Об одном источнике света

on 30 November 2008.

 

Всем хороши люминесцентные лампы. И хорошая светоотдача, и неплохой к.п.д., и равномерность освещения...

Но все-таки можно ведь и ее улучшить.

Какие недостатки можно предъявить такой лампе?

 

 

1. Лишь часть энергии идет на излучение. Большая часть тратится впустую на разогрев электродов и колбы. Основными переносчиками тока в лампе является электроны и хотя они встречаются с атомами, например, ртути, и происходит при этом возбуждение этих атомов, а затем высвечивание их, но все-таки большая часть энергии уходит впустую.

2. Для нормального горения лампы необходим подогрев электродов, именно этот подогрев обеспечивает эмиссию электронов, пробой паров и устойчивый разрядный шнур.

3. С течением времени происходит испарение покрытия с электродов, образование темных пятен в области электродов, потеря эмиссии, отказ поджига.

4. Лампе необходима пускорегулирующая аппаратура: дроссель, стартер. Масса аппаратура подчас превышает массу ламп.

Как видим, электроды есть самое больное место лампы.

Итак, электрическое поле для ускорения ионов должно быть, но электродов, на которые подается ускоряющий потенциал не должно быть.

Можно ускорять ионы электромагнитным полем. Это может быть и поле движущегося магнита, и поле, созданное при пропускании переменного тока через соленоиды, или поле между обкладками конденсатора.

Необходим предварительный анализ, необходимо произвести сравнение параметров существующих осветительных приборов по эффективности. Стоит за заниматься этим?

Лампа накаливания имеет к.п.д. 3-6%, люминесцентная благоприятного для глаз спектра 20-30%.

Предлагаемая лампа - это практически люминесцентная лампа. Следовательно, можно ожидать, что ее к.п.д. будет не ниже приведенных параметров.

Внесение всем известной ртутной люминесцентной лампы в высокочастотное поле заставляет ее светиться, причем, если проведем анализ при таком ее использовании, то есть преобразовании высокочастотного электромагнитного поля в свет, то к.п.д. уйдет далеко за 80%. На электроды ведь не подавалось напряжение, не было тока через лампу, электроны не уносили энергию, не разогревали электроды, колба оставалась холодной, не грелись провода... Прекрасно горит даже лампа со сгоревшими нитями накала.

Итак, высокочастотное поле может служить и ионизатором и ускорителем ионов и электронов.

Потери при генерации высокочастотного поля составят 30-50%. Ведь необходимо преобразовать напряжение сети, элементы генератора нагреваются, часть поля неизбежно уйдет на разогрев Космоса...

Лампа накаливания в 100 Вт, дает 3 Вт света, все остальное - потери.

Если мы возьмем генератор высокочастотных колебаний выходной мощностью 6 Вт, то лампа люминесцентная в его поле даст тоже 3 Вт света. Общая мощность генератора пусть 12 Вт. Итого потрачено 12 Вт в генераторе, получено 3 Вт излучения. Потери 97 Вт в лампе накаливания, против 12 Вт в люминесцентной высокочастотной. То есть там, где была включена одна лампа накаливания в 100 Вт, можно включить 8 ламп люминесцентных высокочастотных. И эти лампы практически вечны - им не обязательны электроды.

Кроме того, не будет и известного всем явления моргания люминесцентных ламп от частоты сети - ведь при 50 Гц напряжение в сети сто раз за секунду проходит через 0, сто раз лампа гаснет, но мы не замечаем этого по причине инерционности зрения. И многие люди на заводах поплатились за это моргание здоровьем и жизнью: вращающийся шпиндель токарного станка может при таком моргании выглядеть стоящим на месте. Со всеми вытекающими последствиями. Стробоскопический эффект иногда преподносит неприятные сюрпризы. В высокочастотном поле (килогерцы или мегагерцы) эффект сотрется.

Изменится и конструкция ламп: совсем не обязательно их выполнять в виде длинных трубок, они могут выглядеть как тарелка, сфера, параллепипед. (Хотя трубчатая конструкция, конечно же, технологична). Кроме того, высокочастотные электроды могут располагаться в самой лампе, что резко облегчит поджиг, но ни в коем случае не приведет к их коррозии.

Зато раздастся крик!

Это взвоют все владельцы радиотелефонов. Идеальных генераторов не существует, в излучении присутствуют гармоники, которые наложатся на сигналы передающих и ретротранслирующих станций. А это потребует принятия мер по предотвращению радиопомех.

Но это уже другая проблема. И она не только разрешима, но и решена давным-давно. Достаточно лишь соблюдения принятых правил и норм.

Итак, эффективность и коэффициент полезного действия люминесцентных ламп можно повысить вдвое, если использовать высокочастотный поджиг. Генераторы для поджига предпочтительно применять с хорошими характеристиками, дающими гармоничный сигнал. Кроме того, используя саму лампу как экран (например, сферическая лампа с генератором внутри) можно добиться снижение помех до уровня фона.