放電灯の特徴
その動作がガス特性の変換に基づいているすべてのランプは、ガス放電ランプと呼ばれます。それらにはさまざまな種類があり、さまざまな業界で使用されています。それらは、効率、信頼性、優れた演色性を特徴としています。
放電灯とは？
放電ランプ (GDL) は、特定のスペクトルの可視光を放出する小さな電気デバイスです。
すべてのデバイスには、次のコンポーネントが含まれています。
- ガスで満たされた電極を備えたガラス球。
- 電子モジュールまたは制限抵抗器の形の制御機器
- 機器組み込み用のベース。
品種
ガス放電ランプは、低圧 GRL と高圧 GRL に分けられます。各グループには独自の特性があり、特定のケースでの選択に影響します。
低圧ガス放電ランプ
低圧GRLの最もよく知られている代表は蛍光灯です。内側に蛍光体をコーティングしたチューブです。電極は高電圧パルスを受けて加熱されます。
加熱すると、接点間にくすぶり電荷が形成され、電球のガス環境で紫外線が生成され、蛍光体に作用してグローが発生します。
さまざまな蛍光灯（LL）はコンパクトなデバイスであり、略語CLLが付けられており、サイズ以外は以前のモデルと変わりません。すべてのデバイスには、ベースに組み込まれた制御要素があります。
個別に誘導照明器具を検討する価値があります。内部には電極がなく、イオン化は高周波磁場の影響下で行われます。通常、電球にはアルゴンと水銀蒸気の混合物が使用され、蛍光体に影響を与えます。
高圧放電ランプ
バルブ内の圧力が大気圧を超える要素は、高圧ランプと呼ばれます。
それらは、アーク水銀ランプ (ARL) に代表されます。少し前までは、すべての街灯の大半を占めていました。現在、それらはより効率の高い金属ハロゲン化物とナトリウム源に置き換えられています。
ヨウ化物がフィクスチャに接続されている場合、DRI と表示されます。デバイスには、電極が配置されている石英ガラス バーナーが含まれています。機能性物質として、アルゴン、水銀、一部の金属ヨウ化物の混合物が使用されます。トーチは希薄な空間にあり、広い領域を照らすのに十分な強力な放射線を生成できます。 DRI の電力範囲は 250 ～ 3,500 ワットです。
高圧 GRL のもう 1 つの例は、ナトリウム発光管モデル (DNAT) です。非常に高い光出力と比較的低い消費電力が特徴です。光は際立った黄金色をしています。デバイスの欠点は、約 10 分かかる長いシャットダウンに起因する可能性があります。
可能な限り昼光に近い白色光が必要な場合は、アーク キセノン デバイスを選択することをお勧めします。最大出力は最大 18 kW に達します。タングステン電極はトリウムと合金化されており、高負荷に耐えることができます。 UV放射の出力を得る必要がある場合は、サファイアガラスが使用されます。
メタル ハライド放電ランプ (MHL) は、コンパクトで信頼性が高く強力な照明源であり、真空バルブ内に配置されたバーナーです。バーナーは石英ガラスまたはセラミック製です。内部は水銀蒸気と金属ハロゲン化物で満たされています。電力が印加されている間、電極間のプラズマの出現によって放射が生成されます。場合によっては、デバイスの電力は最大 3.5 kW になります。これらは 12,000 時間の動作用に設計されています。フルパワーになるまで約10分かかります。
ランプの動作原理
GRL の動作原理は、イオン化ガスに対する放電の影響に基づいています。アルゴン、ネオン、クリプトン、キセノン、およびさまざまな混合物が最も頻繁に使用されます。多くの場合、ナトリウムまたは水銀が追加されます。
トピックに関するビデオ：DRLランプの設計、動作原理、および特殊性
接点が通電されるとすぐに、チューブ内に電界が発生します。電子の動きとガス粒子との相互作用を引き起こします。粒子が衝突すると、エネルギーが放出され、特定のスペクトルの放射に変換されます。特定のスペクトルは、ガスの組成と機器の仕様によって異なります。
電球の発光団コーティングは、紫外線を可視光に変換するのに役立ちます。
ベータ線源を内蔵したモデルもあります。電球内のガスをイオン化し、くすぶり電荷を最小限に抑えます。
ガス灯の選び方
ガス灯を選ぶときは、その種類、ワット数、放出される光の色合いを考慮する価値があります。メタルハライドランプは高圧で明るくパワフルな光が人気です。ホウケイ酸ガラスは紫外線を完全に除去し、光をより安全にします。
放電素子の発光は白昼光に近いものになりますが、フィルによって色合いが異なります。ナトリウムは黄色、タリウムは緑色、インジウムは青色を与えます。
水族館や温室の照明用ランプが販売されています。それらは、標準的な蛍光灯やナトリウム照明器具よりも環境に有利な特別なスペクトルを持っています。
ナトリウムランプは約25,000時間持続でき、これはLED素子の性能に匹敵します。放射される白色光は可能な限り昼光に近く、色の歪みなしに対象物を詳細に見ることができます。
産業や家庭で使用される発光モデルが人気です。そのような要素の中に水銀があります。選択するときは、長い起動時間と動作中のかなりの熱を考慮することが重要です。
アプリケーション
ガス放電ランプは、さまざまな業界で普及しています。特にキセノンを使用した車のヘッドライトが目立ちます。ほとんどの有名な自動車メーカー (トヨタ、オペル、BMW) が使用しています。
大規模な倉庫、工業用ワークショップ、通りの照明、看板の照明、建物のファサードに効果的な装置。
長所と短所
他のランプと同様に、放電点灯装置にも長所と短所があります。照明システムを適切に構成するには、各ポイントを検討することをお勧めします。
利点:
- モデルは非常に耐久性があり、数時間の耐用年数があります。
- さまざまなスペクトル パラメータと出力値を持つデバイスが利用可能であるため、特定のタスクに適したデバイスを簡単に選択できます。
- 放電ランプの電力は、他のデバイスの電力よりもはるかに高くなっています。
従来の放電ランプの欠点:
- デバイスには、操作のための調整装置が必要です。
- ランプは組み立てが難しく、修理が複雑になり、コストが増加します。
- モデルは、周囲温度の変動と電圧スパイクに敏感です。
- 一部のランプは、起動にかなりの時間がかかります。
- 水銀装置は廃棄する必要があります。
欠点もありますが、放電ランプの電力と効率により、現在でも市場で確固たる地位を維持しています。