Oltingugurtli chiroq - Sulfur lamp

The oltingugurtli chiroq (shuningdek oltingugurtli chiroq) juda yuqori samarali to'liq spektr elektrsiz yoritish nuri yaratadigan tizim oltingugurt plazma shunday bo'ldi hayajonlangan tomonidan mikroto'lqinli pech nurlanish. Ular ma'lum bir turdagi plazma chiroq, va eng zamonaviylaridan biri. Texnologiya 1990-yillarning boshlarida ishlab chiqilgan, ammo dastlab u juda istiqbolli bo'lganiga qaramay, oltingugurtli yoritish 1990-yillarning oxiriga kelib tijorat nuqsoni bo'lgan. 2005 yildan boshlab lampalar yana tijorat maqsadlarida ishlab chiqarilmoqda.

Oltingugurtli chiroq

Mexanizm

Oltingugurtli chiroq a golf to'pi o'lchamdagi (30 mm) eritilgan kvars bir nechta lampochka milligramm ning oltingugurt kukun va argon yupqa shisha shpindelning uchida gaz. Lampochka mikroto'lqinli pechga o'rnatilganjarangdor sim-mash qafas. A magnetron, uydagilarga o'xshaydi mikroto'lqinli pechlar, lampochkani bombardimon qilish orqali, a to'lqin qo'llanmasi, bilan 2.45  Gigagertsli mikroto'lqinli pechlar. Mikroto'lqinli energiya gazni beshgacha qo'zg'atadi atmosfera bosim, bu o'z navbatida oltingugurtni haddan tashqari darajada qizdirib, porlab porlaydi plazma katta maydonni yoritishga qodir. Lampochka juda qizib ketganligi sababli, uni eritib yubormaslik uchun majburiy havo sovutishini ta'minlash kerak bo'lishi mumkin. Lampochka odatda diqqat a parabolik reflektor barcha yorug'likni bitta yo'nalishga yo'naltirish.

An'anaviy tarzda oltingugurtni qo'zg'atish mumkin emas elektrodlar chunki oltingugurt tezda reaksiyaga kirishadi va yo'q bo'lib ketadi metall elektrod. Qoplangan elektrodlarni ishlatishni kutayotgan patent muhokama qilinadi Kelajak istiqbollari quyida. Elektrodlarning yo'qligi an'anaviy lampalarda ishlatilgandan ko'ra ko'proq yorug'lik chiqaradigan moddalarni ishlatishga imkon beradi.

Lampochkaning dizayn muddati taxminan 60000 soatni tashkil qiladi. Dizayn muddati magnetron Germaniya / Angliyada joylashgan Plazma International tomonidan takomillashtirildi, shuning uchun ham o'sha muddat davom etishi mumkin.

Oltingugurtli chiroqni isitish vaqti boshqa gaz deşarj lampalaridan ko'ra ancha past, bundan mustasno lyuminestsent lampalar, past atrof-muhit haroratida ham. U finalning 80 foiziga etadi yorug'lik oqimi 20 soniya ichida va chiroqni elektr uzilgandan keyin taxminan besh minutdan keyin qayta yoqish mumkin.

Birinchi prototip lampalar 5,9 kVt quvvatga ega, a tizim samaradorligi 80 dan lümenler per vatt.[1] Birinchi ishlab chiqarish modellari har bir vatt uchun 96,4 lyumenni tashkil etdi. Keyinchalik modellar sovutish foniyni yo'q qilishga va har bir vatt uchun 100 lyumengacha yorug'lik samaradorligini oshirishga muvaffaq bo'ldi.[2]

Yorug'lik sifati

Oltingugurt plazmasi asosan quyidagilardan iborat dimer molekulalar (S2) orqali nur hosil qiladi molekulyar emissiya. Aksincha atom emissiyasi, emissiya spektri davomida uzluksiz ko'rinadigan spektr. Chiqadigan nurlanishning 73% i ko'rinadigan spektrda, ozgina qismi esa infraqizil energiya va 1% dan kam ultrabinafsha yorug'lik.

Spektral chiqish 510 nanometrga etadi va yorug'likka yashil rang beradi. O'zaro bog'liq rang harorati 6000 ga yaqin kelvinlar bilan CRI 79. Chiroqni yorug'lik sifatiga ta'sir qilmasdan 15% gacha xira qilish mumkin.

