4.11. Трубчасті та кульові ртутні лампи високого та надвисокого тиску
Багато які дугові ртутні лампи високого тиску, а іноді й надвисокого тиску виготовляють трубчастими. Трубчасті лампи з натуральним охолодженням і робочим тиском до 2·105 Па мають позначення ДРТ (дугові, ртутні, трубчасті). Такі лампи найчастіше призначені для утворення ультрафіолетового випромінювання і широко використовуються в медицині, сільському господарстві, вимірювальній техніці та в інших галузях. Потоки бактерицидного
випромінювання ламп цього типу набагато більші, ніж бактерицидних ЛЛ. Через погану кольоропередачу для освітлення їх майже не застосовують.
Загальний вигляд ламп типу ДРТ наведений на рис. 4.15.
Рис. 4.15. Загальний вигляд лампи типу ДРТ з робочим тиском пари ртуті до 2·105 Па і потужністю 1 кВт
Лампи цього типу виготовляють у вигляді прямих трубок діаметром 14-32 мм. Обидва кінці трубок мають подовшання меншого діаметра, в які впаяні вводи, виготовлені з молібденової фольги. Всередині ламп до вводів приварені вольфрамові активовані саморозжарювальні електроди. Їхня будова аналогічна будові електродів інших типів РЛВТ. Для закріплення в арматурі ці лампи мають металеві хомутики з тримачами. Носик посередині трубки лампи є залишком трубки для вакуумізації і наповнення лампи інертним газом після її відпайки.
Трубки ламп типу ДРТ виготовляють з міцного і тугоплавкого кварцового скла, яке, як відомо, пропускає ультрафіолетове випромінювання, починаючи з довжини хвилі 220 нм. Непрозорість кварцового скла для резонансного ультрафіолетового випромінювання ртуті з довжиною хвилі 184,95 нм істотного значення не має, оскільки випромінювання з цією довжиною хвилі майже повністю поглинається повітрям.
На характеристики ламп типу ДРТ, які не мають зовнішньої колби, значно впливають температура навколишнього середовища та умови охолодження. Досить значні зниження температури навколишнього середовища і, як наслідок, істотні зменшення тиску пари ртуті в лампах можуть призвести до істотних знижень напруги на лампі й відповідно до падіння її потужності та світлового потоку. При надмірному підвищенні температури через потемніння та соляризацію скла помітно скорочується строк служби ламп.
Корисний строк служби ламп типу ДРТ становить 1,5-3 тис. год і визначається переважно зменшенням прозорості кварцового скла для ультрафіолетового випромінювання, через що вихід його дуже зменшується.
Для полегшення запалювання лампи типу ДРТ мають струмопровідну смугу на своїй поверхні, на яку подається запалюючий імпульс напруги.
Трубчасті дугові лампи з робочим тиском пари ртуті (3-10)-105 Па часто мають дві трубки (внутрішню і зовнішню). Зовнішня трубка (колба), яка заповнена інертним газом, зменшує коливання температури внутрішньої кварцової. Виготовляють її із спеціальних сортів скла, прозорих для ультрафіолетового випромінювання. Для запалювання розряду ці лампи часто мають один або два запалюючі електроди. Чим більший тиск має пара ртуті в лампі, тим більшим є потік видимого випромінювання лампи порівняно з ультрафіолетовим. Для збільшення видимого випромінювання і виправлення його кольору зовнішня трубка цих ламп, яка холодніша, може покриватися шаром відповідного люмінофору. Тоді світлова віддача цих ламп досягає 45 - 55 лм/Вт.
Ртутні лампи надвисокого тиску частіше виготовляють кульовими. Тоді вони мають позначення ДРК (дугова, ртутна, кульова). Загальний вигляд ламп типу ДРК наведений на рис. 4.16.
Рис. 4.16. Загальний вигляд ламп типу ДРК; а - ДРК100-3; б - ДРК1000
У кульову кварцову колбу ламп типу ДРК, товщина стінки якої 2-3 мм, з протилежних боків впаяні два вольфрамові електроди, відстань між якими всього 4-8 мм, а іноді і набагато менша (0,3-0,5 мм). Вводи у них мають відносно велику довжину, завдяки чому виключається можливість перегрівання цоколів і ділянок вводів, виготовлених із фольги. Деякі лампи мають також впаяний запалюючий електрод у вигляді вольфрамового дротика.
Світловипромінююче тіло у ртутно-кварцових ламп з кульовими колбами й короткою дугою характеризується малими розмірами і високою яскравістю у центрі (150-200 Мкд/м2). Поряд з цим лампи з короткою дугою мають досить низьку робочу напругу і тому для забезпечення їхньої роботи не потрібні трансформатори для підвищення напруги.
Лампи типу ДРК, які виготовляють в наш час, мають потужність 50 Вт - 10кВт. Робочий тиск пари ртуті у них залежно від номінальної потужності складає (10-80)·105 Па, а строк служби - декілька сотень годин. Завдяки високій яскравості і малим розмірам світловипромінюючого тіла лампи типу ДРК використовують у різних оптичних приладах, проекційних апаратах, світлопроменевих осцилографах та інших пристроях, для яких потрібні джерела світла з високою інтенсивністю випромінювання у видимій або ультрафіолетовій областях спектра.
У зв’язку з тим, що лампи типу ДРК є інтенсивними джерелами ультрафіолетового випромінювання, для захисту людей від опромінення, а також і від гарячих уламків скла у випадку розриву колби, працювати вони мають у закритих металевих кожухах.