|
Торговая сеть ATOM electric работает на рынке электротехнической продукции с 2003 года и предлагает своим клиентам товары оптимального соотношения цена-качество.
|
)
) IP20, 23, 40
3, GU5.3
)
) серия КСРМ сборно-разборные IP31
)
), наборы
OSRAM HQL 50W E27 ДРЛ
Лампа ртутная ДРЛ OSRAM HQL 50W E27
Основным отличием промышленного и уличного освещения является потребность в мощных неприхотливых источниках света.
Их представителями являются разрядные лампы, заменившие лампы накаливания. Лампа дуговая ртутная люминофорная (ДРЛ) за время своего существования значительно изменилась. Кроме совершенствования самой конструкции она стала компактнее, мощнее и долговечнее. Ранее для её «розжига» применялся трансформатор (дроссель), современные модификации работают иначе. Их светоизлучающим элементом служит ртутно-кварцевая горелка (запаянная трубка с буферным газом и ртутью).
Конструктивно лампа ртутная ДРЛ 50 Вт представляет собой термостойкую стеклянную колбу, на внутренних стенках которой нанесен люминофор. За счет его применения генерируемый горелкой ультрафиолет преобразуется в видимое человеческим глазом свечение. В спектре преобладает сине-зеленая часть. Разность потенциалов зажигает дуговой электрический разряд, горящий в аргоновой среде с парами ртути. Он возникает при включении прибора между впаянными в трубку зажигающими электродами. Их противоположные концы выводятся на цоколь E27, соединенный с колбой лампы, необходимый для ее удобного подключения к токоподводящим элементам.
Модель OSRAM HQL 50W E27 имеет высокую светоотдачу и холодное резкое свечение. Излучатель мощностью 50 Вт образует световой поток из расчета 50-60 лм на 1 Вт излучаемого спектра. Лампы востребованы там, где нет высоких требований к качеству цветопередачи.
Ими освещают:
- автомобильные дороги;
- улицы и дворовые территории;
- АЗС;
- склады и автостоянки;
- площади, скверы и т.д.
Ртутные лампы применяют в производственных цехах, хранилищах, подземных переходах и туннелях, на объектах технического назначения. В светильниках сгоревший прибор легко меняется на новый, так как при его эксплуатации не требуется установка дополнительных стёкол.
Достоинства OSRAM HQL 50W E27
Современные ртутные лампы могут напрямую включаться в сеть и служат заменой альтернативным приборам накаливания. Они не критичны к условиям окружающей среды, (исключение составляют лишь слишком низкие температуры) и срокам хранения.
У них выделяют ряд преимуществ:
- низкую стоимость;
- компактные размеры;
- экономичность и долгий срок службы;
- большую мощность светового потока;
- хорошую устойчивость к перепадам напряжения;
- простоту установки и замены.
Лампы дуговые ртутные — Энциклопедия по машиностроению XXL
Для целей общего освещения за последние годы значительно расширены ассортимент и объемы производства наиболее экономичных источников света — газоразрядных ламп, к которым относятся люминесцентные лампы, дуговые ртутные лампы с исправленной цветностью (ДРЛ), ртутные лампы с йодидами металлов, натриевые лампы высокого давления и др. Из года в год увеличивается доля светового потока газоразрядных ламп, которая в 1975 г. составит около 70%. [c.3]Источники света могут излучать свет непрерывно и прерывисто, в виде серии вспышек или в виде единичной вспышки высокой интенсивности, продолжительностью в несколько мкс.
При непрерывном освещении дискретность изображения на пленке получается с помощью оптико-механической схемы или же явление записывается в виде фотографического следа. В качестве непрерывных источников света используются вольфрамовые лампы и ртутные дуговые источники [37]. Прерывистое освещение используется в сочетании с камерами, имеющими непрерывно движущуюся пленку. Величину экспозиции определяет интенсивность вспышки источника света. Источники, дающие единичные управляемые вспышки света, можно использовать для камер с неподвижной пленкой, картина движения получается за счет кратковременности вспышки. Для освещения высокоскоростных процессов применяются газоразрядные трубки с холодным катодом. Такая трубка может давать одиночную вспышку или несколько вспышек подряд. Трубку поджигают разрядом конденсатора высокого напряжения, получается кратковременная вспышка света высокой интенсивности. Действие газоразрядной трубки с холодным катодом основано на следующем принципе. Напряжение от конденсаторов прилагают к главным электродам, однако вспышки газа не происходит до тех пор, пока на третий (пуско-
[c.
27]Кварцевые трубчатые лампы с давлением до 0,2 МПа (рис. 1-5,6) выпускаются под названием ДРТ (дуговая ртутная трубчатая) и представляют собой трубки из кварцевого стекла, по концам которых впаяны вольфрамовые активированные электроды. Лампы наполняются небольшим количеством ртути и аргона. [c.22]
Дуговые ртутные лампы [c.267]
Обработка ртутно-кварцевых ламп (ДРТ и ДРЛ). Вакуумная обработка горелок дуговых ртутных ламп [c.422]
Другим массовым типом газоразрядных ламп являются дуговые ртутные лампы с исправной цветностью типа ДРЛ, [c.442]
Для создания постоянной и достаточной по величине освещенности объектов, исследуемых под микроскопом, применяют лампы накаливания, ртутные кварцевые лампы сверхвысокого давления и дуговую лампу. Характеристики ламп, используемых в микроскопии, даны в приведенных ниже таблицах. [c.226]
Эта горелка представляет собой лампу дугового разряда.
Дуга образуется внутри горелки в среде ртутных паров и инертного газа. При горении газ дает спектр с большим содержанием ультрафиолетовых лучей с длиной волны от 400 до 136 ммк, а также инфракрасные лучи в меньшем количестве.
[c.208]
Ртутные дуговые лампы. Свечение ртутных ламп основано на принципе люминесценции ртутных паров при прохождении электрического тока, вызывающего дуговой разряд. Катодом в ртутных лампах служит ртуть, анодом —электроды, выполненные из железа или угля. Ртутные лампы разделяются на а) л а м п ы низкого давления с трубками, выполненными обыкновенно из стекла, и б) лампы высокого давления с трубками, вы- [c.428]
Рис. 6. Здесь показано, как модулированный лазерный луч тонким пластом проходит через р — п-слой диода на фосфиде галлия. Эти микрофотографии отвечают состояниям модуляции диода включено и выключено , как их видно через поляризатор после выхода луча из диода. На вход сфокусирован свет дуговой ртутной лампы. В состоянии выключено (вверху) к диоду не приложено смещающего напряжения, и через слой проходит очень мало света. В состоянии включено (внизу) к диоду через контакт сверху приложено дополнительно обратное смещение, и через слой проходит больше света.
|
| Рис. 5.3. Дуговая ртутная лампа ДРЛ |
Рис. 61 был получен при освещении голограммы монохроматическим лазерным светом, а рис.
71 — при освещении той же голограммы светом от дуговой ртутной лампы. Ртутная лампа испускала немонохроматический свет, чем и объясняется расплывчатость изображения на рис. 71.
[c.116]
Флюоресцентные лампы. За последние годы в США и Англии освещение предприятий машиностроительной промышленности осуществляется флюоресцентными лампами. Современная флюоресцентная лампа представляет собой ртутную лампу низкого давления. Внутренняя поверхность стеклянной трубки лампы покрыта люминофором, назначение которого — преобразовать ультрафиолетовые излучения в видимые. Вследствие того, что дуговой разряд в парах ртути при низком давлении интенсивно излучает в ультрафиолетовой области (от 60 до 66о/о потребляемой энергии), современные флюоресцентные лампы значительно экономичнее ламп накаливания, несмотря на потери, связанные с преобразованием ультрафиолетовых излучений в видимые. [c.524]
В металлогалогенных лампах — дуговых ртутных с излучающими добавками (ДРИ) — спектр корректируют, вводя в разряд галогениды разл.
металлов (Na, Т1, 111, Sn, S , Dy, Но, Tm), к-рые испаряются легче, чем сами металлы, и не разрушают кварцевую колбу. Замкнутый галогенный Цикл переноса металла со стенки в область разряда протекает при высокой и равномерной теми-рс колбы, поэтому разрядную трубку помещают в стеклянную оболочку или делают лампы с короткой дугой в шаровой колбе. Лампы ДРИ (Р = =0,4—4 кВт, т)щ=60—100 лм/Вт), имеющие спектр, близкий к солнечному (Гд=4200—6000 К), используют для имитации его излучения, цветных фото-, кино- и телевизионных съёмок, в полиграфии, проекц. аппаратуре и прожекторах.
[c.223]
Для целей общего освещения широко применяются люминесцентные лампы, дуговые ртутные лампы (ДРЛ), а в последнее время внедряются дуговые ртупцде лампы высокого давления с добавками йодидов металлов (натрия, таллия, индия). Эти лампы в сравнении с лампами ДРЛ имеют более разнообразный спектральный состав излучения и вдвое большую световую отдачу.
[c.7]В шаровых лампах сверхвысокого давления — дуговых ртутных (ДРШ) и ксеноновых (ДКсШ) — для уменьшения тепловой нагрузки стенка удалена от канала разряда, и он сохраняет устойчивость только Бри малом межэлоктродном промежутке (0,03—1 см). Лампы ДРШ (Р=0,1 10 кВт, /, =10 —2,5-10 кд/м ), [c.223]
Для питания светильников общего освещения Для питания специальных яамп [ксеноновых, ДРЛ, ДРИ (дуговых ртутных с йодидами металлов), натриевых, рассчитанных на напряжение 380 В] и пускорегулирующих аийаратов для газоразрядных ламп, имеющих специальные схемы (например, трехфазных) с последовательным соединением ламп [c.409]
Дуговые ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью (ДРЛ) являются наиболее массовыми и применяются для освещения производственных помещений и наружного освещения. Они представляют собой (рис. 1-5,е) стеклянную колбу, внутри которой смонтирована ртутно-кварцевая разрядная трубка, на внутреннюю поверхность колбы нанесен тонкий слой лю-минoфqpa, который поглощает ультрафиолетовое излучение ртутного разряда и преобразует его в видимое излучение, исправляя его цветность.
[c.23]
Дуговые ртутные лампы с йодидами металлов (ДРИ). За последние годы разработана серия ртутных ламп с йодидами металлов, обладающих значительно более высокой эффективностью и более разнобразным спектральным составом излучения по сравнению с сущест- [c.23]
На автоматах производится вакуумная обработкй наиболее массовых типов газоразрядных источников света люминесцентных (прямых, U-образных, кольцевых, малогабаритных и др.), дуговых ртутных ламп с исцрав- [c.420]
Для питания специальных ламп [ксе-ноновых, ДРЛ, ДРИ (дуговых ртутных с йодидами металлов), натриевых, рассчитанных на напряжение 3S0 В] и пускорегулирующих аппаратов для газоразрядных ламп, имею- 380 [c.468]
В экспериментах [64, 75] был использован интерферометр Майкельсона — Тваймана — Грина с компенсацией (рис. 41). Голограмма, на которой зарегистрирован спектр холодного дугового ртутного разряда, приведен на рис.
42. На рис. 43 дан спектр, восстановленный при освещении голограммы лазерным светом на длине волны 0,63 мкм (см. рис. 24). При регистрации голограммы была использована очень широкая диффузно освещенная апертура. Интерферометрический клин создавал угол между пучками интерферометра, соответствующий 30 полос/мм от белого ртутного света. Оптическая разность хода лучей в интерферометре была близка к нулю. Использовались фотопластинки Kodak 649F с высоким разрешением. Юстировочные эксперименты были проведены на фотопленке Polaroid P/N. Выполненные вначале опыты с импульсной лампой показали, что непрерывный спектр также образует интерференционную голограмму, по которой он может быть воспроизведен.
[c.178]
Примечания 1. ДРШ — дуговая ртутная шаровая ДРКШ—дуговая ртутно-ксеноновая шаровая лампы постоянного тока лампы переменного тока. [c.666]
По рабочему давлению рассматриваемые газоразрядные лампы делятся на лампы низкого давления до 10 Па и высокого от 3-10 до 16 Па.
