертного газа, такого как ксенон, для помощи при запуске.Электрическая дуга, проходящая через камеру, возбуждает электроны на атомах натрия и ртути, заставляя их светиться. Эти лампы излучают характерный золотисто-оранжевый свет. Спектры измеряли для трех натриевых ламп высокого давления (HPS). Самая сильная эмиссионная линия принадлежит набору эмиссий натрия на длине волны 819 нм (). Эта эмиссионная линия присутствует и в спектрах металлогалогенных ламп. Другие сильные эмиссионные линии возникают при 569, 594, 1140, 595 и 598 нм. Имеется плотное скопление сильных эмиссионных линий от 569 до 616 нм.В дополнение к линиям 819 и 1140 нм существуют линии инфракрасного излучения 767, 1269, 1846, 2207 и 2339 нм. Анализ среднего значения и стандартного отклонения показал, что наиболее изменчивая эмиссионная линия находится на 594 нм, за ней следуют эмиссионные линии на 595, 598, 582, 585, 584, 1140 и 615 нм (). В целом спектры ДНаТ имеют меньшую изменчивость, чем у люминесцентных и металлогалогенных ламп.

Спектр излучения натриевой лампы высокого давления.

Спектральная изменчивость металлогалогенных ламп.Каждый из трех спектров нормализовали до 1,0, а затем рассчитывали среднее значение (синий цвет) и стандартное отклонение (красный цвет).

Натриевые лампы низкого давления: Натриевые лампы низкого давления (LPS) излучают свет путем возбуждения паров натрия и имеют внешнюю вакуумную оболочку из стекла, покрытого слоем, отражающим инфракрасное излучение, который уменьшает излучение инфракрасного света. В результате получается одна сильная эмиссионная линия натрия при 589 нм и гораздо меньшая вторичная эмиссионная линия натрия при 819 нм ().В результате свет имеет характерный оранжевый цвет.

Спектр излучения натриевой лампы низкого давления.

Светодиоды (LED): Spectra были получены от тринадцати светодиодных ламп. Это твердотельные источники света, которые генерируют свет за счет электролюминесценции, перемещая электроны из состояния с высокой энергией в состояние с более низкой энергией на полупроводниковой подложке. Мы измерили различные светодиоды, цвет которых варьировался от белого до синего, зеленого, оранжевого и красного. показаны два спектра белых светодиодных уличных фонарей с первичным излучением в области 450–460 нм и вторичным излучением, индуцированным люминофором, в зеленом и красном цвете.Спектр нейтрально-белой лампы имеет более сильное излучение красного цвета по сравнению со светом холодного белого светодиода. показывает изменчивость цвета, которая возможна со светодиодами. Спектры светодиодов характеризуются относительно узкими полосами излучения и практически отсутствием излучения в ближней ИК-области. Все измеренные нами спектры белого светодиода имеют две перекрывающиеся полосы излучения, что является результатом покрытия синего светодиода слоем люминофора. Измеренные светодиодные лампы практически не имели эмиссии за пределами 800 нм.

Спектры светодиодных ламп. A) Сравнение двух уличных фонарей с белыми светодиодами.Б) Спектры четырех цветных светодиодов.

Спектральная идентификация типа и характера освещения

3.1. Спектральные характеристики ламп

Лампы на жидком топливе: Спектры излучения были получены от четырех ламп на жидком топливе (цитронелловое масло, ламповое масло, жидкий парафин и керосин). Спектры () в основном следуют кривым черного тела с пиками около 1350 нм и восходящим колебанием излучения от 2400 до 2500 нм. Спектр жидкого парафина имеет характерный набор инфракрасного излучения в верхней части кривой черного тела с характеристиками от 1300 до 1450 нм и от 1700 до 2000 нм.Более высокий скачок эмиссии от 2400 до 2500 в спектре жидкого парафина предполагает, что это коротковолновый край более сильной эмиссионной характеристики в диапазоне 3000 нм.

Спектры излучения ламп, работающих на жидком топливе, в основном содержат кривые абсолютно черного тела.

