Ртутно кварцевая лампа

Ртутно-кварцевая лампа, созданная еще в далеком 1892 году, прошла долгий путь. Она лечила и убивала, удивляла и настораживала, помогала открывать новое и увидеть невидимое. Постоянно совершенствуясь, этот удивительный прибор идет бок о бок с человеком и сегодня, являясь незаменимым и верным помощником. Но многие так и не знают, что это за удивительный прибор, как он работает и для чего используется.

Что собой представляет и как работает

Независимо от типа и назначения, все  ртутно-кварцевые лампы (РКЛ) имеют сходную конструкцию и используют в своей работе один принцип – способность атомов ртути при их бомбардировке электронами излучать ультрафиолет (УФ). Конструктивно прибор выполнен в виде кварцевой колбы той или иной формы. Эта колба заполняется инертным газом с примесью металлической ртути, которая в холодном приборе выглядит как капли или оседает в виде налета на стенках. В противоположные концы колбы впаиваются тугоплавкие электроды.

После подачи на электроды напряжения, в трубке начинается тлеющий разряд, подогревающий ртуть и заставляющий ее пары излучать в ультрафиолетовом диапазоне. Поскольку кварц, из которого изготовлено стекло колбы, прозрачен для УФ спектра, излучение свободно распространяется за пределы лампы.

Особенности РКЛ

Немаловажную роль в характеристиках и конструкции РКЛ играет давление газа и количество ртути в колбе. Чем они выше, тем выше мощность прибора и, соответственно, его светоотдача. По давлению в колбе (после выхода на рабочий режим) ртутно-кварцевые лампы разделяются на три типа:

1. Низкого давления (до 100 Па).
2. Высокого давления (до 100 КПа).
3. Сверхвысокого давления (до 1 МПа и выше).

Лампы низкого давления

Устройства этого типа, как правило, имеют невысокую мощность, легко запускаются простым подогревом электродов, практически сразу выходят на рабочий режим, а температура их относительно невысока. Конструктивно такие лампы чаще всего выполняются в виде трубок, а электроды имеют вид спиралей накаливания, предварительный разогрев которых обеспечивает запуск лампы.

Лампы высокого и сверхвысокого давления

Приборы этих типов обладают большим отношением габариты/мощность, а из-за высокого внутреннего давления имеют определенные конструктивные особенности. Их колба изготавливается из толстого стекла и нередко имеет шаровую форму. Для запуска таких источников света используются не подогреваемые катоды, а высоковольтный разряд или дополнительные поджигающие электроды. Рабочая температура колб высокого давления достигает 500 °С и более.

Характерными особенностями приборов высокого давления можно считать продолжительный (минуты и десятки минут) выход на рабочий режим и невозможность повторного пуска горячей лампы (нужно дождаться, чтобы устройство остыло, а давление в колбе снизилось).

Область применения кварцевых ламп

Поскольку жесткий ультрафиолет и озон, генерируемый устройством в качестве побочного продукта, являются губительными для всего живого, кварцевые лампы нашли широкое применение в качестве надежного и эффективного инструмента дезинфекции. Эти приборы незаменимы для:

• дезинфекции производственных, бытовых и общественных помещений;
• обеззараживания воды и пищевых продуктов;
• лечения ЛОР-заболеваний, в хирургии, дерматологии и пр.

Использование РКЛ для освещения

Из-за специфического спектра излучения ртутно-кварцевые лампы не могут использоваться для освещения как самостоятельный источник, но они используются для изготовления люминесцентных светильников большой мощности. Для этого РКЛ используют в качестве источника жесткого ультрафиолета — горелки, которая помещается в стеклянную колбу, покрытую люминофором. В процессе работы устройства УФ-излучение активирует люминофор, заставляя его ярко светиться, но при этом сам ультрафиолет не покидает пределов лампы, поглощаясь стеклом внешней колбы и самим люминофором, исполняющим роль эффективного УФ-фильтра.

Классическим примером ртутных осветительных приборов служат всем известные лампы ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная), которые освещают улицы ярким белым светом. Имея компактные размеры при высокой мощности, такие светильники многие годы используются на больших объектах и в качестве уличных осветителей.

