Lampa fluorescencyjna
Lampa fluorescencyjna lub świetlówka to niskociśnieniowa lampa wyładowcza z oparami rtęci , która wykorzystuje fluorescencję do wytwarzania światła widzialnego. Prąd elektryczny w gazie wzbudza opary rtęci, które wytwarzają krótkofalowe światło ultrafioletowe , które następnie powoduje świecenie powłoki luminoforowej po wewnętrznej stronie lampy. Lampa fluorescencyjna przekształca energię elektryczną w użyteczne światło znacznie wydajniej niż żarówka . Typowa skuteczność świetlna systemów oświetlenia fluorescencyjnego wynosi 50–100 lumenów na wat, czyli kilkakrotnie więcej niż skuteczność żarówek o porównywalnej mocy świetlnej. Dla porównania skuteczność świetlna żarówki może wynosić tylko 16 lumenów na wat.
Oprawy lamp fluorescencyjnych są droższe niż lampy żarowe, ponieważ między innymi wymagają statecznika do regulacji prądu płynącego przez lampę, ale początkowy koszt jest równoważony znacznie niższymi kosztami eksploatacji. Kompaktowe lampy fluorescencyjne są obecnie dostępne w tych samych popularnych rozmiarach co żarówki i są stosowane jako energooszczędna alternatywa w domach.
Ponieważ zawierają rtęć, wiele lamp fluorescencyjnych jest klasyfikowanych jako odpady niebezpieczne . Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych zaleca segregację lamp fluorescencyjnych z odpadami ogólnymi w celu recyklingu lub bezpiecznej utylizacji, a niektóre jurysdykcje wymagają ich recyklingu.
Historia
Odkrycia fizyczne
Fluorescencję niektórych skał i innych substancji obserwowano przez setki lat, zanim zrozumiano jej naturę . W połowie XIX wieku eksperymentatorzy zaobserwowali promienną poświatę emanującą z częściowo opróżnionych szklanych naczyń, przez które przepływał prąd elektryczny . Jednym z pierwszych, którzy to wyjaśnili, był irlandzki naukowiec Sir George Stokes z University of Cambridge w 1852 roku, który nazwał to zjawisko „fluorescencją” na cześć fluorytu , minerału, którego wiele próbek silnie świeci z powodu zanieczyszczeń. Wyjaśnienie opierało się na naturze zjawisk elektrycznych i świetlnych, opracowanych przez brytyjskich naukowców Michaela Faradaya w latach czterdziestych XIX wieku i Jamesa Clerka Maxwella w latach sześćdziesiątych XIX wieku.
Niewiele więcej zrobiono z tym zjawiskiem aż do 1856 roku, kiedy niemiecki dmuchacz szkła Heinrich Geissler stworzył rtęciową pompę próżniową , która opróżniała szklaną rurkę w stopniu wcześniej niemożliwym. Geissler wynalazł pierwszą lampę wyładowczą, rurę Geisslera , składającą się z częściowo opróżnionej szklanej rurki z metalową elektrodą na obu końcach. Gdy między elektrodami przyłożono wysokie napięcie, wnętrze rurki rozświetliło się wyładowaniem jarzeniowym . Umieszczając różne chemikalia w środku, rurki można było wytwarzać w różnych kolorach, a wyszukane rurki Geisslera sprzedawano w celach rozrywkowych. Ważniejszy był jednak jego wkład w badania naukowe. Jednym z pierwszych naukowców, którzy eksperymentowali z rurą Geisslera, był Julius Plücker , który w 1858 roku systematycznie opisał efekty luminescencyjne zachodzące w rurze Geisslera. Poczynił również ważną obserwację, że poświata w rurze zmieniała położenie, gdy znajdowała się w pobliżu pola elektromagnetycznego . Alexandre Edmond Becquerel zauważył w 1859 roku, że niektóre substancje wydzielają światło, gdy są umieszczane w rurce Geisslera. Następnie nałożył cienkie powłoki materiałów luminescencyjnych na powierzchnie tych rur. Wystąpiła fluorescencja, ale lampy były bardzo nieefektywne i miały krótką żywotność.
Zapytania, które rozpoczęły się od rurki Geisslera, były kontynuowane, ponieważ produkowano jeszcze lepsze odkurzacze. Najbardziej znana była rura próżniowa używana do badań naukowych przez Williama Crookesa . Ta rura została opróżniona przez wysoce skuteczną rtęciową pompę próżniową stworzoną przez Hermanna Sprengela . Badania prowadzone przez Crookesa i innych doprowadziły ostatecznie do odkrycia elektronu w 1897 roku przez JJ Thomsona i promieni rentgenowskich w 1895 roku przez Wilhelma Röntgena . Ale rura Crookesa , jak ją nazwano, wytwarzała mało światła, ponieważ próżnia w niej była zbyt dobra, a zatem brakowało jej śladowych ilości gazu, które są potrzebne do elektrycznie stymulowanej luminescencji .
Lampy wczesnego wyładowania
Thomas Edison przez krótki czas zajmował się oświetleniem fluorescencyjnym ze względu na jego potencjał komercyjny. W 1896 roku wynalazł lampę fluorescencyjną, w której jako substancję fluorescencyjną zastosowano powłokę z wolframianu wapnia , wzbudzaną promieniami rentgenowskimi , ale chociaż uzyskała patent w 1907 roku, nie została wprowadzona do produkcji. Podobnie jak w przypadku kilku innych prób wykorzystania lamp Geisslera do oświetlenia, miało to krótką żywotność, a biorąc pod uwagę sukces światła żarowego, Edison nie miał powodu, by szukać alternatywnych sposobów oświetlenia elektrycznego. Nikola Tesla przeprowadził podobne eksperymenty w latach 90. XIX wieku, opracowując świetlówki zasilane wysoką częstotliwością, które dawały jasne zielonkawe światło, ale podobnie jak w przypadku urządzeń Edisona, nie osiągnięto sukcesu komercyjnego.
Jeden z byłych pracowników Edisona stworzył lampę wyładowczą, która odniosła pewien sukces komercyjny. W 1895 roku Daniel McFarlan Moore zademonstrował lampy o długości od 2 do 3 metrów (6,6 do 9,8 stopy), które wykorzystywały dwutlenek węgla lub azot do emitowania odpowiednio białego lub różowego światła. Były znacznie bardziej skomplikowane niż zwykła żarówka i wymagały zarówno zasilania wysokonapięciowego, jak i systemu regulacji ciśnienia gazu wypełniającego.
Moore wynalazł zawór sterowany elektromagnetycznie, który utrzymywał stałe ciśnienie gazu w rurze, aby wydłużyć żywotność. Chociaż lampa Moore'a była skomplikowana, droga i wymagała bardzo wysokich napięć, była znacznie bardziej wydajna niż żarówki i dawała bliższe zbliżenie do naturalnego światła dziennego niż współczesne żarówki. Od 1904 roku system oświetleniowy Moore'a był instalowany w wielu sklepach i biurach. Jego sukces przyczynił się do General Electric do ulepszenia żarówki, zwłaszcza jej żarnika. Wysiłki GE zaowocowały wynalezieniem wolframowego . Wydłużona żywotność i zwiększona skuteczność żarówek zniweczyły jedną z kluczowych zalet lampy Moore'a, ale GE zakupiło odpowiednie patenty w 1912 r. Te patenty i wspierające je wysiłki wynalazcze miały znaczną wartość, gdy firma zajęła się oświetleniem fluorescencyjnym ponad dwie dekady później.
Mniej więcej w tym samym czasie, gdy Moore opracowywał swój system oświetleniowy, Peter Cooper Hewitt wynalazł lampę rtęciową , opatentowaną w 1901 r. ( US 682692 ). Lampa Hewitta świeciła, gdy przez opary rtęci przepuszczano prąd elektryczny pod niskim ciśnieniem. W przeciwieństwie do lamp Moore'a, lampy Hewitta były produkowane w standardowych rozmiarach i działały przy niskim napięciu. Lampa rtęciowa była lepsza od ówczesnych żarówek pod względem wydajności energetycznej, ale wytwarzane przez nią niebiesko-zielone światło ograniczało jej zastosowania. Był jednak używany do fotografii i niektórych procesów przemysłowych.
Lampy rtęciowe były nadal rozwijane w wolnym tempie, zwłaszcza w Europie, i na początku lat trzydziestych XX wieku miały ograniczone zastosowanie do oświetlenia na dużą skalę. Niektóre z nich wykorzystywały powłoki fluorescencyjne, ale były one używane głównie do korekcji kolorów, a nie do zwiększania mocy świetlnej. Lampy rtęciowe również wyprzedziły lampę fluorescencyjną, wprowadzając statecznik w celu utrzymania stałego prądu.
Cooper-Hewitt nie był pierwszym, który użył oparów rtęci do oświetlenia, ponieważ wcześniejsze wysiłki podjęli Way, Rapieff, Arons oraz Bastian i Salisbury. Szczególne znaczenie miała lampa rtęciowa wynaleziona przez Kücha i Retschinsky'ego w Niemczech . W lampie zastosowano żarówkę o mniejszej średnicy i większy prąd działający przy wyższych ciśnieniach. W konsekwencji prądu żarówka pracowała w wyższej temperaturze, co wymagało zastosowania żarówki kwarcowej. Chociaż jego strumień świetlny w stosunku do zużycia energii elektrycznej był lepszy niż w przypadku innych źródeł światła, światło, które wytwarzało, było podobne do światła lampy Cooper-Hewitt, ponieważ brakowało mu czerwonej części widma, przez co nie nadawało się do zwykłego oświetlenia. Ze względu na trudności w uszczelnieniu elektrod do kwarcu, lampa miała bardzo krótką żywotność.
