Fényforrások 3 Fénycsövek
description
Transcript of Fényforrások 3 Fénycsövek
![Page 1: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/1.jpg)
2008.09.29. BME VIK 1
Fényforrások 3Fénycsövek
Schmidt Gábor képeinek felhasználásával
![Page 2: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/2.jpg)
2008.09.29. BME VIK 2
Fényforrások rendszere
Hőmérsékleti sugárzók
Kisülőlámpák Szilárdtest sugárzók (LED)
•Izzólámpák•Halogén izzólámpák
•Kisnyomású•Nagynyomású
![Page 3: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/3.jpg)
2008.09.29. BME VIK 3
IsmétlésIsmétlés
• kötött elektronok - sávok, vagy nívók közötti átmenetkötött elektronok - sávok, vagy nívók közötti átmenetdiszkrét energianívókdiszkrét energianívók
3.Szilárdtest sugárzók (Lighting Emitting Diode)• Félvezetőn alapul p-n átmenetre nyitóirányú feszültséget
kapcsolnak p is n is az érintkezési felület felé mozognak és rekombinálódnak
Csoportosítás a fénygerjesztés mechanizmusa alapján:Csoportosítás a fénygerjesztés mechanizmusa alapján:NAGYOBBNAGYOBB KISEBB ENERGIANÍVÓ, SUGÁRZÁS KISEBB ENERGIANÍVÓ, SUGÁRZÁS
1. Hőmérsékleti sugárzók• kváziszabad elektronok sugárzása – sávon belüli átmenet kváziszabad elektronok sugárzása – sávon belüli átmenet
minden lehetséges minden lehetséges energiaérték megengedettenergiaérték megengedett2. Lumineszcens sugárzók (lumineszcencia-hidegen sugárzás)
![Page 4: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/4.jpg)
2008.09.29. BME VIK 4
Kisülőlámpák
• Kisnyomású • Nagynyomású– Higanylámpa
– Kevertfényűlámpa
– Nátriumlámpa
– Fémhalogénlámpa
–Kompaktfénycső
–Nátriumlámpa
–Elektróda nélküli lámpák
–Fénycső
![Page 5: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/5.jpg)
2008.09.29. BME VIK 5
Gázkisülések Gázkisülések
..
Gázatom (rendszáma n):• magjában n számú proton, és neutron (ezek együttes száma a tömegszám)• a mag körül n számú elektron kering (meghatározott pályákon) az energiaszintek szigorúan meghatározottak• az elektronok két csoportja:
• erősen kötött elektronok (az atommag közelében)• vegyérték- (valencia) elektronok (külső pályákon)
Valencia elektronok:• kémiai kötések létrehozása• könnyen gerjeszthetők• nagyobb energiával leválaszthatók az atomról (ionozás)
![Page 6: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/6.jpg)
2008.09.29. BME VIK 6
Folyamatok gázkisülésben Folyamatok gázkisülésben
Ütközés
Rugalmatlan
Rugalmas veszteség
![Page 7: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/7.jpg)
2008.09.29. BME VIK 7
Ritkított gáztérbenRitkított gáztérbenvizsgáljuk az áramvezetést:vizsgáljuk az áramvezetést:
R Ube
![Page 8: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/8.jpg)
2008.09.29. BME VIK 8
Folyamatok gázkisülésben Folyamatok gázkisülésben 2.2.
A csőre adott feszültséget növeljük:1.1. A kozmikus sugárzás által keltett A kozmikus sugárzás által keltett
kis számúkis számú töltéshordozók töltéshordozók (lineáristól való kezdeti eltérés: (lineáristól való kezdeti eltérés: rekombináció)rekombináció)
2.2. Telítés (a kis számú töltés hordozó Telítés (a kis számú töltés hordozó eljut az elektródákhoz; eddig nincs eljut az elektródákhoz; eddig nincs fényjelenség)fényjelenség)
3.3. Töltéslavina (Townsend-kisülés)Töltéslavina (Townsend-kisülés)- ütközési ionozás- ütközési ionozás- az áram a feszültséggel változik- az áram a feszültséggel változik
A kisülés önfenntartóvá válik.A kisülés önfenntartóvá válik.
![Page 9: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/9.jpg)
2008.09.29. BME VIK 9
Folyamatok gázkisülésben Folyamatok gázkisülésben 2.2.
Az áramerősség növelésével:• kialakul a pozitív tértöltés kialakul a pozitív tértöltés
és a katódesés (5,6)és a katódesés (5,6)• További áramerősség növeléskor További áramerősség növeléskor
a feszültség nem változik (6, a feszültség nem változik (6, katódfény a katódon)katódfény a katódon)
• parázsfény kisülés (7)parázsfény kisülés (7)• Termikus emisszió (8)Termikus emisszió (8)• ívkisülés (9, áramkorlátozás !)ívkisülés (9, áramkorlátozás !)
