Loading AI tools
Из Википедии, свободной энциклопедии
Се́рная ла́мпа — газосветный высокоэффективный источник излучения со спектром близким к спектру излучения Солнца.
Излучение с широким спектром образует электрический высокочастотный разряд в ионизированных парах серы.
Микроволновое излучение нагревает смесь паров серы и инертного газа, обычно аргона. Плазма из атомов и молекул серы излучает интенсивный свет со спектром, близким к спектру солнечного света, с малой долей излучения в инфракрасной и ультрафиолетовой частях спектра. Спектр излучения серной лампы является суммой атомарного и молекулярного спектров серы, отношение их интенсивностей зависит от мощности СВЧ-поля возбуждения электрического разряда в газе. Также в спектре присутствуют спектральные линии инертного газа небольшой интенсивности.
Лампа состоит из колбы, генератора электромагнитных колебаний (обычно используется магнетрон) и волновода для передачи СВЧ-энергии к электрическому разряду в лампе и формирующего в зоне разряда стационарную или динамически изменяемую область локализации СВЧ-поля. Для получения направленного излучения применяется какой-нибудь формирователь диаграммы направленности светового потока.
Цветовую температуру излучения можно изменять в некоторых пределах изменяя давление паров серы в колбе. Так, повышение давления с 4,4 до 12,1 бар повышает длину волны максимума излучения с 470 до 570 нм, что соответствует снижению цветовой температуры с 6100 до 5100 К, но при этом доля видимого излучения снижается более чем полтора раза, с 68 % до примерно 41 %[1].
В 70-е годы XX столетия в США на фирме Fusion System Corp. (FSC) были созданы и использованы в технологическом процессе УФ-сушки излучатели на основе безэлектродных СВЧ-разрядных ламп, главным образом наполнениемс аргоном и парами ртути. Излучатели работали с СВЧ-возбуждением частотой 915 и 2450 МГц.
В начале 90-х годов американские инженеры, экспериментируя с составами рабочего вещества-наполнителя лампы, обнаружили, что замена ртути в колбе безэлектродной лампы серой позволяет получить весьма интенсивное квазисолнечное излучение. Это послужило толчком для создания в 1992 году первых светильников на основе серных ламп с СВЧ-возбуждением на частоте 2450 МГц. В октябре 1994 года в Вашингтоне были продемонстрированы две мощные осветительные системы с использованием выигрышного сочетания света на серной лампе с СВЧ возбуждением и полого «призматического» световода.
В 2000—2005]] годах в России были изготовлены несколько экспериментальных образцов прожекторов с СВЧ-возбуждением электрического разряда, подтвердившие ожидаемые высокие характеристики.
В 2006 году фирма LG Electronics начала производство светильников на основе серных ламп. Модели этих светильников получил название «плазменные осветительные системы» Plasma Lighting System (PLS).
Основные технические характеристики некоторых коммерческих моделей серных ламп:
| SOLAR 1000TM | PSF1032A | PSF1831A | |
| Мощность, Вт | 1375 | 1000 | 1850 |
| Световой поток, клм | 130 | 91 | 186 |
| Световая отдача, лм/Вт | 94,5 | 91 | 101 |
| Индекс цветопередачи | 79 | 76 | 79 |
| Цветовая температура | 5900 | 5500 | |
| Срок службы | > 15 000 часов* | 100 000 | |
Срок службы серной безэлектродной лампы определяется ресурсом электронных устройств (преобразователя переменного тока сети в постоянный и магнетрона) и электродвигателя вентилятора охлаждающей системы. Для первых коммерческих образцов он составлял примерно 10—15 тысяч часов. Ресурс же колбы лампы гораздо больше, так как пары серы практически не реагирует химически с кварцевым стеклом колбы даже при температуре 1000 °C[2]. По некоторым оценкам срок службы колбы может достигать 60 тысяч часов[3], Фирма LG заявляет, что срок службы их плазменных прожекторов 100 тыс. часов.
Серная лампа благодаря своему спектру оказалась прекрасным источником света для фотосинтеза растений и, соответственно, для использования в оранжерейном освещении. Компания Fusion Lighting по заказу NASA провела исследование для увеличения интенсивности излучения лампы в части спектра с длиной волны около 625 нм, где квантовая эффективность фотосинтеза близка к единице. Оказалось, что добавление в колбу бромида кальция создает пик излучения в спектре вблизи 625 нм. При этом наблюдается лишь небольшое снижение интенсивности излучения в области малых длин волн, доля же инфракрасного излучения остается практически неизменной[2].
Практически основную номенклатуру составляют лампы с СВЧ-возбуждением порядка 800—1000 Вт, и световым потоком примерно до 130 кЛм. Эти системы относительно просты конструктивно, не требуют принудительного обдува колбы лампы, позволяют использовать обычные недорогие серийные магнетроны, применяемые в бытовых СВЧ-печах.
Основные достоинства СВЧ-световых приборов с безэлектродными лампами:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
