Prof. Paolo Zazzini [email protected]@unich.it CORSO DI FISICA TCNICA II AA 2009/10 ILLUMINOTECNICA Lezione n° 5: Lampade a scarica in gas

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CORSO DI FISICA TCNICA II AA 2009/10

ILLUMINOTECNICALezione n° 5: Lampade a scarica in gas

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Primi studi sulla Primi studi sulla scarica elettricascarica elettrica in tubi riempiti con in tubi riempiti con gas a bassa pressionegas a bassa pressione alla alla fine fine del XIX secolodel XIX secolo (Sir William Crookes ed altri) (Sir William Crookes ed altri)

Fino ai primi anni ’50:Fino ai primi anni ’50:

lampade ad lampade ad incandescenzaincandescenza e e fluorescentifluorescenti per gli per gli interni interni

lampade a scarica al lampade a scarica al neon e similineon e simili per gli per gli esterniesterni e per le e per le insegne luminoseinsegne luminose

lampade a lampade a vapori di sodiovapori di sodio per l per l’illuminazione stradale’illuminazione stradale. .

In seguito In seguito intensa sperimentazioneintensa sperimentazione con con vapori di mercuriovapori di mercurio (luce blu e radiazioni (luce blu e radiazioni UV) e UV) e vapori di sodiovapori di sodio (luce monocromatica giallognola) (luce monocromatica giallognola)

Verso il 1930 comparsa dei Verso il 1930 comparsa dei tubi fluorescentitubi fluorescenti (con vapori di mercurio e (con vapori di mercurio e pareti pareti interne ricoperte da depositi di polvere fluorescenteinterne ricoperte da depositi di polvere fluorescente))

Dagli Dagli anni ‘70anni ‘70 grande impulso delle grande impulso delle lampade al sodio ad alta pressionelampade al sodio ad alta pressione buone sia buone sia per per interniinterni che per che per esterniesterni. .

Più Più recentementerecentemente sono apparse in commercio le lampade allo sono apparse in commercio le lampade allo xenonxenon con luce simile con luce simile a quella a quella naturale del solenaturale del sole..

Corso di Fisica Tecnica II – Prof. Paolo ZAZZINI AA Corso di Fisica Tecnica II – Prof. Paolo ZAZZINI AA 2009/10 2009/10

Primo tubo pieno di neonPrimo tubo pieno di neon con emissione di con emissione di luce monocromatica rossaluce monocromatica rossa utilizzata per scopi decorativi e per insegne pubblicitarie (Georges Claude)utilizzata per scopi decorativi e per insegne pubblicitarie (Georges Claude)

Prime lampade al neon Prime lampade al neon in commercio nel 1910in commercio nel 1910 per insegne luminose (Georges per insegne luminose (Georges Claude)Claude)

• AtomoAtomo in configurazione in configurazione stabilestabile o neutra: o neutra: tutti gli tutti gli elettronielettroni occupano le loro occupano le loro orbite naturaliorbite naturali caratterizzate ciascuna dal proprio caratterizzate ciascuna dal proprio livello livello energetico.energetico.

Cenni al fenomeno fisico della scarica Cenni al fenomeno fisico della scarica

Per provocare eccitazione o ionizzazionePer provocare eccitazione o ionizzazione occorrono: occorrono:• interazioni con fotoniinterazioni con fotoni aventi lunghezza d’onda nell’ultravioletto e nel visibile aventi lunghezza d’onda nell’ultravioletto e nel visibile• urti con elettroniurti con elettroni liberi dotati di sufficiente energia cinetica. liberi dotati di sufficiente energia cinetica.

