مقالات

لامپ فلورسنت چیست و چگونه کار می کند؟

لامپ فلورسنت

لامپ فلورست به انگلیسی Fluorescent lamp نام دارد. این لامپ کارآمد تر از لامپ‌ های رشته ‌ای بوده و گرمای بسیار کمتری نیز تولید می کند. یک لامپ فلورسنت معمولا لوله ای شیشه ای دارد که با مخلوطی از آرگون و بخار جیوه پر شده است. در این مطلب از فروشگاه ریاحی (نمایندگی zfr) به چگونگی کار لامپ فلورسنت و معرفی کامل این لامپ خواهیم پرداخت.

لامپ فلورسنت چیست؟

یک لامپ فلورسنت با گازی حاوی بخار جیوه کم فشار و آرگون (یا زنون ) یا به ندرت آرگونئون یا حتی گاهی اوقات کریپتون پر می شود. سطح داخلی لامپ با یک پوشش فلورسنت (و اغلب کمی فسفری) پوشیده شده است که از مخلوط ‌های مختلف نمک‌ های فسفر فلزی و خاکی کمیاب ساخته شده است. کاتد لامپ معمولاً از تنگستن مارپیچ ساخته شده است که با مخلوطی از اکسیدهای باریم، استرانسیوم و کلسیم پوشیده شده است.

هنگامی که چراغ روشن می شود، نیروی الکتریکی کاتد را به اندازه ای گرم می کند که بتواند الکترون ساطع کند. این الکترون‌ها با اتم‌ های گاز در حباب اطراف رشته برخورد کرده و گاز را یونیزه می کنند تا با فرآیند یونیزاسیون، پلاسما را تشکیل دهند. در نتیجه یونیزاسیون، رسانایی گاز یونیزه شده به سرعت افزایش می ‌یابد و به جریان ‌های بالاتری اجازه می ‌دهد از طریق لامپ عبور کنند. سپس جیوه که در نقطه تعادل فشار بخار پایدار در داخل لوله وجود دارد، یونیزه می شود و باعث انتشار نور می شود. نور در ناحیه فرابنفش (UV) عمدتاً در طول موجهای 253.7 نانومتر و 185 نانومتر است.

تاریخچه لامپ فلورسنت

یکی از اولین اجداد لامپ فلورسنت، وسیله ای است که توسط هاینریش گیسلر در سال 1856 اختراع شد. این وسیله از گازی که در یک لوله مهر و موم شده بود و با یک سیم پیچ القایی برانگیخته شده بود، درخششی آبی به وجود آورد. چند دهه بعد در نمایشگاه جهانی 1893 در شیکاگو ، ایلینویز، نیکولا تسلا چراغ های فلورسنت را برای اولین بار به نمایش گذاشت .

یکسال بعد در سال 1894 دنیل مک فارلن مور، لامپ مور را ایجاد کرد. این اختراع، یک لامپ تخلیه گاز تجاری برای رقابت با لامپ رشته ای بود. گازهای مورد استفاده در این لامپ نیتروژن و دی اکسید کربن بودند که نور صورتی و سفید ساطع می کردند و موفقیت متوسطی داشتند.

در سال 1901 پیتر کوپر هیویت لامپ بخار جیوه را نشان داد که نوری به رنگ سبز آبی ساطع می کرد و بنابراین برای اکثر اهداف مناسب نبود. با این حال، بسیار نزدیک به طراحی مدرن بود و کارایی بسیار بالاتری نسبت به لامپ های رشته ای داشت.

در سال 1926، ادموند گرمر و همکارانش پیشنهاد کردند که فشار عملیاتی درون لوله را افزایش دهند و لوله را با پودر فلورسنت بپوشانند که نور ماوراء بنفش ساطع شده توسط پلاسمای برانگیخته را به نور سفید رنگ و یکنواخت ‌تری تبدیل کند. همین موضوع سبب اختراع لامپ های فلورسنت امروزی شد. Germer امروزه به عنوان مخترع لامپ فلورسنت شناخته می شود.

جنرال الکتریک بعداً حق ثبت اختراع Germer را خریداری کرد و تحت هدایت جورج ای. اینمن لامپ فلورسنت را تا سال 1938 به استفاده تجاری گسترده رساند.

خصوصیات لامپ فلورسنت

لامپ فلورسنت چگونه است؟ لامپ های فلورسنت چه ویژگی هایی دارند؟ در ادامه به این سوالات پاسخ داده و به مهم ترین مزایا و معایب لامپ فلورسنت خواهیم پرداخت.

مزایا لامپ فلورسنت

1- مصرف پایین

یک لامپ فلورسنت بر خلاف لامپ های رشته ای، نور را از طریق گرم کردن مداوم یک رشته فلزی تامین نمی کند. همین موضوع هم باعث میشود تا برق بسیار کمتری نسبت به یک لامپ رشته ای مصرف کند. طبق برخی برآوردها یک لامپ فلورسنت فقط یک چهارم برق لامپ رشته ای یا حتی کمتر از آن را مصرف می کند.

مطالعه :  ویژگی‌های روشنایی تونل

2- در مسیر توسعه

از آنجایی که لامپ های فلورسنت انرژی بسیار کمتری نسبت به لامپ های رشته ای مصرف می کنند، کشور های توسعه یافته دنیا جایگزینی لامپ های رشته ای سنتی با لامپ های فلورسنت را به عنوان بخشی از سیاست های زیست محیطی و انرژی سالم در دستور کار خود قرار داده اند.

