МЕТАЛЛОГАЛОГЕ́ННАЯ ЛА́МПА
-
Рубрика: Технологии и техника
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
МЕТАЛЛОГАЛОГЕ́ННАЯ ЛА́МПА (металлогалогеновая лампа), высокоинтенсивный разрядный источник света высокого и сверхвысокого давления, в котором оптич. излучение возникает в результате электрич. разряда в смеси газа с пара́ми металлов. Основу М. л. составляет разрядная трубка (как правило, из прозрачного кварцевого стекла) с герметично впаянными вольфрамовыми электродами, заполненная строго дозированными количествами инертного газа (обычно аргона), ртути и галогенидов разл. металлов (натрия, таллия, индия, скандия, тория, диспрозия, олова и др.). Изобретена в нач. 1960-х гг.; широко применяется для общего и местного освещения, а также в осветит. аппаратуре спец. назначения (в т. ч. для технологич. целей).
В М. л. электрич. разряд зажигается в атмосфере инертного газа, затем по мере нагрева трубки ртуть испаряется и в лампе формируется дуговой разряд. При разогреве стенок трубки в её объёме устанавливается определённое давление паров вводимых галогенных соединений, молекулы которых, попадая в центр. зону разряда с высокой темп-рой (неск. тыс. К), диссоциируют на атомы галогена и металла; образовавшиеся атомы металлов возбуждаются и излучают присущие им спектры. Диффундируя за пределы разрядного канала в зону с более низкой темп-рой, атомы металла и галогена рекомбинируют в молекулы исходных галогенидов.
Использование разл. добавок галогенных соединений позволяет в широких пределах изменять спектр излучения М. л. (от отд. спектральных линий до густо расположенных, заполняющих всю видимую область) и создавать эффективные источники света, сочетающие высокую световую отдачу с хорошим качеством цветопередачи. Пары́ ртути играют роль буферного газа, обеспечивая высокую темп-ру в разряде, высокий градиент электрич. потенциала, малые тепловые потери и др. Для общего освещения наибольшее распространение получили лампы, в которых в качестве металлогалогенных добавок используются смеси иодидов натрия, таллия и индия либо натрия, скандия и тория.
В зависимости от конструктивного исполнения различают М. л. с наружной (внешней) оболочкой (наиболее распространены) и без неё, которые могут быть как одноцокольными, так и двухцокольными. Внешняя колба из тугоплавкого стекла (цилиндрич., эллипсоидальной, сферич. или иной формы) вакуумирована или заполнена газом (азотом) при давлении ок. 3 мПа; служит для защиты внутр. компонентов лампы, а также для поглощения УФ-излучения, создаваемого содержащимися в трубке пара́ми ртути. Особая разновидность М. л. – лампа в зеркализированной колбе, позволяющая за счёт отражения светового потока получать направленное излучение (см. также Зеркальная лампа). Как и др. разрядные источники света, М. л. требуют применения спец. пускорегулирующей аппаратуры, обеспечивающей необходимое напряжение зажигания разряда и ограничивающей силу тока, протекающего через лампу.
Осн. достоинства М. л. общего назначения (по сравнению с лампами накаливания) – высокая световая отдача (до 100 лм/Вт и более) и увеличенный срок службы (достигает 20 тыс. ч); близкий к белому (солнечному) свету спектр излучения (цветовая темп-ра $T_\text{цв}$= 2800–6500 К); индекс цветопередачи $R_a$ в диапазоне 65–90, что практически соответствует максимально возможной «естественной» передаче цветов освещаемого объекта. Существенный недостаток – зависимость цветовых и временны́х параметров излучения от условий горения, отклонений сетевого напряжения, окружающей темп-ры и др. Наиболее стабильными цветовыми характеристиками в течение всего срока службы, наряду с высокими светоотдачей (ок. 90 лм/Вт) и качеством цветопередачи ($R_a {>}$90), обладают лампы с разрядной трубкой из поликристаллич. оксида алюминия (М. л. с керамич. горелкой); разброс $T_\text{цв}$ у таких М. л. не превышает ±200 К, что в 3–4 раза меньше, чем у ламп с кварцевой горелкой. С сер. 2000-х гг. всё больший интерес проявляется к разработке экологически чистых безртутных М. л. с использованием ксенона в качестве буферного газа. Мощность совр. М. л. составляет от 20 Вт до неск. десятков кВт.