Кварцевая лампа принцип действия: Для чего нужна кварцевая лампа? | Med-magazin.ua

Бактерицидная и кварцевая лампы: инструкция, устройство, правила использования

Для максимально качественной санитарной обработки помещения используют широкий спектр различных товаров и устройств. Одним из самых простых и эффективных способов считается обработка помещения бактерицидным облучателем, который требует минимум усилий и обладает высокой эффективностью для уничтожения вирусов и бактерий. Однако стоит помнить, что использование бактерицидных ламп нужно проводить с осторожностью, иначе неправильное использование бактерицидной лампы наоборот может обернуться против вашего здоровья!

---

Бактерицидные или кварцевые лампы?

Многие часто путают кварцевые или бактерицидные лампы. Ниже мы привели их главные схожие и отличительные черты:

Сходство

Как бактерицидные, так и кварцевые лампы имеют высокую степень губительного воздействия на бактерии и вирусы. Обе лампы способны разрушать структуру ДНК у микробов благодаря испускаемым ультрафиолетовым лучам. Из-за использования данных лучей эти лампы также иногда называют ультрафиолетовыми.

Отличие

— Конструкция кварцевой лампы предусматривает использование кварцевого стекла, как материала колбы, поэтому при работе лампы производится большое количество озона, который оказывает значительное негативное воздействие на организм человека. Из-за этого в инструкциях к кварцевым лампам всегда пишут, что нужно обязательно проветрить помещение после её работы. Если вы не уверены в том какая лампа используется в облучателе, то часто вы можете определить, что лампа является кварцевой по продольным «царапинам» на всей поверхности колбы лампы.

— Конструкция бактерицидной лампы состоит из увиолевого стекла, характерной особенностью которого является способность отфильтровывать озон. Поэтому после использования такой лампы не обязательно проветривать помещение. В начале и конце работы такой лампы вы можете кратковременно почувствовать слабый запах озона, однако для подобной лампы это вполне нормально и количество озона, выделяемого лампой минимально и, как правило, он не имеет какого-либо негативного воздействия на организм человека. Такие лампы также иногда называют «безозоновыцми».

Кварцевая лампа

Правила эксплуатации кварцевой лампы

Поскольку работа лампы приводит к возникновению большого количества озона, нужно обязательно соблюдать все необходимые правила и нормы:

• 
  Освободите помещение от людей, животных и вынесите растения.

• 
  Время работы кварцевой лампы не должно превышать 30 мин.

• 
  Перерыв после работы лампы должен быть как минимум 15 мин, до полного её охлаждения.

• 
  Проветрите комнату, где использовалась кварцевая лампа.

• 
  Напишите график работы лампы и строго его соблюдайте.

• 
  Минимизируйте время нахождения в помещении при работающей кварцевой лампе. Т.е. просто включили лампу и сразу выходите из комнаты. Точно также при выключении и дальнейшем проветривании комнаты нужно как можно меньше находится в ней.

• 
  Для обеспечения максимальной защиты можно также ещё использовать защитные очки, а переключатель облучателя вынести снаружи комнаты.

• 
  Также учтите то, что при частом и длительном воздействии лампы на ткань, это со временем может привести к её выцветанию.

• 
  Запрещено использовать данную лампу в профилактических и лечебных целях людям, которые имею ряд заболеваний (гипертония, язвенная болезнь, заболевания щитовидной железы и т.д.), а также людям, имеющим аллергию на ультрафиолетовые лучи.

Где применяется кварцевая лампа?

Данная лампа может применяться во многих типах помещений. Обычно это помещения, предназначенные для медицинских целей – кабинеты для лечения воспалительных заболеваний, санитарно-курортные и лечебные центры. В обычных домах или квартирах нужно применять данную лампу только с большой осторожностью и по рекомендации врача.

Требования к электрической сети и работе лампы

Кварцевая лампа весьма чувствительна к параметрам электрической сети и некоторым эксплуатационным действиям. Поэтому стоит учесть следующие параметры:

• 
  Минимизируйте колебания напряжения в сети. Если Вы заметили, что у Вас скачет напряжение, то можно купить стабилизатор напряжения. Ведь, например, при увеличении напряжения в сети на 20%, срок эксплуатации лампы падает на 50%, а при падении напряжения лампа будет работать менее интенсивно или вообще может погаснуть. Мы уже писали ранее статью о популярных стабилизаторах напряжениях марки ИЕК.

• 
  Рабочий ресурс лампы может снизится из-за большого числа её включений и выключений. Срок службы может снижаться примерно на 2 часа за каждый цикл включения и выключения.

• 
  На время работы лампы вначале часто снижается её поток излучения. За первые десятки часов горения поток излучения может упасть до 10%. Потом дальнейшее падение излучения значительно уменьшается.

Бактерицидная(безозоновая) лампа

При правильном использовании бактерицидной лампы она имеет очень низкое негативное влияние на организм человека по сравнению с кварцевой лампой. Благодаря использованию колбы из увиолевого стекла с покрытием из оксида титана, блокируются лучи с длиной волны менее 257 нм. Это приводит к фильтрации озонообразующей части спектра.

Также стоит отметить, что из-за повышенной безопасности и более длительного срока службы (обычно в 3-4 раза в сравнении с кварцевыми) цена на подобные лампы может в несколько раз превышать цену кварцевой лампы.

Правила использования

В целом правила использования бактерицидной лампы похожи на правила работы с кварцевой лампой. Основное отличие состоит в том, что она имеет намного гораздо меньшее негативное влияние на организм человека, а также в том, что проветривание комнаты после её работы необязательно. Итак, к правилам использования безозоновой лампы можно отнести следующие пункты:

• 
  Рекомендуется использовать лампу в помещении, где нет людей, животных и растений.

• 
  При необходимости войти в помещение где работает бактерицидная лампа используйте защитные очки и попытайтесь максимально сократить время своего пребывания в обрабатываемом помещении.

• 
  Выключатель облучателя лучше ставить снаружи обрабатываемого помещения.

• 
  Лампа, которая долго находилась при отрицательных температурах стоит выдержать перед включением несколько часов в помещении.

• 
  Сделайте график работы бактерицидной лампы и строго его придерживайтесь.

• 
  Повторное включение лампы можно проводить, только после полного её остывания.

• 
  Не допускайте появление на колбе лампы пыли и прочих загрязнений. Периодически можно протирать лампу мягкой тряпкой или ветошью, смоченной в дезинфицирующем растворе.

• 
  Запрещено использовать данную лампу в профилактических и лечебных целях людям, которые имею ряд заболеваний (гипертония, язвенная болезнь, заболевания щитовидной железы и т.д.), а также людям, имеющим аллергию на ультрафиолетовые лучи.

Где применяется?

В общем случае бактерицидная лампа применяется для:

• 
  Дезинфекции питьевой воды и воды в бассеине.

• 
  Обеззараживания воздуха и предметов.

• 
  Обработки и стерилизации медицинских инструментов.

Благодаря своим свойствам по уничтожению микроорганизмов, такие лампы очень часто применяют при сезонных и прочих эпидемиях.

В доме бактерицидные лампы могут пригодится для:

• 
  Уничтожение вирусов и бактерий.

• 
  Обеззараживание места для хранения продуктов.

• 
  Уничтожение грибка и плесени в местах с большим скоплением влаги (кладовка, кухня, ванная и т.д.).

Для обеззараживания дома и небольших офисов обычно применяется лампы небольшой мощности. На период пика вирусной инфекции рекомендуется ежедневно включать лампу. В другое время можно включать лампу пару раз в неделю.

Для промышленного использования бактерицидные лампы применяются на:

• 
  Больницах, лабораториях, приёмных медицинских учреждений и т.д.

• 
  В бассейнах для очистки воды.

• 
  В общественных зданиях, где собирается большое скопление людей.

• 
  На производстве пищевых продуктов.

• 
  В университетах, школах, детских садах.

Конструктивное исполнение

По конструкции различают два типа бактерицидных облучателя:

• 
  Открытого типа, которое предусматривает прямое облучение помещения. Во время работы данного облучателя в помещении не должны присутствовать люди.

• 
  Закрытого типа. Данные облучатели обеззараживание происходит последовательно с помощью специального вентилятора. Более безопасны, чем открытого типа, но и значительно менее эффективны при этом.

Определение времени обеззараживания

Для расчёта минимального необходимого времени работы лампы используем формулу:

где Т min – минимальное время работы лампы;

       V – объем помещения;

       Q – производительность;

       Т выхода – время выхода облучателя на рабочий режим.

К примеру для помещения объёмом 50 куб.м. и облучателем с производительностью 75 куб.м/час и с временем выхода на рабочий режим 5 мин, Т min получится:

Т min = 50 куб. м / 75 куб. м/час * 60 минут + 5 = 45 минут.

Основные ошибки при использовании бактерицидного облучателя

Часто при неправильном использовании бактерицидного облучателя требуемый эффект значительно снижается или отсутствует вовсе. Поэтому при установке облучателя также не забудьте просчитать схему перемещения воздушных потоков в помещении (как правило это область «дверь-окно»), оцените источники выделения микрофлоры и расположение систем вентиляции. Также следите, чтобы у изделия не было неопределённых технических параметров или уже законченного срока службы.

Поможет ли бактерицидная или кварцевая лампа при борьбе с коронавирусом?

Из-за возникновения пандемии вируса COVID-19, многие интересуются возможностями борьбы с данным вирусом с помощью различных средств, в том числе и с помощью бактерицидных и кварцевых ламп. Стоит отметить, что использование данных ламп действительно имеет высокую эффективность при уничтожении коронавируса, при их использовании в качестве профилактических мер для обработки внутри помещения. В итоге вирус, который находится на поверхностях предметов или в воздухе будет уничтожен.

Где купить бактерицидную лампу?

Вы можете купить бактерицидную (безозоновую) лампу прямо у нас на сайте по ссылке Облучатели бактерицидные

Характерной особенность данного безозонового облучателя является его высокая безопасность и длительный срок службы (8 000 часов). Вы можете монтировать данный облучатель непосредственно в потолок или можно докупить провод и вилку у нас на сайте, чтобы установить облучатель в любом удобном месте и включать его непосредственно в розетку.

Кварцевая лампа – область применения и критерии выбора

Давно известный факт, что под воздействием солнечных лучей прекращается распространение вирусов и убиваются многие опасные для здоровья микроорганизмы. Основываясь на исследованиях, показавших, что данный эффект обеспечивается лучами невидимого диапазона, длина которых до 320 нанометров, был создан прибор, излучающий ультрафиолет – кварцевая лампа. Благодаря ей можно проводить обеззараживание помещений, окружающих предметов и бороться с различными заболеваниями в организме, непосредственно воздействуя на слизистые и кожный покров.

Принцип действия кварцевых ламп

Вначале следует разобраться в конструктивных особенностях и понять, как работает прибор. Стандартная УФ-лампа – это колба, наполненная газом, имеющая на своих концах электроды. При включении возникает электрическая дуга, испаряющая газ – начинают вырабатываться ультрафиолетовые лучи. Также полезно знать, что такое сам ультрафиолет. Это невидимое человеческому глазу излучение в спектре между видимым и рентгеновским излучением, имеющее длины волн 400-10 нм. Оказываемые им эффекты в спектральных областях различаются. В биологии выделяют три основных диапазона УФ:

A – 315-400 нм, ближний ультрафиолет;

B – 280-315 нм;

С – 200-280 нм, дальний ультрафиолет, который является бактерицидным.

Под действием УФ-С происходит дезактивация ДНК бактерий, вирусов, грибков и прочих патогенных микроорганизмов, пропадает их способность к размножению и возможность вызывать заболевания. Всего за 20 минут работы лампы способны уничтожить до 99% всех опасных микробов в помещении, что особенно актуально в период сезонных эпидемий.

Разновидности кварцевых ламп

Выделяют два типа кварцевых ламп, различающихся назначением:

1. Бактерицидные облучатели для кварцевания помещений – это устройства, имеющие спектр ультрафиолетового излучения 200-280 нм. Трудно перечислить, какие микробы убивает бактерицидная лампа, поскольку их перечень достаточно большой. Основные из них: стрептококки, стафилококки, туберкулезная, дифтерийная, кишечная палочка, грибки, плесень, дрожжи, грипп и другие вирусы, микробы, болезнетворные микроорганизмы. Данные лампы бывают озоновые и безозоновые, подробнее можно узнать на сайте Med-magazin.ua;

2. Кварцевые лампы с длиной волн 240-280 нм для профилактических и лечебных целей. Еще во времена нашего детства в поликлиниках, больницах, санаториях и других медучреждениях применялись приборы тубус-кварц. Лечение ими осуществляется с помощью специальных насадок. Сегодня такие приборы многие приобретают для дома, для этого производители разработали отдельные приборы для детей, подростков и взрослых. Они доказали свою эффективность для лечения ОРЗ, ангины, отитов и др. Также они нашли широкое мнение в дерматологии, стоматологии, педиатрии, косметологии, хирургии и других отраслях медицины.

Какие бывают бактерицидные облучатели

Приборы, предназначенные для санитарной, противоэпидемической обработки помещений бывают озоновые и безозоновые. И те, и другие одинаково эффективны для борьбы с патогенными микроорганизмами, находящимися в воздухе и на окружающих предметах, но имеют конструктивные различия и особенности применения.

• Озоновые – в них происходит выделение озона, возникающего при вступлении ультрафиолетового излучения в реакцию с кислородом. Для здоровья высокая концентрация озона, которая возникает в закрытом помещении, представляет опасность, поэтому кварцевание проводится в отсутствие людей, животных и растений. После проведения процедуры обеззараживания, комнату необходимо проветрить. Цена озоновых ламп самая низкая;

• Безозоновые – особенность конструкции заключается в том, что у колбы имеется увиолевое покрытие, которое предупреждает выход озона выше допустимых пределов. Таким образом безозоновые приборы не опасны для человека – он может оставаться в помещении и после кварцевания не требуется проветривание.