3- هزینه لامپ فلورسنت

هزینه اولیه بالاتر یک لامپ فلورسنت نسبت به لامپ رشته ای با مصرف انرژی کمتر در طول عمر آن جبران می شود. عمر طولانی تر فلورسنت همچنین ممکن است هزینه های تعویض لامپ را کاهش دهد.

مضرات لامپ فلورسنت

در ادامه به مهم ترین مضرات لامپ های فلورسنت اشاره خواهیم کرد:

1- اشعه فرا بنفش

همان طور که قبلا اشاره کردیم وقتی یک لامپ فلورسنت روشن میشود، همراه با تولید نور، اشعه فرابنفش نیز تولید می کند. این اشعه از روزنه های ریز پوشش فسفری لامپ فلورسنت عبور کرده و به فضای بیرونی منتقل میشود. طبق تحقیقات انجام شده، لامپ های فلورسنت می توانند میزان ضعیف شدن چشم را بر اثر انتشار اشعه ماورا بنفش تا 12 درصد افزایش دهند. بنابراین توصیه میکنیم در فاصله کم تر از 30 سانتی متر در مدت زمانی بیش از یک ساعت زیر نور این لامپ ها قرار نگیرید.

2- جیوه

یکی دیگر از خطرات لامپ فلورسنت مربوط به جیوه است. جیوه ماده ای است که درون این لامپ ها وجود داشته و در صورت شکستن این لامپ ها خارج میشود. جیوه از آن چیزی که فکر میکنید خطرناک تر است و به جز در حالت مایع، یک ماده سمی است. استنشاق مقداری جیوه رگ های خونی را بسته و حتی می تواند موجب مرگ شود. همچنین این استنشاق ماده می تواند آسیب های جدی به مغز کودکان وارد کند.

3- وابستگی به دمای هوا

لامپ های فلورسنت در دمای اتاق (مثلاً 68 درجه فارنهایت یا 20 درجه سانتیگراد) بهترین عملکرد را دارند. در دما های بسیار پایین تر یا بالاتر، بازده آن ها کاهش می یابد و در دما های پایین (زیر نقطه انجماد) لامپ های استاندارد ممکن است روشن نشوند.

4- نور نوسانی

لامپ های فلورسنت نور ثابتی از خود ساطع نمی کنند. نور یک لامپ فلورسنت سوسو میزند. در حالی که این امر با چشم انسان به راحتی قابل تشخیص نیست، این موضوع میتواند باعث ایجاد مشکلاتی برای ضبط ویدیو شود زیرا می تواند یک “اثر ضربانی” بین سنسور دوربین و نوسانات لامپ فلورسنت وجود داشته باشد.

5- عدم امکان اتصال به دیمر

بیشتر لامپ های فلورسنت را نمی توان به یک کلید استاندارد دیمر مورد استفاده برای لامپ های رشته ای متصل کرد، مگر اینکه به طور خاصی طراحی شده باشد.

انواع لامپ فلورسنت

در ادامه به مهم ترین انواع لامپ فلورسنت اشاره خواهیم کرد:

1- لامپ های فلورسنت با پوشش هالوفسفات (Halophosphat)

این نوع از لامپ های فلورسنت، بیش از انواع دیگر آن در ایران استفاده میشوند. این لامپ ها دارای شاخص نمودار رنگی %۷۰ – ۵۰ هستند. این لامپ ها در گروهبندی ۲B و ۳ قرار گرفته و در اصطلاح تجاری لامپ های Basic نامیده میشوند.

2- لامپ های فلورسنت لترایبند (Triband)

این لامپ ها نسل جدید فلورسنت لامپ ها هستند که در 10 سال اخیر به بازار عرضه شده اند. این نوع لامپ ها پوشش فسفر سه لایه ای دارند که هر یک از لایه های آن مطابق با یکی از سه رنگ اصلی است. این لامپ ها در گروه ۱B و نمودار رنگی  ۸۰- ۹۰ % قرار میگیرند. همچنین طول عمر بیشتری نسبت به نوع قبل دارند.

کاربرد لامپ فلورسنت در صنعت

این لامپ ها بیش از هر جای دیگر در صنعت مورد استفاده قرار میگیرند. مصرف پایین این لامپ ها، علت اصلی محبوبیت بالای این لامپ ها در صنایع بزرگ است. علاوه بر این نور تولید شده توسط این لامپ ها تناسب خوبی با محیط کار دارد و این موضوع موجب جلوگیری از خستگی چشم در هنگام کار میشود.

لومن لامپ فلورسنت

کل مقدار نور مرئی که از یک منبع نور ساطع میشود را با لومن اندازه گیری می کنند. بنابراین هر چقدر لومن یک لامپ بیشتر باشد شدت نور آن بیشتر است. لومن لامپ های فلورسنت متفاوت بوده و به مواردی مانند وات لامپ، نوع پوشش فسفر روی لوله و کارایی بالاست الکترونیکی وابسته است. معمولا میتوانید مقدار لومن یک لامپ فلورسنتی را روی بسته بندی آن بخوانید.

کلام آخر

لامپ های فلور سنت، یکی از انواع لامپ های امروزی هستند که با تبخیر جیوه نور تولید می کنند. این لامپ ها به عنوان یک جایگزین مناسب برای لامپ های رشته ای مطرح شده اند. با این حال علاوه بر مزایا، معایب خاص خود را نیز دارند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *