> Техника, страница 57 > Лампы электрические
Лампы электрические
Лампы электрические, источники света, работающие на принципе использования энергии электрич. тока и превращения ее в световую энергию. Л. э. разделяются на три основные подгруппы: А) лампы накаливания, Б) лампы с вольтовой дутой и В) электро-люминесцирующие(труб-чатые) лампы. Эти основные подгруппы дополняются группировкой по признакам их конструкции, назначения и другим особенностям (смотрите Источники света).
А. Лампы накаливания. Эти Л. э. работают целиком на принципе теплового, или калорич., излу»-чения твердых тел (к а-лмльных нитей), нагретых электрическим током до t° яркого свечения. Выделение тепла при прохождении электрического тока через проводник, обладающий сопротивлением, происходит здесь по закону Джоуля:
$=0,247Ш=0,24727», где Е—напряжение в V, I—сила тока в А, R—сопротивление нити в Ω и t—время в ск.
Со времени открытия тепловых действий электричеек. тока усовершенствование лампы накаливания проходило в следующих основных направлениях: 1) в изыскании материалов для калильного тела, не изменяющих твердого состояния при возможно высоких ί°, и 2) в направлении изыскания условий, при которых раскаленная нить не подвергалась бы разрушительному действию окружающей среды. В табл. 1 приведены важнейшие даты истории развития ламп накаливания.
Датой практич.выполнения лампы накаливания, пригодной для практики, следует считать 1854 год—изготовление лампы с угольной нитью Гебелем.
В качестве источника света лампы накаливания имеют целый ряд преимуществ по сравнению с другими источниками: они допускают изготовление отдельных единиц различных световых мощностей в самых широких пределах. Современная лампа накаливания м. б. изготовлена силой света от долей св. до 200 000 сфер. св. и мощностью до 50 kW в одной единице. В зависимости от конструкции и расположения калильного тела распределение светового потока в пространстве м. б. изменяемо в значительной мере, что дает возможность применения ламп накаливания для самых разнообразных целей. Состав спектра испускаемого света в современных лампах накаливания благодаря применению высоких температур накала нити довольно близко подходит к дневному. светящаяся переключатель шкала настроит^, длин.волн.и питания сцепленные конденсаторы“
кон гг роль громкости
2 экранирсв: лампы в ч.
.гнезда для еромкоговор. i адаптер детектор пентод кенотрон
Фигура 14.

Общий вид шести приемников Маркони типа RC3i.
Общий вид коротковолнового приемника Маркони в Бриджуотере.
Т. Э.
Таблица 1.— И с т о р и ч е о к и е даты развития лампы накаливания.
| Год | Автор или фирма | Открытие или изобретение |
| 1801 | Тенар и Деви | Опыты с накаливанием проводников электрическим током |
| 1802 | Петров | Открытие явления вольтовой дуги |
| 1808 | Деви | То же |
| 1838 | Жобар | Первое применение угля в качестве калильного тела в лампах накаливания |
| 1840 | Грове | Конструкция лампы, в которой в качестве калильного тела применялась платина в виде спирали |
| 1845 | Старр и Кинг | Лампа накаливания с угольным стержнем |
| 1848 | Стэнт | Лампа накаливания с иридием в качестве калильной нити |
| 1854 | Гебель | Первая практически пригодная лампа накаливания с угольной нитью |
| 1865—
1869 |
Адамс | Разрешение проблемы плотного впаивания металлич. электродов в стекло |
| 1873 | Лодыгин | Первое применение ламп накаливания с угольным стержнем для освещения Пе-тербургск. адмиралтейства |
| 1877 | Яблочков | Лампа накаливания со стержнем из каолина и смеси его с магнезией |
| 1879 | Эдисон | Лампы накаливания с угольной нитью; отправной пункт широкого применения ламп накаливания для целей освещения |
| 1879 | Сейер и Мен | Работы по формированию угольной нити в атмосфере газообразных углеводородов |
| 1884 | Сван | Получение угольной нити из коллодия |
| 1897 | Нернст | Лампы накачивания со стержнем из проводника 2-го рода |
| 1898 | Ауер | Лампа накаливания с нитью из осмия |
| 1900 | Сандер | Лампа накаливания с нитью из циркония |
| 1903 | Болтон | Лампа накаливания с нитью из тантала |
| 1903 | Юст и Гана-
ман |
Изготовление нити из вольфрама по способу замещения |
| 1904 | Введение в США лампы Gem с металлизированной угольной нитью | |
| 1905 | Кушель | Применение способа коллоидального вольфрама для изготовления нитей |
| 1906 | Кулидж | Применение способа амальгамы для изготовлен, нитей |
| 1906— | Сименс и | Разрешение задачи получе- |
| 1909 | Гальске, GEC | ния тянутой вольфрамовой нити |
| 1912— 1913 | GEC | Построение газонаполненной лампы (с азотом) |
С применением специальных окрашен, баллонов можно достигнуть получения дневного света с потерями на поглощение в 30— 50%. Лампы накаливания отличаются по сравнению с другими источниками света отсутствием вредных выделений газов и паров при работе. Вследствие герметичности баллона и изоляции раскаленного тела от окружающего пространства лампы накаливания безопасны в пожарном отношении даже в помещениях, содержащих в атмосфере легко воспламеняющиеся примеси. Световая экономичность ламп накаливания находится на высшем уровне достигнутых для искусственных источников света пределов, при достаточном сроке службы, умеренной стоимости замены и чрезвычайном удобстве в эксплуатации.
Определяющим фактором световой отдачи ламп накаливания является рабочая t° калильного тела. Вследствие различной избирательности излучения различных материалов нити при одной и той же ί° и условиях (вакуум) удельный расход и световая отдача, например для вольфрама и угля, не равны. Введение в баллон инертного газа дает большое расхождение в удельном расходе при одинаковых t° и для одного материала нити, например вольфрама: здесь большое
Фигура 1.
значение имеют также t° и форма калильного тела. Кривые зависимости Т° от удельного расхода и светоотдач представлены для различных ламп на фигуре 1.* Вместе с <° увеличивается и яркость нити лампы накаливания. Значения яркостей основных ί°-ных источников света приведены в табл, 2.
Таблица 2.—3 накения яркостей основных Г-н ых источников света.
| Источник света | Яркость в св [см2 | Т |
| Керосиновое пламя. | 1,39 | 1850 |
| Угольная нить (3,3 lm/W). | 55 | 2 150 |
| Вольфрамовая нить пустотных Л. э. 25 W (9,8 lm/W). | 190 | 2 450 |
| Вольфрамовая нить газонаполненных Л. э. 50 W (10 lm/W). | 462 | 2 685 |
| Вольфрамовая нить газонаполненных Л. э. 100 W (12,9 lm/W) | 597 | 2 760 |
| Вольфрамовая нить газонаполненных Л. э. 600 W (18,1 lm/W) | 1 000 | 2 930 |
| Кратер открытой дуговой Л. э. | 18 000 | 4 200 |
| Солнце.. | 150 000 | 6 000 |
В виду того что продолжительность срока службы ламп накаливания зависит от удельного расхода мощности (смотрите ниже), при выборе номинального удельного расхода данного типа лампы исходят из соотношения стоимости электрической энергии и продажной стоимости лампы, пользуясь соответствующими вычислениями на основе данных нижеприведенной табл. 4. Значения нормальных удельных расходов мощности различных ламп накаливания приведены в таблице 3.
* Свечи (св.) здесь, так же как и в дальнейшем изложении, принимаются средние сферические международные за исключением мест, особо оговоренных.
Т.Э.т. XI.
27
Таблица 3.—3 начения нормальны худел ь-HHI расходов мощности различных ламп накаливания.
| Тип лампы | Удельн. расход.
W/св. |
Светоот дача.
lm/W |
| Нернста (без железного сопро- | ||
| тивления). .. | 2,4 | 5,2 |
| С угольной нитью. | 4,4 | 2,85 |
| » металлизированной угольной | ||
| нитью.. | 3,5 | 3,58 |
| » осмиевой нитью. | 2,1 | 6,0 |
| » цирконовой нитью. | 2,1 | 6,0 |
| » танталовой нитью. | 2,1 | 6,0 |
| » вольфр. нитью (пустотная), | ||
| 25 W.. | 1,30 | 9,65 |
| » вольфр. питью (газонаполн.), | ||
| 1 000 W .. | 0,65 | 19,30 |
В отношении напряжения электрич. сети и рода тока лампы накаливания по сравнению с другими Л. э. отличаются крайней нетребовательностью: лампы могут быть выполнены для любых напряжений, применяемых для осветительных целей на практике, без добавочных включительных и регулирующих средств, и работа их возможна как на постоянном, так и на переменном токе. Режим сети оказывает влияние на изменение световых и электрических характеристик ламп накаливания б. или м. значительно в зависимости от материала нити. При небольших изменениях напряжения, не более±10 %, можно с достаточной степенью
В—препарированная, С—металлизированная, D—танталовая и Е—вольфрамовая). Сопротивление нитей различных ламп в холодном состоянии (Д.) и при рабочих t° (Rf) приведено в таблице 5.