Особенности эксплуатации

Эксплуатация РКЛ не особенно сложна, но все же имеет некоторые особенности. Прежде всего, поскольку лампы газоразрядные, включать их в сеть можно только через специальные балласты, которые ограничивают ток через прибор и предотвращают возникновение неуправляемого дугового разряда. При этом мощность и тип балласта должны соответствовать мощности и типу используемой лампы.

Не следует забывать, что выход на рабочий режим светильников высокого давления требует времени (лампе нужно разогреться, или, как говорят, «разгореться»), а сразу после выключения горячую лампу зажечь не получится – прибор должен полностью остыть.

При выборе типа ламп необходимо учитывать качество питающего напряжения и температуру окружающей среды, поскольку эффективность поджига РКЛ сильно зависит от величины питающего напряжения и температуры – чем они ниже, тем более проблемным будет запуск.

Меры безопасности при использовании

Несмотря на все свои положительные и полезные качества, ртутно-кварцевая лампа при неправильной ее эксплуатации представляет серьезную угрозу здоровью и даже жизни человека. К основным факторам опасности РКЛ можно отнести:

1. Ультрафиолетовое излучение, в том числе жесткое.
2. Способность генерировать трехатомный кислород (озон).

Любая ртутно-кварцевая лампа — источник целого спектра УФ излучения, включая жесткое. Но если длинноволновый так называемый мягкий ультрафиолет опасен в основном для глаз, а для кожи вреден лишь в относительно больших дозах, то жесткий благодаря своей высокой ионизирующей способности в прямом смысле слова смертелен для любых биологических объектов (этим и объясняется бактерицидное действие РКЛ).

Очень часто пагубное действие жесткого ультрафиолета сильно недооценивается из-за того, что Солнце якобы тоже его излучает. Это так, но излучаемый Солнцем ультрафиолет жесткого спектра не достигает поверхности Земли, поскольку практически весь поглощается озоновым слоем и атмосферой.

Дополнительный фактор опасности — озон (О₃), который представляет собой сильный окислитель и исключительно ядовит для человека (относится к первой группе опасности). Поэтому главное правило, которое должно неукоснительно соблюдаться при использовании ртутно-кварцевой лампы — отсутствие людей и домашних животных на обрабатываемом ультрафиолетом объекте. Кроме того, после отключения излучателя помещение, в котором он работал, нужно проветривать.

При использовании ламп высокого давления не стоит забывать, что их колба нагревается до температуры в сотни градусов и способна вызвать тепловой ожог самой высокой, четвертой степени.

Использование РКЛ в домашней медицине и гигиене недопустимо. Применение кварцевых ламп для лечения и профилактики заболеваний возможно только в составе специализированного оборудования,  под наблюдением медицинского работника и лишь в условиях стационара.

Что касается осветительных ртутно-кварцевых ламп, к примеру, ДРЛ или ДРИ, то они практически не образуют озона, имеют минимальный уровень жесткого ультрафиолета и могут использоваться для освещения закрытых объектов, в которых люди не присутствуют постоянно (к примеру, цеха, склады и т. п.). При этом они могут быть как потолочного, так и настенного исполнения.

lampaexpert.ru

Что происходит в колбе?

Но ртуть опять-таки оказалась полезным веществом для светотехники. При температурах окружающей среды это жидкость, которая при нагревании легко испаряется. Поэтому если лампа не работала и её температура такая же, как и у окружающей среды, ртуть в колбе находится в основном в виде капель. А давление добавленного газа аргона в колбе получается низким и не требует для пробоя слишком высокого напряжения. Но после того как между электродами появится электрический ток и выделится тепло, ртуть начинает испаряться.

Температура при этом также возрастает. По мере испарения ртути количество газа и давление в колбе будут увеличиваться, его электрическое сопротивление уменьшаться, а яркость свечения становится всё сильнее. В конце концов, давление и температура увеличатся настолько, что при существующем ограничении тока поддержание свечения газа станет невозможным.

Лампа погаснет и загореться заново сможет только после уменьшения температуры и давления в колбе. Но при выше упомянутых процессах достигается главная цель – большая сила излучения. Как видимого, так и ультрафиолета с инфракрасными лучами. Поскольку колба с парами ртути в зависимости от силы тока в них нагревается докрасна и при этом внутри неё будет существенное давление, материал колбы должен быть термостойким, прочным и прозрачным. Таким условиям соответствует кварцевое стекло. А лампа стала называться ртутно-кварцевой.