Lampy neonowe
Następny krok w oświetleniu opartym na gazie wykorzystywał właściwości luminescencyjne neonu , gazu obojętnego odkrytego w 1898 roku przez izolację od atmosfery. Neon świecił jaskrawą czerwienią, gdy był używany w rurkach Geisslera. Do 1910 roku Georges Claude , Francuz, który opracował technologię i odnoszący sukcesy biznes w zakresie skraplania powietrza, uzyskiwał wystarczającą ilość neonu jako produktu ubocznego, aby wesprzeć przemysł oświetlenia neonowego. Chociaż oświetlenie neonowe było używane około 1930 roku we Francji do oświetlenia ogólnego, nie było ono bardziej energooszczędne niż konwencjonalne oświetlenie żarowe. Oświetlenie neonowe, które obejmuje również wykorzystanie argonu i oparów rtęci jako gazów alternatywnych, zaczęło być wykorzystywane głównie do przyciągających wzrok znaków i reklam. Oświetlenie neonowe było jednak istotne dla rozwoju oświetlenia fluorescencyjnego, ponieważ ulepszona elektroda Claude'a (opatentowana w 1915 r.) przezwyciężyła „rozpylanie”, główne źródło degradacji elektrody. Rozpylanie występowało, gdy zjonizowane cząstki uderzały w elektrodę i odrywały kawałki metalu. Chociaż wynalazek Claude'a wymagał elektrod o dużej powierzchni, pokazał, że można pokonać główną przeszkodę w oświetleniu gazowym.
Rozwój światła neonowego był również znaczący dla ostatniego kluczowego elementu świetlówki, jej powłoki fluorescencyjnej. W 1926 roku Jacques Risler otrzymał francuski patent na nakładanie powłok fluorescencyjnych na świetlówki neonowe. Głównym zastosowaniem tych lamp, które można uznać za pierwsze świetlówki, które odniosły sukces komercyjny, była reklama, a nie ogólne oświetlenie. Nie było to jednak pierwsze zastosowanie powłok fluorescencyjnych; Becquerel wcześniej wykorzystał ten pomysł, a Edison użył wolframianu wapnia w swojej nieudanej lampie. Podjęto inne wysiłki, ale wszystkie były nękane niską wydajnością i różnymi problemami technicznymi. Edmunda Germera , pracowników niemieckiej firmy w Berlinie , niskonapięciowej „lampy z oparami metalu” . Uzyskano niemiecki patent, ale lampa nigdy nie trafiła do produkcji komercyjnej.
Komercjalizacja świetlówek
Wszystkie główne cechy oświetlenia fluorescencyjnego istniały pod koniec lat dwudziestych XX wieku. Dziesięciolecia wynalazków i rozwoju dostarczyły kluczowych elementów lamp fluorescencyjnych: ekonomicznie produkowanych szklanych rurek, gazów obojętnych do napełniania rur, stateczników elektrycznych, trwałych elektrod, oparów rtęci jako źródła luminescencji, skutecznych środków wytwarzania niezawodnego wyładowania elektrycznego oraz powłoki fluorescencyjne, które można zasilać światłem ultrafioletowym. W tym momencie intensywny rozwój był ważniejszy niż badania podstawowe.
W 1934 roku Arthur Compton , znany fizyk i konsultant GE, poinformował dział lamp GE o udanych eksperymentach z oświetleniem fluorescencyjnym w General Electric Co., Ltd. w Wielkiej Brytanii (niezwiązanym z General Electric w Stanach Zjednoczonych). Zainspirowany tym raportem i dysponujący wszystkimi kluczowymi dostępnymi elementami, zespół kierowany przez George'a E. Inmana zbudował prototyp lampy fluorescencyjnej w 1934 roku w laboratorium inżynieryjnym Nela Park (Ohio) firmy General Electric . To nie było trywialne ćwiczenie; jak zauważył Arthur A. Bright: „Należało przeprowadzić wiele eksperymentów dotyczących rozmiarów i kształtów lamp, konstrukcji katod, ciśnień gazów zarówno argonu, jak i oparów rtęci, kolorów proszków fluorescencyjnych, metod mocowania ich do wnętrza rurkę i inne szczegóły lampy i jej urządzeń pomocniczych, zanim nowe urządzenie było gotowe do publicznej wiadomości”.
Oprócz posiadania inżynierów i techników wraz z zapleczem do prac badawczo-rozwojowych nad lampami fluorescencyjnymi, General Electric kontrolował to, co uważał za kluczowe patenty obejmujące oświetlenie fluorescencyjne, w tym patenty pierwotnie wydane Hewittowi, Moore'owi i Küchowi. Ważniejszy od nich był patent obejmujący elektrodę , która nie rozpadała się pod ciśnieniem gazu, które ostatecznie zastosowano w lampach fluorescencyjnych. Albert W. Hull z Schenectady Research Laboratory GE złożył wniosek o patent na ten wynalazek w 1927 r., który został wydany w 1931 r. General Electric wykorzystał swoją kontrolę nad patentami, aby zapobiec konkurencji ze swoimi żarówkami i prawdopodobnie opóźnił wprowadzenie oświetlenia fluorescencyjnego o 20 lata. W końcu produkcja wojenna wymagała całodobowych fabryk z ekonomicznym oświetleniem i stały się dostępne świetlówki.
Podczas gdy patent Hulla dał firmie GE podstawę do dochodzenia praw do lampy fluorescencyjnej, kilka miesięcy po wejściu lampy do produkcji firma dowiedziała się o zgłoszeniu patentowym złożonym w USA w 1927 r. Niemcy przez Meyera, Spannera i Germera. Zgłoszenie patentowe wskazywało, że lampa została stworzona jako doskonały sposób wytwarzania światła ultrafioletowego, ale zgłoszenie zawierało również kilka stwierdzeń odnoszących się do oświetlenia fluorescencyjnego. Wysiłki mające na celu uzyskanie patentu amerykańskiego napotykały na liczne opóźnienia, ale gdyby został przyznany, patent mógłby spowodować poważne trudności dla GE. Początkowo GE próbowało zablokować wydanie patentu, twierdząc, że pierwszeństwo powinien mieć jeden z ich pracowników, Leroy J. Buttolph, który zgodnie z ich twierdzeniem wynalazł lampę fluorescencyjną w 1919 r. I którego wniosek patentowy wciąż był w toku. GE złożyło również wniosek patentowy w 1936 roku w imieniu Inmana, aby objąć „ulepszenia” dokonane przez jego grupę. W 1939 roku GE zdecydowało, że twierdzenia Meyera, Spannera i Germera były uzasadnione i że w każdym razie długa procedura ingerencji nie leżała w ich najlepszym interesie. W związku z tym zrezygnowali z roszczenia Buttolpha i zapłacili 180 000 USD za przejęcie firmy Meyer i in. patent, który w tamtym momencie był własnością firmy znanej jako Electrons, Inc. Patent został należycie przyznany w grudniu 1939 roku. Ten patent, wraz z patentem Hulla, postawił GE na czymś, co wydawało się solidnym gruntem prawnym, chociaż czekało go wiele lat skarg prawnych ze strony Sylvania Electric Products , Inc., która twierdziła, że naruszyła posiadane przez siebie patenty.
Chociaż kwestia patentowa nie została całkowicie rozwiązana przez wiele lat, siła General Electric w produkcji i marketingu zapewniła mu dominującą pozycję na powstającym rynku świetlówek. Sprzedaż „świetlówek luminescencyjnych” rozpoczęła się w 1938 roku, kiedy to wprowadzono na rynek cztery różne rozmiary świetlówek. Zastosowano je w oprawach produkowanych przez trzy wiodące korporacje: Lightolier , Artcraft Fluorescent Lighting Corporation oraz Globe Lighting. Publiczne wprowadzenie statecznika fluorescencyjnego Slimline w 1946 r. Zostało przeprowadzone przez Westinghouse i General Electric, a oprawy Showcase / Display Case zostały wprowadzone przez Articraft Fluorescent Lighting Corporation w 1946 r. W następnym roku GE i Westinghouse opublikowali nowe światła poprzez wystawy na Światowe Targi w Nowym Jorku oraz Międzynarodowa Wystawa Golden Gate w San Francisco. Systemy oświetlenia fluorescencyjnego rozpowszechniły się szybko podczas II wojny światowej, gdy produkcja wojenna zintensyfikowała zapotrzebowanie na oświetlenie. Do 1951 roku w Stanach Zjednoczonych świetlówki wytwarzały więcej światła niż żarówki.
W pierwszych latach jako luminofor zielonkawy stosowano ortokrzemian cynku ze zmienną zawartością berylu . Niewielkie dodatki wolframianu magnezu poprawiły niebieską część widma, dając akceptowalną biel. Po odkryciu, że beryl jest toksyczny , władzę przejęły luminofory na bazie halofosforanów.
Zasady działania
Podstawowym mechanizmem konwersji energii elektrycznej na światło jest emisja fotonu, gdy elektron w atomie rtęci przechodzi ze stanu wzbudzonego do niższego poziomu energetycznego . Elektrony płynące w łuku zderzają się z atomami rtęci. Jeśli padający elektron ma wystarczającą energię kinetyczną , przekazuje energię zewnętrznemu elektronowi atomu, powodując chwilowe przeskoczenie tego elektronu na wyższy poziom energii, który nie jest stabilny. Atom wyemituje foton ultrafioletowy , gdy elektron atomu powróci do niższego, bardziej stabilnego poziomu energii. Większość fotonów uwalnianych z atomów rtęci ma długość fali w obszarze ultrafioletu (UV), głównie przy długości fali 253,7 i 185 nanometrów (nm). Nie są one widoczne dla ludzkiego oka, więc energia ultrafioletowa jest przekształcana w światło widzialne przez fluorescencję wewnętrznej powłoki luminoforowej. Różnica energii pomiędzy pochłoniętym fotonem ultrafioletowym a emitowanym fotonem światła widzialnego idzie w kierunku nagrzania powłoki luminoforowej.
