Плазменная лампа - Plasma lamp

Не путать с Плазменный глобус.

Плазменные лампы являются разновидностью безэлектродная газоразрядная лампа заряженный энергией радиочастота (RF) мощность. Они отличаются от новинка плазменные лампы которые были популярны в 1980-х.

Безэлектродная лампа была изобретена Никола Тесла после его экспериментов с высокочастотными токи в вакуумированном стекле трубы в целях освещения и изучения высокое напряжение явления. Первые практические плазменные лампы были серные лампы производства Fusion Lighting. Эта лампа имела ряд практических проблем и не имела коммерческого успеха. Плазменные лампы с внутренним люминофорным покрытием называются люминесцентные лампы с внешними электродами (EEFL); эти внешние электроды или оконечные проводники создают высокочастотное электрическое поле.

Описание

Современные плазменные лампы - это семейство источников света, которые генерируют свет путем возбуждения. плазма внутри закрытой прозрачной горелки или колбы с использованием радиочастота (RF) мощность. Обычно такие лампы используют благородный газ или смесь этих газов и дополнительных материалов, таких как металл галогениды, натрий, Меркурий или же сера. В современных плазменных лампах волновод используется для ограничения и фокусировки электрическое поле в плазму. В процессе работы газ ионизируется, а свободные электроны ускоряются за счет электрическое поле, сталкиваются с атомами газа и металла. Некоторые атомные электроны, вращающиеся вокруг атомов газа и металлов, являются в восторге этими столкновениями, переводя их в более высокое энергетическое состояние. Когда электрон возвращается в исходное состояние, он излучает фотон, что приводит к появлению видимого света или ультрафиолетовый излучение, в зависимости от заполняющих материалов.

Первая коммерческая плазменная лампа была ультрафиолетовой. лечение лампа с колбой, заполненной парами аргона и ртути, разработанная Fusion UV. Эта лампа привела Fusion Lighting к разработке серная лампа, колба, заполненная аргоном и серой, которую бомбардируют микроволнами через полость волновод. Лампочку нужно было быстро вращать, чтобы она не перегорела. Fusion Lighting не имела коммерческого успеха, но другие производители продолжают заниматься серные лампы. Серные лампы хотя и относительно эффективны, у них был ряд проблем, в основном:

  1. Ограниченная жизнь - Магнетроны имели ограниченную жизнь.
  2. Большой размер
  3. Тепло - сера прожигала стенки колбы, если они не вращались быстро.
  4. Высокая потребляемая мощность - они не могли поддерживать плазму мощностью ниже 1000 Вт.

Ограниченная жизнь

В прошлом срок службы плазменных ламп ограничивался магнетрон используется для генерации микроволн. Можно использовать твердотельные радиочастотные чипы, которые обеспечивают долгий срок службы. Однако использование твердотельных микросхем для генерации ВЧ в настоящее время на порядок дороже, чем использование магнетрон и поэтому подходит только для дорогих осветительных ниш. Недавно было показано, что Dipolar [1] Швеции, чтобы можно было продлить жизнь магнетроны до более 40 000 часов,[1] создание недорогих плазменных ламп.

Тепло и мощность

Использование волновода с высокой диэлектрической проницаемостью позволило поддерживать плазму при гораздо меньшей мощности - в некоторых случаях до 100 Вт. Это также позволило использовать обычные газоразрядная лампа заливочные материалы, которые избавили от необходимости вращать лампочку. Единственная проблема с керамическим волноводом заключалась в том, что большая часть света, генерируемого плазмой, задерживалась внутри непрозрачного керамического волновода.

Высокоэффективная плазма (HEP)

Высокоэффективное плазменное освещение - это класс плазменных ламп с КПД системы 90. люмен на ватт и более. Лампы этого класса потенциально являются наиболее энергоэффективным источником света для наружного, коммерческого и промышленного освещения. Это связано не только с их высокой системной эффективностью, но и с небольшим источником света, который они представляют, что обеспечивает очень высокую эффективность светильника.

Рейтинг эффективности светильника (LER) - это единственный показатель, позволяющий Национальная ассоциация производителей электрооборудования определил, чтобы помочь решить проблемы с заявлениями производителей освещения об эффективности [2] и предназначен для обеспечения надежного сравнения типов освещения. Он определяется как произведение эффективности светильника (EFF) на общую номинальную мощность лампы в люменах (TLL) на балластный коэффициент (BF), деленное на входную мощность в ваттах (IP):

LER = EFF × TLL × BF / IP

«Системный КПД» для высокоэффективной плазменной лампы определяется последними тремя переменными, то есть не включает КПД светильника. Хотя плазменные лампы не имеют балласта, у них есть источник питания ВЧ, который выполняет аналогичную функцию. В безэлектродных лампах включение электрических потерь, или «балластного фактора», в заявленных люменах на ватт может быть особенно важным, поскольку преобразование электроэнергии в мощность радиочастоты (RF) может быть очень неэффективным процессом.

Многие современные плазменные лампы имеют очень маленькие источники света - намного меньше, чем лампы HID или люминесцентные лампы, что также приводит к гораздо более высокой эффективности светильника. Разряд высокой интенсивности лампы имеют типичный КПД светильника 55%, и флюоресцентные лампы 70%. Плазменные лампы обычно имеют КПД более 90%.

Приложения

Плазменные лампы использовались в высоких пролетах и уличное освещение приложениях, а также в сценическое освещение. Они кратко использовались в некоторых проекционные телевизоры.[3]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Ceravision Ltd (19 мая 2009 г.). «Ceravision и Dipolar создают глобальный альянс, чтобы внедрить сверхэффективные технологии освещения в ... - МИЛТОН КЕЙНС, Англия, 19 мая / PRNewswire / -».
  2. ^ Методика определения эффективности светильников для промышленных светильников с высокоинтенсивным разрядом (HID) В архиве 2009-05-01 на Wayback Machine
  3. ^ «Дар LIFI: проекционные телевизоры Panasonic не перегорают». cnet. 9 января 2007 г.