Назначение и особенности конструкции

Излучение таких ламп для освещения не используется, поскольку содержит слишком много ультрафиолета. Поэтому более точным будет название ртутно-кварцевая горелка. И тогда можно сказать, что они применяются в осветительных лампах, а также для технических, медицинских и хозяйственных целей. Видимого света выделяется тем больше, чем выше давление в колбе.

Давление в ней в зависимости от назначения горелки лежит в пределах от 100 Паскаль до 1мегапаскаль и больше. Поэтому горелки делятся по давлению в колбе на три группы:

• низкого, до 100 Паскаль;
• высокого, до 100 килопаскаль;
• сверхвысокого, 1 мегапаскаль и больше.

Колбы первых двух групп выполнены в виде трубки с электродами на концах:

Колбы горелок сверхвысокого давления выполнены в виде сферы для максимальной прочности. В них невелико расстояние между электродами. Поэтому разряд получается особенно ярким и близким к точечному источнику света:

Для нормальной работы горелок низкого давления достаточно двух электродов. Они нагреваются меньше остальных и после погасания быстрее восстанавливаются. Остальные горелки снабжены одним или двумя дополнительными электродами, которые приближены к основным электродам и обеспечивают зажигание горелки. Эти электроды могут быть подключены через резисторы к источнику питания горелки. Ток, потребляемый горелкой, ограничивается индуктивным балластом.

ДРЛ и ДРИ

Основная ценность ртутно-кварцевых горелок это их ультрафиолетовое излучение. Оно используется в различных технологических процессах, убивает микроорганизмы и поэтому широко используется в медицине и сельском хозяйстве. Ультрафиолет также вызывает загар. Поэтому в медицинских учреждениях и соляриях излучатели ультрафиолета для загара нашли широкое применение. Для освещения применяются лампы типа ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная) и ДРИ (с добавками галогенов) на основе горелок высокого давления.

Лампа имеет колбу со стандартным цоколем. Колба покрыта изнутри люминофором. Внутри неё расположена горелка. Её ультрафиолетовое излучение преобразуется люминофором в видимый свет. Но их применение ограничено по причине плохого качества света. Горелка имеет линейчатый спектр и яркость, намного превосходящую яркость люминофора. Поэтому свет такой лампы тоже имеет линейчатый спектр. Это один из её недостатков.

Другими недостатками являются довольно длительный переход в устойчивый режим свечения и невозможность его восстановления сразу после случайного пропадания напряжения. Но при отсутствии жёстких требований к качеству освещения, например для улиц, складских помещений, некоторых заводских цехов ДРЛ применяется уже длительное время. Такая лампа показана ниже:

Целая лампа ДРЛ	У ДРЛ удалена колба

Горелки высокого и сверх высокого давления нагреваются до температуры более 700 градусов по Цельсию. При этом они соприкасаются с воздухом, который не только нагревается от поверхности колбы, но и облучается ультрафиолетом. Появляются условия для протекания фотохимических реакций. Одна из них это превращение кислорода воздуха в озон. Поэтому рабочий режим этих горелок сопровождается резким специфическим запахом.

Озон выделяется в большом количестве и его вдыхание вредно. Поэтому необходима хорошая вентиляция помещения с такой работающей горелкой. Лампы ДРЛ и ДРИ в отношении выделения озона безопасны, так как снабжены колбой, скрывающей горелку. Но в этих лампах горелки нагреваются более всего, поскольку не имеют охлаждения. Поэтому кварц кристаллизуется и темнеет от испарений электродов. Это уменьшает светоотдачу ламп со временем.

Но хоть и при ухудшении характеристик лампа продолжает работать, оставаясь нечувствительной к условиям окружающей среды. Лампа приходит в негодность по причине разрушения электродов от высокой температуры и электрической эрозии. Но при этом её срок службы получается одним из наиболее долгих среди всех типов ламп. Поэтому, несмотря на появление мощных светодиодных излучателей ртутно-кварцевые горелки ещё долго будут занимать некоторые ниши рынка.