Типичными представителями газоразрядных ламп низкого давления являются люминесцентные лампы, а высокого — дуговые ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью типа ДРЛ, металлогалогенные лампы типа ДРИ, натриевые лампы высокого давления типа ДНаТ и трубчатые ксеноновые лампы типа ДКсТ. Все перечисленные типы ламп выпускаются отечественной промышленностью и нашли свое применение в установках наружного освещения.
[c.9]
Дуговые ртутные лампы высокого давления исправленной цветности (ДРЛ) являются в наружном освещении наиболее массовыми газоразрядными источниками света. Основой лампы ДРЛ (рис. 1.1, в) является разрядная трубка 1 из прозрачного кварцевого стекла, по концам которой впаяны активированные самокалящиеся электроды 2. Внутрь трубки после тщательной откачки газов вводятся дозированное количество ртути и инертный газ (обычно аргон), который служит для облегчения зажигания разряда и защиты электродов от распыления в начале стадии разгорания лампы.
[c.10]
Металлогалогенные лампы представляют новое поколение газоразрядных ламп высокого давления, имеют жесткие требования по дозировке, чистоте материалов и соблюдению технологии при изготовлении. В табл. 1.4 приведены основные параметры выпускаемых СПО Светотехника ламп типа ДРИ (дуговая, ртутная, с излучающими добавками) общего назначения. [c.13]
К о р я г и н О. Г.. М е л ь н и к о в Б. М. Дуговые ртутные лампы исправленной цветности для городов Крайнего Севера /У Научн. тр. АКХ, 1976. Вып. 133. 58—64 с. [c.216]
Оценка устойчивости гидрофобных кремнеорганических покрытий в естественных климатических условиях длительна. Для сокращения срока испытаний в последние годы начали широко применять аппараты с искусственным климатом — везерометры [121 [. Они оборудованы источниками искусственной солнечной радиации — дуговыми, ртутно-кварцевыми или ксеноновыми лампами [66, 2711, устройствами для создания искусственной газовой среды, повышенной влажности и источниками теплового нагрева.
Наблюдения показали, что для большинства покрытий 100 ч испытания в везерометре эквивалентно одному году естественного старения [271 I.
[c.52]
КАТОД- электрод потребителя электрич. энергии, через к-рый электрич. ток выходи т из рассматриваемой среды во внешнюю цепь, в отличие от анода, через к-рый ток внешней цепи входит в рассматриваемую среду. При наличии в этой среде частичек с положительным и отрицательным электрич. зарядом положительно заряженные частички, или катионы, будут направляться к К., а отрицательно заряженные—а н и о н ы, или электроны, будут направляться к аноду. Т. о. в дуговых, ртутных и электронных лампах (см. Катод электронной лампы), рентгеновских трубках К. называется тот электрод, к-рый внутри прибора испускает отрицательно заряженные частички по направлению к противоположному электроду. У генераторов электрич. энергии, напр, у электрохимич. элементов, К. считается электрод, через который ток входит из внешней цепи в прибор например цинковая пластина элемента Лекланше, являющаяся его,отрицательным полюсом.
Я.Шпмпьрейн.
[c.14]
Игнитрон представляет собой лампу с ртутным катодом. Прерывателем (зажигате-лем) в лампе является стержень из тугоплавкого материала с большим электрическим сопротивлением, погружаемый в ртуть. При соответствующем напряжении порядка более 100 в см, поданном на зажигатель, возникает дуговой разряд между стержнем и зеркалом (поверхностью) ртути. Дуга становится источником электронов для главного разряда между катодом и анодом, происходящего через несколько микросекунд после возникновения дуги. Дуга в цепи зажигателя может образоваться через цепь конденсатора. [c.13]
По принципу преобразования электрической энергии в энергию видимых излучений источники света подразделяются на тепловые и газоразрядные. К тепловым источникам света относятся лампы накаливания ЛН и кварцевые галогенные лампы КГ, к газоразрядным —люминесцентные, дуговые ртутные высокого давления ДРЛ, металлогалогенные ДРИ, дуговые ксено-новые трубчатые ДКсТ, натриевые лампы ДНаТ.
[c.120]
Дуговые ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью типа ДРЛ представляют собой колбу 1, внутри которой установлена кварцевая разрядная трубка 2 с парами ртути и аргона при давлении (2-5-5)-10 Па, в которую впаяны основные 3 и зажигающие 4 электроды (рис. 5.3, а). Зажигающие электроды соединены с противоположными основными электродами через высокоомные резисторы. При включении лампы в цепь переменного тока возникает тлеющий разряд между основными и зажигающими электродами. Электроны из этого вспомогательного тлеющего свечения ускоряются полем в основной промежуток, вследствие чего возникает пробой и устанавливается разряд между основными электродами. Процесс разгорания лампы и стабилизации ее параметров наступает через 7—10 мин после включения, что является ее недостатком. [c.125]
Металлогалогенные лампы ДРИ (дуговая ртутная с иоди-дами) — это усовершенствованные лампы ДРЛ. В отличие от ламп ДРЛ в разрядную трубку ламп ДРИ вводятся добавки к парам ртути в виде йодидов металлов — натрия, таллия или индия.
Эти добавки обеспечивают повышенную светоотдачу и улучшенную цветопередачу выпускаются мощностью от 250 до 3500 Вт со световой отдачей 75—100 лм/Вт и продолжительностью горения до 9000 ч. Лампы используются для освещения открытых пространств, железнодорожных станций, стадионов, заводских территорий, а также больших помещений различного назначения (концертные залы, телестудии и т.п.), в которых требуется обеспечение правильной цветопередачи. Лампы ДРИ включают в сеть через ПРА, состоящий из балластного дросселя и полупроводникового импульсного зажигающего устройства (ИЗУ) (рис. 5.4). ИЗУ генерируют комбинированный импульс, состоящий из маломощного высоковольтного (4,5—5,5 кВ) импульса, слулсащего для пробоя межэлек-тродного промежутка лампы, и
[c.126]
Рно. 71. Голограмма, освещевная дуговой ртутной лампой. Если ту же самую голограмму, которую мы видим на рис. 81 осветить светом от дуговой ртутной лампы, то она восстановит несколько ааображеннй исходной сцены, что связано с нвмонохронатвчностью света, испускаемого ртутной лампой.
[c.117]
Прибор ионный электровакуумный — электровакуумный прибор с электрическим разрядом в газе или парах к приборам такого типа относятся приборы с несамостоятельным разрядом — газотроны и тиратроны, приборы с тлеющим разрядом — газосветные и индикаторные лампы, ионные стабилитроны и другие, приборы с дуговым автоэлек-тронным разрядом—вентили ртутные, игнитроны и т.д. [4J. [c.151]
Светотермостарение—в аппарате искусственной погоды, марки ИП-1-3, отечественного производства, где на образцы воздействовали, кроме указанного в п. 2, еще две ртутно-кварцевые лампы ПРК-2—источники ультрафиолетового излучения (так же как и дуговые лампы). [c.81]
| Дуговая ртутная лампа ДРЛ125 125Вт, 5900лм, свет нейтральный 4000К, Rₐ40-59, цоколь E27, колба матовая, «эллипс», [B] 10000ч | ЛИСМА / ДРЛ125E27 | штупак | 99,00 RUB | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Дуговая ртутная лампа ДРЛ250М 250Вт, 12000лм, свет нейтральный 4000К, Rₐ40-59, цоколь E40, колба матовая, «эллипс», [B] 10000ч | ЛИСМА / ДРЛ250МE40 | штупак | 115,16 RUB | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Дуговая ртутная лампа ДРЛ400М 400Вт, 22000лм, свет нейтральный 4000К, Rₐ40-59, цоколь E40, колба матовая, «эллипс», [B] 10000ч | ЛИСМА / ДРЛ400МE40 | штупак | 160,00 RUB | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Дуговая ртутная лампа ДРЛ700 700Вт, 40600лм, свет нейтральный 4000К, Rₐ40-59, цоколь E40, колба матовая, «эллипс», [B] 20000ч | ЛИСМА / ДРЛ700E40 | штупак | 500,00 RUB | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Дуговая ртутная лампа ДРЛ1000 1000Вт, 58000лм, свет нейтральный 4000К, <Rₐ39, цоколь E40, колба матовая, «эллипс», [B] 18000ч | ЛИСМА / ДРЛ1000E40 | штупак | 763,00 RUB | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
com
16″>
com
00″>
com
00″>
com
00″>
com%d0%b4%d1%83%d0%b3%d0%be%d0%b2%d0%b0%d1%8f%20%d1%80%d1%82%d1%83%d1%82%d0%bd%d0%b0%d1%8f%20%d0%bb%d0%b0%d0%bc%d0%bf%d0%b0 — со всех языков на все языки
Все языкиАбхазскийАдыгейскийАфрикаансАйнский языкАканАлтайскийАрагонскийАрабскийАстурийскийАймараАзербайджанскийБашкирскийБагобоБелорусскийБолгарскийТибетскийБурятскийКаталанскийЧеченскийШорскийЧерокиШайенскогоКриЧешскийКрымскотатарскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧувашскийВаллийскийДатскийНемецкийДолганскийГреческийАнглийскийЭсперантоИспанскийЭстонскийБаскскийЭвенкийскийПерсидскийФинскийФарерскийФранцузскийИрландскийГэльскийГуараниКлингонскийЭльзасскийИвритХиндиХорватскийВерхнелужицкийГаитянскийВенгерскийАрмянскийИндонезийскийИнупиакИнгушскийИсландскийИтальянскийЯпонскийГрузинскийКарачаевскийЧеркесскийКазахскийКхмерскийКорейскийКумыкскийКурдскийКомиКиргизскийЛатинскийЛюксембургскийСефардскийЛингалаЛитовскийЛатышскийМаньчжурскийМикенскийМокшанскийМаориМарийскийМакедонскийКомиМонгольскийМалайскийМайяЭрзянскийНидерландскийНорвежскийНауатльОрокскийНогайскийОсетинскийОсманскийПенджабскийПалиПольскийПапьяментоДревнерусский языкПортугальскийКечуаКвеньяРумынский, МолдавскийАрумынскийРусскийСанскритСеверносаамскийЯкутскийСловацкийСловенскийАлбанскийСербскийШведскийСуахилиШумерскийСилезскийТофаларскийТаджикскийТайскийТуркменскийТагальскийТурецкийТатарскийТувинскийТвиУдмурдскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийУзбекскийВьетнамскийВепсскийВарайскийЮпийскийИдишЙорубаКитайский
Все языкиАбхазскийАдыгейскийАфрикаансАйнский языкАлтайскийАрабскийАварскийАймараАзербайджанскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийКаталанскийЧеченскийЧаморроШорскийЧерокиЧешскийКрымскотатарскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧувашскийДатскийНемецкийГреческийАнглийскийЭсперантоИспанскийЭстонскийБаскскийЭвенкийскийПерсидскийФинскийФарерскийФранцузскийИрландскийГалисийскийКлингонскийЭльзасскийИвритХиндиХорватскийГаитянскийВенгерскийАрмянскийИндонезийскийИнгушскийИсландскийИтальянскийИжорскийЯпонскийЛожбанГрузинскийКарачаевскийКазахскийКхмерскийКорейскийКумыкскийКурдскийЛатинскийЛингалаЛитовскийЛатышскийМокшанскийМаориМарийскийМакедонскийМонгольскийМалайскийМальтийскийМайяЭрзянскийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПенджабскийПалиПольскийПапьяментоДревнерусский языкПуштуПортугальскийКечуаКвеньяРумынский, МолдавскийРусскийЯкутскийСловацкийСловенскийАлбанскийСербскийШведскийСуахилиТамильскийТаджикскийТайскийТуркменскийТагальскийТурецкийТатарскийУдмурдскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийУзбекскийВодскийВьетнамскийВепсскийИдишЙорубаКитайский
Лампы ртутные — ООО «ПРОМЭНЕРГО-НН»
Ртутные газоразрядные лампы представляют собой электрический источник света, в котором для генерации оптического излучения используется газовый разряд в парах ртути.
Ртутные лампы являются разновидностью газоразрядных ламп. Для наименования всех видов таких источников света в отечественной светотехнике используется термин «разрядная лампа» (РЛ), включенный в состав Международного светотехнического словаря, утверждённого Международной комиссией по освещению. Этим термином следует пользоваться в технической литературе и документации.