Лампы с угольной нитьюв настоящее время в осветительных установках почти не применяются, т. к. вытеснены более совершенными лампами с вольфрам, нитью за исключением специальных, главным образом миниатюрных, ламп. Ранее изготовлялись силой света от 1 до 100 гориз. св. для напряжения 2—250 V. Уд. расход мощности зависит от напряжения, для которого предназначена лампа, и мощности лампы. Как правило лампы высокого напряжения и малой мощности, имеющие тонкую нить, имеют и больший удельный расход. Удельный расход обыкновенно колеблется в пределах от 3,6 до 5,0 W на международную сферич. св., а светоотдача от 2,5 до 3,5 lm/W. Лампы с тонкими нитями маломощные и высоко-
Т а б л. 5 .—С опротивление нитей различных ламп накаливания.
| Род лампы | Мощность в W | Рабо чая
t° |
Rx в 2 | Rt в 2 | Rt
Rx |
| Нернста .. | 100 | 1 923 | со | 125 | со |
| С угольной нитью. | 60 | 1 865 | 459 | 225 | 0,49 |
| » металлизиров. нитью. | 60 | 1 900 | 156 | 222 | 1,42 |
| » танталовой нитью. | 50 | 1923 | 44 | 262 | 5,95 |
| » осмиевой ». | 30 | 1911 | 4,75 | 37,5 | 7,90 |
| » вольфр. нитью, пустотная » вольфр. нитью, газонапол- | 60 | 2 000 | 16,5 | 206 | 12,50 |
| ненная .. | 60 | 2 500 | 15,5 | 240 | 15,50 |
точности пользоваться следующим ур-ием:
3-®*· о)
где х1 и —значения соответствующих характеристик из графы 1 табл. 4: силы света, или светового потока, потребляемой мощности, удельного расхода, силы тока и срока службы; jBj и Е2—напряжения, определяющие данный режим сети. Значения коэф. к для различных характеристик по отношению к нормальному режиму различных пустотных ламп даны в таблице 4.
Т а б л. 4 .—3 начение коэ ф-т a ft для различных хара к-т е р и с т и к.
| X ар актеристики | Непре-
париров. угольн. нить |
Препа рирован. угольн. нить | Метал-
лизир. угольн. нить | Тантал. нить | Вольфр. нить | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| Сила света в св. | 6,89 | 5,55 | 4,72 | 4,35 | 3,61 | |
| Мощность в W. | 2,31 | 2,07 | 1,77
-2,95 |
1,74
-2,61 | 1,58
-2,03 | |
| Уд. расход в W/св. | -4,59 | -3,48 | ||||
| Сйла тока в А. | 1,31 | 1,07 | 0,77 | 0,74 | 0,58 | |
| Срок службы в час. Срок службы в зависимости от удельн. | -25,20 | -20,30 | -17,20 | -16,20 | — 11,2 до -14,8 | |
| расхода в час. | 5,49 | 5,82 | 5,86 | 6,23 | 5 6 до 7,4 | |
Последняя строка и дает к для вычисления срока службы при изменяющемся удельном расходе (значение удельн. расхода в данном ур-ии нужно вставить на место ЕгяЕ2). Изменение сопротивления R нити из различ-
вольтные имеют нить, изготовленную из непрепарированного уРля, с большим удельным сопротивлением; в этом случае удельный расход повышается от 4,4 до 5,8 W/св., светоотдача 2,15—2,85 lm/W. Процесс препарирования, состоящий в отложении на поверхности нити более плотного слоя графита путем накаливания нити в атмосфере углеводородов, применяется для более толстых нитей ламп средней и большой мощности. Продолжительность срока службы лампы может быть установлена в зависимости от удельного расхода мощности. Полезный срок службы колеблется от 300 до 800 часов и ограничивается потерей 20% первоначальной силы света, вызываемой распылением нити и почернением баллона. Полный срок службы до перегорания угольных ламп значительно превосходит полезный. Для специальных нагревательных целей в Германии применяют лампы с угольной нитью в атмосфере водорода с пониженной темп-рой накала (светло-красное каление) и общей мощностью около 250 W. Характерной особенностью угольной нити являются ее высокое удельное сопротивление, равное для непре-парированной нити (34-4)· 10-8 Q-cM, и отрицательный Г-ный коэф-т сопротивления,
ных материалов в зависимости от изменения напряжения Е можно видеть из диаграммы фигура 2 (А—непрепарированная угольн. нить,
вследствие чего сопротивление нити в горячем состоянии при рабочей ί° понижается приблизительно в 2 раза.
Лампы с металлизированной угольн.ой нитью. Металлизированная нить может быть изготовлена из. угля с примесью различных металлов и их солей. Однако путем обработки нити из чистого угля в электрич. печах при <° 3 000—3 300° перед ее препарированием можно придать ей
20 w so so too /20 т
„ ХНормального напряжения
Фигура 2.
некоторые свойства металла, а именно—увеличить ее электропроводность и изменить отрицательный Г-ный коэф. на положительный. Широко распространенная в Америке в 1905—1918 гг. лампа Gem имела нить, приготовленную указанным способом. Достоинство этой лампы—более низкий по сравнению с обыкновенной угольной лампой удельный расход, доходящий до 3,0 W на сферич. св. соответственно светоотдаче 4,20 lm/W, при полезном сроке службы ее около 600 ч. Недостаток—более длинная, тонкая и хрупкая нить, которая плохо выдерживает сотрясения. В настоящее время совершенно вытеснена лампами с вольфрамовой нитью. Изменение характеристич. данных лампы в зависимости от изменения напряжения можно получить из ур-ия (1) и графы 4 табл. 4.
Лам п ы Н*е р н с т а в качестве калильного тела имеют стержень из окиси циркония с примесью 15% окиси иттрия для повышения проводимости. Изготовлялись ранее силой света от 13 до 170 горизонтальных св. для напряжения от 100 до 250 V. Удельный расход лампы равнялся ок. 2,4 WHa сферическую св. соответственно светоотдаче в 5,2 lm/W, при продолжительности горения от 350 до 500 ч. К неудобствам лампы должен быть отнесена затрата времени от 35 до 45 ск. на зажигание, а также большая чувствительность к колебаниям напряжения. Это обстоятельство, а также отрицательный коэф. сопротивления лампы вызывают необходимость применения специальных балластных сопротивлений из железной проволоки в атмосфере водорода, повышающих удельный расход мощности лампы.
Лампы с осмиевой нитью были первыми практически пригодными лампами накаливания с металлической нитью и применялись до вытеснения их лампами с вольфрамовой нитью. Нить осмиевой лампы изготовлялась из чистого осмия путем прессования и состояла из отдельных дуг, навешенных на гибкие крючки и склеенных концами с помощью специальной пасты. В виду большой электропроводности осмия лампы изготовлялись для сравнительно низких напряжений—от 19 до 77 V при световой мощности 160—320 1т. Удельный расход мощности—около 2,1 W/св. соответствует светоотдаче около 6,0 lm/W, при продолжительности срока службы свыше 1 000 ч. Неудобство ламп—неприспособленность к принятым на практике напряжениям.
Лампы с цирконовой нитью изготовлялись для напряжения до 170 V, при силе света до 50 горизонтальн. св. Удельный расход ок. 2,1 W/св., соответствующий светоотдаче 6,0 lm/W, при продолжительности срока службы около 1 000 ч. Как большинство ламп с прессованной нитью, цирконовые лампы отличались повышенной хрупкостью.
Лампы с танталовой нитью были первыми, в которых удалось получить нить из тянутого металла в виде сплошного калильного тела, размещенного на держателях в виде зигзага. Изготовлялись для всевозможных напряжений до 250 У силой светадоЮО св. Удельн. расход ок. 2,1 W/св., соответствующих светоотдаче 6,0 lm/W, при полезной продолжительности срока службы 600—800 ч. Недостаток лампы—повышение хрупкости нити при работе на переменном токе,—вызываемый рекристаллизацией металла.
Лампы с вольфрамовой нит ью. Вольфрам обладает наиболее высокой точкой плавления по сравнению с другими тугоплавкими металлами (табл. 6); поэтому лам-
Т а б л. 6.—П„л. некоторых элементов.
| Элементы | 1°ПЛ. | Элементы | 1°пл. |
| Платина. | 1 764 | Молибден. | 2 680 |
| Цирконий. | 2 000 | Тантал. | 2 800 |
| Иридий. | 2 360 | Вольфрам. | 3 370 |
| Осмий. | 2 500 | Углерод. | 3 530 |
пы с вольфрамовой нитью, имеющие более высокую рабочую ί°, превосходят по световой отдаче все вышеприведенные типы ламп. Кроме точки плавления возможность повышения световой отдачи лампы накаливания определяется испарением металла нити, имеющим место при темп-рэ ниже точки плавления. Эта причина между прочим не дает возможности использовать высокую точку размягчения угля, т. к. уголь в вакууме при высоких ί° возгоняется гораздо интенсивнее, нежели тугоплавкие металлы. Процесс испарения нити м. б. задержан присутствием в баллоне лампы нейтрального газа, замедли-
ющего процесс потери металла с поверхности нити. Этот принцип нашел применение при изготовлении газонаполненных ламп с вольфрамовой нитью.
Л. з. с вольфрамовой нитью, в настоящее время широко применяющиеся на практике, разделяются на две основных группы: а) лампы пустотные, б) лампы газонаполненные. Первая группа охватывает гл. обр. маломощные (не свыше 50 W) лампы для общего освещения и специальные сорта ламп, которые не требуют высокой световой отдачи. По конструкции калильного тела пустотные лампы м. б. разделены на 1) лампы с прямой (зигзагообразной) нитью и 2) лампы с Винтообразной (спиральной) нитью. Вторая группа включает все лампы большой мощности (выше 50 W) и малые специальные лампы, требующие большой световой отдачи (например автомобильные, для кинопередвижек, проекционные и тому подобное.). Конструкция калильного тела — винтообразная нить в виде кольца и зигзага (плоского и кольцеобразного). По отношению к требованиям электрической сети лампы разделяются на: 1) лампы параллельного включения (главная электрическая характеристика—напряжение лампы) и 2)лампы последовательного включения (главная электрич. характеристика—сила тока, постоянная для данной группы последовательно включенных ламп). Определяющими электрическими характеристиками для каждого сорта ламп служат напряжение, которое в большинстве случаев стандартизировано, и мощность лампы в W. Сила света лампы в свечах в настоящее время в качестве определяющего фактора классификации почти не применяется. По назначению лампы разделяются на стандартные, предназначающиеся для широкого применения в осветительных установках, и специальн. назначения (железнодорожные, трамвайные, автомобильные, миниатюрные, кинопроекционные, прожекторные и прочие).
