یکی رایج‌ترین لامپ‌ها، لامپ رشته‌ای است. این نوع لامپ‌ها قدیمی‌ترین و ساده‌ترین نوع فناوری لامپ هستند که به آزمایش‌های توماس ادیسون در سال 1879 بازمی‌گردند. این لامپ‌ها منبعی از نور الکتریکی هستند که با تابش کار می‌کنند و انتشار نور آن‌ها ناشی از گرم کردن رشته است. این دسته از لامپ‌ها در طیف بسیار گسترده‌ای از اندازه‌ها، وات‌ها و ولتاژها ساخته می‌شوند. در این مطلب، اطلاعات بیشتری در رابطه با مکانیزم لامپ رشته‌ای ارائه خواهیم کرد.
بررسی مکانیزم لامپ رشته‌ای
پیش از آن که مکانیزم لامپ رشته‌ای را بررسی کنیم، بهتر است اطلاعاتی در رابطه با این منابع نور ارائه دهیم. منابع نور تنگستن معمولا رشته‌ای نامیده می‌شوند. این دسته از لامپ‌ها وقتی با انرژی الکتریکی گرم می‌شوند، نور ساطع می‌کنند. رشته‌های لامپ‌های مدرن عموما از تنگستن تشکیل شده‌اند، فلزی که در تابش نور در هنگام گرم شدن مقاومتی توسط جریان الکتریکی تا حدودی کارآمد است. لامپ‌های رشته‌ای مدرن از لامپ‌های قوس کربنی سرچشمه می‌گیرند، که نور را با یک قوس تخلیه که بین دو میله‌ی کربنی (یا الکترودهای رشته‌ای) تشکیل می‌شود، تولید می‌کنند. در آن‌ها پتانسیل الکتریکی در سراسر الکترودها قرار می‌گیرد. لامپ‌های رشته‌ای تنگستن رادیاتورهای حرارتی هستند که طیف پیوسته‌ای از نور را از حدود 300 نانومتر در ناحیه فرابنفش تا حدود 1400 نانومتر در ناحیه‌ی مادون قرمز نزدیک منتشر می‌کنند. طراحی، ساخت، عملکرد و مکانیزم لامپ رشته‌ای بسیار ساده است و طیف گسترده‌ای از این لامپ‌ها به عنوان منابع نور رشته‌ای مورد استفاده قرار گرفته‌اند. لامپ‌های معمولی شامل یک پاکت شیشه‌ای مهر و موم شده، تخلیه یا پر شده با یک گاز بی اثر و حاوی یک رشته سیم تنگستن هستند که توسط جریان مستقیم یا متناوب انرژی می‌گیرد. لامپ‌ها مقدار زیادی نور و گرما تولید می‌کنند، اما نور تنها 5 تا 10 درصد از کل انرژی خروجی آن‌ها را تشکیل می‌دهد.
اساس مکانیزم لامپ رشته ای
مکانیزم لامپ رشته‌ای بر اساس اصل رشته کار می‌کند، یک اصطلاح کلی به معنای نور تولید شده توسط گرما. در یک نوع لامپ رشته‌ای، جریان الکتریکی از یک رشته‌ی فلزی نازک عبور می‌کند و رشته را تا زمانی که بدرخشد و نور تولید کند، گرم می‌کند.لامپ‌های رشته‌ای به دلیل نقطه‌ی ذوب بالای تنگستن معمولا از رشته‌ی تنگستن استفاده می‌کنند. رشته‌ی تنگستن در داخل یک لامپ می‌تواند به دمای 4500 درجه‌ی فارنهایت برسد. در این لامپ‌ها، محفظه‌ی شیشه‌ای، از رسیدن اکسیژن هوا به رشته‌ی داغ جلوگیری می‌کند. بدون این پوشش شیشه‌ای و خلاء که به ایجاد آن کمک می‌کند، رشته در یک ماده یا چند لحظه بیش از حد گرم و اکسید می‌شود. پس از اینکه الکتریسیته از طریق رشته‌ی تنگستن راه خود را باز کرد، از طریق بخش فلزی کنار سوکت، از سیم دیگری پایین می‌رود و از لامپ خارج می‌شود. داخل لامپ یا فیکسچر می‌رود و از یک سیم خنثی خارج می‌شود. مکانیزم لامپ رشته‌ای ساده است و در تولید نور بسیار خوب عمل می‌کند. برای طیف وسیعی از کاربردها، ارزان و آسان برای ساخت مناسب است و با جریان AC یا DC سازگار است.
به طور پیش فرض، همه‌ی لامپ‌های رشته ای قابل تنظیم هستند. اگرچه در این قانون استثنائاتی وجود دارد. میانگین عمر لامپ رشته‌ای در هر لامپ متفاوت است، اما متوسط لامپ رشته‌ای حداقل 1000 ساعت طول عمر خواهد داشت. بسیاری از طرح‌های لامپ وجود دارند که عمر بیشتری از این دارند. قبل از خرید لامپ، حتما جزئیات محصول را برای طول عمر ذکر شده بررسی کنید. به عنوان مثال لامپ‌های CFL که از نظر فنی نوعی لامپ رشته‌ای هستند که طول عمر بیشتری دارند و ده برابر بیشتر از لامپ‌های رشته‌ای استاندارد عمر می‌کنند.
نمونه‌ی لامپ رشته‌ای
پس از بررسی مکانیزم لامپ رشته‌ای، بهتر است به رایج‌ترین نوع این لامپ‌ها اشاره کنیم. لامپ‌های هالوژن، نمونه‌ی بارزی از لامپ تنگستن رشته‌ای، معمولا حاوی رد یا ید یا برم در گاز پرکننده هستند که تنگستن تبخیر شده را بسیار کارآمدتر از لامپ‌های ساخته شده با گازهای دیگر به رشته برمی‌گرداند. لامپ‌های تنگستن هالوژن قادر به تولید نور روشن بسیار یکنواخت در طول عمر لامپ هستند. علاوه بر این، لامپ‌های هالوژن بسیار کوچک‌تر و کارآمدتر از لامپ‌های تنگستن با شدت قابل مقایسه هستند. طول عمر یک لامپ تنگستن هالوژن در ایده‌آل ترین شرایط می‌تواند تا 10 سال باشد.
موارد استفاده از لامپ رشته‌ای
میکروسکوپ‌های اولیه برای تامین روشنایی سیستم‌های نوری خود به شمع‌ها، لامپ‌های نفتی و نور طبیعی خورشید متکی بودند. این منابع نور اولیه مشکلات بسیاری از قبیل سوسو زدن، نور ناهموار، تابش خیره کننده و خطر آتش سوزی داشتند. امروزه، لامپ‌های رشته‌ای با شدت بالا مبتنی بر تنگستن منبع نور اولیه هستند که در میکروسکوپ‌های مدرن و اکثر سیستم‌های روشنایی خانگی استفاده می‌شوند.
منبع
