про жарівки

Основні конструкційні матеріали для джерел світла

Найбільш характерними конструкційними матеріалами є:

  1. Тугоплавкі метали і сплави, що використовуються для тіл розжарювання ламп розжарювання, катодів газорозрядних ламп, тримачів тіл розжарювання, впаїв та ін;
  2. Скла різноманітних видів;
  3. Люмінофори різних марок, що перетворюють ультрафіолетове випромінювання розряду в газорозрядних лампах у видиме світло;
  4. Інертні гази, що застосовуються для наповнення ламп;
  5. Спеціальні матеріали, що формують середовище всередині лампи;
  6. Допоміжні конструкційні матеріали.

Метали і сплави read more »

про жарівки

Короткий історичний огляд розвитку джерел випромінювання

Спочатку джерела випромінювання застосовувались виключно для освітлення, тому розвиток джерел світла був тісно пов’язаний із потребами людини в штучному освітлені.

На протязі багатьох віків джерела світла (а точніше вогню) залишались практично без змін. Це можна пояснити тим, що довгий час людина не мала потреби у вдосконаленні джерел світла. Цей «застій» у розвитку джерел випромінювання був порушений бурхливим розвитком промисловості в кінці XVIII – на початку XIX віків.

В XIX ст. техніка штучного освітлення, активним елементом котрого є джерело випромінювання, зробила великий стрибок. На початку XIX ст. був винайдений парафін та стеарин, що дозволило відмовитись від свічок із сала. Раніше, в кінці XVIIIст. були застосовані лампові скла і пустотілі гніти. В середині XIX ст. в лампах було використано нове пальне – гас.

Вдосконалення конструкцій гасових ламп дозволило суттєво покращити штучне освітлення, й найбільш раціональні конструкції цих ламп застосовуються досі. Судячи по описах того періоду, найбільше враження на початку XIX ст. викликала поява газового освітлення.

В другій половині XIX ст. широке розповсюдження стало отримувати електричне освітлення, що активно витісняло всі інші види освітлення. Боротьба з лампами розжарювання супроводжувалась вдосконаленням установок газового освітлення, що призвело до створення ефективних газорозжарювальних сіток.

Після відкриття в 1800р. теплової дії електричного струму почались досліди по отриманню світла шляхом розжарювання дротини струмом.

В 1801р. Тенард і Готро (Франція) – показали принципову можливість нагріву тонкої дротини до температури видимого свічення.

В 1802р. Деві струмом від гальванічної батареї доводив до яскравого свічення тонку платинову дротину, температура плавлення якої близько 1750°С. Було встановлено, що збільшення температури тонкої дротини можна в значній мірі змінювати випромінювання, а тому почались пошуки матеріалів, котрі могли б працювати при підвищеній температурі. Так як платина не окислювалась на повітрі, то перші пошуки були пов’язані з матеріалом.

В 1840р. Граве створив лампу із платиновим спіральним тілом розжарювання, але конструкція була не досконалою і дальше лабораторії зразок не пішов.

В 1865 – 1869рр. Адамс вирішив проблему щільного впаю електродів у скло, вказана робота спільно з винаходом Шпренгеля в 1865р. ртутного насосу дозволила суттєво просунутись у розробці ефективних ламп розжарювання.

Чисельні роботи в цій області довгі роки не давали задовільних результатів. Лише 1872р. успіх супроводжував російського винахідника і конструктора А.Н.Ладиніна, котрий запропонував джерело світла, в принципі схожий з сучасною лампою розжарювання (рис1.1.а). Він помістив у скляний балон вугільний стрижень, випиляний із реторного вугілля (отриманого при сухій перегонці деревини), і пропустив через нього струм. Стрижень розігрівався й яскраво світився. Кисень всередині балону поглинався за рахунок згоряння частини вугілля (вакуумної техніки на той час не було). Частина вугілля, що залишилась відносно довго працювала, випромінюючи світло. Пізніше лампа була вдосконалена В.Ф.Дідріхсоном (рис1.1.б), котрий розмістив в балоні декілька вугільних стрижнів, що автоматично перемикались по мірі перегоряння.

*

Рис.1.1. Перші лампи розжарювання: а) – лампа А.Н. Лодигіна; б) – лампа Лодигіна-Дідріхсона

read more »

про жарівки

Джерела оптичного випромінювання

Джерелом оптичного випромінювання прийнято називати прилад, що перетворює будь-який вид енергії в енергію електромагнітного випромінювання оптичного діапазону спектру, тобто в області 10 – 106 нм. Вказаний діапазон поділяють на три області:

а) ультрафіолетову (довжина хвиль λ=10-380нм; враховуючи певну різницю в ефективності дії, вказану область іноді поділяють на ближній, середній та дальній ультрафіолет);

б) видиму з довжинами хвиль 380 – 770нм;

в) інфрачервону з довжинами хвиль 770нм – 100 мкм (піддіапазони: 770нм – 1,5мкм  1,5мкм – 5,6мкм і 5,6мкм-100мкм – відповідно ближнє, середнє та дальнє інфрачервоне випромінювання).

Генерація оптичного випромінювання пов’язана зі зміною енергетичних станів атомів (електронів та іонів). Спектральний розподіл енергії випромінювання визначається енергетичними станами, котрі можуть приймати електрони й іони в результаті поглинання енергії.