Кварцевые лампы для лечения

Показаниями к применению кварцевых ламп являются:

— Дефицит витамина Д, профилактика рахита, что характерно для детей;

— Простудные, вирусные, воспалительные и хронические заболевания ЛОР-органов: грипп, гайморит, синусит, ринит, отит, фаринготрахеит, ларинготрахеит, бронхит, тонзиллит, астма и др.;

— Кожные заболевания и раны: угри, акне, язвы, фурункулы, экзема, абсцессы, карбункулы, пролежни, ожоги, обморожения, чистые и гнойные раны;

— Заболевания десен и ротовой полости: острый пародонтит, хронический пародонтоз, гингивит, стоматит, инфильтраты после удаления зубов;

— Гинекологические проблемы: вульвит, эрозия, бартолинит, кольпит, острые и подострые воспалительные процессы;

— Ранние детские заболевания: мокнущий пупок, ограниченные формы стафилодермии, экссудативного диатеза;

— Травмы. При ушибах мягких тканей для предупреждения нагноения, кровоизлияний их рассасывания. При переломах костей для улучшения фосфорно-кальциевого обмена, ускорения срастания;

— Радикулопатия и невралгия.

Это далеко не весь перечень проблем, при которых доказано лечебное действие кварцевой лампы, подробнее с показаниями к применению можно ознакомиться в инструкции к прибору.

К противопоказаниям относятся:

— Фотодерматозы, непереносимость УФ-лучей;

— Онкология;

— Туберкулез в активной форме;

— Системные заболевания соединительных тканей;

— Частые кровотечения;

— Гипертиреоз;

— Выраженный атеросклероз;

— III степень артериальной гипертензии;

— II и III степень нарушения недостаточности кровообращения;

— Лихорадочные состояния;

-Выраженный атеросклероз;

— Первые 3 недели после инфаркта миокарда;

— Инсульт;

— Обострение язвы, панкреатита;

— Печеночная и почечная недостаточность;

— Хронический гепатит в активной фазе;

— Кахексия.

Для кварцевания помещения противопоказания отсутствуют.

Что учитывать при покупке

Прежде чем купить прибор, нужно определиться со следующим:

1. Цель применения – санобработка и обеззараживание помещений или лечение. Можно приобрести универсальную кварцевую лампу с тубусами (насадками) для лечения и ее же использовать для обработки небольших помещений;

2. Мощность лампы – если устройство необходимо для кварцевания помещения, то следует руководствоваться его размером. В инструкции написано, на какую площадь рассчитана лампа;

3. Модель – если лампа будет использоваться для лечения, то можно выбрать модель для самых маленьких «УФИТ-СМ Солнышко Беби», для детей от 8 лет — «УФИТ-СМ Солнышко Юни», для взрослых SUN POWER BactoSfera и др.

Для дома рекомендуется приобретать безопасную безозоновую лампу или универсальную модель тубус-кварц, что позволит всегда быть во всеоружии.

Помогает ли кварцевая лампа в борьбе с коронавирусом?

Количество инфицированных вирусом COVID-19 с каждым днем растет, поэтому во многих регионах России власти рекомендуют жителям проводить профилактические мероприятия с использованием кварцевых ультрафиолетовых ламп. Так 16 марта глава Роспотребнадзора по Пензенскому региону Михаил Перекусихин порекомендовал работодателям закупить кварцевые лампы для дезинфекции помещений. А ранее пресс-служба Мосгорпарка сообщила, что была закуплена партия бесконтактных кварцевых ламп и других дезинфицирующих средств для установки в местах массового скопления людей. В связи с этим мы решили разобраться, действительно ли кварцевые лампы полезны в борьбе с короновирусом. От чего вообще они помогают, и как правильно кварцевать помещение? 

Способна ли кварцевая лампа бороться с вирусной инфекцией?

Кварцевая лампа — это источник ультрафиолетовых лучей с длиной волны от 205 до 315 нм. Длительное воздействие лучей разрушает клеточную структуру бактерий, вирусов и других микроорганизмов, разрывая связи в ДНК, что вызывает их гибель. 

Причем кварцевание убивает не только вирусы, но и вообще все живые микроорганизмы: плесень, бактерии, грибок. Именно поэтому его так часто применяют в помещениях медицинских учреждений. Никаких расходных материалов не требуется — разве что лампы нужно периодически менять. 

В принципе кварцевание применяется не только для помещений, но и для обработки ран, борьбы с заболеваниями кожи… Есть аппараты, рассчитанные даже на внутриполостное применение — его используют  при ОРВИ, ОРЗ. Один из таких приборов называется «Солнышко». 

Поможет ли кварцевая лампа в борьбе с коронавирусом?

Конечно, если бы лампа могла избавить весь организм от вирусов, нам жилось бы гораздо проще. Но нет — она лишь обрабатывает отдельные области. Поэтому вылечить от коронавируса никакое кварцевание не в силах. 

Другой дело — обеззараживание помещения. Врачи утверждают, что тот самый COVID-2019 может жить на поверхности вне организма до 10 часов. Вот тут кварцевание будет очень кстати. Лампа пригодится и для обработки предметов одежды. Правда, облучение иногда вызывает выцветание тканей. 

Как правильно кварцевать квартиру?

Поищите подходящую модель в нашей подборке ламп, которые пока есть в продаже. Для того, чтобы обеззаразить помещение рециркулятором, необходимо выполнить следующие действия:

• Освободить помещение от людей, растений и домашних животных.
• Расположить лампу в центре комнаты или месте, откуда лучи будут максимально распространяться на все предметы.
• Надеть защитные очки.
• Включить лампу.

Кварцевание помещения выполняется в течение 30 — 40 минут. Затем его нужно проветрить в течение 5 — 7 минут. Старайтесь проводить кварцевание минимум два раза в день.

Что еще нужно знать о лампах:

Теги

светодиодные лампы

лампы накаливания

Как пользоваться кварцевой лампой?

Кварцевая лампа – незаменимый прибор для кварцевания помещения, а также для лечения и профилактики ЛОР-заболеваний. Кварцевые лампы используют для дезинфекции различных помещений, как жилых, так и производственных. Часто кварцевые лампы используют в медицинских учреждениях – кварцуют палаты, перевязочные и операционные. Как работает кварцевая лампа? Принцип работы прост — в конструкции находится ультрафиолетовая бактерицидная лампа, которая излучает ультрафиолет в диапазонах приблизительно от 180 до 400 нм. Такое излучение действует дезинфицирующе, благодаря чему можно избавить помещение от вирусов и бактерий, а также проводить процедуры кварцевания больных при простудах.

Как пользоваться кварцевой лампой – вопрос важный, так как следует соблюдать инструкции, прописанные к определенной модели. Лампы могут подходить только для кварцевания помещения в отсутствие людей, так же есть лампы, подходящие для лечения пациентов. Как использовать кварцевую лампу, подходящую только для кварцевания помещений: при таком использовании нужно прочитать инструкцию и выяснить, как проводить кварцевание – в присутствии или отсутствии людей. Затем уточнить площадь, на которой распространяется излучение.

Чтобы процедура кварцевания прошла эффективно, нужно прочитать, сколько времени и на какую площадь требуется потратить. Как использовать кварцевую лампу для лечения простуд и других ЛОР-заболеваний – можно также прочитать в инструкции. Существуют противопоказания, при которых пользоваться кварцевой лампой нельзя: туберкулез, язва желудка, заболевания крови, кровотечения, гипертония 2 и 3 стадии.

Также есть отдельная категория кварцевых ламп производителя Солныщко – лампы у этого производителя есть различной направленности, узнать, как пользоваться кварцевой лампой Солнышко и почитать о производителе можно на странице производителя и в описании товара. Также можно выяснить, как работает кварцевая лампа и отличия моделей друг от друга.

Существуют определенные правила, подходящие ко всем кварцевым лампам. Общие характеристики как использовать кварцевую лампу:

• Использовать прибор можно только в специальных очках;
• Прибор работает максимально около получаса, потом требуется перерыв;
• Лампы открытого и закрытого типа работают по разной схеме;
• Внимательно ознакомьтесь с инструкцией и следуйте указаниям, прописанным в ней.

Если у Вас возникают вопросы, как пользоваться кварцевой лампой и как работает кварцевая лампа – можно подробнее узнать в статьях кварцевание и кварцевые лампы.

принцип работы лампы для кварцевания, как выбрать для помещения квартиры для домашнего использования, а также инструкция по применению

Кварцевание – давно известный и проверенный способ дезинфекции помещений. Это особенно важно, когда в доме находится пораженный вирусным заболеванием человек. Уничтожение бактерий, передающихся воздушно-капельным путем, позволит защитить близких и создать благоприятные условия для выздоровления заболевшего.

Принцип действия кварцевания

Ультрафиолет является невидимым электромагнитным излучением. Небольшие дозы ближнего УФ-излучения оказывают благоприятное влияние на организм человека. Ближним считается излучение в диапазоне волн от 400 до 200 нм, который используется при создании медицинского оборудования, например, кварцевых ламп.

Кварцевая лампа  – это электрическая лампа с колбой из кварцевого стекла, которая позволяет получать ультрафиолетовые лучи в результате ее нагревания.

Для домашнего использования производятся компактные, легкие, удобные для хранения и транспортировки устройства.

Применение для дезинфекции помещений квартир и домов

Благодаря обеззараживающему действию, получившему научные доказательства и практическое подтверждение, кварцевые лампы широко используются не только в медицинских, лечебно-профилактических учреждениях, спортивных комплексах, но и в быту.

Ультрафиолетовые лучи влияют на жизнедеятельность клеток, вызывая изменения в их росте, делении и наследственности. В результате непродолжительного облучения происходит остановка деления в 90% случаев. Повышение дозы излучения станет причиной гибели клетки.

Механизм обеззараживания помещений методом кварцевания является простым и безопасным. Бактерии и вирусы, передающиеся воздушно-капельным путем, в результате облучения утрачивают способность размножаться или погибают.

В отличие от влажной уборки, обработка помещений УФ-излучением не требует значительных усилий и имеет большую эффективность в борьбе с нежелательными для человека микроорганизмами.

ВАЖНО! Для лечения заболеваний кожи и верхних дыхательных путей требуются специальные лампы.

Какие бывают виды и типы

Лампы подразделяются на 2 типа:

Бактерицидные облучатели

Используются для санитарной обработки помещений. Целью таких процедур является уничтожение инфекционных микроорганизмов, занесенных в помещение одним или нескольким людьми с признаками заболевания.

Бактерицидные облучатели изготавливаются в двух вариантах: озоновые и безозоновые. Действие их на бактерии идентично. Разница лишь в том, что первые выделяют значительное количество озона, который вреден для человека, а потому в заключение процедуры кварцевания требуется проветривание помещения. Если колба изготовлена из увиолевого стекла или имеет покрытие, которое не пропускает озон, проветривание не требуется.

Лампы этого типа используют такую длину электромагнитной волны, которая исключает присутствие человека и животных в облучаемом помещении. Под действием лампового излучения погибают такие инфекции, как стрептококк, стафилококк, парочка Коха, дифтерийная и кишечная палочки.

НА ЗАМЕТКУ! Увеолевое стекло обеспечивает высокое пропускание ультрафиолетовых лучей в диапазоне 280-320 нм. Выпускается в соответствии с ГОСТ 111-30 и внешне не отличается от классических оконных стекол.

Более подробную информацию о бактерицидных лампах вы можете найти на нашем сайте перейдя по ссылке.

Лечебные ультрафиолетовые облучатели

Лампы этого типа производят излучение с длиной волны 100-280 нм. Устройства применяются для профилактики и лечения кожных заболеваний, воспалений, простудных инфекций верхних дыхательных путей. Для локального применения приборов предусмотрены насадки разного диаметра, позволяющие воздействовать на больной орган – ухо, горло или носовой проход. Влияние на кожные покровы обеспечивает лечение фурункулов, пролежней, трофических язв.

Используются лечебные лампы в медицине и косметологии.

ПОЛЕЗНО ЗНАТЬ! Кварцевыми ультрафиолетовыми лампами называют приборы из кварцевого стекла. Если колба изготовлена из увеолового стекла или с кварцевым покрытием, то ее называют бактерицидной.

Что это такое и принцип работы

Кварцевые лампы – это герметичные газоразрядные трубки, наполненные парами ртути, которая под действием электрического разряда выдает ультрафиолетовое излучение.

Трубка может быть наполнена инертным газом ксеноном, который безопасен для окружающей среды. Ксеноновые лампы имеют большую бактерицидную активность.

Колбы для кварцевых ламп изготавливаются из кварцевого стекла, благодаря свойствам которого, ультрафиолет «нужного» спектра беспрепятственно попадает в окружающее пространство.

Полезным свойством УФ является способность проникать в структуру клетки болезнетворных микробов и разрушать ее.

Как пользоваться ртутно-кварцевой лампой?

Перед началом использования нужно изучить рекомендации, которые содержатся в инструкции по применению. Следует помнить о  соблюдение разумной осторожности, пользуясь прибором, содержащим пары ртути.

Правила установки, защита глаз, время работы лампы, необходимость проветривания после обеззараживания – это вопросы, которым стоит уделить внимание до начала проведения процедур.

Общие правила следующие:

• Использование облучателей открытого типа требует отсутствия в помещении людей, животных и растений.
• Применять устройство только по назначению: если это дезинфекция, получить загар не получится.
• Время для облучения указано в инструкции и должно быть рассчитано в соответствии с площадью обрабатываемого помещения.
• Озоновые облучатели в процессе работы наполняют комнату озоном. Этот газ вреден для человека, поэтому после процедуры необходимо проветрить.

Если лампа предназначена для воздействия на кожные покровы человека, ее использование должно сопровождаться защитой глаз. Специальные очки должны быть включены в комплектацию устройства. Не пренебрегая средствами защиты, удастся избежать нежелательных последствий в виде ожога роговицы.

Можно ли находиться в комнате при кварцевании?

Излучатели бывают открытого и закрытого типа.

1. В открытых облучателях лампы находятся в свободном доступе. Во время их работы в помещении не должны быть люди и животные. Обычно устройства открытого типа используются в медицинских учреждениях.
2. Лампы закрытого типа вставлены в кожух, и их работа основана на втягивании воздуха из комнаты, обработки ее ультрафиолетом с последующим возвратом. Такие облучатели устанавливают в местах с большой проходимостью. Для обеззараживания воздуха людям и животным не требуется покидать помещение.

Как выбрать модель для домашнего использования?

Выбирая лампу для домашнего использования, следует руководствоваться следующими критериями:

• Назначение, универсальность. Это может быть обработка помещения или лечение человека, а может быть универсальное устройство, позволяющее проводить обе процедуры.
• Мощность прибора. Определяется в соответствии с объемом места, которое планируется обеззараживать или рекомендациями врача, назначающего лечение ультрафиолетом.
• Комплектация. Это относится к лечебным лампам: насадки для локализации направления потока УФ-излучения требуется для лечения носа, уха или горла.
• Размеры устройства. Удобство использования для людей с различными физическими данными должно быть учтено, как и условия хранения.
• Стоимость. Переплачивать за функции, которые не будут использоваться, не целесообразно.

