Справочная книга по светотехнике - Айзенберг Ю.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Время разгорания составляет 2—5 мин и определяется скоростью испарения ртути. Чем больше начальный ток и меньше теплоотдача в период разгорания, тем меньше время разгорания. При этом пусковой ток не должен превышать допустимых пределов, указываемых в паспорте лампы. После испарения всей ртути давление ее паров доходит до нескольких мегапаскалей, а температура колбы достигает 750—850 °С.
Положение горения лампы выбираетси с таким расчетом, чтобы не допустить перегрева электродов или колбы, и должно соответствовать указанному в инструкции по эксплуатации. Большинство ламп рассчитано на вертикальное положение горения. Некоторые типы ламп мощностью до 500 Вт допускают работу в любом положении горения, но при этом снижается их срок службы.
Температура окружающей среды и условия охлаждения существенно влияют на параметры ламп ДРШ. При низких температурах и усиленном охлаждении может происходить конденсация ртути и резкое изменение всех параметров. Повышение температуры за счет излишнего утепления может вызвать опасный перегрев колбы, сопровождающийся кристаллизацией кварца и разрушением колбы, поэтому температурные условия эксплуатации ламп должны строго соблюдаться.
Срок службы (полезный) ламп типа ДРШ составляет несколько сот часов и определяется спадом яркости из-за потемнении колбы и нестабильности положения дуги, вызванной разрушением электродов. Сроки службы и стабильность ламп постоянного тока выше.
Меры предосторожности должны быть приняты для защиты обслуживающего персонала от облучения мощным УФ излучением, а также от горячих осколков кварцевого стекла на случай разрыва колбы (крайне редко). Лампы должны работать в закрытом металлическом кожухе.
Области применения — светолучевые осциллографы с прямой записью на фотобумагу (ДРШ100), фотолитография при производстве полупроводниковых приборов (ДРШ250 и ДРШ500), люминесцентный анализ и люминесцентнаи микроскопия, проекционные системы и другие случаи, когда требуются источники высокой яркости в видимой области спектра или в ближнем и среднем УФ излучении. Малые размеры ламп позволяют максимально приближать их к оптике, а большой ассортимент — выбирать наиболее подходящий тип для каждого применения.
4.3.4. МЕТАЛЛОГАЛОГЕННЫЕ ЛАМПЫ
Металлогалогенные лампы (МГЛ), появившиеся в начале 60-х годов, открыли новую страницу в развитии ГЛ [30, 32]. Перспективы их использования определяются исключительно широкими возможностями варьирования спектральным распределением излучения от практически однородного до непрерывного при высоком
КПД и высокой удельной мощности. Вместе с тем при разработке МГЛ возник ряд проблем, связанных главным образом с зажиганием и нестабильностью параметров. По мере преодоления этих трудностей МГЛ получают все более широкое применение.
Устройство и принцип действия МГЛ основаны на том, что галогениды многих металлов испаряются легче, чем сами металлы, и не разрушают кварцевое стекло. Поэтому внутрь разрядных колб МГЛ кроме ртути и аргона, как в ртутных ЛВД, дополнительно вводятся различные химические элементы в виде их галоидных соединений (т. е. соединений с I, Вг, С1). После зажигания разряда, когда достигается рабочая температура колбы, галогеннды металлов частично переходят в парообразное состояние. Попадая в центральную зону разряда с температурой в несколько тысяч Кельвинов, молекулы галогенидов диссоциируют иа галоген и металл. Атомы металла возбуждаются и излучают характерные для них спектры. Диффундируя за пределы разрядного канала и попадая в зону с более низкой температурой вблизи стенок колбы, они воссоединяются в галогениды, которые вновь испаряются. Этот замкнутый цикл обеспечивает два принципиальных преимущества: 1) в разряде создается достаточная концентрация атомов металлов, дающих требуемый спектр излучения, потому что при рабочей температуре кварцевой колбы 800— 900 °С давление паров галогенидов многих металлов значительно выше, чем у самих металлов, таких, как таллий, индий, скаидий, диспрозий и др.; 2) появляется возможность вводить в разряд щелочные (натрий, литий, цезий) и другие агрессивные металлы (иапример, кадмий, цинк), которые в чистом виде вызывают весьма быстрое разрушение кварцевого стекла при температурах выше 300—400 “С, а в виде галогенидов не вызывают такого разрушения. Применение галогенидов резко увеличило число химических элементов, используемых для генерации излучения, и позволило создавать МГЛ с весьма различными спектрами, особенно в случае использования смеси галогенидов. Несмотри на относительно малую концентрацию добавляемых металлов по сравнению с концентрацией ртути почти все излучение разряда создается высвечиванием атомов добавок, что объясняется более низкими потенциалами возбуждения этих атомов. Ртутный пар играет роль буфера, обеспечивая высокую температуру в разряде, высокий градиент потенциала, малые тепловые потери и др. [30, 32].
Некоторые металлы дают излучение, состоящее из отдельных спектральных линий, как, например, натрий (589 нм), таллий (535 нм), индий (435 и 410 нм). Другие металлы дают спектры, состоящие из весьма большого числа густо расположенных линий, заполняющих всю видимую область, как, например, скандий, титан, диспрозий и др. Галогениды олова дают непрерывные молекулярные спектры. Характер спектра в сильной мере зависит также от условий разряда, например, индий и некоторые другие металлы при высоком давлении дают непрерывные спектры излучения в широких областих длин волн [30, 32].
