Ультрафиолетовые лампы О замене солнца искусственным источником освещения ученые стали всерьез задумываться уже в начале 18 века. Солнце, которое является основным источником жизни и энергии на земле, на данном этапе развития человечества оказалось ему не только не подконтрольно, а по некоторым параметрам даже не прогнозируемо.
Способы получения искусственного излучения Так как управлять солнцем по-своему усмотрению человек был не в состоянии, то его мысль была направлена на создание солнцу искусственной замены. Физика описывает излучение ( частный пример излучения - это видимый свет) как комбинацию электромагнитных волн различной частоты. Поэтому не существует и разницы между естественным солнечным излучением и светом, полученным искусственным путём. Первые попытки создать искусственное солнце были предприняты в 18 веке и привели к созданию ламп освещения. Эти лампы имели несовершенную конструкцию и короткий срок службы. Для создания света была использована тонкая угольная. Дальнейшее развитие индустрии искусственного света привело к созданию ламп накаливания для массового использования. В этих лампах использовался принцип получения света за счет нагрева вольфрамовой спирали до высокой температуры. Данный принцип достаточно легко реализуем в серийном производстве, но имеет низкий КПД. КПД определяется процентным соотношением получаемой световой энергии к затрачиваемой для этого электрической мощности. Недостатком этих ламп являлось также и ограничение по светоотдаче. Для создания более мощных ламп был разработан другой метод получения искусственного света. Так появились лампы высокого давления, использующие дуговой разряд. Данный тип ламп, как и предыдущий, также имеет достаточно низкий КПД. Но, используемая в них методика получения света за счёт дугового разряда, в то же время снимает ограничение по светоотдаче. Малый КПД существующих ламп накаливания и ламп дугового разряда заставил ученых искать новые принципы получения световой энергии. И в результате этих поисков появились так называемые лампы тлеющего разряда. Коэффициент полезного действия у них значительно вырос. В настоящее время, по способу получения светового излучения, серийно производимые источники света можно разделить на три типа: - лампы накаливания
- лампы, использующие дуговой разряд
- лампы, использующие тлеющий разряд.
Классификация ламп по способу получения ультрафиолетового излучения Как мы уже отмечали выше, свет это комбинация электромагнитных волн различной частоты. Следовательно, научившись создавать источники видимого света, мы таким же образом можем создавать и источники ультрафиолетового излучения. Толчком к развитию индустрии источников ультрафиолетового излучения послужили: - Результаты многочисленных экспериментов, доказавшие факт временной нестабильности характеристик солнечного излучения. Так при регистрации вспышек на солнце (солнечные протуберанцы) изменялись характеристики солнечного излучения. Это в первую очередь касалось общей мощности излучения и спектральной плотности излучения.
- Открытия учёных о незаменимости ультрафиолетового излучения при производстве жизненно важного для организма витамина Д3.
Таким образом, получение стабильного ультрафиолетового излучения с заранее заданными параметрами стало важнейшей научной задачей. Одновременно с инженерами, трудившимися над созданием ультрафиолетовых ламп, трудились и учёные, разрабатывающие теорию образования загара. Из исследований учёных стало ясно, что для получения загара необходимо комбинированное ультрафиолетовое излучение. В общий спектральный состав излучения должно входить как ультрафиолетовое излучение диапазона А (УФА), так и ультрафиолетовое излучение диапазона В(УФВ). УФА диапазон начинается от длины волны в 315 нм и заканчивается длиной волны в 400 нм. УФВ диапазон начинается от длины волны 200 нм и заканчивается на длине волны 315 нм. Первые ультрафиолетовые лампы (созданные в 1908 г.) получили название кварцевых ламп. Своё название они получили от кварцевого стекла используемого для их изготовления. Полученное от них излучение имело необходимую мощность, но в то же время это излучение имело спектральные характеристики, сдвинутые в область коротковолнового излучения. Длительное нахождение под таким излучением могло привести к негативным последствиям. Индустрия не стояла на месте, и как результат мы имеем два типа ультрафиолетовых ламп. В них, для получения комбинированного УФА + УФБ ультрафиолетового излучения, используют два различных метода. Основные характеристики ультрафиолетовых ламп. - Мощность излучения
- Спектральный состав излучения (коэффициент излучения диапазона В)
- Баланс между излучаемой мощностью и спектральным составом излучения
- Долговечность лампы.
- Стабильность выходных параметров в процессе эксплуатации
- Механическая надежность конструкции
- Время достижения номинальных характеристик.
- Минимально необходимое количество паров ртути в лампе.
По методу получения ультрафиолетового излучения их можно разделить на два вида:- Лампы высокого давления, использующие дуговой разряд (зарубежное название - ND (Nieder Drucken);
- Лампы низкого давления, использующие тлеющий разряд (зарубежное название - HD (Hoсhe Drucken).
|
