Ένας λαμπτήρας φθορισμού είναι ένας κυλινδρικός γυάλινος σωλήνας, εσωτερική επιφάνειατο οποίο είναι επικαλυμμένο με ένα λεπτό στρώμα σκόνης κρυσταλλικής ουσίας - φωσφόρου. Το τελευταίο έχει την ικανότητα να εκπέμπει ορατό φως όταν εκτίθεται σε αόρατες υπεριώδεις ακτίνες. Μέσα στο σωλήνα, από τον οποίο έχει αντληθεί προηγουμένως ο αέρας, υπάρχει αέριο αργό και μια σταγόνα υδραργύρου. Στα άκρα του σωλήνα, στο εσωτερικό του υπάρχουν ηλεκτρόδια σύρματος βολφραμίου συνδεδεμένα με τις επαφές του εξωτερικού πείρου.
Ο Behnke έδωσε μια πρόσθετη ερμηνεία. Όλοι οι συγγραφείς βοήθησαν στη διατύπωση εννοιών και συνέβαλαν στα προσχέδια του άρθρου. Η αυξανόμενη χρήση του φωτισμού φθορισμού ως στρατηγικής μετριασμού της κλιματικής αλλαγής μπορεί να αυξήσει τις οφθαλμικές παθήσεις. Ορισμένοι λαμπτήρες φθορισμού βρίσκονται εκτός αυτού του ασφαλούς εύρους.
Αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα ανησυχητικό για τους ηλικιωμένους σε ανεπτυγμένες και βόρειες χώρες, όπου υπάρχει μεγάλη εξάρτηση από τεχνητός φωτισμός. Πολλοί άνθρωποι σε όλο τον κόσμο εκτίθενται σε τεχνητές πηγές φωτός τόσο στο σπίτι όσο και στο χώρο εργασίας. Μέχρι πρόσφατα, αυτό σχετιζόταν κυρίως με φωτισμό πυρακτώσεως και, λιγότερο συχνά, με φωτισμό φθορισμού. Μεταβείτε στο βιώσιμη ανάπτυξηκαι η οικονομία χαμηλών εκπομπών άνθρακα οδήγησαν σε σταδιακή κατάργηση των λαμπτήρων πυρακτώσεως και σε πιο ενεργειακά αποδοτικό φωτισμό σε ορισμένες χώρες, συμπεριλαμβανομένης της Αυστραλίας και της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, ο ομοσπονδιακός νόμος ορίζει ότι οι λαμπτήρες πυρακτώσεως.
Εάν εφαρμοστεί μια ορισμένη τάση στα ηλεκτρόδια του λαμπτήρα, τότε υπό την επίδραση του ηλεκτρικού πεδίου που προκύπτει, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια μετακινούνται στην άνοδο και τα θετικά ιόντα μετακινούνται στην κάθοδο. Παρουσιάζεται ηλεκτρική εκκένωση στη λάμπα. Την πρώτη στιγμή, μια εκκένωση αερίου εμφανίζεται σε μια ατμόσφαιρα αργού και μετά από ένα σύντομο χρονικό διάστημα που επαρκεί για την εξάτμιση του υδραργύρου, η ηλεκτρική εκκένωση εξαπλώνεται στους ατμούς υδραργύρου. Υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας από τους ατμούς υδραργύρου, ο φώσφορος που εναποτίθεται στα τοιχώματα του σωλήνα εκπέμπει ορατό φως. Έτσι, σε έναν λαμπτήρα φθορισμού υπάρχει μια ενεργειακή διαδικασία δύο σταδίων: το πρώτο στάδιο είναι ο μετασχηματισμός ηλεκτρική ενέργεια, που διοχετεύεται στη λάμπα, στην ενέργεια της αόρατης υπεριώδους ακτινοβολίας ατμού υδραργύρου και στον δεύτερο βαθμό - τη μετατροπή της υπεριώδους ακτινοβολίας στην ορατή λάμψη ενός φωσφόρου.
