Gasudladningslampe

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

Et gasudladningsrørs ene endes varmkatode.

En plasmalampe er også et gasudladningsrør. Den anvender en koldkatode.

Et kendt xenon gasudladningsrør anvendes i blitze. Bemærk tråden der er viklet om det indre blitzrør - det er elektroden som leder højspændingen på hundreder eller mere end tusind volt, så xenon-gassen ioniseres og dermed starter blitzlyset.

Gasudladningslamper er en familie af kunstige lyskilder, som under passage af elektrisk strøm gennem en ioniseret gas - plasma, genererer lys (infrarødt lys, synligt lys, ultraviolet lys). Gassen og elektroder er i et elektrisk isolerende og temperaturbestandigt rør - og kaldes samlet gasudladningsrøret.

Mange forskellige gasser benyttes:

• Ædelgasser:
  • Helium - Benyttes i "neonrør"
  • Neon - Benyttes i "neonrør"
  • Argon - Benyttes i "neonrør"
  • Krypton
  • Xenon - benyttes i blitze til fotografiapparater, visse lommelygter - og i nogle bilforlygter.^[1][2][3]
• Andre stoffer som under drift er i plasmafasen:
  • Natrium
  • Kviksølv - benyttes i lysstofrør og "neonrør"

Blandinger af ovenstående plasma benyttes også for at få en bestemt farve, længere levetid eller højere ydelse. Gasudladningslasere er specielle gasudladningsrør, hvor målet er optisk lysforstærkning.

Generelt har gasudladningslamper med lysstofrør væsentlig højere ydelse og levetid end glødepærer. Dog har glødepærer og halogenpærer et fuldspektret lys.

[redigér] Elektrisk strømforsyning af et gasudladningsrør med varmkatoder

Elektrisk strømforsyning af et gasudladningsrør. Symbolet for ballastspolen (L) ses foroven og glimtænderens 2 elektriske komponenter (en støjdæmpende kondensator (C) og selve glimrøret) ses for neden. Symbolet for gasudladningsrøret med de to varmkatoder ses i midten. Kredsløbet må kun fødes med vekselspænding med den rette frekvens og spænding.

En typisk lysstofrørs ballastspole.

En typisk lysstofrørs traditionelle glimtænder skilt ad.

En traditionel glimtænder (eller starter) anvendes sammen med en ballastspole (også kendt som jernkerneforkobling) til at starte strømmen gennem gasudladningsrøret. Funktion^[4]:

• Når elektricitet tilføres kortslutter glimtænderen. Strømmen gennem spolen stiger og falder med samme frekvens som elnettets frekvens. Fasen mellem strømmen gennem spolen og spændingen over spolen er dog forskellig.
• Efter et kort øjeblik bryder glimtænderen pga. glimrørets elektroders opvarmning. Forinden er gasudladningsrørets varmkatoder varmet op pga. strømmen gennem dem.
• Hvis glimtænderen bryder på et hensigtsmæssigt tidspunkt, vil spolens strøm være "høj". Det at glimrøret bryder, resulterer i at spolen genererer flere hundrede eller måske tusinder volt over sig og over gasudladningsrøret. Det resulterer i at gasudladningsrørets gas ioniserer. Hvis gassen ikke ioniserer, varmkatoderne ikke er varme nok eller én eller flere komponenter er defekte, starter processen forfra (eller slet ikke).
• Spændingen over gasudladningsrøret falder typisk til ca. 60-100V.

Et gasudladningsrør levetid hænger sammen med antallet af tændinger med en traditionel glimtænder. ^[5]

For nogle år siden kom der elektroniske glimtændere på markedet, som "glimtænder" ca. 50-100 gange per sekund. Fordelen ved disse er at gasudladningsrøret starter hurtigere og uden forudgående lysglimt. Herudover øges gasudladningsrørets levetid væsentligt. ^{[6] [7]}

En nyere og mere effektiv måde at strømforsyne gasudladningsrør på, er med en hf-ballaststrømforsyning- Den kaldes også elektronisk forkobling, elektronisk ballast, HF-forkobling, elektronisk HF-spole og elektronisk spole. Hf-ballaststrømforsyningens tændingsfunktion øger udladningsrørets levetid væsentligt i forhold til de traditionelle glimtændere. Herudover spares energi, da hf-ballaststrømforsyningen er mere effektiv end en traditionel ballastspole. ^{[8] [9] [10]}

Langt de fleste lavenergipærer (år 2008) har en elektronisk HF-forkobling indbygget.

[redigér] Elektrisk strømforsyning af et gasudladningsrør med koldkatoder

Helium-Neon-laser med en koldkatode formodentlig strømforsynet af to seriekoblede spændingsforsyninger. Den første til at generere normal driftspænding og den anden (en Cockcroft-Walton generator) til at generere den høje ioniseringsspænding.