A magenta filtr yordamida yorug'likni iliqroq qilish uchun foydalanish mumkin. Bunday filtr lampalar ustida ishlatilgan Milliy havo va kosmik muzeyi yilda Vashington, Kolumbiya[3]

Lampochkada boshqa kimyoviy moddalar qo'shilishi ranglarning ko'rinishini yaxshilashi mumkin. Oltingugurtli lampalar kaltsiy bromidi (CaBr2) qo'shilsa, shunga o'xshash spektr va ortiqcha qizil to'lqin uzunliklarida 625 nm.[4] Kabi boshqa qo'shimchalar lityum yodid (LiI) va natriy yodidi (NaI) chiqish spektrlarini o'zgartirish uchun ishlatilishi mumkin.[5][6][7]

Tarix

Texnologiya tomonidan ishlab chiqilgan muhandis Maykl Uri, fizik 1990 yilda Charlz Vud va ularning hamkasblari. Qo'llab-quvvatlashi bilan Amerika Qo'shma Shtatlari Energetika vazirligi, u 1994 yilda "Fusion Lighting of" tomonidan ishlab chiqilgan Rokvill, Merilend, Fusion Systems Corporation kompaniyasining Fusion UV bo'linmasining spinoffi. Uning kelib chiqishi ultrabinafsha uchun ishlatiladigan mikroto'lqinli deşarj yorug'lik manbalarida davolash yarimo'tkazgich va matbaa sanoatida. The Füzyon UV keyinchalik bo'linma sotildi Spectris plc, va qolgan Fusion Systems keyinchalik tomonidan sotib olingan Eaton korporatsiyasi.

Ikkala o'xshash texnik xususiyatlarga ega bo'lgan faqat ikkita ishlab chiqarish modeli ishlab chiqilgan: 1994 yilda Solar 1000 va 1997 yilda Light Drive 1000, bu avvalgi modelni takomillashtirish edi.

Ushbu lampalarni ishlab chiqarish 1998 yilda tugagan.[8] Fusion Lighting, taxminan 90 million dollar sarflaganidan so'ng, 2003 yil fevral oyida MD-ning Rokvill shahrida joylashgan joyni yopdi venchur kapitali. Ularning patentlari litsenziyalangan LG Group. The Internet arxivi ning nusxasi bor Fusion Lighting-ning ishlamay qolgan veb-sayti. Ularning lampalari butun dunyo bo'ylab yuzdan ortiq ob'ektlarga o'rnatildi, ammo ularning aksariyati allaqachon olib tashlangan.

2001 yilda Ningbo Youhe New Lighting Source Co., Ltd, in Ningbo, Xitoy, o'zining oltingugurtli chiroq versiyasini ishlab chiqardi. Kompaniyaning veb-sayti endi Internetda emas va ishdan chiqqan bo'lishi mumkin, ammo ushbu lampalar haqida ma'lumot uning veb-saytida mavjud arxivlangan nusxasi Internet arxivida.

2006 yilda, LG Electronics deb nomlangan oltingugurt lampalarini ishlab chiqarishni boshladi Plazma yoritish tizimi (PLS).

Oltingugurtli lampalar 2010 yilda Hive Lighting tomonidan ishlab chiqarilgan Wasp 1000. Uni shisha lampochkani o'rab turgan mash bilan aniqlash mumkin. Keyinchalik u to'xtatildi.

Elektromagnit parazit

Ushbu lampalardagi magnetronlar sabab bo'lishi mumkin elektromagnit parazit ichida 2.4 gigagertsli simsiz spektr tomonidan ishlatilgan Wi-fi, simsiz telefonlar va sun'iy yo'ldosh radiosi yilda Shimoliy Amerika. Ularning eshittirishlariga aralashishdan qo'rqib, Sirius va XM sun'iy yo'ldosh radiosi AQShga murojaat qildi Federal aloqa komissiyasi (FCC) Fusion Lighting-ni o'zlarining lampalaridagi elektromagnit chiqindilarni 99,9% ga kamaytirishga majbur qilish. 2001 yilda Fusion Lighting metall o'rnatishga rozi bo'ldi himoya qilish elektromagnit chiqindilarni 95% kamaytirish uchun ularning lampalari atrofida.