• DiseccitazioneDiseccitazione: : Dalla condizione di eccitazione, Dalla condizione di eccitazione, l’atomo torna nella configurazione stabile inizialel’atomo torna nella configurazione stabile iniziale, , mediante mediante dissipazione dell’energia acquisita nella eccitazionedissipazione dell’energia acquisita nella eccitazione attraverso attraverso emissione di emissione di quanti di energia.quanti di energia.Se la lunghezza d’onda dell’energia emessa è nello spettro del visibile si ha Se la lunghezza d’onda dell’energia emessa è nello spettro del visibile si ha emissione di emissione di luceluce dovuta alla scarica dovuta alla scarica

• Stato di “eccitazione”Stato di “eccitazione” : : uno o più elettroniuno o più elettroni acquistando acquistando quanti ben definiti di energiaquanti ben definiti di energia saltano saltano su orbite su orbite stazionarie più distantistazionarie più distanti dal nucleo ( dal nucleo (atomo “eccitato”atomo “eccitato”))

Stato di equilibrio instabile, dal quale Stato di equilibrio instabile, dal quale l’atomo tende spontaneamente a tornare l’atomo tende spontaneamente a tornare alla alla configurazione inizialeconfigurazione iniziale, a più basso contenuto di energia, di equilibrio stabile, , a più basso contenuto di energia, di equilibrio stabile,

riemettendo l’energia immagazzinatariemettendo l’energia immagazzinata..

• IonizzazioneIonizzazione: : l'energia assorbita provoca l'energia assorbita provoca l'uscita dell’elettrone dall'ultima orbital'uscita dell’elettrone dall'ultima orbita ( (elettrone liberoelettrone libero senza senza alcun legame con lo ione originario, alcun legame con lo ione originario, l’ atomo è l’ atomo è “ionizzato”“ionizzato”, l’energia è detta di ionizzazione)., l’energia è detta di ionizzazione).


Nella massa gassosa possono essere Nella massa gassosa possono essere già presenti elettroni liberigià presenti elettroni liberi oppure essere oppure essere emessi da un catodo metallico opportunamente riscaldatoemessi da un catodo metallico opportunamente riscaldato ( (effetto termoionicoeffetto termoionico - - Edison) oppure Edison) oppure opportunamente illuminatoopportunamente illuminato ( (effetto fotoelettricoeffetto fotoelettrico))Nelle lampade a scarica Nelle lampade a scarica l’effetto termoionicol’effetto termoionico viene usato per la viene usato per la produzione di produzione di elettroni primarielettroni primari mentre quello fotoelettrico interviene all’interno della massa mentre quello fotoelettrico interviene all’interno della massa gassosa.gassosa.

Gli Gli elettroni liberielettroni liberi scambiano scambiano energiaenergia con con atomi e molecole della massa atomi e molecole della massa gassosagassosa mediante mediante urti elasticiurti elastici ( (senza alcuna dissipazionesenza alcuna dissipazione di energia meccanica) ed di energia meccanica) ed anelastici anelastici ((parte dell’energiaparte dell’energia meccanica dell’elettrone viene meccanica dell’elettrone viene dissipatadissipata sotto forma di sotto forma di energia di energia di deformazionedeformazione del corpo urtante o di quello urtato). del corpo urtante o di quello urtato).

• Velocità dell'elettrone libero bassa:Velocità dell'elettrone libero bassa:l'elettrone liberol'elettrone libero (massa (massa <<<< di quella della molecola) di quella della molecola) conserva l'energia conserva l'energia

cineticacinetica precedente all'urto, ma varia la quantità di moto cambiando la direzione della precedente all'urto, ma varia la quantità di moto cambiando la direzione della velocità dopo l'urtovelocità dopo l'urto

• Velocità dell'elettrone libero sufficientemente elevata:Velocità dell'elettrone libero sufficientemente elevata:possibile possibile scambio di energia sufficiente per la eccitazionescambio di energia sufficiente per la eccitazione: salto ad un livello : salto ad un livello

energetico più elevato e ritorno allo stato iniziale con energetico più elevato e ritorno allo stato iniziale con emissione di fotoniemissione di fotoni..

