Существует довольно большое количество электрических осветительных приборов. Достойное место среди них занимают люминесцентные лампы, в которых разреженный газ становится средой для разрядов, генерирующих ультрафиолетовые лучи. Соударяясь с покрытием на стенках колбы, ультрафиолет уменьшает свою частоту и становится видимым светом.
В отличие от обыкновенных ламп накаливания люминесцентные могут быть не только круглыми или продолговатыми, но также кольцевыми и U-образными. Размеры их различаются в широких пределах. Но независимо от формы и величины газоразрядная лампа будет испускать мягкие равномерные лучи.
Преимущества и недостатки люминесцентных ламп во многом зависят от параметров окружающей среды, прежде всего от температуры. Так, при плюс сорока градусах по Цельсию такая лампа имеет наивысший уровень световой отдачи (достигающий в хороших образцах семидесяти пяти люмен на ватт расходуемого тока).
Помимо этого, качественная люминесцентная лампа не бьёт в глаза своим цветом, и превосходит классическую лодыгинскую конструкцию по сроку службы. Оптимальной температурой для газоразрядных светильников является та же, что и для человека – от восемнадцати до двадцати пяти градусов. При отклонении КПД лампы быстро падает, а при десяти градусах тепла и холоднее ни один инженер не гарантирует её зажигания.
Сравнительно с «классическими» лампочками люминесцентные имеют КПД как минимум втрое выше, не говоря уже о более высокой отдаче света на единицу мощности и о долговечности. Иными словами, расходуя одинаковую мощность, люминесцентная лампа выдаст больший световой поток. Правильный, хорошо продуманный спектр излучаемых цветов может обеспечить максимально близкий к солнечному свет либо же произвести интересный оформительский эффект. В лучах люминесцентной лампы цветопередача лучше, чем в лучах лампы накаливания, то есть для художников, фотографов и иных специалистов, которым цвет важен в работе она куда полезнее.
Газоразрядная лампа очень стойка к скачкам напряжения в сети, реже перегорает, что означает существенную экономию. Кроме того, малая яркость поверхности означает, что смотреть на неё можно спокойно (впрочем, многим это субъективно не нравится и называется «мертвенно-белый свет»). Наконец, люминесцентная лампочка не может обжечь (она не нагревается сильнее пятидесяти градусов по Цельсию).
Конструктивно газоразрядная лампа выглядит как вытянутая стеклянная трубка. Впаянные в её концы ножки скрывают внутри электроды, окружающие спиральный катод. Сама колба наполнена смесью ртутных паров и инертного газа (главным образом используют аргон). Цель введения газа – большая стабильность работы и меньшая изнашиваемость катода.
Когда на электроды поступает ток напряжением не ниже пятисот вольт в пересчёте на метр длины, то импульс, придаваемый им, достаточен, чтобы электроны полетели в сторону анода. Переменное напряжение означает, что электроны будут летать туда-сюда, подобно качелям. Столкновение их с атомами газа-наполнителя выбивает другие электроны с их орбиты. Следующее столкновение снова восстанавливает атом в нейтральный вид, что и сопровождается вылетом фотона. В зависимости от того, какой газ использован, получается разная длина и частота (то есть то, что субъективно воспринимают как цвет). Например, лампа на гелии светится жёлтым или бледным розовым, на неоне – алым, на аргоне – оттенками синего. Смешение газов, а также нанесение люминофоров разного состава позволяет добиваться самых разных цветов и оттенков.
Бывают также газоразрядные лампы дневного и белого света. Их делают наподобие трубки из стекла, которое не пускает ультрафиолет наружу. Наполнителем выступает только аргон, что способствует надёжной работе. Свечение такой лампы основано на выбивании ультрафиолетом фотонов из слоя люминофора.
|