а) Пустотные лампы. Нить первых пустотных ламп изготовлялась по способу прессования или продавливания массы, состоящей из порошка чистого вольфрама с примесью органических веществ или неорганических склеивающих веществ, через алмазные глазки. Полученная таким образом нить подвергалась прокаливанию при соответствующих условиях с целью удаления примесей. Нить при этом формируется в виде отдельных дуг, склеиваемых при монтаже с помощью специального клея. Лампа с вольфрамовой прессованной нитью, несмотря на ее повышенную по сравнению с другими лампами световую отдачу, которая достигает 7,0 lm/W, отличалась непрочностью (из-за хрупкости нити) и сравнительной дороговизной (вследствие сложных методов изготовления нити). Следующей стадией в усовершенствовании нити явилось применение в 1907 году фирмой Сименс и Гальске вольфрамо-никелевого способа, который дал возможность получить калильное тело в виде сплошной проволоки из вольфрама с 10% никеля, удаляемого путем испарения.Современная тянутая вольфрамовая нить является идеальным телом накала в пределах t°,
к-рые допускаются применением вольфрама. Путем незначительных примесей в процессе обработки нити (смотрите Вольфрамовая проволока), а также применения некоторых специальных методов можно придать ей желаемые для калильного тела свойства: уменьшение хрупкости и способность противостоять провисанию привысокихтемп-рах. Изтаких примесей, задерживающих вредную рекристаллизацию металла, вызывающую хрупкость нити, на практике применяется окись тория и для устранения провисания спиральных нитей—примесь окиси кремния и щелочных металлов.
Сортамент пустотных ламп с вольфрамовой нитью для общего освещения в СССР определяется стандартом ОСТ 195, включающим лампы широкого потребления с прямой зигзагообразной нитью. Стандарт включает световые и электрические данные и размеры ламп, физич. и механич. свойства ламп, отбор проб и браковку, а также методику испытания ламп. Световые и электрические данные пустотных ламп с установленными допусками приведены в таблице 8. Полезный срок службы лампы в стандарте определяется 20% потери первоначальной силы света. По сравнению с америк. и нем. лампами стандарт построен с несколько менее строгими требованиями в отношении удельного расхода и срока службы.
В настоящее время и в Европе и в Америке пустотные лампы с прямозигзагообразной нитью вытеснены пустотными лампами с винтообразной (спиральной) нитью мощностью от 15 до 25 W. Лампы имеют преимущества в смысле более удобного и дешевого монтажа нити и более целесообразного распределения светового потока. Лампы выполняются в баллонах, матированных изнутри, что уменьшает возможность загрязнения лампы во время эксплуатации. Потеря света на поглощение матированным баллоном в этом случае не превосходит 2%. В экспло-атационном отношении (в смысле световой отдачи) эти лампы преимуществ перед пустотными лампами с прямой нитью не имеют. Данные германских пустотных ламп с винтообразной нитью приведены в таблице 7.
Таблица 7.—Данные германских ламп с винтообразной нитью.
| Я
н |
g S
R -fir go |
я о | ей
V ей | |
| Напряжение в V | о и
& |
„•“к 5- ей ей o* | ά
α> О о |
11 |
| - | S я | ^я я ϋ о о | i? | о я |
| ( | 15 | 8,6 | 1,74 | 7,3 |
| 100—130 .< | 25
40* |
15.5
25.5 |
1,62
1,57 |
7,7
8,0 |
| 1 | 60* | 39,1 | 1,53 | 8,2 |
| ( | 25 | 14 | 1,84 | 6,8 |
| 200—230 .J | 40* | 24 | 1,69 | 7,4 |
| 1 | 60* | 36 | 1,65 | 7,6 |
| * Выполняются газонаполненными. | ||||
Пустотные вольфрамовые лампы специального назначения выполняются в очень большом количестве типов. Из них наиболее важными являются лампы, применяемые для транспорта, с повышенной __ прочностью нити, достигаемой целесообраз-
Таблица 8.—Световые и электрические данные пустотных ламп с вольфрамовой нитью (ОСТ 195)
| ini a
идзкАко BHodo эйнон a нолоп #ояохэяэ |
тН
СО*4« 00 тН 05 со СО Р» Ю тЧ СО 4 тЧ СО Η η СО | |
| •яэ а ндшАкэ BHodo ЭЙНОН а ВХЭЯЭ вкиэ | 05 СО Ю 05 О О
СО СО 00 00 Ю р-тЧ 04 ι-Ι(Ν | |
| хвовь а ngmlira нойо | ООО ООО
Ю ЮЮ ЮЮй со со со со со со | |
| Световая отдача в lm/W | •шякодивн | тН О 04 04 Ю © Ю W тонн)1 СО 04 тЧ С- 05 05 рГ СО 05 |
| •шянэдеивн | 04 О 03 04 ю о СО 03 Ю СО 4< 04
СО со со СО о ос | |
| няквникон | СО Ю t> р- ю ю тН СО 05 05 СО СО
с- со со со" С- 00 | |
| Удельное потребление МОЩНОСТИ W/CB. | •шякодивн | 4 03 Р- 05 СО 04 00 kO 4 со со ю НИИ И И тЧ |
| •шянэиивн | СО СО СО тЧ 04 со СО СО со р- ю со
ИНН тЧ тЧ тЧ | |
| •нчквниион | НО Ю О О О Ю t> 4 4 СО СО Til | |
| Световой поток в 1т | •шякодивн | 05 СО 04 СО О Ю тЧ СО 05 lOCON гН 03 4 тН С4 4 |
| •шянэиивн | f> СО СО Ю 04 О 05 05 О 04 тЧ 05 тЧ 4 тН оз со | |
| НЯКВИИНЮН | СО Р- Р- 05 СО со OHrf СОСО со тЧ 04 4 i4 С4 4 | |
| Сила света в сферич. св. | •шякодивн | 9,45
19.00 39.20 12.20 20,70 38.00 |
| •шянэмивн | 7,75
15,60 32,10 10,00 16,90 31,00 | |
| •НЧЕВНИИОН | 8,60
17,30 35,70 11,10 18,80 34,50 | |
| Мощность в W | •шякодивн | ю о о
04 СО Ю О Ю Ю Р* СО рГ СО 4Г t> тЧ ©4 Ю 04 со О |
| •шянэюивн | ю о о
Г- 04 Ю О Ό Ю 04 тН 04 t> iO С4 тН 04 41 И СТ τί | |
| ‘НЯКВШШОН | Ю Ю О ООО тЧ 04 Ю 04 СО О | |
| Номинальное напряжение в V | о
С4 а (м 04 тЧ Ή | |
| лнккаоп оп »isc | 4 04 СО 4 04 СО | |
Ю
05
н о о а
S
d
К
И
Я
И
№
а>
И
R
о
И
сб
И
о со
rt
Еч
03
Я
И
И
и аз а к о
О)
а а
а
Ен
И
03
4 со а аз.
Я
и
0
Ен аз и
О
1
05
й о яЗ
н
| тщ я ндж£ко BHodo эйнон я ноюп ^оаохэяэ | СО —1 14 ю СО СО О СО О Ю « Tf со со ю о со о ©Tti^PHCOiOCOiO COOiOCOCOP—Р-СОО СО СО 05 ю 04 Ю 4 о 00 Ю Р- С4 СО О СО Н 05 4 04 СО СО о СО 4 4 со О 05 04 | |
| •яо я ндшАкэ BHodo
ЭЙНОН Я ВХЭЯЭ ВКИЭ |
СО
сочююсочюоо С000040Ю0400 04 Ю 1> 04 Р- 00 4 О О 04 4 CD О .О Til Ю СО СО тЧ тЧ 04 Ю СО тН 4 04 Tjt 1> О | |
| хвовь я идшЛкэ нойэ | ООООООООО ООООООООО ООООООООО ООООООООО со СО СО 00 00 СО 00 00 00 со со 00 со со со со со оо | |
| Световая отдача в lm/W | •шякодивн | 04 СО Г> 4* Ю 00 О 05 04 05 О СО СО Р- 05 О Р- О СО Р- О «3 Ю Ю СО О Р- рт О 04 1> О 04 0504 СО
О (М Ч Ю CD N σί о" о" G004©44^tf3COC005 тЧтЧтЧтЧтЧ 4 4 С4 С4 ЧЧ ЧЧЧ ЧЧЧ |
| •ШЧН9ИИВН | ОЧЮСОЧС4 00)0 ЧРЧЧЮЧЧЮО Ю О О 04 о 00 04 Р- СО 05 СО 00 о о о со со 03
оооозозсосоююо ОР^СООтЧОзсОЧЮ 44444 444 ЧЧ И Ч И Ч | |
| •НЯКВШШОН | щисососооочо ююючсодтио
СО Til Ю 05 Р-Р-04 05 о СО 05 О Til Ю СО тЧ СО 04 05 4* 04 СО Tj! Ю Р- Г— 00 Р· СО © 4 04 СО Ю CdT рГ Ч ЧЧ ЧЧ ЧЧЧ Ч Ч ЧЧ ч ч ч | |
| Удельное потребление мощности W/CB. | •шякодивн | С0С0044ЮО 04 00 С0 051>ОС004 С0С0С004 Ч (N ч О 05 05 СО Р Р- О Ю Ч 04 4 О 05 СО СО
44440000© ЧЧЧИЧЧООО |
| •ШЧНЭ1МИВН | ЧР-(ЙО>100ЧОЗО 4С0ОР-С04С0С04 4С5СОР-1>Р-СОСОСО Ч 04 Ч 05 СО СО Р- СО СО 40000000© тч НИ ООО о о сГ | |
| •няквнир юн | ООООДОМОСО О О Ю О О 04 СО р- со СО тЧ о 05 СО СО I> Р- СО СО 4# 04 тЧ О 05 00 l> Р-НЧНОООООО тН тН тЧ тЧ тч" о o сГ o | |
| Световой поток в Im | •шякодивн | 04000000000 05001000000 ЧЮНЮООЮОЧ 04 Ю «ОтЧ .4 ТЧ 04 О 04 5OO5-4<CQC0O4tJ,COC0 ЮРИ 05С0 Ю COO 65 тЧ 04 СО 05 Til О *4 14 04 Tjl СО СО СО тЧ 04 тЧ 14 |
| •ШЧНЭИИВН | Ю04 юоо оооо юочюоочоо
МЮОЮОЮЧООЗ тЧ 05 СО О 4 05 о о о TJ1 р. тЧ оо СО 04 Р-тЧ Ю 41 Ю СО Ю 04 СО СО О Ю тЧ тЧ 04 41 1> 03 СО тЧ 04 СО СО тН Ю | |
| •НЯКВШШОН | ЧШвОООООО 04010000000 ССЮЮООЧОЮО РРОЧИОсСЮО 41 СО 04 ТН 05 t> СО 41 ю ЧвОРЮЧЮОЮЗ тЧ 04 04 тЛ СО СО да тЧ тЧ 04 41 1> 03 Р^ | |
| Сила света в сферич. св. | •шчкодивн | СО СО 04 Г> СО СО О О О 040003410503 04 0 41 Р- тЧ СО СО Г— Ю СО OI 41С005Ю03 Ю to Р И тЧ тЧ 04 41 Р тЧ со тЧ 04 СО СО О Ю тЧ тЧ ЧтЧ |