• Velocità dell’elettrone libero molto elevata:Velocità dell’elettrone libero molto elevata:possibile possibile scambio di energia sufficiente per la ionizzazionescambio di energia sufficiente per la ionizzazione: liberazione di un : liberazione di un

elettrone con formazione di uno ione positivo. elettrone con formazione di uno ione positivo. In questa situazione In questa situazione aumento delle caricheaumento delle cariche (elettroni liberi) che contribuiscono (elettroni liberi) che contribuiscono alla alla corrente entro la massa del gas (SCARICA).corrente entro la massa del gas (SCARICA).


L’elettrone libero responsabile dell'urto L’elettrone libero responsabile dell'urto non deve avere esattamentenon deve avere esattamente la la giusta quantità di giusta quantità di energiaenergia di di eccitazioneeccitazione o di o di ionizzazioneionizzazione, ma soltanto , ma soltanto non deve averne di meno.non deve averne di meno. L'eventuale L'eventuale eccessoeccesso rimane dopo l'urto sotto forma di rimane dopo l'urto sotto forma di energia cineticaenergia cinetica del solo elettrone libero, nel caso del solo elettrone libero, nel caso della eccitazione, o dei due elettroni liberi nel caso della ionizzazione.della eccitazione, o dei due elettroni liberi nel caso della ionizzazione.

Composizione spettrale della luce emessa da una lampada a scarica (sodio alta pressione)Composizione spettrale della luce emessa da una lampada a scarica (sodio alta pressione)

Emissione spettrale a righeEmissione spettrale a righe - presenti - presenti componenticomponenti relative relative solosolo ad ad alcune lunghezze alcune lunghezze d’ondad’onda entro fasce più o meno strette tipiche dell’elemento chimico gassoso che riempie il entro fasce più o meno strette tipiche dell’elemento chimico gassoso che riempie il bulbobulbo


Curva caratteristica della scarica nel gasCurva caratteristica della scarica nel gas

La produzione di ioni per urti determina una La produzione di ioni per urti determina una corrente elettricacorrente elettrica tra i due elettrodi ( tra i due elettrodi (scaricascarica) ) rappresentabile come rappresentabile come funzione della differenza di potenziale funzione della differenza di potenziale VV::

V = V = V(I) V(I)

detta detta caratteristica del tubo a scaricacaratteristica del tubo a scarica

La La curva caratteristicacurva caratteristica può essere può essere ottenuta sperimentalmenteottenuta sperimentalmente con un con un voltmetrovoltmetro, in parallelo , in parallelo con il tubo alimentato da una data con il tubo alimentato da una data f.e.mf.e.m. costante attraverso una . costante attraverso una resistenza modulabileresistenza modulabile (reostato) in serie(reostato) in serie

gasgas

VV

RRf.e.m.f.e.m.


CURVA CARATTERISTICA DELLA SCARICA NEI GASCURVA CARATTERISTICA DELLA SCARICA NEI GAS

Primo tratto: Andamento quasi lineare a comportamento ohmico, con piccole variazioni di corrente anche per importanti variazioni di potenziale. Corrente non autonoma (10-8 ÷ 10-6 A), formata prevalentemente dagli ioni primari prodotti dagli elettroni liberi.Energia degli ioni non sufficiente a ionizzare o eccitare altri atomi.La scarica non emette luce, per cui è detta oscura.

Secondo tratto:Secondo tratto: la la corrente elettricacorrente elettrica (10 (10-6-6-10-10-5-5 A) è A) è aumentata a tal punto da generare ioni aumentata a tal punto da generare ioni secondari, alimentandosi da sé, secondari, alimentandosi da sé, diventando diventando autonomaautonoma ( (scarica scarica TownsendTownsend))AumentoAumento di ionizzazione ed di ionizzazione ed eccitatazioneeccitatazione con conseguente con conseguente diseccitazionediseccitazione ed ed emissione di luceemissione di luce (regime di luminescenza).(regime di luminescenza).