В зависимости от давления наполнения, различают РЛ низкого давления (РЛНД), высокого давления (РЛВД) и сверхвысокого давления (РЛСВД).
К РЛНД относят ртутные лампы с величиной парциального давления паров ртути в установившемся режиме менее 100Па. Для РЛВД эта величина составляет порядка 100 кПа, а для РЛСВД — 1 МПа и более.
- Ртутные лампы высокого давления (РЛВД)
РЛВД подразделяются на лампы общего и специального назначения. Первые из них, к числу которых относятся, в первую очередь, широко распространённые лампы ДРЛ, активно применяются для наружного освещения, однако они постепенно вытесняются более эффективными натриевыми, а такжеметаллогалогенными лампами.
Лампы специального назначения имеют более узкий круг применения, используются они в промышленности, сельском хозяйстве, медицине.
Спектр излучения.
Видимый спектр ртутной лампы
Пары ртути излучают следующие спектральные линии, использующиеся в газоразрядных лампах.
| Длина волны, нм | Название | Цвет |
|---|---|---|
| 184.9499 | Жёсткий ультрафиолет (тип С) | |
| 253.6517 | Жёсткий ультрафиолет (тип С) | |
| 365.0153 | линия «I» | Мягкий ультрафиолет (тип A) |
| 404.6563 | линия «H» | Фиолетовый |
| 435.8328 | линия «G» | Синий |
| 546.0735 | Зелёный | |
| 578.2 | Жёлто-оранжевый |
Наиболее интенсивные линии — 184.
9499, 253.6517, 435.8328 нм. Интенсивность остальных линий зависит от режима (параметров) разряда.
Виды
Ртутные лампы высокого давления типа ДРЛ
Лампа ДРЛ 250 на самодельном испытательном стенде
ДРЛ (Дуговая Ртутная Люминесцентная) — принятое в отечественной светотехнике обозначение РЛВД, в которых для исправления цветности светового потока, направленного на улучшение цветопередачи, используется излучение люминофора, нанесённого на внутреннюю поверхность колбы.
Применяется для общего освещения цехов, улиц, промышленных предприятий и других объектов, не предъявляющих высоких требований к качеству цветопередачи и помещений без постоянного пребывания людей.
Устройство
Устройство лампы ДРЛ: 1.Колба;2.Цоколь;3.Горелка;4.Основной электрод;5.Поджигающий электрод;6.Токоограничительный резистор
Лампа ДРЛ со снятой колбой
Первые лампы ДРЛ изготовлялись двухэлектродными.
Для зажигания таких ламп требовался источник высоковольтных импульсов. В качестве него применялось устройство ПУРЛ-220 (Пусковое Устройство Ртутных Ламп на напряжение 220 В). Электроника тех времен не позволяла создать достаточно надёжных зажигающих устройств, а в состав ПУРЛ входил газовый разрядник, имевший срок службы меньший, чем у самой лампы. Поэтому в 1970-х гг. промышленность постепенно прекратила выпуск двухэлектродных ламп. На смену им пришли четырёхэлектродные, не требующие внешних зажигающих устройств.
Для согласования электрических параметров лампы и источника электропитания практически все виды РЛ, имеющие падающую внешнюю вольт-амперную характеристику, нуждаются в использованиипускорегулирующего аппарата, в качестве которого в большинстве случаев используется дроссель, включенный последовательно с лампой.
Четырёхэлектродная лампа ДРЛ (смотреть рисунок справа) состоит из внешней стеклянной колбы 1, снабжённой резьбовым цоколем 2. На ножке лампы смонтирована установленная на геометрической оси внешней колбы кварцевая горелка (разрядная трубка, РТ) 3, наполненная аргоном с добавкой ртути.
Четырёхэлектродные лампы имеют основные электроды 4 и расположенные рядом с ними вспомогательные (зажигающие) электроды 5. Каждый зажигающий электрод соединён с находящимся в противоположном конце РТ основным электродом через токоограничивающее сопротивление 6. Вспомогательные электроды облегчают зажигание лампы и делают её работу в период пуска более стабильной. Проводники в лампе изготавливаются из толстой никелевой проволоки.
В последнее время ряд зарубежных фирм изготавливает трёхэлектродные лампы ДРЛ, оснащённые только одним зажигающим электродом. Эта конструкция отличается только большей технологичностью в производстве, не имея никаких иных преимуществ перед четырёхэлектродными.
Принцип действия
Горелка (РТ) лампы изготавливается из тугоплавкого и химически стойкого прозрачного материала (кварцевого стекла или специальной керамики), и наполняется строго дозированными порциями инертных газов. Кроме того, в горелку вводится металлическая ртуть, которая в холодной лампе имеет вид компактного шарика, или оседает в виде налёта на стенках колбы и (или) электродах.
Светящимся телом РЛВД является столб дугового электрического разряда.
Процесс зажигания лампы, оснащённой зажигающими электродами, выглядит следующим образом. При подаче на лампу питающего напряжения между близко расположенными основным и зажигающим электродом возникает тлеющий разряд, чему способствует малое расстояние между ними, которое существенно меньше расстояния между основными электродами, следовательно, ниже и напряжениепробоя этого промежутка. Возникновение в полости РТ достаточно большого числа носителей заряда(свободных электронов и положительных ионов) способствует пробою промежутка между основными электродами и зажиганию между ними тлеющего разряда, который практически мгновенно переходит в дуговой.
Стабилизация электрических и световых параметров лампы наступает через 10-15 минут после включения. В течение этого времени ток лампы существенно превосходит номинальный и ограничивается только сопротивлением пускорегулирующего аппарата. Продолжительность пускового режима сильно зависит от температуры окружающей среды — чем холоднее, тем дольше будет разгораться лампа.
Электрический разряд в горелке ртутной дуговой лампы создаёт видимое излучение голубого или фиолетового цвета, а также, мощное ультрафиолетовое излучение. Последнее возбуждает свечениелюминофора, нанесённого на внутренней стенке внешней колбы лампы. Красноватое свечение люминофора, смешиваясь с бело-зеленоватым излучением горелки, даёт яркий свет, близкий к белому.
Изменение напряжения питающей сети в большую или меньшую сторону вызывает изменение светового потока: отклонение питающего напряжения на 10-15 % допустимо и сопровождается соответствующим изменением светового потока лампы на 25-30 %. При уменьшении напряжения питания менее 80 % номинального, лампа может не зажечься, а горящая — погаснуть.
При горении лампа сильно нагревается. Это требует использования в световых приборах с дуговыми ртутными лампами термостойких проводов, предъявляет серьёзные требования к качеству контактов патронов. Поскольку давление в горелке горячей лампы существенно возрастает, увеличивается и напряжение её пробоя.
Величина напряжения питающей сети оказывается недостаточной для зажигания горячей лампы, поэтому перед повторным зажиганием лампа должна остыть. Этот эффект является существенным недостатком дуговых ртутных ламп высокого давления: даже весьма кратковременный перерыв электропитания гасит их, а для повторного зажигания требуется длительная пауза на остывание.
Традиционные области применения ламп ДРЛ
Освещение открытых территорий, производственных, сельскохозяйственных и складских помещений. Везде, где это связано с необходимостью большой экономии электроэнергии, эти лампы постепенно вытесняются НЛВД (освещение городов, больших строительных площадок, высоких производственных цехов и др.).
Довольно оригинальной конструкцией отличаются РЛВД Osram серии HWL (аналог ДРВ), имеющие в качестве встроенного балласта обычную нить накала, размещённую в вакуумированном баллоне, рядом с которой в том же баллоне помещена отдельно загерметизированная горелка. Нить накала стабилизирует напряжение питания из-за бареттерного эффекта, улучшает цветовые характеристики, но, очевидно, весьма заметно снижает как общий КПД, так и ресурс из-за износа этой нити.
Такие РЛВД применяются и в качестве бытовых, так как имеют улучшенные спектральные характеристики и включаются в обычный светильник, особенно в больших помещениях (самый маломощный представитель этого класса создаёт световой поток в 3100 Лм).
Дуговые ртутные металлогалогенные лампы (ДРИ)
Лампы ДРИ (Дуговая Ртутная с Излучающими добавками) конструктивно схожа с ДРЛ, однако в её горелку дополнительно вводятся строго дозированные порции специальных добавок — галогенидов некоторых металлов (натрия, таллия, индия и др.), за счёт чего значительно увеличивается световая отдача (порядка 70 — 95 лм/Вт и выше) при достаточно хорошей цветности излучения. Лампы имеют колбы эллипсоидной и цилиндрической формы, внутри которой размещается кварцевая или керамическая горелка. Срок службы — до 8 — 10 тыс. ч.
В современных лампах ДРИ используются в основном керамические горелки, обладающие большей стойкостью к реакциям с их функциональным веществом, благодаря чему со временем горелки затемняются гораздо меньше кварцевых.
Однако последние тоже не снимают с производства из-за их относительной дешевизны.
Ещё одно отличие современных ДРИ — шаровидная форма горелки, позволяющая снизить спад светоотдачи, стабилизировать ряд параметров и увеличить яркость «точечного» источника. Различают два основных исполнения данных ламп: с цоколями Е27, Е40 и софитное — с цоколями типа Rx7S и подобными им.
Для зажигания ламп ДРИ необходим пробой межэлектродного пространства импульсом высокого напряжения. В «традиционных» схемах включения данных паросветных ламп, помимо индуктивного балластного дросселя, используют импульсное зажигающее устройство — ИЗУ.
Изменяя состав примесей в лампах ДРИ, можно добиться «монохроматических» свечений различных цветов (фиолетового, зелёного и т. п.) Благодаря этому ДРИ широко используются для архитектурной подсветки. Лампы ДРИ с индексом «12» (с зеленоватым оттенком) используют на рыболовецких судах для привлечения планктона.
Дуговые ртутные металлогалогенные лампы с зеркальным слоем (ДРИЗ)
Лампы ДРИЗ (Дуговая Ртутная с Излучающими добавками и Зеркальным слоем) представляет собой обычную лампу ДРИ, часть колбы которой изнутри частично покрыта зеркальным отражающим слоем, благодаря чему такая лампа создает направленный поток света.
По сравнению с применением обычной лампы ДРИ и зеркального прожектора, уменьшаются потери за счет уменьшения переотражений и прохождений света через колбу лампы. Так же получается высокая точность фокусировки горелки. Для того, чтобы после вворачивания лампы в патрон направление излучения её можно было изменить, лампы ДРИЗ снабжают специальным цоколем.
Ртутно-кварцевые шаровые лампы (ДРШ)
Лампы ДРШ (Дуговые Ртутные Шаровые) представляют собой дуговые ртутные лампы сверхвысокого давления с естественным охлаждением. Имеют шарообразную форму и дают сильное ультрафиолетовое излучение.
Ртутно-кварцевые лампы высокого давления (ПРК, ДРТ)
Дуговые ртутные лампы высокого давления типа ДРТ (Дуговые Ртутные Трубчатые) представляют собой цилиндрическую кварцевую колбу с впаянными по концам электродами. Колба наполняется дозированным количеством аргона, помимо того в неё вводится металлическая ртуть.
Конструктивно лампы ДРТ очень схожи с горелками ДРЛ, а электрические параметры их таковы, что позволяют использовать для включения пускорегулирующие аппараты ДРЛ соответствующей мощности. Однако большинство ламп ДРТ выполняется в двухэлектродном исполнении, поэтому для их зажигания требуется использование специальных дополнительных устройств.
Первые разработки ламп ДРТ, носивших первоначальное название ПРК (Прямая Ртутно-Кварцевая), были выполнены Московским электроламповым заводом в 1950-х гг. В связи с изменением нормативно-технической документации в 1980-х гг. обозначение ПРК было заменено на ДРТ.
Существующая номенклатура ламп ДРТ имеет широкий диапазон мощностей (от 100 до 12000 Вт). Лампы используются в медицинской аппаратуре (ультрафиолетовые бактерицидные и эритемные облучатели), дляобеззараживания воздуха, пищевых продуктов, воды, для фотополимеризации лаков и красок, экспонирования фоторезистов и иных фотофизических и фотохимических технологических процессов.
Лампы мощностью 400 и 1000 Вт применялись в театральной практике для освещения декораций и костюмов, расписанных флуоресцентными красками. В этом случае осветительные приборы оснащалисьсветофильтрами из ультрафиолетового стекла УФС-6, срезающими жёсткое ультрафиолетовое и практически всё видимое излучение ламп.
Важным недостатком ламп ДРТ является интенсивное образование озона в процессе их горения. Если для бактерицидных установок это явление обычно оказывается полезным, то в других случаях концентрация озона вблизи светового прибора может существенно превышать допустимую по санитарным нормам. Поэтому помещения, в которых используются лампы ДРТ, должны иметь соответствующую вентиляцию, обеспечивающую удаление избытка озона. В небольших количествах изготавливаются безозонные лампы ДРТ, колба которых имеет внешнее покрытие из кварца, легированного диоксидом титана. Такое покрытие практически не пропускает озонообразующую линию резонансного излученияртути 184,9 нм.
Дуговая ртутная лампа — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Дуговая ртутная лампа
Cтраница 3
Схема упрощенной экспериментальной установки для изучения спектров КР дана на рис.
VI.4. Дуговые ртутные лампы расположены вокруг цилиндрической газовой кюветы с исследуемым веществом и образуют своего рода оптическую печь. Для увеличения светового потока, направляемого в спектрограф, внутри газовой кюветы смонтированы вогнутые сферические зеркала.
[31]
Наиболее перспективными являются мероприятия по замене ламп накаливания в промышленных электроосветительных установках люминесцентными лампами и дуговыми ртутными лампами высокого давления с исправ-ленной цветопередачей типа ДРЛ. [33]
Поэтому до появления лазеров для получения спектров КР высокого разрешения основное внимание было уделено созданию интенсивных источников света на основе дуговой ртутной лампы. [34]
Полимеризация метилакрилата в растворе ( 1М в бензоле) проводится в присутствии фотосенсибилизатора под действием света ( К 0 313 мкм) от дуговой ртутной лампы.
[35]
Кнртикостс-рои — М — китр1 [ т — 21-ацетит ( 4 г) ( схема 2.15, 19 риствОрЕЮТ в толуоле ( SCO мл) н раствор облутяют погружной дуговой ртутной лампой вимжогс давления ( Hanovia, 20 ( 1 Вт), находящейся в охлаждаемом подои кожухе из стекла пирекс, пропускан через рал-пор ток чистого азота. Температуру реакционной смеси полдержинают около — 42 С, контролируя температуру охлаж-лающсй поды. Сырой окснм ацетата альдосперона ( 0 505 г прибавляют при 10 С к перемешиваемой смсг. Через fi ыик раствор иейтралкауют разбавленным водным раствором гидре / карбоната натрия и смесь экстрагируют днхлорометаиом. [36]
К газоразрядным лампам высокого ( 0 03 — 0 08 МПа) и сверхвысокого ( 0 8 МПа) давления относятся дуговые и ртутные люминесцентные лампы ( ДРЛ), рефлекторные дуговые ртутные лампы с отражающим слоем ( ДРЛР) и др. В спектре излучения этих ламп преобладают зеленые и голубые тона, оказывающие благоприятное воздействие на органы зрения.
Наиболее экономичными являются ртутные лампы высокого давления с добавкой йодидов металла ( ДРИ), их часто называют металлогалогенными.
[37]
В случаях, когда в помещении необходимо аварийное освещение для эвакуации, к групповым щиткам или к групповым линиям аварийного освещения, выполненного лампами накаливания или люминесцентными лампами, допускается присоединение дуговых ртутных ламп ( типа ДРЛ) для повышения освещенности до величин, обеспечивающих возможность продолжения работ. [38]
Источник света, использующийся в приборах для спектроскопии КР, должен давать сильное монохроматическое излучение. В связи с этим применяют дуговые ртутные лампы специальной конструкции, испускающие интенсивную синюю линию при 4357 А и сильную зеленую линию при 5461 А. Выбранный возбуждающий свет не должен поглощаться исследуемым образцом и давать флуоресценцию, которая бы маскировала спектр КР или вызывала фотодеструкцию данного образца.
Иногда поэтому при исследовании светочувствительных веществ предпочитают применять гелиевые газоразрядные лампы, которые дают интенсивные линии при 5876 и 6678 А.
[39]
Для получения заметных эффектов фотохимики вынуждены использовать источники излучения достаточной мощности. Большое количество работ выполнено с дуговыми ртутными лампами различных типов. Лампы очень высокого давления имеют сплошной спектр с провалом в области 2530 — 2700 А из-за самопоглощения парами ртути. [40]
В конический кварцевый сосуд помещают раствор, содержащий 1 г 2 — / прет-бутилбутадиенсульфона ( I, R ( Ch4) 3C), 1 г едкого кали, 20 мл спирта и 20 мл воды. Этот раствор облучают 90 мин светом дуговой ртутной лампы, разбавляют водой и упаривают до 25 мл. [41]
К тепловым источникам относятся лампы накаливания, угольные дуги, электрические инфракрасные нагреватели.
К газоразрядным источникам относятся люминесцентные лампы, дуговые ртутные лампы, лампы дугового высокочастотного и импульсного разряда.
[42]
Результаты, полученные при помощи старой техники возбуждения ( дуговые ртутные лампы), детально рассмотрены в обзорной статье Мэрфи, Холзера и Бернштейна [79], в которой приведены ссылка на оригинальные работы. [43]
Не менее важным качественным критерием освещения является пульсация яркости рабочих поверхностей во времени. Излучение современных газоразрядных источников света ( люминесцентные лампы, дуговые ртутные лампы — ДРЛ и дуговые ксеноновые трубчатые лампы типа ДКсТ), широко применяемых в практике промышленного освещения и освещения городов, пульсирует с удвоенной частотой переменного тока, питающего осветительную установку. [45]
Страницы: 1 2 3 4
Фокус и юстировка ртутных и ксеноновых дуговых ламп
Фокусировка и регулировка ртутных и ксеноновых дуговых ламп
Ртутные и ксеноновые дуговые лампы в настоящее время широко используются в качестве источников освещения для большого количества исследований в области широкопольной флуоресцентной микроскопии.
Посетители могут попрактиковаться в регулировке и фокусировке дуговых ламп в Mercury или Xenon Burner с помощью этого интерактивного учебного пособия, которое имитирует регулировку лампы в флуоресцентном микроскопе.
Каждый раз при инициализации учебного пособия ползунки регулировки дуговых ламп сбрасываются в случайное положение, при этом изображение дуги проецируется на пластину предметного столика в некоторых условиях, которые отклоняются от оптимальной настройки. Для работы с обучающей программой сначала выберите тип лампы ( Mercury или Xenon ) с помощью переключателей в нижней части обучающего окна. Затем отрегулируйте ползунок Collector Lens Focus до тех пор, пока в окне не появятся одно или два изображения в форме галстука-бабочки (имитирующие сфокусированное изображение дуги и ее зеркальное отображение).Используйте ползунок Lamp House Mirror Position , чтобы сделать интенсивность двух изображений дуги примерно равной.
Ползунки Arc Lamp Horizontal и Vertical используются для наложения двух изображений дуги, поэтому их следует отрегулировать для объединения изображений в одно изображение. Когда ползунки отрегулированы для получения небольшого изображения дуги в центре окна, используйте ползунок Collector Lens Focus , чтобы увеличить изображение дуги, пока оно не заполнит все окно однородным полем освещения симметричным образом, чтобы гарантировать дуга лампы правильно выровнена.Чтобы сбросить учебник на другой случайный набор положений настройки, используйте курсор мыши, чтобы щелкнуть синюю кнопку Reset .
Рекомендуемая последовательность фокусировки и юстировки дуговой лампы представлена на рисунке 1. Изначально недавно установленная и невыровненная лампа может иметь различные ориентации, когда дуга фокусируется путем регулировки линзы коллектора. Пример показан на рисунке 1 (а), где изображение дуги расположено в верхнем левом углу, а зеркальное изображение смещено в нижний правый угол.
После совмещения изображений дуги и настройки положения зеркала и фокуса должно появиться изображение, подобное изображенному на рисунке 1 (b). Объединение изображения дуги с зеркальным отражением приведет к перекрытию, как показано на рисунке 1 (c). Наконец, когда коллекторная линза расфокусирована для освещения всего поля обзора (рис. 1 (d)), должен получиться равномерно распределенный и симметричный луч. Если это не так, необходимо сфокусировать дугу и начать заново процедуру выравнивания.Посетителям рекомендуется попрактиковаться в использовании учебного пособия, пока они не смогут легко достичь этих результатов.
Ртутные лампы с короткой дугой, обычно используемые в флуоресцентной микроскопии, представляют собой газоразрядные лампы, содержащие смесь жидкой ртути и инертного газа (например, аргона или ксенона), заключенные в стеклянную оболочку вместе с парой близко расположенных электродов.
Напротив, дуговые ксеноновые лампы содержат чистый газообразный ксенон. Когда к электродам подается ток, в зазоре между ними возникает разрядная электрическая дуга, которая производит достаточно тепла для испарения ртути и создания внутренней атмосферы с высоким давлением. Поскольку размер дуги ограничен несколькими миллиметрами, дуговые газоразрядные лампы представляют собой идеальный точечный источник освещения, который полезен для микроскопии. Эти лампы излучают очень интенсивный свет с цветовой температурой около 5500 К. В ртутной дуговой лампе плазменные шары расположены рядом как с катодом, так и с анодом, и каждый из них имеет примерно одинаковую интенсивность, которая вдвое больше, чем в центре дуги.Напротив, одиночный плазменный шар в ксеноновой дуговой лампе расположен ближе к аноду и почти в пять раз ярче, чем сила света, окружающего катод.
После установки новой лампы в ртутную или ксеноновую дуговую лампу дугу необходимо тщательно выровнять и сфокусировать, чтобы получить однородное поле освещения для наблюдения и визуализации образцов.
Сама дуга очень мала (около 1-2 миллиметров в длину), и изображение дуги должно быть расположено вдоль оптической оси микроскопа в центре апертуры конденсора в вертикальном осветителе, чтобы обеспечить равномерное освещение.Средний срок службы ртутной газоразрядной лампы составляет от 200 до 300 часов, в зависимости от цикла переключения горения и технических характеристик конструкции. Ксеноновые дуговые лампы обычно имеют срок службы от 400 до 600 часов. Всегда следуйте инструкциям производителя по эксплуатации и техническому обслуживанию дуговых ламп, чтобы обеспечить максимальный срок службы лампы и безопасность оператора.
Юстировочные и фокусирующие дуговые лампы
Выключите источник питания и дайте старой лампе остыть перед установкой новой лампы в соответствии с инструкциями производителя.Обратите особое внимание на ориентацию лампы во время установки. Большинство ламп (пример показан на рисунке 2) предназначены для работы в вертикальном положении с анодом (+ электродом) внизу и имеют большую торцевую крышку на анодной стороне лампы.
Гнезда для крепления ламп в корпусе микроскопа имеют разный диаметр, чтобы облегчить ориентацию лампы. Поскольку стеклянные колпаки дуговой лампы заполнены газом ртути или ксеноном при умеренно высоком давлении, никогда не трогайте эти лампы, когда они горячие, чтобы избежать приложения механической силы, которая может привести к взрыву лампы.Не прикасайтесь к новой лампе пальцами без перчаток, потому что масло с рук имеет кислый характер и может протравить кварцевую оболочку и ослабить ее. Кроме того, остатки отпечатков пальцев могут прилипать к внешней поверхности лампы, когда она нагревается. Если лампа взорвалась, обратитесь к местным процедурам и правилам техники безопасности по очистке и обеззараживанию ртути.
После установки новой лампы включите источник питания и дайте лампе стабилизироваться в течение 10-15 минут ( Важное примечание: всегда позволяйте новой лампе гореть в не менее часа при первом включении.
).Период горения необходим для того, чтобы небольшая ямка протравилась на аноде и создала путь наименьшего сопротивления, который позволяет дуге оставаться устойчивой и не блуждать (мерцать) в течение срока службы лампы.