podvi.ru

Виды ламп

1. Стандартная ультрафиолетовая – это колба с электродами, заполненная газом. Электрическая дуга, возникающая при подаче напряжения, способствует испарению ртути, которая в виде газа и является источником энергии. Высокая проницаемость прибора обеспечивается за счет кварца, который используется для производства ламп. Срок эксплуатации и надежность изделия напрямую зависит от материалов, из которых изготавливают электроды. Работать при высоких температурах прибору помогает молибденовая фольга с платиновыми элементами, расположенными на его концах.
2. Бактерицидная – это газоразрядная ртутная электрическая лампа, колба которой изготовлена из специального материала, способного обеспечить необходимый спектр пропускания УФ-излучения с целью обеззараживания. Отличие этого прибора от кварцевой лампы заключается в том, что она задерживает жесткий ультрафиолет. После проведения кварцевания с использованием бактерицидного прибора не требуется проветривания. Бактерицидные лампы для дезинфекции помещения в основном используют для нейтрализации болезнетворных микроорганизмов: вирусов, грибков различной природы, бактерий. При работе с этим видом медицинских изделий не следует забывать об отрицательном влиянии ультрафиолетовых лучей на органы зрения и кожу.
3. Кварцевая – это ртутный электрический газоразрядный прибор, имеющий колбу из кварцевого стекла. Предназначением ее является получение ультрафиолетового излучения.
4. Ртутно-кварцевая – это лампа газоразрядная, в которую добавлена ртуть. Колба изготовлена из особого увиолевого стекла. Основное использование: обеззараживание продуктов питания, помещений, различных предметов. Применяется в медицинских организациях.

Ультрафиолетовые лампы: классификация

Преимуществами этих медицинских ламп для дезинфекции помещения являются доступная цена и высокая эффективность. Виды их следующие:

1. Открытые. Приборы такого типа уничтожают болезнетворные бактерии и на поверхностях, и в воздухе. Недостатки: негативно влияют на живые организмы. Во время их работы в помещении не должны находиться люди, животные. Лежачих пациентов на время процедуры накрывают одеялом.
2. Закрытые. Эту лампу для дезинфекции помещений можно использовать в присутствии людей. Принцип действия: грязный воздух поступает в камеру для дезинфекции и далее выходит обеззараженный.
3. Специальные. Применяются для проведения манипуляций при лечении патологических состояний в отоларингологии, пульмонологии, стоматологии.

Первые два типа кварцевых ламп для дезинфекции помещения используют в медицинских организациях, школьных и дошкольных учреждениях. Специальные находят широкое применение в лечебных учреждениях при оказании амбулаторно-поликлинической и стационарной помощи, а также в домашних условиях.

Ультрафиолетовые лучи

Ультрафиолет, достигающий поверхности Земли, относят к группам:

• A – это безопасные для организма лучи длиной волны от 320 до 400 нм, которые составляют около 98 % от общего количества.
• B – благоприятно влияют на дерму человека в небольших количествах, способствуют выработке витамина D. Длина волны варьируется в диапазоне 280-320 нм.
• C – разрушают ДНК микроорганизмов и опасны для людей. Длина волны – от 100 до 280 нм. Ультрафиолетовых лучей этой группы до Земли доходит незначительное количество.

Медицинские организации еще с прошлого столетия используют лампы для дезинфекции помещений с оптимальной длиной волны 253 нм, которая разрушительно воздействует на патогенные микроорганизмы, приводя к гибели последних.

Противопоказания к использованию УФ-ламп

Они следующие:

• Доброкачественные и злокачественные новообразования.
• Гематологические болезни.
• Заболевания почек и печени в хронической стадии.
• Сердечно-сосудистые патологии.
• Болезни щитовидной железы.
• Туберкулез.
• Атеросклероз головного мозга.
• Воспалительные процессы в острой стадии.
• Сухая дерма.
• Температура тела выше 38 градусов.

Ультрафиолетовые кварцевые лампы для дезинфекции помещения

Этот вид медицинских изделий относится к медицинским приборам. Ультрафиолетовые лучи оказывают следующее действие:

• уничтожают патогенные микроорганизмы;
• активируют выработку витамина D;
• нормализуют обменные процессы в организме человека;
• поддерживают и укрепляют иммунитет.

Использование кварцевых ламп показано в профилактических целях в осенне-зимний период.

Лампа для дезинфекции помещений: применение в домашних условиях

Показания к использованию прибора:

• новорожденный или дошкольник в доме;
• наличие часто болеющих детей или взрослых, страдающих инфекционными, простудными, дерматологическими, аллергическими заболеваниями.