УФ-облучатель Квазар

Ультрафиолетовый облучатель КВАЗАР производится Российской компанией СОЭКС. Это современное комплексное устройство для профилактики и лечения кожных заболеваний, заболеваний ЛОР-органов, обеззараживания воздуха и поверхностей.

Возможности и комплектация прибора:

• Эффективное лечение.
• Дезинфекция помещений.
• Режим рециркуляции.
• Таймер, автоматическое отключение.
• Ресурс облучателя 6 тыс. часов.
• Замена лампы не требует участия специалиста.
• Сменные лампы находятся в открытой продаже.

Различные режимы работы устройства позволяют:

• Лечить ангину, гайморит, отит, бронхит;
• Дезинфицировать воздух в комнате площадью 30 кв. м. за 4 часа;
• Исключить попадание озона в обрабатываемое помещение;
• Обеспечить стерильность предметов, включая игрушки, мобильные устройства;
• Как заявлено производителем, прибор прослужит не менее 7 лет.

Качество и эффективность действия подтверждена регистрационным удостоверением, выданным Росздравнадзором 07.12.2015.

Кристалл

Облучатель относится к устройствам открытого типа. Дезинфекция домашнего пространства и вещей должна производиться в отсутствие людей.

Компактный прибор позволяет с эффективность 90% обеззараживать 20 кв. м. объема воздуха. Легко переносится, имеет ресурс работы до 6 тыс. часов. Может быть использован в жилых и нежилых помещениях для уничтожения вирусов, плесени и грибка.

Время воздействия на микроорганизмы указано в инструкции:

• Золотистый стафилококк – 2 часа.
• Кишечная палочка – 1 час 10 минут.
• Вирус гриппа – 1 час 25 минут.
• Грибок, плесень – 9 часов 25 минут.

НА ЗАМЕТКУ! При замене УФ-лампы на лампу дневного света типа КЛ-7, КЛ-9, КЛ-11 может использоваться в качестве светильника.

Производитель гарантирует работу устройства в течение 2 лет со дня продажи.

Модификации облучателя Кристалл-2 и Кристалл-3 являются рециркуляторами и обеззараживают воздух внутри металлического корпуса, в котором находится лампа. Такие устройства размещаются на стене и могут работать в присутствии людей без ущерба для их здоровья.

Дезар

Облучатели-рециркуляторы Дезар – это устройства закрытого типа, что означает, что допускается проведение дезинфекции помещений в присутствии людей и животных. В отношении некоторых бактерий эффективность воздействия достигает 99,9%.

• Использование современных ламп исключает излучение озона.
• Модельный ряд устройств предусматривает использование облучателя в домах, квартирах, медицинских учреждениях.
• Внешнее исполнение допускает вертикальное размещение на стене и переносной вариант.

Производитель прибора ЗАО «КРОН-М» имеет патент на производство облучателя и гарантирует работу устройства в течение 8 тыс. часов.

Armed

Медицинский облучатель-рециркулятор предназначен для обеззараживания помещений площадью до 30 кв. м. Имеет два варианта исполнения: настенный и передвижной.

Удобство использования заключается в функциональных особенностях прибора, которые можно отнести к его преимуществам:

• Разработаны для использования в домашних условиях.
• Заявленная эффективность уничтожения бактерий 99,9%
• Разнообразие моделей позволяет выбрать устройство, учитывая особенности дизайна помещения.
• Имеется таймер и возможность автоматического отключения.
• Прибор закрытого типа, поэтому не требуется изолировать людей и животных на период проведения процедуры обеззараживания.
• Работает бесшумно.
• Простое управление
• Ресурс работы 8 тыс. часов без технического обслуживания.
• Весит всего 3 кг, за счет использования пластикового корпуса.
• Электробезопасен (I класс).

Производитель имеет сертификаты соответствия и медицинские заключения.

Возможность использования для ребенка

В отношении использования УФ-облучателей для детей нет никаких запретов. Медицинские приборы, предназначенные для лечения, не имеют противопоказаний и ограничений по возрасту.

• Лечение ультрафиолетом должно быть согласовано с врачом.
• Следует учитывать, что кожа детей более восприимчива к излучениям с длиной волны 254 нм., поэтому ограниченным может быть время воздействия на ребенка.
• Особое внимание следует уделить защите глаз.

Срок службы

Срок службы бактерицидных ламп и облучателей зависит от ресурса лампы, установленной в приборе. После выработки ресурса лампу следует заменить. Устройство при этом продолжит работать в обычном режиме.

ВАЖНО! Отработанные УФ-лампы в соответствии с законодательством должны быть утилизированы. До момента утилизации, учитывая наличие опасных составляющих, хранить их следует запакованными в отдельном помещении.

Убивает ли плесень?

Бактерицидные облучатели успешно справляются с любыми болезнетворными микроорганизмами: палочки, вирусы, грибок. Плесень, как разновидность грибка, подвержена воздействию ультрафиолета.

ВАЖНО ПОМНИТЬ! Ультрафиолет разрушает микроорганизмы на поверхности предметов. Из этого следует, что при помощи кварцевого облучателя можно справиться с поверхностной плесенью. Если же грибок проник глубоко вовнутрь предметов, следует искать иные способы борьбы с ним.

Отличие от бактерицидной

Наличие или отсутствие покрытия на колбе ультрафиолетовой лампы создают отличия в воздействии устройств и их названиях.

Кварцевые лампы излучают ультрафиолет в диапазоне, способном убивать вирусы и бактерии. При этом одновременно с ультрафиолетом в пространство выбрасывается значительное количество озона, вредного для человека.

Бактерицидные лампы оснащены колбами со специальным покрытием или колбами из увеолового стекла, которые не пропускают озон.

Убивает ли споры лишая?

Ультрафиолетовое излучение успешно помогает в лечении кожных заболеваний.

Лишай, как разновидность дерматологических проблем человека, может стать объектом целебного воздействия кварцевой лампы.

К сожалению, не для всех видов лишая подходит лечение ультрафиолетом. Эффективным оказывается, например, красного плоского лишая, разноцветного и мокнущего.  Врач дерматолог определит вид кожного поражения и порекомендует способы лечения, спектр используемого излучения и время проведения процедуры.

ВНИМАНИЕ! Воздействие ультрафиолета влияет на многие процессы организма. Передозировка может стать причиной более серьезных заболеваний, чем лишай.

Можно ли загорать?

Изначально кварцевые лампы не предназначались для получения загара, но со временем стали использоваться и с этой целью.

Загорать под лампой можно и даже полезно, если соблюдать неукоснительные меры предосторожности:

• Обязательно надеть очки защитные.
• Части тела, не подлежащие облучению необходимо закрыть.
• Расстояние до лампы должно быть не менее 1 метра.
• Кожа должна быть подготовлена – минимум масла, лучше солнцезащитный крем.
• Проводится 1 раз в день, время процедуры следует увеличивать постепенно, начиная с 30 секунд.

Можно ли находиться в комнате?

Возможность пребывания в помещении, в котором работает кварцевая лампа, определяется характеристиками устройства. Лечебные приборы допускают присутствие людей. Соблюдение требований безопасности при работе прибора является обязательным.

Использование защитных очков

В период проведения лечебных процедур с использованием облучения ультрафиолетом необходимо обеспечить защиту слизистых оболочек глаз. Именно они особенно чувствительны к излучению.

Специальные защитные очки помогут избежать:

• ожогов роговицы;
• серьезных последствий воздействия УФ на веки, хрусталик, сетчатку;
• морщин вокруг глаз.

Производитель предлагает очки в комплекте с лечебными устройствами. Приобрести очки можно отдельно. Следует руководствоваться главным требованием к аксессуару: стекла не должны пропускать излучения.

Ультрафиолетовое излучение может быть полезным для здоровья, а может стать источником болезней. Прежде чем начать пользоваться бактерицидными облучателями следует ознакомиться с показаниями к применению, правилами использования и проконсультироваться с врачом, выяснив индивидуальные потребности в ультрафиолете.

Полезное видео

Ознакомьтесь визуально с мнением доктора Комаровского об использовании кварцевых ламп на видео ниже:

Предыдущая

УльтрафиолетовыеОбогреваем террариум для черепах с помощью ультрафиолетовой лампы

Следующая

УльтрафиолетовыеЧем лечить ожог от кварцевой лампы

устройство, принцип работы и сфера применения

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.

Конструкция классической ртутно-кварцевой лампы

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.

к содержанию ↑

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.

И внешне, и конструктивно РКЛ низкого давления похожа на обычную люминесцентную, хотя таковой, конечно, не является

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.

Колба ламп высокого давления выполняется толстостенной и может иметь форму шара

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).

к содержанию ↑

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.

Конструкция осветительной ртутной лампы

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.

Улица, освещенная при помощи ламп ДРЛк содержанию ↑

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.

Электромагнитные балласты для ламп ДРЛ различной мощности

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.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Эксплуатируя приборы высокого и сверхвысокого давления, необходимо обеспечить их эффективное охлаждение, поскольку  рабочая температура колбы может достигать сотен градусов.

к содержанию ↑

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.

Лечение жестким ультрафиолетом должно проводиться в физиотерапевтическом кабинете и под наблюдением медицинского работника

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.

Предыдущая

Кварцевые и УльтрафиолетовыеВ чём разница между ультрафиолетовой и кварцевой лампами

Следующая

Кварцевые и УльтрафиолетовыеКак использовать ультрафиолетовую лампу для дезинфекции помещений

Спасибо, помогло!Не помогло

Бактерицидные облучатели — ультрафиолет и здоровье | 31.07.15

Бактерицидные облучатели или как их еще называют кварцевые лампы, обширно применяемые в медицине и в центрах косметологии, все чаще приобретаются и для домашнего использования. Они прекрасно обеззараживают помещения, уничтожая большинство болезнетворных бактерий и вирусов. Кварцевое очищение актуально круглый год: зимой оно послужит хорошей профилактикой гриппа и простудных заболеваний, а летом предотвратит появление грибка и болезнетворных бактерий. Приобретение кварцевой лампы для дома это хорошая инвестиция в свое здоровье и безопасность близких людей.

Принцип действия и разновидности

Кварцевые ультрафиолетовые лампы действуют практически по той же схеме, что и люминесцентные, разница только в стекле и покрытии. Для получения ультрафиолетового излучения используются пары ртути, и колба из кварцевого стекла, которая пропускает УФ-волны только определенного диапазона. В итоге ультрафиолетовое излучение, проходящее через кварц, излучает озон, благодаря чему погибает большинство бактерий и вирусов.

Существует три основных разновидности кварцевых ламп — открытые, закрытые и портативные. Лампы открытого типа являются самыми мощными и эффективными, в то время как закрытые более безопасны и удобны в использовании. Наиболее приемлемый вариант для дома это портативная кварцевая лампа. Она имеет оптимальный диапазон излучения и легко переноситься в разные комнаты.

Лечебные свойства

Бактерицидный облучатель часто используются для профилактики и лечения оториноларингологических и прочих заболеваний. Также врачи рекомендуют использовать их для таких целей как:

• Лечение разного рода травм;
• Лечение заболеваний кожного покрова;
• Профилактика и лечение болезней органов дыхательной системы, таких как астма, ринит, гайморит и прочие;
• Лечение язв, ожогов и гнойных ран;
• Лечение поражений слизистой оболочки ротовой полости;
• Лечение и профилактика простудных и вирусных заболеваний.

Меры предосторожности

При кварцевом очищении необходимо следовать элементарным мерам предосторожности. При обработке помещения в нем не должны находиться люди и животные. Исключение составляют только модели, предназначенные для использования в лечебных целях. Их можно использовать круглый год без малейшего вреда для здоровья. Также бактерицидные облучатели противопоказаны при открытых формах туберкулеза и заболеваниях крови.

Независимо от того для каких целей будет использоваться кварцевая лампа, желательно на эту тему проконсультироваться с квалифицированным медицинским работником.

Дополнительные функции

Помимо дезинфекции, применение кварцевой лампы оказывает успокоительное воздействие на нервную систему. Также ее излучение богато на витамин D, который способствует укреплению костей и суставов. Помимо этого использование кварцевой лампы препятствует развитию онкологических заболеваний, а также помогает избавиться от веснушек и родимых пятен.

Использование кварцевой лампы, несомненно, принесет огромную пользу здоровью, но не следует забывать о правилах эксплуатации.

Кварцевый обогреватель и принцип его работы

Кварцевое отопление — это термин, который часто встречается, когда люди говорят о типах отопления. Это фраза, которую мы здесь, в Tansun, придумали много лет назад, но теперь она стала синонимом инфракрасного обогрева. Однако не всем ясно, что это означает. В этой статье мы отвечаем на некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов о кварцевом обогревателе.

Что такое кварцевый нагрев?

Кварцевый обогрев — это вид лучистого обогрева, обычно называемого коротковолновым инфракрасным обогревом.

Лучистое отопление использует инфракрасные волны для прямого нагрева поверхностей предметов. Все объекты излучают и поглощают инфракрасное тепло, которое является частью электромагнитного спектра с частотой ниже видимого света. Более горячие предметы будут излучать больше этого тепла. Это основа технологии большинства кварцевых обогревателей.

Инфракрасное тепло было обнаружено в начале 19 века Уильямом Гершелем, который назвал невидимый свет «инфракрасным», поскольку считал, что он находится «ниже красного света», поскольку «инфракрасный» на латыни переводится как «ниже».Это означало, что Гершель открыл форму света помимо красного света в электромагнитном спектре, и это был первый случай в истории, когда кто-то показал, что существуют типы света, которые нельзя увидеть невооруженным глазом. В самых первых кварцевых обогревателях использовалось так называемое «ближнее инфракрасное излучение» или «коротковолновое инфракрасное излучение», которое ближе всего к красному в световом спектре и способно удерживать большое количество тепла.

Как работает кварцевый обогреватель?

Принцип кварцевого обогрева (разновидность лучистого обогрева) хорошо известен и используется уже много лет.Электрическая инфракрасная энергия передается от источника тепла по прямым линиям. Эта энергия направляется в определенные узоры с помощью оптических отражателей. Инфракрасное излучение, как и свет, распространяется от источника тепла наружу и распространяется на расстоянии.

Кварцевый обогреватель работает аналогично солнцу, путешествуя по параллельным линиям, и даже способен проходить сквозь космический вакуум. Вот почему кварцевый обогреватель не подвержен влиянию ветра и может напрямую нагревать людей и предметы. Кварцевые обогреватели подходят как для обогрева наружных, так и для внутренних помещений и благодаря своей теплоемкости также очень эффективны для обогрева помещений.