Prąd elektryczny przepływa przez rurkę w niskociśnieniowym wyładowaniu łukowym . Elektrony zderzają się i jonizują gazu szlachetnego wewnątrz bańki otaczającej włókno, tworząc plazmę w procesie jonizacji uderzeniowej . W wyniku jonizacji lawinowej przewodnictwo zjonizowanego gazu gwałtownie wzrasta, umożliwiając przepływ wyższych prądów przez lampę.
Gaz wypełniający pomaga określić charakterystykę elektryczną lampy, ale sam nie emituje światła. Gaz wypełniający skutecznie zwiększa odległość, jaką elektrony pokonują przez rurkę, co daje elektronowi większą szansę na interakcję z atomem rtęci. Dodatkowo atomy argonu, wzbudzone do stanu metastabilnego przez uderzenie elektronu, mogą przekazywać energię atomowi rtęci i jonizować go, co jest określane jako efekt Penninga . Obniża to przebicie i napięcie robocze lampy w porównaniu z innymi możliwymi gazami wypełniającymi, takimi jak krypton.
Budowa
Świetlówka jest wypełniona mieszanką argonu , ksenonu , neonu lub kryptonu i oparów rtęci. Ciśnienie wewnątrz lampy wynosi około 0,3% ciśnienia atmosferycznego. Ciśnienie cząstkowe samych par rtęci wynosi około 0,8 Pa (8 milionowych części ciśnienia atmosferycznego) w 40-watowej lampie T12. Wewnętrzna powierzchnia lampy jest pokryta fluorescencyjną wykonaną z różnych mieszanek soli luminoforowych metali i metali ziem rzadkich . Elektrody lampy są zwykle wykonane ze zwiniętego wolframu i pokryte mieszaniną tlenków baru, strontu i wapnia, aby poprawić emisję termionową .
Świetlówki są często proste i mają długość od około 100 milimetrów (3,9 cala) w przypadku lamp miniaturowych do 2,43 metra (8,0 stóp) w przypadku lamp o dużej mocy. Niektóre lampy mają rurkę wygiętą w okrąg, używaną do lamp stołowych lub innych miejsc, w których pożądane jest bardziej kompaktowe źródło światła. Większe lampy w kształcie litery U są używane do dostarczania tej samej ilości światła na bardziej zwartej powierzchni i są używane do specjalnych celów architektonicznych. Kompaktowe lampy fluorescencyjne mają kilka rurek o małej średnicy połączonych w wiązkę po dwie, cztery lub sześć lub rurkę o małej średnicy zwiniętą w spiralę, aby zapewnić dużą ilość światła w niewielkiej objętości.
Lumifory emitujące światło są nakładane jako powłoka podobna do farby na wnętrze tuby. Rozpuszczalniki organiczne pozostawia się do odparowania, a następnie rurkę ogrzewa się prawie do temperatury topnienia szkła, aby usunąć pozostałe związki organiczne i stopić powłokę z rurką lampy. Konieczna jest staranna kontrola wielkości ziaren zawieszonych luminoforów; duże ziarna prowadzą do słabych powłok, a małe cząsteczki prowadzą do słabej konserwacji światła i wydajności. Większość luminoforów działa najlepiej przy wielkości cząstek około 10 mikrometrów. Powłoka musi być wystarczająco gruba, aby uchwycić całe światło ultrafioletowe wytwarzane przez łuk rtęciowy, ale nie na tyle gruba, aby powłoka luminoforowa pochłaniała zbyt dużo światła widzialnego. Pierwsze luminofory były syntetycznymi wersjami naturalnie występujących minerałów fluorescencyjnych, z niewielkimi ilościami metali dodanymi jako aktywatory. Później odkryto inne związki, które umożliwiły wykonanie lamp o różnych kolorach.
Stateczniki
Lampy fluorescencyjne są urządzeniami o ujemnej rezystancji różnicowej , więc gdy przepływa przez nie więcej prądu, opór elektryczny lampy fluorescencyjnej spada, umożliwiając przepływ jeszcze większego prądu. Podłączona bezpośrednio do zasilacza o stałym napięciu świetlówka szybko uległaby samozniszczeniu z powodu niekontrolowanego przepływu prądu. Aby temu zapobiec, lampy fluorescencyjne muszą wykorzystywać statecznik do regulacji przepływu prądu przez lampę.
Napięcie na zaciskach lampy operacyjnej zmienia się w zależności od prądu łuku , średnicy rury, temperatury i gazu wypełniającego. Usługa oświetlenia ogólnego 48-calowa (1219 mm) lampa T12 działa przy 430 mA przy spadku napięcia 100 woltów. Lampy o dużej mocy działają przy 800 mA, a niektóre typy działają do 1,5 A. Poziom mocy waha się od 33 do 82 watów na metr długości rury (10 do 25 W / stopę) dla lamp T12.
Najprostszym statecznikiem do prądu przemiennego (AC) jest cewka indukcyjna umieszczona szeregowo, składająca się z uzwojenia na laminowanym rdzeniu magnetycznym. Indukcyjność uzwojenia ogranicza przepływ prądu przemiennego. Ten typ statecznika jest powszechny w krajach o napięciu 220–240 V (a w Ameryce Północnej w lampach o mocy do 30 W). Stateczniki są oceniane pod kątem wielkości lampy i częstotliwości zasilania. autotransformator podwyższający o znacznej indukcyjności rozproszenia (aby ograniczyć przepływ prądu). Każda postać statecznika indukcyjnego może również zawierać kondensator do korekcji współczynnika mocy .
Lampy fluorescencyjne mogą być zasilane bezpośrednio ze źródła prądu stałego (DC) o napięciu wystarczającym do zajarzenia łuku. Statecznik musi być rezystancyjny i zużywałby mniej więcej tyle samo energii, co lampa. W przypadku zasilania prądem stałym przełącznik rozruchowy jest często przystosowany do odwracania biegunowości zasilania lampy przy każdym uruchomieniu; w przeciwnym razie rtęć gromadzi się na jednym końcu rurki. Z tych powodów świetlówki (prawie) nigdy nie są zasilane bezpośrednio z prądu stałego. Zamiast tego falownik przetwarza prąd stały na prąd przemienny i zapewnia funkcję ograniczenia prądu, jak opisano poniżej dla stateczników elektronicznych.
Wpływ temperatury
Na wydajność lamp fluorescencyjnych decydujący wpływ ma temperatura ścianki żarówki i jej wpływ na ciśnienie cząstkowe par rtęci w lampie. Ponieważ rtęć skrapla się w najchłodniejszym miejscu lampy, konieczne jest staranne zaprojektowanie, aby utrzymać optymalną temperaturę w tym miejscu, około 40°C (104°F).
Użycie amalgamatu z innym metalem zmniejsza prężność pary i rozszerza optymalny zakres temperatur w górę; jednak temperatura „zimnego punktu” ściany bańki musi być nadal kontrolowana, aby zapobiec kondensacji. Lampy fluorescencyjne o dużej mocy mają takie cechy, jak zdeformowana rura lub wewnętrzne radiatory, które kontrolują temperaturę zimnego punktu i rozkład rtęci. Mocno obciążone małe lampy, takie jak kompaktowe lampy fluorescencyjne, zawierają również obszary radiatora w rurze, aby utrzymać prężność par rtęci na optymalnej wartości.
Straty
Tylko ułamek energii elektrycznej dostarczanej do lampy jest przekształcany w użyteczne światło. Balast rozprasza część ciepła; stateczniki elektroniczne mogą mieć sprawność około 90%. Na elektrodach występuje stały spadek napięcia, który również wytwarza ciepło. Część energii w kolumnie par rtęci jest również rozpraszana, ale około 85% zamienia się w światło widzialne i ultrafioletowe.
Nie całe promieniowanie UV padające na powłokę luminoforową jest przekształcane w światło widzialne; część energii jest tracona. Największa pojedyncza strata w nowoczesnych lampach wynika z niższej energii każdego fotonu światła widzialnego w porównaniu z energią fotonów UV, które je wygenerowały (zjawisko zwane przesunięciem Stokesa ). Fotony padające mają energię 5,5 elektronowoltów, ale wytwarzają fotony światła widzialnego o energii około 2,5 elektronowoltów, więc wykorzystywane jest tylko 45% energii UV; reszta jest rozpraszana w postaci ciepła.
Lampy fluorescencyjne z zimną katodą
Większość lamp fluorescencyjnych wykorzystuje elektrody, które pod wpływem ciepła emitują elektrony do lampy, zwane gorącymi katodami. Jednak z zimną katodą mają katody, które emitują elektrony tylko ze względu na duże napięcie między elektrodami. Katody będą się nagrzewać przepływającym przez nie prądem, ale nie są wystarczająco gorące, aby zapewnić znaczną emisję termionową . Ponieważ lampy z zimną katodą nie mają powłoki emisyjnej, która mogłaby się zużywać, mogą mieć znacznie dłuższą żywotność niż lampy z gorącą katodą . To sprawia, że są pożądane w zastosowaniach o długiej żywotności (takich jak podświetlenie wyświetlaczy ciekłokrystalicznych ). Napylanie elektrody może nadal występować, ale elektrody można ukształtować (np. w wewnętrzny cylinder), aby uchwycić większość napylonego materiału, tak aby nie został on utracony z elektrody.
