Caractéristiques des lampes à décharge
Toutes les lampes dont l'action est basée sur la transformation des propriétés d'un gaz sont appelées lampes à décharge. Ils viennent dans différents types et sont utilisés dans de nombreuses industries. Différence par l'efficacité, la fiabilité et le bon rendu des couleurs.
Que sont les lampes à décharge de gaz
Une lampe à décharge de gaz (GRL) est un petit appareil électrique qui émet de la lumière visible dans un spectre donné.
Chaque appareil comprend les composants suivants :
- une ampoule de verre avec des électrodes remplies de gaz ;
- équipement de contrôle sous la forme d'un module électronique ou d'une résistance de limitation ;
- socle à encastrer dans l'équipement.
Variétés
Les lampes à décharge sont divisées en GRL basse et haute pression. Chacun des groupes a ses propres caractéristiques, ce qui affecte le choix dans un cas particulier.
Lampes à décharge basse pression
Le représentant le plus célèbre du GRL basse pression est une lampe fluorescente. C'est un tube recouvert de l'intérieur d'un luminophore. Les électrodes reçoivent une impulsion haute tension et chauffent.
Lorsqu'il est chauffé, une charge luminescente se forme entre les contacts, un rayonnement UV apparaît dans l'environnement gazeux du ballon, qui, agissant sur le luminophore, provoque une lueur.
Une variété de lampes fluorescentes (LL) sont des appareils compacts marqués de l'abréviation CFL et ne diffèrent en rien du modèle précédent, à l'exception de la taille. Tous les appareils ont un élément de commande intégré dans la base.
Séparément, il convient d'envisager des dispositifs d'éclairage à induction. Ils n'ont pas d'électrodes dans la partie interne et l'ionisation se produit sous l'influence d'un champ magnétique à haute fréquence. Typiquement, un mélange d'argon et de vapeur de mercure est utilisé dans le ballon, qui agit sur le luminophore.
Lampes à décharge haute pression
Les éléments dont la pression à l'intérieur de l'ampoule dépasse la pression atmosphérique sont appelés lampes à haute pression.
Les représentants sont les lampes à mercure à arc (DRL). Il n'y a pas si longtemps, ils constituaient la majorité de l'éclairage public. Maintenant, ils essaient de les remplacer par des sources d'halogénures métalliques et de sodium, qui ont une efficacité plus élevée.
Si des iodures sont connectés à l'appareil, il est marqué DRI. L'appareil contient un brûleur en verre de quartz dans lequel se trouvent les électrodes. Un mélange d'argon, de mercure et de certains iodures métalliques est utilisé comme substance fonctionnelle. Le brûleur est situé dans un espace raréfié et vous permet de créer un fort rayonnement, suffisant pour éclairer de grandes surfaces. DRI peut avoir une puissance de 250 à 3500 watts.
Un autre exemple de GRL haute pression est le modèle tubulaire arc-sodium (DNaT). Il se caractérise par un rendement lumineux très élevé et une consommation électrique relativement faible. La lumière a une teinte dorée prononcée.Les inconvénients de l'appareil incluent un long arrêt, qui peut prendre environ 10 minutes.
Si vous avez besoin d'un éclairage blanc, le plus proche possible de la lumière du jour, il est préférable de sélectionner des appareils arc xénon. La puissance maximale peut atteindre 18 kW. Les électrodes en tungstène sont alliées au thorium et sont capables de supporter des charges élevées. Le verre saphir est utilisé si une sortie UV est requise.
Les lampes à décharge aux halogénures métalliques (MHL) sont des sources lumineuses compactes, fiables et puissantes, qui sont un brûleur placé dans une fiole à vide. Le brûleur est en verre de quartz ou en céramique. L'intérieur est rempli de vapeur de mercure et d'halogénures métalliques. Le rayonnement se produit lorsqu'un plasma apparaît entre les électrodes lors de l'alimentation électrique. La puissance des appareils peut dans certains cas atteindre 3,5 kW. Conçu pour 12 000 heures de fonctionnement. L'allumage à pleine puissance prend environ 10 minutes.