Как работают кварцевые обогреватели?

Кварцевый обогреватель — это распространенный тип инфракрасного обогревателя, и создание и последующее выделение тепла от обогревателя осуществляется нагревательным элементом, заключенным в кварцевую трубку. Нагревательный элемент излучает тепло с необходимой длиной волны, чтобы создать соответствующий уровень интенсивности для нагрева конкретного требуемого материала. Кварцевая трубка предназначена для защиты нагревательного элемента, а также для предотвращения утечки конвекционного тепла.

Принцип кварцевого нагрева заключается в том, что нагревательный элемент становится очень горячим, а кварцевая трубка внезапно нагревается. Когда кварцевая трубка достигает соответствующей температуры, тепло излучается из кварцевой трубки. Длина волны тепла, производимого в результате этого процесса, признана идеальной для человеческого тела. Инфракрасное тепло непосредственно поглощается людьми и объектами, находящимися рядом с кварцевым обогревателем, и очень мало тепла поглощается воздухом из-за того, что инфракрасный спектр почти полностью выходит за пределы спектра поглощения воздуха.

Если вы хотите узнать больше о коротковолновом, средневолновом и длинноволновом кварцевом нагреве, посетите нашу информационную страницу на
Виды отопления .

Что такое коротковолновая лампа?

Коротковолновые галогенные тепловые лампы состоят из вольфрамовой нити, нагретой пропусканием электрического тока до температуры около 2200 ° C. При этой температуре большая часть излучения находится в коротковолновом инфракрасном диапазоне (1,2 мкм). Однако, как и во всех лампах с вольфрамовой нитью, вольфрам со временем испаряется и осаждается на стенке лампы.

Чтобы предотвратить этот нежелательный эффект, в оболочку лампы добавляется небольшое количество газообразного галогена, и, следовательно, происходит процесс изменения композиции. По мере испарения вольфрама он соединяется с газообразным галогеном с образованием галогенида вольфрама и, таким образом, предотвращает осаждение вольфрама на стенке лампы. Галогенид вольфрама повторно соединится с нитью, высвобождая галоген и повторно осаждая вольфрам на нити. Этот процесс является непрерывным и известен как галогенный цикл.

Для обогрева галогеновую лампу закрывают рубиновым рукавом или золотым дихроичным покрытием, чтобы отфильтровать интенсивный белый свет и обеспечить приятное теплое свечение.

Между длинноволновыми излучателями, такими как металлическая оболочка, и кварцевыми лампами со средними или коротковолновыми излучателями есть важные различия. Например, эффективность излучения коротковолнового кварцевого нагревателя достигает 96%, а средневолнового нагревателя — около 60%.

Как определить, сколько обогревателей мне нужно?

Для успешного комфортного обогрева во всем отапливаемом помещении должен быть достаточно равномерный уровень тепла.Надлежащая высота установки отдельных кварцевых нагревателей, точное расстояние между нагревателями, диаграмма направленности отражателя и тепловая мощность должны быть указаны для обеспечения надлежащих уровней нагрева в рабочей зоне.

Количество подаваемого тепла также можно регулировать с помощью контроллеров нагревателя, которые могут обеспечивать двухпозиционную или регулируемую мощность. Кварцевые обогреватели идеально подходят для широкого спектра нагревательных приложений и секторов отопления. Взгляните на некоторые из наших диапазонов, представленных ниже. Также посетите наш
Справочник по покупке кварцевых обогревателей для получения дополнительной информации.

Tansun предоставляет бесплатные услуги по проектированию систем отопления по запросу, при этом мы можем использовать более чем 35-летний опыт работы в сфере отопления, чтобы предоставить вам инновационные кварцевые обогреватели для любой схемы, которая вам нужна. Позвоните нам по телефону 0121 580 6200 или напишите в нашу специализированную группу продаж по телефону [email protected] , чтобы помочь вам подобрать кварцевые обогреватели, подходящие для вашей схемы.

Как работает галогенная лампа?

Начнем с обычной электрической лампочки, такой как обычная бытовая лампа.Обычная лампочка представляет собой довольно большой тонкий корпус из матового стекла. Внутри стекла находится газ, например аргон и / или азот. В центре лампы находится вольфрамовая нить накала. Электричество нагревает эту нить примерно до 4500 градусов по Фаренгейту (2500 градусов по Цельсию). Как и любой горячий металл, вольфрам при этом нагревается добела и излучает большое количество видимого света в процессе, называемом накаливанием . См. «Как работают газовые фонари» для получения дополнительной информации о накаливании.

Обычная лампочка не очень эффективна, и ее срок службы составляет от 750 до 1000 часов при нормальном использовании.Он не очень эффективен, потому что в процессе излучения света он также излучает огромное количество инфракрасного тепла — гораздо больше тепла, чем света. Поскольку цель лампочки — генерировать свет, тепло тратится впустую. Это длится недолго, потому что вольфрам в нити накала испаряется и осаждается на стекле. В конце концов, тонкое пятно на нити накала приводит к ее разрыву, и колба «перегорает».

В галогенной лампе также используется вольфрамовая нить накала, но она заключена в гораздо меньший кварцевый колпак .Поскольку конверт расположен так близко к нити накала, он бы расплавился, если бы он был сделан из стекла. Газ внутри оболочки тоже разный — он состоит из газа галогенной группы . Эти газы обладают очень интересным свойством: они соединяются с парами вольфрама. Если температура достаточно высока, газообразный галоген будет соединяться с атомами вольфрама, когда они испаряются, и повторно осаждаются на нити накала. Этот процесс переработки позволяет нити служить намного дольше. Кроме того, теперь можно нагревать нить накаливания, что означает, что вы получаете больше света на единицу энергии.Однако вы все равно получаете много тепла; а поскольку кварцевая оболочка расположена так близко к нити накала, она на чрезвычайно горяча на по сравнению с обычной лампочкой.

Вольфрамовая галогенная лампа — принцип работы, спектр и конструкция

1 ноября 2018 г.

Вольфрамовая галогенная лампа, также известная как галогенная лампа, представляет собой источник света накаливания. Он состоит из вольфрамовой нити, окруженной инертным газом и небольшим количеством галогена (брома или йода).Комбинация вольфрамовой нити и галогена приводит к химической реакции, называемой галогенным циклом, которая увеличивает срок службы нити.

Принцип работы

Из-за высокой температуры вольфрамовой нити накала испаряется во время работы, а также из-за обычного потока газа внутри колбы испарившийся вольфрам отводится от нити. Стенка лампочки относительно прохладная. Следовательно, испарившийся вольфрам прилипает к внутренней стенке колбы.Это не тот случай, когда в таре лампы используется галоген, подобный йоду.

Температура нити галогенной лампы поддерживается на уровне 3300К. Следовательно, здесь также будет испаряться вольфрам из нити накала лампы. Из-за обычного потока газа внутри колбы испаренные атомы вольфрама переносятся от нити в зону с относительно более низкой температурой, где они соединяются с парами йода и образуют иодид вольфрама. Температура, необходимая для сочетания вольфрама и йода, составляет 2000 К.

Затем тот же конвективный поток газа внутри баллона переносит иодид вольфрама к стенке с относительно более низкой температурой. Но колба сконструирована таким образом, что температура стеклянной стенки остается в пределах от 500K до 1500K, и при этой температуре йодид вольфрама не прилипает к стенке колбы. Он возвращается к нити накала из-за того же конвекционного потока газа внутри колбы. Опять же, в непосредственной близости от нити накала, где температура превышает 2800 К, иодид вольфрама распадается на пары вольфрама и йода.Поскольку это необходимая температура для разложения иодида вольфрама на атомы вольфрама и йода,> 2800К.

Затем эти атомы вольфрама продолжают движение и повторно осаждаются на нити накала, чтобы компенсировать ранее испарившийся вольфрам. После этого они снова испаряются из-за высокой температуры нити накала и становятся свободными для поглощения йода с образованием йодида. Этот цикл повторяется снова и снова. Следовательно, нить накаливания не испаряется постоянно, поэтому температуру нити можно поддерживать на очень высоком уровне по сравнению с обычной лампой накаливания, что делает ее более эффективной. I.е. больше люмен / ватт. Поскольку нет постоянного испарения нити накала, срок службы вольфрамовых галогенных ламп значительно увеличивается благодаря четкости освещения.

Спектр

Спектральная мощность галогенных ламп непрерывна и аналогична спектральной мощности излучателя абсолютно черного тела. Основная часть (до 85%) излучаемого света находится в инфракрасной и ближней инфракрасной областях; остальное (15-20%) приходится на видимую область, и менее 1% света приходится на ультрафиолетовую область.

Строительство

Кварц широко используется для изготовления стекла для галогенных колб. Кварц — это прозрачный кремнезем и чистый диоксид кремния. Оно очень прочное и выдерживает более высокие температуры по сравнению с боросиликатным или алюмосиликатным стеклом. Кварцевая лампа может быть из мягкого материала выше 1900 К. Снова вокруг нити накала должно поддерживаться 2800К, чтобы получить непрерывный галогенный цикл. Таким образом, расстояние между нитью накала и стенкой кварцевой лампы должно быть таким, чтобы температура стенки кварцевой лампы была ниже 1900 К.Стенка колбы должна быть прочнее и меньше по объему, чтобы лампа могла работать при внутреннем давлении в несколько атмосфер. Опять же, более высокое давление внутри колбы снижает скорость испарения вольфрамовой нити. Некоторое количество азота и аргона смешивается в дополнение к газу галогену внутри колбы, чтобы поддерживать это более высокое давление газа внутри. Таким образом, лампа может работать при более высокой температуре и с более высокой светоотдачей в течение длительного времени. В настоящее время в большинстве ламп используется бром вместо йода.

Поделиться — это забота!

Галогенные лампы — Как они работают и история

Галогенная лампа

Яркий
и Compact
История (1953 — сегодня)

Введение:
Галогенная лампа также известна как галогенная кварцевая и вольфрамовая галогенная лампа.
напольная лампа.Это усовершенствованная форма лампы накаливания.
напольная лампа. Нить накала состоит из пластичного вольфрама и расположена в
газовая колба, как и стандартная вольфрамовая колба, однако газовая
в галогенной лампочке находится при более высоком давлении (7-8 атм). Стеклянная колба
изготавливается из плавленого кварца, высококремнеземного стекла или алюмосиликата. Этот
колба прочнее стандартного стекла, чтобы выдерживать высокое давление.
Эта лампа является отраслевым стандартом для рабочего освещения и кино / телевидения.
освещение за счет компактных размеров и большого светового потока.Галогенная лампа
медленно заменяется белой светодиодной лампой, миниатюрной HID
и люминесцентные лампы. Галогены повышенной эффективности с яркостью 30+ люмен
за ватт может изменить снижение продаж в будущем.

Все
кредиты и источники расположены внизу каждой страницы освещения

Преимущества / недостатки:

Преимущества:
-Галоген
Лампы маленькие, легкие
-Низкие затраты на производство
-Не используются ртутные лампы типа КЛЛ (флуоресцентные) или ртутные лампы.
-Лучшая цветовая температура, чем у стандартного вольфрама (2800-3400 Кельвинов),
он ближе к солнечному свету, чем более «оранжевый» стандартный вольфрам.
— Более продолжительный срок службы, чем у обычных ламп накаливания
— Мгновенное включение на полную яркость, отсутствие времени на прогрев, регулировка яркости

Недостатки:
— Чрезвычайно горячий (легко может вызвать сильные ожоги.
при прикосновении к лампе).
— Лампа чувствительна к маслам, оставленным на коже человека, при прикосновении
колба голыми руками оставшееся масло нагреется один раз
лампочка активирована, это масло может вызвать дисбаланс и привести к
разрыв луковицы.
— Взрыв, колба способна выдувать и посылать горячие осколки стекла.
наружу. Экран или слой стекла на внешней стороне лампы могут защитить
пользователей.
-Не такая эффективная, как лампы HID (металлогалогенные лампы и лампы HPS)

Видео .
6 мин. (YouTube не должен быть заблокирован на вашем сервере
и требуются плагины для прошивки)

Статистика * Люмен на ватт: 10-35 * Срок службы лампы: 1700-2500 часов * CRI 100 (наилучшее возможное) * Цветовая температура: 2800-3400 K * Время нагрева: мгновенно Обычный использует: 8 мм проекторы (первое использование в 1960 г.) Переносные рабочие фары Освещение для кино и телевидения Домашнее внутреннее освещение (меньшая мощность) Домашнее и коммерческое внешнее освещение (большая мощность) Автоматические фары

1.Как это работает

Галогенная лампа имеет вольфрам
нить накаливания аналогична стандартной лампе накаливания, однако лампа
намного меньше при той же мощности и содержит газообразный галоген в
лампочка. Галоген важен тем, что останавливает почернение и
замедляет истончение вольфрамовой нити. Это продлевает жизнь
лампы и позволяет вольфраму безопасно нагреваться до более высоких температур
(поэтому делает больше света).Лампа должна стоять выше
температуры, поэтому плавленый кварц часто используется вместо обычного кремнезема
стекло.

А
галоген — одновалентный элемент
который легко образует отрицательные ионы. Есть 5 галогенов: фтор, хлор,
бром, йод и астат.
В галогенных вольфрамовых лампах используются только йод и бром.

A.) Лампа включается, и нить накаливания начинает светиться красным по мере того, как
через него проходит ток.Температура быстро повышается. Галогены
кипятить до газа при относительно низких температурах: йод (184 ° C) или бром
(59 С).

Б.) Обычно
атомы вольфрама испаряются с нити накала и осаждаются внутри
лампы, это затемняет обычные лампы накаливания. Когда атомы уходят
нить накала становится тоньше. В конце концов нить рвется
(обычно на концах нити).В галогенной вольфрамовой лампе
Атомы вольфрама химически объединяются с молекулами галогенового газа, и когда
галоген остывает, вольфрам снова осаждается на нити накала.
Этот процесс называется галогенным циклом.

2.
Варианты и способы применения

Двойной галогенная лампа с цоколем (400 Вт)

Галогенная лампа поставляется в двух основных конфигурациях: односторонний и двусторонний.Наиболее распространены галогенные лампы с двойным цоколем. лампы большей мощности и используются для рабочего освещения, двора светильники и лампы для кинопроизводства. Галогенная лампа имеет мгновенный способность включения в отличие от паров ртути или натрия высокого давления, поэтому они хорошо работают с охранными лампами, которые активируются при движении датчики. Срок службы галогенной лампы сокращается из-за частого циклы включения и выключения. Нити в двойном галоген на концах может быть прямым или с двойной спиралью. Все филаменты свернуты в спираль для увеличения яркости, это была разработка Ирвинг Ленгмюр в стандартной лампе накаливания.

