Thực đơn
Đèn hơi natri
Đèn natri áp suất cao (HPS) được sử dụng một cách thông dụng trong việc chiếu sáng cho cây trồng. Ngoài ra chúng còn được sử dụng rộng rãi trong việc chiếu sáng ngoài trời như làm đèn đường và đèn bảo vệ. Cần có hiểu biết về sự thay đổi về khả năng phân biệt màu sắc của con người trong điều kiện ánh sáng yếu và ban đêm thì mới có thể có kế hoạch thiết kế hợp lý trong chiếu sáng giao thông.
Đèn HPS có hiệu suất khá cao vào khoảng 100 lm/W - trong điều kiện ánh sáng đầy đủ. Đèn có công suất cao hơn (600W) có hiệu suất cao hơn (150 lm/W)
Bởi vì hơi natri có khả năng hoạt động hoá học rất mạnh, ống đèn thường được làm bằng lớp nhôm ô xít trong suốt. Cấu trúc này đã được General Electronic đăng ký bảo hộ với tên thương mại là "Lucalox" cho dòng bóng đèn HPS của họ.
Khí xenon trong điều kiện áp suất thấp được sử dụng làm "khí khởi động" trong đèn HPS. Do nó có độ dẫn nhiệt thấp nhất và khó có khả nằn bị ion hoá trong tất cả các loại khí trơ. Vì là khí trơ nên nó sẽ không làm ảnh hưởng đến phản ứng hoá học diễn ra khi đèn hoạt động. Độ dẫn nhiệt kém làm giảm sự tổn thất nhiệt khi bóng hoạt động, và do khó bị ion hoá nên đèn sẽ có điện áp khởi động thấp, làm đèn dễ dàng khởi động hơn.
Một biến thể khác của đèn natri áp suất cao được giới thiệu vào năm 1986, đèn SON "Trắng" có áp suất cao hơn đền HPS/SON thông thường, tạo ra ánh sáng có nhiệt độ màu 2700 K và chỉ số hoàn màu (CRI) là 85, gần tương tự với màu sắc của đèn sợ đốt. Loại đèn này thường được sử dụng để chiếu sáng trong nhà tại quán cafe nhà hàng để tạo hiệu ứng thẩm mỹ. Tuy nhiên đèn SON "Trắng" có giá thành cao, tuổi thọ ngắn và hiệu suất thấp nên không thể cạnh tranh với đèn HPS tại thời điểm đó.
Hỗn hợp của natri và thuỷ ngân nằm tại vị trí có nhiệt độ thấp nhất của đèn và cung cấp hơi natri và thuỷ ngân cần thiết để tạo ra hồ quang. Nhiệt độ của hỗn hợp được quyết định phần lớn bởi công suất đèn. Công suất đèn càng lớn thì nhiệt độ của hỗn hợp càng lớn. Nhiệt độ hỗn hợp càng lớn thì áp suất hơi thuỷ ngân và natri càng lớn và cần điện áp hoạt động càng lớn. Khi nhiệt độ tăng, cường độ dòng điện được giữ nguyên và điện áp tăng dần đến khi đạt được công suất hoạt động. Tại điện áp được cung cấp, thông thường ta có 3 chế độ hoạt động:
Trạng thái đầu tiên và cuối cùng là ổn định, bởi vì điện trở của đèn là khá nhỏ so với điện áp, trong khi trạng thái hai là không ổn định. Vì với sự tăng bất thường của dòng điện sẽ làm tăng công suất, làm tăng nhiệt độ của hỗn hợp, và tiếp tục làm tăng dòng điện. Điều này tạo ra hiệu ứng chạy-quá làm cho đèn vọt tới trạng thái dòng điện cao (#3). Bởi vì thực tế đèn không được thiết kế để chịu được năng lượng lớn, nên điều này sẽ dẫn tới cháy nổ đèn. Tương tự, khi dòng giảm bất thường sẽ làm cho đèn bị tắt. Trạng thái 2 là trạng thái hoạt động mong muốn của đèn, bởi vì quá trình bay hơi chậm của hợp hợp sẽ gây ít ảnh hưởng tới đặc tính của đèn hơn là quá trình bay hơi hoàn toàn. Kết quả là tuổi thọ trung bình của đèn có thể vượt qua 20 000 giờ.
Trong thực tế, đèn được cấp điện xoay chiều AC từ lưới một cách liên tục với chấn lưu cuộn cảm, hơn là một điện áp cố định, điều này đảm bảo quá trình hoạt động được ổn định. Chấn lưu được sử dụng thường là chấn lưu điện cảm hơn là cung cấp trực tiếp qua điện trở để giảm tổn thất năng lượng do trở kháng. Bởi vì đèn sẽ tắt tại thời điểm điện áp bằng không trong chu trình của dòng điện xoay chiều, chấn lưu điện cảm sẽ có tác dụng mồi đèn nhờ cung cấp xung áp tại điểm điện áp bằng 0.
Ánh sáng phát ra từ đèn gồm có các vạch phát xạ từ thủy ngân và natri, nhưng chủ yếu phát xạ là từ vạch D-line của natri. Vạch này có tính cộng hưởng áp suất mạnh và cũng có tính tự hấp thu bởi vì sự hấp thu tại lớp có nhiệt độ thấp hơn của hồ quang, làm cho ánh sáng đèn có khả năng thể hiện màu tốt hơn. Ngoài ra, tại phía đỏ của vạch phát xạ D-line cũng được mở rộng nhờ lực Van der Waals từ nguyên tử thủy ngân trong hồ quang.
Thực đơn
Đèn hơi natriLiên quan
Tài liệu tham khảo
WikiPedia: Đèn hơi natri