Lámpák fizikai-kémiája

Pajkossy TamásMTA KK Anyag- és Környezetkémiai Intézet

1025 Budapest II., Pusztaszeri út 59-67. pajkossy@chemres.hu

•Fényerősség [1 cd, candela] - egy 555 nm-es hullámhosszúságú fényforrásból kisugárzott fény teljesítménysűrűsége [W];

•Fényáram [1 lm, lumen] - a fényforrás körüli felületen integrált fényerősség [cd*sr]. Példa: egy 60W-os villanykörte fényárama kb 1000 lm.

•Megvilágítás intenzitása [1 lux, lm/m2] - valamely felületen a fénysűrűség.

•Más hullámhosszon: a V( szem érzékenység függvénnyel súlyozott fényteljesítmény-sűrűség. Példa: 1 cm2 olvadó Pt (fekete test) 60 cd.

Fontos lámpatípusok:

Izzólámpák:• hagyományos („villanykörte”)

• halogénlámpa

Kisülőlámpák:• kisnyomású - fénycső

• nagynyomású - ívlámpa

Választási szempontok:

lm/W, élettartam, szín, ár, kezelhetőség, fókuszálhatóság, stb.

Izzólámpák:

•volfrámszál méretezése a P=U*I, R(T)=U/I összefüggések alapján

•fényteljesítmény T4 (Stefan-Boltzmann törvény, Planck féle sugárzási törvény), tehát növelendő a szálhőmérséklet (jobban párolog a szál)

Párolgás csökkentése:

•iners gáztöltet (hőmérsékletfüggő egyensúly)

•halogénvegyület a gáztöltetben (W+3 Br2 WBr6

hőmérsékletfüggő egyensúly)

Kisülés különböző szakaszai

Gáztöltetek:

•nemesgázok

•illékony fémek (Hg, Na)

•fémvegyületek (ScI, NaI, InI)

Alapvetően vonalas spektrum

Hg energiaszintek:

1. UV lámpa

2. UV látható:

fényporral (volframátok, foszfátok, vanadátok stb)

Fényhasznosítás a nyomás függvényében (Hg kisülés)

Feladat: kisméretű kisülőlámpák készítése („miniatürizálás”)

Autó-fényszóró lámpák: izzólámpa vs kisülőlámpa1. előny: nagyobb lm/W

2. előny:

kicsi ív - jobb optikai rendszer építhető, mint izzólámpákkal

Fém-halogén lámpa (D2 autólámpa) spektruma

Spektrum részlete

Optikai spektrum időfüggése

Ív alakja, képanalízis

Elektromos mérések

Köszönöm a figyelmet.