Le principe de la lampe
Le principe de fonctionnement du GRL est basé sur l'effet d'une décharge électrique sur un gaz ionisé. Le plus souvent, les appareils utilisent de l'argon, du néon, du krypton, du xénon, ainsi que divers mélanges. Souvent, du sodium ou du mercure est ajouté.
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Dès que les contacts sont alimentés, un champ électrique est généré dans le tube. Il provoque le mouvement des électrons et leur interaction avec les particules de gaz. Lorsque les particules entrent en collision, de l'énergie est libérée, qui est ensuite convertie en rayonnement d'un certain spectre. Le spectre spécifique dépend de la composition du gaz et des spécificités du fonctionnement de l'équipement.
Le revêtement de phosphore sur l'ampoule aide à convertir le rayonnement UV en lumière visible.
Parfois, il existe des modèles avec une source intégrée de rayonnement bêta. Il assure l'ionisation du gaz à l'intérieur du flacon, ce qui minimise la charge luminescente.
Comment choisir une lampe à gaz
Lors du choix d'une lampe à gaz, il convient de prendre en compte son type, sa puissance et l'ombre de la lumière émise. Lampes aux halogénures métalliques populaires, qui offrent une haute pression, ainsi qu'une lueur puissante et brillante. Le verre borosilicaté élimine complètement la lumière UV, rendant la lumière plus sûre.
La lueur de l'élément à décharge de gaz sera proche de la lumière du jour blanche, cependant, selon le remplissage, il existe différentes nuances. Le sodium est jaune, le thallium est vert et l'indium est bleu.
En vente, il existe des lampes pour éclairer les aquariums ou les serres. Ils ont un spectre spécial plus respectueux de l'environnement que celui des lampes fluorescentes ou sodium standard.
Les lampes au sodium sont capables de fonctionner pendant environ 25 000 heures, ce qui est comparable aux éléments LED. Dans le même temps, la lueur blanche émise est aussi proche que possible de la lumière du jour et vous permet d'examiner les objets en détail sans distorsion des couleurs.
Les modèles luminescents utilisés dans l'industrie et dans la vie quotidienne sont populaires. À l'intérieur de ces éléments se trouve du mercure. Lors du choix, il est important de prendre en compte le long démarrage et l'échauffement important pendant le fonctionnement.
Champ d'application
Les lampes à décharge se sont généralisées dans diverses industries. Les phares de voiture au xénon se distinguent en particulier. Ils sont utilisés par les constructeurs automobiles les plus célèbres (Toyota, Opel, BMW).
Appareils efficaces pour l'éclairage de grands entrepôts, d'ateliers industriels et de rues, l'éclairage de panneaux d'affichage et de façades de bâtiments.
Avantages et inconvénients
Comme les autres lampes, les dispositifs d'éclairage à décharge de gaz présentent des avantages et des inconvénients. Pour la bonne organisation du système d'éclairage, il est recommandé de considérer chaque élément.
Avantages :
- les modèles sont assez durables et disposent d'une ressource horlogère importante;
- des appareils avec différents paramètres spectraux et indicateurs de puissance sont disponibles, ce qui vous permet de sélectionner facilement un appareil pour résoudre un problème spécifique;
- La puissance des lampes à décharge est beaucoup plus élevée que la puissance des autres appareils.
Inconvénients des lampes à décharge traditionnelles :
- pour fonctionner, l'appareil nécessite un équipement de contrôle;
- les lampes sont difficiles à assembler, ce qui rend les réparations difficiles et augmente les coûts ;
- les modèles sont sensibles aux changements de température ambiante et aux surtensions ;
- certaines lampes mettent longtemps à s'allumer ;
- les appareils au mercure doivent être recyclés.
Il y a des inconvénients, mais la puissance et l'efficacité des lampes à décharge de gaz leur permettent de conserver une position fiable sur le marché.