categorieën: Aanbevolen artikelen » Lichtbronnen
Aantal keer bekeken: 20239
Reacties op het artikel: 2
Metaalhalogenidelampen: gebied van emitterende metalen
Het artikel is gewijd aan metaalhalogenidelampen, de kenmerken van hun ontwerp, werking en toepassing.
Voldoen aan de termijn "Metaalhalogenidelamp"hebben de meeste associaties met een gloeilamp halogeencyclus variëteit. Nu is dit de meest voorkomende misvatting. Vooral wanneer ze, na het protest van chemici, de reeds gevestigde naam "metaalhalide" veranderden in "metaalhalide". Zonder taalkundige geschillen te bespreken, zijn we het erover eens dat we het zullen hebben over een van de vertegenwoordigers van ontladingslampen.
Deze vertegenwoordiger is nogal wispelturig, duur en gevaarlijk. Desondanks worden dergelijke lichtbronnen al meer dan vier decennia in een breed assortiment geproduceerd door toonaangevende verlichtingsbedrijven. De jaarlijkse productie van metaalhalogenidelampen door OSRAM alleen is meer dan 10 miljoen eenheden. Als we de producten van “General Electric” en “Philips” bij deze hoeveelheid voegen, zal het duidelijk worden dat naar dergelijke lampen veel vraag is.
Wat is opmerkelijk voor dit type lamp als de consument de hoge prijs en complexiteit van de bediening accepteert? Het antwoord is simpel: bij gebruik van metaalhalogenidelampen wordt een kleurenbeeld met minimale vervorming doorgegeven, of, zoals lichttechnici zeggen, lampen een hoge kleurweergave-index hebben.
Bij het kijken naar televisieprogramma's denken we er niet aan hoeveel trucs nodig zijn om het beeld op het kleurenscherm er natuurlijk uit te laten zien. Het menselijk oog heeft een verschillende gevoeligheid voor verschillende delen van het spectrum. De fotodetectors van televisiecamera's hebben hun niet-lineaire spectrale gevoeligheid. Als je een andere lichtbron met slechte kleurweergave toevoegt, kunnen video-ingenieurs in de studio's gek worden. Immers, zelfs nu zijn alle mensen feilloos samengesteld om een natuurlijke huidskleur te verkrijgen.
De mogelijkheid om licht uit te stralen in het zichtbare gebied, dat dichtbij het spectrum ligt, voorzag in de onvervangbaarheid van metaalhalogenidelampen. Het ontwerp van dergelijke lampen is vergelijkbaar met conventionele lampen van het type DRL (fluorescent kwik) of natrium (in het geval van keramische branders). Maar de stralingsmechanismen zijn iets gecompliceerder.
Voordat we verder gaan met de kenmerken van het werk, nemen we kort de ontwerpkenmerken in overweging metaalhalogenidelampen (MGL). 
Het hart van de lamp is een ontladingskamer, die is gemaakt van optisch kwartsglas of keramiek. In het geval van keramiek wordt polycor gebruikt. Polycor is een polykristallijn aluminiumoxide-keramiek dat bestand is tegen hoge temperaturen en agressieve alkalimetalen.
De ontladingskamer (brander) wordt geplaatst in een externe fles gemaakt van wolfraamglas, waardoor maximale coördinatie van de temperatuurcoëfficiënt van het materiaal van de stroomingangen met TCR-glas mogelijk is. De vorm van de buitenste lampen is net zo divers als de soorten lampdoppen. In de regel wordt de geometrie van de kolven bepaald door het ontwerp van de lamp waarin de MGL zal worden gebruikt. Kolven met een elliptische vorm en cilindrisch, het zogenaamde schijnwerperontwerp, zijn gebruikelijk.
Schakelschema's zijn typisch voor ontladingslampen. Maar voor MGL is naast elektromagnetische of elektronische voorschakelapparaten ook een brandstichter vereist. Pogingen om een ontstekingscircuit te realiseren in een MGL met een kwartsbrander met behulp van hulpelektroden, mislukten. Na de eerste technologische gloeiing van de branders condenseerden de additieven die het vulden in de extra elektroderuimte en het ontstekingscircuit werd afgevoerd. Daarom is het MGL-schakelcircuit vergelijkbaar met dat voor natriumlampen.