Lampy z zimną katodą są na ogół mniej wydajne niż lampy z emisją termionową, ponieważ spadek napięcia katody jest znacznie wyższy. Moc rozpraszana w wyniku spadku napięcia katody nie ma wpływu na moc świetlną. Jest to jednak mniej istotne w przypadku dłuższych rurek. Zwiększone rozpraszanie mocy na końcach rur zwykle oznacza również, że lampy z zimną katodą muszą pracować przy niższym obciążeniu niż ich odpowiedniki z emisją termionową. Biorąc pod uwagę wyższe wymagane napięcie lamp, lampy te można łatwo wydłużyć, a nawet uruchomić jako ciągi szeregowe. Lepiej nadają się do wyginania w specjalne kształty do napisów i oznakowań, a także można je natychmiast włączać i wyłączać.
Startowy
Gaz używany w lampie fluorescencyjnej musi zostać zjonizowany, zanim łuk będzie mógł „zajść”. W przypadku małych lamp zajarzenie łuku nie wymaga dużego napięcia, a uruchomienie lampy nie stanowi problemu, ale większe lampy wymagają znacznego napięcia (w zakresie tysiąca woltów). Zastosowano wiele różnych obwodów rozruchowych. Wybór obwodu opiera się na kosztach, napięciu prądu zmiennego, długości rur, natychmiastowym lub nie natychmiastowym rozruchu, zakresach temperatur i dostępności części.
Podgrzewanie
Podgrzewanie wstępne, zwane także startem przełączającym, wykorzystuje kombinację żarnika – katody na każdym końcu lampy w połączeniu z mechanicznym lub automatycznym ( bimetalowym ) przełącznikiem (patrz schemat obwodu po prawej), który początkowo łączy żarniki szeregowo ze statecznikiem w celu rozgrzej je; po krótkim czasie nagrzewania otwiera się przełącznik rozruchu. W przypadku prawidłowego zsynchronizowania w stosunku do fazy zasilania prądem zmiennym powoduje to, że statecznik indukuje napięcie na rurze wystarczająco wysokie, aby zainicjować łuk początkowy. Systemy te są standardowym wyposażeniem w krajach o napięciu 200–240 V (oraz dla lamp 100–120 V o mocy do około 30 watów). [ potrzebne źródło ]
Przed 1960 rokiem używano czteropinowych rozruszników termicznych i przełączników ręcznych. [ Potrzebne źródło ] Rozrusznik z wyłącznikiem żarowym automatycznie podgrzewa katody lampy. Składa się z normalnie otwartego bimetalicznego w małej szczelnej lampie wyładowczej zawierającej gaz obojętny (neon lub argon). Przełącznik żarzenia będzie cyklicznie ogrzewać włókna i inicjować napięcie impulsowe w celu zajarzenia łuku; proces powtarza się, aż lampka się zaświeci. Gdy rura uderzy, uderzające główne wyładowanie utrzymuje gorące katody, umożliwiając ciągłą emisję elektronów. Przełącznik rozrusznika nie zamyka się ponownie, ponieważ napięcie na zapalonej rurce jest niewystarczające do rozpoczęcia wyładowania jarzeniowego w rozruszniku.
W przypadku rozruszników z wyłącznikiem żarowym uszkodzona rura będzie się cyklicznie powtarzać. Niektóre systemy rozruszników wykorzystywały wyzwalacz termiczny nadprądowy do wykrywania powtarzających się prób rozruchu i wyłączania obwodu do czasu ręcznego zresetowania.
Kondensator korekcji współczynnika mocy (PFC) pobiera prąd wiodący z sieci, aby skompensować prąd opóźniający pobierany przez obwód lampy .
Rozruszniki elektroniczne wykorzystują inną metodę wstępnego podgrzewania katod. Mogą być wymienne wtyczką z rozrusznikami żarowymi. Używają przełącznika półprzewodnikowego i „miękkiego rozruchu” lampy poprzez wstępne podgrzanie katod przed podaniem impulsu rozruchowego, który uderza w lampę po raz pierwszy bez migotania; powoduje to usunięcie minimalnej ilości materiału z katod podczas rozruchu, co zapewnia dłuższą żywotność lampy. Uważa się, że wydłuża to żywotność lampy zwykle 3 do 4 razy w przypadku lampy często włączanej, jak w przypadku użytku domowego, oraz zmniejsza czernienie końców lampy typowe dla świetlówek. Obwód jest zwykle złożony, ale złożoność jest wbudowana w układ scalony. Rozruszniki elektroniczne mogą być zoptymalizowane pod kątem szybkiego rozruchu (typowy czas rozruchu 0,3 sekundy) lub najbardziej niezawodnego rozruchu nawet w niskich temperaturach i przy niskim napięciu zasilania, z czasem rozruchu 2–4 sekund. Jednostki o szybszym rozruchu mogą wydawać słyszalny hałas podczas uruchamiania.
Rozruszniki elektroniczne próbują zapalić lampę tylko na krótki czas, gdy zasilanie jest początkowo włączone, i nie próbują wielokrotnie ponownie zapalić lampy, która jest martwa i nie jest w stanie podtrzymać łuku; niektóre automatycznie przestają próbować uruchomić uszkodzoną lampę. Eliminuje to ponowne zapalanie się lampy i ciągłe miganie uszkodzonej lampy za pomocą rozrusznika jarzeniowego. Rozruszniki elektroniczne nie ulegają zużyciu i nie wymagają okresowej wymiany, chociaż mogą ulec awarii jak każdy inny obwód elektroniczny. Producenci zazwyczaj podają żywotność 20 lat lub tyle, ile oprawa oświetleniowa.
Natychmiastowy start
natychmiastowym rozruchu zostały wynalezione w 1944 r. Natychmiastowy rozruch po prostu wykorzystuje wystarczająco wysokie napięcie, aby rozbić kolumnę gazową, a tym samym rozpocząć przewodzenie łuku. Gdy iskra wysokiego napięcia „uderzy” łuk, prąd jest zwiększany, aż wyładowanie jarzeniowe . W miarę nagrzewania się lampy i wzrostu ciśnienia prąd nadal rośnie, a zarówno rezystancja, jak i napięcie spadają, aż napięcie sieciowe lub sieciowe przejmie kontrolę, a wyładowanie stanie się łukiem. Lampy te nie mają żarników i można je rozpoznać po pojedynczym bolcu na każdym końcu rury (w przypadku zwykłych lamp; kompaktowe lampy z zimną katodą mogą również mieć pojedynczy trzpień, ale działają z transformatora, a nie ze statecznika). Oprawki lamp posiadają gniazdo „odłączające” na końcu niskonapięciowym, które odłącza statecznik po wyjęciu świetlówki, aby zapobiec porażeniu prądem . Lampy o natychmiastowym rozruchu są nieco bardziej energooszczędne niż lampy o szybkim rozruchu, ponieważ podczas pracy nie wysyłają stale prądu grzewczego do katod, ale rozruch zimnych katod zwiększa rozpylanie, a przejście z wyładowania jarzeniowego do łuku trwa znacznie dłużej podczas rozgrzewania, dlatego żywotność jest zwykle o połowę mniejsza niż w porównywalnych lampach szybkiego startu.
Szybki start
Ponieważ tworzenie łuku wymaga termionowej emisji dużych ilości elektronów z katody, konstrukcje stateczników o szybkim rozruchu zapewniają uzwojenia wewnątrz statecznika, które stale ogrzewają włókna katody. Zwykle działa przy niższym napięciu łuku niż konstrukcja z natychmiastowym startem; nie jest wytwarzany indukcyjny skok napięcia , dlatego lampy należy zamontować w pobliżu uziemionego reflektora, aby umożliwić rozchodzenie się wyładowania jarzeniowego przez rurkę i zainicjowanie wyładowania łukowego poprzez sprzężenie pojemnościowe . W niektórych lampach uziemiony pasek „pomocy rozruchowej” jest przymocowany na zewnątrz szkła lampy. Ten typ statecznika jest niekompatybilny z europejskimi świetlówkami energooszczędnymi T8, ponieważ lampy te wymagają wyższego napięcia rozruchowego niż napięcie obwodu otwartego stateczników szybkiego rozruchu.
Szybki start
Stateczniki szybkiego startu wykorzystują mały autotransformator do podgrzewania żarników po pierwszym włączeniu zasilania. W momencie zajarzania łuku moc nagrzewania żarnika jest zmniejszana, a rura uruchamia się w ciągu pół sekundy. Autotransformator jest albo połączony ze statecznikiem, albo może stanowić oddzielną jednostkę. Rury muszą być zamontowane w pobliżu uziemionego metalowego odbłyśnika, aby mogły uderzyć. Stateczniki szybkiego startu są bardziej powszechne w instalacjach komercyjnych ze względu na niższe koszty utrzymania. Statecznik szybkiego startu eliminuje potrzebę stosowania rozrusznika, który jest częstym źródłem awarii lamp. Niemniej jednak stateczniki szybkiego startu są również używane w instalacjach domowych (mieszkaniowych) ze względu na pożądaną cechę polegającą na tym, że światło statecznika szybkiego startu włącza się niemal natychmiast po włączeniu zasilania (po włączeniu przełącznika). Stateczniki szybkiego startu stosowane są wyłącznie w obwodach 240 V i przeznaczone są do stosowania ze starszymi, mniej wydajnymi świetlówkami T12.