Эффективность ультрафиолетовых ламп доказана при следующих патологических состояниях:

• рините;
• тонзиллите;
• фарингите;
• бронхите;
• туберкулезе дермы;
• переломах;
• ранах;
• болезнях женской половой сферы.

Польза и вред ультрафиолетовых ламп

Медицинская УФ-лампа для дезинфекции помещений в стационарах и поликлиниках является хорошим средством профилактики и уничтожения возбудителей различных заболеваний. Полезные свойства ее используют в детской практике, а также при лечении болезней:

• дерматологических;
• стоматологических;
• костно-мышечной системы;
• уха-горла-носа.

При несоблюдении правил эксплуатации польза от применения ультрафиолетовой лампы сводится к нулю.

Кварцевание

Под этим термином подразумевают обработку ультрафиолетовым излучением бактерицидной или кварцевой лампы поверхностей и воздуха в помещениях, предметов, медицинского инструментария, тела человека или его отдельных участков. Воздух обогащается ядовитым озоном в результате проведения кварцевания, поэтому во время процедуры следует покинуть помещение, а после завершения – проветрить. Эксплуатация приборов в четком соответствии с инструкцией не оказывает вреда. Несоблюдение правил способно вызвать нежелательные побочные эффекты, например ожог глаз. Кварцевание используется как в лечебных учреждениях, так и в домашних условиях. Однако наука не стоит на месте, и в современном мире используют синие лампы для дезинфекции помещения, которые безопасны для живых организмов и их можно включать в присутствии людей.

Кварцевание человека: инструкция

При пользовании лампой следует защитить роговицу глаз специальными очками, которые продаются в комплекте с прибором. Участок дермы, подлежащий облучению, обрабатывают средством для загара, которое наносят тонким слоем. Другие части тела прикрывают любой тканью. К коже на расстояние не менее 50 см подносят предварительно прогретую в течение пяти минут лампу. Курс лечения составляет не более пяти дней. Длительность первой процедуры не должна превышать 30 секунд. В последующем время постепенно увеличивается и доходит до 180 секунд к последнему сеансу. Лучи должны падать на обрабатываемый участок под небольшим углом. Пациент в период манипуляции ощущает тепло. После процедуры необходим покой. Лучшее время ее проведения – перед сном.

Использование синей лампы в лечении детей

При простудных заболеваниях и рините у детей до 3 лет возможно применение этого изделия. Процедуру следует проводить во время сна ребенка, предварительно защитив ему глаза, положив на них пеленку. Обрабатываемая область тела должна быть теплой, а не горячей.

Меры предосторожности:

• после кварцевания проветрить помещение;
• использовать очки для защиты роговицы от ожога;
• не прикасаться к открытой поверхности нагретого прибора;
• нельзя смотреть на включенную лампу;
• длительность и время кварцевания назначает только лечащий доктор;
• противопоказано использование прибора с целью загара;
• наличие трещин, сухая кожа и расширенные сосуды – это противопоказания к использованию кварцевых ламп;
• при появлении неприятных ощущений процедуру прекращают.

Ультрафиолетовые светильники

Сегодня купить УФ-лампу так же просто, как и любой другой осветительный прибор. Ультртафиолетовые светильники успешно используются для дезинфекции:

• помещений;
• мебели (шкафы, столы, стеллажи и др.);
• подоконников;
• воды;
• одежды;
• предметов обихода.

Разновидности бактерицидных облучателей

Кварцевые лампы бывают:

• Безозоновые. Современные приборы, образующие минимальное количество озона, что абсолютно безвредно для живых организмов.
• Озоновые. После их использования необходимо проветривание помещения.

Типы медицинских изделий:

• Открытые облучатели. Принцип действия: обеззараживается именно то пространство, куда попадает световой поток от прибора. Применяется ультрафиолетовая лампа открытого типа для дезинфекции помещений и озонирования предметов и мебели без присутствия людей.
• Рециркуляторы. В таких приборах бактерицидная кварцевая лампа надежно спрятана под защитным корпусом, который препятствует проникновению ультрафиолетовых лучей наружу. Эти изделия безопасны для человека и могут применяться в домашних условиях.
• Комбинированная модель. Этот вид облучателя работает как в открытом, так и в закрытом режиме.
• Специальные. Применяются в медицине для проведения лечебных процедур, например для затвердевания пломб или прогревания пазух носа.

