Искусственные источники

Свет - не только источник энергии, но и основное средство получения информации об окружающем мире. Однако, помимо солнечного света, человек широко пользуется и искусственными источниками, чтобы сделать окружающую среду более пригодной для работы и отдыха. Тысячи различных типов ламп и систем освещения дают людям свет и создают новую, более красивую среду существования.
Сегодня на российском рынке распространены 4 основных вида искусственных источников света: обычные лампы накаливания, галогенные лампы, а также люминесцентные и газоразрядные лампы. Исторически сложилось так, что первыми были лампы накаливания, честь изобретения которых до сих пор оспаривают ученые многих стран.

 

 

В создании источников электрического света приняли участие многие исследователи, но только Эдисон в 1879 г. сумел запатентовать изобретение лампы накаливания, и с тех пор она называется его именем.
Лампы накаливания. За время, прошедшее со дня их изобретения, последовательно улучшалась конструкция этих ламп, разрабатывались новые принципы получения света, использовались все новые и новые материалы. Если первые лампы Эдисона с угольными нитями накала имели световую отдачу всего лишь 1,7 лм./ Вт, то сегодня даже стандартные лампы накаливания по этому показателю превосходят их почти в 10 раз.
Хотя на потребительском рынке появились самые разнообразные типы этих ламп - декоративные, зеркальные, рефлекторные, трубчатые, пламеобразные и другие, - старая добрая лампочка в форме груши с ее теплым приятным светом и теперь для многих продолжает оставаться символом искусственного освещения. Это вполне объясняет, почему она до сих пор является наиболее распространенным источником света во всем мире, хотя и постепенно уступает место лампам других видов.
Галогенные лампы. Источники галогенного света с каждым годом становятся все популярнее. В первую очередь это объясняется их мощным светом. Другими словами, по своей яркости они значительно превосходят обычные лампы накаливания. В свете галогенных ламп человеческий глаз отчетливо воспринимает окружающие цвета. Галогенные лампы, в отличие от традиционных ламп накаливания, дают свет с более высокой цветовой температурой (около 3000 К). Это делает цвета различных предметов более интенсивными и живыми. Изделия из стекла, хрусталя, хрома и серебра приобретают дополнительный блеск, что придает им привлекательный внешний вид.
Небольшие размеры и возможность прецизионного регулирования яркости светового излучения обеспечивают огромное разнообразие конструкций галогенных ламп. Галогенный свет - от широкого рассеянного, мягкого, не дающего тени до резко ограниченного узкого пучка - открывает перед дизайнерами новые возможности при подборе вариантов освещения.
Из-за наличия галогена в газе-наполнителе колба у галогенных ламп всегда остается прозрачной. Галоген препятствует осаждению испаряющегося с нити накаливания вольфрама на внутренних стенках колбы. В так называемом вольфрамо-галогенном цикле галоген соединяется с вольфрамом, после чего это газообразное соединение возвращается к спирали, на которой происходит осаждение вольфрама. Высвободившийся галоген возвращается обратно в цикл.
Свет галогенных ламп не теряет свою яркость на протяжении всего срока службы. Они горят ярче и служат дольше, чем обычные лампы накаливания. Колбы из кварцевого стекла, содержащие специальные абсорбирующие добавки, полностью удерживают интенсивные и вредные ультрафиолетовые составляющие в излучаемом свете.
Люминесцентные лампы. Эти лампы значительно меньше расходуют электроэнергию, чем лампы накаливания или даже галогенные лампы, а служат намного дольше. Принцип их действия основан на свечении люминофора, нанесенного на стенки колбы. Электрическое поле между электродами лампы заставляет пары ртути выделять невидимое ультрафиолетовое излучение, а люминофор преобразует это излучение в видимый свет. Подбирая сорт люминофора, можно изменять цветовую окраску испускаемого света.
Сегодня существует много типов люминесцентных ламп, различающихся по конструкции и эксплуатационным характеристикам. Например, суперэкономичные лампы серии FH (Fluorescent High Efficiency) немецкой фирмы OSRAM обладают повышенной светоотдачей - 104 лм/Вт. Созданы люминесцентные лампы с повышенной яркостью серии FQ для освещения промышленных обьектов и миниатюрные лампы серии FM, предназначенные для современных акриловых световых дисплеев. Новейшая лампа OSRAM ENDURA имеет рекордный рабочий ресурс 60000 часов, что во много раз превышает срок службы обычной люминесцентной лампы. Ее создали специально для использования в таких местах, где замена ламп представляет определенную трудность, например, в туннелях или промышленных цехах с высокими потолками. Она запускается мгновенно, без мерцания и имеет приятный немигающий свет. У этой безэлектродной люминесцентной лампы электронный генератор и сильные внешние магниты обеспечивают возникновение непрерывного потока электронов, вызывающих свечение люминофора. Поскольку лампа не содержит ни спирали накаливания, ни электродов, срок службы всей системы зависит только от долговечности электронного генератора высокой частоты.
Интересными свойствами обладают люминесцентные лампы FLUORA, предназначенные для растений и аквариумов. В спектре их излучения преобладают составляющие синего и красного цветов, аналогично естественному излучению, способствующему фотохимическим процессам. Под светом этих ламп растения хорошо растут и в помещениях без дневного света или с недостаточным его количеством.
Газоразрядные лампы. Осветительные устройства этого типа базируются на совершенно ином принципе действия, чем лампы накаливания. В газоразрядных лампах высокого давления электрические разряды между электродами вызывают свечение наполнителя в разрядной трубке, то есть излучаемый ими свет - это следствие происходящих в них дуговых разрядов. Эти лампы - рекордсмены по светоотдаче и применяются в осветительных установках, требующих компактных источников света большой мощности с высокими световыми потоками и значительными сроками службы.
Лампы с ртутными парами высокого давления известны уже давно. Они используются, главным образом, для уличного освещения. Другая большая группа разрядных ламп представлена металлогалогенными лампами высокого давления. Использование специальных добавок к наполнителю, таких как йодиды металлов или йодиды редкоземельных элементов, позволило значительно улучшить цветопередачу и световую отдачу этих ламп. Самой высокой световой отдачей среди всех газоразрядных ламп обладают натриевые лампы - до 150 лм/Вт. При этом у них очень большой срок службы. Это самые экономичные источники света, которые позволяют видеть все естественные цвета освещаемого объекта.
Лампы с натриевыми парами находят широкое применение в уличном, спортивном и прожекторном освещении. Применение прогрессивных технологий позволило довести срок эксплуатации этих ламп до 4 лет. Это стало возможным благодаря специальной конструкции горелки, использованию высококачественной керамики и антивибратора, а также внедрению в производство технологии лазерной сварки.
(Продолжение следует.)

По материалам справочника
"Строительные материалы. Где их можно приобрести" N 13 за 2006 г.