Серная лампа

Серная лампа

Серная лампа — лампа квазисолнечного спектра. Высокоэффективная лампа с широким спектром излучения, генерируемого серой, находящейся в состоянии плазмы.

Принцип действия

Микроволновое излучение в атмосфере инертного газа аргона нагревает серу. Плазма серы излучает мощный свет в спектре близком к солнечному свету, почти без инфракрасной и ультрафиолетовой составляющих.

Использование безэлектродного разряда, как источника ОИ в принципиальном плане предполагает наличие таких обязательных элементов как: собственно лампа с колбой той или иной конфигурации, генератор энергии электромагнитных колебаний и электродинамическая система, транспортирующая эту СВЧ-энергию к лампе и формирующая в зоне локализации лампы определенную стационарную или динамически изменяющуюся топографию СВЧ-электромагнитного поля. К этому «набору» обязательных элементов следует добавить некий формирователь диаграммы направленности полученного оптического излучения.

История

Так, в 70-е годы прошлого столетия в США на фирме Fusion System Corp. (FSC) были созданы и использованы в технологическом процессе УФ-сушки излучатели на основе безэлектродных СВЧ-разрядных ламп, главным образом с аргонно-ртутным наполнением. Излучатели работали с СВЧ-накачкой на частотах 915 и 2450 МГц.

В начале 90-х годов американские инженеры, экспериментируя с составами рабочего вещества-наполнителя лампы, обнаружили, что замена ртути в колбе безэлектродной лампы серой позволяет получить весьма интенсивное квазисолнечное излучение. Это послужило отправным пунктом для создания в 1992 году первых световых СВЧ-приборов на основе серных ламп с СВЧ-накачкой на частоте 2450 МГц [2]. А в октябре 1994 года в Вашингтоне уже были продемонстрированы две мощные осветительные системы с использованием весьма выигрышного сочетания СВЧ-источника света на серной лампе и полого «призматического» световода.

В 2000 - 2005 годах в России были изготовлены несколько экспериментальных образцов СВЧ-прожекторов, которые практически подтвердили ожидаемые высокие характеристики.

В 2006 году LG Electronics начала производство осветителей на основе серных ламп. Линейка этих светильников получила название плазменные осветительные системы Plasma Lighting System (PLS).

Технические характеристики

Основные технические характеристики представителя данной категории ламп^[1]

Напряжение питания * потребляемый ток = мощность	220 В * <5.5 А = <1,2 КВт
Световой поток	до 120 клм
Сила света (1.7м)	9500 кд
Световая отдача	100 лм/Вт
Срок службы	> 50 000 часов

Предполагаемый срок службы такой лампы может составлять 60 тысяч часов^[2].

Преимущества

На практике основную экспансию совершают с СВЧ-накачкой порядка 800—1000 Вт, и световым потоком примерно до 130 кЛм. Эти системы относительно просты конструктивно, не требуют принудительного обдува горелки, позволяют использовать обычные серийные магнетроны, применяемые в бытовых СВЧ-печах.

Суммируя известные сегодня данные, можно выделить основные достоинства СВЧ-световых приборов с безэлектродными лампами, к которым относятся

• Повышенная до 100 лм/Вт световая отдача.^[3]
• Сплошной квазисолнечный спектр оптического излучения с резко пониженным уровнем излучений в УФ и ИК^[4][5] диапазонах и с максимумом спектра, совпадающим с максимумом кривой видности человеческого глаза. Это естественная цветопередача.^[4][3]
• Отсутствие мерцания источника света.
• Малогабаритность и равнояркость светящего тела, облегчающая оптимизацию оптических систем.
• Высокая (десятки тысяч часов) долговечность лампы.
• Экологическая чистота материалов наполнения лампы: серы и аргона.
• Возможность регулировки силы света.
• Возможность модульного ремонта в блочных конструкциях крупных ламп.

Недостатки

• Сложность конструкции^[3]
• Высокая стоимость лампового модуля^[3]
• Высокая температура колбы горелки, отсюда необходимость использования высококачественного кварцевого стекла и защиты от пыли.
• Большой диаметр светящегося тела (25-30 мм), усложняющий фокусировку и использование в оптических системах.^[6]

Примечания

1. ↑ Описание одной из серных ламп
2. ↑ Эволюция лампы
3. ↑ ^{1 2 3 4} http://www.belsut.gomel.by/ellibrary/1/29.pdf "В установившемся режиме СВЧ-разряд высокого давления в парах серы имеет сплошной спектр оптического излучения, близкий к солнечному. ... высокие энергоэффективные свойства (световая отдача до 100 лм/Вт);2) практически естественная цветопередача, обусловленная сплошным квазисолнечным спектром с резко пониженным уровнем излучений в УФ и ИК диапазонах и с максимумом в диапазоне видимого излучения;"
4. ↑ ^{1 2} www.mephi.ru/upload/main/news/Shchukin.pdf "... достоинства СВЧ-источников света на основе серы: повышенная световая отдача (~100 лм/Вт), обеспечивающая возможность энергосбережения; сплошной квазисолнечный спектр, максимум спектральной плотности мощности которого практически совпадает с максимумом кривой чувствительности человеческого глаза, т.е.естественная цветопередача; генерация в инфракрасной области низка (<1%)"
5. ↑ Поскольку излучение не тепловое, а обусловлено взаимодействием молекул серы с электронами аргоновой плазмы.
6. ↑ Плазменные светильники

Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения должны быть пояснения.

Это заготовка статьи о технике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. Это примечание по возможности следует заменить более точным.