2003 yil may oyida FCC 2,45 gigagertsli chastotada ishlaydigan radiochastotali yoritgichlar uchun chiqadigan nurlanish chegaralarini belgilaydigan ishni davom ettirishni tugatdi, chunki protsess yozuvlari eskirgan va Fusion Lighting bunday lampalar ustida ishlashni to'xtatgan.[9] Buyurtma quyidagicha tuzildi:

Shuning uchun biz sun'iy yo'ldosh radiosi litsenziatlaridan 2.45 gigagertsli diapazondagi barcha chastotali chiroqlarning ishlashini taqiqlash uchun so'ralgan yordamni taqdim etishni rad etamiz, chunki biz talab qilingan taqiq juda keng va sharoitga asoslanib kafolatlanmagan. Agar biron bir tashkilot RF chastotali chiroqlarni ishlatishga intilishini tasdiqlovchi dalillar mavjud bo'lsa 2,45 gigagertsli diapazon va sun'iy yo'ldoshga zararli aralashuvni keltirib chiqaradi radio qabul qiluvchilar Natijada va mavjud chegaralarimiz etarli emasligini isbotlasa, o'sha paytda biz tegishli choralarni ko'ramiz.

Atrof-muhit muammolari

Floresan va .dan farqli o'laroq yuqori zichlikdagi deşarj lampalari, oltingugurt lampalarida yo'q simob. Shuning uchun oltingugurtli lampalar atrof-muhit uchun xavf tug'dirmaydi va maxsus chiqindilarni talab qilmaydi.[iqtibos kerak ] Bundan tashqari, oltingugurtli lampalardan foydalanish yorug'lik uchun zarur bo'lgan energiyaning umumiy miqdorini kamaytirish imkoniyatiga ega.

Yorug'likni taqsimlash tizimlari

Bir lampochkadan ishlab chiqarilgan yorug'lik miqdori juda katta bo'lgani uchun, odatda chiroqni chiroqdan uzoqroq joylarga tarqatish kerak. Amaldagi eng keng tarqalgan usul engil quvurlar.

Engil quvurlar

Asosiy maqola: Yengil naycha
Vashingtondagi AQSh havo va kosmik muzeyi shiftida yorug'lik quvurlari o'rnatilgan oltingugurt lampalar.

3M engil quvur uzun, shaffof, ichi bo'sh silindr bilan prizmatik tomonidan ishlab chiqilgan sirt 3M bu yorug'likni uzunligi bo'yicha bir tekis taqsimlaydi.[10] Yengil quvurlar uzunligi 40 metrni (130 fut) tashkil qilishi mumkin va ular qisqa, modulli bo'linmalardan joyida yig'iladi. Yorug'lik trubkasi oltingugurt lampasining parabolik reflektoriga biriktirilgan. Qisqa quvurlar uchun qarama-qarshi uchida oyna bo'ladi; uzunroqlari uchun har ikki uchida chiroq bo'ladi. Yengil trubaning umumiy ko'rinishi ulkan o'lchamdagi bilan taqqoslangan lyuminestsent naycha. Yengil trubkasi bo'lgan bitta oltingugurt chiroq o'nlab o'rnini bosishi mumkin HID lampalar. In Milliy havo va kosmik muzeyi, har biri 27 metrli (89 fut) trubaga ega uchta chiroq 94 ta HID lampani almashtirdi va shu bilan birga etkazib beriladigan yorug'lik miqdorini oshirdi.[3]

Juda kamaytirilgan lampalar parvarishlashni soddalashtirishi va o'rnatish xarajatlarini kamaytirishi mumkin, ammo yorug'lik juda muhim bo'lgan joylarda zaxira tizimini talab qilishi mumkin. Yorug'lik quvurlari chiroqni parvarish qilish uchun osongina kirish mumkin bo'lgan joyga va chiroqning issiqligi muammo bo'lishi mumkin bo'lgan joylardan uzoqroqqa qo'yishga imkon beradi.

Ikkilamchi reflektorlar

Reflektorli oltingugurtli chiroq

Ikkilamchi reflektor - bu chiroqning parabolik birlamchi reflektoridan chiqqanda, to'g'ridan-to'g'ri yorug'lik nurlari yo'liga joylashtirilgan oynali sirtli inshoot. Ikkilamchi reflektor murakkab geometriyaga ega bo'lishi mumkin, bu esa yorug'likni sindirishga va kerakli joyga yo'naltirishga imkon beradi. U ob'ektni yoritishi yoki yorug'likni umumiy yoritish uchun yoyishi mumkin.