| •ШЧН9ИИВН | ЧЮООРРСОЮСОО СО Р» О О СО Til 04 СО О СО со СО 4 О СО тЧ СО 04 C04<P-03 Р-0541 Р-СО тЧ 04 СО СО 05 СО тЧ тЧ 04 Ю 00 04 тЧ тЧ | |
| •НЯКВШШОН | ю ю ю
(ЙСООРЮЮЮОО Р CDO CD ОСОМ ЮО СО со О со СО С- 00 Р- Р- С13Ю00С0ОР4ОРР тЧ гЧ 04 СО СО о τμ тЧ 04 СО со 05 со И И тЧ | |
| Мощность в W | •шчкодивн | Р Ю Til тЧ 00 СО О О О 05 Ю 41 тЧ 00 СО О О О НО 00 тЧ Р- 04 СО CD Til 04 ео СО тЧ Ст 04 СО со тН 04 тЧ тЧ 04 СО Ю 00 41 тЧ тЧ 03 СО Ю СО ТЧ тЧ тЧ |
| ШЧН91МИВН | СО тН СО 05 04 Til О О О тЧ 4* СО 05 04 41 О О О 41СОС0О4Р-СО41СОСО ЮсоС004ГтСО-4СОСО тЧ тЧ 04 тН СО 00 тЧ тЧ 04 Til СО 00 | |
| •НЯКВШШОН | ОЮООООООО ОЮООООООО иОР-ОЮОООЮО (ΟΙΝΟΰΟΟΟ юо тЧ гЧ 04 СО Ю Р О И ч 04 СОЮ РО тЧ тЧ | |
| Номинальное напряжение в V | О О о тЧ М 04 04 т-1 ^ тЧ 04 | |
| АнКийоц оц аде | тЧС4СОт11ЮСОР>00<35 ТЧ04С0410СОР-0005 | |
ными специальными укреплениями нити и понижением рабочей t° нити: железнодорожные—на 30—34 V и 60—65 V, от 15 до 25 W; трамвайные, последовательного включения по 4—5 штук, на 100—120 V мощностью до 50 W; автомобильные — на 4—16 V мощностью до 15 W; телефонно-сигнальные—
Фигура з. миниатюрные лампы для питания от аккумуляторных батарей—1,5, 2 и 4 V мощностью до 2 W для разных назначений: рудничные, медицинские, для карманных фонарей и проч.
Световые и физические с во й-ства пустотных ламп. 1) Распределение светового потока лампы накаливания зависит от формы и расположения калильной нити, а также и от состояния поверхности баллона (прозрачный, матовый и т. д.). Распределение светового потока характеризуется обыкновенно двумя кривыми его распределения в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В большинстве случаев горизонталь-наякривая распределения представляет кривую,б. или м. отличающуюся от окружности (фигура 3). Вертикальная кривая распределения для ламп с прямой зигзагообразной нитью, а также для различных винтообразных (спиральных) нитей приведена на фигуре 4 (1—зигзагообразн. прямаянить, 2—кольцеобразная спиральная нить, 3, 4— зигзагообразная спиральная нить). 2) Изменение светового потока в процессе работы лампы происходит в сторону уменьшения гл. обр. вследствие почернения стенок баллона, покрывающихся налетом распыляющегося вольфрама нити, а также благодаря изменению сопротивления нити. Процесс изменения светового потока пустотной лампы идет по закону кривой 1т фигура 5, причем крутизна и форма кривой зависят от вакуума лампы.
Фигура 4.
| __Ь | ||
soo
Фигура 5.
ί° калильной нити и отношения ее поверхности к поверхности баллона. Обыкновенно в лампах с тонкими нитями, имеющих меньшую поверхность распыления и меньшую <°, процесс уменьшения светового потока идет медленнее. Присутствие в баллоне вредных газов и водяных паров увеличивает потери силы света и искажает форму кривой. Повышение t° баллона выше нек-рых пределов иногда влечет за собой более быстрое почернение, происходящее благодаря выделению водяных паров из стенок стекла и отделению вредных газов, поглощенных в процессе действия химических реагентов (геттеров), применяемых при откачке ламп. Как следствие понижения светового потока и уменьшения потребляемой мощности от увеличения сопротивления нити понижается и светоотдача, что можно видеть также и из кривой lm/W на фигуре 5. Почернение ламп с винтообразной (спиральной) нитью при одной и той же световой отдаче идет обыкновенно быстрее. 3) Изменение характеристических величин пустотных вольфрамовых ламп в зависимости от напряжения. При изменении напряжения сети изменяются также и основные характеристики лампы: мощность, световой поток, соответствующая сила света и удельн. расход. В особенности резко изменяется при изменении напряжения продолжительность срока службы. Кривые изменения различных характеристик пустотных ламп накаливания в зависимости от напряжения показаны на фигуре 6. 4) Изменение силы света при питании переменным током находится в обратной зависимос-w/св. ти от частоты тока и диам. нити. Колебания при частоте выше 30 пер/ск. глазом не замечаются. Неприятное ощущение начинает появляться лишь при числе периодов, меньшем 25 пер/ск. б) Газонаполненные лампы. Эффект наполнения ламп накаливания инертным газом состоит: 1) в уменьшении распыления нити во время горения вследствие отбрасывания испаряющихся частиц вольфрама частицами газа обратно на поверхность раскаленной нити (в вакууме частицы вольфрама двигаются прямолинейно и конденсируются в виде налета на рабочей поверхности колбы); 2) в отводе продуктов распыления вольфрама потоками нагретого газа в верхнюю часть баллона, где и проис-ходитихконденсация. Так. обр.уменьшается
Вольфрамовая вакуумная лам по 2ЬО
Срок службы
Ю 20 30 С. б
Срок службы
Фигура 6.
почернение рабочей части баллона и увеличивается полезный срок службы. При накаливании нити в атмосфере инертного газа имеет место охлаждение через конвекцию, вызывающее увеличение потерь, и с этой точки зрения наполнение газом, казалось бы должен быть вредным. Чтобы достигнуть в газонаполненной лампе такой же световой отдачи, как и в пустотной, необходимо повысить t° калильного тела путем подведения добавочной энергии. Возможность экономичного использования наполнения газом объясняется тем, что излучение энергии и света вместе с t° идет быстрее, нежели увеличение конвекционных потерь. Общий баланс расхода энергии (потерь) в пустотной и газонаполненной лампах в 100 W приведен в таблице 10.
Таблица 10,—Общий баланс потерь в пустотной и газонаполненной лампах (в % от всей энергии).
| Наименование потерь | Пустотн. лампа | Газ о наполи, лампа |
| Потеря тепла от газа в колбе | ||
| через теплопроводность и кон- | ||
| векцию .. | 0 | 20 |
| Потеря тепла от вводных про- | ||
| водников и крючков. | 8 | 5 |
| Потеря на излучение тепла. | 86 | 67 |
| Световое излучение. | 6 | 8 |
| Итого. | 100 | 100 |
Охлаждающий эффект газа относительно меньше для более толстых проводников, поэтому использование эффекта наполнения газом выгоднее для более мощных ламп. Объяснение этого факта, по предположению Лангмюра, заключается в наличии неподвижного окружающего проводник слоя газа, имеющего одну и ту же толщину для тонких и толстых проводников. Вследствие этого действительная поверхность, охлаждаемая газом, в тонких проводниках отно-. сительно больше. Влияние диаметра нити на потери через конвекцию видно из табл. 11, в которой приведены значения удельных расходов на горизонт, св. для проволок различных диаметров при разных температурах в азоте и пустоте (по опытам Лангмюра).
зависит равным образом и от природы газа. Одноатомные газы при этом вызывают меньшее охлаждение. Это объясняется отсутствием в этом случае диссоциации молекулы на отдельные атомы, вызывающей излишнюю потерю энергии. Эффект различных газов для проводников различных диаметров при постоянной t° дает диаграмма фигура 8. Здесь а и а,—кривые световых отдач для азота, 6 и bг—для аргона и с и C1—для ртутных паров при давлении около
1 atm, d и dt—для проволоки в пустоте. Кривые а, Ь, с и d при Т°
2 445 и аи Ьи с и d1— при Т° 2 885. В производственной практике применяются только ар-благодаря меньшим по-
400 800 J200 1600 2000 W
Мощность лампы
Фигура 7.
гон и азот. Аргон· терям на конвекцию—для малых ламп; азот для крупных ламп.
Сортамент газонаполненных ламп с вольфрамовой нитью для общего освещения в
диаметр проволоки,мм Фигура 8.