Знаходять застосування джерела оптичного випромінювання, що відрізняються механізмами випромінювання. Так як приймачі оптичного випромінювання по спектральним характеристикам, енергетичним показникам, конструктивному виконанню і умовам експлуатації доволі різноманітні, а джерела випромінювання різних типів при тому чи іншому виконанні можуть бути реалізовані в широко варійованих (по формі й матеріалу) колбах, користуються щоденним попитом джерела випромінювання потужністю від декількох ват до 100кВт (трубчаті імпульсні лампи до 105 кВт), при розмірах від рисового зерна до ламп з діаметром колб, що сягають 60 – 80см, при напрузі від декількох вольт до 500В.

Можливості джерел випромінювання суттєво розширились після розробки і освоєння промисловістю оптичних квантових генераторів (лазерів).

Сучасні джерела оптичного випромінювання забезпечують необхідні рівні освітленості, достатньо економічні, дозволяють відтворювати природні кольори. Ефективне джерело оптичного випромінювання увійшло практично у всі галузі науки і техніки, спонукаючи їх розвиток.

Джерела оптичного випромінювання поділяють на теплові та люмінесцентні. В теплових джерелах випромінювання виникає при нагріванні тіла розжарювання до високої температури, в люмінесцентних  - свічення виникає в результаті перетворення тих чи інших видів енергії безпосередньо в оптичне випромінювання незалежно від теплового стану випромінюючого тіла. Відповідно з вказаними даними оптичного випромінювання джерела світла прийнято ділити на три класи:

  • теплові, до яких відносять усі типи ламп розжарювання, у тому числі галогенні, а також вугільні дуги, електричні інфрачервоні нагрівачі;

  • люмінесцентні, до котрих відносять люмінесцентні лампи низького тиску, дугові ртутні лампи типу ДРЛ, різноманітні лампи тліючого розряду, лампи дугового, високочастотного та імпульсного розряду, у тому числі з парами металів, як з люмінофорним покриттям колб так і без нього;

  • змішаного випромінювання, в котрих одночасно присутнє теплове та люмінесцентне випромінювання, наприклад дуги високої інтенсивності.

Крім того, існують інші признаки класифікації джерел світла ( по області застосування, конструктивно – технологічними признаками та ін.).

© Yukka. Уривок дипломної роботи.

про жарівки

Ксенонові дугові лампи

Ксенонова дугова лампа - джерело штучного світла, в якому світиться електрична дуга в колбі, заповненій ксеноном. Дає яскраве біле світло, близьке по спектру до денного.

Ксенонові лампи можна розділити на такі категорії:

- Тривалої роботи з короткою дугою;

- Тривалої роботи з довгою дугою;

- Ксенонова лампа-спалах.

Що до конструкції, ксенонова лампа складається з колби зі звичайного або кварцового скла з вольфрамовим електродами з кожного кінця. В колбі спочатку створюють вакуум, а потім заповнюють ксеноном. Ксенонові лампи-спалахи мають третій підпалюючий електрод, оперізуючий колбу.

Ксенонові лампи найчастіше застосовуються в проекторах і в сценічному освітленні, тому що мають дуже гарну передачу кольору. Завдяки малому розміру випромінюючої області вони знайшли застосування в оптичних приладах.


Починаючи з 1991 року широке поширення ртутно-ксенонові лампи знайшли в автомобільних фарах. Точніше, в автомобільних лампах основний світловий потік формують ртуть, солі натрію і скандію, а в атмосфері ксенону розряд відбувається тільки на час запуску, до випаровування інших компонентів. Тому їх варто швидше відносити до металогалогенних ламп, однак при цьому виникла б плутанина в назвах, так як в автомобільній світлотехніці застосовуються також галогенні лампи розжарювання. Варто пам'ятати, що при установці ксенону необхідно також встановити систему автоматичного регулювання кута нахилу фар і фароомивачі, щоб уникнути засліплення зустрічних водіїв. Нажаль, не зважаючи на те, що дана інформація – загальновідома, багато водіїв обирають більш дешеву не відкалібровану продукцію низької якості, в наслідок чого ускладнюється ситуація на автомобільних дорогах.

про жарівки

Світлодіодне освітлення

Світлодіодне освітлення - один з найбільш перспективних напрямків технології штучного освітлення. Принцип його дії заснований на використанні світлодіодів як джерел світла. Розвиток світлодіодного освітлення безпосередньо пов'язаний з технологічною еволюцією світлодіода: сврозроблено так звані над'яскраві світлодіоди, спеціально призначені для штучного освітлення.

Світлодіодні технології освітлення завдяки ефективній витраті електроенергії і простоті конструкції знайшли широке застосування в світильниках, прожекторах, світлодіодних стрічках, декоративній світлотехніці і навіть у компактних освітлювальних приладах - ручних ліхтариках. Світлодіодні освітлювальні прилади підрозділяються на вуличні та інтер'єрні. Сьогодні їх застосовують для підсвічування будівель, автомобілів, вулиць і рекламних конструкцій, фонтанів, тунелів і мостів, для підсвічування виробничих та офісних приміщень, домашнього інтер'єру і меблів. Надійність світлодіодних джерел світла дозволяє використовувати їх у важкодоступних для частої заміни місцях (вбудоване стельове освітлення, всередині натяжних стель і т. д.).


Декоративна світлодіодне підсвічування в основному застосовується для святкової ілюмінації: новорічні прикраси в вигляді світлодіодних гірлянд, гірлянді та яскравий «дощик» на вулицях міст (вони прикрашають дерева, фасади будинків та інші вуличні об'єкти). Без сумнівів, світлодіоди дають величезні можливості для створення специфічних дизайнерських рішень.