Τεχνικά χαρακτηριστικά και σημάνσεις
Σε παγκόσμιο επίπεδο, ένας αυξανόμενος αριθμός εργαζομένων περνούν τις ώρες εργασίας τους σε κτίρια και όχι σε χωράφια ή άλλες υπαίθριες τοποθεσίες, και ως εκ τούτου εκτίθενται τακτικά και για μεγάλες χρονικές περιόδους σε υπεριώδη ακτινοβολίαμέσω φωτισμού φθορισμού. Αυτή η αύξηση οφείλεται εν μέρει στην ταχεία αστικοποίηση και στην ολοένα και περισσότερο βασισμένη στη γνώση κοινωνία στην οποία ζούμε.
Οι τύποι ενεργειακά αποδοτικού φωτισμού που αντικαθιστούν τους λαμπτήρες πυρακτώσεως είναι οι λαμπτήρες εκκένωσης υψηλής έντασης, οι δίοδοι εκπομπής φωτός και ο φωτισμός φθορισμού, συμπεριλαμβανομένων των δημοφιλών συμπαγών λαμπτήρων φθορισμού. Όλες αυτές οι πηγές φωτός είναι πιο αποτελεσματικές από μια λάμπα πυρακτώσεως, η οποία θερμαίνει ηλεκτρικά ένα νήμα βολφραμίου έτσι ώστε να λάμπει αλλά να χάνει πολλή ενέργεια ως θερμότητα.
Σχηματικό διάγραμμαΟ διακόπτης αποτελείται από μια λάμπα φθορισμού, έναν εκκινητή, που είναι το στοιχείο εκκίνησης, ένα τσοκ και δύο πυκνωτές. Ο εκκινητής είναι ένας μικρός γυάλινος κύλινδρος γεμάτος νέον με δύο ηλεκτρόδια, το ένα από τα οποία είναι διμεταλλική πλάκα. Σε κανονική κατάσταση, υπάρχει κενό 2-3 mm μεταξύ των ψυχρών ηλεκτροδίων. Η τάση ανάφλεξης της μίζας είναι χαμηλότερη από την τάση του δικτύου και χαμηλότερη από την τάση ανάφλεξης μιας λάμπας φθορισμού με ψυχρά ηλεκτρόδια, αλλά είναι υψηλότερη από την τάση ανάφλεξης αυτής της λάμπας με θερμαινόμενα ηλεκτρόδια. Όταν η λάμπα είναι αναμμένη ηλεκτρικό δίκτυοΠαρουσιάζεται εκκένωση λάμψης μεταξύ των ηλεκτροδίων εκκίνησης, θερμαίνοντας τη διμεταλλική πλάκα. Ο τελευταίος ξελυγίζει και έρχεται σε επαφή με το ακίνητο ηλεκτρόδιο. Αυτό κλείνει το κύκλωμα ρεύμα εκκίνησης, το οποίο, ρέοντας μέσα από τα ηλεκτρόδια μιας λάμπας φθορισμού, τα θερμαίνει περίπου στους 800 βαθμούς. Όταν οι επαφές μιας λάμπας νέον είναι κλειστές, η εκκένωση σε αυτήν σταματά, η βιομετρική πλάκα ψύχεται και, παίρνοντας το προηγούμενο σχήμα της, σπάει το κύκλωμα ρεύματος. Αυτή τη στιγμή, ολόκληρη η τάση δικτύου εφαρμόζεται στα θερμαινόμενα ηλεκτρόδια της λάμπας φθορισμού και εμφανίζεται μια εκκένωση αερίου - η λάμπα "ανάβει". Η όλη διαδικασία που περιγράφεται διαρκεί λίγα δευτερόλεπτα.
Ο φωτισμός φθορισμού, με ελάχιστες ενεργειακές απαιτήσεις, θεωρείται ότι παρέχει την πιο αποδοτική μορφή φωτός, πλησιέστερα στο φως της ημέρας και παρέχει την οπτική οξύτητα που απαιτείται για την εκτέλεση μιας εργασίας. Θα μπορούσε αυτό να είναι πρόδρομος μιας σημαντικής αύξησης των μελλοντικών οφθαλμικών παθήσεων; Εξετάζουμε τις δυνατότητες για μια τέτοια ανάπτυξη.