СССР определяется стандартом ОСТ 195, так же как и для пустотных ламп, содержащим данные об их физических и механич. свойствах и методике испытания. Световые и элек-трическ. характеристики газонаполненных ламп приведены в таблице 9. По отношению к заграничным нормам на газонаполненные лампы в смысле светоотдачи наш стандарт для ламп
Таблица ll.-Значения удельных расходов.
| Черн. темпе ратура,
°К | Пу стотн. лампы |
Лампы, наполненные азотом | ||||||
|
Диаметр в миллиметров | ||||||||
| Все 0 | 0,025 | 0,051 | 0,127 | 0,254 | 0,508 | 1,27 | 2,54 | |
| 2 400 2 600 2 800
3 000 3 200 3 400 3 540 |
1,00
0,63 0,45 0,33 0,26 0,21 0,20 |
4,80
2.53 1.54 1,00 0,70 0,52 0,45 |
3,13
1,71 1,07 0,71 0,51 0,39 0,34 |
2,02
1,14 0,74 0,50 0,37 0,30 0,27 |
1,59
0,93 0,62 0,43 0,33 0,26 0,24 |
1,35
0,81 0,53 0,39 0,30 0,24 0,22 |
1,18
0,72 0,53 0,36 0,28 0,23 0,21 |
1,11
0,69 0,49 0,35 0,27 0,22 0,21 |
Для использования этого явления представляется целесообразным применять нити, свитые в тесную спираль. Кривая потерь на охлаждение нити через конвекцию для ламп различи, мощностей представлена на фигуре 7. Охлаждение раскален, проводников газом средних и высших мощностей напряжением 120Уимеет отклонение в сторону понижения на
5—8%. Для ламп 220 V это отклонение не превышает 3%. Лампы меньшей мощности, 50, 75 W, вследствие технических затруднений наших ламповых фабрик имеют большее отклонение в светоотдаче по отношению к заграничным нормам. Полезный срок службы установлен для наших газонаполненных ламп в 800 ч. Для американских ламп светоотдача определяется диаграммой фигура 9 при полезном сроке службы в 1 000 ч. Из диаграммы видно, что ниже 60 W в смысле светоотдачи выгоднее применять пустотные лампы. В настоящее время в заграничной практике, после введения спиральных вакуумных ламп мощностью 15—25 W, га-
&yV-
1/7
§/3
| 7 |
зонаполненные лампы выполняются, начиная от 40 W. Таким образом получается непрерывный ряд: пустотные и газонаполненные 15, 25, 40, 60 и 100 W и далее газонаполненные лампы со шкалой (согласно стандарту ОСТ 195), которая приведена в таблице 9.
Газонаполненные лампы специального назначения распространены очень широко во всех случаях, где требуются значительный световой поток, большая концентрация и яркость света. В особенности применяются газонаполненные лампы в проекционных устройствах, автомобильных фарах и прожекторах, а также в кинотехнике. Для специальных целей при повышенной световой отдаче газонаполненные лампы имеют пониженный срок службы, в отдельных случаях доходящий до 100 час. и ниже. В американской практике уличного освещения также широко распространены газонаполненные лампы последовательного включения для напряжений от 74 до 56,4 V с силой тока 6,6, 7,5, 15 и 20 А и силой света до 1 200 св. Эти лампы имеют повышенную световую отдачу, доходящую до 19,5 lm/W. Лампы для транспорта: а) железнодорожные выполняются мощностью до 100 W при 30—34 и 60—
т 600 800 юооп Мощность
Фигура 9.
Световые и физические свой" ства газонаполненных ламп. 1) Распределение светового потока, зависящее от формы и расположения спирали, м. б. характеризовано кривыми для спиральных ламп, представленными на фигуре 5. 2) Изменение светового потока в процессе горения лампы зависит так же, как и в пустотных лампах, от состояния спирали и отсутствия вредных газов в окружающей среде. Поэтому, во избежание преждевременного почернения лампы, в процессе производства необходимо обращать внимание как на очистку от загрязнений самой вольфрамовой нити, так и на чистоту заполняющего газа при правильном режиме откачки. 3) Влияние изменения напряжения сети на основные электрические и световые характеристики м. б. выражено ур-ием (1). Значения коэф. к, приведенные в таблице 4, можно считать правильными для газонаполненных ламп лишь с небольшой степенью приближения, т. к. величина их меняется вместе с изменением исходного нормального режима. В особенности это относится к определению срока службы в зависимости от напряжения и удельного расхода. (Наиболее типичные формы ламп накаливания представлены на фигуре 10.)
Производство ламп накаливания. По своему характеру это производство является типичным массовым производством, широко применяющим принцип разделения труда




Фигура 10. Г—грушевидная пустотная лампа, 2—шарообразная пустотная лампа спиральная, з—железнодорожная лампа, 4—трубчатая лампа, 5, в, 7—свечные лампы (для люстр), 8—иллюминационная лампа, 9—миниатюрная лампа, i о—автомобильная лампа, 11—прожекторная Nitra лампа, 12—софитная лампа, 13—газонаполненная Nitra лампа в 25 W, 14—то же в 500 W.
65V. Для паровозов применяются более мощные лампы с концентрированной нитью мощностью до 200 W; б) автомобильные лампы, выполняются мощностью до 100 W при напряжениях 6, 8 и 12—14 V. Проекционные лампы с концентрированной нитью различного расположения и формы выполняются очень больших мощностей—от 300 до 1 000W и выше. Мощные лампы для киноателье в Америке выполняются 10, 30, 50 kW в одной единице. Светоотдача таких мощных ламп для киноателье достигает 31,5 lm/W,
и автоматизацию отдельных операций. Вместе с этим правильная постановка производства требует серьезной научной базы, т. к. условия работы лампы соприкасаются с целым рядом весьма сложных физич. и химич. явлений. В качестве сырых материалов лампового производства применяются нек-рые полуфабрикаты, к которым должен быть предъявлены специальные требования.
Стекло, применяемое в ламповом производстве в виде различных палочек, трубок иколб, д.б. прозрачно, бесцветно и удоб но для обработки на газовых горелках.Коэф. линейного расширения стекла должен быть равен ко-эфициенту расширения вводных электродов. Величина его для применяемых в ламповом производстве стекол (свинцового и известково-содового) ~9,0·10-β. Стекло это должен быть негигроскопичным и не обладать большой абсорбционной способностью по отношению к газам. Для ламп с газовым наполнением кроме того оно должно обладать специальными электрич. свойствами, так как ί° стеклянных частей здесь может повышаться до 250—300° и стекло, будучи в холодном состоянии непроводником, в горячем может проводить ток электролитически, подобно расплавленным солям. Стекло должен быть стойким по отношению к воздействию атмосферич.влияний. Изготовление стеклянных трубок и колб производится в настоящее время на автоматич. машинах. В случае бессвинцового стекла, более дешевого в эксплуатации, варка производится в ванных печах, что обеспечивает непрерывность процесса и увеличение производительности завода.
Вводные провода кроме равенства коэф-та расширения их металла с коэф-том расширения стекла должны в то же время обладать хорошей «смачиваемостью» стеклом, что необходимо для плотной, газонепроницаемой их впайки. Ранее применялась для вводных проводов платина, которая вследствие дороговизны в настоящее время заменена комбинированной проволокой платинитом, состоящей из стержня из никелевожелезного сплава, покрытого электролитич. медью. Сплав никеля с железом в зависимости от их %-ного содержания обладает ко-эфициентом расширения, изменяющимся в широких пределах (смотрите Инвар). Обыкновенно для вводных проводов применяется стержень из сплава 40% никеля и 60% железа. Никелевое железо не сплавляется с стеклом благодаря окисляемости, поэтому стержень покрывается электролитич. медью с таким расчетом, чтобы суммарный коэф-т расширения такой комбинации был равен коэф-ту расширения применяемого стекла. Медная оболочка для предохранения от окисления покрывается борнокислым калием, что увеличивает плотность спайки стекла и металла также благодаря образованию переходной борной эмали. Это борирование производится после обработки комбинированного металла путем проковки и протяжки и превращения в проволоку 0 0,20—0,25 миллиметров.
Металл для электродов и крючков не должен содержать в абсорбированном виде большого количества газов во избежание выделения их при накале лампы. Кроме того при рабочих t° не должны иметь места деформации металла, вредно отзывающиеся на крепости раскаленной нити. Для электродов применяется в большинстве случаев никелевая проволока, хотя в малых лампах можно применять и чистую медь. Крючки и поддержки выполняются из молибдена (смотрите Молибден) благодаря его упругости и высокой t°njl. При вплавлении электродов и крючков в стекло необходимо считаться с неравенством коэф-тов расширения их металлов и коэф-та расширения стекла, вызывающим в нек-рых случаях (большое ко личество крючков, слишком толстые крючки) растрескивание стекла. Во избежание этого в мощных лампах стеклянные поддерживающие палочки выполняются составными—из специальных сортов стекол.
Вольфрамовая нить применяется или в виде прямой проволоки или в виде спирали (смотрите Вольфрамовая проволока). Размеры нити (диаметр и длина) зависят от напряжения и мощности лампы. Для пустотн. ламп с прямой зигзагообразной нитью применяется вольфрам с примесью тория. Спиральные пустотные лампы, а также газонаполненные лампы выполняются из так называется непровисающего вольфрама, содержащего окись кремния.
Изготовление пустотной л а м-п ы разбивается на несколько операций, последовательность которых для лампы с прямой нитью показана на фигуре 11. Из нарезанных
f
Фиг 11.
кусков"стеклянной трубки 1 внизу ее образуют воронкообразное расширение—т а-р е л к у 2, которая вместе с заготовленными: стеклянной палочкой (ш т а б и к о м) 3, стеклянной трубочкой (штенгелем)4и электродами 5, состоящими из кусков никелевой, платинитовой и медной проволоки, идет в машину для сборки н о ж к и 6 (в готовом виде). После вставления молибденовых крючков на специальной автоматич. машине ножка 7 идет на операцию навивания нити, которая производится вручную. Готовая навитая ножка 8 поступает вместе с стеклянной колбой 9 на сварку этих деталей, выполняемую на автоматич. карусельной сварочной машине. Запаянная лампа 10 откачивается на автоматической насосной машине, построенной на принципе карусели с специальными гнездами для присоединения ламп. При вращении лампа переходит через ряд позиций, на которых присоединяется последовательно к нескольким насосам, причем во время откачки лампа подогревается до 400° для удаления из стенок баллона находящихся в стекле газов и паров воды. Работа откачки благодаря нагреванию балло-
на сильно ускоряется. Давление остаточных газов в момент отпайки ламп с насоса (которая производится автоматически) равняется 0,02—0,05 миллиметров Hg.