Дезинфекция воздуха и предметов в помещении с использованием кварцевой лампы способна предотвратить распространение различных инфекционных заболеваний. Изучив особенности и технические характеристики, можно подобрать оптимальный вариант лампы для дезинфекции помещения в присутствии людей для домашнего применения.

fb.ru

Спектр излучения

Пары ртути излучают следующие спектральные линии, использующиеся в газоразрядных лампах^[1][2][3]:

Длина волны, нм	Название	Цвет
184.9499		Жёсткий ультрафиолет (тип С)
253.6517		Жёсткий ультрафиолет (тип С)
365.0153	линия «I»	Мягкий ультрафиолет (тип A)
404.6563	линия «H»	Фиолетовый
435.8328	линия «G»	Синий
546.0735		Зелёный
578.2		Жёлто-оранжевый

Наиболее интенсивные линии — 184.9499, 253.6517, 435.8328 нм. Интенсивность остальных линий зависит от режима (параметров) разряда.

Виды

Ртутные лампы высокого давления типа ДРЛ

ДРЛ (Дуговая Ртутная Люминесцентная) — принятое в отечественной светотехнике обозначение РЛВД, в которых для исправления цветности светового потока, направленного на улучшение цветопередачи, используется излучение люминофора, нанесённого на внутреннюю поверхность колбы. Для получения света в ДРЛ используется принцип постоянного горения разряда в атмосфере, насыщенной парами ртути.^[4]

Применяется для общего освещения цехов, улиц, промышленных предприятий и других объектов, не предъявляющих высоких требований к качеству цветопередачи и помещений без постоянного пребывания людей.

Устройство

Первые лампы ДРЛ изготовлялись двухэлектродными. Для зажигания таких ламп требовался источник высоковольтных импульсов. В качестве него применялось устройство ПУРЛ-220 (Пусковое Устройство Ртутных Ламп на напряжение 220 В). Электроника тех времён не позволяла создать достаточно надёжных зажигающих устройств, а в состав ПУРЛ входил газовый разрядник, имевший срок службы меньший, чем у самой лампы. Поэтому в 1970-х гг. промышленность постепенно прекратила выпуск двухэлектродных ламп. На смену им пришли четырёхэлектродные, не требующие внешних зажигающих устройств.

Для согласования электрических параметров лампы и источника электропитания практически все виды РЛ, имеющие падающую внешнюю вольт-амперную характеристику, нуждаются в использовании пускорегулирующего аппарата, в качестве которого в большинстве случаев используется дроссель, включённый последовательно с лампой.

Четырёхэлектродная лампа ДРЛ (смотреть рисунок справа) состоит из внешней стеклянной колбы 1, снабжённой резьбовым цоколем 2. На ножке лампы смонтирована установленная на геометрической оси внешней колбы кварцевая горелка (разрядная трубка, РТ) 3, наполненная аргоном с добавкой ртути. Четырёхэлектродные лампы имеют основные электроды 4 и расположенные рядом с ними вспомогательные (зажигающие) электроды 5. Каждый зажигающий электрод соединён с находящимся в противоположном конце РТ основным электродом через токоограничивающее сопротивление 6. Вспомогательные электроды облегчают зажигание лампы и делают её работу в период пуска более стабильной. Проводники в лампе изготавливаются из толстой никелевой проволоки.

В последнее время ряд зарубежных фирм изготавливает трёхэлектродные лампы ДРЛ, оснащённые только одним зажигающим электродом. Эта конструкция отличается только большей технологичностью в производстве, не имея никаких иных преимуществ перед четырёхэлектродными.

Принцип действия

Горелка (РТ) лампы изготавливается из тугоплавкого и химически стойкого прозрачного материала (кварцевого стекла или специальной керамики), и наполняется строго дозированными порциями инертных газов. Кроме того, в горелку вводится металлическая ртуть, которая в холодной лампе имеет вид компактного шарика, или оседает в виде налёта на стенках колбы и (или) электродах. Светящимся телом РЛВД является столб дугового электрического разряда.

Процесс зажигания лампы, оснащённой зажигающими электродами, выглядит следующим образом. При подаче на лампу питающего напряжения между близко расположенными основным и зажигающим электродом возникает тлеющий разряд, чему способствует малое расстояние между ними, которое существенно меньше расстояния между основными электродами, следовательно, ниже и напряжение пробоя этого промежутка. Возникновение в полости РТ достаточно большого числа носителей заряда (свободных электронов и положительных ионов) способствует пробою промежутка между основными электродами и зажиганию между ними тлеющего разряда, который практически мгновенно переходит в дуговой.

