Fényforrások 3 Fénycsövek Schmidt Gábor képeinek felhasználásával 2008.09.29. BME VIK

Fényforrások rendszere Hőmérsékleti sugárzók Kisülőlámpák Szilárdtest sugárzók (LED) Izzólámpák Halogén izzólámpák Kisnyomású Nagynyomású 2008.09.29. BME VIK

Ismétlés Csoportosítás a fénygerjesztés mechanizmusa alapján: NAGYOBB KISEBB ENERGIANÍVÓ, SUGÁRZÁS Hőmérsékleti sugárzók kváziszabad elektronok sugárzása – sávon belüli átmenet minden lehetséges energiaérték megengedett 2. Lumineszcens sugárzók (lumineszcencia-hidegen sugárzás) kötött elektronok - sávok, vagy nívók közötti átmenet diszkrét energianívók 3.Szilárdtest sugárzók (Lighting Emitting Diode) Félvezetőn alapul p-n átmenetre nyitóirányú feszültséget kapcsolnak p is n is az érintkezési felület felé mozognak és rekombinálódnak 2008.09.29. BME VIK

Kisülőlámpák Kisnyomású Nagynyomású Higanylámpa Kevertfényűlámpa Nátriumlámpa Fémhalogénlámpa Fénycső Kompaktfénycső Nátriumlámpa Elektróda nélküli lámpák 2008.09.29. BME VIK

Gázkisülések Gázatom (rendszáma n): magjában n számú proton, és neutron (ezek együttes száma a tömegszám) a mag körül n számú elektron kering (meghatározott pályákon) az energiaszintek szigorúan meghatározottak az elektronok két csoportja: erősen kötött elektronok (az atommag közelében) vegyérték- (valencia) elektronok (külső pályákon) Valencia elektronok: kémiai kötések létrehozása könnyen gerjeszthetők nagyobb energiával leválaszthatók az atomról (ionozás) 2008.09.29. BME VIK .

Folyamatok gázkisülésben Ütközés Rugalmatlan Rugalmas veszteség 2008.09.29. BME VIK

Ritkított gáztérben vizsgáljuk az áramvezetést: Ube 2008.09.29. BME VIK

Folyamatok gázkisülésben 2. A csőre adott feszültséget növeljük: A kozmikus sugárzás által keltett kis számú töltéshordozók (lineáristól való kezdeti eltérés: rekombináció) Telítés (a kis számú töltés hordozó eljut az elektródákhoz; eddig nincs fényjelenség) Töltéslavina (Townsend-kisülés) - ütközési ionozás - az áram a feszültséggel változik A kisülés önfenntartóvá válik. 2008.09.29. BME VIK

Folyamatok gázkisülésben 2. Az áramerősség növelésével: kialakul a pozitív tértöltés és a katódesés (5,6) További áramerősség növeléskor a feszültség nem változik (6, katódfény a katódon) parázsfény kisülés (7) Termikus emisszió (8) ívkisülés (9, áramkorlátozás !) 2. Az ívkisülés jellemzői: kisnyomás, kis áramsűrűség  rezonancia vonalak gerjednek, nagy közepes úthossz, 2008.09.29. BME VIK

Szempontunkból érdekes anyagok ionizációs energiái. Helium (He) 24,58 eV Neon (Ne) 21,56 –”- Argon (Ar) 15,76 –”- Kripton (Kr) 13,99 –”- Xenon (Xe) 12,12 –”- Higany Hg) 10,38 –”- Nátrium (Na) 5,12 –”- 2008.09.29. BME VIK

A higany gerjesztési nívói alapállapot rezonanciavonal (az alapállapotba való visszatéréskor kisugárzott vonal) más gerjesztett nívók (sugárzás után a rezonanciavonalra kerül az elektron) metastabil nívók (innen nincs sugárzás által kísért visszalépés, energiacsökkentés ütközéssel) 2008.09.29. BME VIK

Fénycső felépítése Fénycső def:lágyüveg cső;fénypor bevonattal;Hg-al és nemesgázzal;kis nyomás;két végén W elektródákkal. Állvány részei: Árambevezető Szívócső Árnyékolótartó, árnyékológyűrű Elektróda emissziós bevonattal (alkáliföldfém) Fej Árambevezető Beforrasztás Állvány Higany (amalgám) csepp 2008.09.29. BME VIK