Топливные лампы под давлением: Spectra были получены от топливных ламп под давлением, оснащенных кожухами, сжигающими керосин и пропан. Мантии содержат оксиды редкоземельных элементов, которые поглощают инфракрасное излучение и светятся белым в видимом диапазоне.По сравнению с пламенем жидкого топлива спектры ламп под давлением имеют уплощенный вид, при этом передний край коротковолновой кривой черного тела смещен вглубь видимого диапазона (). Пламя сжатого газа имеет аналогичный набор характеристик излучения, наблюдаемых в спектре жидкого парафина от 1300 до 1450 нм и от 1700 до 2000 нм, плюс подъем от 2400 до 2500 нм, также наблюдаемый во всех спектрах жидкого пламени.

Спектры излучения фонарей, работающих на топливе под давлением.

Лампы накаливания: Спектры были получены от четырех ламп накаливания и двух кварцевых галогенных ламп. Эти лампы имеют вольфрамовые нити внутри стеклянной колбы, которая содержит либо вакуум, либо инертный газ для предотвращения окисления горячей нити. Спектры излучения ламп накаливания имеют форму черного тела (). Пиковая яркость возникает при более коротких длинах волн (от 900 до 1050 нм), чем спектры жидкого топлива, и не имеет особенностей инфракрасного излучения, наблюдаемых в спектрах керосина, пропана и жидкого парафина под давлением.Можно изменить характер излучения с помощью пигментного покрытия на колбе или путем изменения состава стеклянного корпуса. Типичным примером этого является введение в стекло редкоземельного элемента неодима, который дает серию поглощений с центрами 572, 737, 806 и 877 нм ().

Спектры излучения ламп накаливания.

Одним из недостатков стандартной лампы накаливания с вольфрамовой нитью является то, что со временем внутренняя часть колбы имеет тенденцию покрываться вольфрамом, который отделился от нити накала.Постепенная потеря вольфрама является основной причиной выхода из строя стандартной лампы накаливания. В кварцево-галогенной лампе вольфрамовая нить заключена в плотную прозрачную кварцевую внутреннюю оболочку, заполненную инертным газом и небольшим количеством галогена, такого как йод или бром. В кварцевых галогенных лампах используется химическая реакция, называемая галогенным циклом, для повторного осаждения вольфрама обратно на нить накала. Это позволяет лампе работать при более высокой температуре и увеличивает срок службы.Спектры излучения измеренных кварцевых галогенных ламп () очень похожи на стандартные лампы накаливания, с пиками излучения в диапазоне от 970 до 980 и светоотдачей в диапазоне от 15 до 20%, что сравнимо с LE ламп накаливания. . Один из спектров кварцевой галогенной лампы демонстрирует серию неглубоких поглощений в диапазоне от 700 до 1400 нм. Вероятно, это связано с наличием микроэлемента в стекле, используемом в колбе, подобно неодимовой лампе. Не было замечено никаких особенностей излучения или поглощения, которые могли бы отличить стандартные лампы накаливания от кварцевых галогенных ламп.

Спектры излучения кварцевых галогенных ламп.

Люминесцентные лампы: Spectra были получены от девяти люминесцентных ламп, включая две компактные люминесцентные лампы. Люминесцентная лампа представляет собой газоразрядную лампу низкого давления, излучающую свет преимущественно за счет люминофоров, возбуждаемых УФ-излучением. Стеклянная трубка заполнена смесью паров ртути низкого давления и инертных газов, таких как аргон, ксенон, неон или криптон. Электроны в паре возбуждаются электрической дугой, производя комбинацию видимого и ультрафиолетового (УФ) излучения.Первичные выбросы ртути в ультрафиолетовом диапазоне не видны, но могут повредить глаза. Для перераспределения испускаемого УФ-излучения в видимое на внутреннюю поверхность стеклянной трубки наносится флуоресцентное покрытие из солей металлов и редкоземельных люминофоров. Спектр люминесцентной лампы состоит из набора резких линий излучения (). Чтобы обобщить особенности излучения и изменчивость, обнаруженные в спектрах люминесцентных ламп, мы нормализовали каждый спектр, разделив каждый спектр на его максимальное излучение, а затем вычислив среднее значение и стандартное отклонение из девяти нормализованных спектров ().Это показало, что люминесцентные лампы имеют две основные линии излучения при 544 и 611 нм, причем линия при 611 нм обычно является более сильной из двух. В , если бы линия 611 нм была самой сильной для каждого из девяти нормализованных спектров, она показала бы нормированную высоту пика 100, однако, поскольку эта линия является самой сильной для некоторых, но не для всех этих спектров, она заканчивается с нормализованной интенсивностью эмиссионной линии 72 и имеет стандартное отклонение 45 по этой шкале. Другие сильные эмиссионные линии возникают при 546, 436 и 545 нм.Интенсивность излучения на длинах волн 611, 544, 574, 546, 436, 545, 578, 437 и 530 нм существенно различается. Инфракрасное излучение довольно низкое.