А экран используется для защиты актеров от насильственных неудач на конец срока службы лампы (лампа может лопнуть из-за высокого давления)

галоген
лампы, используемые для теле- и кинопроизводства, варьируются от 125-750 + Вт.Высокое потребление ограничивает количество ламп, которые можно подключить к
стандартная схема на 15 ампер. Каждый год светодиоды, человеко-машинные интерфейсы и люминесцентные лампы дневного света
замените галогенную лампу из-за меньшей опасности возгорания (меньше тепла) и
потребляемая мощность.

Другой использование галогенных ламп, которое выросло с середины 1990-х гг., было бытовое и торговое освещение.Галогенный трековый светильник популярный способ обеспечить качественным светом определенные области для приготовление пищи, картины / гобелены и общее настроение освещение. Галогенная лампа полностью регулируемая, в отличие от компактной. флюоресцентные лампы. Галоген потребляет очень мало энергии и имеет более длительный срок службы в затемненном состоянии. Фредерик Мосби рано развился галогенные светильники со стандартными винтами Эдисона в основаниях для использования в доме еще в середине 1960-х гг. The Лампа MR16 (слева) используется во многих современных трековых светильниках xtures.

The
Лампа выше — это более новый галоген, используемый в автомобильных фарах. У Сильвании
продукт под названием «Blue Star», в котором используется галогенная лампа и
фильтрует его, чтобы создать синий цвет. Это ухудшает цветопередачу.
чем стандартный вольфрам.Отмена регулирования фар в автомобилях привела к
к большему разнообразию доступных ламп.

3. Изобретатели и разработки

Элмер
Фридрих и Emmet Wiley разработали галогенную лампу в General
Electric в Нела-Парк, штат Огайо, в 1955 году. Другие пытались построить галогенные лампы.
лампы, однако они не могли придумать, как остановить почернение
лампы. Фридрих понял, что нужно использовать небольшое количество
йода, окружающего вольфрамовую нить, что позволило бы ей
гореть при повышенной температуре.Первые лампы использовались и проектировались
«запекать» краску на металле за счет высокой теплоотдачи
галоген.

В
Двухцокольная галогенная лампа была запатентована в 1959 году в Нела Парк (Кливленд, США).
ОН)

Патенты
были выпущены в 1959 году, а к 1960 году галоген был улучшен другими
инженеров, чтобы было дешевле производить и продавать. С 1980-х гг.
светильники стали легче.

Ранний
работа, выполненная до 1950-х годов, включает Уильяма
Работа Д. Кулиджа по разработке пластичного вольфрама в 1911 г. Этот материал
используется во многих типах ламп, включая галогенные лампы. Ирвинг
Ленгмюр изучал заполнение газом и легирование вольфрама для увеличения его длины.
жизнь лампочки с 1905 по 1940 годы.

	1953/1959 Элмер Фридрих разработал первый галогенный вольфрам прототипы ламп с Эммиттом Уайли.Первое тестовое использование в 1955 году лампы стояли на освещении законцовок крыла самолетов. разработал двухцокольную галогеновую лампу в 1959 году. Фридрих также первый электролюминесцентный ламповая техника того же периода. Фридрих продолжал разрабатывать улучшения в лампе до самой смерти в 2010 году. Общие Электрический. Нела Парк. Кливленд, Огайо Фотография: Музей Скенектади
	1953/1959 Emmett Wiley работал с Фридрихом над первым галогенные лампы.В качестве галогена они использовали йод. Общие Электрический. Нела Парк. Кливленд, Огайо
	1955 Фредерик А. Мосби также работал в General Electric. в исследовательском центре в парке Нела. Он разработал более эффективный галогенную лампу и приспособили лампу для использования в обычных патронах. General Electric. Нела Парк. Кливленд, Огайо
	1955 Неизвестно — Philips разработали инженеры Philips лампа, в которой использовался галоген бром. Эта лампа была эффективнее чем йод в то время и стал стандартом. Philips имеет политика не разглашать имена своих инженеров, так что правда о том, какие люди заслуживают похвалы, может никогда не быть известно. Philips Gloeilampenfabrieken, Nederlands Фотография: Philips

Лампы
представлены в порядке хронологического развития

Электрический свет

КОММЕНТАРИИ?

Помогите нам редактировать и добавлять на эту страницу, став волонтером ETC!
Оставьте отзыв
на этой и других страницах с помощью нашего Facebook
Стр. Решебника

Назад
на дом

Письменный
М.Уилан с дополнительным исследованием Рика ДеЛэра
Пожалуйста, свяжитесь с нами, если вы историк и хотите исправить или улучшить
этот документ.

Источники:
«В 88 лет изобретатель галогенных ламп Элмер Фридрих все еще придумывает
яркие идеи »Роджер Мезгар, Cleveland.com
Как работает галоген. www.sylvania.com
Подразделение света неизвестным
« A
История электрического света и энергии »Б. Бауэрса

Фотографии:
Технический центр Эдисона
Whelan Communications
Музей Скенектади

Фото / видео
использование:
Коммерческие организации должны платить за использование фотографий / графики / видео в своих
веб-страницы / видео / публикации
Ни один коммерческий или публичный объект не может изменять фотографии / графику / видео Технического центра Эдисона.
Использование в образовательных целях: Учащиеся и учителя могут использовать фото и видео в школе.
Графика и фотографии должны содержать водяной знак Edison Tech Center или подписи.
и остаются без манипуляций, за исключением калибровки.

Разрешения
— Видео: Мы не отправляем никому по электронной почте, FTP и не отправляем видео / графику.
кроме DVD. За эту услугу требуется оплата. Смотрите наш пожертвование
страницу с ценами и наш каталог
для списка видео на DVD.
Профессиональные компании по производству видео могут получать видео в виде данных с
подписанные лицензионные соглашения и оплата по коммерческим ставкам.

Авторские права
2013 Технический центр Эдисона

Интернет-кампус ZEISS Microscopy | Лампы вольфрамово-галогенные

Введение

Источники света накаливания, в том числе более старые версии с вольфрамовой и углеродной нитью, а также новые, более совершенные вольфрамово-галогенные лампы, успешно используются в качестве высоконадежных источников света в оптической микроскопии на протяжении многих десятилетий и продолжают оставаться одними из них. выбранные механизмы освещения для различных методов визуализации.Старые лампы, оснащенные вольфрамовой проволочной нитью и заполненные инертным газом аргоном, часто используются в студенческих микроскопах для получения изображений светлого поля и фазового контраста, и эти источники могут быть достаточно яркими для некоторых приложений, требующих поляризованного света. Вольфрамовые лампы относительно недороги (по сравнению со многими другими источниками света), их легко заменить, и они обеспечивают адекватное освещение в сочетании с диффузионным фильтром из матового стекла. Эти особенности в первую очередь ответственны за широкую популярность источников света накаливания во всех формах оптической микроскопии.Вольфрамово-галогенные лампы, наиболее совершенная конструкция в этом классе, генерируют непрерывное распределение света в видимом спектре, хотя большая часть энергии, излучаемой этими лампами, рассеивается в виде тепла в инфракрасных длинах волн (см. Рисунок 1). Из-за относительно слабого излучения в ультрафиолетовой части спектра вольфрамово-галогенные лампы не так полезны, как дуговые лампы и лазеры, для исследования образцов, которые необходимо освещать с длинами волн менее 400 нанометров.

Несколько разновидностей вольфрамово-галогенных ламп в настоящее время являются источником освещения по умолчанию (и предоставляются производителем) для большинства учебных и исследовательских микроскопов, продаваемых по всему миру.Они отлично подходят для исследования в светлом поле, микрофотографии и цифровой визуализации окрашенных клеток и срезов тканей, а также для многочисленных применений отраженного света для промышленного производства и разработки. В поляризованных световых микроскопах, используемых для идентификации частиц, анализа волокон и измерения двойного лучепреломления, а также в рутинных петрографических геологических приложениях, обычно используются вольфрамово-галогенные лампы высокой мощности для обеспечения необходимой интенсивности света через скрещенные поляризаторы.Стереомикроскопы также используют преимущества этого повсеместного источника света как в моделях начального, так и в продвинутых моделях. Для визуализации живых клеток с помощью методов усиления контраста (в основном дифференциального интерференционного контраста ( DIC ) и фазового контраста) в составных микроскопах проходящего света наиболее распространенным в настоящее время источником света является вольфрамово-галогенная лампа мощностью 100 Вт. . В долгосрочных экспериментах (обычно требующих от сотен до тысяч снимков) эта лампа особенно стабильна и при нормальных условиях эксплуатации подвержена лишь незначительным уровням временных и пространственных колебаний выходной мощности.

Первые коммерческие лампы накаливания с вольфрамовой нитью были представлены в начале 1900-х годов. Эти передовые нити, которые можно было наматывать, скручивать и эксплуатировать при очень высоких температурах, оказались гораздо более универсальными, чем их предшественники на основе углерода и осмия. Углеродные лампы страдают от быстрого испарения нити накала при температурах выше 2500 ° C и, следовательно, должны работать при более низких напряжениях для получения света с относительно низкой цветовой температурой (желтоватый).Напротив, вольфрам имеет температуру плавления приблизительно 3380 ° C и может быть нагрет почти до этой температуры в стеклянной оболочке для получения света, имеющего более высокую цветовую температуру и срок службы, чем любой из предыдущих материалов, используемых для нити ламп. Основная проблема с вольфрамовыми лампами заключается в том, что во время нормальной работы нить накала постоянно испаряется, образуя газообразный вольфрам, который медленно уменьшает диаметр нити накала и в конечном итоге затвердевает на внутренней стороне стеклянной колбы в виде почерневшего, покрытого сажей отложений.Со временем мощность лампы уменьшается, поскольку остатки осажденного вольфрама на стенках внутренней оболочки становятся толще и поглощают все большее количество более коротких видимых длин волн. Точно так же потеря вольфрама из нити накала уменьшает диаметр, делая ее настолько тонкой, что в конечном итоге она выходит из строя.

Вольфрамово-галогенные лампы были впервые разработаны в начале 1960-х годов путем замены традиционной стеклянной колбы на кварцевую колбу с более высокими характеристиками, которая была больше не сферической, а трубчатой.Кроме того, внутри оболочки были запечатаны незначительные количества паров йода. Замена стекла с более низкой температурой плавления на кварцевое была необходима, потому что цикл регенерации галогена лампы (подробно обсуждается ниже) требует, чтобы оболочка поддерживалась при высокой температуре (превышающей допустимую для обычного стекла), чтобы предотвратить образование галогеновых соединений вольфрама. от затвердевания на внутренней поверхности. Из-за новых компонентов эти усовершенствованные лампы первоначально назывались термином иодид кварца .Хотя лампы, содержащие галогены, представляли собой значительное улучшение по сравнению с обычными вольфрамовыми лампами, которые они заменили, новые лампы имели легкий розоватый оттенок, характерный для паров йода. Кроме того, кварц легко подвергается воздействию слабых щелочей, образующихся во время работы, что приводит к преждевременному выходу из строя самой оболочки. В последующие годы соединения брома заменили йод, и оболочка была изготовлена ​​из более новых сплавов боросиликатного стекла для производства вольфрамово-галогенных ламп с еще более длительным сроком службы и более высокой мощностью излучения.

Как обсуждалось ранее, в традиционных лампах накаливания испаренный газообразный вольфрам из нити накала переносится через паровую фазу и непрерывно осаждается на внутренних стенках стеклянной колбы. Этот артефакт затемняет внутренние стенки лампы и постепенно снижает светоотдачу. Чтобы поддерживать потери света на минимально возможном уровне, обычные вольфрамовые лампы накаливания помещают в большие колбы, имеющие достаточную площадь поверхности, чтобы минимизировать толщину осажденного вольфрама, который накапливается в течение срока службы лампы.Напротив, трубчатая оболочка в вольфрамово-галогенных лампах заполнена инертным газом (азотом, аргоном, криптоном или ксеноном), который во время сборки смешивается с небольшим количеством соединения галогена (обычно бромистого водорода; HBr ). и следовые уровни молекулярного кислорода. Соединение галогена служит для инициирования обратимой химической реакции с вольфрамом, испаренным из нити, с образованием газообразных молекул оксигалогенида вольфрама в паровой фазе. Температурные градиенты, образующиеся в результате разницы температур между горячей нитью накала и более холодной оболочкой, способствуют перехвату и рециркуляции вольфрама в нить накала лампы благодаря явлению, известному как цикл регенерации галогена (проиллюстрирован на рисунке 2).Таким образом, испаренный вольфрам реагирует с бромистым водородом с образованием газообразных галогенидов, которые впоследствии повторно осаждаются на более холодных участках нити, а не накапливаются медленно на внутренних стенках оболочки.

Цикл регенерации галогена можно разделить на три критических этапа, которые показаны на рисунке 2. В начале работы оболочка лампы, наполняющий газ, парообразный галоген и нить накала изначально находятся в равновесии при комнатной температуре. Когда к лампе подается питание, температура нити накала быстро повышается до ее рабочей температуры (в районе 2500–3000 ° C), в результате чего также нагревается наполняющий газ и оболочка.В конце концов, оболочка достигает стабильной рабочей температуры, которая колеблется от 400 до 1000 C, в зависимости от параметров лампы. Разница температур между нитью накала и оболочкой создает температурные градиенты и конвекционные токи в заполняющем газе. Когда температура оболочки достигает примерно 200–250 ° C (в зависимости от природы и количества паров галогена), начинается цикл регенерации галогена. Атомы вольфрама, испарившиеся из нити накала (см. Рис. 2 (а)), вступают в реакцию с парами газообразного галогена и следовыми количествами молекулярного кислорода с образованием оксигалогенидов вольфрама (рис. 2 (б)).Вместо того, чтобы конденсироваться на горячих внутренних стенках оболочки, оксигалогенидные соединения циркулируют конвекционными токами обратно в область, окружающую нить, где они разлагаются, в результате чего элементарный вольфрам повторно осаждается на более холодных участках нити (рис. 2 (c)). ). После освобождения от связанного вольфрама соединения кислорода и галогенидов диффундируют обратно в пар, чтобы повторить цикл регенерации. Непрерывная рециркуляция металлического вольфрама между паровой фазой и нитью обеспечивает более равномерную толщину проволоки, чем это было бы возможно в противном случае.