Установите на световом пути фильтры нейтральной плотности, достаточно плотные, чтобы блокировать примерно 90–95 процентов падающего света. Большинство флуоресцентных вертикальных осветителей на современных микроскопах оснащены фильтрами нейтральной плотности, встроенными в рамки слайдеров, которые можно вставить в световой тракт для уменьшения интенсивности освещения.Если микроскоп не оснащен держателем фильтра этого типа, найдите подходящее место для установки вторичного фильтра нейтральной плотности.
Выберите подходящий куб флуоресцентного фильтра для наблюдения за дугой лампы и поместите его на световой тракт. Большинство производителей рекомендуют для этой цели куб с фильтром возбуждения, пропускающим свет в зеленой области спектра.
Поместите белый лист бумаги или карточку на предметный столик микроскопа прямо под револьвер.
Снимите объектив с револьвера и поверните пустое отверстие в световой тракт прямо над белой бумагой. Затем откройте ползунок затвора или ручку на вертикальном осветителе, чтобы свет проходил через револьверную головку. В этот момент на белой бумаге должен быть виден освещенный круг света с горячим пятном , которое может быть не по центру. Если свет слишком яркий, добавьте больше фильтров нейтральной плотности. Также неплохо надеть очки (полимерные или стеклянные) или установить на микроскоп тонированную защиту от дыхания, чтобы блокировать попадание отраженного ультрафиолетового света в глаза.
Чтобы начать юстировку дуговой лампы, сфокусируйте коллекторную линзу (см. Рис. 3), чтобы получить четкое изображение дуги на белой бумаге. Затем можно использовать центрирующие ручки, расположенные на внешней стороне фонаря, для перевода сфокусированного изображения дуги непосредственно в центр круга освещения, нанесенного на белую бумагу.
Некоторые светильники имеют внутреннюю систему зеркал, которая направляет более интенсивное освещение в проем.Микроскопы, оснащенные лампой такого типа, будут производить два изображения дуги (фактическую дугу и ее зеркальное отображение). Используйте ручки центрирования зеркала и перемещения лампы (Рисунок 3), чтобы расположить реальную дугу и ее зеркальное изображение (которое обычно менее интенсивно) рядом, а затем используйте ручку фокусировки зеркала, чтобы отрегулировать интенсивности до тех пор, пока они не станут примерно равными. (В светильниках без зеркальной системы также не будет регулировочных ручек, поэтому внимательно ознакомьтесь с инструкциями производителя по регулировке лампы).Наконец, используйте ручки регулировки лампы, чтобы наложить дугу и зеркальное отображение как можно ближе.
После того, как сфокусированное изображение дуги (и его зеркальное изображение в ламповых домах, оборудованных таким образом) будет идеально совмещено в центре оптического пути (и пятно освещения на белой бумаге), медленно расфокусируйте линзу коллектора лампы с помощью соответствующей ручки регулировки.
Когда линза расфокусирована, наблюдайте за расширением луча, чтобы убедиться, что он равномерно заполняет область и не смещается в одну сторону.Если изображение дуги не расширяется симметрично, перефокусируйте дугу и повторите процедуру выравнивания. Наконец, снова сфокусируйте изображение дуги и снова вставьте объектив. Для обеспечения полностью равномерного освещения может потребоваться дополнительная небольшая регулировка объектива коллектора при просмотре однородного образца через окуляры с установленным объективом.
Большинство производителей микроскопов предлагают дополнительные приспособления для юстировки для облегчения центрирования изображения дуги лампы относительно задней апертуры объектива.В верхней части этот аксессуар имеет либо стандартную резьбу Royal Microscopical Society (RMS), либо 25-миллиметровую резьбу для установки новых насадок, и его можно ввинчивать в револьверную головку вместо объектива. Чтобы использовать аксессуар, его сначала помещают в насадку, а затем поворачивают на пути света.
На нижней стороне аксессуара есть матовое стекло оранжевого цвета с нанесенным перекрестием (как показано на рисунке 4). Свет, проходящий через дихроматическое зеркало микроскопа, попадает на встроенный отражатель центрирующего экрана и отражается на перекрестии.При изменении ручки конденсатора лампы и центрирующих винтов на патроне лампы изображение можно наблюдать и преобразовывать таким образом, чтобы оно было центрировано относительно перекрестия. Размер изображения дуги можно увеличивать или уменьшать, изменяя положение фокуса коллекторной линзы. После совмещения дуги центрирующий аксессуар можно заменить обычным объективом.
Независимо от того, выполняется ли выравнивание дуги с помощью аксессуара или с помощью белого листа бумаги, помещенного на предметный столик микроскопа, оба метода проецируют изображение дуги, которое присутствует во входном зрачке объектива, по сути, апертура заднего объектива.
Когда объектив находится на месте, изображение дуги на задней апертуре не в фокусе, а освещение в плоскости изображения (то, что на диафрагме поля) является равномерным. В этом суть освещения Келера.
По мере того, как рабочие станции для обработки цифровых изображений становятся все более популярными, а микроскопы, оснащенные высокотехнологичными системами камер, становятся все более сложными, важно помнить, насколько опасным может быть источник питания дуговых ламп для электронного оборудования. Всегда включайте дуговую лампу перед включением вспомогательного компьютера или оборудования камеры, которое находится в непосредственной близости от источника питания, и всегда выключайте это оборудование перед выключением дуговой лампы.Кабель, по которому подается ток к лампе от источника питания, обычно достаточно хорошо экранирован, но при включении лампы возможен кратковременный скачок напряжения от 20 000 до 50 000 вольт. Это высокое напряжение может генерировать магнитное поле, достаточно сильное, чтобы повредить чувствительные интегральные схемы, расположенные поблизости.
Назад к Флуоресцентное освещение для стереомикроскопии
Ртутная дуговая лампа
Ртутная дуговая лампаУХОД И ПОДАЧА ЛАМПЫ MERCURY ARC
Ртутная дуговая лампа или горелка является источником света для большинства флуоресцентная микроскопия.Чтобы эти дуговые лампы работали оптимально, их нужно использовать правильно. Следует соблюдать следующие моменты. для их использования:- Когда дуговая лампа новенькая и впервые зажглась, она должна оставьте на два часа, независимо от того, наблюдаете ли вы за образцами или нет. Это для позвольте дуге образовывать точки дуги на электродах, к которым дуга всегда горит и сохраняет дугу стабильной, когда лампа зажигается в будущее.
- Лампа должна быть правильно выровнена по следующим направлениям: а) обеспечивать максимальную яркость
флуоресценции, и б) чтобы убедиться, что реальное и зеркальное отображение
дуги не перекрываются, что может вызвать перегрев (возможен взрыв
опасность).
- Включенная лампа всегда должна быть холодной. Никогда включите дуговую лампу, когда она теплая. Это вызывает помутнение стекла в лампы, и то и другое значительно сокращает срок службы горелки и снижает яркость горелки. Когда стекло затуманивается, горелка нагревается. выше, и лампа с большей вероятностью взорвется.
- После включения лампу ее следует оставить включенной минимум на от двадцати минут (желательно тридцать). Это позволяет ему правильно прогреваться. и поможет предотвратить преждевременный износ (помутнение) горелки.
- Расчетный ресурс ртутных дуговых ламп:
- Я (Мэтт Шиблер, X59783) могу научить вас заменять и / или выровняйте ртутные дуговые лампы, если вы не умеете делать это правильно.
HBO 50 Вт: 100 часов
HBO 100 Вт: 200 часов
HBO 200 Вт: 400 часов
После того, как лампа достигла номинального срока службы в часах, она должна
проверяться на непрозрачность. Если вы включили горелку мощностью 100 Вт только на 10
раз в течение 20 часов и если за ним должным образом ухаживать, он может не
быть облачным и прослужить много часов сверх установленного срока службы.
Это хорошая идея
однако часто проверять его в течение этого периода.Помимо увольнения
горелка в теплом состоянии, многократное включение и выключение лампы (много раз
и кулдауны), вероятно, является худшим фактором, сокращающим жизнь
горелки.
Назад на Домашнюю страницу | Назад до флуоресценции |
Преимущества и применение ртутных ламп
Стремясь предоставить образовательный материал для светотехнического сообщества, мы постоянно стремимся поддерживать многие поколения инженеров-осветителей.Мы знаем, что многие профессионалы в области освещения с многолетним опытом могут быть очень проницательными в некоторых из предлагаемых нами тем. Однако аудитория меняется. Многие молодые инженеры, имеющие многопрофильное образование, стремятся расширить свои знания в области проектирования освещения, проектирования и разработки спецификаций.
Лампы на парах ртути были первыми газоразрядными лампами высокой интенсивности, которые стали коммерчески доступными для широкого спектра применений в освещении. Большинство моделей излучают голубовато-белый свет.Лампы на парах ртути — это газоразрядные лампы, в которых для получения света используется электрическая дуга через испаренную ртуть. Дуговый разряд обычно ограничивается небольшой дуговой трубкой из плавленого кварца, установленной внутри большой стеклянной колбы. Преимущество заключается в том, что он излучает яркий белый свет с относительно долгим сроком службы. Внешняя колба может быть прозрачной или покрытой люминофором. Лампы Mercury доступны в версиях со средней и большой цоколем; и хотя для работы большинства ватт требуется балласт, некоторые имеют внутренний пуск, который не требует балласта (часто называемого ртутным «самобалластом»).
Исторически преимущества ртутных ламп заключаются в том, что они более энергоэффективны, чем лампы накаливания и большинство люминесцентных ламп, особенно для наружного применения, со светоотдачей от 35 до 65 люмен / ватт.
Кроме того, их длительный срок службы ламп (в диапазоне 24 000 часов), а также высокая интенсивность яркого белого света сделали их идеальными для использования на открытом воздухе, например, для озеленения и уличного освещения на протяжении многих десятилетий. Прозрачные ртутные лампы излучают белый свет с голубовато-зеленым оттенком из-за химических веществ, используемых в дуговой трубке, в основном ртути.Из-за этого ртутные лампы не подходят для качественного воспроизведения цвета кожи человека, поэтому такие лампы обычно не используются в розничных магазинах, школах, больницах и других аналогичных коммерческих целях. И наоборот, в ландшафтном дизайне они делают растения и деревья очень яркими и яркими, так как они красиво подчеркивают зеленый цвет листвы. В последние годы появление ртутных ламп с коррекцией цвета помогло решить проблему цветопередачи с использованием люминофора внутри внешней лампы, который лучше излучает белый свет.Эта люминофорная технология обеспечивает лучшую цветопередачу, чем более эффективные натриевые лампы высокого или низкого давления, но все же уступает металлогалогенным и металлокерамическим источникам.
Хотя многие области применения идеально подходят для ламп на парах ртути, они сталкиваются с проблемой более высокой эффективности и лучшего цветового баланса металлогалогенных и металлокерамических металлогалогенных ламп, а также светодиодных технологий.
Как и в любом дизайне освещения, типовые соображения по дизайну освещения для ртутных ламп должны в первую очередь и всегда включать применение.Определите требуемые и желаемые уровни освещения, требования к энергоэффективности, интенсивности и четкости света, срок службы и стоимость.
Заключение
Лампы на ртутных парах используются для освещения улиц и парковок, ландшафтного освещения, фабрик и спортзалов с 1940-х годов. Они более энергоэффективны, чем лампы накаливания, и имеют гораздо больший срок службы. Недостатком является то, что они не льстят цвету кожи человека, что делает их не идеальной технологией для использования внутри помещений.Однако они являются исключительными источниками для ландшафтного освещения.
, 365 нм, УФ для фотохимии и химической фотолитографии
ACS Sustain Chem Eng. 3 января 2017 г .; 5 (1): 828–834.
Институт неорганической химии, Химический факультет Венского университета, Althanstraße 14 (UZA II), A-1090 Вена, Австрия
Поступила в редакцию 9 сентября 2016 г .; Пересмотрено 21 октября 2016 г.
Это статья в открытом доступе, опубликованная под лицензией Creative Commons Attribution (CC-BY), которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии ссылки на автора и источник.Эта статья цитировалась в других статьях в PMC.Абстракция
Ультрафиолет
светодиоды (УФ-светодиоды) получили широкое распространение
в химических исследованиях как высокоэффективные источники света для фотохимии
и фотополимеризация. Однако в более сложных экспериментальных установках
требует высококонцентрированного света и высокого пространственного разрешения
рисунок света, ртутные дуговые лампы высокого давления все еще
широко используются, поскольку излучают интенсивный ультрафиолетовый свет от компактной дуги
объем, который можно эффективно объединить в оптические системы.
