Transcript 03-fenyforrasok

7. Fény- és sugárforrások,
előtétek, gyújtók
• Izzólámpák
– Halogén izzók
• Kisnyomású gázkisülő lámpák
– Kompakt fénycsövek
– kisnyom. Na-lámpa
• Nagynyomású gázkisülő lámpák
• Szilárdtest fényforrások
– Elektrolumineszcens lámpák
– Világító diódák
Hőmérsékleti sugárzás
• Üreg-, fekete-, vagy Planck-sugárzó
• Rayleigh, Wien, Planck (1900)formula
L e , (  , T ) 
ahol:
c1

c2
5
 (e
T
 1)
1
c 1  2 hc 0
2
c 2  hc o / k  (1, 438 769  0 , 000 012 )  10
h  6, 626  10
k  1, 380  10
 34
 23
J s
2
m K
Planck állandó
-3
J×K , Boltzmann állandó
Fekete test vázlata
• kvantum: e0  h, vagy e0  hc/
• Stefan-Boltzmann törvény
E  T , ahol   5,6710
4
W ien féle elto ló d á si tö rvén y
 ma x T  const  2,9010 cmK
-1
-12
Wcm K
-2
-4
Planck eloszlások
2,5E+20
3500 K
sp.sug.s.,
W.m-2.sr-1.nm-1
2E+20
1,5E+20
3000 K
1E+20
5E+19
2500 K
2000 K
0
300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
hullámhossz, nm
Izzólámpák
• Edison és Swan, 1879
• Juszt és Hanaman, W techn., 1903
W olv. pont: 3410°C
• Langmuir, gáztöltés, 1912
• Bródy, Kripton 1931
• Halogén töltés
Izzólámpa felépítése
W-szál:
•Szimpla spirál
•Dupla spirál
Gáz-töltés
•Vákuum-lámpa
•N2 + nemesgáz (Ar,
Kr) – gáz ionizációs
potenciál, biztosíték!
változás a névleges értékhez
képest
Izzólámpa karakterisztikák
1,400
1,300
1,200
1,100
1,000
Élettartam
Áram
Teljesítmény
Fényáram
0,900
0,800
0,700
0,600
Fényhasznos.
90
100
110
feszültség a névleges érték
%-ban
Wolfram-Halogén izzólámpa
• (izzószál közelben) W + n X WX n (ballon közelében)
Fő alkalmazási
terüeltek:
•Autólámpa
•Vetítő lámpa
•Retrofit általános
felhasználásra
(GSL: General
Service Lamp)
Erózió
W-szál erózió
és dendrit
kristályok
növekedése
maradék
vízgőz
hatására
Quarz-halogén retrofit lámpa
Gázkisülés
R
U
be
U
I
E
1
E
2
Gázkisülés áram-feszültség
karakterisztikája
Gázkisülés feszültség-áram
karakterisztikája
2
gl I 0
A -2
-4
-6
-8
-10
-12
ívk si ü él s
pa rá zs éf n yk .
ám
t ene t i
sza ka sz
nem ön fenn at r ót k .
U
ön fenn at rót
k si ü él s
Fénycsövek, Hg termséma
Fényporok
• Lumineszcencia
– elektro-lumineszcencia
– chemi-lumineszcencia
– foto-lumineszcencia
• Foszforeszcencia
• Fénypor típusok
– halofoszfát
– ritkaföldfém aktivátoros
Halofoszfát színképek
50
45
CIE F1, 6430 K
CIE F2*, 4230 K
CIE F4, 2940 K
rel. intenzitás
40
35
30
25
20
15
10
5
0
350
400
450
500
550
600
650
hullámhossz, nm
700
750
800
Három sávos fénycső szinképek
80
70
rel. intenzitás
60
CIE F10, 5000 K
CIE F11*, 4000 K
CIE F12, 3000 K
50
40
30
20
10
0
350
400
450
500
550
600
650
hullámhossz, nm
700
750
800
Hagyományos fénycső
egyszerűsített elektromos
áramköre
K
U
tá p
F
E
E
1
G
2
Fázis javító kondenzátor
Fénycső előtétek
Induktív előtét
Elektronikus előtét
U hálózati feszültség
zavarszűrő egység
egyenirányító
simítószűrő
vezérlő egység
DC/AC átalakító
gyújtóegység
áramstabilizáló egység
meghajtó fokozat
fénycső
katód előfűtő egység
ELEKTRONIKUS ELŐTÉTEK ELŐNYEI
Majdnem minden a nagyfrekvenciás üzemeltetésre vezethető
vissza: • nagyobb fényáram, vagy kisebb felvett teljesítmény
• szabályozhatóság
• kisebb előtétveszteség
• nem szükséges fázistényező javítás
• nincs villogás és stroboszkópos hatás
• nincs zúgás
• kisebb méret és súly
és ezeken kívül: • lágyabb, villogásmentes gyújtás még hidegben is
• egyenfeszültségről is üzemeltethető
• hálózati tranziensek kiszűrése
Fénycső gyújtó
Fénycsövek hőmérsékletfüggése
• Hidegpont
• Amalgámos fénycső
KOMPAKT FÉNYCSÖVEK
Nagynyomású kisülőlámpák (HID)
Hg-lámpa
fémhalogén lámpák
nagynyomású Na-lámpa
Fémhalogén lámpák
Na-Sc,
Na,-In-Tl
Ritkaföldfém
adalékok
Kerámiacsöves fémhalogén lámpa-betét
metszete
Nagynyomású Na-lámpák
Nagynyomású gázkisülő lámpa gyújtó
Indukciós lámpák
Genura
QL-lámpa