Преимущества цикла регенерации галогенов включают возможность использования меньших по размеру конвертов, которые поддерживаются в чистом состоянии без отложений в течение всего срока службы лампы. Поскольку колба меньше, чем в обычных вольфрамовых лампах, дорогой кварц и родственные стеклянные сплавы могут быть более экономичными при производстве. Более прочные кварцевые оболочки позволяют использовать более высокое внутреннее давление газа, чтобы помочь в подавлении испарения нити накала, тем самым позволяя увеличивать температуру нити, что дает более световой выход, и смещает профили излучения, чтобы обеспечить большую долю более желательных длин волн видимого диапазона.В результате вольфрамово-галогенные лампы сохраняют свою первоначальную яркость на протяжении всего срока службы, а также преобразуют электрический ток в свет более эффективно, чем их предшественники. С другой стороны, вольфрам, испарившийся и повторно осаждаемый в цикле регенерации галогена, не возвращается в исходное положение, а скорее скатывается на самые холодные участки нити, что приводит к неравномерной толщине. В конечном итоге лампы выходят из строя из-за уменьшения толщины нити накала в самых жарких регионах. В противном случае вольфрамово-галогенные лампы могут иметь практически бесконечный срок службы.

Ранние исследования показали, что добавление фторидных солей к парам, запечатанным внутри вольфрамово-галогенных ламп, дает на выходе самый высокий уровень видимых длин волн, а также осаждение вторичного вольфрама на участках нити накала с более высокими температурами. Это открытие вселило надежду на то, что вольфрамовые нити могут иметь более однородную толщину в течение значительного увеличения срока службы этих ламп. Кроме того, смещение выходного профиля излучения лампы для включения большего количества видимых длин волн было весьма желательно по сравнению с более низкими цветовыми температурами, обеспечиваемыми аналогичными лампами, имеющими альтернативные галогенные соединения (йодид, хлорид и бромид).К сожалению, было обнаружено, что фторидные соединения агрессивно воздействуют на стекло (обратите внимание, что фтористоводородная кислота обычно используется для травления стекла), что приводит к преждевременному разрушению оболочки. Таким образом, фторидные соединения не подходят для коммерческих ламп. Как следствие, обсуждаемые выше бромидные соединения по-прежнему являются предпочтительным реагентом для производства вольфрамово-галогенных ламп, но производители ламп продолжают исследовать применение новых смесей заполняющего газа и галогенов для этих очень полезных источников света.

Вольфрамово-галогенные лампы накаливания работают как тепловые излучатели, что означает, что свет генерируется путем нагрева твердого тела (нити накала) до очень высокой температуры. Таким образом, чем выше рабочая температура, тем ярче будет свет. Все лампы на основе вольфрама демонстрируют спектральные профили излучения, напоминающие профили излучения излучателя с черным телом, а спектральный профиль выходной мощности вольфрамово-галогенных ламп качественно аналогичен профилям ламп накаливания с вольфрамовой и углеродной нитью накаливания.Большая часть излучаемой энергии (до 85 процентов) находится в инфракрасной и ближней инфракрасной областях спектра, при этом 15-20 процентов попадают в видимую область (от 400 до 700 нанометров) и менее 1 процента — в ультрафиолетовых длинах волн. (ниже 400 нм). Мягкая стеклянная оболочка обычных ламп накаливания поглощает большую часть ультрафиолетового излучения, генерируемого вольфрамовой нитью, но оболочка из плавленого кварца в вольфрамово-галогенных лампах поглощает очень мало излучаемого ультрафиолетового света выше 200 нанометров.

Значительная часть электроэнергии, потребляемой накаленными вольфрамовыми проволочными волокнами, выводится в виде электромагнитного излучения, охватывающего диапазон длин волн от 200 до 3000 нанометров. Математически полное излучение увеличивается как четвертая степень температуры проволоки, что смещает спектральное распределение в сторону все более коротких (видимых) длин волн в колоколообразном профиле по мере увеличения температуры (см. Рисунки 1 и 3). Несмотря на то, что пиковые длины волн имеют тенденцию перераспределяться из ближнего инфракрасного диапазона ближе к видимой области с более высокими температурами нити накала, точка плавления вольфрама не позволяет большей части выходного излучения смещаться в видимую область спектра.При наивысших практических рабочих температурах пиковое излучение составляет примерно 850 нанометров, при этом около 20 процентов общего выходного излучения составляет видимый свет. Инфракрасные волны, составляющие большую часть выходного сигнала, должны рассеиваться как нежелательное тепло. В результате, по сравнению со спектром дневного света (5000+ K), излучаемого ртутными, ксеноновыми и металлогалогенными дуговыми лампами, в галогенидных лампах всегда преобладают красные участки спектра.

В случае идеального радиатора с черным телом и воспринимаемая цветовая температура равна истинной (измеренной) температуре материала радиатора.Однако на практике общее излучение обычных источников излучения (таких как лампы накаливания) меньше, чем можно было бы ожидать от черного тела. Цветовая температура выражается в Кельвинах ( K ), в то время как фактическая измеренная температура более практично выражается в градусах Цельсия ( C ). Два числа различаются на 273,15 линейных единиц градусов, при этом значение Кельвина равно Цельсию плюс 273,15. Более высокие цветовые температуры соответствуют более белому свету , который больше напоминает солнечный свет, тогда как более низкие цветовые температуры имеют тенденцию смещать цвета в сторону желтых и красноватых оттенков.Вольфрам не является истинным черным телом в том смысле, что полное испускаемое излучение меньше, чем могло бы наблюдаться в идеальном случае, однако вольфрам является лучшим излучателем (и более точно приближается к истинному черному телу) в более короткой видимой области длин волн, чем в более длинные волны. Для значительной части видимого диапазона длин волн цветовая температура вольфрама выше, чем эквивалентная истинная температура в градусах Цельсия. Таким образом, для измеренной температуры нити накала 3000 C цветовая температура составляет примерно 3080 K.Предел цветовой температуры вольфрама определяется температурой плавления, которая составляет чуть более 3350 ° C или приблизительно 3550 К.

Таким образом, в качестве излучателей накаливания вольфрамово-галогенные лампы генерируют непрерывный спектр света, который простирается от центрального ультрафиолета до видимого и инфракрасного диапазонов длин волн (см. Рисунки 1 и 3). По сравнению со спектром излучения солнечного света и теоретическим излучателем черного тела 5800 K (как показано на рис. 3 (а)), в вольфрамово-галогенных лампах всегда преобладают более длинноволновые области.Однако по мере увеличения температуры нити в вольфрамово-галогенной лампе профиль излучения света смещается в сторону более коротких длин волн, так что по мере приближения температуры к предельной точке плавления вольфрама доля видимых длин волн, излучаемых лампой, существенно увеличивается. Этот эффект проиллюстрирован на рисунке 3 (b) путем нормализации выходного распределения излучения лампы при цветовых температурах 2800 K и 3300 K на тот же световой поток. В дополнение к значительно меньшей доле излучения в инфракрасном диапазоне, кривая 3300 K показывает гораздо больший выход в видимом диапазоне длин волн.

Фотометрические характеристики для оценки характеристик источников света несколько необычны, поскольку две системы единиц существуют параллельно для определения важных переменных, связанных с яркостью и спектральным выходом. Физическая фотометрическая система рассматривает свет исключительно как электромагнитное излучение с точки зрения яркости (яркости), связанной с единицами длины и угла и измеряемой в ваттах. Физиологическая фотометрическая система учитывает способ, которым гипотетический человеческий глаз оценивает источник света.Поскольку каждый человеческий глаз несколько по-разному реагирует на видимый спектр света, стандартный глаз определен международным соглашением. Основной характеристикой этого стандарта является чувствительность к разным цветам света, основанная на максимальном отклике на 550-нанометровый (зелено-желтый) свет, измеряемом в единицах люмен и , а не ваттах. Физиологическая система подойдет, если датчиком света является человеческий глаз, цифровая камера, фотопленка или какое-либо другое устройство, которое реагирует аналогичным образом.Однако эта система выйдет из строя, если анализируемый свет попадет в ультрафиолетовую или инфракрасную область, невидимую для человеческого глаза. В этом случае для измерений и анализа необходимо использовать физическую фотометрическую систему.

Технические характеристики вольфрамово-галогенной лампы для микроскопии

Номинальная Мощность (Вт) Номинальное Напряжение (В) Световой Поток (лм) Нить накала Размер Ш x В (мм) Среднее значение Срок службы (часы) 10 6 150 1.5 х 0,7 300 20 6 480 2,3 х 0,8 100 30 6 765 1,5 x 1,5 100 30 12 750 2.6 х 1,3 50 50 12 1000 3,0 x 3,0 1100 100 12 3600 4,2 x 2,3 2000

Таблица 1

В таблице 1 представлены электрические характеристики, размеры нити накала, типичный срок службы и фотометрическая мощность некоторых из самых популярных вольфрамово-галогенных ламп, используемых в настоящее время в оптической микроскопии.Среди наиболее важных терминов, используемых для сравнения этих ламп, — световой поток , который представляет собой общий излучаемый свет, измеренный в люмен и . Световой поток увеличивается пропорционально его физическому фотометрическому эквиваленту в ваттах. Другая важная величина, известная как сила света , — это та часть светового потока, которая измеряется телесным углом в одном направлении. Сила света в единицах кандел и используется для оценки характеристик лампы в оптической системе.Лампы также оцениваются с точки зрения световой отдачи с использованием люмен на ватт электроэнергии (относящейся к физическим и физиологическим системам) для определения эффективности преобразования электроэнергии в видимое излучение. Теоретический максимум световой отдачи составляет 683 люмен на ватт, но на практике вольфрамово-галогенные лампы обычно достигают предела в 37 люмен на ватт. Чтобы более четко понять электрические характеристики вольфрамово-галогенных ламп, обычно можно применять следующие обобщения: на каждые 5 процентов изменения напряжения, подаваемого на лампу, срок службы либо удваивается, либо сокращается вдвое, в зависимости от того, находится ли напряжение. уменьшилось или увеличилось.Кроме того, каждые 5 процентов изменения напряжения сопровождаются 15-процентным изменением светового потока, 8-процентным изменением мощности, 3-процентным изменением тока и 2-процентным изменением цветовой температуры.

Большое разнообразие конструкций вольфрамово-галогенных ламп включает встроенные отражатели, которые служат для эффективного сбора фронтов световых волн, излучаемых лампой, и их упорядоченного направления в систему освещения. Эти предварительно собранные блоки, получившие название , рефлекторные лампы (см. Рисунок 4), нашли широкое применение в качестве внешних осветителей для приложений стереомикроскопии.Свет от осветителя может быть направлен в любую область образца с помощью гибкого оптоволоконного световода. Рефлекторные лампы сильно различаются по конструкции в зависимости от характеристик и геометрии рефлектора, а также от положения лампы внутри рефлектора. Тем не менее, все лампы с отражателем включают в себя однотактные лампы, которые устанавливаются в центре оптической оси отражателя с цоколем, вклеенным в вершину отражателя. Конфигурация нити накала обычно определяется характеристиками луча, необходимыми для конкретной оптической системы, для которой предназначена лампа.В рефлекторных лампах используются все конструкции нити накала, включая поперечную, осевую и плоскую.

Рефлекторные лампы обычно подключаются к патронам с молибденовыми штырями, выступающими наружу из задней части рефлектора и устанавливаемыми с керамическими крышками. В некоторых случаях используются специальные кабельные соединения, чтобы пространственно отделить электрический контакт от источника тепла (лампы). Поскольку рефлекторные лампы обычно встраиваются как часть точно выровненной оптической системы, электрическое соединение только изредка используется как часть крепления.Существует несколько методов установки отражателей, в том числе установка держателя на переднем крае отражателя, использование давления на заднюю часть крышки отражателя, центрирование края отражателя в конусе и регулировку края отражателя на угловом упоре. В большинстве случаев конструкция основания рефлектора и механизм крепления используются для обозначения конкретного класса рефлекторной лампы. Внешний диаметр переднего отверстия рефлектора является определяющим критерием для рефлекторных ламп, и производители установили два основных размера.Они обозначены как MR 11 и MR 16 , причем буквы представляют собой аббревиатуру металлического отражателя , а цифры относятся к диаметру отражателя в восьмых долях дюйма. Таким образом, рефлекторная лампа MR 16 имеет диаметр приблизительно 50 миллиметров, тогда как лампы MR 11 имеют диаметр почти 35 миллиметров.

Вольфрамово-галогенные отражатели предназначены для фокусировки или коллимирования света, излучаемого лампой, как показано на рисунке 4.Фокусирующие отражатели концентрируют свет в небольшом пятне (фокусной точке) в центральной оптической оси на определенном расстоянии от отражателя (см. Рисунок 4 (b)). Этот тип отражателя имеет эллиптическую геометрию, что требует, чтобы нить накала лампы располагалась в первой фокусной точке эллипсоида так, чтобы проецируемое световое пятно концентрировалось во второй фокусной точке. При проектировании светильников для фокусирующих отражателей важнейшим критерием является установка лампы на надлежащем расстоянии от входной апертуры оптической системы.Коллимирующие отражатели имеют параболическую геометрию, чтобы генерировать параллельный луч света, характеристики луча которого определяются параметрами лампы и размером отражателя (см. Рисунок 4 (c)). Угол выхода луча в первую очередь определяется размером нити накала лампы и свободным отверстием отражателя. В большинстве случаев осевая нить накала с круглым сердечником обеспечивает осесимметричный луч.

Отражатели обычно изготавливаются из стекла, но некоторые из них также изготавливаются из алюминия.Их внутренние стенки могут быть гладкими или иметь фасетки для контроля распределения света. Внутренняя структура варьируется от мелких, едва заметных зерен до крупных, выложенных плиткой граней (см. Рис. 4 (а)). В стеклянных отражателях внутренняя поверхность куполообразного отражателя покрывается (обычно осаждением из паровой фазы) для получения требуемых отражающих свойств. Стабильность размеров стеклянных отражателей превосходит стабильность металлических отражателей, а возможность выбора конкретных материалов покрытия, в том числе тех, которые могут изменять спектральный характер отраженного света, делает эти отражатели гораздо более универсальными.Металлические отражатели намного проще и дешевле изготавливать, но они ограничены в управлении спектральным выходом и более подвержены колебаниям геометрических допусков во время работы.