Start półrezonansowy
Półrezonansowy obwód rozruchowy został wynaleziony przez firmę Thorn Lighting do użytku ze świetlówkami fluorescencyjnymi T12 . Ta metoda wykorzystuje transformator z podwójnym uzwojeniem i kondensator. Bez prądu łuku transformator i kondensator rezonują z częstotliwością linii i generują około dwa razy większe napięcie zasilania na rurze oraz mały prąd ogrzewania elektrody. To napięcie lampy jest zbyt niskie, aby zajarzyć łuk zimnymi elektrodami, ale gdy elektrody nagrzewają się do temperatury emisji termojonowej, napięcie zajarzania rury spada poniżej napięcia dzwonienia i łuk się zapala. Gdy elektrody się nagrzewają, lampa powoli, w ciągu trzech do pięciu sekund, osiąga pełną jasność. Gdy prąd łuku wzrasta, a napięcie lampy spada, obwód zapewnia ograniczenie prądu.
Półrezonansowe obwody rozruchowe są głównie ograniczone do użytku w instalacjach komercyjnych ze względu na wyższy koszt początkowy elementów obwodów. Nie trzeba jednak wymieniać przełączników rozrusznika, a uszkodzenia katody są zmniejszone podczas rozruchu, dzięki czemu lampy działają dłużej, co zmniejsza koszty konserwacji. Ze względu na wysokie napięcie lampy obwodu otwartego ta metoda rozruchu jest szczególnie dobra do uruchamiania lamp w zimnych miejscach. Dodatkowo współczynnik mocy obwodu wynosi prawie 1,0, a instalacja oświetleniowa nie wymaga dodatkowej korekty współczynnika mocy. Ponieważ konstrukcja wymaga, aby dwukrotne napięcie zasilania było niższe niż napięcie uderzenia zimnej katody (w przeciwnym razie lampy błędnie uruchomiłyby się natychmiast), konstrukcja ta nie może być używana z zasilaniem prądem przemiennym 240 V, chyba że lampy mają co najmniej 1,2 m ( 3 ft 11 cali) długości. Półrezonansowe oprawy rozruchowe są generalnie niekompatybilne z energooszczędnymi lampami modernizacyjnymi T8, ponieważ takie lampy mają wyższe napięcie rozruchowe niż lampy T12 i mogą nie uruchamiać się niezawodnie, zwłaszcza w niskich temperaturach. Niedawne propozycje w niektórych krajach, aby wycofać rurki T12, ograniczą stosowanie tej metody początkowej.
Stateczniki elektroniczne
Stateczniki elektroniczne wykorzystują tranzystory do zmiany częstotliwości zasilania na prąd przemienny o wysokiej częstotliwości , regulując jednocześnie przepływ prądu w lampie. Stateczniki te wykorzystują wyższą skuteczność lamp, która wzrasta o prawie 10% przy 10 kHz w porównaniu ze skutecznością przy normalnej częstotliwości zasilania. Gdy okres AC jest krótszy niż czas relaksacji dejonizacji atomów rtęci w kolumnie wyładowczej, wyładowanie pozostaje bliższe optymalnym warunkom roboczym. Stateczniki elektroniczne przetwarzają prąd przemienny o częstotliwości zasilania na prąd przemienny o zmiennej częstotliwości. Konwersja może zmniejszyć modulację jasności lampy przy dwukrotnie większej częstotliwości zasilania.
Tanie stateczniki zawierają tylko prosty oscylator i szeregowy obwód rezonansowy LC . Ta zasada nazywa się prądowym obwodem falownika rezonansowego . Po krótkim czasie napięcie na lampie osiąga około 1 kV i lampa natychmiast uruchamia się w trybie zimnej katody. Włókna katodowe są nadal używane do ochrony statecznika przed przegrzaniem, jeśli lampa nie zapala się. Kilku producentów stosuje termistory o dodatnim współczynniku temperaturowym (PTC) , aby uniemożliwić natychmiastowy rozruch i dać trochę czasu na wstępne podgrzanie włókien.
Bardziej złożone stateczniki elektroniczne wykorzystują programowany start. Częstotliwość wyjściowa jest uruchamiana powyżej częstotliwości rezonansowej obwodu wyjściowego statecznika; a po podgrzaniu włókien częstotliwość gwałtownie spada. Jeśli częstotliwość zbliży się do częstotliwości rezonansowej statecznika, napięcie wyjściowe wzrośnie tak bardzo, że lampa się zapali. Jeśli lampa nie zapala się, układ elektroniczny zatrzymuje działanie statecznika.
Wiele stateczników elektronicznych jest kontrolowanych przez mikrokontroler i są one czasami nazywane statecznikami cyfrowymi. Stateczniki cyfrowe mogą stosować dość złożoną logikę do włączania i działania lampy. Umożliwia to takie funkcje, jak testowanie pękniętych elektrod i brakujących rurek przed próbą uruchomienia, wykrywanie wymiany rurek i wykrywanie typu rurki, dzięki czemu jeden statecznik może być używany z kilkoma różnymi lampami. Funkcje takie jak ściemnianie mogą być zawarte w oprogramowaniu wbudowanego mikrokontrolera i można je znaleźć w produktach różnych producentów.
Od czasu wprowadzenia w latach 90. stateczniki o wysokiej częstotliwości były stosowane w ogólnych oprawach oświetleniowych z lampami szybkiego startu lub lampami wstępnego nagrzewania. Stateczniki te przetwarzają energię wejściową na częstotliwość wyjściową przekraczającą 20 kHz . Zwiększa to wydajność lampy. Te stateczniki działają z napięciami, które mogą sięgać prawie 600 woltów, co wymaga pewnej uwagi przy projektowaniu obudowy i może powodować niewielkie ograniczenie długości przewodów od statecznika do końcówek lampy.
Koniec życia
Oczekiwana żywotność lampy fluorescencyjnej jest ograniczona głównie przez żywotność elektrod katodowych. Aby utrzymać odpowiedni poziom prądu, elektrody są pokryte mieszaniną emisyjną tlenków metali. Za każdym razem, gdy lampa jest włączana i podczas pracy, niewielka ilość powłoki katody jest rozpylana z elektrod w wyniku uderzenia elektronów i ciężkich jonów w lampie. Napylony materiał zbiera się na ściankach tuby, zaciemniając ją. Metoda rozruchu i częstotliwość wpływają na rozpylanie katodowe. Włókno może również pęknąć, wyłączając lampę.
Projekty lamp o niskiej zawartości rtęci mogą ulec awarii, gdy rtęć zostanie wchłonięta przez szklaną rurkę, luminofor i elementy wewnętrzne i nie będzie już mogła odparować w gazie wypełniającym. Utrata rtęci początkowo powoduje wydłużony czas nagrzewania do pełnej mocy wyjściowej, a ostatecznie powoduje, że lampa świeci słabo różowo, gdy argon przejmuje rolę głównego wyładowania.
Poddanie rury asymetrycznemu przepływowi prądu skutecznie działa w warunkach polaryzacji DC i powoduje asymetryczny rozkład jonów rtęci wzdłuż rury. Miejscowy spadek prężności par rtęci objawia się różową luminescencją gazu bazowego w pobliżu jednej z elektrod, a żywotność lampy może ulec znacznemu skróceniu. Może to stanowić problem w przypadku niektórych źle zaprojektowanych falowników .
Lumifory wyściełające lampę również ulegają degradacji z czasem, aż lampa nie wytwarza już akceptowalnego ułamka początkowej mocy świetlnej.
Awaria integralnego statecznika elektronicznego świetlówki kompaktowej również zakończy jej żywotność.
Fosfory a widmo emitowanego światła
Widmo światła emitowanego przez świetlówkę to połączenie światła emitowanego bezpośrednio przez opary rtęci i światła emitowanego przez powłokę fosforyzującą. Linie widmowe z emisji rtęci i efektu fosforescencji dają łączny rozkład widmowy światła, który różni się od tego wytwarzanego przez źródła żarowe. Względne natężenie światła emitowanego w każdym wąskim paśmie długości fal w widmie widzialnym jest w innych proporcjach w porównaniu do źródła żarowego. Kolorowe obiekty są postrzegane inaczej w źródłach światła o różnych rozkładach widmowych. Na przykład niektórzy ludzie uważają, że odwzorowanie kolorów wytwarzane przez niektóre lampy fluorescencyjne jest ostre i nieprzyjemne. Zdrowa osoba może czasem wydawać się mieć niezdrowy odcień skóry w oświetleniu fluorescencyjnym. Stopień, w jakim występuje to zjawisko, jest związany ze składem widmowym światła i może być mierzony jego współczynnikiem oddawania barw (CRI).
Temperatura koloru
Skorelowana temperatura barwowa (CCT) jest miarą „odcienia” bieli źródła światła w porównaniu z ciałem doskonale czarnym. Typowe oświetlenie żarowe to 2700 K, które jest żółtawo-białe. Oświetlenie halogenowe wynosi 3000 K. Świetlówki są produkowane do wybranego CCT poprzez zmianę mieszaniny luminoforów wewnątrz tuby. Ciepłe białe świetlówki mają CCT 2700 K i są popularne w oświetleniu mieszkaniowym. Neutralnie białe świetlówki mają CCT 3000 K lub 3500 K. Zimnobiałe świetlówki mają CCT 4100 K i są popularne w oświetleniu biurowym. Świetlówki dzienne mają CCT od 5000 K do 6500 K, czyli niebieskawo-biały.
Oświetlenie o wysokim CCT generalnie wymaga wyższych poziomów światła. Przy słabszym poziomie oświetlenia ludzkie oko postrzega niższe temperatury barwowe jako przyjemniejsze, co odzwierciedla krzywa Kruithofa . Tak więc słaba żarówka o temperaturze 2700 K wydaje się wygodna, a jasna lampa o temperaturze 5000 K również wydaje się naturalna, ale przyćmiona lampa fluorescencyjna o temperaturze 5000 K wydaje się zbyt blada. Świetlówki typu dziennego wyglądają naturalnie tylko wtedy, gdy są bardzo jasne.