Φως στην κουζίνα
Ένας λαμπτήρας ή σωλήνας φθορισμού είναι μια συσκευή εκκένωσης αερίου που χρησιμοποιεί ηλεκτρισμό για να διεγείρει ατμούς υδραργύρου. Οι κατασκευαστές μπορούν να αλλάξουν το χρώμα του φωτός που εκπέμπεται από τον σωλήνα χειραγωγώντας το μείγμα φωσφόρου και το φάσμα του φωτός που εκπέμπεται είναι ένας συνδυασμός του φωτός που εκπέμπεται απευθείας από τον ατμό υδραργύρου και του φωτός που εκπέμπεται από τη φωσφορίζουσα επικάλυψη.
Το τσοκ είναι ένα επαγωγικό πηνίο με χαλύβδινο πυρήνα. σκοπός του είναι να σταθεροποιήσει την εκκένωση, δηλ. εξασφαλίστε σταθερό ρεύμα στο κύκλωμα του λαμπτήρα. Η παρουσία επαγωγής στο κύκλωμα καθορίζει, ωστόσο, ένα χαμηλό cosph του κυκλώματος της τάξης του 0,55. Για να αυξηθεί το cosph στο 0,9-0,95, ένας πυκνωτής συνδέεται στους ακροδέκτες εξόδου του κυκλώματος. Ένας άλλος πυκνωτής συνδέεται παράλληλα με τη μίζα, σχεδιασμένος να μειώνει τις ραδιοπαρεμβολές που εμφανίζονται όταν η λάμπα είναι αναμμένη.
Είδη και τύποι
Ο Πίνακας 1 περιγράφει τους τύπους λαμπτήρων φθορισμού και τις αντίστοιχες θερμοκρασίες χρώματος τους. Υπάρχουν ακόμη μεγάλες δυνατότητες για αυξημένη χρήση λαμπτήρων φθορισμού σε πολλές χώρες. Η ευαισθησία του ματιού στο κοντό ηλεκτρομαγνητικά κύματα, δεν γίνεται αντιληπτό ως ορατό φως.
Πηγές φωτός εξοικονόμησης ενέργειας από την Osram
Η βιβλιογραφία σχετικά με την επαγγελματική έκθεση συνήθως προτείνει έκθεση σε 8 έως 12 ώρες την ημέρα ή 40 ώρες την εβδομάδα. Τέτοιες διάρκειες είναι επίσης εντός του κανονικού εύρους για εσωτερικές εκθέσεις. Για παράδειγμα, οι περισσότεροι άνθρωποι γνωρίζουν τη σημασία του να μην κοιτούν απευθείας τον ήλιο και οι χειριστές συγκόλλησης τόξου γνωρίζουν να φορούν γυαλιά ασφαλείας.
Η φωτεινή απόδοση των λαμπτήρων φθορισμού είναι 4-5 φορές μεγαλύτερη φωτεινή απόδοσηλαμπτήρες πυρακτώσεως ίδιας ισχύος. Λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες ενέργειας στον επαγωγέα, η απόδοση λειτουργίας των λαμπτήρων φθορισμού αποδεικνύεται ότι είναι 3-4 φορές μεγαλύτερη από τους λαμπτήρες πυρακτώσεως. Η μέση διάρκεια ζωής των λαμπτήρων φθορισμού είναι 3000 ώρες. Διακυμάνσεις τάσης σε δίκτυο φωτισμούεπηρεάζουν τη φωτεινή ροή των λαμπτήρων φθορισμού λιγότερο από αυτή των λαμπτήρων πυρακτώσεως. Ωστόσο, όταν η τάση μειώνεται, καθίσταται δύσκολο να ανάψετε τις λάμπες. μια αύξηση της τάσης οδηγεί σε πρόωρη καταστροφή των ηλεκτροδίων. Λαμπτήρες φθορισμούευαίσθητο στις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας περιβάλλο. Οι λαμπτήρες είναι σχεδιασμένοι να λειτουργούν σε εξωτερικές θερμοκρασίες από +18 έως +25 βαθμούς. Σε υψηλότερες ή χαμηλότερες θερμοκρασίες, η απόδοση φωτός των λαμπτήρων μειώνεται. Όταν η θερμοκρασία του αέρα είναι κάτω από +10 βαθμούς. η λυχνία μπορεί να μην ανάβει.