Спектры излучения стандартной люминесцентной лампы и компактной люминесцентной лампы (КЛЛ).

Спектральная изменчивость люминесцентных ламп. Каждый из девяти спектров нормализовали до 1,0, а затем рассчитывали среднее значение (синий цвет) и стандартное отклонение (красный цвет).

Ртутная лампа: Это газоразрядная лампа высокой интенсивности (HID), в которой используется электрическая дуга для возбуждения ртути для получения света.В отличие от люминесцентных ламп, дуговой разряд ограничивается небольшой трубкой из плавленого кварца, установленной внутри более крупной колбы из боросиликатного стекла, которая в этом случае покрыта люминофором, поглощающим УФ-излучение и флуоресцирующим, производя больше света в видимом диапазоне. Мы измерили одну ртутную лампу (). Это разновидность с автоматическим балластом в форме прожектора с отражающим покрытием на основании внешней колбы (стиль прожектора). Эта лампа производит значительное количество тепла, и ее спектр имеет некоторое сходство с лампой накаливания с пиком абсолютно черного тела около 1260 нм.Основные эмиссионные линии находятся при 546 и 578 нм. Вторичные эмиссионные линии находятся на 366, 403, 435, 1012, 1125, 1362, 1525, 1688 и 1692 нм.

Спектр излучения ртутной лампы.

Металлогалогенные лампы: Эти газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID) аналогичны ртутным лампам, но улучшены для получения различных спектров за счет смешивания различных галогенидов металлов с парами ртути. Состав присутствующих галогенидов определяет расположение и интенсивность линий излучения, что позволяет использовать металлогалогенные лампы в диапазоне от «холодного белого» до «теплого белого».Мы измерили спектры четырех металлогалогенных ламп () и проанализировали изменчивость (). Каждая из металлогалогенных ламп имела сильное излучение на длине волны 819 нм, местонахождение известного набора узких линий излучения натрия. В двух из четырех спектров линия 819 нм была самой сильной эмиссией. У одной лампы была самая сильная линия излучения при 671 нм — линия излучения также присутствовала в спектрах других металлогалогенидов. Другие сильные эмиссионные линии были обнаружены при 569, 547, 591, 509, 671, 578, 536, 474, 593, 537, 405 и 590 нм.Полосы, обладающие наибольшей изменчивостью (в порядке убывания): 591, 671, 547, 593, 537, 590, 594 и 509 нм. В дополнение к основной линии излучения на 819 нм присутствуют инфракрасные излучения на 915, 937, 1013, 1139, 1365, 1634, 1846 и 2207 нм.

Спектры излучения четырех металлогалогенных ламп.

Спектральная изменчивость металлогалогенных ламп. Каждый из четырех спектров нормализовали до 1,0, а затем рассчитывали среднее значение (синий цвет) и стандартное отклонение (красный цвет).

Натриевые лампы высокого давления: Это газоразрядные лампы, содержащие амальгаму натрия и ртути и небольшое количество инертного газа, такого как ксенон, для помощи при запуске.Электрическая дуга, проходящая через камеру, возбуждает электроны на атомах натрия и ртути, заставляя их светиться. Эти лампы излучают характерный золотисто-оранжевый свет. Спектры измеряли для трех натриевых ламп высокого давления (HPS). Самая сильная эмиссионная линия принадлежит набору эмиссий натрия на длине волны 819 нм (). Эта эмиссионная линия присутствует и в спектрах металлогалогенных ламп. Другие сильные эмиссионные линии возникают при 569, 594, 1140, 595 и 598 нм. Имеется плотное скопление сильных эмиссионных линий от 569 до 616 нм.В дополнение к линиям 819 и 1140 нм существуют линии инфракрасного излучения 767, 1269, 1846, 2207 и 2339 нм. Анализ среднего значения и стандартного отклонения показал, что наиболее изменчивая эмиссионная линия находится на 594 нм, за ней следуют эмиссионные линии на 595, 598, 582, 585, 584, 1140 и 615 нм (). В целом спектры ДНаТ имеют меньшую изменчивость, чем у люминесцентных и металлогалогенных ламп.

