امروزه با افزايش نياز به ايجاد نور مصنوعي ،استفاده از لامپ ها که منابع اصلي توليد کننده اين نور هستند روز به روز بيشتر مي شود و اين افزايش، مستلزم توليد انواع لامپ های گوناگون،از جمله لامپ هاي رشته اي، هالوژني،لامپ هاي بخار سديم، لامپ هاي ال اي دي ، لامپ هاي متال هاليد و ... است.يکي از اين لامپ هاي متنوع، لامپ متال هاليد است.امروزه کاربرد لامپ متال هاليد را با توجه به نورگسترده اي که توليد ميکنند مي توانيد به راحتي در خيابان ها و مکان هاي عمومی مشاهده کنيد.اين مقاله نحوه توليد نور،مواد استفاده شده وکاربرد لامپ متال هاليد در مکان ها و وسايل مختلف را مورد بحث قرار مي دهد.از جمله لامپ های متال هالید،لامپ متال هالید دوسر2000 وات فرودگاهی است.
لامپ متال هاليد
شما حتما در مکان هاي مختلف کاربرد لامپ متال هاليد را مشاهده کرده ايد.اين لامپ ها که با نام MH هم شناخته مي شوند،ازنوع لامپ هاي (HID High Intensity Discharge) هستند.دراين لامپ ها تخليه با شدت بالا انجام ميگيرد و بيشتر نور توليد شده از قوس الکتريکي درون يک لوله تخليه کوچک تامين مي شود.استفاده و کاربرد لامپ متال هاليد به دليل کيفيت و ميزان نور زيادي که ايجاد مي کند در مکان هاي مختلف در اولويت قرار دارد.رقيبان اصلي کاربرد لامپ متال هاليد،لامپ هاي HPS ،لامپ بخار جيوه ،لامپ LSP ،لامپ هاي هالوژن و LED ها هستند.اما با مزيت هاي خاصي که کاربرد لامپ متال هاليد نسبت به سايرين دارد . مي توان از آن درمکان هاي مختلف و در مصارف ويژه که بيشتر راجع به آن صحبت خواهيم کرد استفاده کرد.
دريک ديد کلي کاربرد لامپ متال هاليد
لومن در وات : 65 (لامپ بزرگ) -115 (لامپ کوچک) 25% انرژي را به نور تبديل مي کنند و 75% به گرما. طول عمر لامپ : 10000 الي 20000 ساعت. CRI شاخص نمود رنگ : 90 -60 با توجه به برند و ترکيب شيميايي بکار رفته متفاوت است. دماي رنگ : 3000 کلوين سفيد گرم يا آفتابي _20000 کلوين آبي،بطور معمول 6500 کلوين نور سفيد توليد مي کنند. زمان مورد نياز براي گرم شدن : 1 الي 15 دقيقه
طيف رنگ هاي ساطع شده درکاربرد لامپ متال هاليد
اين لامپ ها از بخار جيوه براي توليد نورقوی با شدت بالا استفاده مي کنند و در کنار آن از فلزات ديگر(نمک هاي هاليد) براي بهبود رنگ بهره مي برند. هاليد يک ترکيب شيميايي است که از ترکيب يک هالوژن با يک عنصر الکتروپازيتيو ايجاد مي شود در مورد لامپ اين الکترو پازيتيو يک فلز(متال) است.يک هالوژن يک عنصريک ظرفيتي است که آماده تشکيل يون هاي منفي است. هالوژن ها عبارتند از فلوئور، کلر، برم ، يد ، استاتين هستند.نمک هاي استفاده شده در کاربرد لامپ هاليد و طيف نور توليدي آن ها به اين گونه است : AgCl : سفيد_AgF :بدون رنگ_AgBr :زرد کمرنگ_AgL:سبز روشن _Hg (جيوه): مايل به آبي
لامپ متال هاليد چگونه کار مي کند؟
1-وقتي که لامپ خاموش و سرد است،جيوه و هاليدها در لوله ساخته شده از کوارتز ذوب شده متراکم هستند.هنگامي که لامپ روشن مي شود، جريان در داخل آن ايجاد مي شود اين جريان از الکترودهاي آغازين عبور کرده و مسافتي را طي مي کند تا به الکترود اصلي برسد . اين کار به کمک گاز آرگون صورت مي گيرد(همانند شکل) گاز آرگون يک شوک به قوس الکتريکي وارد مي کند.
2- بعد از اينکه قوس کوچک اوليه گرم شده و جيوه تخير شد.با گذشت زمان مولکول هاي بيشتري از گاز يونيزه مي شوند و باعث مي شود جريان بيشتري از گاز عبور کند و قوس گسترده تر و داغ تر شود.درواقع درکاربرد لامپ متال هاليد، به محض اينکه قوس گرم مي شود شروع به تبديل جيوه جامد به بخار مي کند.در نتيجه آن، قوس قادر به عبور از بخار جيوه است تا به الکترود اصلي ديگر در طرف مقابل لوله تخليه برسد.در اين لحظه مقاومت کمتري در اين مسير وجود دارد .جريان ازالکترود اوليه متوقف مي شود .همانطور که يک رودخانه مسيرش را به مسيري با حداقل مقاومت تغيير مي دهدو کانال قبلي خشک مي شود.اين جريان هم در الکترود اوليه متوقف و در الکترود اصلي جريان پيدا مي کند.