Συσκευές χαμηλής πίεσης
Η εξάλειψη των λαμπτήρων πυρακτώσεως και η παγκόσμια στροφή προς τον φωτισμό φθορισμού τα τελευταία χρόνια μπορεί να αποδοθεί στη μεγαλύτερη συνειδητοποίηση των μελλοντικών προκλήσεων της κλιματικής αλλαγής. Ωστόσο, τέτοιες μετατοπίσεις μπορεί να αυξήσουν την πληθυσμιακή επιβάρυνση της οφθαλμικής νόσου και μπορεί να υπολογιστεί μια χονδρική εκτίμηση του αριθμού των υπερβολικών περιπτώσεων οφθαλμικής νόσου στην Αυστραλία που αποδίδονται στον φωτισμό φθορισμού. Ο επιπολασμός του καταρράκτη στον πληθυσμό της Αυστραλίας είναι περίπου 31% μεταξύ των ατόμων ηλικίας 55 ετών και άνω και ο επιπολασμός της πτερυγίας είναι περίπου 3% μεταξύ των ατόμων ηλικίας 49 ετών και άνω.
Ένα μειονέκτημα των λαμπτήρων φθορισμού είναι επίσης το στροβοσκοπικό αποτέλεσμα: το φως της λάμπας πάλλεται με συχνότητα 100 Hz (σε συχνότητα ρεύματος τροφοδοσίας 50 Hz), επειδή στο τέλος κάθε ημιχρόνου ACη εκκένωση στη λάμπα σταματά προσωρινά και η λάμψη του φωσφόρου εξασθενεί. Το στροβοσκοπικό αποτέλεσμα προκαλεί κόπωση των ματιών. Επομένως, συνιστάται η ενεργοποίηση ξεχωριστών λαμπτήρων φθορισμού φωτιστικών πολλαπλών λαμπτήρων για διαφορετικές φάσεις ενός τριφασικού δικτύου.
Η έκθεση σε όλη τη ζωή ορίστηκε ως περισσότερο από τα δύο τρίτα της ζωής. Αντικατάσταση λαμπτήρων πυρακτώσεως φωτισμός φθορισμούείναι μια παγκόσμια τάση. Οι εκτιμήσεις μας είναι συντηρητικές και ακατέργαστες, επειδή περιορίζονται από τις φτωχές διαθέσιμες πληροφορίες σχετικά με τη συχνότητα και την αιτιολογία πολλών οφθαλμικών ασθενειών.
Ο Clarkson υποστήριξε αυτό το όριο στα 500 νανόμετρα. Τα στοιχεία δείχνουν ότι η λιγότερο επικίνδυνη προσέγγιση φωτισμού είναι η χρήση θερμών λευκών ή λαμπτήρων πυρακτώσεως με χαμηλότερη θερμοκρασία χρώματος και μεγαλύτερη δέσμη, αντί για λαμπτήρες φθορισμού. Η δυσκολία είναι ότι οτιδήποτε άλλο εκτός από φωτισμό φθορισμού θεωρείται ανεπαρκές για πολλούς χώρους εργασίας και σπίτια.
Η ιστορία του λαμπτήρα φθορισμού είναι αρκετά εκτεταμένη τόσο χρονικά όσο και ως προς τον αριθμό των σχετικών εφευρέσεων. Μέχρι που εμφανίστηκαν οι πρώτες λάμπες σε ιδιωτικές κατοικίες και γραφεία φως ημέραςμε τη μορφή που βλέπουμε μέχρι σήμερα, επιστήμονες και μηχανικοί έπρεπε να εφεύρουν έναν σωλήνα κενού, να πειραματιστούν με διάφορα αδρανή αέρια, να δημιουργήσουν ηλεκτρόδια μεγάλης διάρκειας και να αναπτύξουν μια σύνθεση φθορίζουσας επικάλυψης.