Da Sundsvall-Härnósand aeroporti yaqin Sundsvall, Shvetsiya, aerodromni yoritish balandligi 30 metr bo'lgan minoralarga o'rnatilgan oltingugurt lampalar bilan ta'minlanadi. Yoritgichlar yuqoriga yo'naltirilgan va yorug'likni yoyadigan va pastga yo'naltiradigan qanot shaklidagi ikkilamchi reflektorlarga yoritadi. Shu tarzda bitta chiroq 30 dan 80 metrgacha (100 x 260 fut) maydonni yoritishi mumkin.

Ning shtab-kvartirasida DONG Energiya, Daniyadagi energetika shirkati, bitta oltingugurtli chiroq o'z nurini ko'plab ko'zoynakli reflektorlar va diffuzorlarga yo'naltiradi, shu bilan birga bino tashqarisidagi bir qancha haykallar yoritilgan.

Universitet kasalxonasiga kiraverishda Lund, Shvetsiya, shiftdagi ikkilamchi reflektorlar yuqori darajada aks ettiruvchi plyonkalar bilan qoplangan, ammo har qanday porlashdan saqlanish uchun shakllangan. Bundan tashqari, ushbu filmlarda mikro mavjudprizmatik sirt nurlarni ajratib turadigan struktura, porlash muammolari xavfi yanada kamayadi. Reflektorlar yorug'lik manbasini tasodifan ularga qarash mumkin bo'lgan har qanday odamning ko'zidan uzoqlashtirishi, porlash muammolarini yanada bartaraf etishga yordam beradi.[11]

Bilvosita yoritish

Bilvosita moslamalar yorug'lik oqimining katta qismini shiftga yo'naltiradi. Keyinchalik yuqori darajada aks ettiruvchi ship, ichki bo'shliqlar uchun diffuziv, past nashrida, yuqori vizual sifatli yorug'likning ikkilamchi manbai bo'lib xizmat qilishi mumkin. Bilvosita yorug'likning asosiy afzalliklari bu bilvosita porlash potentsialini sezilarli darajada kamaytirish va to'g'ridan-to'g'ri manbalarni ko'rishni butunlay yo'q qilish imkoniyatidir.[12]

Da Sakramento munitsipal kommunal okrugi (SMUD) shtab-kvartirasi binosi, ikkita oltingugurtli lampalar yakka tartibda o'rnatildi kiosklar. 4,2 metrli (13 fut 9 dyuym) baland shift aks ettirish qobiliyati yuqori (90%), oq akustik bilan jihozlangan ship plitasi. Yoritgichlar o'zlarining nurlarini yuqoriga yo'naltiradi va u bilvosita yorug'likni ta'minlaydigan shiftga aks etadi. Tor, o'rta yoki keng nurli naqshlar turli xil reflektor elementlarini tanlash orqali yaratilishi mumkin.[13]

To'g'ridan-to'g'ri yoritish

Tepalik AFB yoritgichlari

Kabi dasturlarda engil quvurlar kerak bo'lmaydi stadion yorug'lik, bu erda oddiy armatura etarlicha baland o'rnatilishi mumkin, shunda yorug'lik katta maydonga tarqalishi mumkin. Da o'rnatish Tepalik havo kuchlari bazasi shuningdek, yorug'lik quvurlari bo'lgan lampalarni ham o'z ichiga oladi pastki yorug'lik samolyotda baland o'rnatilgan armatura angar.

Optik tolalar

Optik tolalar oltingugurt lampalarini tarqatish tizimi sifatida o'rganilgan, ammo hech qachon amaliy tizim sotilmagan.[14]

Boshqa maqsadlar

Oltingugurtli lampalar ilmiy asboblarda yorug'lik manbalari sifatida ishlatilishi mumkin.

