لامپ بخار جیوه

لامپ های گازی یکی از انواع لامپ های پرکاربرد هستند و به چند دسته تقسیم می شوند که در زیر آن ها را معرفی می کنیم:

لامپ گازی مستقیم

   از بین لامپ های تخلیه گازی، فقط لامپ گازی مستقیم یا لامپ تنگستن جیوه ( مستقیم ) (ILCOS: MBTF) نیازی به مدار راه انداز ندارند. ساختمان این لامپ ها به گونه ای است که می توان آنها را بدون نیاز به مدارات جانبی راه انداز به شبکه برق وصل کرد، به همین دلیل این لامپ ها به لامپ گازی مستقیم مشهور شده اند. در شکل ساختمان یک لامپ گازی مستقیم نشان داده شده است.

همانطور که در این شکل نیز نشان داده شده است، علاوه بر تیوب اصلی، که تخلیه الکتریکی در آن صورت می گیرد، یک فیلامان نیز داخل لامپ قرار گرفته است در نتیجه نور این لامپ ها، ترکیبی از نور ناشی از گداخته شدن فیلامان و نور ناشی از تخلیه الکتریکی در گاز است. یک حباب که سطح داخلی آن از فسفر پوشیده شده است، کل قسمت بیرونی لامپ را در بر گرفته است. در حباب داخلی این لامپ ها یک الکترود کمکی و یک الکترود اصلی وجود دارد. در لحظه اول، با وصل کلید، ولتاژ خط دو سر هر دو الکترود می افتد، با این حال به دلیل فاصله زیاد بین الکترودهای اصلی، این ولتاژ، برای شروع تخلیه الکتریکی کافی نیست.

   در حالی که به دلیل فاصله کم بین دو الکترود کمکی، ولتاژ V 230 خط، می تواند باعث شروع تخلیه الکتریکی بین الکترود کمکی و یکی از الکترودهای اصلی شود. همزمان با این کار، جریان از رشته فیلامان نیز عبور می کند و لامپ، مانند یک لامپ رشته ای روشن می شود. هر دو این اتفاقات (روشن شدن فیلامان اطراف حباب و تخلیه الکتریکی بین الکترود کمکی و یکی از الکترودهای اصلی) باعث گرم شدن گاز داخل تیوب می شود.

   در اثر گرم شدن، گاز آماده تخلیه الکتریکی می شود. در نتیجه پس از مدت زمان معینی، تخلیه الکتریکی بین دو الکترود اصلی صورت می گیرد و لامپ روشن می شود. با شروع تخلیه الکتریکی در گاز بخار جیوه، همانند لامپ های فلورسنت ابتدا اشعه ماوراء بنفش منتشر می شود که فسفر پوشیده شده در جدار داخلی حباب، آن را به نور مریی تبدیل می کند. برای اینکه جریان لامپ، پس از شروع تخلیه الکتریکی محدود شود، یک مقاومت به صورت سری با مدار در داخل لامپ قرار گرفته است.

---

بیشتر بخوانید:

لامپ بخار سدیم

بالاست لامپ فلورسنت

 انواع لامپ فلورسنت

---

لامپ بخار جیوه چیست ؟

با توجه به اینکه بخشی از نور توسط تخلیه الکتریکی در گاز صورت می گیرد، در نتیجه راندمان این لامپ ها بالاتر از لامپ های رشته ای است، با این حال به دلیل وجود فیلامان، راندمان این لامپ ها، پایین تر از سایر انواع لامپ های تخلیه گازی است. گفتنی است این لامپ ها نیازی به مدارات جانبی ندارند، می توان براحتی آن ها را جایگزین لامپ های رشته ای کرد. از سوی دیگر، به دلیل مشکلاتی نظیر راندمان پایین و طول عمر کم، در کاربردهای صنعتی، امروزه استفاده از لامپ های گازی مستقیم کمتر توصیه می شود.

   نکته ای که در استفاده و کاربرد این لامپ ها باید مورد توجه قرار داد این است که نوع W160 این لامپ ها برای اینکه حداکثر طول عمر و کارایی را داشته باشند باید به صورت عمودی (حد اکثر با ° ۱۳۰ انحراف) قرار گیرد، یعنی سرپیچ لامپ یا به سمت بالا یا به سمت پایین باید باشد. از این رو استفاده از این لامپ ها در چراغ هایی که وضعیت قرارگیری لامپ در آن ها به صورت افقی است، بر طول عمر لامپ تأثیر می گذارد. در جدول زیر، مشخصات فیزیکی برخی از این نوع لامپ ها ذکر شده است.