Ορισμένοι λαμπτήρες φθορισμού βρίσκονται πλέον εκτός αυτού του ασφαλούς εύρους. Υπάρχει μια σύγκρουση μεταξύ του μετριασμού της κλιματικής αλλαγής με την εξάλειψη των λαμπτήρων πυρακτώσεως και της άναρχης χρήσης κυρίως φωτισμού φθορισμού.
Ως απάντηση, υποστηρίζουμε τη χρήση λαμπτήρων πυρακτώσεως και θερμού λευκού αντί για ψυχρούς λευκούς λαμπτήρες φθορισμού και για περαιτέρω έρευνα για τη βελτίωση του φωτισμού από τέτοιες πηγές. Αυτό το πρόβλημα δημόσιας υγείας μπορεί να είναι ιδιαίτερα ανησυχητικό στους γηράσκοντες πληθυσμούς, όπως πολλές από τις ανεπτυγμένες και βόρειες χώρες όπου υπάρχει μεγάλη εξάρτηση από τον τεχνητό φωτισμό.
Ο γυάλινος σωλήνας κενού ήταν ο πρώτος που παρουσιάστηκε το 1856. Αυτήν την εφεύρεση την οφείλουμε στον Γερμανό υαλουργό και εφευρέτη Heinrich Geisler. Ήταν αυτός που δημιούργησε μια αντλία κενού που κατέστησε δυνατή την άντληση αέρα από μια κλειστή φιάλη. Η γυάλινη φιάλη κενού έλαβε αργότερα το όνομα του εφευρέτη - ο σωλήνας Heissler. Όταν ο επιστήμονας, και στη συνέχεια οι οπαδοί του, πέρασαν ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσω του σωλήνα, παρατηρήθηκε ένα αρκετά ενδιαφέρον αποτέλεσμα - μια φωτεινή λάμψη μιας πρασινωπής απόχρωσης.
Τα τείχη συντηρούνται από το Εθνικό Συμβούλιο Υγείας και Ιατρικής Έρευνας. Αυτή η μελέτη δεν απαιτούσε έγκριση πρωτοκόλλου επειδή δεν αφορούσε ανθρώπους. Ξεκινά η απαγόρευση των παλαιών λαμπτήρων στην Ευρώπη. Φάση από αναποτελεσματικούς λαμπτήρες πυρακτώσεως.
Τι είναι λοιπόν ένας λαμπτήρας φθορισμού;
Μπορούν τα πράσινα προϊόντα να επιβιώσουν στον ανταγωνισμό στην αγορά; Τα φώτα φθορισμού είναι γνωστό ότι ακινητοποιούν την εσωτερική γαλήνη. Λαμπτήρες φθορισμού, λαμπτήρες υπεριώδους και κίνδυνος δερματικού μελανώματος. Εκτίμηση της παγκόσμιας επιβάρυνσης της νόσου λόγω της έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία. Ευαισθησία του αμφιβληστροειδούς σε φθορά φωτός μικρού μήκους κύματος.
Ενδελεχή πειράματα με το φαινόμενο της ηλεκτροφωταύγειας διαφόρων ουσιών πραγματοποιήθηκαν από τον Alexandre Edmond Becquerel. Ήταν αυτός που, το 1859, πρότεινε την επίστρωση ενός σωλήνα Heussler με ένα λεπτό στρώμα φωταυγών ουσιών. Και παρόλο που οι σωλήνες του επιστήμονα εξέπεμψαν ανεπαρκώς ισχυρό φως και ήταν βραχύβια, ήταν αυτός που έκανε πρώτος τον φώσφορο να λάμψει υπό την επίδραση του ηλεκτρικό ρεύμα. Αν και, σε γενικές γραμμές, ο Μπεκερέλ δεν σκόπευε να χρησιμοποιήσει πρακτικά τα επιτεύγματά του - είχε ένα καθαρά επιστημονικό ενδιαφέρον σε αυτόν και σε άλλους τομείς της επιστήμης.
Ηλιακή και τεχνητή υπεριώδης ακτινοβολία: επιπτώσεις στην υγεία και προστατευτικά μέτρα. Regina, Saskatchewan, Καναδάς: Διεύθυνση Υγείας και Ασφάλειας στην Εργασία, Ομοσπονδιακή Επαρχιακή Επιτροπή Ακτινοπροστασίας. Προστασία ματιών και βέλτιστη όραση για πιλότους.
Αρχή λειτουργίας λαμπτήρα φθορισμού
Τα φώτα φθορισμού αναφέρονται συνήθως ως "φώτα νέον" ή φώτα φθορισμού. Ο λαμπτήρας φθορισμού βασίζεται στην αρχή μιας λάμπας εκκένωσης χαμηλής πίεσης. Το ευγενές αέριο, μαζί με λίγους ατμούς υδραργύρου, ιονίζονται από την τάση ανάφλεξης. Έτσι, το μείγμα γίνεται ηλεκτρικά αγώγιμο και παράγεται ένα πλάσμα υψηλής ενέργειας και χαμηλής πίεσης.
Πρώτα πρακτική εφαρμογήΟ Thomas Edison προσπάθησε να εφαρμόσει σωλήνες Geisler. Ήταν αυτός που εφηύρε το 1896 και κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1907 μια φιάλη επικαλυμμένη με βολφραμικό ασβέστιο και που εκπέμπει ακτίνες Χ ως λαμπτήρας φθορισμού. Αλλά και αυτή η εφεύρεση απέτυχε να γίνει τεχνητή πηγήφως στα σπίτια μας. Ο λαμπτήρας είχε μικρή διάρκεια ζωής και ο Edison, έχοντας επιτύχει με τον λαμπτήρα πυρακτώσεως, εγκατέλειψε περαιτέρω έρευνα για τη βελτίωση του λαμπτήρα φθορισμού.
Βασικές αρχές ταξινόμησης λαμπτήρων φωταύγειας
Αυτή η ικανότητα παραγωγής φωτός βασίζεται σε ηλεκτρονικές μεταβάσεις στις ατομικές δομές του μείγματος αερίων. Τα ηλεκτρόνια που διαφεύγουν μετακινούνται από υψηλότερα σε χαμηλότερα επίπεδα ενέργειας και καθώς το κάνουν εκπέμπουν κυρίως υπεριώδες φως. Λόγω πολύ διακριτών ατομικών μεταπτώσεων, τα φάσματα εκπομπής μάλλον στενής ζώνης είναι τυπικά λαμπτήρες εκκένωσης αερίουατμός αερίου.
Το ορατό φάσμα ενός συνηθισμένου σωλήνα νέον. Για να δημιουργηθεί ορατό φως της ημέρας, ο σωλήνας είναι επικαλυμμένος με φθορίζουσες ουσίες στο εσωτερικό του. Οι σωλήνες διατίθενται στο εμπόριο σε διάφορες αποχρώσεις του λευκού. Το έγχρωμο φως είναι επίσης δυνατό, αλλά δεν χρησιμοποιείται πολύ συχνά για βιομηχανική απεικόνιση.
Για πρώτη φορά, ο Daniel Farlan Moore κατάφερε να χρησιμοποιήσει πρακτικά ένα ανάλογο του σημερινού λαμπτήρα φθορισμού και να βρει εμπορικό ενδιαφέρον από αυτόν. Έδειξε το πρώτο μοντέλο της λάμπας του στο κοινό το 1895 (ένα χρόνο πριν από τον Έντισον). Χρησιμοποίησε διοξείδιο του άνθρακα (για λευκή λάμψη) ή άζωτο (για ροζ λάμψη) ως αδρανές αέριο στη φιάλη. Ο λαμπτήρας του ήταν απίστευτα περίπλοκος στο σχεδιασμό, αλλά ακόμη και τότε οι μηχανικοί παρατήρησαν τη μεγαλύτερη απόδοση του σε σύγκριση με τον λαμπτήρα πυρακτώσεως που αναπτύσσεται. Σχεδόν 9 χρόνια βελτιώσεων και δοκιμών οδήγησαν στο γεγονός ότι, ξεκινώντας το 1904, το σύστημα φωτισμού του Moore άρχισε να εγκαθίσταται σε καταστήματα και κτίρια γραφείων.