Kelajak istiqbollari

Qulay, samarali va uzoq umr ko'radigan mikroto'lqinli manbani ishlab chiqish xarajatlarni pasaytirish va tijorat muvaffaqiyatlari uchun texnologik to'siqdir. Chiroq prototiplari faqat yuqori quvvatli (1000+ Vt) quvvatga ega bo'lgan, bu esa yorug'lik chiqindilarining talablari unchalik katta bo'lmagan dasturlarda qabul qilinishiga to'sqinlik qilgan. Oltingugurtli lampada magnetron va lampochkani aylantiruvchi vosita va sovutish foniyidagi shovqin bilan bog'liq muammolar mavjud. Ko'pgina oltingugurtli lampalar harakatlanuvchi qismlarga ega bo'lganligi sababli, ishonchlilik juda muhim muammo bo'lib qolmoqda va tizimni saqlash bozorni egallashiga to'sqinlik qilishi mumkin, ammo endi faol sovutishni talab qilmaydigan yangi dizayn lampalar sotuvda mavjud.[2]Tadqiqotchilar lampochkaning yordamida burish zarurligini yo'q qilishda bir muncha muvaffaqiyatga erishdilar dumaloq qutblangan plazmadagi deşarjni aylantirish uchun mikroto'lqinli pechlar.[15][16] Boshqa tajribalar ishlatilgan natriy yodidi, skandiy yodid, indiy monobromidi (InBr),[17][18] yoki tellur[19] yorug'lik hosil qiluvchi vosita sifatida.

2019 yil 21 mayda AQSh patent [2] Shisha olimi Anatoliy Kishinevski va GlassThinkTank firmasining fizigi Jastin Herzigga elektrodlar sifatida elektr o'tkazuvchan kremniy karbid ishlatadigan oltingugurtli plazma chiroq uchun mukofot berildi. Patent #20070075617 oltingugurt lampasini 2006 yildan beri kutmoqda elektrodlar bilan - aslida magnetron talab qilinmaydigan an'anaviy gaz-deşarj chiroq. Oltingugurtning yuqori kimyoviy faolligiga qarshi kurashish uchun turli elektrod qoplamalari taklif etiladi. Patentlar bo'yicha odatdagidek, faqat tijorat dasturlari ushbu dizaynning hayotga mosligini aniqlaydi.

Taniqli inshootlar

Asosiy maqola: Oltingugurt chiroqlarini o'rnatish ro'yxati

Yoritgichlarning ko'pgina o'rnatilishi faqat sinov uchun mo'ljallangan, ammo lampalar asosiy yorug'lik manbai sifatida foydalaniladigan bir nechta joylar mavjud. Ehtimol, bularning eng ko'zga ko'ringan qismi shisha bo'lishi mumkin atrium ichida Milliy havo va kosmik muzeyi.