 مشخصات لامپ های گازی مستقیم

نوع لامپ	توان مصرفی (وات)	شار نوری (لومن)	نوع سرپیچ
HWL 160	۱۶۰	۳۱۰۰	E27
HWL 250	۲۵۰	۵۶۰۰	E27,E40
HWL 500	۵۰۰	۱۴۰۰۰	E40

انواع لامپ بخار جیوه

   در لامپ بخار جیوه (ILCOS: MBF) تخلیه الکتریکی در گاز بخار جیوه صورت می گیرد و به همین دلیل در فارسی با نام لامپ های جیوه شناخته شده اند. تفاوت این نوع لامپ ها با لامپ های جیوه مستقیم در این است که در این لامپ ها الکترود کمکی و فیلامان وجود ندارد. ضمن اینکه این لامپ ها برای روشن شدن، به یک ولتاژ ضربه ناگهانی نیاز دارند و لذا باید آنها را به کمک یک چوک به شبکه وصل نمود. پوشش فسفر داخل این نوع لامپ ها، اشعه ماوراء بنفش را به نور مرئی تبدیل می کند و لذا می توان رنگ نورهای مختلفی از این نوع لامپ منتشر نمود. ساختمان این نوع لامپ ها در (شکل ۲) نشان داده شده است.

این لامپ ها در سه شکل مختلف تاکنون ساخته شده و مورد استفاده قرار گرفته اند:

لامپ بخار جیوه بیضوی

   در شکل زیر، یک نمونه لامپ جیوه با حباب بیضی گون (Elliptical) نشان داده شده است که رایج ترین نوع لامپ های جیوه به ویژه در تامین روشنایی خیابانی هستند.

بازده نوری خوب و طول عمر بالا، مهمترین ویژگی این لامپ ها است که باعث شده این لامپ ها یکی از مقرون به صرفه ترین انواع لامپ ها برای تأمین روشنایی بیرونی باشند. با توجه به رنگ نور مناسب، این لامپ ها برای تأمین روشنایی بیرونی نظیر پارک، پیاده رو، و تأمین روشنایی سالن های کارخانه ها و هر مکانی که تعویض لامپ دارای هزینه و مشکلات فراوان است بسیار مناسب هستند.

لامپ بخار جیوه کروی 

   این لامپ ها در ۲ اندازه ۵۰ و ۸۰ وات تولید می شوند و دارای شکلی کروی هستند، همچنین یک فیلتر نور زردرنگ جدار داخلی این لامپ ها را پوشانده است به طوری که باعث می شود نور این لامپ ها زرد و گرم به نظر برسد. همچنین به دلیل داشتن شکل زیبا، می توان این لامپ ها را در تأمین روشنایی راهروها، سالن های عمومی، مراکز خرید شهری و غیره مورد استفاده قرار داد.

لامپ بخار جیوه رفلکتوردار

   در این نوع لامپ ها یک لایه فلز پشت لامپ را پوشانده است که باعث هدایت نور لامپ به سمت جلو می شود، همچنین با توجه به شکل خاص منحنی پخش نور این لامپ ها، می توان این لامپ ها را به عنوان تأمین کننده روشنایی موضعی مورد استفاده قرار داد. برای فراهم شدن امکان مقایسه، مشخصات برخی از انواع لامپ های جیوه در جدول زیر ارایه شده است.

مشخصات برخی از لامپ های بخار جیوه

نوع لامپ	توان مصرفی (وات)	شار نوری (لومن)	نوع سرپیچ
HQL 50	۵۰	۱۸۰۰	E27
HQL 80	۸۰	۳۸۰۰	E27
HQL 125	۱۲۵	۶۳۰۰	E27
HQL 250	۲۵۰	۱۳۰۰۰	E40
HQL 400	۴۰۰	۲۲۰۰۰	E40
HQL 700	۷۰۰	۴۲۰۰۰	E40

   در نهایت چنانچه بخواهیم علایم اختصاری و نام های تجاری لامپ های تخلیه گازی با بخار جیوه (شامل لامپ های گازی مستقیم و لامپ های بخار جیوه) را به صورت خلاصه بررسی کنیم، به جدول زیر می رسیم.

 کد بین المللی و علایم تجاری لامپ های بخار جیوه

کد ویژگی لامپ	کد بین المللی ILCOS	شرح ویژگی	نام تجاری اسرام	نام تجاری فیلیپس
MBTF	QB	لامپ گازی مستقیم	HWL	ML
MBF	QE	لامپ جیوه با حباب بیضوی	HQL	HPL-N
MBFR	QR	لامپ جیوه ای رفلکتوردار	HQL-R	HPL-R

با توجه به اینکه در حال حاضر لامپ هایی با راندمان بالاتر تولید می شوند و با توجه به نمود رنگ نسبتاً پایین لامپ های بخار جیوه، استفاده از این نوع لامپ ها در دنیا رو به کاهش است. از سوی دیگر با توجه به مخاطراتی که بخار جیوه برای محیط زیست دارد، تولید این نوع لامپ ها در کشورهای عضو اتحادیه اروپا ممنوع شده است. این بدان معنی است که کم کم دوران استفاده از این نوع لامپ برای تأمین روشنایی در حال اتمام است. با این حال مزیت عمده این نوع لامپ ها طول عمر بالای آنها است که باعث می شود هنوز به میزان زیادی مورد استفاده قرار گیرند.

لامپ پرفشار جیوه

رنگ نور و ضریب بهرۀ نوری لامپ

فشار بخار مورد استفاده در لامپ پرفشار جیوه، در نور لامپ و طول موج آت تأثیر دارد. هرچه فشار بیشتر باشد طول موج نور حاصل، بیشتر است. بیشتر تشعشعات جیوه در طول موج فرابنفش و همچنین آبی، سبز و زرد ایجاد می شوند و در طول موج مرئی، طیف جیوه شامل ۵ طیف اصلی ۴۰۴٫۷ ، ۴۳۵٫۸، ۵۴۶٫۱ ، ۵۵۷ و ۵۵۹ نانومتر  است که باعث ایجاد نور آبی – سبز می شود. پس نور تولید شده توسط لامپ، سفید مایل به آبی بوده که خود نشانۀ عدم وجود نور قرمز است. معمولاً در لامپ های با فشار کم و متوسط، برای رفع کمبود نور قرمز از رشتۀ تنگستن استفاده می شود.

بخش زیادی از امواج فرابنفش، قابل رویت نیست و در اثر برخورد با اندود فسفر حباب خارجی لامپ، تبدیل به اشعۀ مرئی می شود. معمولاً نوع فسفر طوری انتخاب می شود که نور تولید شده دارای رنگ قرمز بوده و بتواند کمبود نور قرمز را جبران کند. اجزای مختلف لامپ پرفشار جیوه را در شکل زیر می بینید.

راه اندازی لامپ بخار جیوه 

برای راه اندازی لامپ بخار جیوه (MBF) نیاز به ولتاژ بالایی است که بتواند گاز داخل آرک تیوپ را یونیزه کند و قوس الکتریکی ایجاد شود. لامپ های بخار جیوه دارای یک الکترود کمکی هستند که برای تشکیل قوس الکتریکی با ولتاژ کمتر، به فاصله کمی از الکترود اصلی قرار گرفته است. با شروع یونیزه شدن گاز، قوس الکتریکی بین الکترودهای اصلی ایجاد می شود و جیوه کم کم شروع به تبخیر می کند و بخش عمده جریان الکتریکی را عبور می دهد.

   در طی این فرآیند کم کم رنگ قوس به سمت رنگ سبز – آبی ناشی از تحریک شدن اتم های بخار جیوه متمایل می شود و نور منتشر شده از لامپ کم کم زیاد شده تا به مقدار نهایی برسد. لامپ های تخلیه گازی مشخصه رفتاری ولتاژ-جریان منفی از خودشان می دهند لذا به یک وسیله محدود کننده جریان نظیر چوک نیاز است که به صورت سری با لامپ قرار بگیرد. لامپ متال هالید نوع پیشرفته لامپ های بخار جیوه است که کاربرد زیادی دارند.

لامپ بخار جیوه مستقیم

   لامپ بخار جیوه مستقیم یا (MTBF) که اصطلاحا این لامپ ها را با نام گازی مستقیم نیز در ایران می شناسند نیازی به هیچ نوع مدارات جانبی نداشته و به صورت مستقیم به برق شبکه وصل می شوند. در واقع ساختمان این لامپ ها به گونه ای است که برای راه اندازی و نیز عمل محدود کردن جریان پس از راه اندازی نیازی به مدارات جانبی نیست.

 

دفع لامپ های محتوی جیوه

لامپ های فلورسنت و لامپ های HID محتوی مقادیر کمی جیوه هستند که حتی این مقدار ناچیز هم می تواند سلامت انسان و محیط زیست را به خطر اندازد. ضایعات محتوى جیوه باید بر مبنای ضوابط تعیین شده از جانب آژانس حفاظت از محیط زیست دفع شوند.

در حال حاضر بر مبنای قوانین حاکم بر کشور آمریکا ضایعات کلیه لامپ های فلورسنت و لامپ های HID در گروه ضایعات خطرناک جای می گیرند. علاوه بر آن لامپ های HID و لامپ های رشته ای محتوی مقادیر کمی سرب نیز هستند که این فلز هم برای سلامت انسان و محیط زیست مضر است.

در صورتی که سوالی در خصوص مطالب بیان شده دارید می توانید در قسمت نظرات از ما بپرسید یا با ارائه پیشنهادات خود، ما را در بالا بردن کیفیت مقالات یاری کنید.