Спектр излучения натриевой лампы высокого давления.

Спектральная изменчивость металлогалогенных ламп.Каждый из трех спектров нормализовали до 1,0, а затем рассчитывали среднее значение (синий цвет) и стандартное отклонение (красный цвет).

Натриевые лампы низкого давления: Натриевые лампы низкого давления (LPS) излучают свет путем возбуждения паров натрия и имеют внешнюю вакуумную оболочку из стекла, покрытого слоем, отражающим инфракрасное излучение, который уменьшает излучение инфракрасного света. В результате получается одна сильная эмиссионная линия натрия при 589 нм и гораздо меньшая вторичная эмиссионная линия натрия при 819 нм ().В результате свет имеет характерный оранжевый цвет.

Спектр излучения натриевой лампы низкого давления.

Светодиоды (LED): Spectra были получены от тринадцати светодиодных ламп. Это твердотельные источники света, которые генерируют свет за счет электролюминесценции, перемещая электроны из состояния с высокой энергией в состояние с более низкой энергией на полупроводниковой подложке. Мы измерили различные светодиоды, цвет которых варьировался от белого до синего, зеленого, оранжевого и красного. показаны два спектра белых светодиодных уличных фонарей с первичным излучением в области 450–460 нм и вторичным излучением, индуцированным люминофором, в зеленом и красном цвете.Спектр нейтрально-белой лампы имеет более сильное излучение красного цвета по сравнению со светом холодного белого светодиода. показывает изменчивость цвета, которая возможна со светодиодами. Спектры светодиодов характеризуются относительно узкими полосами излучения и практически отсутствием излучения в ближней ИК-области. Все измеренные нами спектры белого светодиода имеют две перекрывающиеся полосы излучения, что является результатом покрытия синего светодиода слоем люминофора. Измеренные светодиодные лампы практически не имели эмиссии за пределами 800 нм.

Спектры светодиодных ламп. A) Сравнение двух уличных фонарей с белыми светодиодами.Б) Спектры четырех цветных светодиодов.

Натрий высокого давления – промышленный свет и мощность

Натриевые лампы высокого давления имеют форму, отличную от металлогалогенных ламп. Керамическая дуговая трубка содержит натрий и ртуть с небольшим количеством ксенона для запуска. Разряд натрия доминирует над цветом, создавая оранжево-красный свет. Электричество проходит через электроды на концах дуговых трубок. Если лампа выключается или происходит скачок напряжения, газы должны остыть в течение 3–15 минут, прежде чем станет возможным повторный запуск.

Некоторые производители также выпускают резервную версию своей лампы HPS, которая оснащена дополнительной дуговой трубкой, которая мгновенно перезажигает после коротких перерывов в подаче электроэнергии и возвращается к полной светоотдаче в течение одной-двух минут. Эта функция может быть чрезвычайно важна в приложениях, где безопасность является главным соображением. Дополнительным плюсом является то, что средний номинальный срок службы большинства этих ламп составляет 40 000 часов. Во всех других отношениях они обеспечивают эффективность, эквивалентную стандартным лампам HPS.

Натриевые лампы низкого давления (LPS) имеют газоразрядную трубку из боросиликатного стекла (дуговую трубку), содержащую твердый натрий и небольшое количество пеннинговской смеси неона и аргона для запуска газового разряда.Разрядная трубка может быть линейной (лампа СЛИ) [2] или U-образной. Когда лампа включена, она излучает тусклый красно-розовый свет, чтобы нагреть металлический натрий, и в течение нескольких минут он становится обычным ярко-желтым, когда металлический натрий испаряется.