Wskaźnik oddawania barw
Wskaźnik oddawania barw (CRI) jest miarą tego, jak dobrze kolory mogą być postrzegane przy użyciu światła ze źródła, w stosunku do światła ze źródła referencyjnego, takiego jak światło dzienne lub ciało doskonale czarne o tej samej temperaturze barwowej . Z definicji żarówka ma współczynnik CRI równy 100. Rzeczywiste świetlówki osiągają współczynniki CRI w zakresie od 50 do 98. Lampy fluorescencyjne o niskim współczynniku CRI mają luminofory, które emitują zbyt mało światła czerwonego. Skóra wydaje się mniej różowa, a przez to „niezdrowa” w porównaniu z oświetleniem żarowym. Kolorowe obiekty wydają się wyciszone. Na przykład lampa halofosforanowa o niskim CRI 6800 K (przykład skrajny) sprawi, że czerwienie będą wyglądać na matowoczerwone lub nawet brązowe. Ponieważ oko jest stosunkowo mniej wydajne w wykrywaniu światła czerwonego, poprawa współczynnika oddawania barw, przy zwiększonej energii w czerwonej części widma, może zmniejszyć ogólną skuteczność świetlną.
Aranżacje oświetleniowe wykorzystują świetlówki w asortymencie odcieni bieli. Mieszanie typów rurek w łącznikach może poprawić odwzorowanie kolorów rurek niższej jakości.
Skład fosforu
Najmniej przyjemne światło dają świetlówki zawierające starsze luminofory typu halofosforanowego (wzór chemiczny Ca 5 ( P O 4 ) 3 ( F , Cl ): Sb 3+ , Mn 2+ ). Ten luminofor emituje głównie światło żółte i niebieskie, a stosunkowo mało zielone i czerwone. W przypadku braku odniesienia ta mieszanina wydaje się biała dla oka, ale światło ma niepełne widmo . Współczynnik oddawania barw (CRI) takich lamp wynosi około 60.
Od lat 90. XX wieku w świetlówkach wyższej jakości stosuje się mieszaninę trifosforów opartą na jonach europu i terbu , które mają pasma emisji bardziej równomiernie rozłożone w widmie światła widzialnego. Świetlówki trifosforowe zapewniają bardziej naturalne odwzorowanie kolorów dla ludzkiego oka. Współczynnik CRI takich lamp wynosi zwykle 85.
| Typowa świetlówka z luminoforem ziem rzadkich |  |
Typowa „zimnobiała” lampa fluorescencyjna wykorzystująca dwa luminofory domieszkowane pierwiastkami ziem rzadkich, Tb 3+ , Ce 3+ : La PO 4 dla emisji zielonej i niebieskiej oraz Eu : Y 2 O 3 dla czerwieni. Aby uzyskać wyjaśnienie pochodzenia poszczególnych pików, kliknij na obrazek. Kilka pików widmowych jest generowanych bezpośrednio z łuku rtęciowego. Jest to prawdopodobnie najpopularniejszy obecnie rodzaj świetlówki. |
| Świetlówka halofosforanowo-fosforowa starszego typu | .png) |
Luminofory halofosforanowe w tych lampach zwykle składają się z trójwartościowego antymonu i dwuwartościowego manganu domieszkowanego halofosforanem wapnia (Ca 5 (PO 4 ) 3 ( Cl , F ): Sb 3+ , Mn 2+ ). Kolor strumienia świetlnego można regulować, zmieniając stosunek domieszki antymonu emitującej światło niebieskie i domieszki manganu emitującej pomarańczę. Zdolność oddawania barw przez te starsze lampy jest dość słaba. Luminofory halofosforanowe zostały wynalezione przez AH McKeag i in. w 1942 roku |
| Światło fluorescencyjne „Naturalne słońce”. |  |
Szczyty z gwiazdami to linie rtęci . |
| Żółte świetlówki |  |
Widmo jest prawie identyczne jak w przypadku normalnej lampy fluorescencyjnej, z wyjątkiem prawie całkowitego braku światła krótszego niż 500 nanometrów. Efekt ten można osiągnąć poprzez zastosowanie specjalistycznego luminoforu lub częściej za pomocą prostego filtra światła żółtego. Lampy te są powszechnie stosowane jako oświetlenie do prac fotolitograficznych w pomieszczeniach czystych oraz jako oświetlenie zewnętrzne „odstraszające owady” (którego skuteczność jest wątpliwa). |
| Widmo lampy „ czarnego światła ”. |  |
Zwykle w lampie ultrafioletowej występuje tylko jeden luminofor, zwykle składający się z fluoroboranu strontu domieszkowanego europem , który jest zawarty w osłonie ze szkła Wooda . |
Aplikacje
Świetlówki mają wiele kształtów i rozmiarów. Kompaktowa lampa fluorescencyjna (CFL) staje się coraz bardziej popularna. Wiele świetlówek kompaktowych integruje pomocniczą elektronikę z podstawą lampy, dzięki czemu można je zmieścić w gnieździe zwykłej żarówki.
W amerykańskich rezydencjach lampy fluorescencyjne znajdują się głównie w kuchniach , piwnicach lub garażach , ale szkoły i firmy uważają, że świetlówki przynoszą znaczne oszczędności i rzadko używają żarówek. Koszty energii elektrycznej, zachęty podatkowe i przepisy budowlane skutkują wyższym zużyciem w miejscach takich jak Kalifornia . Stosowanie świetlówek spada, ponieważ oświetlenie LED, które jest bardziej energooszczędne i nie zawiera rtęci, zastępuje świetlówki. [ potrzebne źródło ]
W innych krajach wykorzystanie oświetlenia fluorescencyjnego w budynkach mieszkalnych różni się w zależności od ceny energii, problemów finansowych i środowiskowych lokalnej ludności oraz akceptowalności mocy świetlnej. W Azji Wschodniej i Południowo-Wschodniej bardzo rzadko można spotkać żarówki w budynkach.
Wiele krajów zachęca do wycofywania żarówek i zastępowania lamp żarowych świetlówkami lub diodami LED oraz innymi rodzajami lamp energooszczędnych.
Oprócz oświetlenia ogólnego, specjalne świetlówki są często używane w oświetleniu scenicznym do produkcji filmów i wideo. Są chłodniejsze niż tradycyjne halogenowe źródła światła i wykorzystują stateczniki o wysokiej częstotliwości, aby zapobiegać migotaniu wideo, a lampy o wysokim współczynniku oddawania barw do temperatury barwowej zbliżonej do światła dziennego.
Porównanie do lamp żarowych
Skuteczność świetlna
Lampy fluorescencyjne przetwarzają więcej mocy wejściowej na światło widzialne niż lampy żarowe. Typowa 100-watowa żarówka z żarnikiem wolframowym może przetwarzać tylko 5% pobieranej mocy na widzialne światło białe (długość fali 400–700 nm), podczas gdy typowe lampy fluorescencyjne przetwarzają około 22% pobieranej mocy na widzialne białe światło.
Skuteczność świetlówek waha się od około 16 lumenów na wat dla 4-watowej świetlówki ze zwykłym statecznikiem do ponad 100 lumenów na wat z nowoczesnym statecznikiem elektronicznym, zwykle średnio od 50 do 67 lm/W. Utrata statecznika może wynosić około 25% mocy lampy w przypadku stateczników magnetycznych i około 10% w przypadku stateczników elektronicznych.
Skuteczność lampy fluorescencyjnej zależy od temperatury lampy w jej najzimniejszej części. W lampach T8 jest to środek tuby. W lampach T5 znajduje się na końcu tuby z wytłoczonym tekstem. Idealna temperatura dla lampy T8 to 25°C (77°F), podczas gdy dla lampy T5 idealna temperatura to 35°C (95°F).
Życie
Zazwyczaj lampa fluorescencyjna działa od 10 do 20 razy dłużej niż jej odpowiednik, gdy jest używana przez kilka godzin. W standardowych warunkach testowych lampy fluorescencyjne wytrzymują od 6000 do 80 000 godzin (od 2 do 27 lat przy 8 godzinach dziennie).
Wyższy koszt początkowy lampy fluorescencyjnej w porównaniu z lampą żarową jest zwykle rekompensowany niższym zużyciem energii w całym okresie jej eksploatacji. [ wymaga aktualizacji ]
Niższa luminancja
W porównaniu z lampą żarową świetlówka jest bardziej rozproszonym i fizycznie większym źródłem światła. W odpowiednio zaprojektowanych lampach światło może być rozprowadzane bardziej równomiernie bez punktowego źródła olśnienia, takiego jak widziane z nierozproszonego żarnika; lampa jest duża w porównaniu z typową odległością między lampą a oświetlanymi powierzchniami.
Niższe ciepło
Lampy fluorescencyjne wydzielają około jednej piątej ciepła równoważnych żarówek. To znacznie zmniejsza rozmiar, koszt i zużycie energii przeznaczone na klimatyzację w budynkach biurowych, które zazwyczaj mają wiele świateł i niewiele okien.
Niedogodności
Częste przełączanie
Częste przełączanie (więcej niż co 3 godziny) skraca żywotność lamp. Każdy cykl startowy powoduje nieznaczną erozję powierzchni katod emitującej elektrony; gdy zniknie cały materiał emitujący, lampa nie może się uruchomić z dostępnym napięciem statecznika. Oprawy do świateł migających (np. Reklama) wykorzystują statecznik, który utrzymuje temperaturę katody, gdy łuk jest wyłączony, co pozwala zachować żywotność lampy.
