Источники света лампы накаливания с йодным циклом

Лампы накаливания с йодным циклом

Источники света лампы накаливания с йодным циклом

Стремлениек повышению эффективности ламп накаливанияпривело к разработке и освоению лампнакаливания с вольфрамово- йоднымциклом (галогенных ламп накаливания).Вольфрамо-йодный цикл заключается вдиссоциации молекул йода, вводимого вколбу лампы, образовании йодистоговольфрама (WJ2)и его последующем распаде.

Парыйода за счет высоких температур в зоне,примыкающей к нити (t>1600°C), перемещаютсяк стенкам колбы лампы и образуют счастицами вольфрама, осевшими на колбепри распылении нити, йодистый вольфрам.

Рис. 2. Кривыераспределение силы света

ламп накаливанияс отражающим слоем

Еслитемпература колбы превышает 250°С, тойодистый вольфрам остается в парообразномсостоянии и постепенно диффундирует книти лампы. В зоне высоких температур(Т = 1200°С) начинается процесс разложенияйодистого вольфрама, частицы вольфрамаоседают на нити лампы, а атомы йода вновьвозвращаются к стенкам колбы. Такимобразом, создается непрерывный цикл, врезультате которого происходитрегенерация вольфрамовой нити иувеличение продолжительности горенияламп.

Описание стенда

Лабораторныйстенд предназначен для исследованиясветотехнических характеристик иэлектрических параметров ламп накаливания.

Ход работы

1. Собрать схему(рис. 3).

2.Уменьшая напряжение на лампе на5,10,15,20,25% от номинального, люксметромзамерить освещенность от лампы в даннойточке.

3.По измеренной освещенности вычислитьсветовой поток в данной точке. Результатызамеров и вычислений занести в таблицу.

4. Построить графикзависимости светового потока отнапряжения.

5.Ту же работу проделать с лампами разноймощности и построить график зависимостисветовой отдачи от напряжения.

6. Разобрать схемуи составить отчет.

Рис.3. Схема лабораторного стенда

Таблица

Тип лампы Мощность Р(Вт) Е,(лк) Ф, (лм)

Контрольные вопросы

1. Принцип работылампы накаливания.

2. Понятияэнергетической светимости, световойэффективности, спектрального коэффициентаизлучения.

3. Конструкциясовременных ламп накаливания.

4. Световыехарактеристики ламп накаливания:световой поток, световая отдача, цветностьизлучения.

5. Лампы накаливанияс отражающим слоем: принцип работы,конструктивные особенности.

Читайте также  Прожектор направленного света уличный

6. Лампы накаливанияс йодным циклом: принцип работы,конструкция.

отчета

1. Названиелабораторной работы.

2. Цель работы.

3. Таблица замерови вычислений.

4.Графики зависимостей световыххарактеристик, ламп накаливания отнапряжения сети. Анализ полученныхрезультатов. Выводы по работе.

Лабораторнаяработа № 2

Исследованиепроцесса электрического разряда в газах

(2 часа)

Цельработы. Ознакомитьсясо строением тлеющего разряда влюминесцентных лампах, исследоватьвольтамперную характеристику разрядногоисточника света.

Оборудование иприборы:

1).комплект люминесцентных ламп;

2).вольтметр;

3).микроамперметр;

4).лабораторный автотрансформаторрегулировочный ЛАТР-2М;

5).люксметр Ю-116;

6).соединительные провода.

Объектисследования. Объектомисследования является люминесцентнаялампа.

Общие сведения

Созданиеисточника света, основанного не наисточнике теплового излучения, былонайдено при использовании люминесценцииатомов и молекул вещества, возникающейпри их

возбужденииэнергией какого-либо вида. Люминесценцияопределена академиком Вавиловым какизбыток излучения в какой-либо областиспектра, по сравнению с тепловымизлучением тела, с длительностью свеченияне менее 10–10секунд.

В современныхразрядных лампах используется излучениеэлектрического разряда в газах илипарах металлов (электролюминесценция).

В отличие оттеплового излучения твердых тел, имеющегонепрерывный спектр, излучение газовогоразряда дает линейчатый спектр, зависящийот рода газа или паров металла, наполняющихлампу.

Если запаянную собоих концов трубку (колбу) наполнитьинертным газом или небольшим количествомметалла с высокой упругостью паров,например ртутью, и по концам трубкирасположить электроды, приложив к нимопределенную разность потенциалов, тоэлектрическое поле, возникающее междуэлектродами, начнет воздействовать насвободные электроны и ионы, всегдаприсутствующие в газах. В результатеэтого воздействия возникает перемещениеэлектронов к аноду, а ионов-к катоду,т.е. появляется электрический ток.