Σημαντικό για τη βιομηχανική μηχανική όραση
Το φως νέον δεν παράγει ποτέ ένα συνεχές φάσμα ακτινοβολίας, αλλά αποτελείται από διαφορετικές επιμέρους περιοχές μηκών κύματος. Παρά τη μεγάλη διάρκεια ζωής πολλών χιλιάδων ωρών, σημαντική απώλεια φωτεινότητας πρέπει να γίνει αποδεκτή μετά από αρκετούς μήνες συνεχούς λειτουργίας. Δεδομένου ότι ένας λαμπτήρας περιέχει συχνά πολλούς σωλήνες, αντικαθίστανται με χρονική μετατόπιση. Κατά μέσο όρο, οι σωλήνες συνεχίζουν να λειτουργούν για 4-6 μήνες με αυτόν τον τρόπο. Ηλικία, φωτεινότητα, θερμοκρασία χρώματοςκαι τα λοιπά. είναι πάντα ένα μείγμα πολλών σωλήνων. Η χρήση λαμπτήρων φθορισμού απαιτεί αυστηρή ηλεκτρονικό έρμα. Με την πάροδο του χρόνου, ο λαμπτήρας εκπέμπει φως με μικρότερο μήκος κύματος. Για εφαρμογές κρίσιμες για το χρώμα, η εξισορρόπηση του λευκού θα πρέπει να γίνεται περιοδικά και οι μεμονωμένοι σωλήνες θα πρέπει να αντικαθίστανται τακτικά με κυκλικό τρόπο.
- Αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί με κυκλική αντικατάσταση των σωλήνων.
- Εάν περίπου. 4 σωλήνες, ένας από τους σωλήνες αντικαθίσταται κάθε τέσσερις έως έξι εβδομάδες.
Η χρήση ατμού υδραργύρου σε μια λάμπα φθορισμού προτάθηκε για πρώτη φορά από τον Peter Cooper Hewitt το 1901. Οι λάμπες του ήταν πολύ πιο αποδοτικοί από τους λαμπτήρες Moore και από τους λαμπτήρες πυρακτώσεως. Ωστόσο, το γαλαζοπράσινο φως της λάμψης περιόρισε τη χρήση τους εκείνη την εποχή. Αν και στη συνέχεια, πολλά χρόνια αργότερα, ήταν λαμπτήρες υδραργύρουέγινε η βάση φωτισμός δρόμου, ήταν μαζί τους που εξοπλίστηκαν φανοστάτες.
Ο σωλήνας περιέχει μια μικρή ποσότητα υδραργύρου και ένα αδρανές αέριο, συνήθως αργό, το οποίο βρίσκεται υπό πολύ χαμηλή πίεση. Ο σωλήνας περιέχει επίσης σκόνη φωσφόρου επικαλυμμένη μέσα στο γυαλί. Ο σωλήνας έχει δύο ηλεκτρόδια, ένα σε κάθε άκρο, τα οποία συνδέονται με ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Ηλεκτρικό διάγραμμα, το οποίο θα εξετάσουμε αργότερα, είναι συνδεδεμένο σε μια πηγή AC.
