Лампа дневного света¶

Лампа дневного света — обобщённое бытовое название газоразрядных источников света низкого давления, в которых ультрафиолетовое излучение ртутного разряда преобразуется люминофором в видимый свет. В узком смысле термин закрепился за трубчатыми ртутными люминесцентными лампами, дающими белое излучение с цветовой температурой около 6400 К, близкое по восприятию к рассеянному дневному свету. Такие лампы относятся к классу разрядных источников и отличаются от ламп накаливания принципиально иным механизмом генерации света.

¶История

Явление электролюминесценции в парах ртути наблюдалось ещё в XIX веке, однако практическое применение стало возможным после работ американского инженера Питера Купера Хьюитта, запатентовавшего в начале XX века ртутную лампу низкого давления. Промышленный выпуск люминесцентных ламп был налажен в 1930-х годах в США, а массовое распространение в Европе и СССР началось в послевоенный период.

В Советском Союзе трубчатые люминесцентные лампы выпускались под маркировками ЛБ (белые), ЛД (дневные), ЛДЦ (дневные с улучшенной цветопередачей), ЛХБ (холодно-белые) и ЛТБ (тёпло-белые). Лампы типа ЛД и ЛДЦ давали наиболее холодный, «дневной» оттенок свечения. Их устанавливали в учреждениях, школах, больницах, на производстве и в торговых залах, где требовалась высокая освещённость при меньшем расходе электроэнергии по сравнению с лампами накаливания.

¶Устройство и принцип работы

Конструктивно классическая лампа дневного света представляет собой стеклянную трубку, на внутреннюю поверхность которой нанесён слой люминофора. По концам трубки размещены электроды (подогреваемые спирали), а сама трубка заполнена инертным газом — обычно аргоном — с небольшой добавкой ртути. Внутреннее давление паров ртути невелико, что и определяет принадлежность к лампам низкого давления.

При подаче напряжения между электродами возникает электрический разряд. Электроны сталкиваются с атомами ртути, возбуждая их, и при возврате в основное состояние атомы испускают ультрафиолетовое излучение с длиной волны преимущественно около 254 нм. Это излучение невидимо, но, попадая на люминофор, вызывает его свечение в видимом диапазоне. Состав люминофора определяет цветовую температуру и спектр излучения лампы.

Для зажигания разряда применяются пускорегулирующие аппараты. В традиционных схемах использовался дроссель (электромагнитный балласт) и стартер, обеспечивающий предварительный подогрев электродов. В современных светильниках применяются электронные пускорегулирующие аппараты, повышающие экономичность и устраняющие мерцание.

¶Характеристики

Ключевые параметры ламп дневного света:

• Световая отдача — существенно выше, чем у ламп накаливания той же мощности; типичные значения для трубчатых люминесцентных ламп составляют десятки люмен на ватт.
• Цветовая температура — для «дневных» вариантов порядка 6000–6500 К, что придаёт свету холодный белый оттенок.
• Срок службы — заметно превышает ресурс ламп накаливания, обычно от нескольких тысяч до десятков тысяч часов.
• Индекс цветопередачи — зависит от типа люминофора; у ламп с улучшенной цветопередачей он выше.
• Зависимость от температуры — эффективность снижается при низких температурах окружающей среды.

К недостаткам относят наличие ртути, требующее специальной утилизации, чувствительность к частым включениям, а также пульсацию светового потока при питании от сети переменного тока без качественного балласта.

¶Разновидности

Помимо классических линейных трубок, к семейству относят:

• Компактные люминесцентные лампы — изогнутые трубки с встроенным балластом, предназначенные для замены ламп накаливания в стандартных патронах.
• Кольцевые и U-образные лампы — применяются в компактных светильниках.
• Лампы с различными типами цоколей — от штырьковых до резьбовых.

Отдельно выделяют газоразрядные лампы высокого давления (например, ртутные типа ДРЛ), которые также иногда называют лампами дневного света, хотя их устройство и характеристики отличаются.

¶Применение

Лампы дневного света широко использовались и используются для общего освещения производственных, офисных, учебных и медицинских помещений, а также в подсобных и технических зонах. Их применяют в светильниках для аквариумов и растений, в рекламных конструкциях, в системах местного освещения рабочих мест.

В жилых помещениях распространение сдерживалось холодным оттенком свечения и пульсацией, поэтому там чаще применялись лампы с тёплым спектром. С 2010-х годов наблюдается постепенное вытеснение люминесцентных ламп светодиодными источниками, которые лишены ртути, экономичнее и не требуют специальной утилизации. Тем не менее значительная часть осветительных установок по-прежнему основана на люминесцентных лампах.

¶Утилизация и экология

Поскольку в лампах содержится ртуть, их запрещено выбрасывать вместе с бытовыми отходами. Отработавшие лампы подлежат сдаче в специальные пункты приёма и переработке, при которой ртуть нейтрализуется, а стекло и металлические элементы направляются на повторное использование. Нарушение правил утилизации создаёт риск загрязнения окружающей среды.

¶Интересные факты

• Спектр излучения люминесцентной лампы линейчатый, а не непрерывный, что отличает его от солнечного света и от излучения лампы накаливания.
• Мигание лампы с частотой сети (50 Гц) при некачественном балласте способно вызывать утомление зрения, поэтому в современных светильниках применяют высокочастотные электронные аппараты.
• Название «лампа дневного света» отражает не физический источник, а субъективное восприятие оттенка свечения.

Источники: технические справочники по светотехнике; ГОСТ на люминесцентные лампы; материалы по истории осветительной техники; публикации по утилизации ртутьсодержащих отходов.