Svovllampe

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 3. januar 2019; checks kræver 4 redigeringer .

En svovllampe  er en lyskilde af quasi - solspektret.

Højeffektiv lampe med et bredt spektrum af stråling genereret af svovl i plasmatilstand .

Sådan virker det

Mikrobølgestråling opvarmer svovl i en atmosfære af den inaktive gas argon . Svovlplasmaet udsender kraftigt lys med et spektrum tæt på sollys, næsten uden infrarøde og ultraviolette komponenter. Emissionsspektret for en svovllampe er en kombination af svovlens atomare og molekylære spektre . Deres andel afhænger af intensiteten af ​​pumpens mikrobølgefelt. Spektret indeholder også en lille mængde linjer af en atomær inert gas.

Brugen af ​​en elektrodeløs udladning som en kilde til optisk stråling indebærer i princippet tilstedeværelsen af ​​sådanne obligatoriske elementer som: selve lampen med en pære af en eller anden konfiguration, en elektromagnetisk oscillationsgenerator og et elektrodynamisk system, der transporterer denne mikrobølgeenergi til lampe og danner en bestemt stationær eller dynamisk skiftende topografi af mikrobølgens elektromagnetiske felt. Til dette "sæt" af obligatoriske elementer bør man tilføje en vis stråleformer af den modtagne optiske stråling.

Du kan ændre farvetemperaturen inden for visse grænser ved at ændre trykket af svovldamp i kolben. En stigning i trykket fra 4,4 til 12,1 bar øger således bølgelængden af ​​emissionsmaksimumet fra 470 til 570 nm, hvilket svarer til et fald i farvetemperaturen fra 6100 til 5100 K. Fraktionen af ​​synlig stråling falder dog mere end én og en halv gang: fra 68 % til omkring 41 % [1] .

Historie

I 70'erne af det XX århundrede i USA ved Fusion System Corp. (FSC)-emittere baseret på elektrodeløse mikrobølgeudladningslamper, hovedsageligt med argon- kviksølvfyldning , blev skabt og brugt i den teknologiske proces med UV-tørring. Emitterne arbejdede med mikrobølgepumpning ved frekvenser på 915 og 2450 MHz .

I begyndelsen af ​​1990'erne fandt amerikanske ingeniører , der eksperimenterede med sammensætningen af ​​lampens arbejdsstof-fyldstof, at udskiftning af kviksølv i en elektrodeløs lampe med svovl gør det muligt at opnå en meget intens quasi-solstråling. Dette tjente som udgangspunkt for skabelsen i 1992 af de første mikrobølgelysanordninger baseret på svovllamper med mikrobølgepumpning ved en frekvens på 2450 MHz [2]. Og i oktober 1994 blev to kraftige lyssystemer allerede demonstreret i Washington ved hjælp af en meget fordelagtig kombination af en svovllampe mikrobølgelyskilde og en hul " prismatisk " lysleder .

I 2000-2005 blev der fremstillet flere eksperimentelle prøver af mikrobølgeprojektører i Rusland, hvilket praktisk talt bekræftede den forventede høje ydeevne.

I 2006 begyndte LG Electronics at fremstille illuminatorer baseret på svovllamper. Linjen af ​​disse armaturer kaldes Plasma Lighting System (PLS).

Specifikationer

De vigtigste tekniske egenskaber ved nogle svovllamper:

SOLAR 1000TM PSF1032A PSF1831A
Power, W 1375 1000 1850
Lysstrøm , km 130 91 186
Lyseffektivitet , lm/W 94,5 91 101
Farvegengivelsesindeks 79 76 79
Farverig temperatur 5900 5500
Livstid > 15.000 timer * 100.000

Levetiden for en svovlholdig elektrodeløs lampe bestemmes af ressourcen til strømforsyningen (AC til DC-konverter) og kølesystemets elektriske motor. For lamper af den første bølge var det cirka 10-15 tusinde timer. Kolbens ressource er meget højere, fordi. svovl reagerer praktisk talt ikke med kvarts, selv ved en temperatur på 1000 °C [2] . Ifølge nogle skøn kan pærens levetid nå op på 60 tusinde timer [3] , LG hævder, at levetiden for sine plasmaprojektorer er 100 tusinde timer.

Svovllampe og fotosyntese

Svovllampen viste sig på grund af dens spektrums særegenheder at være en fremragende lyskilde til plantefotosyntese og følgelig til brug i drivhusbelysning. Fusion Lighting, bestilt af NASA, gennemførte en undersøgelse for at øge emissionen af ​​en lampe ved bølgelængder omkring 625 nm, hvor fotosyntesens kvanteeffektivitet er tæt på enhed. Det viste sig, at tilsætningen af ​​calciumbromid til kolben skaber en emissionstop nær 625 nm. I dette tilfælde observeres kun et lille fald i strålingsintensiteten i området med korte bølgelængder, mens andelen af ​​infrarød stråling forbliver praktisk talt uændret [2] .

Fordele

I praksis udføres hovedudvidelsen med mikrobølgepumpning i størrelsesordenen 800-1000 W, og en lysstrøm på op til omkring 130 klm. Disse systemer er relativt enkle i design, kræver ikke tvunget blæsning af brænderen og tillader brugen af ​​konventionelle serielle magnetroner , der bruges i husholdningsmikrobølgeovne.

Sammenfattende de data, der kendes i dag, kan vi fremhæve de vigtigste fordele ved mikrobølgebelysningsenheder med elektrodeløse lamper, som bl.a.

Ulemper

Noter

  1. ↑ Svovllampe. En lovende start og... en uforudsigelig fremtid? Del II. Lidt om svovludledningens fysik
  2. ↑ 1 2 3 Svovllampe. En lovende start og... en uforudsigelig fremtid? Del III. Tekniske karakteristika for lamper og lysfordelingssystemer
  3. ↑ Lampeudvikling
  4. ↑ 1 2 3 4 http://www.belsut.gomel.by/ellibrary/1/29.pdf  (utilgængeligt link) “I steady state har en højtryksmikrobølgeudladning i svovldamp et kontinuerligt spektrum af optisk stråling tæt på solens. … høje energieffektive egenskaber (lyseffektivitet op til 100 lm/W); 2) næsten naturlig farvegengivelse på grund af et kontinuerligt kvasi-solspektrum med et kraftigt reduceret strålingsniveau i UV- og IR-området og med et maksimum i synlig strålingsområde;»
  5. ↑ 1 2 http://www.mephi.ru/upload/main/news/Shchukin.pdf Arkivkopi dateret 19. juli 2014 på Wayback Machine “... fordelene ved svovlbaserede mikrobølgelyskilder: øget lyseffektivitet (~ 100 lm / W), hvilket giver mulighed for energibesparelse; et kontinuerligt kvasi-solspektrum, hvis maksimum af den spektrale effekttæthed praktisk talt falder sammen med maksimum af det menneskelige øjes følsomhedskurve, det vil sige naturlig farvegengivelse; generation i det infrarøde område er lav (<1%)"
  6. ↑ Da strålingen ikke er termisk, men skyldes vekselvirkningen mellem svovlmolekyler og elektroner i argonplasma.