Если требуется весь спектр излучения, излучаемого лампой, или в случаях, когда полезен инфракрасный свет, оптимальным выбором будут металлические или стеклянные отражатели с тонким золотым покрытием. Однако там, где необходимо использовать определенные отражательные свойства для выбора длин волн посредством интерференции, оптимальными являются дихроичные тонкопленочные покрытия на стеклянных отражателях.Эти покрытия состоят примерно из 40-60 очень тонких слоев, каждый из которых составляет всего четверть длины волны света, и состоят из чередующихся материалов, имеющих высокий и низкий показатель преломления. Точная настройка толщины и количества слоев позволяет разработчикам генерировать широкий спектр выходных спектральных характеристик. Среди ламп с дихроичным отражателем наиболее полезной для микроскопии является отражатель холодного света , потому что только видимый свет в диапазоне длин волн от 400 до 700 нанометров направляется в оптическую систему (рис. 4 (d)).Инфракрасные волны излучаются через заднюю часть отражателя и отводятся от фонаря с помощью электрического вентилятора. Применение подходящих отражателей холодного света снижает общую тепловую нагрузку на систему освещения и дает свет, который можно записывать с помощью пленочных и цифровых камер.

Базовая анатомия одноцокольной вольфрамово-галогенной лампы, обычно используемой для освещения в оптической микроскопии, показана на рисунке 5. Общая длина измеряется от конца штифта основания до точки герметичной выхлопной трубы.Важным критерием расположения лампы по отношению к системе коллекторных линз является длина светового центра (рис. 5 (а)), при которой центр нити накала соответствует определенной плоскости отсчета в цоколе лампы. Другими важными параметрами являются диаметр колбы (самая толстая часть оболочки), ширина основания (обычно немного больше диаметра колбы) и размеры поля накала (высота и ширина). Эффективный размер источника освещения, используемого при проектировании выходной оптической системы, определяется высотой и шириной нити накала (поле нити накала).Допуски и положение поля накала имеют решающее значение и не должны отклоняться более чем на 1 миллиметр от оси симметрии лампы (определяемой плоскостью штырей основания и центральной линией лампы). Допуски поля накала разработаны для конкретной архитектуры волокна и должны измеряться, когда нить накала горячая.

Чрезмерно высокие рабочие температуры вольфрамово-галогенных ламп требуют существенно более прочных и толстых прозрачных колб, чем обычные вольфрамовые и угольные лампы.Стекло из кварцевого стекла из плавленого кварца является стандартным материалом, используемым при производстве вольфрамово-галогенных ламп, поскольку этот материал может выдерживать температуру оболочки до 900 C и рабочее давление до 50 атмосфер. В целом оптическое качество кожухов кварцевых ламп значительно ниже, чем у ламп из дутого стекла, используемых для производства обычных ламп накаливания. Этот артефакт связан с тем, что кварц труднее обрабатывать (в первую очередь из-за более высокой температуры плавления).Кварц, предназначенный для огибающих ламп, начинается с цилиндрической трубки, которую сначала обрезают до нужной длины, а затем присоединяют меньшую выхлопную трубу. Позже в процессе производства, после того, как нить накала и выводные штифты вставлены и зажаты, оболочка заполняется соответствующим газом и галогеновым соединением, прежде чем выхлопная труба будет удалена и запломбирована в процессе, называемом наконечником , который оставляет видимый дефект на конверте. Вольфрамово-галогенные лампы, используемые в микроскопии, обычно имеют выступающее пятно, расположенное в верхней части оболочки в области, которая не влияет на оптическое качество света, излучаемого лампой (рис. 5 (а)).Предварительно изготовленные внутренние конструктивные элементы лампы (нить накала, соединитель из фольги и штыри) вставляются в трубчатый кварц до того, как свинцовые штыри герметично запечатываются в оболочке путем защемления. Форма внешней поверхности зажима обеспечивает максимальную механическую прочность.

После защемления выводов штыря (этот процесс проводится, пока оболочка промывается инертным газом, чтобы избежать окисления), колба заполняется через выхлопную трубу соответствующим газом, содержащим 0.От 1 до 1,0 процента галогенового соединения. Инертный наполняющий газ может быть ксеноном, криптоном, аргоном или азотом, а также смесью этих газов, имеющей наивысший средний атомный вес, совместимый с желаемым сопротивлением дуге. Галоген, используемый для вольфрамово-галогенных ламп, используемых в микроскопии, обычно представляет собой HBr, CH ₃ Br или CH ₂ Br ₂ . Высокое внутреннее давление лампы достигается за счет заполнения оболочки до желаемого давления и погружения лампы в жидкий азот для конденсации заполняющего газа.После герметизации выхлопной трубы на выходе наполняющий газ расширяется по мере того, как он нагревается до температуры окружающей среды. В высокоэффективных вольфрамово-галогенных лампах, производимых Osram (Сильвания, США), используется технология Xenophot , в которой газ криптон заменяется ксеноном, который имеет более высокую атомную массу, чем криптон и другие газы-наполнители. Ксенон обеспечивает лучшее подавление испарения вольфрама, обеспечивает более высокую температуру нити накала и увеличивает световую отдачу примерно на 10 процентов (что соответствует увеличению цветовой температуры примерно на 100 K).Лампы Xenophot продаются с использованием аббревиатуры HLX , которая образована от терминов H галоген, L напряжение тока и X энон. Большинство вольфрамово-галогенных ламп, используемых в исследовательских микроскопах, оснащены лампами Osram / Sylvania HLX или их эквивалентами.

Вольфрам всегда используется для изготовления проволочной нити в современных лампах накаливания. Чтобы быть пригодной для вольфрамово-галогенных ламп, необработанная вольфрамовая проволока должна пройти сложный процесс легирования и термической обработки, чтобы придать пластичность, необходимую для обработки, и гарантировать, что нить накала не деформируется в течение продолжительных периодов высокой температуры во время работы лампы.Провод также необходимо тщательно очистить, чтобы предотвратить выброс вредных газов после герметизации лампы. Длина нити накала определяется рабочим напряжением, при более высоком напряжении требуется большая длина. Диаметр определяется уровнями мощности лампы и желаемым сроком службы. Для высоких уровней мощности требуются более толстые волокна, которые к тому же механически прочнее. Геометрия нити в значительной степени определяет фотометрические свойства вольфрамово-галогенных ламп. Лампы, используемые в микроскопии, обычно имеют геометрию нити с плоским сердечником, при которой проволока сначала наматывается в форме прямоугольного стержня, а затем зажимается по длинной оси.Вместо диаметра и длины нити с плоским сердечником измеряются по длине и ширине плоской стороны нити и по толщине прямоугольной формы. Характеристики светового излучения ламп накаливания с плоским сердечником значительно отличаются от характеристик излучения других геометрических форм. Наиболее значительная часть излучаемого света излучается перпендикулярно плоской поверхности нити накала, которая совмещена с собирающей оптикой для максимальной пропускной способности. В некоторых конструкциях ламп используется специальная нить накала с плоским сердечником, у которой светоизлучающая поверхность имеет квадратную форму.Эти лампы являются предпочтительными источниками освещения в микроскопии проходящего света.

Одним из критических факторов при производстве вольфрамово-галогенных ламп является герметизация внутренних элементов, чтобы изолировать их от внешней атмосферы. Подводящие провода (молибденовые штыри; рис. 5 (b)) выходят из цоколя лампы через уплотнение, чтобы установить и закрепить лампу в гнезде, подключенном к источнику питания. Наиболее важным аспектом создания уплотнения является разница в коэффициентах теплового расширения кварцевых и вольфрамовых нитей накала.Кварц имеет очень низкий коэффициент расширения, тогда как у вольфрама намного выше. Без надлежащего уплотнения подводящие провода будут быстро расширяться, когда лампа нагревается, и разбивают окружающее стекло. В современных вольфрамово-галогенных лампах очень тонкая молибденовая фольга (шириной от 2 до 4 миллиметров и толщиной от 10 до 20 микрометров; рис. 5 (b)) заделана в кварц, и каждый конец фольги приварен к коротким соединительным проводам из молибдена, которые в свою очередь приварены к нити накала и подводящему штифту.Молибден используется в уплотнении, потому что острые кромки позволяют безопасно врезать его в кварц во время операции зажима. Лампы, используемые для микроскопии, имеют односторонние основания, имеющие либо молибденовые штыри, выступающие из зажима, либо вольфрамовые штыри, которые изнутри связаны с молибденовой фольгой, как описано выше. Расстояние между штифтами стандартизовано и составляет от 4 до 6,35 миллиметра (обозначено как G4 и G6.35; G для стекла). Диаметр штифта колеблется от 0.От 7 до 1 миллиметра.

Поскольку на данный момент технология производства вольфрамово-галогенных ламп настолько развита, срок службы обычной лампы внезапно заканчивается, обычно при включении холодной лампы накаливания. В течение среднего срока службы современные вольфрамово-галогенные лампы не чернеют и претерпевают лишь незначительные изменения в фотометрических выходных характеристиках. Как и в случае с другими лампами накаливания, срок службы вольфрамово-галогенной лампы определяется скоростью испарения вольфрама из нити накала.Если нить накала не имеет постоянной температуры по всей длине проволоки, а вместо этого имеет области с гораздо более высокой температурой, вызванные неравномерной толщиной или внутренними структурными изменениями, то нить накала обычно выходит из строя из-за преждевременного обрыва в этих областях. Несмотря на то, что испаренный вольфрам возвращается в нить за счет цикла регенерации галогена (обсужденного выше), материал, к сожалению, откладывается на более холодных участках нити, а не в тех критических горячих точках, где обычно происходит утонение.В результате практически невозможно предсказать, когда какая-либо конкретная нить накала выйдет из строя в лампах, которые работают непрерывно. В тех лампах, которые часто включаются и выключаются, можно с уверенностью предположить, что они выйдут из строя в какой-то момент при включении.

Вольфрамово-галогенные лампы могут работать с источниками питания постоянного или переменного тока, но в большинстве исследовательских приложений микроскопии используются источники питания постоянного тока ( DC, ). Самые современные источники питания для вольфрамово-галогенных ламп имеют специализированную схему, обеспечивающую стабилизацию тока и подавление пульсаций.Критическая фаза для вольфрамово-галогенной лампы — это когда напряжение впервые подается на холодную нить накала, период, когда сопротивление нити примерно в 20 раз ниже, чем при полной рабочей температуре. Таким образом, когда напряжение питания мгновенно подается на лампу при ее включении, течет очень высокий начальный ток (до 10 раз выше, чем в установившемся режиме; называемый пусковой ток ), который медленно падает по мере того, как температура нити накала и электрическое сопротивление увеличивать. Пиковый уровень тока достигается в течение нескольких миллисекунд после запуска, но обычно заканчивается примерно за полсекунды.К сожалению, высокий пусковой ток, возникающий при холодном запуске, отрицательно сказывается на ожидаемом сроке службы лампы. Специализированная схема источника питания (часто называемая схемой плавного пуска ) используется для компенсации высоких пусковых токов в самых передовых приложениях (включая микроскопию), в которых вольфрамово-галогенные лампы используются для проведения логометрических измерений.

На рисунке 6 показана типичная вольфрамово-галогенная лампа мощностью 100 Вт, используемая в микроскопии проходящего света.Лампа оснащена вентиляционными отверстиями, которые позволяют конвекционным потокам омывать лампу более прохладным воздухом во время работы. Металлический отражатель, покрывающий внутреннюю часть светильника, помогает сферическому отражателю направлять максимально возможный уровень светового потока в систему коллекторных линз для подачи на оптическую цепь микроскопа. Этот усовершенствованный фонарик содержит запасной патрон и сменный пластмассовый инструмент, который оператор может использовать для захвата корпуса лампы во время переключения лампы.Регулировка положения лампы по отношению к оптической оси сферического отражателя и коллектора может быть выполнена с помощью винтов с внутренним шестигранником, которые перемещают основание. Лампа прикрепляется к осветителю микроскопа с помощью запатентованного монтажного фланца, который соединяет лампу с вертикальным или инвертированным микроскопом (хотя большинство ламп не взаимозаменяемы с одной марки микроскопа на другую). Инфракрасный (тепловой) фильтр перед системой коллекторных линз поглощает значительное количество нежелательного излучения, и дополнительные фильтры обычно могут быть вставлены в световой тракт (используя прорези держателя фильтра в осветителе микроскопа) для поглощения выбранных диапазонов видимых длин волн, регулировки цветовой температуры или добавить нейтральную плотность (уменьшение амплитуды света).Большинство ламп для микроскопии не оборудованы диффузионными фильтрами, но они часто требуются для достижения равномерного освещения по всему полю обзора и обычно помещаются производителем в осветительный прибор микроскопа.

Генерация света за счет газового разряда

Преимущества различных технологий сброса высокого давления OSRAM

Металлогалогенные лампы с керамической технологией

Керамика выдерживает более высокие температуры, чем кварцевое стекло.Таким образом, температура стенок может быть повышена, что увеличивает долю присадочных материалов в плазме.

Преимущества

• Очень высокая эффективность
• Очень хорошая цветопередача
• Превосходная стабильность цвета
• Очень хорошие характеристики светового потока в течение всего срока службы
• Низкая зависимость от положения горения
• Высокая надежность, в том числе благодаря уменьшенной коррозии керамики

Металлогалогенные лампы с кварцевой технологией

Металлогалогенные лампы с кварцевой технологией — это металлогалогенные лампы первого поколения.Эти лампы работают на основе разрядного сосуда (дуговой трубки) из прозрачного жаростойкого кварцевого стекла, выдерживающего перепады температур.

Преимущества

• Испытанная и испытанная технология ламп
• Доступны различные мощности, от 70 Вт до 2000 Вт
• Цвета света от 3000 K до 7250 K (WDL, нейтральный белый, NDL, дневной свет, холодный дневной свет)
• Хорошие оптические свойства благодаря прозрачной дуговой трубке
• Длительный срок службы
• Высокий световой поток

Натриевые лампы высокого давления

Натриевые лампы высокого давления обеспечивают наивысшую светоотдачу среди всех газоразрядных ламп высокого давления — до 150 люмен на ватт!

Преимущества

• Очень высокая светоотдача
• Чрезвычайно долгий срок службы

Ртутные лампы

Ртутные лампы часто используются в качестве источников света из-за низких инвестиционных затрат, в первую очередь для уличного и производственного освещения.Им нужен балласт, а не воспламенитель.