2. Az ívkisülés jellemzői:
kisnyomás, kis áramsűrűség
rezonancia vonalak gerjednek,
nagy közepes úthossz,
![Page 10: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/10.jpg)
2008.09.29. BME VIK 10
Szempontunkból érdekes anyagok ionizációs energiái.
Helium (He)Helium (He) 24,58 eV24,58 eV
Neon (Ne)Neon (Ne) 21,56 –”-21,56 –”-
Argon (Ar)Argon (Ar) 15,76 –”-15,76 –”-
Kripton (Kr)Kripton (Kr) 13,99 –”-13,99 –”-
Xenon (Xe) Xenon (Xe) 12,12 –”-12,12 –”-
Higany Hg)Higany Hg) 10,38 –”-10,38 –”-
Nátrium (Na)Nátrium (Na) 5,12 –”-5,12 –”-
![Page 11: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/11.jpg)
2008.09.29. BME VIK 11
A higany gerjesztési nívóiA higany gerjesztési nívói
• alapállapot
• rezonanciavonal (az alapállapotba való (az alapállapotba való visszatéréskor kisugárzott visszatéréskor kisugárzott vonal)vonal)• más gerjesztett nívók(sugárzás után a (sugárzás után a rezonanciavonalra kerül az rezonanciavonalra kerül az elektron)elektron)• metastabil nívók(innen nincs sugárzás által (innen nincs sugárzás által kísért visszalépés, kísért visszalépés, energiacsökkentés ütközéssel)energiacsökkentés ütközéssel)
![Page 12: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/12.jpg)
2008.09.29. BME VIK 12
Fénycső felépítése
Állvány részei:
Árambevezető
Szívócső
Árnyékolótartó, árnyékológyűrű
Elektróda emissziós bevonattal (alkáliföldfém)
FejÁrambevezetőBeforrasztásÁllványHigany (amalgám)csepp
Fénycső def:lágyüveg cső;fénypor bevonattal;Hg-al és nemesgázzal;kis nyomás;két végén W elektródákkal.
![Page 13: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/13.jpg)
2008.09.29. BME VIK 13
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
hullámhossz, nm
rel.
in
ten
zitá
s
CIE F1, 6430 K
CIE F2*, 4230 K
CIE F4, 2940 K
Halofoszfát fényporos fénycső spektrális eloszlása
![Page 14: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/14.jpg)
2008.09.29. BME VIK 14
Különböző színhőmérsékletű háromsávos fénycsövek Különböző színhőmérsékletű háromsávos fénycsövek spektrumaspektruma
![Page 15: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/15.jpg)
2008.09.29. BME VIK 15
Fénycső energiafolyam-ábra és fényáram-tartása
![Page 16: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/16.jpg)
2008.09.29. BME VIK 16
MéretekÁtmérő meghatározója: áramsűrűség (I/A) [ív a Átmérő meghatározója: áramsűrűség (I/A) [ív a
teljes csőkeresztmetszetre teljes csőkeresztmetszetre kiterjed]kiterjed]
≈≈35 mm35 mm
Hossz meghatározója: térerősség Hossz meghatározója: térerősség ≈ 1 V/cm ≈ 1 V/cm munkapontnak megfelelően I fv-munkapontnak megfelelően I fv-ében > 1m →1200mmében > 1m →1200mm
Jellemző átmérők: 38 mm (T12); 26 mm (T8); 16mm Jellemző átmérők: 38 mm (T12); 26 mm (T8); 16mm (T5); 8 mm (T2)(T5); 8 mm (T2)
![Page 17: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/17.jpg)
2008.09.29. BME VIK 17
Fénycsövek főbb jellemzőiTeljesítmény: 4 – 80 W; Fényáram: 200 – 7000 lmFényhasznosítás: *100 lm/WRövid felfutási és újragyújtási idejűÉlettartamuk: 10-15 kh ( átlagos égési időtartam 3 h, tápfeszültség ingadozás max. –10%, környezeti hőmérséklet megfelelő előtét és gyújtó esetén)Színhőmérséklet: 2700-6500 KSzínvisszaadás (fénypor függő) 65-85Vonalas színkép
![Page 18: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/18.jpg)
2008.09.29. BME VIK 18
Hagyományos és elektronikus előtétekHagyományos és elektronikus előtétek
![Page 19: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/19.jpg)
2008.09.29. BME VIK 19
Fénycsöveknél:
Név-leges
teljesít-ményPn; W
Előtét típusa
Előtét veszte-sége Pe; W
Hálózati felvett
teljesítményPΣ; W
Fény-áram
Φ; klm
Fényhasz-
nosítαsη*; lm/W
Meg-
jegyzés
36
Hagyományos (KVG)
9
45
3
66,7
26 mm átmérőjű
36
Kisveszteségű (VVG)
6 42 3 71,4 26 mm átmérőjű
36
Elektronikus (EVG)
3 32+3 3,3 94,3 .
![Page 20: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/20.jpg)
2008.09.29. BME VIK 20
A fénycsövek gyújtása A fénycsövek gyújtása
..
