Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239

го служит для обеспечения теплового режима горелки, но вместе с тем может выполнять и другие функции (см. гл. 7).

Области применения РЛ. Давно было известно, что ртутные лампы высокого давления и натриевые лампы низкого давления обладают высокими световыми отдачами. Однако попытки применения этих ламп для целей освещения не имели успеха из-за сильного искажения цветопередачи, особенно цвета человеческой кожи. Впервые этот недостаток удалось преодолеть в ртутных люминесцентных лампах низкого давления (ЛЛ). Их появление в 1938 г. ознаменовало собой новый этап в развитии разрядных источников света. Впервые были созданы РЛ, дающие излучение с непрерывным спектром практически любого состава и обладающие при этом световой отдачей и сроком службы, в несколько раз превышающими световые отдачи и сроки службы ламп накаливания. Световые отдачи современных ЛЛ достигают 85-90 лм/Вт, а сроки службы 12-15 тыс. ч и более. В настоящее время ЛЛ являются наиболее массовым разрядным источником света, применяемым для освещения. Их мировой выпуск достигает почти 1 млрд. ламп в год.

В начале 50-х годов появились ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью типа ДРЛ (см. гл. 14). Эти лампы, обладающие высокой светоотдачей (45-60 лм/Вт) и сроком службы 10-15 тыс. ч, получили в настоящее время весьма широкое применение. Их мировой выпуск достигает многих десятков миллионов ламп в год и продолжает расти.

В 60-х годах были открыты новые, исключительно плодотворные направления в создании разрядных ламп высокой интенсивности с самым различным спектром излучения и более высокими КПД, чем у существовавших до этого. Впервые для ламп высокой интенсивности удалось перешагнуть рубеж в 100 лм/Вт. Уже разработано и выпускается большое число новых типов, которые по многим параметрам значительно превосходят ртутные лампы высокого давления типа ДРЛ и занимают видное место в семье разрядных источников света. Это натриевые лампы высокого давления в колбах из кристаллического оксида алюминия, широко применяемые для наружного освещения (см. гл. 18), и различные типы так называемых метал-логалогенных ламп (см. гл. 15-17).

Наряду с освещением разрядные лампы находят многочисленные и весьма важные применения во многих отраслях народного хозяйства, в новейшей технике и в военном деле, что объясняется особенностями электрического разряда, которые позволяют создавать источники излучения с очень разнообразным сочетанием параметров. Путем подбора соответствующего наполнения и условий разряда удается создавать высокоэффективные источники излучения практически в любой части не только видимого, но также УФ- и ИК-областей спектра, при



этом можно получать спектры излучения, состоящие из одиночных линий, многолинейчатые и непрерывные. Это достоинство РЛ открыло им исключительно щирокие возможности применения не только для освещения, но также для многочисленных специальных целей. Так, например, в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и других отраслях народного хозяйства широко используются фотолюминесценция, фотохимические, биологические, бактерицидное и другие действия УФ-излучения; красное излучение неона применяется для сигнального освещения, ИК-излучение - для лучистого нагрева, сигнализации, связи и т. д.

Разряды высокого и особенно сверхвысокого давления имеют высокие яркости в различных областях спектра, в десятки и сотни раз превосходящие яркости ламп накаливания, благодаря чему они с успехом применяются в различных светоопти-ческих приборах и установках.

Малая инерционность излучения разряда является недостатком для общего освещения, поскольку она приводит к большим пульсациям, светового потока при работе в стандартных сетях переменного тока с частотой 50 Гц. В то же время она открывает РЛ множество специальных применений там, где требуется модуляция излучения.

Широкое и весьма разнообразное применение находят импульсные лампы, дающие вспышки излучения исключительно высокой яркости и очень малой длительности. Они применяются в многочисленных приборах и установках для наблюдения и изучения быстродвижущихся частей машин и механизмов (в стробоскопах), при фотографировании и изучении быстро-протекающих процессов, аэрофотосъемке, оптической дально-метрии и т. д. В настоящее время импульсные лампы широко применяются для оптической накачки лазеров.

Наряду со многими достоинствами РЛ имеют и недостатки, главным из которых является некоторая сложность их включения в сеть, связанная с особенностями разряда. При зажигании требуются более высокие напряжения, чем при устойчивом горении. Для обеспечения устойчивого режима горения в цепь каждой лампы приходится включать балласт, ограничивающий ток разряда требуемыми пределами.

Характеристики ламп с разрядом в парах металлов или веществ зависят от их теплового режима, и их нормальный режим устанавливается только спустя некоторое время после включения. Повторное зажигание ламп с разрядом в парах металла при высоком и сверхвысоком давлениях без специальных приемов возможно только по истечении некоторого времени после выключения.



Глава вторая

ПРОЦЕССЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ГЕНЕРАЦИЮ И ПЕРЕНОС ИЗЛУЧЕНИЯ В РАЗРЯДЕ

2.1. ИЗЛУЧЕНИЕ РАЗРЯДА

Спектр излучения разряда в атомарных газах или парах металла при низких давлениях и малых плотностях тока является линейчатым. Он состоит из отдельных узких линий, разделенных темными промежутками. Каждый газ или пар дает совершенно определенное, характерное только для него расположение линий в спектре. Отдельные линии могут исчезать или появляться, но при этом для каждого вещества будет присуща определенная их совокупность.

Линейчатый спектр возникает в результате излучения возбужденных атомов, образующихся из нормальных в процессе самого разряда. При достаточно низких давлениях газа и малых плотностях тока возмущающее действие соседних атомов и частиц друг на друга пренебрежимо мало, и наблюдаемая картина излучения представляет собой результат излучения огромного числа независимых атомов.

По мере повышения давления газа и плотности тока происходит увеличение яркости излучения отдельных линий и перераспределение мощности излучения между ними. Вместе с тем увеличивается возмущающее действие соседних атомов и заряженных частиц на излучающие атомы, что приводит к ушире-нию спектральных линий и изменению формы, т. е. распределению спектральной плотности излучения в пределах отдельных линий. Наряду с линейчатым спектром появляется непрерывный фон, связанный с излучением свободных электронов, квазимолекул, или свечением, вызванным рекомбинацией-электронов и ионов.

По мере повышения давления газа и плотности тока возрастает излучение непрерывного фона по сравнению с линиями. Линии уширяются и как бы тонут в нем. В результате этого-спектр излучения разных газов и паров из линейчатого постепенно становится непрерывными Области давлений и плотностей тока, при которых становится заметным этот переход, зависят от рода газа или пара, в котором происходит разряд. Так, например, спектр излучения разряда в парах ртути при давлении около IC Па и плотностях тока 200 А/см, несмотря на наличие непрерывного фона, все еще имеет отчетливо выраженный линейчатый характер, в то время как разряд в тяжелых инертных газах (Аг, Кг, Хе) уже при давлениях около 10 Па и плотностях тока свыше 20 А/см дает отчетливо выраженный непрерывный спектр излучения.



0 1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239