Terzo tratto:Terzo tratto: IonizzazioneIonizzazione con processo con processo a valangaa valanga Ulteriore Ulteriore aumento della correnteaumento della corrente (10 (10-5-5-10-10-3-3 A) A) e e diminuzione della differenza di potenzialediminuzione della differenza di potenziale tra gli elettrodi.tra gli elettrodi.Accumulo di caricheAccumulo di cariche di segno opposto in di segno opposto in prossimità degli elettrodi, che prossimità degli elettrodi, che alterano alterano l'andamento del campo elettrico. l'andamento del campo elettrico. Al Al centrocentro concentrazione di concentrazione di cariche di cariche di entrambi i segnientrambi i segni che si spostano nei versi che si spostano nei versi opposti contribuendo sia alla opposti contribuendo sia alla ionizzazioneionizzazione che che alla alla eccitazioneeccitazione..Scarica a baglioreScarica a bagliore in prossimità del in prossimità del catodocatodo dovuta ad ioni primari e secondari e ad dovuta ad ioni primari e secondari e ad elettroni e ioni estratti direttamente dagli elettroni e ioni estratti direttamente dagli elettrodi per l'impatto degli ioni primari e elettrodi per l'impatto degli ioni primari e secondari. secondari. Differenza di potenziale quasi costanteDifferenza di potenziale quasi costante (< di (< di quella d’innesco) non più tra gli elettrodi ma quella d’innesco) non più tra gli elettrodi ma tra tra il catodoil catodo e e l'estremità della carica spaziale l'estremità della carica spaziale positivapositiva che ha coperto gran parte del volume che ha coperto gran parte del volume a disposizione. a disposizione.

Quarto tratto:Quarto tratto:Ulteriore Ulteriore aumento della correnteaumento della corrente (> 1 A) (> 1 A) Scarica ad arcoScarica ad arco alla quale concorrono alla quale concorrono gli gli elettroni emessielettroni emessi per effetto per effetto termoionico termoionico dal catodo riscaldatodal catodo riscaldato fino a fino a 900 °C per l’impatto con gli ioni positivi: 900 °C per l’impatto con gli ioni positivi: Diminuzione della tensioneDiminuzione della tensione..

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Lampade a vapori di sodioLampade a vapori di sodio a bassa pressionea bassa pressione (0.1 mm Hg a lampada spenta) (0.1 mm Hg a lampada spenta)

Contengono Contengono xenonxenon / / elioelio / / neonneon / / argonargon che servono ad che servono ad avviare la scaricaavviare la scarica che riscalda il tubo e che riscalda il tubo e permette la permette la evaporazione del sodio metallicoevaporazione del sodio metallico inizialmente raccolto in inizialmente raccolto in pozzettipozzetti in piccole in piccole quantità. quantità.

La stabilità della scarica dipende fortemente dalla La stabilità della scarica dipende fortemente dalla temperatura di funzionamentotemperatura di funzionamento (circa (circa 250 °C250 °C) )

1.1. Attacco a baionetta; Attacco a baionetta; 2. Catodo di tungsteno; 2. Catodo di tungsteno; 3. Piccole cavità 3. Piccole cavità

per la raccolta del per la raccolta del sodio metallico; sodio metallico;

4. Tubo di scarica 4. Tubo di scarica

Per mantenere una temperatura di funzionamento costante:Per mantenere una temperatura di funzionamento costante:Alimentazione stabilizzataAlimentazione stabilizzata Isolamento termicoIsolamento termico mediante mediante intercapedine vuotaintercapedine vuota con un con un secondo tubo più esternosecondo tubo più esterno o o rivestimento con ossidirivestimento con ossidi di iridio e stagno o mediante di iridio e stagno o mediante doratura trasparente alla luce ma doratura trasparente alla luce ma riflettente l’infrarosso.riflettente l’infrarosso.


• Resa dei coloriResa dei colori nulla, anzi, nulla, anzi, priva di significato;priva di significato;

• Efficienza luminosaEfficienza luminosa: : ≈≈ 200 (lm W 200 (lm W-1-1).).

• Decadimento del flusso luminoso: 87%.Decadimento del flusso luminoso: 87%.