A gyújtófeszültség a következő tényezőktől függ:A gyújtófeszültség a következő tényezőktől függ:• elektródtávolság (növekedésével nő a gyújtófeszültség, ugyanis elektródtávolság (növekedésével nő a gyújtófeszültség, ugyanis csökken az elektronokra ható gyorsítóerő)csökken az elektronokra ható gyorsítóerő)• a gáz nyomása (minimumgörbe szerint, a gáz nyomása (minimumgörbe szerint, Paschen: UPaschen: Ustst = f(pd)) = f(pd))• a gáz anyagi minőségea gáz anyagi minősége• gázkeverékek (Penning, az adalékgáz csökkenti gázkeverékek (Penning, az adalékgáz csökkenti a gyújtófeszültséget, ha az alapgáznak van a gyújtófeszültséget, ha az alapgáznak van metastabil gerjesztett állapota, s ez nagyobbmetastabil gerjesztett állapota, s ez nagyobb energiájú, mint az adalék ionozási energiája)energiájú, mint az adalék ionozási energiája)• csőátmérő (csökkentésével nő a gyújtási feszültség, csőátmérő (csökkentésével nő a gyújtási feszültség, megnő a fali rekombináció szerepe)megnő a fali rekombináció szerepe)• az elektród alakja, minőségeaz elektród alakja, minősége
![Page 21: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/21.jpg)
2008.09.29. BME VIK 21
Fénycső gyújtó felépítése
(bimetálos)
1. Elektróda
2. Ikerfém elektróda
3. Zavarszűrő kondenzátor
4. Bura (üveg)
5. Tokozat
![Page 22: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/22.jpg)
2008.09.29. BME VIK 22
Hagyományos, ikerfém gyújtóHagyományos, ikerfém gyújtó
![Page 23: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/23.jpg)
2008.09.29. BME VIK 23
A fénycsövek üzemeltetéseA fénycsövek üzemeltetéseElektronikus előtétElektronikus előtét
![Page 24: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/24.jpg)
2008.09.29. BME VIK 24
Speciális fénycső-típusok Speciális fénycső-típusok 1.1. Robbanásbiztos (FX) fénycsövekRobbanásbiztos (FX) fénycsövek
• egycsapos fejegycsapos fej• belső gyújtócsíkbelső gyújtócsík• a gyújtócsík egyik vége galvanikusan érintkezik az egyik a gyújtócsík egyik vége galvanikusan érintkezik az egyik árambevezetővel, a másiknál hézagárambevezetővel, a másiknál hézag• parázsfény kisülés: begyújtáshoz szükséges melegfejlesztésparázsfény kisülés: begyújtáshoz szükséges melegfejlesztés
![Page 25: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/25.jpg)
2008.09.29. BME VIK 25
Speciális fénycső-típusok Speciális fénycső-típusok 2.2. Rapidstart fénycsövekRapidstart fénycsövek
• külső gyújtócsíkkülső gyújtócsík• néhány mm széles bronzpor csíknéhány mm széles bronzpor csík• egyik vége 1 Megyik vége 1 M ellenálláson keresztül összekötve ellenálláson keresztül összekötve az elektróddalaz elektróddal• a másik fejjel nincs összekötve, így ott parázsfény-kisülésa másik fejjel nincs összekötve, így ott parázsfény-kisülés alakul kialakul ki• növekvő ionozás után a kisülés átterjed a két főelektród közé növekvő ionozás után a kisülés átterjed a két főelektród közé
3.3. Reflektorbúrás fénycsövekReflektorbúrás fénycsövek
• titán-dioxid fémtükör-rétegtitán-dioxid fémtükör-réteg• a cső kb. 230a cső kb. 230ºº-nyi felületét borítja-nyi felületét borítja• meghatározott irányban 65-70% fényáram-növekedésmeghatározott irányban 65-70% fényáram-növekedés
![Page 26: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/26.jpg)
2008.09.29. BME VIK 26
Speciális fénycső-típusok Speciális fénycső-típusok Nem látható tartományban sugárzó ffNem látható tartományban sugárzó ff
•Germicid lámpa (260 nm)
Gyakorlatilag fénypor nélküli, csíra ölő hatás
• Erithemal-lámpa (mesterséges napfény) ~ 300 nm
Speciális fénypor bevonattal
• Különleges sőtétkék üvegű UV (fény)cső, mezőgazdasági felhasználás (fotoszintézis tartománya) 400 nm és 650 nm
![Page 27: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/27.jpg)
2008.09.29. BME VIK 27
Alkalmazások
![Page 28: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/28.jpg)
2008.09.29. BME VIK 28
Rejtett világítás lakásban
![Page 29: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/29.jpg)
2008.09.29. BME VIK 29
Ipari alkalmazás
![Page 30: Fényforrások 3 Fénycsövek](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022070403/56813a44550346895da2336c/html5/thumbnails/30.jpg)
2008.09.29. BME VIK 30Tirol (AT)