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《氣體放電原復(fù)習(xí).doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第一次作業(yè)總結(jié)緊湊型熒光燈的以下特性:增加單位弧長(zhǎng)輻射功率的原理,常用的管徑,分類,采用的玻璃管材料、熒光粉類型和其他涂敷技術(shù),控制燈中汞蒸氣壓的具體方法,基本的應(yīng)用場(chǎng)合。答:(1)通過(guò)縮小管徑,提高燈的E值來(lái)增加單位弧長(zhǎng)輻射功率。(2)傳統(tǒng)的緊湊型熒光燈,小功率管徑為12mm,中大功率為17mm,現(xiàn)在(為適應(yīng)對(duì)燈體積進(jìn)一步小型化的要求)常用管徑減小到9mm和7mm。(3)分為燈管和鎮(zhèn)流器分開(kāi)的非一體化緊湊型熒光燈,以及燈管和鎮(zhèn)流器裝在一起的一體化緊湊型熒光燈。(4)往往采用低鈉無(wú)鉛玻璃,管壁負(fù)載較高的燈中還需涂敷保護(hù)膜。采用稀土
2、三帶熒光粉,為降低成本可采用雙涂層技術(shù),為改善光維持性能可采用熒光粉包膜技術(shù)等。(5)控制汞蒸氣壓的方法分為控制冷端溫度和使用汞齊兩種方法。在緊湊型熒光燈中,通過(guò)接橋的高度來(lái)控制汞蒸氣壓是最常用的技術(shù)。具有封閉燈罩的一體化緊湊型熒光燈則使用汞齊。(6)主要用作照明,可用作壁燈、吸頂燈,作裝飾照明之用,或替代白熾燈用在臺(tái)燈等燈具中。第二次作業(yè)1.對(duì)40W的T12白色熒光燈,計(jì)算其表面負(fù)載。解:由表5.4.1可知Pl=40W的T12白色熒光燈的各個(gè)參數(shù):d=38mm,Il=0.40A,E=0.81Vcm,αl=0.90,隋性氣體為40
3、0Pa的氬氣。則管壓降為lV=Pl=111.11V.αlIl由圖5.4.6可知充入400Pa氬氣時(shí)的陰極位降為VAK≈17.5V,則正柱區(qū)長(zhǎng)度為l=Vl?VAK=115.57cm,cE暗區(qū)長(zhǎng)度ld通常為20~40mm,如取30mm,則弧長(zhǎng)為larc=lc+ld=118.57cm。因此,燈管的表面負(fù)載為sW=Pl≈0.028Wcm2.πdlarc2.對(duì)400W的高壓汞燈,計(jì)算其電弧管的表面負(fù)載。解:由表6.2.1可知,Pl=400W的高壓汞燈的弧長(zhǎng)larc=6.5cm,管徑d的范圍為1.70~1.75cm,如取d=1.70cm,則其
4、電弧管的表面負(fù)載為sW=Pl≈11.5Wcm2.πdlarc3.對(duì)75W的球形超高壓汞燈,計(jì)算其泡殼的表面負(fù)載。解:由課本P226可知Pl=75W的球形超高壓汞燈,其外半徑r0=0.7cm,壁厚t′=1.8mm,因此其泡殼的表面負(fù)載(定義為單位內(nèi)表面上承受的功率)為sW=Pl≈22Wcm2.4π(r0?t′)24.對(duì)500W的毛細(xì)管超高壓汞燈,計(jì)算其表面負(fù)載。解:由表6.3.2可知Pl=500W的球形超高壓汞燈的參數(shù)為弧長(zhǎng)larc=12.5mm,管徑d=2mm,則其表面負(fù)載為Ws=Pl≈637Wcm2.πdlarc第三次作業(yè)1
5、.從以下幾個(gè)方面比較低壓汞燈和低壓鈉燈的特性:(1)最佳蒸氣壓和管壁溫度、最佳直徑、電流密度;(2)共振輻射波段、光效(3)惰性氣體輔助啟動(dòng)的具體機(jī)制,最佳氣壓,有無(wú)其他考慮;(4)放電管玻璃材料;(5)電極材料和啟動(dòng)方式,工作溫度;(6)現(xiàn)在常用的燈啟動(dòng)方式和過(guò)程。答:(1)低壓汞燈最佳汞蒸氣壓為0.8Pa,相應(yīng)管壁溫度為40℃,最佳直徑為38mm,電流密度0.03~0.13A/cm2。低壓鈉燈最佳鈉蒸氣壓為0.4Pa,相應(yīng)管壁溫度為260℃,最佳直徑為14~19mm,電流密度0.1~0.6A/cm2或更小。(2)低壓汞燈共振輻
6、射波段為253.7nm和185.0nm的紫外波段,光效只有5~6lm/W。低壓鈉燈的共振輻射波段集中在589.0nm和589.6nm的鈉黃雙線,單純這兩條譜線的輻射光效為520lm/W,考慮所有輸入功率全部變成輻射時(shí)的光效為450lm/W,如選擇最佳放電條件,可得250~300lm/W,實(shí)際常用的低壓鈉燈光效在200lm/W左右。(3)低壓汞燈充入惰性氣體時(shí)通過(guò)惰性氣體與電子的碰撞,增大電子與汞原子碰撞并使之電離的幾率,充氬氣時(shí),氬-汞氣體之間的潘寧效應(yīng)輔助啟動(dòng)。燈的著火主要是靠汞原子的電離。最佳的氬氣氣壓在100Pa左右,考慮到
7、高氣壓對(duì)防止電極濺射、減少陰極蒸發(fā)、延長(zhǎng)燈的壽命有利,應(yīng)適當(dāng)提高充氣氣壓。低壓鈉燈中,由于啟動(dòng)時(shí)鈉原子濃度過(guò)低,燈的著火主要是靠氬氣的電離。充入氖-氬混合氣體可利用其潘寧效應(yīng)大大降低啟動(dòng)電壓。最佳氣壓為10~100Pa,考慮到減輕“氬清除效應(yīng)”,氣壓應(yīng)升高到400~2000Pa。(4)低壓汞燈的放電管玻璃主要是由硅酸鹽玻璃制成,視對(duì)管壁負(fù)載的不同要求采用鈉鈣玻璃或低鈉無(wú)鉛玻璃等。低壓鈉燈內(nèi)壁必須使用只含極少量或不含二氧化硅的抗鈉玻璃,可以使用套料玻璃。(5)低壓汞燈和低壓鈉燈的電極均主要為鎢螺旋堿土金屬(如鋇)氧化物電極。低壓汞燈
8、的電極主要(常)采用預(yù)熱啟動(dòng),電極工作溫度為900~1000℃,而低壓鈉燈的電極常采用冷啟動(dòng),熱點(diǎn)工作溫度(為)1200~1500K。(6)低壓汞燈常用電感鎮(zhèn)流器啟動(dòng),啟動(dòng)方式可分為帶啟輝器的啟動(dòng)方式和不帶啟輝器的啟動(dòng)方式。帶啟輝器的啟動(dòng)過(guò)程:電源