Dodatkowa energia potrzebna do uruchomienia lampy fluorescencyjnej odpowiada kilku sekundom normalnej pracy; bardziej energooszczędne jest wyłączanie lamp, gdy nie są potrzebne przez kilka minut.
Zawartość rtęci
Jeśli lampa fluorescencyjna pęknie, bardzo mała ilość rtęci może zanieczyścić otaczające środowisko. Około 99% rtęci jest zazwyczaj zawarte w luminoforze, zwłaszcza w lampach, których okres eksploatacji zbliża się do końca. Uszkodzone lampy mogą uwalniać rtęć, jeśli nie zostaną wyczyszczone odpowiednimi metodami. [ nieudana weryfikacja ]
Ze względu na zawartość rtęci zużyte świetlówki należy traktować jako odpady niebezpieczne. W przypadku dużych użytkowników lamp fluorescencyjnych usługi recyklingu są dostępne w niektórych obszarach i mogą być wymagane przez przepisy. Na niektórych obszarach recykling jest również dostępny dla konsumentów.
Emisja ultrafioletu
Lampy fluorescencyjne emitują niewielką ilość światła ultrafioletowego (UV). Badanie przeprowadzone w 1993 roku w USA wykazało, że ekspozycja na ultrafiolet podczas siedzenia pod lampami fluorescencyjnymi przez osiem godzin jest równoważna jednej minucie ekspozycji na słońce. Promieniowanie ultrafioletowe z świetlówek kompaktowych może nasilać objawy u osób wrażliwych na światło.
Artefakty muzealne mogą wymagać ochrony przed promieniowaniem UV, aby zapobiec degradacji pigmentów lub tekstyliów.
Balast
Lampy fluorescencyjne wymagają statecznika w celu ustabilizowania prądu płynącego przez lampę i zapewnienia początkowego napięcia zapłonu wymaganego do rozpoczęcia wyładowania łukowego. Często jeden statecznik jest dzielony między dwie lub więcej lamp. Stateczniki elektromagnetyczne mogą wytwarzać słyszalne brzęczenie lub brzęczenie. W Ameryce Północnej stateczniki magnetyczne są zwykle wypełnione zalewką przypominającą smołę , aby zredukować emitowany hałas. Buczenie jest eliminowane w lampach ze statecznikiem elektronicznym o wysokiej częstotliwości. Energia tracona w statecznikach magnetycznych wynosi około 10% mocy wejściowej lampy według literatury GE z 1978 roku. Stateczniki elektroniczne zmniejszają te straty.
Jakość energii i zakłócenia radiowe
Proste indukcyjne stateczniki do lamp fluorescencyjnych mają współczynnik mocy mniejszy niż jedność. Stateczniki indukcyjne obejmują kondensatory korygujące współczynnik mocy. Proste stateczniki elektroniczne mogą również mieć niski współczynnik mocy ze względu na stopień wejściowy prostownika.
Świetlówki są obciążeniem nieliniowym i generują prądy harmoniczne w zasilaniu elektrycznym. Łuk wewnątrz lampy może generować zakłócenia o częstotliwości radiowej, które mogą być przewodzone przez okablowanie zasilające. Możliwe jest tłumienie zakłóceń radiowych. Możliwe jest bardzo dobre tłumienie, ale zwiększa to koszt opraw fluorescencyjnych.
Lampy fluorescencyjne, które zbliżają się do końca okresu eksploatacji, mogą stanowić poważne zagrożenie związane z zakłóceniami częstotliwości radiowych. Oscylacje są generowane z ujemnej rezystancji różnicowej łuku, a przepływ prądu przez rurkę może tworzyć obwód strojony, którego częstotliwość zależy od długości ścieżki.
Temperatura robocza
Lampy fluorescencyjne działają najlepiej w temperaturze pokojowej. W niższych lub wyższych temperaturach skuteczność spada. W temperaturach poniżej zera standardowe lampy mogą się nie włączyć. Do niezawodnej pracy na zewnątrz w chłodne dni można zastosować specjalne lampy.
Kształt lampy
Świetlówki są długimi źródłami o niskiej luminancji w porównaniu z wysokociśnieniowymi lampami łukowymi, żarówkami i diodami LED. Przydatne jest jednak niskie natężenie światła emitowanej powierzchni, ponieważ zmniejsza olśnienie . Projekt oprawy oświetleniowej musi sterować światłem z długiej tuby, a nie z kompaktowej kuli. Kompaktowa lampa fluorescencyjna (CFL) zastępuje zwykłe żarówki w wielu oprawach oświetleniowych, w których pozwala na to miejsce.
Migotanie
Lampy fluorescencyjne ze statecznikami magnetycznymi migoczą z normalnie niezauważalną częstotliwością 100 lub 120 Hz i to migotanie może powodować problemy u niektórych osób z wrażliwością na światło ; są wymienione jako problematyczne dla niektórych osób z autyzmem , epilepsją , toczniem , zespołem chronicznego zmęczenia , boreliozą i zawrotami głowy .
efekt stroboskopowy , w którym coś wirującego z odpowiednią prędkością może wydawać się nieruchome, jeśli jest oświetlone wyłącznie pojedynczą lampą fluorescencyjną. Efekt ten jest eliminowany przez sparowane lampy działające na stateczniku ołowiowo-opóźnionym. W przeciwieństwie do prawdziwej lampy stroboskopowej, poziom światła spada w zauważalnym czasie i widoczne byłoby znaczne „rozmycie” ruchomej części.
Świetlówki mogą powodować migotanie przy częstotliwości zasilania (50 lub 60 Hz), co jest zauważalne przez większą liczbę osób. Dzieje się tak, jeśli uszkodzona lub uszkodzona katoda powoduje nieznaczne prostowanie i nierówną moc światła w dodatnich i ujemnych cyklach prądu przemiennego. Migotanie częstotliwości zasilania może być emitowane z końców lamp, jeśli każda elektroda lampy wytwarza nieco inny wzór strumienia świetlnego w każdym półokresie. Migotanie przy częstotliwości zasilania jest bardziej zauważalne przy widzeniu peryferyjnym niż przy patrzeniu bezpośrednio.
Pod koniec okresu eksploatacji lampy fluorescencyjne mogą zacząć migotać z częstotliwością niższą niż częstotliwość zasilania. Jest to spowodowane niestabilnością ujemnej rezystancji wyładowania łukowego, która może pochodzić od złej lampy lub statecznika lub złego połączenia.
Nowe lampy fluorescencyjne mogą wykazywać skręcony spiralny wzór światła w części lampy. Efekt ten jest spowodowany luźnym materiałem katody i zwykle zanika po kilku godzinach pracy.
Stateczniki elektromagnetyczne mogą również powodować problemy przy nagrywaniu wideo, ponieważ może wystąpić tak zwany efekt dudnienia między liczbą klatek na sekundę wideo a wahaniami intensywności lampy fluorescencyjnej.
Lampy fluorescencyjne ze statecznikami elektronicznymi nie migoczą, ponieważ powyżej około 5 kHz okres półtrwania wzbudzonego stanu elektronowego jest dłuższy niż pół cyklu, [ potrzebne źródło ] i produkcja światła staje się ciągła. Częstotliwości pracy stateczników elektronicznych są tak dobrane, aby uniknąć zakłóceń z pilotami na podczerwień. Słabej jakości lub wadliwe stateczniki elektroniczne mogą mieć znaczną modulację światła 100/120 Hz.
Ściemnianie
Opraw fluorescencyjnych nie można łączyć ze ściemniaczami przeznaczonymi do lamp żarowych . Odpowiadają za to dwa efekty: kształt fali napięcia emitowanego przez standardowy ściemniacz z kontrolą fazy źle oddziałuje z wieloma statecznikami i trudno jest utrzymać łuk w świetlówce przy niskich poziomach mocy. Instalacje ściemniające wymagają kompatybilnego statecznika ściemniającego . Niektóre modele świetlówek kompaktowych można ściemniać; w Stanach Zjednoczonych takie lampy są identyfikowane jako zgodne z normą UL 1993.
Rozmiary i oznaczenia lamp
Systematyczna nomenklatura identyfikuje lampy przeznaczone na rynek masowy pod względem ogólnego kształtu, mocy znamionowej, długości, koloru i innych właściwości elektrycznych i świetlnych.
W Stanach Zjednoczonych i Kanadzie lampy są zwykle identyfikowane za pomocą kodu, takiego jak FxxTy, gdzie F oznacza świetlówkę, pierwsza liczba (xx) oznacza moc w watach lub długość w calach, a T wskazuje, że kształt żarówki jest cylindryczny, a ostatnia liczba (y) to średnica w ósmych częściach cala (czasami w milimetrach, zaokrąglona w górę do najbliższego milimetra). Typowe średnice to T12 lub T38 (1+1⁄2 cala lub 38 mm) w przypadku lamp domowych, T8 lub T26 (1 cal lub 25 mm) w przypadku komercyjnych lamp energooszczędnych.
Nadmierna prędkość
Przesterowanie świetlówki to metoda uzyskania większej ilości światła z każdej świetlówki, niż uzyskuje się w warunkach znamionowych. Świetlówki ODNO (Overdriven Normal Output) są zwykle używane, gdy nie ma wystarczająco dużo miejsca na umieszczenie większej liczby żarówek w celu zwiększenia światła. Metoda jest skuteczna, ale generuje dodatkowe problemy. Ta technika stała się popularna wśród ogrodników wodnych jako opłacalny sposób na dodanie większej ilości światła do ich akwariów. Przesterowanie odbywa się poprzez zmianę okablowania opraw lampowych w celu zwiększenia prądu lampy; jednak żywotność lampy jest zmniejszona.