Присутствие воздуха и водяных паров во время накала вызывает окисление нити, причем в случае водяных паров имеет место непрерывный перенос вольфрама с поверхности нити на стенки колбы. Процесс идет следующим порядком: водяные пары, соприкасаясь с раскаленной нитью, разлагаются на водород и кислород. Кислород, соединяясь с вольфрамом, образует летучий окисел вольфрама, в свою очередь восстанавливающийся освободившимся в процессе разложения водяных паров водородом в вольфрам; последний в виде налета осаждается на стенках баллона с образованием вновь водяных паров. Этот процесс даже в присутствии незначительных следов водяных паров вызывает в сравнительно короткое время сильное почернение лампы. Другие газы при давлении около 0,001 миллиметров Hg могут повести к короткому замыканию внутри лампы. Эти остаточные газы «вычищаются» обыкновенно химическим путем с помощью фосфора и других реагентов. Фосфор с примесью других солей наносится на нить перед запайкой лампы в распыленном виде или в виде смеси его с нитроцеллюлозой (т. н. г е т т е р). После отпайки лампа включается последовательно с сопротивлением, равным приблизительно сопротивлению лампы, в цепь двойного напряжения (по отношению к номинальному). При зажигании лампы фосфор испаряется, и лампа наполняется синим сиянием благодаря электрическим разрядам через остаточные газы и пары фосфора. Без добавочного сопротивления в цепи лампы вследствие увеличения силы тока лампам, б. разрушена. Соединяясь с фосфором, остаточные газы образуют бесцветный газовый осадок на стенках лампы. Окончательное давление, при к-ром вычистка прекращается, со ответствует давлению порядка 0,0002лш Hg.
После откачки и отпайки лампы 11 на лампу надевается цоколь, прикрепляемый к колбе с помощью шеллачной или бакелитовой замазки 12. Цоколь в зависимости от назначения лампы может быть или с в и ητοβο и нарезкой (цоколь Эдисона) или штыковой (цоколь Свана).
Операционная работа по изготовлению газонаполненной лампы иДет аналогично работе по изготовлению пустотной лампы, за исключением подготовки нити и операции откачки, во время которой производится наполнение лампы инертным газом. Перед монтированием нити вольфрамовая проволока при подогревании навивается на специальных машинах в виде спирали на железный или бронзовый сердечник. Диам. сердечника, а также шаг спирали подбираются в зависимости от диам. применяемого вольфрама. После изготовления спирали она вместе с сердечником автоматич. машиной нарезается на куски нужной длины, и сердечник вытравляется в подогретых кислотах—серной, азотной или соляной в зависимости от материала сердечника. Освобожденные от сердечника спирали очищаются прокаливанием в электрической печи в атмосфере водорода или промыванием в соответствующих растворах. Очищенную спираль навивают на ножку лампы. Откачка ламп с наполнением газом производится аналогично откачке пустотных ламп при нагревании баллона. После достижения необходимого вакуума лампа наполняется инертным газом (аргоном или азотом) при давлении около 600 миллиметров Hg. Подготовка инертных газов в смысле их очистки должна производиться с возможной тщательностью. Обыкновенно азот и аргон добываются по способу Линде из жидкого воздуха, который содержит 78% азота и 1% аргона. Азот кипит при-196°, аргон при—186° и кислород при
-182°; путем перегонки при соответствующих <° можно получить азот и аргон с большей или меньшей примесью кислорода. Остатки кислорода в азоте и аргоне удаляются сжиганием водорода в газе. Последние следы кислорода и водорода удаляются при прохождении газов через раскаленную медь и окись меди. Углекислота и водяные пары поглощаются каустич. содой и фосфорным ангидридом. Лампы с газовым наполнением не требуют зажигания их при вышеописанных для пустотных ламп условиях, так как, хотя фосфор при откачке их и применяется,- однако процесс воздействия фосфора в газонаполненной лампе существенно отличается от такового в пустотной лампе.
Перед упаковкой как пустотные, так и газонаполненные лампы подвергаются маркировке и проверке на кратковременное горение обыкновенно при повышенном (на 10%) напряжении. Современное производство ведется по принципу непрерывного потока— по схеме, показанной на фигуре 12. При этом способе контроль на световые и электри- ° .^ХЖЙГ"·
ческие свойства мо- B°CZZ7^ в™*»“, жет производиться *
лишь вне произвол- j ственной линии. Поэтому такие испытания производятся в процессе производства в специальных отделениях только на выдержку в большем или в меньшем проценте в зависимости от налаженности и стандартности производства. Испытания на долговременное горение, дающие возможность судить о качестве выпускаемого продукта, также должны производиться непрерывно и систематически путем отбора определенного процента ламп из каждой изготовляемой партии. Срок службы ламп определяется на основании сводок о проценте ламп, оставшихся не выбывшими из строя после определенного числа часов горения. Графиче-
______ ское изображение ре-
___ зультатов такого испы-
||<о - тания представлено на
!§г»·, фигура 13.Испытание ламп
? о wo 600 120016002000зад?“. ДОЛЖНО ПРОИЗВОДИТЬСЯ
при номинальном напряжении, причем колебания напряжения не должны превосходить установленных пределов.
Б. Лампы с вольтовой дугой. Вольфрамовая дуговая лампа отличается от обыкновенных дуговых ламп (смотрите) применением в качестве электродов вольфрама в атмосфере азота или благородных газов (смотрите). В зависимости от конструкции она может работать на постоянном и переменном токе. Зажигание производится тремя способами: а) с помощью раскаленного ионизатора в виде вольфрамовой спирали; б) контактным способом и автоматич. разрывом двух соприкасающихся электродов с помощью биметаллической поддержки электрода; в) путем ионизирующих вспомогательных электродов в атмосфере неона. Первые вольфрамовые дуговые кРриспособл. ~~ отпайки Газ залаиксГ Откачка и
Г нппплн.
Фигура 12.
Фигура 13.
лампы, носящие также название точечных (pointolite) ламп, были выпущены английской фирмой Ediswan в 1916 году Зажигание их производилось по первому и второму способам. На фигуре 14 изображена точечная лампа фирмы Осрам. Лампы постоянного тока наполняются азотом при 100 миллиметров Hg и зажигание их производится контактным способом. Один из электродов (катод), выполняется из вольфрама с примесью окиси тория. Разрыв производится с помощью биметаллической ленты, нагреваемой проходящим через ленту током.
Лампапеременного тока наполняется смесью неона и гелия, биме-таллич. лента при разрыве электродов подогревается специальной нагревающей спиралью. Во время горения дуга поддержи- ;фигура 14.
вается между верхним и нижним вольфрамовыми электродами. Напряжение дуги колеблется от 50 до 60 V и поэтому при включении в сеть пользуются добавочными сопротивлениями. Лампы постоянного тока изготовляются силой света 75, 350 и 1000 горизонтальных свечей при силе .тока 1, 3, 4 и 7,5 А. Маломощные лампы изготовляются с электродами в виде шариков gf ~ 2,3 миллиметров. Лампа на 7,5 А имеет вольфрамовый анод со светящейся поверхностью 48 миллиметровг. Лампы переменного тока строятся на 1,3 и 2,5 А для силы света в 40 и 75 гори-зонтальн. св. Лампы переменндго тока Филлипс имеют более простую конструкцию с неподвижными электродами, представленную на фигуре 15. Здесь зажигание происходит благодаря ионизирующему действию тлеющего разряда, возникающего между вспомогательными электродами из магния, включенными параллельно основным электродам с добавочным балластным сопротивлением в их цепи, равным 4 500 Ω. Лампы строятся на 220 V при 1,3 и 2,5 А с силой света соответственно 40 и 80 св. В виду большой концентрации света и яркости, достигающей при нормальной нагрузке 20,0 фиг· 1δ· св /мм2, лампы применяются в авиационных прожекторах, при микросъемках и в малых киноаппаратах. Нормальный срок службы 300—400 час. В противоположность обыкновенным вольфрамовым лампам процесс почернения идет при недокале так же, как при нормальном режиме. При изменении напряжения сети на 1% вольфрамовая дуговая лампа изменяет силу света всего на 0,8% против 4% изменения обыкновенной лампы накаливания при тех же условиях. Включение лампы в сеть производится последовательно с балластным сопротивлением в 77 Ω.
В. Электролюминесцирующие лампы. Прохождение электрич. тока через газы сопро вождается при известных условиях световыми явлениями, которые могут быть использованы для осветительных целей. Светящийся газовый разряд м. б. получен а) при атмосферном давлении и б) в разреженных газах и парах. Оба эти вида разряда находят свое применение в светотехнике, в работе следующих источников света. 1) Разряд при атмосферном давлении между двумя раскаленными электродами в виде. вольтовой дуги (смотрите) используется в дуговых лампах с различными электродами (классификация—см. Источники света). В этом случае излучение света происходит за счет <°-ного излучения электродов и в некоторых дуговых лампах также за счет люминесценции самой дуги. 2) Явление дугового разряда используется также в лампах с чистым люминесцирующим светоизлучением в атмосфере газов и паров при различных давлениях. Сюда относятся: ртутные лампы из стекла и кварца и неоновые дуговые лампы. 3) Используется лю-минесцирующее свечение разреженных газов и паров, находящее применение в следующих лампах: свет Мура с азотом и углекислотой, светящиеся трубки с благородными газами высокого напряжения, лампы тлеющего разряда и безэлектродные индукционные лампы.
Светящийся разряд в трубках с разреженными газами м. б. разделен на три основные
Электрический разряд в газах
части: а) свечение катода, б) свечение отрицательного столба и в) свечение положительного столба. В зависимости от природы газа, его чистоты и давления светящийся разряд м. б. сплошным и слоистым. Распределение светящихся частей и падения напряжения вдоль светящейся трубки с холодным катодом, не излучающим электронов, приведено на фигуре 16. Здесь же приведено распределение источников света по использованию той или иной части свечения. Из диаграммы распределения видно, что в трубках с холодным катодом, не излучающим электронов, большая часть падения напряжения приходится на катодное падение, вследствие чего в этом случае световая отдача м. б.