Σήμανση λαμπτήρων φθορισμού
Όταν ανάβετε τη λάμπα, περνάει ρεύμα ηλεκτρικό κύκλωμαστα ηλεκτρόδια. Υπάρχει μια σημαντική τάση στα ηλεκτρόδια, έτσι τα ηλεκτρόνια θα μεταναστεύσουν μέσω του αερίου από το ένα άκρο του σωλήνα στο άλλο. Αυτή η ενέργεια αλλάζει μέρος του υδραργύρου στον σωλήνα από υγρό σε αέριο. Καθώς τα ηλεκτρόνια και τα φορτισμένα άτομα κινούνται μέσω του σωλήνα, μερικά από αυτά θα συγκρουστούν με αέρια άτομα υδραργύρου. Αυτές οι συγκρούσεις διεγείρουν τα άτομα, συλλέγοντας ηλεκτρόνια σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας. Όταν τα ηλεκτρόνια επιστρέψουν στην αρχική τους κατάσταση επίπεδο ενέργειας, εκπέμπουν φωτόνια φωτός.
Μόνο το 1927 μια λάμπα φθορισμού, ανάλογη αυτής που χρησιμοποιούμε τώρα, είδε το φως της δημοσιότητας. Και παρόλο που ο εφευρέτης του Έντμουντ Γκέρμερ έθεσε αρχικά τον στόχο του να δημιουργήσει μια ελεγχόμενη πηγή υπεριώδους φωτός, αποδείχθηκε ότι, μαζί με τους συναδέλφους του Friedrich Meyer και Hans Spanner, δημιούργησε τη δεύτερη πιο δημοφιλή πηγή τεχνητό φώς, και πιο κοντά στο φυσικό από τον λαμπτήρα πυρακτώσεως που ήταν δημοφιλής εκείνη την εποχή. Οι ερευνητές μόλις κάλυψαν υπεριώδης λάμπαστρώμα φωσφόρου, και αποδείχθηκε ότι είναι ικανό να εκπέμπει φυσικό λευκό και αρκετά έντονο φως.
Όπως είδαμε στην τελευταία ενότητα, το μήκος κύματος ενός φωτονίου καθορίζεται από τη συγκεκριμένη διάταξη των ηλεκτρονίων στο άτομο. Τα ηλεκτρόνια στα άτομα υδραργύρου είναι διατεταγμένα με τέτοιο τρόπο ώστε να απελευθερώνουν κυρίως φωτόνια φωτός στην περιοχή μήκους κύματος υπεριώδους. Τα μάτια μας δεν καταγράφουν υπεριώδη φωτόνια, επομένως αυτό το είδος φωτός πρέπει να μετατραπεί σε ορατό φως για να φωτίσει τη λάμπα.
Εδώ διεισδύει η επικάλυψη σκόνης φωσφόρου του σωλήνα. Ο φώσφορος είναι μια ουσία που απελευθερώνει φως όταν εκτίθεται στο φως. Όταν ένα φωτόνιο χτυπά ένα άτομο φωσφόρου, ένα από τα ηλεκτρόνια του φωσφόρου μετακινείται σε περισσότερα υψηλό επίπεδοενέργεια και το άτομο θερμαίνεται. Όταν το ηλεκτρόνιο πέσει στο κανονικό του επίπεδο, απελευθερώνει ενέργεια με τη μορφή ενός άλλου φωτονίου. Αυτό το φωτόνιο έχει λιγότερη ενέργεια από το αρχικό φωτόνιο επειδή κάποια ενέργεια χάθηκε ως θερμότητα. Σε μια λάμπα φθορισμού, το φως που εκπέμπεται είναι στο ορατό φάσμα - ο φώσφορος εκπέμπει λευκό φωςπου βλέπουμε.
Το 1934, το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την εφεύρεση αγοράστηκε από την General Electric (βρετανική, όχι αμερικανική), έναντι ενός αρκετά τακτοποιημένου ποσού για εκείνη την εποχή των 180 χιλιάδων δολαρίων. Οι πρώτες πωλήσεις λαμπτήρων φθορισμού ξεκίνησαν μόλις το 1938, αφού για 4 χρόνια πριν τα ερευνητικά γραφεία της εταιρείας εφευρίσκουν εντατικά ένα ηλεκτρόδιο που δεν καταστρέφεται από το ηλεκτρικό ρεύμα, και η ίδια η εταιρεία αγόραζε διπλώματα ευρεσιτεχνίας για εφευρέσεις τουλάχιστον κάπως σχετικές σε αυτόν τον τύπο λαμπτήρα.