• Tempo di riaccensione a caldo: quasi nullo.Tempo di riaccensione a caldo: quasi nullo.

• Tempo di riaccensione a freddo: ≈ 10 min.Tempo di riaccensione a freddo: ≈ 10 min.

• Temperatura di colore: ≈ 1700 K.Temperatura di colore: ≈ 1700 K.

• Vita media: ≈ 10000 h.Vita media: ≈ 10000 h.

Luce emessaLuce emessa concentrataconcentrata entro una banda di lunghezze entro una banda di lunghezze d’onda molto stretta tra d’onda molto stretta tra 589.0 e 589.0 e 589.6589.6 nmnm ove il coefficiente di ove il coefficiente di visibilità relativa visibilità relativa v(v() è molto ) è molto elevato(elevato(≈ 0,86)≈ 0,86)

• Utilizzate Utilizzate dove non è richiesta dove non è richiesta una buona resa dei colori:una buona resa dei colori:illuminazione illuminazione stradalestradale ed ed autostradale, autostradale, galleriegallerie, incroci e , incroci e grandi grandi spazi esternispazi esterni

Elevatissima efficienza Elevatissima efficienza luminosaluminosa

• Luce emessa Luce emessa monocromaticamonocromatica giallo-arancionegiallo-arancione, poco adatta all’illuminazione degli , poco adatta all’illuminazione degli interni. interni.


Lampade a vapori di sodio ad alta pressioneLampade a vapori di sodio ad alta pressioneApparse in commercio attorno al 1965.Apparse in commercio attorno al 1965.

Formate da Formate da due tubidue tubi: : Tubo Tubo internointerno in in ceramicaceramica o o quarzoquarzo resistente all’resistente all’aggressivitàaggressività del del vapore di sodiovapore di sodio ed alle ed alle elevate temperatureelevate temperature (circa 1500 K); (circa 1500 K);Tubo Tubo esternoesterno con funzione di con funzione di protezioneprotezione;;tra i due tubi viene fatto il tra i due tubi viene fatto il vuotovuoto. .

Luce di Luce di colore giallo-biancocolore giallo-bianco non non adatta per l’illuminazione degli interni. adatta per l’illuminazione degli interni. Sono prevalentemente usate per Sono prevalentemente usate per parcheggi ed impianti sportivi. parcheggi ed impianti sportivi.

• Efficienza luminosa: 90 (lm WEfficienza luminosa: 90 (lm W-1-1) ) • Vita media di 12000 hVita media di 12000 h• Decadimento del flusso luminoso: 90%Decadimento del flusso luminoso: 90%• Tempo di messa a regime: alcuni minutiTempo di messa a regime: alcuni minuti• Tempo di riaccensione a caldo: 1 Tempo di riaccensione a caldo: 1 ÷÷ 2 minuti 2 minuti• Tempo di riaccensione a freddo: 5 Tempo di riaccensione a freddo: 5 ÷÷ 11 minuti 11 minuti• Temperatura di colore di 2000 K.Temperatura di colore di 2000 K.


L’alta pressioneL’alta pressione (circa 10 (circa 10 ÷÷ 35 kPa) fa 35 kPa) fa allargare lo allargare lo spettrospettro di emissione che di emissione che diventa diventa quasi continuoquasi continuo con con un un miglioramento della miglioramento della resa dei coloriresa dei colori..

In commercio disponibili anche In commercio disponibili anche lampade ad alta pressione a luce correttalampade ad alta pressione a luce corretta e più e più recentemente, nel 1986, sono apparse le recentemente, nel 1986, sono apparse le lampade al sodio ad alta pressione a lampade al sodio ad alta pressione a luce biancaluce bianca, che possono essere utilizzate , che possono essere utilizzate anche negli ambienti internianche negli ambienti interni..