По мере увеличениянапряжения на электродах скоростьперемещения частиц увеличивается,электроны получают достаточнуюкинетическую энергию для ионизациивстречающихся на их пути атомов газа,появляются новые электроны и ионы,процесс нарастает и электрический токувеличивается.

Вследствиеотносительно малой скорости переносаионов последние группируются у катода,образуя объемный положительный заряд,в то время как более подвижные электроныбыстро переносятся к аноду.

Врезультате вдоль трубки возникаетнеравномерное распределение потенциалас большим градиентом потенциала у катодаи малым – у анода.

Поддействием большой разности потенциалов,возникающей у катода, ионы получаютзначительное ускорение и ударом о катодосвобождают с его поверхности новыеэлектроны, которые в свою очередьстановятся источниками ионизации. Такимобразом, устанавливается независимыйот внешних ионизаторов процесс,сопровождающийся свечением. Такойразряд именуется тлеющимразрядом.

Читайте также  Прожектор светодиодный с датчиком света для улицы

Напряжение,которое необходимо приложить к лампедля возбуждения электрического разряда,принято называть напряжениемзажигания.Величина напряжения зажигания зависитот ряда причин, основными из которыхявляются: материал и свойства катода,диаметр колбы и расстояние междуэлектродами.

Строение тлеющегоразряда и распределение яркости свечениявдоль трубки показано на рис. 1.

Непосредственноу анода возникает положительное свечение,•занимающее значительную часть трубки1, за ним следует темный участок –фарадеево пространство 2. За фарадеевымпространством возникает отрицательноесвечение 3, отделенное от катода темнымучастком – круксовым пространством 4.Вблизи катода расположена небольшаяобласть катодного свечения 5.

Рис. 1. Строениетлеющего разряда

ираспределение яркости вдоль трубки

Основным источниковсветовых излучений тлеющего разрядаявляется область положительногосвечения, граница которой с ростомдавления газа приближается к катоду.

При дальнейшемувеличении тока цепи лампы процессбомбардировки катода усиливается. Поддействием интенсивной бомбардировкикатод накаляется и возникаеттермоэлектронная эмиссия.

Падение потенциалау катода при тлеющем разряде составляетот 100 до 300 В. При возникновениитермоэлектронной эмиссии катодноепадение резко уменьшается и возникаетдуговой разряд, характеризуемый малымкатодным падением потенциала — примерно10 В.

Зависимостьнапряжения на лампе от тока в ее цепи –вольт-амперная характеристика лампыизображена на рис. 2.

Рис. 2. Вольт-ампернаяхарактеристика разрядного источника

Как видно изграфика, при некотором значениинапряжения, соответствующем напряжениюзажигания, возникает электрическийразряд (темный разряд).

Дальнейшееувеличение тока вызывает сначалаувеличение напряжения на лампе, а затемрезкое падение, соответствующеевозникновению дугового разряда.

Источник: https://studfile.net/preview/4387857/page:6/

Источники света лампы накаливания с йодным циклом

Источники света лампы накаливания с йодным циклом

Стремлениек повышению эффективности ламп накаливанияпривело к разработке и освоению лампнакаливания с вольфрамово- йоднымциклом (галогенных ламп накаливания).Вольфрамо-йодный цикл заключается вдиссоциации молекул йода, вводимого вколбу лампы, образовании йодистоговольфрама (WJ2)и его последующем распаде.

Парыйода за счет высоких температур в зоне,примыкающей к нити (t>1600°C), перемещаютсяк стенкам колбы лампы и образуют счастицами вольфрама, осевшими на колбепри распылении нити, йодистый вольфрам.

Рис. 2. Кривыераспределение силы света

Читайте также  Замена ламп дневного света в офисе

ламп накаливанияс отражающим слоем

Еслитемпература колбы превышает 250°С, тойодистый вольфрам остается в парообразномсостоянии и постепенно диффундирует книти лампы. В зоне высоких температур(Т = 1200°С) начинается процесс разложенияйодистого вольфрама, частицы вольфрамаоседают на нити лампы, а атомы йода вновьвозвращаются к стенкам колбы. Такимобразом, создается непрерывный цикл, врезультате которого происходитрегенерация вольфрамовой нити иувеличение продолжительности горенияламп.