Лампы тлеющего разряда

Нормальный тлеющий разряд возникает при малых плотностях тока. Если при' этом рас­стояние между катодом и анодом настолько мало, что в его пределах не может разместиться столб разряда, то име­ют место катодное свечение и отрицательное тлеющее све­чение, покрывающие поверхность катода. Расход мощности в лампе тлеющего разряда весьма мал, так как мал ток, а напряжение определяется лишь катодным падением. Из­лучаемый лампой световой поток незначителен, однако со­вершенно достаточен для того, чтобы зажигание лампы было заметным, особенно если разряд происходит в газе, дающем цветное излучение, например в неоне (длина вол­ны 600 нм, красный цвет излучения). Такие лампы раз­личной конструкции широко используют в качестве инди­каторов.

При длинном газоразрядном промежутке с расстоянием между электродами значительно большим, чем прикатодная область, основное излучение разряда сосредоточивает­ся в столбе разряда. Излучение такого столба может иметь высо­кую световую отдачу при большой длине. Высокое значе­ние катодного падения напряжения в тлеющем разряде обусловило разработку ламп на высокое напряжение пита­ния, т. е. напряжение на них значительно превосходит на­пряжение, считающееся безопасным по условиям работы в закрытых помещениях, особенно бытовых. Однако такие лампы с успехом применяют для различного рода реклам­ных и сигнальных установок.

Преимуществом лампы тлеющего разряда является простота конструкции катода по сравнению с катодом лам­пы дугового разряда. Кроме того, тлеющий разряд менее чувствителен к наличию случайных примесей в газоразряд­ном пространстве, а следовательно, более долговечен.

Лампы дугового разряда

В основной массе газоразрядных ламп используется ду­говой разряд, так как в этом случае катодное падение на­пряжения может быть весьма малым, вследствие чего его роль в балансе энергии лампы становится незначительной.

Лампы дугового разряда могут быть выполнены на рабочие напряжения, аналогичные используемым в электрических сетях. В дуговом разряде при небольших и средних плотно­стях тока и невысоких давлениях свечение катода не имеет практического значения и источником излучения в основ­ном является положительный столб. При сверхвы­соких давлениях (более 10⁴ Па) высокие значения свето­вой отдачи получают при очень малых расстояниях между электродами, при этом с уменьшением расстояния между электродами значительно увеличивается яркость шнура разряда.

С ростом давления и плотности тока образуется изотер­мическая плазма, в излучении которой преобладают нере­зонансные спектральные линии, возникающие при переходе электрона в атоме на более низкие, но не основные уровни.

Классификация ламп

Газоразрядные лампы могут отличаться областью при­менения (аналогично лампам накаливания), родом и дав­лением наполняющего газа или паров металла, видом раз­ряда, применением люминофора. С точки зрения изготови­телей газоразрядные лампы могут отличаться, кроме того, особенностями конструкции, среди которых важнейшими являются форма и размеры газоразрядного промежутка (колбы), используемый для изготовления колбы материал, конструкция и материал электродов, а также особенностями оформления выводов и конструкциями цоколей.

Основными признаками, используемыми для обозначе­ния газоразрядных ламп, являются: состав наполнения, в котором происходит разряд (газ, пары металла, пары ме­таллов и их соединений); рабочее давление (лампы низко­го давления менее 10² Па, высокого давления - от 10⁴ до 10⁶ Па и сверхвысокого давления - более 10⁶ Па); вид используемого разряда (тлеющий—Т, дуговой—Д и импульсный—И); наименование используемого газа или пара металла (ртуть — Р, ксенон —Кс, натрий —На и т.п.). При применении люминофора в обозначение лампы вводит­ся буква Л; форма колбы обозначается буквами: Ш—ша­ровая, Т—трубчатая. По области свечения лампы делятся на лампы со столбом разряда и лампы тлеющего свечения, по способу охлаждения—на лампы с естественными при­нудительным воздушным или водяным охлаждением.

Для трубчатых ртутных люминесцентных ламп низкого давления принято упрощенное обозначение, состоящее из нескольких букв. Первая буква Л характеризует принадлежность лампы к этому виду источников света, следую­щие (одна, две или три буквы) - цветность излучения, яв­ляющуюся важнейшим параметром, определяющим, как правило, область применения лампы.

Для дальнейшего рассмотрения примем следующую классификацию газоразрядных ламп, учитывающую их зна­чимость в области техники освещения:

· люминесцентные лампы низкого давления;

· дуговые лампы высокого давле­ния с исправленной цветностью;

· дуговые ртутно-вольфра­мовые лампы высокого давления;

· дуговые трубчатые лам­пы высокого давления;

· дуговые шаровые ртутные лампы сверхвысокого давления;

· дуговые металлогалогенные лам­пы высокого давления;

· дуговые натриевые лампы низкого и высокого давления;

· дуговые ксеноновые трубчатые и ша­ровые лампы;

· импульсные, электродосветные и другие ви­ды специальных газоразрядных ламп.