Преимущество

Ртутные лампы смешанного света

Проверенные и испытанные лампы смешанного света на парах ртути имеют люминесцентные лампы на основе ванадата иттрия и являются прекрасной альтернативой мощным лампам накаливания в коммерческих целях, поскольку они служат дольше и не требуют ни балласта, ни запального устройства.

Преимущества

• Нет необходимости в балласте или запальном устройстве
• Чрезвычайно хорошая альтернатива стандартным лампам накаливания
• Более длительный срок службы, чем у стандартных ламп накаливания

Газоразрядная лампа

— обзор

1.8.3 Газоразрядные лампы

Газоразрядные лампы были произведены еще в 1856 году, но коммерчески газоразрядные лампы появились на рынке только в 1930-х годах. Газоразрядные лампы — это семейство искусственных источников света, которые излучают свет, посылая электрический разряд через ионизированный газ, то есть плазму. Обычно такие лампы наполнены благородным газом (аргон, неон, криптон и ксенон) или смесью этих газов. Большинство ламп заполнены дополнительными материалами, такими как ртуть, натрий и галогениды металлов.Когда газ ионизируется, свободные электроны ускоряются электрическим полем в трубке и сталкиваются с атомами газа и металлов. Некоторые электроны на атомной орбитали этих атомов возбуждаются этими столкновениями до более высокого энергетического состояния. Когда возбужденный атом возвращается в состояние с более низкой энергией, он испускает фотон с характерной энергией, в результате чего возникает инфракрасное, видимое или ультрафиолетовое излучение. Некоторые лампы преобразуют ультрафиолетовое излучение в видимый свет с помощью флуоресцентного покрытия на внутренней стороне стеклянной поверхности лампы.Люминесцентная лампа, пожалуй, самая известная газоразрядная лампа. Спектральное распределение энергии электроразрядной лампы зависит в первую очередь от типа пара или газа, давления пара, природы электрода и электрической энергии.

Газоразрядные лампы отличаются долгим сроком службы и высокой эффективностью, но их сложнее производить. Из-за большей эффективности газоразрядные лампы заменяют лампы накаливания во многих осветительных приборах. Газоразрядные лампы можно разделить на три большие группы:

1.

Газоразрядные лампы низкого давления

2.

Газоразрядные лампы высокого давления

3.

Газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID).

Газоразрядные лампы низкого давления работают при давлении намного ниже атмосферного. Обычные люминесцентные лампы в офисном освещении и других домашних устройствах работают при давлении около 0,3% от атмосферного. Эти лампы производят до 100 лм Вт ^-1 . Натриевые лампы низкого давления, наиболее эффективный тип газоразрядных ламп, производят до 200 лм Вт ^-1 , но их цветопередача очень плохая.Эти лампы излучают почти монохроматический желтый свет, который приемлем только для уличного освещения и подобных применений. В то время как люминесцентные лампы большего размера в основном используются в коммерческих или институциональных зданиях, компактные люминесцентные лампы тех же самых популярных размеров, что и лампы накаливания, теперь доступны в качестве энергосберегающей альтернативы в домах. Агентство по охране окружающей среды США классифицирует люминесцентные лампы как опасные отходы и рекомендует отделять их от обычных отходов для вторичной переработки или безопасной утилизации.

В люминесцентных лампах, выпускаемых с конца 1930-х годов, используются ртутные лампы низкого давления вместе с люминофорным покрытием для изменения излучения. Обычно это длинные трубки, внутренняя часть которых покрыта люминофором, с электродами на двух концах. Трубки заполнены инертным газом, который переносит электрический разряд до тех пор, пока капля жидкой ртути в трубке не испарится. В этих лампах используются пары ртути, излучающие свет в видимом и ультрафиолетовом диапазонах. Часть видимого света проходит через полупрозрачное покрытие из флуоресцентного порошка внутри стеклянной трубки.Ультрафиолетовый свет с длиной волны 253,7 нм, излучаемый парами ртути, возбуждает флуоресцентное покрытие, генерируя дополнительный и более непрерывный в спектральном отношении свет в видимом диапазоне.

Люминесцентные лампы производятся в соответствии с выбранной цветовой температурой путем изменения смеси люминофоров внутри трубки. Тёпло-белые флуоресцентные лампы имеют цветную температуру 2700 К. Они популярны для освещения жилых помещений. Нейтрально-белые флуоресцентные лампы имеют CCT 3000 K или 3500 K. Холодно-белые флуоресцентные лампы имеют CCT 4100 K и популярны для офисного освещения.Флуоресцентные лампы дневного света имеют CCT 5000–6500 K, что означает голубовато-белый цвет. Люминофоры представляют собой неорганические соединения высокой химической чистоты, и иногда некоторые металлы добавляют в качестве активаторов для повышения их эффективности. Один из наименее приятных источников света исходит от трубок, содержащих более старые галофосфатные люминофоры (химическая формула Ca ₅ (PO ₄ ) ₃ (F, Cl): Sb ^{3 +} , Mn ^{2 +} ). Этот люминофор в основном излучает желтый и синий свет и сравнительно мало зеленого и красного.В отсутствие эталона эта смесь кажется глазам белой, но свет имеет неполный спектр. Индекс цветопередачи (CRI) (см. Раздел 1.11.1) таких ламп составляет около 60. Другие люминофоры включают вольфраматы металлов, силикаты, бораты и арсенаты. В люминесцентных лампах дневного света в качестве люминофора используется вольфрамат магния, который излучает свет с длиной волны 480 нм. Галофосфат кальция в качестве люминофора и сурьма / марганец в качестве активатора используются в холодно-белых люминесцентных лампах без красного света и в модифицированных более красных люминесцентных лампах теплого белого цвета.С 1990-х годов в люминесцентных лампах более высокого качества используется галофосфатное покрытие с более высоким индексом цветопередачи или смесь трифосфоров на основе ионов европия и тербия, полосы излучения которых более равномерно распределены по спектру видимого света. Галофосфатные и трифосфорные трубки с высоким индексом цветопередачи придают человеческому глазу более естественную цветопередачу. CRI таких ламп обычно составляет 82–100.

Лампы высокого давления работают при несколько более высоком давлении, чем лампы низкого давления — давление может быть меньше или выше атмосферного.Например, натриевая лампа высокого давления работает при давлении 100–200 торр — примерно 14–28% от атмосферного давления (стандартное атмосферное давление составляет ровно 1 бар, 100 кПа или ≈ 750,01 торр). Некоторые автомобильные HID-фары работают под давлением до 50 бар, что в 50 раз превышает атмосферное.

Лампы HID излучают свет с помощью электрической дуги между вольфрамовыми электродами, помещенными внутри полупрозрачной или прозрачной дуговой трубки из плавленого кварца или плавленого оксида алюминия. По сравнению с другими типами ламп в этих лампах применяется относительно большая мощность дуги.Лампы HID могут быть одного из следующих типов:

1.

Ртутные лампы

2.

Металлогалогенные лампы

3.

Керамические газоразрядные металлогалогенные лампы

4.

Натриевые лампы

5.

Ксеноновые дуговые лампы

6.

Сверхвысокие характеристики (UHP).

В ртутной лампе электрическая дуга пропускается через испаренную ртуть для получения света.Лампы на парах ртути и газоразрядные лампы более энергоэффективны, чем лампы накаливания. Большинство люминесцентных ламп имеют световую отдачу примерно 35–65 лм (Вт ^-1 ). Эти лампы имеют длительный срок службы (24 000 часов) и высокую интенсивность яркого белого света. Они используются для верхнего освещения больших площадей, например, на заводах, складах и спортивных площадках, а также для уличных фонарей. Прозрачные ртутные лампы излучают белый свет с голубовато-зеленым оттенком. Это не льстит цвету кожи человека, поэтому в розничных магазинах такие лампы не используются.Более приемлемы ртутные лампы с «коррекцией цвета» с люминофорным покрытием внутри внешней колбы, излучающим белый свет. Они обеспечивают лучшую цветопередачу, чем более эффективные натриевые лампы высокого или низкого давления.

Лампы на парах ртути высокого давления являются старейшими типами ламп высокого давления, которые в большинстве случаев заменяются металлогалогенными лампами и натриевыми лампами высокого давления. Он дает характерный сине-зеленый свет из-за излучения на выбранных длинах волн. Длины волн спектрального излучения различных газов за счет электрических разрядов приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4. Длины волн испускания различных газов / паров металлов

Sodium

Газ / пар	Длины волн испускания (нм)
Ртуть	408, 436, 546, 577–579 и 691
589–590
Кадмий	480, 509, 644
Водород	434, 486 и 656
Гелий	412, 439, 498, 447, 58 706 и 728.

Спектральные эмиссионные линии расширяются с увеличением рабочего давления внутри трубки. Как ртутные, так и натриевые лампы в основном используются для наружного освещения. Им не хватает излучения на некоторых длинах волн, что приводит к искажению цвета некоторых объектов, видимых под этим светом. С увеличением рабочего давления линейный спектр расширяется, а цветовые искажения уменьшаются. В настоящее время разработаны более белые натриевые лампы высокого давления, которые можно использовать для внутреннего освещения, но цветопередача все еще может быть плохой из-за недостатка синего света.Дефицит ртутных ламп в красном конце спектра можно уменьшить, покрывая внутреннюю часть трубки люминофором, излучающим красный цвет.

В металлогалогенных лампах йодиды различных элементов включены в ртутную лампу, которая излучает свет с длинами волн, характерными для этого конкретного элемента. Комбинации различных йодидов восполняют пробелы в излучении ртутных ламп. Металлогалогенные лампы обеспечивают высокую светоотдачу для своего размера, что делает их компактными, мощными и эффективными источниками света.Световая отдача повышается за счет добавления солей редкоземельных металлов в ртутную лампу, и достигается цвет света. Металлогалогенные лампы излучают почти белый свет и имеют световой поток 100 лм Вт ⁻¹ . Металлогалогенные лампы, изначально созданные в конце 1960-х годов для промышленного использования, теперь доступны во многих размерах и конфигурациях для коммерческих и жилых помещений. Поскольку лампа мала по сравнению с люминесцентной лампой или лампой накаливания с таким же уровнем освещенности, относительно небольшие отражающие светильники могут использоваться для направления света для различных целей (уличное освещение или освещение складов или промышленных зданий).Помимо паров ртути, лампа содержит иодиды, а иногда и бромиды различных металлов. Скандий и натрий используются в некоторых типах, таллий, индий и натрий — в европейских моделях Tri-Salt, а в более поздних типах используется диспрозий для высокой цветовой температуры и олово для более низкой цветовой температуры. Гольмий и тулий используются в некоторых очень мощных моделях освещения для кино. Галлий или свинец используются в специальных моделях с высоким УФА. Цвет лампы определяется составом смеси металлов.

Керамическая разрядно-металлическая (CDM) галогенидная лампа или металлокерамическая галогенидная лампа (CMH) — это относительно новый источник света и улучшенная версия лампы с высоким содержанием ртути. Лампа помещена в керамическую трубку, которая может нагреваться выше 1200 К. Керамическая трубка заполнена солями ртути, аргона и галогенидов металлов. Из-за высокой температуры стенки галогениды металлов частично испаряются. Внутри горячей плазмы эти соли распадаются на атомы металла и йода.

Металлические атомы являются основным источником света в этих лампах, создавая голубоватый свет, близкий к дневному, с индексом цветопередачи до 96.Точные значения CCT и CRI зависят от конкретной смеси солей галогенидов металлов. Существуют также теплые белые лампы CDM с несколько более низким индексом цветопередачи (78–82), которые по-прежнему дают более чистый и естественный свет, чем старые ртутные и натриевые лампы при использовании в качестве уличных фонарей, кроме того, что они более экономичны для использовать. Лампы CDM используют одну пятую мощности сопоставимых вольфрамовых ламп накаливания для того же светового потока (80–117 л мВт ^–1 ) и сохраняют стабильность цвета лучше, чем большинство других газоразрядных ламп.Эти лампы применяются в телевидении и кинопроизводстве, а также в освещении магазинов, цифровой фотографии, уличном и архитектурном освещении.

В натриевой лампе для получения света используется возбужденный натрий. Есть две разновидности таких ламп: натриевые низкого давления (ЛПС) и высокого давления. Поскольку натриевые лампы вызывают меньшее световое загрязнение, чем ртутные лампы, они используются во многих городах, где есть большие астрономические обсерватории. Лампы LPS являются наиболее эффективными источниками света с электрическим приводом при измерении в условиях фотопического освещения — до 200 лм Вт ^-1 — в первую очередь потому, что на выходе получается свет с длиной волны, близкой к максимальной чувствительности человеческого глаза.В результате они широко используются для наружного освещения, например для уличных фонарей и освещения безопасности, где цветопередача когда-то считалась неважной. Однако недавно было обнаружено, что в мезопических условиях, типичных для вождения в ночное время, более белый свет может обеспечить лучшие результаты при более низкой мощности. Натриевые лампы высокого давления дают мощность до 150 лм. Вт ⁻¹ . Эти лампы производят более широкий спектр света, чем натриевые лампы низкого давления. Они также используются для уличного освещения и для искусственной фотоассимиляции при выращивании растений.

Ксеноновая дуговая лампа — это особый тип газоразрядной лампы, электрический свет, который излучает свет, пропуская электричество через ионизированный газообразный ксенон под высоким давлением, чтобы произвести яркий белый свет, максимально имитирующий естественный солнечный свет. Ксеноновые дуговые лампы используются в кинопроекторах, в кинотеатрах, в прожекторах, для специализированных целей в промышленности и исследованиях для имитации солнечного света, а также в ксеноновых фарах автомобилей. Ксеноновые дуги высокого давления излучают широкий спектр, охватывающий ультрафиолетовый, видимый и инфракрасный диапазон длин волн.Используя фильтры, можно сделать спектры близкими к среднему дневному свету. Эти лампы широко используются для кинематографии и научных исследований.

Ртутная дуговая лампа UHP была разработана Philips в 1995 году для использования в коммерческих проекционных системах, проекторах для домашних кинотеатров, MD-PTV и видеостенах. В отличие от других распространенных ртутных ламп, используемых в проекционных системах, эта лампа не является металлогалогенной, а использует только ртуть. Philips утверждает, что срок службы ламп превышает 10 000 часов. Эти лампы очень эффективны по сравнению с другими проекционными лампами — одна лампа UHP мощностью 132 Вт используется производителями DLP, такими как Samsung и RCA, для питания своих телевизионных линий обратной проекции DLP.Лампы HID обычно используются, когда требуется высокий уровень света и энергоэффективность.