Достижения
при осаждении и легировании типа p нитрида галлия
недавно разрешили производство УФ-светодиодов, способных заменить
Ртутные дуговые лампы также используются в этих приложениях. Эти УФ-светодиоды превышают
спектральная яркость ртутных ламп даже на интенсивной I-линии
на 365 нм. Здесь мы представляем успешную замену высокого давления
ртутная дуговая лампа для ультрафиолетового светодиода нового поколения в качестве источника света в
фотолитографическая химия и ее использование в производстве высокоплотных
ДНК-микрочипы.Мы показываем, что улучшенная световая яркость и эффективность
из этих светодиодов предлагают существенные практические, экономические и экологические
преимущества, в том числе более быстрый синтез, более низкие затраты на оборудование, очень
длительный срок службы, снижение потребления электроэнергии более чем в 85 раз
а также
устранение ртутных отходов и загрязнений.
Ключевые слова: Зеленая фотохимия, Ультрафиолетовый светоизлучающий диод, Энергоэффективность, Синтез биополимерных микроматриц, Пространственное формирование рисунка
Введение
Свет — универсальный
источник энергии для запуска и управления
химические реакции.
1 В отличие от обычных
реагенты, свет может быть легко генерирован во время использования и оставляет
позади только завершенная фотохимическая реакция. 2 Важным дополнительным преимуществом является возможность использования
свет, чтобы направлять реакции с высокой временной и пространственной точностью.
Пространственная структура света может быть получена с помощью оптического изображения.
система и является основой фотолитографии. Фотолитография, обычно
с помощью химии светонаправленных полимеров, включает не только
синтез интегральных электронных схем и большинства печатных материалов
но также и многие другие специализированные химические приложения, такие как трехмерное
изготовление и печать, 3,4 функционализация поверхности, 5 и синтез биополимерных микрочипов. 6−12 Основным недостатком фотохимии была неспособность
большинство молекул для эффективного поглощения видимого света, требующих специализированных
источники для генерации необходимого ультрафиолетового излучения.
Это беспокойство
вызвал значительный интерес к фотохимии солнечного и видимого света,
как более континентальный и устойчивый источник света для органических преобразований. 13−16 Однако сам по себе дневной свет сложно контролировать точно и надежно.
в большинстве промышленных или исследовательских учреждений.Искусственные источники белого цвета
свет очень неэффективны, особенно потому, что почти во всех случаях
релевантны только определенные диапазоны длин волн. Кроме того, поскольку
большинство источников, таких как ртуть низкого давления, лампы накаливания и эксимерные
лампы, испускаемые с протяженных поверхностей или объемов, свет не может быть
эффективно собираются и направляются на место реакции. Последние достижения
в производстве ультрафиолетовых светодиодов (УФ-светодиодов)
позволяют очень энергоэффективно, надежно и просто генерировать
ближний ультрафиолетовый свет, наиболее подходящий для фотохимии и химической
фотолитография.Эти светодиоды легко собрать в полезный свет.
источники, способные превзойти традиционные источники высокой интенсивности
УФ-свет, особенно ртутные дуговые лампы, которые широко используются в
приложения для фотохимии. Лампы на ртутных парах достаточно эффективны
в преобразовании электричества в свет и нашли широкое применение.
Для многих научных и технических приложений ультрафиолетовая составляющая
ртутных ламп высокого давления делает их особенно полезными, потому что
несколько других источников света эффективно генерируют такое большое количество
УФ-свет.Еще одно важное преимущество ртутных дуговых ламп высокого давления
заключается в том, что свет генерируется в небольшом объеме дуги между анодом
и катод. Небольшой размер исходного кода важен в любом приложении.
где оптическая система используется для передачи света на цель.
Оптический принцип геометрической протяженности, или étendue , диктует, что эффективная передача световой энергии требует небольшого
источник. 17 Благодаря этим двум ключевым преимуществам,
эффективное ультрафиолетовое излучение и небольшой размер источника ртути под высоким давлением
источники дуги были важным инструментом во всех областях фотохимии
и химическая фотолитография на протяжении многих десятилетий.
Тем не менее эти
источники света имеют существенный недостаток. Ртуть очень токсична
и является основным стойким загрязнителем окружающей среды. 18,19 Дуговые лампы высокого давления типоразмеров, используемых в лабораториях
содержат сотни миллиграммов ртути, что требует бережного хранения,
обращение и утилизация. 20 Лампы также
имеют короткий срок службы, обычно в диапазоне от 500 до 1000 ч, что требует
частая и дорогостоящая замена. Короткий срок жизни усугубляется
из-за их неспособности выдерживать несколько циклов включения-выключения, поэтому
что во многих приложениях они должны работать непрерывно
их жизни. 20 Также, потому что многие приложения
использовать одну спектральную линию, часто очень интенсивную I-линию
при длине волны 365 нм большая часть светового потока должна быть отфильтрована,
что приводит к очень низкой общей энергоэффективности.
Последние достижения
при производстве светодиодов на основе нитрида галлия
с нитридом индия-галлия (In x Ga 1– x ) N квантовых ям обеспечили очень
эффективные твердотельные источники синего света.
21 Эти источники в сочетании с люминофором для создания дополнительных
цвета, быстро заменяют лампы накаливания и люминесцентные лампы низкого давления
ртутные лампы в общем окружающем освещении. 22,23 Та же технология может быть использована для очень эффективного генерирования ближнего УФ-света
(внешний квантовый выход: ∼50%) на той же длине волны
как очень сильная I-линия ртути на 365 нм. 24,25 Помимо высокой квантовой эффективности, эти светодиоды имеют очень длинный
срок службы и может быть включен и выключен по мере необходимости, что в дальнейшем
увеличивает их общую энергоэффективность и практический срок службы.
Только за последний год УФ-светодиоды для поверхностного монтажа могут конкурировать
очень выгодно с ртутными дуговыми источниками.Мы тут
описать простой источник УФ-излучения высокой мощности 365 нм, который значительно
превосходит ртутные дуговые источники в фотохимии
и химическая фотолитография. В частности, мы построили и
оценили такой светодиодный источник для безмаскового синтеза матрицы (MAS),
приложение для химической фотолитографии, использующее оптическую визуализацию
система, сосредоточенная вокруг цифрового микрозеркального устройства (DMD), чтобы направлять
химический синтез сложных микрочипов биомолекул, таких
в виде нуклеиновых кислот и пептидов путем селективного удаления фотолабильных
защитные группы.
8−10,26−28 В системе формирования изображения этого типа сложность оптики и
требования к очень маленькой числовой апертуре (NA) приводят к
очень низкая светопропускная способность. 29 Когда 350
Используется ртутный источник дуги сверхвысокого давления W, генерирующий ∼20
Вт 365 нм фотонов, 30 система передает
к цели только около ∼0,6% от общего количества выбросов лампы
этой спектральной линии. В случае нашего источника УФ-светодиода () светодиод генерирует
значительно меньше света, ∼4 Вт фотонов 365 нм, но поскольку
малых размеров и оптимальной геометрии излучающей поверхности
Абсолютное количество света, достигающего цели, больше, около 140
мВт, или ∼3% выходной мощности.Увеличение пропускной способности в 5 раз
способствует повышению общей энергоэффективности более чем в 85 раз.
Дополнительный
преимущества, такие как значительно увеличенный ожидаемый срок службы, простота,
надежность и невысокая стоимость, обсуждаются в Результатах
и раздел обсуждения.
Ультрафиолетовый вид в разобранном и собранном виде источник света. В Источник УФ, светодиод Nichia NVSU333A U365 припаян непосредственно к 6 сплошной медный блок толщиной мм, к которому медные анодные и катодные выводы были покрыты электроизоляционной высокотемпературной эпоксидной смолой.Клемма радиатора светодиодной матрицы припаяна непосредственно к меди блок, обеспечивающий очень эффективный тепловой путь к теплу кулера ЦП раковина и вентилятор.
Экспериментальный Раздел
Конструкция УФ-светодиодного источника
Источник состоит в основном
одного светодиода Nichia NVSU333A U365 для поверхностного монтажа, 31 медного блока с заделанными анодом и катодом
клеммы, радиатор и вентилятор процессора, а также линза асферического конденсатора
(). Только светодиоды
из диапазона лучистого потока P15d21 были доступны ряды (от 3760 до 4100 мВт);
производственный процесс Nichia также дает светодиоды с длиной волны 365 нм в излучающих
поток составляет до P16d22 (от 4870 до 5310 мВт), но более высокий ранг мощности
Светодиоды получить не удалось.
Светодиоды имеют типичный
КПД преобразования ∼27% при работе с прямым
ток 3,5 А и хорошо охлаждается. При прямом напряжении 3,85 В
это соответствует тепловому рассеянию 11 Вт.
светодиода составляет всего ∼0,25 г, что является очень эффективным тепловыделением.
необходим путь, особенно потому, что лучистый поток и срок службы
светодиодов обратно пропорциональны температуре излучающего полупроводника.
умереть. Медный блок 40 × 40 × 6 мм использовался для переноса
тепло от светодиода.Медный блок имеет два установленных слота.
с медными анодными и катодными выводами. Каждый терминал был электрически
изолирован от блока высокотемпературной эпоксидной смолой (Aremco-Bond 526-N).
После отверждения эпоксидной смолы передняя поверхность медного блока была отшлифована.
для получения гладкой и ровной поверхности при подготовке к пайке.
The
на задней стороне светодиодов есть большая центральная пластина радиатора, примыкающая к
анодной и катодной площадками. Каждый из них был припаян к меди.
блок и клеммы соответственно, используя рекомендованную пайку
выкройка колодки.Рисунок паяльной площадки был разрезан на ∼50 мкм.
толстую упаковочную ленту, которую затем приклеили к медному блоку и
терминалы. Паяльная паста (EDSYN SR11 Sn42-Bi58 низкотемпературная
припой) нанесли на ленту припой трафарет с помощью бритвы
лезвие. После того, как трафарет был снят, три светодиодные площадки были осторожно
выровняйте с соответствующими площадками для пайки. Медный блок тогда был
помещен на лабораторную нагревательную пластину, установленную на 180 ° C, пока припой
плавится (138 ° С). После было проверено, что радиатор и
клеммы оставались электрически изолированными друг от друга, медные
Блок был снят с нагревательной пластины для медленного охлаждения до комнатной температуры.Затем медный блок был термически соединен с радиатором процессора (Arctic
Copper Silent 3 AMD CPU cooler) с использованием тонкого слоя термопасты.
(Shin-Etsu X-23-7921-5), а затем закрепил четырьмя винтами. Свет
от излучающей поверхности фокусировалась с помощью 10 мм диаметром 6,6 мм.
Асферическая конденсорная линза FL (Edmund Optics # 88-283). Четыре винта на
держатель линзы позволяет точно позиционировать линзу относительно
светодиод.
Источник питания и управление светодиодами
Потому что ток течет через
Светодиоды экспоненциально возрастают с увеличением напряжения, источники постоянного тока
используются для точного управления светоотдачей.Помимо мощности
питания, триггерная цепь необходима для включения или выключения тока
под управлением компьютера. A показывает схему управляющей электроники светодиода. Регулируемый
блок питания в режиме постоянного тока (B&K Precision 1687B) обеспечивает
регулируемый регулируемый ток для светодиода. Компьютерное управление переключением
обеспечивается мощным полевым МОП-транзистором с низким сопротивлением в открытом состоянии n (IR AUIRFB8409) параллельно с УФ-светодиодом. Триггерный сигнал 5 В,
электрически изолирован от силовой цепи через оптрон, отключает
ток через полевой МОП-транзистор, включающий светодиод.
В отсутствие
сигнала запуска, сопротивление между стоком и истоком полевого МОП-транзистора
клеммы близки к нулю, заставляя источник постоянного тока
уменьшить его выходное напряжение до близкого к нулю и, следовательно, исключить любые
ток через светодиод, который имеет порог проводимости
∼3 В. Прерывание тока через светодиод шунтом
схема выгодна, потому что она заставляет источник постоянного тока
для уменьшения выходного напряжения, что, в свою очередь, предотвращает повреждение
Светодиод от всплеска тока каждый раз, когда светодиод снова включается.В
электрические характеристики цепей измерялись с помощью прибора Rigol.