Стабилизация электрических и световых параметров лампы наступает через 10-15 минут после включения. В течение этого времени ток лампы существенно превосходит номинальный и ограничивается только сопротивлением пускорегулирующего аппарата. Продолжительность пускового режима сильно зависит от температуры окружающей среды — чем холоднее, тем дольше будет разгораться лампа.

Электрический разряд в горелке ртутной дуговой лампы создаёт видимое излучение голубого или фиолетового цвета, а также, мощное ультрафиолетовое излучение. Последнее возбуждает свечение люминофора, нанесённого на внутренней стенке внешней колбы лампы. Красноватое свечение люминофора, смешиваясь с бело-зеленоватым излучением горелки, даёт яркий свет, близкий к белому.

Изменение напряжения питающей сети в большую или меньшую сторону вызывает изменение светового потока: отклонение питающего напряжения на 10-15 % допустимо и сопровождается соответствующим изменением светового потока лампы на 25-30 %. При уменьшении напряжения питания менее 80 % номинального, лампа может не зажечься, а горящая — погаснуть.

При горении лампа сильно нагревается. Это требует использования в световых приборах с дуговыми ртутными лампами термостойких проводов, предъявляет серьёзные требования к качеству контактов патронов. Поскольку давление в горелке горячей лампы существенно возрастает, увеличивается и напряжение её пробоя. Величина напряжения питающей сети оказывается недостаточной для зажигания горячей лампы, поэтому перед повторным зажиганием лампа должна остыть. Этот эффект является существенным недостатком дуговых ртутных ламп высокого давления: даже весьма кратковременный перерыв электропитания гасит их, а для повторного зажигания требуется длительная пауза на остывание.

Традиционные области применения ламп ДРЛ

Освещение открытых территорий, производственных, сельскохозяйственных и складских помещений. Везде, где это связано с необходимостью большой экономии электроэнергии, эти лампы постепенно вытесняются НЛВД (освещение городов, больших строительных площадок, высоких производственных цехов и др.).

Довольно оригинальной конструкцией отличаются РЛВД Osram серии HWL (аналог ДРВ), имеющие в качестве встроенного балласта обычную нить накала, размещённую в вакуумированном баллоне, рядом с которой в том же баллоне помещена отдельно загерметизированная горелка. Нить накала стабилизирует напряжение питания из-за бареттерного эффекта, улучшает цветовые характеристики, но, очевидно, весьма заметно снижает как общий КПД, так и ресурс из-за износа этой нити. Такие РЛВД применяются и в качестве бытовых, так как имеют улучшенные спектральные характеристики и включаются в обычный светильник, особенно в больших помещениях (самый маломощный представитель этого класса создаёт световой поток в 3100 Лм).

Дуговые ртутные металлогалогенные лампы (ДРИ)

Лампы ДРИ (Дуговая Ртутная с Излучающими добавками) конструктивно схожа с ДРЛ, однако в её горелку дополнительно вводятся строго дозированные порции специальных добавок — галогенидов некоторых металлов (натрия, таллия, индия и др.), за счёт чего значительно увеличивается световая отдача (порядка 70 — 95 лм/Вт и выше) при достаточно хорошей цветности излучения. Лампы имеют колбы эллипсоидной и цилиндрической формы, внутри которой размещается кварцевая или керамическая горелка. Срок службы — до 8 — 10 тыс. ч.

В современных лампах ДРИ используются в основном керамические горелки, обладающие большей стойкостью к реакциям с их функциональным веществом, благодаря чему со временем горелки затемняются гораздо меньше кварцевых. Однако последние тоже не снимают с производства из-за их относительной дешевизны.

Ещё одно отличие современных ДРИ — шаровидная форма горелки, позволяющая снизить спад светоотдачи, стабилизировать ряд параметров и увеличить яркость «точечного» источника. Различают два основных исполнения данных ламп: с цоколями Е27, Е40 и софитное — с цоколями типа Rx7S и подобными им.