Langt de fleste gasudladningsrør af "neonrør"-typen benytter koldkatoder, hvilket betyder at katoderne ikke opvarmes af strømmen gennem røret.

Helium-Neon-laseren benytter normalt kun én kold katode og en anode, da de normalt strømforsynes med jævnstrøm. Jævnstrømmen kan f.eks. fås fra to seriekoblede spændingsforsyninger. Den første til at generere normal driftspænding og den anden (en Cockcroft-Walton generator) til at generere den høje ioniseringsspænding. ^{[11] [12]}

[redigér] Elektrodeløs gasudladningsrør strømforsynet via magnetisk induktion

I 1967-1968 blev der udtaget patent på det elektrodeløse gasudladningsrør ^{[13] [14]}, men hf-induktionsenergiforsyningen kunne dengang ikke laves konkurrencedygtigt. I dag (2008) kan elektrodeløse gasudladningsrør laves driftsikkert og med økonomisk drift. De virker ved at plasmaet tapper energi fra det inducerede magnetiske hf-felt. ^{[15] [16] [17]} Fordelen ved disse pærer er, at de i modsætning til sparepærer starter med det samme med fuld lysstyrke og lysstyrken holder sig i længere tid, da der ikke forurenes fra elektroderne - de er der jo ikke.

[redigér] Kilder/referencer

1. ↑ en:Xenon arc lamp
2. ↑ xenonkits.dk: Er det lovligt at montere HID xenonlygter på sin bil ?
3. ↑ xenonkits.dk: Xenon lommelygte
4. ↑ howstuffworks.com: How does a fluorescent starter work?
5. ↑ materialeplatform.emu.dk: Citat: "...[side 24]...Den mest betydende faktor for levetiden er antal tændinger, fordi glødetrådene er ekstra opvarmede når lysstofrøret starter og dermed er der et stort forbrug af det elektron-emitterende stof på glødetrådene..."
6. ↑ nordtek.dk: Elektronisk starter for lysstofrør, Elektronisk Starter for Solarierør Citat: "...TubeSaver har også indbygget et automatisk elektronisk sikkerheds - kredsløb som beskytter din elektriske installation imod overophedning når røret er brugt op..."
7. ↑ auralight.dk: Elektroniske sikkerhedstændere Citat: "...Strike familien tilhører de få elektroniske tændere på markedet som opfylder kravene til sikkerhedsstandard IEC/EN 61347-1-2 og prestandard IEC/EN 60927..."
8. ↑ elmetec.dk: EB230 Elektronisk forkobling
9. ↑ energiguiden.dk: Faktaark - lys Citat: "...HF-forkoblingerne bruger ca. 23% mindre energi end en tilsvarende jernkerneforkobling...I elektroniske forkoblinger er glimtænderfunktionen indbygget. Disse spoler starter lysstofrørene så blødt, at lysstofrørene holder omtrent 50% længere..."]
10. ↑ miljoevejledninger.dk: Lyskilder - Fakta Citat: "...Unødvendigt lys giver kun unødvendigt elforbrug, og også når lyset kommer fra sparepærer og lysstofrør. De bruger ikke mere strøm ved at blive tændt og slukket ofte, og levetiden af dem påvirkes stort set ikke [men kun dem med elektronisk HF-forkobling!]..."
11. ↑ epanorama.net: HeNe laser power supply Citat: "...The other diodes and the .001's form a classical voltage multiplier ladder which I think is a tripler (I can't quite decipher my notes from 10 years ago and I'm not in the mood to try to figure it out). If it is, this gives a starting voltage of 7000V..."
12. ↑ Sam's Laser FAQ: Complete HeNe Laser Power Supply Schematics, Voltage Multiplier Starting Circuits
13. ↑ Electrodeless gaseous electric discharge devices utilizing ferrite cores
14. ↑ High frequency electrodeless flourescent lamp assembly
15. ↑ 23. jun 2007, Ing.dk: Ny elsparepære uden flimmer Citat: "...Osram har opfundet en elektrodeløs sparepære, der giver et kraftigere lys og lyser op hurtigere end andre sparepærer..."
16. ↑ Nov 1, 2002, EC&M: RF Lighting Tunes in Improved Illumination Citat: "...A typical hot cathode fluorescent lamp has a cathode...Simply starting the lamp also damages the coating by wearing away the emissive material...Using an electronic ballast can reduce cathode coating loss...Re-entrant cavity induction lamps operate at 2.65 MHz...A 40-cm coaxial cable delivers power from the electronic ballast to the base of the lamp. By separating the two components, the ballast operates cooler, which extends its life..."
17. ↑ Electrodeless Induction Lamps

[redigér] Eksterne henvisninger

Commons har billeder og/eller lyd med forbindelse til: Gasudladningslampe

• repairshandbook.oxford.gov.uk: Changing a fluorescent tube or starter