Осциллограф DS1054. Выходная характеристика блока питания показана на B, C. С помощью этой схемы
время выхода на полную мощность зависит от времени отклика текущего
источник; в данном случае около 30 мс, тогда как время выключения близко
на мгновенный из-за быстрого (~ 30 нс) времени отклика
МОП-транзистор.
(A) Схема питания и управления для Nichia NVSU333A U365 LED.
Регулируемый источник тока питает светодиод. Светодиод горит
или выключить через шунт MOSFET типа n , запускаемый
Логический сигнал 5 В.Осциллограммы для запуска (B) и запуска
выкл. (C) (синий) показывают, что поведение схемы оптимальное, с 30
мс выходное напряжение плавного пуска на светодиод (красный) и мгновенный поворот
выкл. (10 мс на дел. по горизонтали и 50 и 800 мВ на дел. по вертикали
для синего и красного каналов соответственно).
Измерения интенсивности и стабильности
Светодиоды яркости
стабильность была измерена с использованием (1) пассивного охлаждения (вентилятор радиатора выключен),
(2) вентиляторное охлаждение (вентилятор радиатора включен) и (3) регулируемое активное охлаждение
с помощью термоэлектрического устройства Пельтье между медными радиаторами
и кулер процессора.Для термоэлектрического охлаждения горячие и холодные
стороны устройства Пельтье (European Thermodynamics APH-161-12-14-E)
были термически соединены с соответствующими деталями с помощью термопасты.
Устройство Пельтье регулировалось на заданных значениях 16 или 26
° C с помощью термостата Willhi WH7016C и датчика температуры
в тепловом контакте с медным радиатором в непосредственной близости
к термопрокладке светодиода. Для максимального теплового контакта
в меди просверлена лунка, соответствующая кривизне датчика.
и термопаста была использована между двумя поверхностями.Относительная
интенсивность измерялась с помощью фотодиода (Vishay BPW21R) и регистрировалась
с помощью мультиметра UNI-T UT61B, подключенного к компьютеру.
микрочип Синтез и гибридизация
микрочипов
были синтезированы с использованием химического фотолитографического метода, названного
Безмасочный матричный синтез (MAS). 10,29 MAS использует компьютер
управляемая оптическая система визуализации, синхронизированная с доставкой химикатов
система, направленная на пошаговый синтез сложных высокоплотных
микрочипы олигомеров нуклеиновых кислот на стеклянных подложках.УФ-свет
источник и связанные линзы конденсора заполняют вход в свет
труба, которая пространственно формирует и гомогенизирует интенсивность
световой луч за счет многократных отражений от первой поверхности алюминия
зеркала, составляющие внутреннюю поверхность световода.
32 Вывод функций легкого гомогенизатора
как прямоугольный, пространственно однородный источник для освещения,
с помощью телескопа с 2-кратным увеличением, цифровой камеры диагональю 0,7 дюйма (диагональ)
микрозеркальное устройство (DMD). DMD отображается через реле Offner 1: 1.
оптики на поверхность подложки в реакционной камере 33 , где происходит синтез микроматрицы.Одно из двух положений наклона каждого зеркала DMD, либо
ВКЛ. Или ВЫКЛ., Определяет, будет ли происходить фотозащита при
каждое положение микрочипа. Малая числовая апертура системы,
в сочетании с большим количеством отражений, необходимых для формирования высоко
однородный пучок света, а также для его пространственной модуляции и
направление его к цели приводит к очень низкой светопропускной способности системы.
Ранее оптимальным источником была дуговая лампа мощностью 350 Вт.
имеет эффективный размер плазмы (0.8 × 2,7 мм), что в разумных пределах
хорошо сочетается с входной оптикой. Лампы большей мощности имеют больший
размеры плазмы, которые переполняли бы входной зрачок, а не
в результате улавливается значительно больше света.
Ртуть
Источником лампы является ртутная лампа высокого давления с короткой дугой мощностью 350 Вт (Newport
6286) в корпусе F / 0,7 500 Вт (Newport 66905). Свет от
лампа фильтровалась с использованием двух дихроичных первичных диапазонов 350–450 нм.
зеркала (Ньюпорт). Озон, образовавшийся в корпусе лампы, каталитически нейтрализовался.
преобразован в O 2 с использованием Ozone Eater (Newport 66087).Для
как ртутная лампа, так и УФ-светодиод, сила излучения света
достижения реакционной ячейки измеряли с помощью калиброванного SÜSS
Измеритель интенсивности УФ-излучения MicroTec Model 1000 с датчиком 365 нм.
Химия синтеза микрочипов очень похожа на химический состав стандартного фосфорамидита.
химия, используемая в твердофазном синтезе. 34 Первичной модификацией является использование (2- (2-нитрофенил) пропилоксикарбонила
(NPPOC) фотолабильная защитная группа вместо кислотолабильной
диметокситритильная (DMT) группа.Во время фотозащиты реакция
камера заполняется раствором 1% имидазола в ДМСО, т.
к.
фотоиндуцированный путь β-элиминации группы NPPOC является предпочтительным
наличием небольшого количества аминового основания. 35 Замена света на этапе кислотного деблокирования
значительно снижает потребность в окислении триэфира фосфита
в результате реакции сочетания, которая нестабильна в кислой среде.
условиях до полностью стабильного фосфотриэфира. 34 Таким образом, синтез фотолитографических микрочипов, в сравнении
с нормальным твердофазным синтезом, устраняет вред для здоровья и окружающей среды
токсичность, связанная с использованием деблокирующего раствора (ди- или трихлоруксусной кислоты).
кислота в дихлорметане) и значительно сокращает использование тетрагидрофурана,
а также пиридин, растворитель «красной категории»,
важный компонент раствора окислителя.
Для проверки
световое воздействие, необходимое для удаления NPPOC или SPh-NPPOC
5′-гидроксильные защитные группы на растущем олигонуклеотиде,
и убедиться, что результат воздействия и синтеза с использованием УФ
Светодиодный источник такой же, как и источник Hg, микроматрицы, несущие
одиночная олигонуклеотидная последовательность (5′-GTC ATC ATC ATG AAC CAC
CCT GGT C) были синтезированы, но фотозащита проводилась.
с использованием пространственного градиента световых экспозиций. 29,36 После синтеза защитные группы на олигонуклеотидах ДНК
были удалены с помощью раствора 1: 1 (об. / об.) этилендиамин / этанол.
в течение 2 ч при комнатной температуре.После промывания раствора для снятия защиты
с деионизированной водой, микроматрицы градиента экспозиции были гибридизованы
в течение 2 ч при 42 ° C с комплементарной последовательностью, меченной Cy3
а потом промыли. Буфер для гибридизации состоял из 150 мкл.
2 × 2- ( N -морфолино) этансульфоновая кислота (MES),
110 мкл воды, свободной от нуклеаз, 13,3 мкл ацетилированного коровьего молока
сывороточный альбумин (BSA) и 26,7 мкл 100 нМ 5′-Cy3-меченного
комплементарный олигонуклеотид. Этапы стирки начинаются с энергичной
встряхивание в центрифужной пробирке на 50 мл, наполненной 30 мл ненапряженного вещества
промывочный буфер (SSPE; 0.9 М NaCl, 0,06 М фосфат, 6 мМ ЭДТА, 0,01%
Твин 20) в течение 2 минут с последующей тщательной промывкой (100 мМ MES, 0,1
M NaCl, 0,01% Tween 20) на 1 мин и быстрое погружение в буфер для окончательной промывки.
(0,1 × солевой раствор-цитрат натрия буфер) для удаления избытка соли.
Массивы снимали на сканере микрочипов с разрешением
5 мкм с использованием лазера 532 нм и полосы пропускания 550–600 нм
фильтр. Данные были извлечены из сканированного изображения с помощью NimbleScan v2.1.
Данные были нормализованы и согласованы с четырехпараметрической сигмоидальной функцией.
в Sigmaplot.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
УФ-светодиоды с
полезные результаты доступны уже несколько лет
и были использованы в фотолитографии 37,38 и фотохимии,
в первую очередь в виде массивов светодиодов, чтобы обнажить и отвердить чернила, клеи и
покрытия. В исследованиях химии они использовались в последние годы.
в первую очередь для фотополимеризации и фотокатализа. 39-43 Однако во всех этих приложениях выход УФ-светодиодов был направлен
на место реакции без использования оптической системы.Для химической
фотолитография, такая как формирование рисунка функционализации поверхности и
синтез микрочипов, оптические требования часто очень строгие
для достижения пространственного контроля с поперечным разрешением в несколько
микрометров на площади в несколько квадратных сантиметров.
Для этих
приложений, очень большой процент излучаемого света не может
быть подключенным к оптической системе и / или потеряно в оптической системе.
Мы обнаружили, что с текущим поколением УФ-светодиодов 365 нм,
эти потери значительно ниже, чем у ртутных дуговых источников,
что в сочетании с очень высокой яркостью светодиода дает
в улучшенной светопропускной способности, гораздо меньшем потреблении электроэнергии и ресурсов.
УФ светодиод Выход, стабильность и срок службы
Выход 365 нм
светодиодов Nichia NVSU333A U365 для поверхностного монтажа значительно ниже
чем у ртутной лампы высокого давления, ∼4 против ∼20 Вт.
в большинстве приложений в фотохимии и химической фотолитографии,
соответствующий показатель — это количество света, которое может быть собрано и
направляется в реакционную камеру, где проводится химия.
Этот показатель в значительной степени благоприятствует светодиоду, потому что световое излучение от
поверхность светодиода следует ламбертовскому образцу, I (θ)
= I 0 cos (θ), где I 0 — интенсивность, нормальная к поверхности, и поскольку
излучающая поверхность мала и геометрически проста.
Это
явное преимущество перед дуговыми источниками, которые излучают почти изотропно
и из плазмы неправильной формы, и поэтому собирать свет
сложный и неэффективный. Кроме того, размер кварцевой оболочки
а высокая теплоотдача плазмы требует линз гораздо большего размера.
расположен более дистально в случае источников дуги. Эффективный светодиодный свет
коллекция может использовать как отражающую, так и преломляющую оптику
или их комбинация, и они могут не отображать изображения. 44,45 В случае светодиодов Nichia NVSU333A и нашего приложения в
химическая фотолитография, одиночный диаметр 10 мм, 6.6 мм FL асферический
конденсаторные линзы оказались недорогим, почти оптимальным решением.
Малое фокусное расстояние и высокая числовая апертура асферических конденсаторных линз позволяют
размещать их на расстоянии нескольких миллиметров от излучающей поверхности, чтобы
собирать и коллимировать больше света. При заднем фокусном расстоянии 3,3
мм, примерно 75% света, излучаемого светодиодом, собирается
объективом.
Поскольку светодиод не является точечным источником, но имеет излучающий
поверхность размером 2 × 2 мм, свет не полностью коллимирован
объективом; вместо этого свет, выходящий из линзы, имеет угловую расходимость
около 5 °, аналогично определенному углу пропускания света
на 0.08 NA визуализирующей оптики нашей фотолитографической системы.
Такая низкая числовая апертура необходима для достижения достаточной глубины резкости (DOF
∝ λ / NA 2 ; ∼60 мкм), чтобы достичь
достаточное латеральное разрешение ( r ∝ λ / 2NA;
∼2,7 мкм) и для уменьшения ошибок синтеза из-за рассеянных
свет, который масштабируется ∝ NA 2 . 46 В этом контексте более 140 мВт света 365 нм (100 мВт / см 2 на площади 1,4 см 2 ), около 3% выходной мощности
источника УФ-светодиода, может быть передан на цель на прямом
ток 3.9 А. Это количество больше, чем типичное количество
Свет 365 нм, обеспечиваемый дуговой лампой в той же системе визуализации.
Светодиоды рассчитаны на прямой ток до 4,5 А, поэтому небольшое количество
доступны дополнительные выходные данные, которые в конечном итоге могут быть использованы для
компенсировать старение светодиода.
