ساختار لامپ متال هالید شامل یک لوله قوس کوچک ساخته شده از کوارتز یا سرامیک آلومینای متخلخل است، در داخل لوله قوس حاوی یک گاز، جیوه و هالیدهای فلزی است. لوله تخلیه در داخل یک لامپ بزرگتر ساخته شده از شیشه محصور شده است و شبیه لامپ های بخار جیوه از قسمت های کوچکتر در برابر اثرات خارجی محافظت می کند و باعث می شود گرمای بیشتری در داخل لامپ ایجاد شود، همچنین می تواند برای جلوگیری از اشعه ماورا بنفش تولید شده در داخل لامپ استفاده شود. لوله قوس تخلیه دارای دو انتهای مهر و موم شده با دو الکترود اصلی ساخته شده از تنگستن است که در دو انتهای آن قرار دارد. در کنار یکی از الکترودهای اصلی یک الکترود شروع کننده و مقاومت هایی وجود دارد که برای روشن شدن لامپ استفاده می شود. در ادامه ساختار لامپ متال هالید را بررسی می کنیم.
ساختار لامپ متال هالید چگونه است ؟
انتهای اکثر لامپ های متال هالید با سرامیک پوشانده می شود تا گرما را به لامپ منعکس کرده و قوس را در دمای خاص لازم برای بخار شدن نمک های هالید نگه دارد. نگه داشتن دمای بالاتر در داخل لوله قوس باعث می شود لامپ روشن تر و کارآمدتر باشد و همچنین باعث بهبود عملکرد رنگ می شود. ساختار لامپ متال هالید مانند سایر لامپهای تخلیه با شدت زیاد، برای کارکرد ایمن به بالاست های برقی نیاز دارند.
نور در لامپ های متال هالید از طریق تخلیه گاز فشار بالا در داخل لوله قوس تولید می شود، این روند بین دو الکترود تنگستن در هر طرف لوله قوس اتفاق می افتد. قوس تخلیه از طریق گاز آرگون تولید می شود (در اکثر لامپ ها)، بنابراین باید با فرآیندی به نام اشتعال وقتی پالس های ولتاژ بالا توسط دستگاه اشتعال تولید می شوند هدایت شود
هنگامی که روند ساختار لامپ متال هالید از طریق گاز آرگون شروع می شود، لوله هنوز سرد است، بنابراین لامپ بسیار کم نور است و رنگ آبی تولید می کند. هنگامی که لامپ گرم می شود، جیوه به آرامی شروع به بخار شدن می کند و باعث می شود قوس نور روشن تر و شدیدتری تولید کند و در عین حال اندازه قوس را کاهش دهد.
رنگ نور لامپ متال هالید
ساختار لامپ متال هالید به گونه ای است که وقتی گرمای کافی در داخل لوله قوس تولید می شود، نمک های مختلف هالید نیز شروع به بخار شدن می کنند و هر کدام رنگ متفاوتی از سفید به سبز و زرد تولید می کنند. در ترکیب با رنگ آبی جیوه و رنگهای مختلف نمک های هالید، لامپ شروع به تغییر رنگ از آبی به سفید می کند. تمام این فرایند به بخار شدن کامل جیوه و همه نمکهای هالید و رسیدن روشنایی کامل لامپ به مدتی (معمولاً چند دقیقه) نیاز دارد. این فرآیند دوره گرم شدن نامیده می شود. ساختار لامپ متال هالید به گونه ای است که هنگامی که به پایان عمر خود می رسد، شروع به تغییر رنگ نور می کند، روشنایی نور کاهش می یابد و لامپ پس از مدتی روشنایی شروع به خاموش شدن می کند تا جایی که به هیچ وجه نمی توان آن را روشن کرد.
مزایای لامپهای متال هالید
با توجه به ساختار لامپ متال هالید این لامپ ها مزایا و معایبی دارند از جمله مزایا آن می توان به راندمان بالا اشاره کرد. یکی از دو مزیت اصلی لامپهای متال هالید، بهره وری بالای انرژی می باشد. 65-115 لومن در وات، که باعث کارآیی بیشتر آنها نسبت به لامپ های رشته ای ، هالوژن ، فلورسنت و همچنین جیوه می شود.