In de handleiding hiervoor lichtbronnen de eis wordt vaak gegeven dat de lampen met een kwartsbrander "uitloop" van de soldeerplug zijn gericht. Typisch is deze eis van toepassing op lampen voor gebruik in bijzonder veeleisende omstandigheden en met twee stopcontacten. Contactdozen met schroefdraadtype E27 en E40 kunnen deze oriëntatie niet bieden.
De betekenis van deze eis is dat de plug (de buis waardoor de branders worden weggepompt en gedoseerd) na het desolderen boven het oppervlak uitsteekt en een lagere temperatuur heeft dan het hoofdoppervlak van de kwartsbrander. Zelfs een dergelijke lichte inbreuk op de geometrie kan de processen in de ontlading beïnvloeden en de kleurparameters van de lampen veranderen.
Bij de vervaardiging van de brander wordt naast kwik en argon een tablet bestaande uit een mengsel van drie metaaljodiden gedoseerd. Verbindingen van indium, thallium en natrium, met heldere emissielijnen in de blauwe, groene en gele spectrale gebieden, resulteren in warm wit licht.
Maar slechts onder één voorwaarde: de temperatuur van het koudste punt van de brander moet strikt worden bepaald tijdens de levensduur om de partiële druk van elk onderdeel in de afvoer te waarborgen.
Deze temperatuur (en de belangrijkste elektrische parameters van de ontladingsboog) wordt bepaald door de hoeveelheid kwik die in de brander wordt gedoseerd. Een boogontlading vindt plaats in onverzadigde kwikdamp (alle kwik verdampt) en verzadigde damp van emitterende onzuiverheden. Onder dergelijke omstandigheden veroorzaakt de kleinste afwijking in de geometrie van de branders of de hoeveelheid kwik een verandering in de temperatuur van de koude zone van de brander. De concentratie van elk metaal in de ontlading en bijgevolg het spectrum van de lamp wordt verstoord.
De hoge kleurweergave-index van een metaalhalogenidelamp is het resultaat van de balans "op het mes": zodra de onderlinge verhouding van elke component is verbroken, wordt de lamp ongeschikt voor verder gebruik in kritische toepassingen. Het verlichten van wegen of productiegebieden met dergelijke lampen is duur.
In welke gebieden kan niet zonder metaalhalogenidelampen? Allereerst is dit studioverlichting, grafische industrie en textielindustrie. Als we rekening houden met het volledige scala aan toepassingen, dan is dit raambekleding, verlichting van kunstgalerijen en musea. De bovengrens van capaciteiten is schijnwerpersystemen. Ze worden gebruikt voor architecturale verlichting van gebouwen en structuren, stadions, loopbaanontwikkeling van verlichting. Het lampvermogen varieert van 20 tot 18000 W, de voedingsspanning is 220 en 380 V.
Het zou interessant zijn om metaalhalogenidelampen in autokoplampen te gebruiken. De mogelijkheid om het spectrum van warm wit tot geel te corrigeren, vergelijkt ze gunstig met de xenonontlading met zijn koele witte kleur. Maar het obstakel duurt vrij lang om de bedrijfsmodus van de lampen te bereiken. De "booster" -tijd wordt bepaald door de opwarmperiode van het koude punt van de brander en varieert van enkele tot tien minuten, afhankelijk van het lampvermogen.
Ter afsluiting van het verhaal over dit type lamp, wil ik een waarschuwing geven. MGL-lampen werden niet gebruikt voor huishoudelijke verlichting vanwege de complexiteit van stroomkringen. Maar er is nog een reden waarom ze nooit in de binnenlandse sector mogen worden gebruikt. De samenstelling van branders omvat naast kwik een thalliumverbinding, waarvan de toxiciteit aanzienlijk hoger is dan kwik. Thallium en zijn verbindingen zijn het sterkste gif dat het zenuwstelsel, de nieren, enz. Beïnvloedt.
Daarom moet u uiterst voorzichtig zijn in gevallen waarin een onbekend type lamp in uw handen valt. Vanwege de prevalentie van MGF is deze mogelijkheid groot en kunnen de gevolgen triest zijn.
Zie ook op electro-nl.tomathouse.com
: