РАЗРЯ́ДНЫЕ ИСТО́ЧНИКИ СВЕ́ТА

РАЗРЯ́ДНЫЕ ИСТО́ЧНИКИ СВЕ́ТА (га­зо­раз­ряд­ные ис­точ­ни­ки све­та), га­зо­раз­ряд­ные при­бо­ры, пред­на­зна­чен­ные для по­лу­че­ния оп­тич. из­лу­че­ния в ре­зуль­та­те элек­трич. раз­ря­да в га­зах, па­рах ве­ществ или их сме­сей. Ча­ще все­го на­пол­ня­ют­ся инерт­ным га­зом (Xe, Kr, Ar, Ne), ино­гда с до­бав­ка­ми ме­тал­ла (напр., Hg, Na, K, Rb) или др. ве­ществ (напр., га­ло­ге­ни­дов на­трия, тал­лия, ин­дия, скан­дия, дис­про­зия), ис­па­ряю­щих­ся при воз­ник­но­ве­нии раз­ря­да. Прак­тич. ис­поль­зо­ва­ние элек­трич. раз­ря­да для ос­ве­ще­ния ста­ло воз­мож­ным по­сле изо­бре­те­ния П. Н. Яб­лоч­ко­вым в 1876 ду­го­вой уголь­ной лам­пы.

Осн. осо­бен­но­сти Р. и. с.: ши­ро­кий спектр из­лу­че­ния, ох­ва­ты­ваю­щий об­ласть оп­тич. диа­па­зо­на от де­ся­тых до­лей до еди­ниц мкм, при­чём его вид ме­ня­ет­ся от дис­крет­но­го (отд. спек­траль­ные ли­нии, со­от­вет­ст­вую­щие оп­ре­де­лён­ным зна­че­ни­ям дли­ны вол­ны λ) до сплош­но­го (не­пре­рыв­но­го), ох­ва­ты­ваю­ще­го зна­чит. ин­тер­вал λ; из­лу­че­ние мо­жет быть не­пре­рыв­ным или в ви­де све­то­вых вспы­шек (см. Им­пульс­ная лам­па).

Боль­шин­ст­во Р. и. с. не­пре­рыв­но­го из­лу­че­ния яв­ля­ют­ся лам­па­ми ду­го­во­го раз­ря­да. Ши­ро­кое рас­про­стра­не­ние по­лу­чи­ли на­трие­вые лам­пы (НЛ) низ­ко­го (до­ли Па) и вы­со­ко­го (ок. 10 кПа) дав­ле­ния па­ров нат­рия. НЛ низ­ко­го дав­ле­ния при све­то­вой от­да­че 100 лм/Вт и бо­лее из­лу­ча­ют чис­то-жёл­тый свет (дуб­лет λ=0,5690 и 0,5696 мкм), обес­пе­чи­вая хо­ро­шую ви­ди­мость при низ­ких уров­нях ос­ве­щён­но­сти. Мощ­ность ламп 20–180 Вт, срок служ­бы от 2 до 12 тыс. ч; ис­поль­зу­ют­ся пре­им. для ос­ве­ще­ния улиц и све­то­вой сиг­на­ли­за­ции. НЛ вы­со­ко­го дав­ле­ния да­ют зо­ло­ти­сто-бе­лый свет; их све­то­вая от­да­ча до 150 лм/Вт, срок служ­бы до 28 тыс. ч, мощ­ность 50–1000 Вт. Та­кие НЛ пред­на­зна­че­ны в осн. для ос­ве­ще­ния до­рог, тон­не­лей, аэ­ро­дро­мов и т. п. Ду­го­вые ксе­но­но­вые лам­пы вы­со­ко­го и сверх­вы­со­ко­го дав­ле­ния (труб­ча­той или ша­ро­вой фор­мы) име­ют мощ­ность от 0,5 до 50 кВт, све­то­вую от­да­чу 20–50 лм/Вт и спектр из­лу­че­ния, близ­кий к сол­неч­но­му (цве­то­вая темп-ра ок. 6100–6300 К); при­ме­ня­ют­ся для ос­ве­ще­ния от­кры­тых про­странств (карь­е­ров, ста­дио­нов, пло­ща­дей и т. п.), ими­та­ции сол­неч­но­го излу­че­ния (напр., в рас­те­ние­вод­ст­ве), в ки­но­про­ек­ци­он­ной ап­па­ра­ту­ре, све­то­ко­пи­ро­валь­ных и фо­то­ли­то­гра­фич. ус­та­нов­ках и др. Для на­кач­ки ла­зе­ров на алю­мо­ит­трие­вом гра­на­те обыч­но ис­поль­зу­ют ду­го­вые крип­то­но­вые лам­пы мощ­но­стью 0,8–8 кВт, спектр из­луче­ния ко­то­рых хо­ро­шо со­гла­су­ет­ся с по­ло­сой по­гло­ще­ния ак­тив­ной сре­ды ла­зе­ра, и лам­пы с сап­фи­ро­вой обо­лоч­кой и K–Rb-на­пол­не­ни­ем мощ­но­стью 250–400 Вт.

К Р. и. с., по­лу­чив­шим ши­ро­кое рас­про­стра­не­ние, от­но­сят­ся так­же ртут­ные лам­пы (в т. ч. бак­те­ри­цид­ные лам­пы, лю­ми­нес­цент­ные лам­пы, ме­тал­ло­га­ло­ген­ные лам­пы) и не­оно­вые лам­пы.

Осо­бая раз­но­вид­ность Р. и. с. – без­элек­трод­ные СВЧ-лам­пы вы­со­ко­го дав­ле­ния со сфе­рич. кол­бой из квар­це­во­го стек­ла, на­пол­нен­ной до­зи­ров. ко­ли­че­ст­вом се­ры и ар­го­на (т. н. сер­ные лам­пы); элек­трич. раз­ряд воз­бу­ж­да­ет­ся элек­тро­маг­нит­ным по­лем, соз­да­вае­мым ге­не­ра­то­ром СВЧ-ко­ле­ба­ний (напр., маг­не­тро­ном). Об­ла­да­ют вы­со­кой све­то­вой от­да­чей (ок. 100 лм/Вт) и не­пре­рыв­ным спек­тром из­лу­че­ния в ви­ди­мой об­лас­ти, близ­ким к сол­неч­но­му; срок служ­бы до 50 тыс. ч. К дос­то­ин­ст­вам та­ких Р. и. с. от­но­сит­ся от­сут­ст­вие мер­ца­ния и воз­мож­ность ре­гу­ли­ро­ва­ния яр­ко­сти из­лу­че­ния, осн. не­дос­та­ток – гро­мозд­кость кон­ст­рук­ции, со­стоя­щей из раз­но­род­ных бло­ков и уз­лов. Сер­ные лам­пы пер­спек­тив­ны для при­ме­не­ния в ос­ве­тит. СВЧ-ус­та­нов­ках (напр., про­жек­тор­но­го ти­па).

В ка­че­ст­ве эта­лон­ных ис­точ­ни­ков све­та в спек­тро­фо­то­мет­рах, ин­тер­фе­ро­мет­рах и др. при­бо­рах ис­поль­зу­ют­ся спек­траль­ные лам­пы (СЛ) мощ­но­стью до де­сят­ков Вт. В без­элек­трод­ных СЛ (как пра­ви­ло, ша­ро­вой фор­мы) из­лу­че­ние оп­ре­де­лён­но­го спек­траль­но­го со­ста­ва воз­бу­ж­да­ет­ся ВЧ-по­лем в па­рах ве­ще­ст­ва (обыч­но ме­тал­ла), вве­дён­но­го в не­боль­шом ко­ли­че­ст­ве в кол­бу лам­пы. В СЛ тлею­ще­го раз­ря­да с по­лым ци­лин­д­рич. ка­то­дом из­лу­че­ние (с дис­крет­ным спек­тром) воз­ни­ка­ет при воз­бу­ж­де­нии па­ров ме­тал­ла (Ag, Fe, Ni, Al, Ti и др.), яв­ляю­ще­го­ся ма­те­риа­лом ка­то­да. Во­до­род­ные и дей­те­рие­вые СЛ ду­го­во­го раз­ря­да слу­жат ис­точ­ни­ка­ми УФ-из­лу­че­ния в об­лас­ти длин волн 0,15–0,33 мкм.

Для ра­бо­ты Р. и. с., как пра­ви­ло, не­об­хо­ди­мы пус­ко­ре­гу­ли­рую­щие ап­па­ра­ты (ПРА), обес­пе­чи­ваю­щие за­жи­га­ние и ста­би­ли­за­цию элек­трич. раз­ря­да. Ши­ро­кое при­ме­не­ние на­хо­дят элек­тро­маг­нит­ные ПРА с ре­ак­тив­ны­ми (дрос­се­ли, кон­ден­са­то­ры, транс­фор­ма­то­ры с боль­шим внутр. со­про­тив­ле­ни­ем) и ак­тив­ны­ми (ре­зи­сто­ры) то­коо­гра­ни­чи­ваю­щи­ми эле­мен­та­ми (т. н. бал­ла­ста­ми). Наи­бо­лее эко­но­мич­ны элек­трон­ные ПРА, ко­то­рые по­зво­ля­ют по­вы­сить све­то­вую от­да­чу и уве­ли­чить срок служ­бы ламп, ис­клю­чить пуль­са­цию све­то­во­го по­то­ка, обес­пе­чить воз­мож­ность его ре­гу­ли­ро­ва­ния.