Эти лампы излучают практически монохроматический свет со средней длиной волны 589,3 нм (на самом деле это две доминирующие спектральные линии, расположенные очень близко друг к другу — 589,0 и 589,6 нм). В результате цвета освещенных объектов нелегко различить, поскольку они почти полностью видны благодаря отражению этого желтого света с узкой полосой пропускания.

Лампы LPS имеют внешнюю стеклянную вакуумную оболочку вокруг внутренней газоразрядной трубки для теплоизоляции, что повышает их эффективность. Более ранние типы ламп LPS имели съемную оболочку Дьюара (лампы SO). Лампы с постоянной вакуумной оболочкой (лампы КНИ) были разработаны для улучшения теплоизоляции [4]. Дальнейшее улучшение было достигнуто за счет покрытия стеклянной оболочки слоем оксида индия и олова, отражающим инфракрасное излучение, в результате чего появились лампы SOX.

Лампы LPS являются наиболее эффективными источниками света с электрическим питанием при измерении фотопических условий освещения до 200 лм/Вт, главным образом потому, что выходной сигнал представляет собой свет с длиной волны, близкой к максимальной чувствительности человеческого глаза.В результате они широко используются для наружного освещения, такого как уличные фонари и охранное освещение, где точная цветопередача считается неважной. Лампы LPS доступны с номинальной мощностью от 10 Вт до 180 Вт; однако большая длина лампы создает проблемы с дизайном и проектированием.

Лампы LPS более тесно связаны с люминесцентными, чем с газоразрядными лампами высокой интенсивности, поскольку они имеют источник разряда низкого давления и низкой интенсивности и линейную форму лампы. Также, как и флуоресцентные лампы, они не дают яркой дуги, как другие газоразрядные лампы; скорее они излучают более мягкое светящееся свечение, что приводит к меньшему количеству бликов.В отличие от газоразрядных ламп, которые могут погаснуть при падении напряжения, натриевые лампы низкого давления быстро восстанавливают полную яркость.

Еще одним уникальным свойством ламп LPS является то, что, в отличие от ламп других типов, их световой поток не снижается с возрастом. Например, газоразрядные лампы с парами ртути к концу своего срока службы становятся очень тусклыми, вплоть до неэффективности, при этом продолжая потреблять электроэнергию в полном объеме. Однако лампы LPS немного увеличивают энергопотребление (около 10%) к концу срока службы, что обычно составляет около 18 000 часов для современных ламп.

Спектр натриевой лампы высокого давления. Желто-красная полоса слева — эмиссия D-линии атомарного натрия; бирюзовая линия — это линия натрия, которая в остальном довольно слабая при разряде низкого давления, но становится интенсивной при разряде высокого давления. Большинство других зеленых, синих и фиолетовых линий возникают из-за ртути.

Почему мы используем натриевую лампу в спектрометре?

Лампа натриевая — пара представляет собой газоразрядную лампу , в которой используется натрий в возбужденном состоянии для получения света с характеристической длиной волны около 589 нм.Существуют две разновидности таких ламп : низкого давления и высокого давления. Натриевые лампы низкого давления дают только монохроматический желтый свет и, таким образом, подавляют цветовое зрение ночью.

Нажмите, чтобы увидеть полный ответ

Точно так же вы можете спросить, почему в спектрометре используется натриевый свет?

Спектр поглощения натрия . Использование спектрометра для наблюдения за линиями поглощения, образующимися при прохождении белого света через пары натрия .Необходимо обеспечить интенсивное пламя натрия . Поместите пламя посередине между двумя линзами, где первая линза будет давать четкое изображение.

Аналогично, почему натриевые лампы используются в качестве уличного освещения? Лампа с парами натрия представляет собой газоразрядную лампу , в которой используется натрий в возбужденном состоянии для получения света с характеристической длиной волны около 589 нм. Натриевые лампы низкого давления являются высокоэффективными электрическими источниками света, но их желтый свет ограничивает применение наружным освещением , таким как уличные фонари .

Соответственно, почему мы используем натриевые лампы?

Существует два типа натриевых ламп : низкого давления (LPS) и высокого давления (HPS). Эти лампы в основном используются для уличного освещения , а также промышленного используют . Лампа работает, создавая электрическую дугу через испаренный металл натрия . Другие материалы и газы используются , чтобы помочь запустить лампу или контролировать ее цвет.

Как работает натриевая лампа?