достаточно высокой лишь при высоких рабочих напряжениях порядка нескольких тысяч V, когда значение катодного падения невелико по отношению к полному рабочему напряжению лампы. С другой стороны, использование светящегося разряда при холодном не излучающем электронов катоде, при низких напряжениях, как например в лампах тлеющего разряда, невыгодно, так как в общем балансе напряжения катодное падение играет доминирующую роль. Путем введения излучающего электроны холодного или раскаленного катода можно уменьшить катодное падение и повысить отдачу ламп с газовым разрядом и при низких напряжениях. Такой случай мы имеем в дуговых неоновых лампах с холодным излучающим электроны катодом и в трубке с раскаленным катодом. Классификация ламп с газовым разрядом вместе с их основными электрич. и световыми данными приведена в таблице 12.
Таблица 12.—Классификация токе, так и на переменном, при условии специальных электрических включений, обеспечивающих непрерывное прохождениеэлек-трического тока в одном направлении. В этом случае лампы обыкновенно выполняются с двумя анодами для использования обеих полуволн переменного однофазного тока. Включенная в цепь переменного тока лампа действует при этом как выпрямитель. Зажигание ртутной лампы м. ·6. осуществлено или а) контактным способом путем разрыва ртутной струи при прохождении через нее тока (ионизация за счет термионов) или б) толчком высокого напряжения, вызывающим ионизацию ртутных паров за счет свободных первичных"электронов. Толчок высокого напряжения вызывается обыкновенно размыканием электрической цепи с большой самоиндукцией с помощью специального прерывателя. Оба вида зажигания м. б. применены как для постоянного, так и для Л. э. с газовым разрядом.
| Вид разряда | Принцип излучения | Род излучения | Род тока | Род лампы | Сила света в СВ. | УД.
расход W/CB. | Полезн. срок горе ния в ч. | ||
| Дуговой разряд | Использование положительного свечения | Люминесцен ция | Постоянный, переменный (110, 220 V) | Ртутные лампы низкого давл. Кварцев, лампы высокого давл. (Неоновые дугов. лампы и трубки с раскален, катодом | 350—800 500—3 000 250—300 | 1,0
0,3 0,5 |
] | > 1000 | |
| Тлеющий разряд * | Использование положительного свечения | Люминесцен ция | Переменный (1 500 ДО 25 000 У в зависимости от длины трубки) | Свет Мура с азотом
Свет Мура с углекислотой |
60—80*
40—50* |
1,5
3,0 |
• 2 000 | ||
| Неоновые трубки Неоново - ртутные трубкп
То же в цветных трубках |
60—70*
30—40* 20—30* |
0,5
1,5 3,0 |
) | 2 000 | |||||
| Высокочастот ный | Индукцион. без-электродн. Л. э. | До 20 000 | 0,15 | — | |||||
| Отрицательное свечение | Люминесцен ция | Постоян., перемен. (110 и 220 V) | Лампы тлеющего разряда | 0,3 | 10—50 | >1 000 | |||
На 1 метров длины.
С кем а включения ртутной лампы постоянного тока -й
Ртутные дуговые лампы. Свечение ртутных ламп основано на принципе люминесценции ртутных паров при прохождении электрического тока, вызывающего дуговой разряд. Катодом в ртутных лампах служит ртуть, анодом —электроды, выполненные из железа или угля. Ртутные лампы разделяются на: а) л а м п ы низкого давления с трубками, выполненными обыкновенно из стекла, и б) л а м п ы в βίο о к о г о д а в л е-н и я с трубками, выполненными из кварца. Вследствие односторонней проводимости ртутной дуги работа ртутной лампы возможна как на постоянном
Прерыватель Фигура 17.
переменного тока. Конструкция ртутных ламп очень проста: лампа состоит из трубки, выполненной из стекла или кварца, с шарообразными расширениями на концах, в которые впаяны электроды: один для контакта с ртутью—катод и один или два анода, выполненных из железа или угля.
Лампы низкого давления выполняются из стекла. Диаметр трубки от 25 до ЗОлшпри длине в зависимости от рабочего напряжения 0,55—1,5 метров Напряжение на концах трубки соответственно равняется 40—80 V. При включении в цепь необходимо применять добавочное балластное сопротивление, величина которого в данном случае зависит от рабочего напряжения сети. Схема включения ртутной лампы постоянного тока приведена на фигуре 17. Здесь R—добавочное балластное сопротивление, L—самоиндукция, создающая при размыкании с помощью прерывателя Р экстраток самоиндукции, вызывающий зажигание. Прерыватель рабо-
тает автоматически от электромагнита М; г—добавочное сопротивление в цепи прерывателя, устанавливающее ток около 1 А, К—наружная станиолевая обкладка (конденсатор), облегчающая зажигание. Схема включения ртутной лампы переменного тока приведена на фигуре 18 (обозначения те же, что и на фигуре 17). Выпрямление переменного тока создается применением автотрансформатора А-Т с нулевой точкой, дающего возможность использовать обе полуволны
переменного тока. Самоиндукция L при переходе напряжения через 0 поддерживает дугу вследствие сдвига фаз.
Световые и физические св о й-ства ртутных ламп. Ртутная дуга очень- богата лучами с короткой длиной волны и имеет линейчатый спектр. Цвет света—зеленоватый, сильно искажающий натуральные цвета освещаемых ртутной лампой предметов. Для получения натурального освещения необходимо комбинировать свет ртутной лампы с светом ламп накаливания. При работе ртутной лампы низкого давления ртутный катод, испаряясь, создает проводящий ток столб ртутных паров при давлении в 1—2 миллиметров Hg. Свет излучается вследствие люминесценции, t° дуги относительно низка и колеблется в пределах от 500° в центральной части трубки до 100° у внешней поверхности. Железный анод - нагревается обычно до 350—400°. Полезный срок службы ртутной лампы ок. 1 000 ч. Дальнейшее горение сопровождается сильным почернением трубки, вызывающим большие потери силы света. Характеристич. данные для ртутных ламп Купер-Юитта приведены в таблице 13. |
Т а б д. 13.—X арактеристические дан ны ( ных Л. э. Купер-Юитта."
фии, благодаря очень хорошей актиничности света ртутной лампы. В америк. практике кроме того ртутные лампы находят применение для освещения различных рабочих помещений. Свет ртутных ламп применяется также для ускорения биологических процессов при взращивании растений и домашних птиц. В трубках из стекла, пропускающего ультрафиолетовые лучи, лампа может служить также для медицинских целей.
Лампы высокого давления—см. Кварцевая лампа.
Неоновые дуговые лампы. Излучение света неоновыми дуговыми лампами основано на люминесценции газа неона, наполняющего стеклянную трубку при давлении от 1 до 11 миллиметров Hg. Характерной особенностью неоновых дуговых газосветных ламп является излучающий электроны катод, дающий возможность понизить катодное падение и тем самым получить светящийся разряд при низком напряжении 120—220 V. Излучающий катод может быть выполнен холодным—таким, как в неоновой дуговой лампе Шрёттера, где катод состоит из соединений щелочных металлов или из сплава таллия и кадмия, обладающих способностью излучения электронов в холодном состоянии при незначительных напряжениях; в других случаях катод выполняется раскаленным, в виде спирали или сетки, накаливаемых электрич. током. Для увеличения эмиссии иногда применяется оксидный раскаленный катод. Лампа выполняется в виде прямой или изогнутой
| Средняя мощность в W | Напряжение в V | Длина трубки в миллиметров | Ниши, полусфер. сила света в св. | Уд.расх.,
W/ев. |
Свет, поток в 1т | Свето отдача
Blra/W |
| Лам | 1Ы п о с т | я н н о г о | тока | |||
| 192 | 100—125 | 500 | 300 | 0,64 | 2 388 | 12,43 |
| 385 | 100—125 | 500 | 600 | 0,64 | 4 712 | 12,23 |
| 385 | 100—125 | 1 100 | 700 | 0,55 | б 529 | 14,36 |
| 220 | 100—125 | 850 | 400 | 0,55 | 3 142 | 14,28 |
| 385 | 100—125 | 1 250 | 800 | 0,48 | 6 283 | 16,31 |
| Лампы переменного тока | ||||||
| 210 | 100—125 | 850 | 400 | 0,53 | 3 179 | 15,4 |
| 380 | 100—125 | 1 250 | 800 | 0,48 | 6 285 | 16,53 |
Применение ртутных ламп главн. образом ограничивается областью фотокинематогра-
трубки. Свет лампы—светлокрасный. Сила тока лампы от 0,8 до 2 А при напряжении ок. 120 V. Длина трубки около 1 м, диаметр до 30 миллиметров. Сила света такой трубки равняется 250—300 горизонтальн. св. Удельн. расход, несмотря на присутствие в цепи лампы балластного успокаивающего сопротивления, поглощающего при 220 V до 70 для ртут- у, равняется 0,5 W/св. Срок службы свыше 1 000 ч. Зажигание осуществляется подобно ртутной лампе экстратоком самоиндукции при размыкании цепи с помощью вакуумного прерывателя U (фигура 19—схема включения неоновой лампы). При переменном токе трубки выполняются с двумя анодами, схема включения аналогична в этом случае схеме включения ртутной лампы переменного тока (фигура 17). Красный цвет неонового света может быть изменен примесью к неонудругих газов при соответствующем понижении световой отда чи. Примесь ртутных паров дает зеленовато-голубое свечение, причем светоотдача уменьшается приблизительно в два раза. Применяются неоновые дуговыелампыдля сигнальных и рекламных целей.
