Газоразрядная лампа

Газоразря́дная ла́мпа — источник света, излучающий энергию в видимом диапазоне. Физическая основа — электрический разряд в газах. В последнее время принято называть газоразрядные лампы разрядными лампами.

По источнику света, выходящего наружу и используемого человеком, газоразрядные лампы делятся на:

люминесцентные лампы (ЛЛ), в которых в основном наружу выходит свет от покрывающего лампу слоя люминофора, возбуждаемого излучением газового разряда;
газосветные лампы, в которых наружу выходит сам свет от газового разряда;
электродосветные лампы, в которых используется свечение электродов, возбуждённых газовым разрядом.

По величине давления разрядные лампы делятся на:

газоразрядные лампы высокого давления — ГРЛВД, подробнее см. — лампа ДРЛ.
газоразрядные лампы низкого давления — ГРЛНД, подробнее см. — люминесцентная лампа.

Разрядные лампы обладают высокой эффективностью преобразования электрической энергии в световую. Эффективность измеряется отношением люмен/Ватт.

В разрядных лампах могут использоваться разные газы: пары металлов (ртути или натрия), инертные газы (неон, ксенон, аргон и криптон), а также их смеси. Наибольшей эффективностью, на сегодняшний день, обладают натриевые лампы (ДНаТ), они работают в парах натрия и имеют эффективность 150 лм/Вт. Подавляющее большинство разрядных ламп — это ртутные лампы, они работают в парах ртути. Среди ртутных ламп можно упомянуть дуговые ртутные люминесцентные лампы (ДРЛ). Кроме этого, широко распространены металлогалогенные лампы (МГЛ или ДРИ) — в них используется смесь паров ртути, инертных газов и галогенидов металлов. Меньше распространены безртутные разрядные лампы, содержащие инертные газы: ксеноновые лампы (ДКсТ), неоновые лампы и другие.

Разрядные источники света (газоразрядные лампы) постепенно вытесняют привычные ранее лампы накаливания, однако недостатками остаются линейчатый спектр излучения, утомляемость от мерцания света, шум пускорегулирующей аппаратуры (ПРА), вредность паров ртути в случае попадания в помещение при разрушении колбы, невозможность мгновенного перезажигания для ламп высокого давления.

Характеристики

Срок службы от 2 до 20 тысяч часов.
Эффективность от 40 до 220 лм/Вт.
Цвет излучения: от 2200 до 20000 К
Цветопередача: хорошая (Ra>80), отличная (Ra>90)
Компактные размеры излучающей дуги, позволяют создавать световые пучки высокой интенсивности

Необходимо знать

Должны применяться в закрытых светильниках с защитным стеклом
Для работы ламп необходимы пускорегулирующие аппараты (ПРА) и импульсные зажигающие устройства (ИЗУ).
Неоновые лампы должны включаться в электросеть через токоограничительный резистор величиной от ста килоом до единиц мегаом.
Нестабильно работают в «плохих» сетях: если напряжение сети отклоняется от номинала более чем на 5 %, то необходимо применять специализированные ПРА.

Области применения

Магазины и витрины, офисы и общественные места
Декоративное наружное освещение: освещение зданий и пешеходных зон
Художественное освещение театров, кино и эстрады [профессиональное световое оборудование]
Автомобильные фары
Фонари для подводного использования (элемент дайверского снаряжения)

Преимущества

Высокая эффективность ламп.
Длительный срок службы по сравнению с лампами накаливания.
Экономичность.

Недостатки

высокая стоимость (относительно ламп накаливания);
большие размеры;
необходимость пускорегулирующей аппаратуры;
долгий выход на рабочий режим у некоторых типов ламп (например, металлогалогенных);
высокая чувствительность к сбоям в питании и скачкам напряжения;
наличие токсичных компонентов у ряда типов ламп (например, люминесцентных ламп и ДРЛ), и как следствие необходимость в инфраструктуре по сбору и утилизации;
невозможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт);
наличие мерцания и гудения при работе на переменном токе промышленной частоты;
прерывистый спектр излучения;
невозможно регулировать мощность лампы с помощью диммера;
затруднённое зажигание некоторых типов ламп при низких температурах.

Типы

Газы, используемые в газоразрядных лампах

См.также: Цвета тлеющих разрядов в различных газах

Литература

Рохлин Г. Н. Газоразрядные источники света. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — ISBN 5-283-00548-8.
Газоразрядные источники света // Газлифт — Гоголево. — М. : Советская энциклопедия, 1971. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 6).