Натриевые лампы относятся к разряду газоразрядных ламп . Они генерируют свет, посылая электрический заряд через газ для создания плазмы. Длины волн (цвет) этого света характерны для рассматриваемого атомного элемента. Газ низкого давления натрия производит в основном свет в желто-красной части спектра.

Спектр поглощения натрия | IOPSpark

Электромагнитный спектр

Свет, звук и волны

Спектр поглощения натрия

Практическая деятельность за 14-16

Демонстрация

Использование спектрометра для наблюдения за линиями поглощения, образующимися при прохождении белого света через пары натрия.

Аппаратура и материалы

  • Лампа с тонкой нитью накаливания (12 В, 24 Вт)
  • Патрон лампы (S.B.C.) на основании
  • Источник питания, низковольтный, регулируемый
  • Положительные линзы (+7D), 2 шт.
  • Держатель объектива, 2 шт.
  • Стойки для реторты, бобышки и зажимы, 2 шт.
  • Спектрометр
  • Призма (желательно высокодисперсионная)
  • Горелка Бунзена с солью для натриевого пламени

Здоровье и безопасность и технические примечания

Ознакомьтесь с нашим стандартным руководством по охране труда и технике безопасности

Необходимо обеспечить интенсивное натриевое пламя.

Поместите пламя посередине между двумя линзами, где первая линза будет давать четкое изображение. Это заставит весь белый свет пройти через пламя в той области, где оно богато натрием.

Сфокусируйте спектрометр обычным способом. Держите щель узкой.

Отрегулируйте напряжение, подаваемое на лампу, а также ширину щели, чтобы получить наилучшие условия для просмотра темных линий.

Процедура

  1. Прямой белый свет от линейной лампы накаливания к щели.Расположите две положительные линзы так, чтобы весь белый свет, попадающий в коллиматор спектроскопа, на пути к нему проходил через пламя.
  2. Окуните железную проволоку или керамический стержень в концентрированный солевой раствор и подержите его в пламени Бунзена, чтобы получить интенсивное натриевое пламя, или используйте метод с фильтровальной бумагой. См. техническое примечание к этому эксперименту:

    Спектры, образованные решетками

Учебные заметки

  • Одна линза формирует реальное изображение нити в пламени; другая линза формирует действительное изображение этого первого реального изображения на щели спектроскопа.Проще всего сделать каждое из расстояний нити накала до линзы, линзы до изображения, изображения до линзы и линзы до щели равным удвоенному фокусному расстоянию рассматриваемой линзы.
  • Спектр белого света проходит через более холодный пар натрия. Более холодный пар натрия поглощает энергию спектра белого света, создавая темные линии.

Этот эксперимент был проверен на безопасность в феврале 2007 г.

LLE-2 Натриевая лампа низкого давления

Особенности

      • 9039

      • Выход 20 W

      • Корпус, поддержка базы с постом и источником питания в комплекте

      • Высота лампы регулируема с Post / Post Holder

      Введение

      Натриевая лампа низкого давления излучает свет с длиной волны 589 и 589 нм.6 нм, подходит для калибровки длины волны или регулировки разрешения. Когда лампа включена, она сначала излучает тусклый розовый свет, нагревая металлический натрий; затем он превращается в обычный ярко-оранжевый цвет, когда металлический натрий испаряется. Как правило, натриевой лампе низкого давления требуется период прогрева около десяти минут, прежде чем она достигнет практически полной светоотдачи, и она должна остыть перед повторным запуском.

      Технические характеристики

      0 20 W 8
      Описание Технические характеристики
      мощность
      20 VAC
      Рабочий ток 1 ~ 1.3
      Base E27 E27 E27
      Размер луковицы 28 мм в ОД, 155 мм по длине
      Размер корпуса 50 мм (DIA), 195 мм по длине
      Измерение Windows 2 напротив Windows: 30 мм (высота) х 16 мм (ширина)
      диапазон регулировки высоты 150 мм до 260 мм

      Список деталей

      9042 0 источник питания
      Описание кол-во
      натрия лампы 1
      жилья с базой и пост 1
      1
      Оконный барьер окна 1 наземное стекло и 1 металлическая пластина с отверстие для булавки
      Шнур питания 1
      .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *