Fényforrások folytatás Nagynyomású kisülő lámpák
2016.10.18.
BME-VIK
1
Fényforrások csoportosítása Hőmérsékleti sugárzók
Lumineszcens fényforrások
Kisnyomású kisülőlámpák •Fénycső •Kompaktfénycső •Kisnyomású nátriumlámpa •Indukciós lámpák
2016.10.18.
BME-VIK
Nagynyomású kisülőlámpák •Higanylámpa •Nátriumlámpa •Fémhalogénlámpa •Kevertfényűlámpa
2
1. Nagynyomású kisülőlámpák 1.1. Fizikai alapok Fénygerjesztés mechanizmusa hasonló, de….. A higany sugárzás intenzitásának maximuma van 0.8 Pa nyomáson, de 100-1000 Pa-nál eléri a minimumot, ezután növekszik, de…
2016.10.18.
BME-VIK
3
Különbség a kisnyomású és nagynyomású kisülések között Kis nyomáson (1 Pa nagyságrend): • a kevesebb ütközés, így nagy közepes úthossz miatt az elektronok nagy mozgási energiára tesznek szert • nagy energiájú nívóról újabb ütközés előtt fotont emittálnak az alapállapotba való visszatérés közben (rezonanciavonalak) Nagy nyomáson (105 – 106 Pa):
• gyakoribb elektron-atom ütközések • kisebb közepes úthossz miatt kisebb energia • rezonanciavonalak gerjesztésének valószínűsége kicsi • lépcsőzetes gerjesztéssel látható vonalak • atomok kölcsönhatása miatt a vonalak kiszélesedése 2016.10.18. BME-VIK • rekombinációs sugárzás (folytonos) Világítástechnika és villamos fényforrások, 2002. márc. 4.
4
Hőmérsékleti viszonyok különbségei • Kisnyomású plazma alkotó részecskéi ↓hőmérsékletű gázt alkotnak,→átlag sebességük ↓, tömegük ↑. Az elektronok ↓ tömeg, ↑ sebesség →↑ hőmérséklet, nincs termodinamikai egyensúly. • Nagynyomáson ↑az elektron atom üközések száma, elektronok lassulnak, nehezebb részecskék energiát kapnak →↑ hőmérséklet (4-6000K) lokális termodinamikai egyensúly
2016.10.18.
BME-VIK
5
• Nagynyomású ívben a kisülés a cső tengelyére lokalizálódik.→ – Tengely mentén max áramerősség, – max. fényintenzitás – max. hőmérséklet (6000K) [Mind három mennyiség radiálisan gyorsan ↓]
2016.10.18.
BME-VIK
6
Higanylámpa
Ismétlés:
1. 2. 3. 4. 5.
Fej Bura Állvány Kisülő cső Áramvezető és tartó 6. Gyújtó ellenállás 7.Fénypor 2016.10.18.
BME-VIK
7
Segédelektóda
Fő elektródák
6. Gyújtó ellenállás
Higanykisülőcső 2016.10.18.
BME-VIK
8
Fényporral szembeni követelmények • 365 nm-s vonalat kell átalakítania; • Látható vonalakat (405-ibolya; 436-kék; 546zöld) ne nyelje el; • 3-400 0C legyen működése optimális • Emittált fény vörösben legyen gazdag
2016.10.18.
BME-VIK
9
Nagynyomású higanylámpa spektruma
2016.10.18.
BME-VIK
10
Higanylámpa
2016.10.18.
BME-VIK
11
Higanylámpák főbb jellemzői Teljesítmény: 80-400 (1000) W; Fényáram: 1,8 – 22(50) klm *36-55 lm/W hosszú felfutási és újragyújtási idejű Élettartamuk: 16 kh (fényhalál) Színhőmérséklet: 3300-5300 K Színvisszaadás (fénypor függő) 40-50 Vonalas színkép
2016.10.18.
BME-VIK
12
Soroksár – Újtelep Fatimai Szűzanya templom Dísz világítás 2002-ben Dr. Lantos Tibor higanylámpákkal
2016.10.18.
BME-VIK
13
Fejlesztési irányok: - élettartam és fényhasznosítás növelése nátriumlámpa - színvisszaadás javítása fémhalogénlámpa Szóba jöhető fémek: - nátrium (589 nm) - tallium (535 nm) - indium (410, 451 nm) - diszprózium (400, 421 nm) - holmium (389 nm) - szkandium (391, 402 nm) - ón (452 nm) Agresszivitásuk só formában csökkenthető halogenidek
T ív >T egyensúlyi >T fal 2016.10.18.