Shuningdek qarang

Izohlar

  1. ^ Buni an'anaviy volframli akkor lampalar uchun har bir vatt uchun 12-18 lyumen bilan taqqoslang.
  2. ^ a b "1000 vattli oltingugurt lampasi endi tayyor". IAEEL yangiliklari (1). IAEEL. 1996. Arxivlangan asl nusxasi 2003 yil 18-avgustda.
  3. ^ a b Frank A. Florentsiya. "Chiroqlarning keyingi avlodi: elektrsiz". Palimpsest.stanford.edu. Olingan 2014-09-19.
  4. ^ "NASA Tech qisqacha ma'lumotlari - o'simliklarning o'sishi uchun CaBr2 qo'shimchali oltingugurtli chiroq". Nasatech.com. 2000 yil 1-iyul. Olingan 2008-11-29.
  5. ^ "Donald A. MacLennan, Brian P. Tyorner, JT Dolan, M.G. Ury va P. Gustafson - O'simliklar o'sishi uchun samarali, to'liq spektrli, uzoq umr ko'ruvchi, toksik bo'lmagan mikroto'lqinli chiroq". Ncr101.montana.edu. Arxivlandi asl nusxasi 2009-09-13. Olingan 2008-11-29.
  6. ^ http://science.empas.com/search/kisti_detail.html?q%3D%C3%B5%B0%F8+%B9%E6%BB%E7%C8%D6%B5%B5%26i%3D40028%26au% 3D% 26rs% 3D% 26jn% 3D% 26m% 3DT. Olingan 2006-06-07. Yo'qolgan yoki bo'sh sarlavha = (Yordam bering)[o'lik havola ]
  7. ^ "Ogohlantirish !!!". Olingan 2006-06-26.
  8. ^ "IAEEL Axborotnomasi 2/98". Iaeel.org. Arxivlandi asl nusxasi 2008-10-10 kunlari. Olingan 2008-11-29.
  9. ^ "FCC Sun'iy yo'ldosh radiosining 2,45 gigagertsli chastotada chastotali chiroqlarni taqiqlash to'g'risidagi arizasini rad etdi". Radio World NewsBytes. IMAS Publishing Group. 2004 yil 16-noyabr. Arxivlangan asl nusxasi 2005 yil 13 fevralda. Olingan 29-noyabr, 2008.
  10. ^ LightingResource.com, yoritish sanoati uchun onlayn ma'lumotnoma kutubxonasi, http://www.lightingresource.com, http://www.click2lighting.com, http: //www.thelightingcenter.com, http://www.click2technology.com. "Yoritgichlar uchun mahsulot qidiruvi Searchpcats33d0 - Yengil quvurli yoritgichlar - Yoritadigan manbalar - Kategoriya Display33". Lightingresource.com. Olingan 2008-11-29.CS1 maint: bir nechta ism: mualliflar ro'yxati (havola)
  11. ^ "IAEEL yangiliklari 4/94". Iaeel.org. Arxivlandi asl nusxasi 2008-10-10 kunlari. Olingan 2008-11-29.
  12. ^ "Arxivlangan nusxa" (PDF). Arxivlandi asl nusxasi (PDF) 2007-04-02 da. Olingan 2007-08-07.CS1 maint: nom sifatida arxivlangan nusxa (havola)
  13. ^ "SMUDda oltingugurtli chiroq va armatura namoyishi". Eetd.lbl.gov. Arxivlandi asl nusxasi 2007 yil 14-noyabrda. Olingan 2008-11-29.
  14. ^ [1] Arxivlandi 2005 yil 10 sentyabr, soat Orqaga qaytish mashinasi
  15. ^ "Laser Focus World - Yangiliklar". Lfw.pennnet.com. Olingan 2008-11-29.
  16. ^ "Arxivlangan nusxa". Arxivlandi asl nusxasi 2012-07-16. Olingan 2006-06-08.CS1 maint: nom sifatida arxivlangan nusxa (havola)
  17. ^ Elektrsiz chiroq quyosh nurlarini taqlid qiladi - 11/1/2000 - Dizayn yangiliklari Arxivlandi 2007 yil 30 sentyabr, soat Orqaga qaytish mashinasi
  18. ^ Masaya Shido; Tatsuya Nakamura; Takuya Serita; Xironobu Matsuo; va boshq. (2003). "Koaksial naychaning yuqori qismida halqali uyali antennadan foydalangan holda yuqori bosimli past quvvatli mikroto'lqinli oqim". Arxivlandi asl nusxasi 2011-07-18. Olingan 2009-02-28. Iqtibos jurnali talab qiladi | jurnal = (Yordam bering)
  19. ^ "Microsoft Word - atrof muhitga zarar etkazadigan yuqori samarali nurli Source.doc" (PDF). Arxivlandi asl nusxasi (PDF) 2008 yil 29 fevralda. Olingan 2008-11-29.

Qo'shimcha o'qish

  • Suplee, Curt, "Energy Dept. Ko'zni qamashtiradigan lampochkani yorug'likka olib keldi", Washington Post, 1994 yil 21 oktyabr
  • Suplee, Curt, "Yoritadigan, ammo tashqariga chiqmaydigan yangi turdagi yorug'lik", Washington Post, 1994 yil 24 oktyabr
  • Xolusha, Jon, "Ko'p lampalarni almashtirish uchun yorug'lik manbai", The New York Times, 1994 yil 26 oktyabr
  • "Oltingugurtli yoritish yo'lda", Atrof-muhitni muhofaza qilish bo'yicha yangiliklar, 1995 yil iyul
  • Shreder, Maykl va Dreazen, Yochi, "Energiyani tejaydigan lampalar Mar sun'iy yo'ldosh radiosi", The Wall Street Journal, 2001 yil 6-avgust
  • "Oltingugurtli yoritish endi yo'lda emas", Atrof-muhitni muhofaza qilish bo'yicha yangiliklar, 2005 yil avgust