Inne świetlówki
Czarne światło
Blacklights to podzbiór lamp fluorescencyjnych, które są używane do dostarczania światła bliskiego ultrafioletowi (o długości fali około 360 nm). Są one zbudowane w taki sam sposób, jak konwencjonalne lampy fluorescencyjne, ale szklana rurka jest pokryta luminoforem, który przekształca krótkofalowe promieniowanie UV w rurze na długofalowe promieniowanie UV, a nie na światło widzialne. Służą do wywoływania fluorescencji (w celu uzyskania dramatycznych efektów przy użyciu farby UV i wykrywania materiałów, takich jak mocz i niektóre barwniki, które byłyby niewidoczne w świetle widzialnym), a także do przyciągania owadów do łapaczy owadów .
Tak zwane lampy blacklite blue są również wykonane z droższego ciemnofioletowego szkła znanego jako szkło Wood's, a nie z przezroczystego szkła. Głęboko fioletowe szkło odfiltrowuje większość widzialnych kolorów światła emitowanego bezpośrednio przez wyładowanie z oparów rtęci, wytwarzając proporcjonalnie mniej światła widzialnego w porównaniu ze światłem UV. Pozwala to na łatwiejszą obserwację fluorescencji indukowanej promieniowaniem UV (dzięki czemu plakaty w świetle ultrafioletowym wydają się znacznie bardziej dramatyczne). Lampy ultrafioletowe używane w łapaczach owadów nie wymagają tego udoskonalenia, więc zwykle jest ono pomijane ze względu na koszty; nazywane są po prostu blacklite (a nie blacklite blue).
Lampa opalająca
Lampy używane w solariach zawierają inną mieszankę luminoforów (zwykle 3 do 5 lub więcej luminoforów), która emituje zarówno promieniowanie UVA, jak i UVB, wywołując reakcję opalania na większości ludzkiej skóry. Zazwyczaj moc wyjściową ocenia się jako 3–10% UVB (najbardziej typowe 5%), a pozostałe promieniowanie UV jako UVA. Są to głównie lampy F71, F72 lub F73 HO (100 W), chociaż 160 W VHO są dość powszechne. Jednym z powszechnych luminoforów stosowanych w tych lampach jest aktywowany ołowiem dwukrzemian baru, ale stosuje się również aktywowany europem fluoroboran strontu. Wczesne lampy wykorzystywały tal jako aktywator, ale emisje talu podczas produkcji były toksyczne.
Lampy medyczne UVB
Lampy stosowane w fototerapii zawierają luminofor, który emituje tylko światło ultrafioletowe UVB. [ potrzebne źródło ] Istnieją dwa typy: szerokopasmowe UVB, które daje 290–320 nanometrów ze szczytową długością fali 306 nm, oraz wąskopasmowe UVB, które daje 311–313 nanometrów. Ze względu na dłuższą długość fali, wąskopasmowe żarówki UVB nie powodują rumienia na skórze, tak jak szerokopasmowe. [ wątpliwe ] Wymagają 10–20 razy większej dawki na skórę, wymagają większej liczby cebulek i dłuższego czasu ekspozycji. Wąskopasmowy jest dobry na łuszczycę, egzemę (atopowe zapalenie skóry), bielactwo, liszaj płaski i niektóre inne choroby skóry. [ Potrzebne źródło ] Łącze szerokopasmowe jest lepsze do zwiększania poziomu witaminy D3 w organizmie.
Rosnąca lampa
Lampy do uprawy zawierają mieszanki luminoforu, które stymulują fotosyntezę , wzrost lub kwitnienie roślin, alg, bakterii fotosyntetyzujących i innych organizmów zależnych od światła. Często emitują one światło głównie w zakresie kolorów czerwonego i niebieskiego, które jest absorbowane przez chlorofil i wykorzystywane do fotosyntezy w roślinach.
Lampy na podczerwień
Lampy mogą być wykonane z luminoforu metalaminianu litu aktywowanego żelazem. Ten luminofor ma szczytowe emisje między 675 a 875 nanometrów, z mniejszymi emisjami w głębokiej czerwieni widma widzialnego.
Lampy bilirubinowe
Ciemnoniebieskie światło generowane przez luminofor aktywowany europem jest wykorzystywane w leczeniu żółtaczki za pomocą terapii światłem ; światło o tej barwie przenika przez skórę i pomaga w rozbiciu nadmiaru bilirubiny .
Lampa bakteriobójcza
Lampy bakteriobójcze w ogóle nie zawierają luminoforu, co czyni je raczej lampami wyładowczymi z oparami rtęci niż świetlówkami. Ich tuby wykonane są z topionego kwarcu , przezroczystego dla światła UVC emitowanego przez wyładowanie rtęci. Promieniowanie UVC o długości fali 254 nm emitowane przez te rurki zabija zarazki, a promieniowanie UV o długości fali 184,45 nm jonizuje tlen do ozonu . Lampy oznaczone jako OF blokują dalekie promieniowanie UV o długości fali 184,45 nm i nie wytwarzają znaczącej ilości ozonu. Ponadto promieniowanie UVC może powodować uszkodzenia oczu i skóry. Są czasami używane przez geologów do identyfikacji niektórych gatunków minerałów na podstawie koloru ich fluorescencji, gdy są wyposażone w filtry, które przepuszczają krótkofalowe promieniowanie UV i blokują światło widzialne wytwarzane przez wyładowanie rtęci. Są również używane w niektórych EPROM . Lampy bakteriobójcze mają oznaczenia zaczynające się na literę G, na przykład G30T8 dla 30-watowej lampy bakteriobójczej o średnicy 1 cala (2,5 cm) i długości 36 cali (91 cm) (w przeciwieństwie do F30T8, która byłaby lampą fluorescencyjną ten sam rozmiar i ocena).
Lampa bezelektrodowa
Bezelektrodowe lampy indukcyjne to lampy fluorescencyjne bez elektrod wewnętrznych. Są one dostępne w handlu od 1990 roku. Prąd jest indukowany w kolumnie gazowej za pomocą indukcji elektromagnetycznej . Ponieważ elektrody są zwykle elementem ograniczającym żywotność świetlówek, takie lampy bezelektrodowe mogą mieć bardzo długą żywotność, chociaż mają też wyższą cenę zakupu.
Lampa fluorescencyjna z zimną katodą
Lampy fluorescencyjne z zimną katodą były używane jako podświetlenie wyświetlaczy LCD w monitorach komputerowych i telewizorach przed zastosowaniem wyświetlaczy LCD z podświetleniem LED . W ostatnich latach są również popularne wśród modderów obudów komputerowych.
Pokazy naukowe
Lampy fluorescencyjne mogą być oświetlane w inny sposób niż poprzez odpowiednie podłączenie elektryczne. Jednak te inne metody dają bardzo słabe lub bardzo krótkotrwałe oświetlenie i dlatego są widoczne głównie w demonstracjach naukowych. Elektryczność statyczna lub generator Van de Graaffa powodują chwilowe mignięcie lampy podczas rozładowywania pojemności o wysokim napięciu. Cewka Tesli przepuszcza prąd o wysokiej częstotliwości przez rurkę, a ponieważ ma również wysokie napięcie, gazy w rurze będą jonizować i emitować światło. Działa to również z kulami plazmowymi. Sprzężenie pojemnościowe z liniami elektroenergetycznymi wysokiego napięcia może świecić lampą w sposób ciągły z niskim natężeniem, w zależności od natężenia pola elektrycznego.
Zobacz też
- Rurka wypełniona gazem
- Świetlówki LED — wykonane jako zamienniki świetlówek typu drop-in
- Lista źródeł światła
- Lampa metalohalogenkowa
Źródła
- Jasny, Arthur Aaron Jr. (1949). Przemysł lamp elektrycznych: zmiany technologiczne i rozwój gospodarczy od 1800 do 1947 roku . Macmillan Co.
- Kane, Raymond; Sprzedaj, Heinz, wyd. (2001). Rewolucja w lampach: kronika 50 lat postępu (wyd. 2). The Fairmont Press, Inc. ISBN 978-0-88173-378-5 .
- Van Broekhoven, Jakub (2001). „Lampy luminoforowe”. W Kane, Raymond; Sprzedaj, Heinz (red.). Rewolucja w lampach: kronika 50 lat postępu (wyd. 2). The Fairmont Press, Inc. s. 93–126. ISBN 978-0-88173-378-5 .
Dalsza lektura
- Emanuel Gluskin, „Obwód świetlówki”, (Expositions Circuits & Systems)
- Transakcje IEEE dotyczące obwodów i systemów, część I: podstawowa teoria i zastosowania 46 (5), 1999 (529–544).
Linki zewnętrzne
- Popular Science , styczeń 1940 Lampy fluorescencyjne
- Systemy fluorescencyjne T5 — Lighting Research Center Badania nad ulepszonym T5 w stosunku do poprzedniego standardu T8
- NASA: Lampa fluorescencyjna: Plazma, której możesz użyć
- na YouTubie
- Muzeum Techniki Lamp Elektrycznych
- RN Thayer (25 października 1991). „Lampa fluorescencyjna: wczesny rozwój w USA” . Raport dzięki uprzejmości General Electric Company. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2007-03-24 . Źródło 2007-03-18 .
- Wiebe E. Bijker, O rowerach, bakelitach i żarówkach: w kierunku teorii zmian socjotechnicznych MIT Press, 1995, rozdział 4, podgląd dostępny w Google Books, na temat społecznej konstrukcji oświetlenia fluorescencyjnego
- Wyjaśnienia i schematy niektórych świetlówek
| Kontrola władz : Biblioteki narodowe |
|---|
