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Lampade ad alogenuri metallici: area di emissione di metalli
L'articolo è dedicato alle lampade ad alogenuri metallici, le caratteristiche del loro design, funzionamento e applicazione.
Incontro con il termine "Lampada ad alogenuri metallici", la maggior parte ha associazioni con una lampada a incandescenza, la sua varietà di ciclo alogeno. Questo è il malinteso più comune. Soprattutto quando, dopo le proteste dei chimici, hanno cambiato il nome già definito "alogenuro di metallo" in "alogenuro di metallo". Senza entrare in controversie linguistiche, concordiamo che parleremo di uno dei rappresentanti delle lampade a scarica.
Questo rappresentante è piuttosto capriccioso, costoso e pericoloso. Tuttavia, per oltre quattro decenni, tali fonti di luce sono state prodotte in un vasto assortimento dalle principali società di illuminazione. La produzione annuale di lampade ad alogenuri metallici da sola OSRAM è di oltre 10 milioni di unità. Se aggiungiamo i prodotti di General Electric e Philips a questo importo, diventerà chiaro che tali lampade sono molto richieste.
Ciò che è notevole per questo tipo di lampada se il consumatore sopporta l'alto prezzo e la complessità dell'operazione? La risposta è semplice: quando si usano lampade ad alogenuri metallici, un'immagine a colori viene trasmessa con una minima distorsione o, come dicono i tecnici dell'illuminazione, le lampade hanno un indice di resa cromatica elevato.
Guardando i programmi televisivi, non pensiamo a quanti trucchi sono necessari per rendere l'immagine sullo schermo a colori naturale. L'occhio umano ha sensibilità diverse alle diverse parti dello spettro. I fotorilevatori delle telecamere hanno la loro sensibilità spettrale non lineare. Se aggiungi un'altra fonte di luce con scarsa resa cromatica, gli ingegneri video negli studi possono impazzire. Dopotutto, anche ora tutte le persone sono truccate a colpo sicuro per ottenere un colore naturale della pelle.
La capacità di emettere luce nella regione visibile, che è vicina allo spettro del sole, ha assicurato l'indispensabilità delle lampade ad alogenuri metallici. Il design di tali lampade è simile alle lampade convenzionali del tipo DRL (fluoruro di mercurio) o sodio (nel caso di bruciatori in ceramica). Ma i meccanismi di radiazione sono leggermente più complicati.
Prima di passare alle caratteristiche del lavoro, consideriamo brevemente le caratteristiche del design lampade ad alogenuri metallici (MGL). 
Il cuore della lampada è una camera a scarica, realizzata in vetro ottico al quarzo o ceramica. Nel caso della ceramica, viene utilizzato il policoro. Polycor è una ceramica di allumina policristallina resistente alle alte temperature e ai metalli alcalini aggressivi.
La camera di scarico (bruciatore) è collocata in un pallone esterno in vetro tungsteno, che consente il massimo coordinamento del coefficiente di temperatura di espansione del materiale degli ingressi di corrente con il vetro TCR. La forma delle lampadine esterne è diversa quanto i tipi di calotte delle lampade. Di norma, la geometria delle boccette è dettata dal design dell'apparecchio in cui l'MGL verrà utilizzato. Le boccette di forma ellittica e cilindrica, il cosiddetto design del faretto, sono comuni.
Gli schemi di commutazione sono tipici per le lampade a scarica. Ma per MGL, oltre ai reattori elettromagnetici o elettronici, è richiesto anche un dispositivo incendiario. Tentativi di realizzare un circuito di accensione in un MGL con un bruciatore al quarzo usando elettrodi ausiliari falliti. Dopo la ricottura tecnologica iniziale dei bruciatori, gli additivi che lo riempivano si condensavano nello spazio dell'elettrodo supplementare e il circuito di accensione veniva deviato. Pertanto, il circuito di commutazione MGL è simile a quello delle lampade al sodio.