BME-VIK
14
Nagynyomású nátriumlámpa 1. Fej 2. Bura(kemény üveg) 3. Állvány(-”-) 4. Kisülőcső(kerámia) 5. Kitámasztó bordák 6. Getter(bárium/cirko n-vas) 7. Kitámasztó gyűrű 8. Áramvezetők(nióbiu m) 2016.10.18.
BME-VIK
15
2016.10.18.
BME-VIK
© Dr. Tóth Zoltán phd GE
16
Nagynyomású nátriumlámpa 2016.10.18.
BME-VIK
17
(nagynyomású) Nátriumlámpa főbb
jellemzői Teljesítmény: 35-1000 W; Fényáram: 3,4 - 130 klm *90-130 lm/W Hosszú felfutási és újragyújtási idejű Élettartamuk: 24-28,5 kh (gyártó függő) Színhőmérséklet: <3000 K Színvisszaadás: <40; de létezik színjavított is Vonalas színkép folytonos háttérrel
2016.10.18.
BME-VIK
18
Nátriumlámpa típusai:
• Ellipszoid burás • Csőburás
Két végén fejelt Iker kisülő csöves 2016.10.18.
BME-VIK
19
SON spektrum
2016.10.18.
BME-VIK
20
(nagynyomású) Nátriumlámpa főbb
jellemzői Teljesítmény: 35-1000 W; Fényáram: 3,4 - 130 klm *90-130 lm/W Hosszú felfutási és újragyújtási idejű Élettartamuk: 24-28,5 kh (gyártó függő) Színhőmérséklet: <3000 K Színvisszaadás: <40; de létezik színjavított is Vonalas színkép folytonos háttérrel
2016.10.18.
BME-VIK
21
Ilyen volt Rákos állomás HgLI-vel
2016.10.18.
BME-VIK
22
Ilyen lett nátriumosítás után
2016.10.18.
BME-VIK
23
2016.10.18.
Fémhalogénlámpa 1. Fej 2. Bura 3. Állvány 4. Kisülőcső 5. Tartóbordák 6. Gyújtó ellenállás 7. Bimetal 8. Áramvezetők 9. Tartóbilincsek 10.Árnyékoló üvegcső 11.Bárium getter 12.Kitámasztó gyűrű
BME-VIK
24
Opalizált burájú fémhalogén lámpa
Csőburás kvarc kisülő csöves fémhalogén lámpa 2016.10.18.
BME-VIK
25
Fémhalogénlámpa
2016.10.18.
BME-VIK
26
Alkalmazás: nagy terek
Fémhalogén és nátriumlámpák 2016.10.18.
BME-VIK
Foto: DéTa 27
Párizs Austerlitz pu
Foto: DéTa 2016.10.18.
BME-VIK
28
Kerámia kisülőcsöves fémhalogénlámpa Előnye: Nagyobb hőállóság, szerkezeti stabilitás Jobb alakíthatóság, nagyobb geometriai pontosság Kisebb nátriumdiffúzió
Rövidebb kisülőcső, kisebb egység teljesítmény
2016.10.18.
BME-VIK
29
kerámia kisülőcsöves fémhalogén lámpa Standard
Kis teljesítményű
Két végén fejelt PAR lámpa 2016.10.18.
BME-VIK
30
Kerámia kisülő csöves lámpatest (Tu-Sch katalógusból)
2016.10.18.
BME-VIK
31
Kevertfényűlámpa (HMLI)
Izzószál Főelektróda
Segédelektróda Gyújtó ellenállás Fej
2016.10.18.
BME-VIK
32
Kevertfényűlámpa felépítése Felépítése: 80 W Hgli + Izzószál ~ 80 W Sorba kötve izzószál
2016.10.18.
BME-VIK
33
Kevertfényűlámpa
2016.10.18.
BME-VIK
34
Kevertfényűlámpák főbb jellemzői Teljesítmény: 160, 250 W; Fényáram: 3,6; 7,0 klm *22 - 28 lm/W rövid felfutási és hosszú újragyújtási idejű Élettartamuk: 10 kh (fényhalál) Színhőmérséklet: 4000 K Színvisszaadás 52 Színképe: vonalas + folytonos
2016.10.18.
BME-VIK
35
Alkalmazás
2016.10.18.
Kevertfényű lámpa
BME-VIK
36
Áramköri szerelvények: •Előtétek: -- Hagyományos induktív -- Elektronikus •Gyújtók: --Fénycsőgyújtók --Nagynyomású kisülőlámpák gyújtói •Kondenzátorok: --Fázis tényező javító --Zavarszűrő
•Kismegszakítók •Fénykapcsolók 2016.10.18.
BME-VIK
37
Áramköri szerelvények Előtétek: fojtó, elektronikus (kis egységteljesítményekhez) megcsapolásos
2016.10.18.
BME-VIK
38