Свет Мура. Свечение трубок Мура основано на принципе использования положительного столба светящегося газового разряда в атмосфере азота или углекислоты. Трубки с азотом дают золотисто-желтый свет, с углекислотой—белый, близкий к дневному. Благодаря очень большой длине, достигающей 60 м, трубки Мура требуют применения тока высокого напряжения, достигающего в некоторых установках 25 000 V при 50—60 пер/ск. В зависимости от диаметра сила света трубок с азотом на 1 метров длины колеблется в пределах от 60 до 80 горизонтальных св /м, при удельном расходе
1,5 W/св. Трубки с угекислотой имеют силу света от 40 до 50 горизонтальных св. на 1 метров длины при удельном расходе около 3 W/св. Примесь к углекислоте гелия дает возможность понизить удельный расход до 2,0 W/cb.B стационарных установках стеклянные трубки света Мура диаметром около 40 миллиметров прокладываются по потолку или по карнизам помещения и питаются от специальных высоковольтных трансформаторов мощностью в зависимости от длины от 2 до 4 kW. Общий схематический вид стационарной установки света Мура представлен на фигуре 20. Особенностью этого рода ламп является специальный вентиль, или регулятор давления газа, Р, назначение которого поддерживать в трубке установленное дав
ление газа, понижающееся в процессе работы под влиянием его абсорбции продуктами распыления железных или угольных электродов Э, а также благодаря образованию хим. соединений. Схема действия заключается в следующем: при понижении давления газа, в нормальном состоянии равного ок, 0,5 миллиметров Hg, увеличивается ток в цепи трубки. Увеличение тока усиливает втягивающую силу электромагнита М, воздействующую на сердечник подвижной стеклянной трубки, нижним концом опущенной в ртуть. Отверстие трубки, которая сообщается с внутренним пространством светящейся трубки, закрытое куском пористого угля, освобождается при этом из-под ртути и дает возможность проникнуть небольшому количеству азота в светящуюся трубку. Вследствие восстановления нормального давления устанавливается нормальный ток в цепи и вентиль закрывается. Азот получается путем пропускания воздуха через желтый фосфор, находящийся в трубке, соединенной с вентилем. Трубки, соединяющие отдельные ветви трубы с вентилем U, на некоторой длине заполнены сухим песком или стеклянной ватой, препятствующей возникновению короткого замыкания электродов через соединительн. трубки. В небольших установках длиною от 2 до 5 м, применяющихся например для светящихся букв, сохранения давления можно достигнуть введением внутрь трубки азидных соединений, которые разлагаются в процессе работы трубки, выделяя азот, и т. о. поддерживают необходимое давление. Такие трубки работают при напряжении от 3 000 до 5 000 V и имеют силу тока около 0,15 А. Стационарные установки света Мура с углекислотой выполняются длиною до 40 метров при напряжении до 25000 V. Кроме того в некоторых случаях применяются переносные установки мощностью около 1,5 kW, при напряжении в 5 000 V и длине трубки около 6 метров Вся установка монтируется в компактном ящике вместе с трансформатором, рефлектором, трубкой и регулирующим вентилем. Удельный расход мощности таких ламп несколько выше удельного расхода стационарных установок: в зависимости от давления газа он колеблется в пределах 1,55—4,4 W на горизонтальн. св. Конструкция регулирующего вентиля в лампах с углекислотой аналогична вышеприведенной для азота. Углекислота получается при помощи воздействия соляной кислоты на мрамор и последующего осушения. При долговременном действии установка света Мура постепенно загрязняется продуктами выделения электродов, а также примесью посторонних газов, проходящих через вентиль. Вследствие этого через некоторое время цвет испускаемого света изменяется и вместе с ним повышается удельный расход. Поэтому установка периодически должна очищаться путем откачки и свежего наполнения. Обыкновенно это производится через 8 000—10 000 час. Достоинства света Мура как источника света заключаются в небольшой яркости светящейся поверхности и равномерном распределении светового потока, дающем возможность создавать в освещаемом пространстве освещение без теней. Недостатки света Мура — необходимость пользоваться высоким напряжением и сравнительная трудность монтажа стеклянной многометровой трубки.
Светящиеся трубки с- благородными газами высокого напряжения работают, так же как и свет Мура, на принципе использования положительного столба. В качестве наполняющего газа применяются неон, смесь неона с ртутными парами и другие смеси при давлении наполнения ок. 2 миллиметров Hg. Цвет испускаемого света в неоновой трубке—красный, смесь неона с ртутными парами дает голубое свечение. Путем применения трубок из окрашенного стекла из этих двух цветов можно получить другие комбинации. Световые характеристики светящихся трубок следующие: трубки с неоном имеют силу света от 60 до 70 горизонтальных св. на 1 ж длины при удельном расходе около 0,5 W/св. Трубки со смесью неон—ртуть дают на 1 ж длины от 30 до 40 горизонтальных св. при удельном расходе в 1,5 W/св. В окрашенных трубках для получения зеленого цвета неон—ртуть дает 20—30 горизонтальных св. с 1 метров при удельном расходе около 3,0 W/cb.
Электрические характеристи-к и. Трубки с неоном при 0 8 миллиметров и длине
1,5—2 метров потребляют от 0,01 до 0,012 А при напряжении около 1 500 V. Трубки 0 20 миллиметров той же длины имеют силу тока 0,075 А при напряжении 750 V. Напряжение зажигания светящейся трубки должен быть выше нормального рабочего приблизительно на 75%. Для этого питающий трансформатор рассчитывается на повышенное напряжение и выполняется с большим магнитным рассеиванием. В первый момент такой трансформатор дает напряжение, достаточное для зажигания трубки; при прохождении тока напряжение понижается до рабочих пределов, осуществляя автоматич. саморегулирование величины проходящего тока. Лампы состоят из прямых или изогнутых в любую форму трубок с расширением на концах для электродов, выполняемых обыкновенно из железа и имеющих достаточную поверхность для рассеивания выделяющегося в процессе работы лампы тепла. Срок службы трубок достигает 2 000 ч. Применение трубок с благородными газами за границей очень широко распространено для рекламных целей. Благодаря небольшому рассеянию красного неонового света туманом и влажной атмосферой неоновые трубки широко применяются для маяков и в осветительных установках аэродромов.
Безэлектродные индукционные лампы. Светящийся газовый разряд можно получить также в замкнутом пространстве стеклянного баллона, помещенного в поле токов высокой частоты, путем индукции. Полученный т. о. разряд является следствием воздействия как электрического, так и электромагнитного поля. Воздействие электрич. поля создается разностью потенциалов на концах возбуждающей катушки, вследствие чего имеет место разряд в газе с положительным свечением. Кроме того вследствие воздействия магнитного поля создается круговой разряд также со свечением положительного столба. В качестве генератора колебаний здесь применяется искровой контур высокой частоты или контур с ламповым генератором незатухающих колебаний. Схема установки с искровым контуром представлена на фигуре 21. Напряжение в контуре создается высоковольтным трансформатором Т с искровым промежутком в цепи П. Возбуждающая катушка включается параллельно искровому промежутку через дсонден-Фигура 21. сатор К. Число колеба ний, необходимое для получения светящегося разряда, достигает 1—3 · 106 пер/ск. Лампа Л выполняется в виде шара, наполняемого тем или иным газом или смесью газов. Из газов применяются неон,
смесь аргона с ртутными парами и др. Световые свойства лампы очень высоки: при диам. шара около 7,5—8 миллиметров можно получить силу света около 20 000 св. с удельным расходом в 0,15 W/св., отнесенным к энергии, потребляемой лампой, измеренной калориметром. Благодаря возможности получения при наполнении различными газами излучения различной длины волны, лампа может быть применена для разнообразных целей. С применением кварцевого баллона и наполнением баллона смесью аргона и ртутных паров можно получить мощный источник ультрафиолетовых излучений в различных областях этой части спектра. Ультрафиолетовые излучения большей длины волны могут быть использованы в фотографии и в кинематографии, а короткие ультрафиолетовые излучения—в терапии и для различных фотохимических процессов. При наполнении баллона неоном безэлектродные индукционные лампы применяются в настоящее время в Америке для маяков и аэродромов. Препятствием к широкому распространению этого источника света служит дороговизна первоначального оборудования. С усовершенствованием и удешевлением высокочастотных установок лампа должна получить более широкое распространение.
Лампы тлеющего разряда. Использование катодного свечения газового разряда находит применение в лампах тлеющего разряда. Этот род ламп, вследствие невозможности получения светового потока достаточной мощности в осветительных установках, не имеет распространения за исключением небольшого числа специальных применений для специального освещения, в виде реле и др. При наполнении лампы смесью из 75% неона и 25% гелия при давлении 10—15 миллиметров Hg можно получить наибольший световой эффект. Лампы тлеющего разряда изготовляются в форме шара или груши с расположенными внутри электродами различных форм, выполненными из железа или алюминия. Для понижения потенциала зажигания при 110 V электроды покрываются азидными соединениями бария. Расстояние между электродами 2 миллиметров. Свечение лампы на постоянном токе имеет вид слоя,покрывающего поверхность катода, который в лампах постоянного тока выполняется с большой поверхностью. Общий вид такой лампы приведен на фигуре 22. В лампах переменного тока электроды имеют поверхность одного размера и свечение покрывает оба электрода.
Лампы тлеющего разряда выполняются для 110 и 220 V. Сила тока ламп постоянного тока ок. „
0,02 А, для. переменного—0,03 А фиг· 22· -при излучаемом световом потоке—от 1 до 4 1т. Удельный расход от 10 до 50 W/cb. Срок службы ламп свыше 1 000 ч. Последовательно с лампой включается добавочное успокаивающее сопротивление: в лампах на 220 V в 5 000 Ω, в лампах 110 V —1 500 Ω. Сопротивление выполняется в виде тонкой константановой проволоки или коллоидального графита, нанесенного на стекло в нож

ке лампы. Не имея широкого применения в осветительн.установках, эти лампы применяются широко для различных реле, индикаторов и тому подобное. благодаря их малой мощности и отсутствию световой инерции при работе.
Лит.: Зеленцов Μ. Е., Световая техника, Л., 1925; Иванов А. П., Электрич. лампы и их изготовление, П., 1923; СЭТ, Справочная книга для электротехников, т. 3, отд. 17, Л., 1928; С a d у L. а. Dates Н., Illuminating Engineering, N. У., 1925; Handbuch der Physik, hrsg. у. Geiger H. u. Seheel K., B. 19, B., 1928. А. Иванов.