Чувствительные фотохимические эксперименты,
а также химический синтез фотолитографии, требуются источники света
со стабильными выходами в течение многих часов. Источники ртутной дуги достаточно
в этом плане удовлетворительно, хотя светоотдача неуклонно снижается
поскольку плазма разрушает анод и катод.Эрозия ухудшает
эффективность и стабильность плазмы и осаждения вольфрама на
кварцевый конверт. По нашему опыту и схеме использования с короткой дугой
В ртутных лампах светоотдача снижается на ~ 1% в сутки. Светодиоды имеют
гораздо больший ожидаемый срок службы, особенно потому, что светодиоды могут
включаться и выключаться по мере необходимости. Однако, поскольку их продукция — это температура
чувствительны и имеют очень низкую тепловую массу, их мощность может упасть
быстро, если они недостаточно охлаждаются. Чтобы проверить эффективность
нашей системы охлаждения (), мы измерили мощность на выходе для трех различных охлаждающих
методы: (1) пассивное охлаждение (вентилятор выключен), (2) вентилятор включен и (3) регулируется
активное охлаждение с помощью термоэлектрического устройства Пельтье между медными
радиатор и кулер процессора.
Для имитации нашего обычного использования
Светодиод работал с током 3,9
A и включались и выключались с интервалом в 1 минуту. Результаты
Показано в .
При пассивном охлаждении выходная мощность снижается на ~ 2% во время
каждый цикл, а также устойчивый нисходящий дрейф выхода из-за
к постепенному прогреванию радиатора. При активном вентиляторном охлаждении
производительность падает примерно на 1% во время каждого цикла, а в долгосрочной перспективе
дрейф исчезает. С охлаждением Пельтье несколько более высокий световой поток
может быть достигнуто без падения производительности.Колебания на выходе во время
эксперименты Пельтье связаны с нестабильным контролем температуры и
можно свести к минимуму с помощью более сложного контура обратной связи управления, например
как пропорционально-интегрально-производный (ПИД) регулятор. Потому что наш
приложение не чувствительно к падению интенсивности на 1% во время включения
циклов, мы считали вентиляторное охлаждение оптимальным компромиссом между
стабильность и дополнительная сложность, присущая термоэлектрическим
охлаждение.
Дрейф мощности из-за самонагрева с активным охлаждением и без него.Снижение выходной мощности светодиода при использовании на полной мощности ( I F = 3,9 A) отслеживалось для четырех типов охлаждения: пассивное охлаждение (вентилятор отключен), охлаждение вентилятором и охлаждение с помощью Пельтье элемент между медным блоком и радиатором. Охлаждение Пельтье до 16 или 26 ° C регулировалось термостатически до ± 2 ° C.
Фотолитографический микрочип Синтез
Чтобы проверить, что
химическая фотозащита, обеспечиваемая УФ-светодиодами, эквивалентна
к источнику ртутной дуги мы синтезировали микромассивы
с использованием пространственного градиента световой экспозиции на поверхности синтеза.Благодаря этой конструкции микроматрицы, которую мы используем для калибровки оптимального света
воздействие, например, при тестировании химии новой фотолабильной группы, только
синтезируется единая последовательность ДНК (GTC ATC ATC ATG AAC CAC CCT GGT C)
повсюду на поверхности, но используя диапазон выдержек от 0 до
10 Дж / см 2 .
При слабом освещении олигонуклеотиды микроматрицы
имеют большое количество ошибок делеции и плохо гибридизуются с флуоресцентно
меченые комплементарные олигонуклеотиды. По мере увеличения экспозиции
количество ошибок при удалении уменьшается до достижения оптимального уровня излучения
достигается.За пределами этого оптимума время синтеза увеличивается из-за
к более длительным воздействиям, но интенсивность сигнала гибридизации
не увеличивается значительно, а в случае очень сложных микрочипов
(например, микромассивы экспрессии генов), ошибки синтеза увеличиваются из-за
к увеличению рассеянного света. Для синтеза микрочипов с
фосфорамидиты, содержащие 2- (2-нитрофенил) пропоксикарбонил (NPPOC)
фотолабильной группы, мы считаем 6 Дж / см 2 оптимальным для
типичные приложения для микрочипов ДНК на основе гибридизации.Для синтеза
с тиофенил-2- (2-нитрофенил) пропоксикарбонилом (SPh-NPPOC),
оптимально в 12 раз меньше, 0,5 Дж / см 2 . 36 Результаты сравнения двух источников света
показаны и демонстрируют отсутствие различий в синтезе между
источники.
Интенсивности гибридизации для микрочипов 25-мерной ДНК синтезированный с градиентом экспонирования 356 нм УФ-светодиодами с использованием NPPOC (черный кружок) или SPh-NPPOC (красные треугольники) ДНК-фосфорамидиты. Сияющее воздействие значения для SPh-NPPOC умножаются на 12.0 соответственно с оригинальным положение данных обозначено красной пунктирной линией. Сплошная синяя линия соответствует эквивалентным данным, полученным с использованием 350-450 нм мощность ртутной дуговой лампы. 36
Срок службы и потребление электроэнергии
Срок службы светодиода был
рассчитано на основе 7 месяцев ежедневного использования в фотолитографическом
синтез микроматриц. За это время было синтезировано 140 микрочипов.
были выполнены с типичным суммарным УФ-облучением ~ 100
мин на микроматрицу при токе светодиода 3.8–3,9 А. Синтезы
с фосфорамидитами NPPOC требуется фотозащитное излучение
∼6 Дж / см 2 , что достигается за 1 мин при излучении
мощность 100 мВт / см 2 .
Этой мощности можно достичь, используя
светодиодный источник, даже после 7 месяцев использования, с током светодиода
3,8–3,9 А. Фотозащиту при синтезе микрочипов проводили
включением светодиода только в течение 1 мин экспозиции. Остальные
химические этапы в каждом цикле синтеза требуют примерно одного дополнительного
минуту, в течение которой светодиод и радиатор могут остыть.Это включено-выключено
продолжительность цикла использовалась для оценки потребления электроэнергии
Светодиодная система. Для этого потребляемая электрическая мощность
система (светодиод, блок питания и охлаждающий вентилятор) была измерена с использованием
измеритель мощности Arendo, как при включенном (40 Вт), так и при выключенном (20 Вт) светодиодах
состояния и потребление были рассчитаны на основе типичных схем использования,
включая полное выключение системы между синтезами. Похожий
измерения были использованы для расчета эквивалентного потребления с использованием
дуговая лампа мощностью 350 Вт.В этом случае расчеты основывались на
работает лампа мощностью 380 Вт в течение всего времени синтеза (система
потребляемая мощность = 480 Вт) и на «холостом» мощности лампы
200 Вт между синтезами (потребляемая мощность системы = 270 Вт).
В
в потребляемую электроэнергию входит питание дуговой лампы, охлаждение лампы
вентилятор, и поклонник пожирателя озона. Комнатное охлаждение не было включено
в расчетах, но можно было ожидать добавления ∼20% к электричеству
использовать.
Номинальный срок службы лампы Newport Hg составляет 1000 часов.В нашей схеме использования, в которой лампа работает на средней мощности
380 Вт во время синтеза и 200 Вт во все остальное время, мы достигли
средний срок службы ∼1400 ч. Нашим критерием окончания срока службы было то, что
лампа не смогла обеспечить мощность более 60 мВт / см 2 (0,084
Вт суммарная мощность) света 365 нм на плоскость синтеза при рабочем
мощность 399 Вт. Попытка продлить эффективный срок службы ртутной лампы путем поворота
его выключение между синтезами приводило к высокой вероятности взрыва лампы,
что привело к значительному повреждению оптики в корпусе лампы
в дополнение к загрязнению ртутью.Срок службы светодиодного источника
слишком длинный, чтобы его можно было точно измерить на данный момент.
Оценки Nichia
падение мощности на 10% через 2000 ч, даже если светодиоды работают с
ток 4,5 А и срок службы (30% падения мощности) 15000
ч при эксплуатации при температуре перехода 70 ° C. 47 С нашим радиатором с вентиляторным охлаждением расчетная
температура перехода ниже 70 ° C при рабочем токе
4 А; с охлаждением Пельтье можно было снизить температуру перехода
до 40 ° C при 4 A, что соответствует теоретическому сроку службы
из> 20000 ч. 47
Расход и Стоимость
Как первоначальные вложения, так и
эксплуатационные расходы являются важными факторами при выборе оборудования.
Расходные материалы основаны на приведенном выше графике работы и включают:
только сама ртутная дуговая лампа или УФ-светодиод. Первоначальные затраты на покупку
источники света и необходимые сопутствующие источники питания и компоненты
основаны на ценах 2016 года на описываемое здесь оборудование (источники,
корпус, блоки питания, оптика) и сведены в таблицу 1.В случае УФ-светодиода,
двухлетний срок службы предполагается в первую очередь из-за улучшения
производственный процесс может способствовать замене текущего УФ-светодиода на
более эффективная версия.
Тем не менее, если оценки срока службы
от Nichia 47 верны, наш образец использования
приведет к тому, что срок службы приблизится к 40 годам или 10 000 микрочипов.
Таблица 1
Потребление электроэнергии, первоначальная стоимость и сравнение затрат на расходные материалы между ртутно-дуговыми и светодиодными источниками
Для фотохимических применений УФ-светодиоды сейчас
предлагают более высокую интенсивность ближнего УФ-излучения как в месте реакции, так и вдали
более низкие затраты на установку и эксплуатацию при отказе от использования ртути
и значительно снижает потребление электроэнергии.
Энгью. Chem., Int. Эд.
2013, 52, 6844–6848.10.1002 / anie.201301845. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
; Pirrung M .; Страйер Л .; Лу А .; Солас Д.
Направленный светом, пространственно
адресный параллельный химический синтез. Наука
1991, 251, 767–773. 10.1126 / science.19
; Черрина Ф.
Изготовление без маски
направленного света
олигонуклеотидные микроматрицы с использованием массива цифровых микрозеркал. Nat. Biotechnol.
1999, 17, 974–978. 10.1038 / 13664. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
6b01506. [CrossRef] [Google Scholar]
; Файнберг А .; Kos G .; Poulain A .; Рыжков А .; Семенюк К.; Subir M .; Тойота К.
Физико-химический ртуть
и биогеохимическая трансформация
в атмосфере и в интерфейсах атмосферы: обзор и будущее
Направления. Chem. Ред.
2015, 115, 3760–3802. 10.1021 / cr500667e. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
pdf. [Google Scholar]
G .; Сомоса М. М .; Mitra D .; Cerrina F .; Дамха М. Дж.
На месте
химический синтез химер rU-ДНК на чипах и ферментативное распознавание.Chem.Today
2009, 27, 30–33. [Google Scholar]
-K .; Черн Ж.-Л.
Облучение образований
в полых прямых световых трубах
квадратной и круглой формы. J. Opt. Soc.
Являюсь. А
2006, 23, 427–434. 10.1364 / JOSAA.23.000427. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Тетраэдр
1997, 53, 4247–4264. 10.1016 / S0040-4020 (97) 00154-3. [CrossRef] [Google Scholar]
10.1039 / b802693a. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
-А .; Dumur F .; Graff B .; Морле-Савари Ф .; Фуасье Ж.-П .; Gigmes D .; Лалеве Дж.
Трехфункциональный
Фотоинициаторы на основе триазинового каркаса для источника видимого света
и полимеризация, индуцированная УФ-светодиодами. Макромолекулы
2012, 45, 8639–8647. 10.1021 / ma301931p. [CrossRef] [Google Scholar]
Прозрачные ртутные лампы излучают белый свет с голубовато-зеленым оттенком из-за комбинации спектральных линий ртути.Это не льстит цвету кожи человека, поэтому такие лампы обычно не используются в розничных магазинах. Ртутные лампы с «коррекцией цвета» решают эту проблему с помощью люминофора на внутренней стороне внешней лампы, излучающего белый свет. Они обеспечивают лучшую цветопередачу, чем более эффективные натриевые лампы высокого или низкого давления.
К 1910 году ультрафиолетовый свет от ртутных ламп стал применяться для очистки воды.В лампах Hewitt используется большое количество ртути. В 1930-е годы усовершенствованные лампы современной формы, разработанные компаниями Osram-GEC, General Electric и другими, привели к широкому использованию ртутных ламп для общего освещения.