Halofoszfát fényporos fénycső spektrális eloszlása 2008.09.29. BME VIK

Különböző színhőmérsékletű háromsávos fénycsövek spektruma 2008.09.29. BME VIK

Fénycső energiafolyam-ábra és fényáram-tartása 2008.09.29. BME VIK

Méretek Átmérő meghatározója: áramsűrűség (I/A) [ív a teljes csőkeresztmetszetre kiterjed] ≈35 mm Hossz meghatározója: térerősség ≈ 1 V/cm munkapontnak megfelelően I fv-ében > 1m →1200mm Jellemző átmérők: 38 mm (T12); 26 mm (T8); 16mm (T5); 8 mm (T2) 2008.09.29. BME VIK

Fénycsövek főbb jellemzői Teljesítmény: 4 – 80 W; Fényáram: 200 – 7000 lm Fényhasznosítás: *100 lm/W Rövid felfutási és újragyújtási idejű Élettartamuk: 10-15 kh ( átlagos égési időtartam 3 h, tápfeszültség ingadozás max. –10%, környezeti hőmérséklet megfelelő előtét és gyújtó esetén) Színhőmérséklet: 2700-6500 K Színvisszaadás (fénypor függő) 65-85 Vonalas színkép 2008.09.29. BME VIK

Hagyományos és elektronikus előtétek 2008.09.29. BME VIK

Fénycsöveknél: Név-leges teljesít-mény Pn; W Előtét típusa   Előtét típusa Előtét veszte-sége Pe; W Hálózati felvett teljesítmény PΣ; W Fény-áram Φ; klm Fényhasz-nosítαs η*; lm/W Meg-jegyzés 36 Hagyományos (KVG) 9 45 3 66,7 26 mm átmérőjű Kisveszteségű (VVG) 6 42 71,4 Elektronikus (EVG) 32+3 3,3 94,3 . 2008.09.29. BME VIK

A fénycsövek gyújtása A gyújtófeszültség a következő tényezőktől függ: elektródtávolság (növekedésével nő a gyújtófeszültség, ugyanis csökken az elektronokra ható gyorsítóerő) a gáz nyomása (minimumgörbe szerint, Paschen: Ust = f(pd)) a gáz anyagi minősége gázkeverékek (Penning, az adalékgáz csökkenti a gyújtófeszültséget, ha az alapgáznak van metastabil gerjesztett állapota, s ez nagyobb energiájú, mint az adalék ionozási energiája) csőátmérő (csökkentésével nő a gyújtási feszültség, megnő a fali rekombináció szerepe) az elektród alakja, minősége 2008.09.29. BME VIK .

Fénycső gyújtó felépítése Elektróda Ikerfém elektróda Zavarszűrő kondenzátor Bura (üveg) Tokozat Fénycső gyújtó felépítése (bimetálos) 2008.09.29. BME VIK

Hagyományos, ikerfém gyújtó 2008.09.29. BME VIK

A fénycsövek üzemeltetése Elektronikus előtét 2008.09.29. BME VIK

Speciális fénycső-típusok Robbanásbiztos (FX) fénycsövek egycsapos fej belső gyújtócsík a gyújtócsík egyik vége galvanikusan érintkezik az egyik árambevezetővel, a másiknál hézag parázsfény kisülés: begyújtáshoz szükséges melegfejlesztés 2008.09.29. BME VIK

Speciális fénycső-típusok Rapidstart fénycsövek külső gyújtócsík néhány mm széles bronzpor csík egyik vége 1 M ellenálláson keresztül összekötve az elektróddal a másik fejjel nincs összekötve, így ott parázsfény-kisülés alakul ki növekvő ionozás után a kisülés átterjed a két főelektród közé Reflektorbúrás fénycsövek titán-dioxid fémtükör-réteg a cső kb. 230º-nyi felületét borítja meghatározott irányban 65-70% fényáram-növekedés 2008.09.29. BME VIK

Speciális fénycső-típusok Nem látható tartományban sugárzó ff Germicid lámpa (260 nm) Gyakorlatilag fénypor nélküli, csíra ölő hatás Erithemal-lámpa (mesterséges napfény) ~ 300 nm Speciális fénypor bevonattal Különleges sőtétkék üvegű UV (fény)cső, mezőgazdasági felhasználás (fotoszintézis tartománya) 400 nm és 650 nm 2008.09.29. BME VIK

Alkalmazások 2008.09.29. BME VIK

Rejtett világítás lakásban 2008.09.29. BME VIK

Ipari alkalmazás 2008.09.29. BME VIK

Tirol (AT) 2008.09.29. BME VIK