3-در همين حين بعد از اينکه به قوس بخار جيوه شوک وارد شد و گرم شد؛ هاليدها تبخير شده و جدا مي شوند.اتم هاي فلز از اطراف قوس بسمت مناطق خنک تر مي روند دوباره با هالوژن ها ترکيب مي شوند.در اين زمان الکترودهاي روي لامپ کاملا گرم شده و نور سفيد را توليد مي کنند.
مواد سازنده لامپ متال هاليد
کاربرد لامپ متال هاليد باعث توليد نور با شدت و دماي بالا مي شود.در حالت عادي اين نور موجب ازبين رفتن سيليکا در شيشه هاي معمولي مي شود . براي حل اين مشکل از کوارتز ذوب شده در ساخت اين لامپ ها استفاده مي شود .چراکه اين ماده بالاترين نقطه ذوب را در فلزات دارد.همچنين براي افزايش طول عمر لامپ ،به تنگستن موجود در حباب اين لامپ ها ، راديواکتيو تريم اضافه مي شود.همچنين از شيشه بروسيليکات در کاربرد لامپ متال هاليد استفاده ميشود.قوس بخار جيوه لامپ متال هاليد ،اشعه فرابنفش توليد مي کند. شيشه بروسيليکات با نام پيرکس هم شناخته مي شود،اين شيشه ها بخاطر قابليتشان در عايق کاري و جلوگيري از اشعه فرابنفش در لايه بيروني حباب استفاده مي شود..اين شيشه،لامپ را ايزوله کرده و مانع از انتشار اشعه فرابنفش آن مي شود.
در کاربرد لامپ متال هاليد ثبات رنگ مساله بسيار مهمي است.انبساط الکترودهايي که از لوله تخليه خارج مي شوند ممکن است موجب شکستن و يا ايجاد ترک در لامپ شوند. در اين ميان بعضي هاليدها نقطه تبخير پايين تري دارند و وقتي لامپ شروع به سرد شدن مي کند اين مساله ممکن باعث شود که آن ها از درز ها خارج شوند وازآنجايي که هالوژن ها دررده هاي مختلف براي ايجاد نور سفيد دلخواه بکار مي روند.کم و زياد شدن آن ها دررنگ توليدي بسيار موثر است. براي مثال از دست دادن هاليد AgL باعث مي شود که نور لامپ به سمت آبي برود.از اين رو در کاربرد لامپ متال هاليد از موليبيديوم براي مهر و موم کردن لوله تخليه استفاده مي شود.چرا که موليبيديوم حتي دردماهاي بالا براحتي نرم نمي شود وانبساط پيدا نمي کند.
انواع و کاربرد لامپ متال هاليد
لامپ متال هاليد در انواع مختلف لامپ متال هاليد دو سر ،لامپ متال هاليد سبز،و با سرپيچ هاي مختلف نظير G8.5 و G12 و ...توليد و عرضه مي شود. کاربرد لامپ متال هاليد 150-35 وات براي مصارف مختلف فروشگاهي از جمله : چراغ قوه هاي قوي- داخل مغازه ها و ويترين ها- مناطق لابي و پذيرش در ساختمان ها- موزه ها ونمايشگاه ها- کارخانه و کارگاه ها-استفاده در مناطق سر باز به شرط استفاده از حباب هايي براي حفاظت از آب و گرد و خاک-کاربرد لامپ متال هاليد 400-250 وات براي مصارف - پارکينگ ها - مکان هاي تفريحي و پارک ها-مکان هاي عمومي-بيلبوردهاي تبليغاتي-چراغ هاي برق خيابان ها
کاربرد لامپ متال هاليد 2000-1000 وات: بندر گاه ها- استاديوم و زمين هاي ورزشي همچنين از لامپ هاي متال هاليد در بعضي چراغ اتوموبيل ها استفاده ميشود. البته اين لامپ ها بدليل اينکه نور بالايي توليد مي کنند ديد سايررانندگان را مختل مي کنند بنابراين استفاده از آن ها در اين زمينه بسيار محدود است.از موارد ديگر کاربرد لامپ متال هاليد در صنعت سينما است که از آن براي ايجاد کانال نوري قوي استفاده مي کنند.طور کلي کاربرد لامپ متال هاليد بيشتر در مصارف تجاري و صنعتي است.لامپ هاي متال هاليد امروزي از سال 1960 تا به امروز در مراکز و مکان هاي مختلف مورد استفاده قرار گرفته و قدمي اساسي در تامين نور مورد نياز انسان ها برداشته اند.
منبع