ارائه عالی رنگی - مزیت های اصلی لامپ های متال هالید، ارائه رنگی عالی آنها است که برای برخی از لامپ ها به 95 CRI می رسد. این لامپ ها منبع بسیار خوبی از نور سفید هستند و نوری نزدیک به نور خورشید را ساطع می کنند، که باعث می شود آنها هم برای محیط داخلی و هم برای فضای بیرون عالی باشند. ساختار لامپ متال هالید سبب شده است که تنوع رنگ بالایی داشته باشند. لامپ های متال هالید استاندارد در دمای 3000 - 4000K رنگ نور تولید می کنند ، اما می توان آنها را برای تولید رنگ نور تا دامنه 20000K طراحی کرد که آنها را برای انواع برنامه ها از جمله تلویزیون، فیلم سازی ، عکاسی ، غواصی مناسب می کند.
طول عمر معقول - لامپ های متال هالید به طور متوسط 10000 تا 20000 ساعت طول عمر معقول را ارائه می دهند، اگرچه هنوز بین چراغ های تخلیه با شدت بالا کمترین است. وات و فرمهای متنوع - لامپهای متال هالید در انواع مختلف وات و اندازه ها از لامپهای جمع و جور تا لامپهای بزرگ و قدرتمند 2000 واتی، امکان استفاده از لامپهای متال هالید را در انواع مختلف برنامه های داخلی و خارجی فراهم می کند.
معایب لامپهای متال هالید
گران قیمت – با توجه به فن آوری و مواد مورد استفاده برای تولید لامپ، ساخت لامپهای متال هالید می تواند گران باشد. بعضی از لامپ ها می توانند در پایان زندگی تغییر رنگ دهند. همچنین، لوله قوس برای برخی لامپ ها می تواند بشکند، بنابراین این لامپ ها طوری طراحی شده اند که فقط در وسایل محصور استفاده می شوند.
طول عمر کمتر از سایر لامپ های HID - متوسط طول عمر یک لامپ متال هالید 10000 - 15000 ساعت است که کمتر از لامپ بخار جیوه 24000 ساعت و لامپ بخار سدیم با شدت بالا 24000 ساعت است. استهلاک بیشتر لومن - لامپهای MH، به ویژه مدلهای قدیمی، دچار استهلاک زیاد لومن می شوند، بدین معنی که با کارکرد لامپ، سرعت اولیه آنها از بین می رود. لامپ های MH قدیمی 60٪ تعمیر و نگهداری درخشان را ارائه می دهند در حالی که جدیدتر و بهتر هستند
سرامیک متال هالیدها می توانند 80 تا 90٪ روشنایی اولیه خود را در طول عمر حفظ کنند. جیوه سمی - مشابه بخار جیوه ، HPS و لامپهای فلورسنت ، لامپهای متال هالید نیز حاوی قسمتهای کوچکی از عنصر سمی - جیوه است. زمان گرم شدن و راه اندازی مجدد - تقریباً زمان گرم شدن وجود دارد. 10 دقیقه برای شروع لامپ و همچنین اگر لامپ در دمای مناسب کار کرده است 5 - 10 دقیقه زمان راه اندازی مجدد نیاز است.
آلودگی بیشتر نور- به دلیل شدت و روشنایی زیاد نور، لامپهای متال هالید آلودگی نوری بیشتری نسبت به سایر لامپهای تخلیه با شدت زیاد ایجاد می کنند. طول عمر به گرایش بستگی دارد - لامپهای متال هالید از نظر جهت گیری حساس هستند ، به این معنی که اگر یک لامپ عمودی را به صورت افقی نصب کنید، خیلی زودتر، حتی گاهی دو برابر زمان، به پایان عمر خود می رسد.
منبع