Для зажигания ламп ДРИ необходим пробой межэлектродного пространства импульсом высокого напряжения. В «традиционных» схемах включения данных паросветных ламп, помимо индуктивного балластного дросселя, используют импульсное зажигающее устройство — ИЗУ.

Изменяя состав примесей в лампах ДРИ, можно добиться «монохроматических» свечений различных цветов (фиолетового, зелёного и т. п.) Благодаря этому ДРИ широко используются для архитектурной подсветки. Лампы ДРИ с индексом «12» (с зеленоватым оттенком) используют на рыболовецких судах для привлечения планктона.

Дуговые ртутные металлогалогенные лампы с зеркальным слоем (ДРИЗ)

Лампы ДРИЗ (Дуговая Ртутная с Излучающими добавками и Зеркальным слоем) представляет собой обычную лампу ДРИ, часть колбы которой изнутри частично покрыта зеркальным отражающим слоем, благодаря чему такая лампа создаёт направленный поток света. По сравнению с применением обычной лампы ДРИ и зеркального прожектора, уменьшаются потери за счёт уменьшения переотражений и прохождений света через колбу лампы. Так же получается высокая точность фокусировки горелки. Для того, чтобы после вворачивания лампы в патрон направление излучения её можно было изменить, лампы ДРИЗ снабжают специальным цоколем.

Ртутно-кварцевые шаровые лампы (ДРШ)

Лампы ДРШ (Дуговые Ртутные Шаровые) представляют собой дуговые ртутные лампы сверхвысокого давления с естественным охлаждением. Имеют шарообразную форму и дают сильное ультрафиолетовое излучение.

Ртутно-кварцевые лампы высокого давления (ПРК, ДРТ)

Дуговые ртутные лампы высокого давления типа ДРТ (Дуговые Ртутные Трубчатые) представляют собой цилиндрическую кварцевую колбу с впаянными по концам электродами. Колба наполняется дозированным количеством аргона, помимо того в неё вводится металлическая ртуть. Конструктивно лампы ДРТ очень схожи с горелками ДРЛ, а электрические параметры их таковы, что позволяют использовать для включения пускорегулирующие аппараты ДРЛ соответствующей мощности. Однако большинство ламп ДРТ выполняется в двухэлектродном исполнении, поэтому для их зажигания требуется использование специальных дополнительных устройств.

Первые разработки ламп ДРТ, носивших первоначальное название ПРК (Прямая Ртутно-Кварцевая), были выполнены Московским электроламповым заводом в 1950-х гг. В связи с изменением нормативно-технической документации в 1980-х гг. обозначение ПРК было заменено на ДРТ.

Существующая номенклатура ламп ДРТ имеет широкий диапазон мощностей (от 100 до 12000 Вт). Лампы используются в медицинской аппаратуре (ультрафиолетовые бактерицидные и эритемные облучатели), для обеззараживания воздуха, пищевых продуктов, воды, для фотополимеризации лаков и красок, экспонирования фоторезистов и иных фотофизических и фотохимических технологических процессов. Лампы мощностью 400 и 1000 Вт применялись в театральной практике для освещения декораций и костюмов, расписанных флуоресцентными красками. В этом случае осветительные приборы оснащались светофильтрами из ультрафиолетового стекла УФС-6, срезающими жёсткое ультрафиолетовое и практически всё видимое излучение ламп.

Важным недостатком ламп ДРТ является интенсивное образование озона в процессе их горения. Если для бактерицидных установок это явление обычно оказывается полезным, то в других случаях концентрация озона вблизи светового прибора может существенно превышать допустимую по санитарным нормам. Поэтому помещения, в которых используются лампы ДРТ, должны иметь соответствующую вентиляцию, обеспечивающую удаление избытка озона. В небольших количествах изготавливаются безозонные лампы ДРТ, колба которых имеет внешнее покрытие из кварца, легированного диоксидом титана. Такое покрытие практически не пропускает озонообразующую линию резонансного излучения ртути 184,9 нм.

Вывод из эксплуатации после 2020 года

24 сентября 2014 г, Россия подписала Минаматскую конвенцию по ртути. Согласно данной конвенции, с 2020 г. будет запрещено производство, импорт или экспорт продукта, содержащего ртуть. Под запрещение Минаматской конвенции попадают лампы общего освещения ртутные высокого давления паросветные (РВДП), в частности лампы ДРЛ и ДРИ.

wikiredia.ru