Nel manuale di istruzioni per questi sorgenti luminose spesso viene richiesto di orientare le lampade con un bruciatore al quarzo con il beccuccio del tappo a saldare. In genere, questo requisito si applica alle lampade per l'uso in condizioni particolarmente difficili e con due prese. Le prese con i tipi filettati E27 ed E40 non sono in grado di fornire questo orientamento.
Il significato di questo requisito è che il tappo (il tubo attraverso il quale i bruciatori vengono pompati e dosati) dopo la dissaldatura sporge sopra la superficie e ha una temperatura inferiore rispetto alla superficie principale del bruciatore al quarzo. Anche una leggera violazione della geometria può influire sui processi di scarica e modificare i parametri di colore delle lampade.
Nella fabbricazione del bruciatore, oltre al mercurio e all'argon, viene dosata una compressa costituita da una miscela di tre ioduri metallici. I composti di indio, tallio e sodio, con linee di emissione luminose nelle regioni spettrali blu, verde e gialla, producono una luce bianca calda.
Ma solo a una condizione: la temperatura del punto più freddo del bruciatore deve essere rigorosamente determinata durante la vita utile per garantire la pressione parziale di ciascun componente nello scarico.
Questa temperatura (e i principali parametri elettrici dell'arco di scarica) è determinata dalla quantità di mercurio che viene dosata nel bruciatore. La scarica dell'arco si verifica nel vapore di mercurio insaturo (tutto il mercurio evapora) e nel vapore saturo di impurità che emettono. In tali condizioni, la minima deviazione nella geometria dei bruciatori o la quantità di mercurio provoca un cambiamento nella temperatura della zona fredda del bruciatore. La concentrazione di ciascun metallo nello scarico e, di conseguenza, lo spettro della lampada sono disturbati.
Un elevato indice di resa cromatica di una lampada ad alogenuri metallici è il risultato dell'equilibrio "sulla lama del coltello": non appena si rompe il rapporto reciproco di ciascun componente, la lampada diventa inadatta per un ulteriore utilizzo in applicazioni critiche. L'illuminazione di strade o aree di produzione con tali lampade è costosa.
In quali settori non è possibile fare a meno delle lampade ad alogenuri metallici? Prima di tutto, si tratta di illuminazione da studio, stampa e industria tessile. Se consideriamo l'intera gamma di applicazioni, allora si tratta di vetrine, illuminazione di gallerie d'arte e musei. Il limite superiore delle capacità sono i sistemi di proiettori. Sono utilizzati per l'illuminazione architettonica di edifici e strutture, stadi, illuminazione sviluppo della carriera. La potenza della lampada varia da 20 a 18000 W, la tensione di alimentazione è 220 e 380 V.
Sarebbe interessante usare lampade ad alogenuri metallici nei fari delle automobili. La capacità di correggere lo spettro dal bianco caldo al giallo li confronta favorevolmente con la scarica di xeno con il suo colore bianco freddo. Ma l'ostacolo è un tempo abbastanza lungo per raggiungere la modalità operativa delle lampade. Il "tempo di aumento pressione" è determinato dal periodo di riscaldamento del punto freddo del bruciatore e varia da alcuni a dieci minuti, a seconda della potenza della lampada.
Concludendo la storia di questo tipo di lampada, voglio fare un avvertimento. Le lampade MGL non sono state utilizzate per l'illuminazione domestica a causa della complessità dei circuiti di potenza. Ma c'è un altro motivo per cui non dovrebbero mai essere usati nel settore domestico. La composizione dei bruciatori, oltre al mercurio, include un composto di tallio, la cui tossicità supera significativamente il mercurio. Il tallio e i suoi composti sono il veleno più forte che colpisce il sistema nervoso, i reni, ecc.
Pertanto, è necessario prestare estrema attenzione nei casi in cui un tipo sconosciuto di lampada cade nelle tue mani. A causa della prevalenza di MGF, questa possibilità è grande e le conseguenze possono essere tristi.
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