Газоразрядные лампы — это лампы накаливания, которые излучают свет, посылая электрический разряд через ионизированный газ — плазму. В качестве рабочего материала
газоразрядных ламп выступает любой благородный газ (аргон, неон, криптон или ксенон), смешанный с ртутью, натрием и металлическими галогенидами. Когда газ ионизируется, электрическое поле ускоряет свободные электроны и заставляет их сталкиваться с атомами газа и металла. Сталкивающиеся электроны сначала «возбуждаются», то есть переходят в более высокое энергетическое состояние, а затем «остывают».
В тот самый момент, когда возбуждённый атом возвращается в состояние с более низкой энергией, он испускает заряженный фотон, в результате чего возникает инфракрасное, ультрафиолетовое или привычное нам видимое излучение. Некоторые лампы преобразуют ультрафиолетовое излучение в видимый свет с помощью особенного флуоресцентного покрытия на внутренней стороне стеклянной поверхности. Такие лампы называются люминесцентными и являются, пожалуй, самым известным примером газоразрядных ламп.
Любопытно, что
газоразрядные люминесцентные лампы производятся в соответствии с выбранной цветовой температурой путем изменения смеси люминофоров внутри трубки. Тепло-белые
люминесцентные лампы имеют цветовую температуру 2700 К и чаще других используются для освещения жилых помещений. Нейтрально-белые люминесцентные лампы имеют цветовую температуру в 3000 или 3500 K, холодно-белые офисные — 4100 K. Наконец, температура самых дорогих
флуоресцентных ламп дневного света подходит к 5000–6500 K и вызывает голубовато-белый цвет фотонного свечения.
Хотя производство
газоразрядных ламп отличается большей сложностью и дороговизной, за счёт долгого срока службы и высокой эффективности они всё чаще заменяют лампы накаливания во многих осветительных приборах. Все
газоразрядные лампы можно разделить на три большие группы, где самыми эффективными являются лампы высокой интенсивности. Они обладают более высокой светоотдачей, более длительным сроком службы и большей гибкостью дизайна, чем традиционные галогенные лампы. Кроме того,
газоразрядные лампы высокой интенсивности также излучают более белый свет, чем галогенные лампы, поскольку их цветовой спектр ближе к солнечному.
Газоразрядные лампы высокой интенсивности могут быть одного из следующих типов:
- Ртутные и вольфрамово-ртутные лампы
- Металлогалогенные лампы
- Натриевые лампы
Ртутные лампы из-за длительного срока службы и экономии электроэнергии используются в основном для уличного освещения — в среднем они выдают около 80-1000 Вт. Более эргономичные, более мощные (вплоть до 3500 Вт) и дающие очень яркий и интенсивный свет.
Металлогалогенные лампы чаще всего используются для освещения помещений: стадионов, открытых площадок, спортивных сооружений и т.д.
Натриевые лампы по своей мощности могут сравниться с
металлогалогенными, но, в отличие от последних, обеспечивают помещение «тёплым» светом, из-за чего могут применяться как в жилых домах, так и в теплицах для выращивания растений.