Lampade a vapori di mercurio a bassa pressione (Fluorescenti)Lampade a vapori di mercurio a bassa pressione (Fluorescenti)

ImpropriamenteImpropriamente dette dette tubi al neon,tubi al neon, realizzate realizzate in quarzoin quarzo e riempite con e riempite con argon a argon a pressione molto bassapressione molto bassa (circa 1 Pa) per innescare la scarica e (circa 1 Pa) per innescare la scarica e qualche goccia di qualche goccia di mercuriomercurio che riscaldandosi che riscaldandosi evaporaevapora. .

La scarica emette La scarica emette prevalentementeprevalentemente radiazioni UVradiazioni UV ( ( ≈≈ 253,7 nm) 253,7 nm) riconvertite in radiazioni visibiliriconvertite in radiazioni visibili dai dai fosforifosfori depositati depositati sulla parte interna del sulla parte interna del tubotubo per per assorbireassorbire gli gli UV UV ed ed emettereemettere radiazioni radiazioni visibili visibili (trasduttori di frequenza). (trasduttori di frequenza).

Anche in Anche in forma compattaforma compatta apparse negli anni ‘80, apparse negli anni ‘80, resa cromatica intorno a 85, scarsa presenza resa cromatica intorno a 85, scarsa presenza estetica.estetica.

Lampade miniaturizzate con Lampade miniaturizzate con tubi di diametro di 10 mm tubi di diametro di 10 mm piegati ad U o affiancatipiegati ad U o affiancati

Forma Forma tubolare tubolare concon alte rese cromatiche alte rese cromatiche

Interessanti Interessanti alternative alle lampade ad incandescenzaalternative alle lampade ad incandescenza: : notevoli notevoli risparmi energeticirisparmi energetici (fino al 75%), (fino al 75%), costo leggermente costo leggermente maggiore, temperature notevolmente più bassemaggiore, temperature notevolmente più basse. .


La La composizione dei fosforicomposizione dei fosfori influenza la influenza la temperatura di colore temperatura di colore ee la resa la resa cromaticacromatica. . Valori diversi della temperatura di colore: Valori diversi della temperatura di colore: luce bianca fredda, calda o intermedialuce bianca fredda, calda o intermedia, ,

Luminanze non elevateLuminanze non elevate, intorno a 7000 cd m, intorno a 7000 cd m-2-2, , nessun rischio di abbagliamentonessun rischio di abbagliamento..

Lettera: forma della lampadaLettera: forma della lampadaT:T: tubolare tubolareC:C: circolina (estremità adiacenti rivolte in senso opposto) circolina (estremità adiacenti rivolte in senso opposto)H:H: (Helicoid) di geometria elicoidale (Helicoid) di geometria elicoidaleU:U: il tubo è ritorto su se stesso a forma di U il tubo è ritorto su se stesso a forma di U

Numero: diametro della Numero: diametro della sezione in 1/8” sezione in 1/8” Contrassegnate da Contrassegnate da una lettera ed un numerouna lettera ed un numero

Esempi:Esempi:T-2 = 6 mm,T-2 = 6 mm,T-5 =16 mm;T-5 =16 mm;T-8 = 25 mm;T-8 = 25 mm;T-12 = 38 mm.T-12 = 38 mm.


Lampade a vapori di mercurio ad alta Lampade a vapori di mercurio ad alta pressionepressione

Pressione fino a 8 atm per Pressione fino a 8 atm per sostituire la funzione dei fosforisostituire la funzione dei fosfori, , riducendoriducendo la la emissione emissione UVUV a favore delle radiazioni visibili. a favore delle radiazioni visibili.

Emettono Emettono luce verde-bluluce verde-blu ed ed UVUVQuasi assente Quasi assente la la luce rossaluce rossa (gli oggetti (gli oggetti rossi illuminati da queste lampade rossi illuminati da queste lampade appaiono marrone)appaiono marrone)Usate dove il rosso ha poca importanzaUsate dove il rosso ha poca importanzaDi solito installate nei Di solito installate nei parcheggiparcheggi, lungo , lungo le le autostrade etc. autostrade etc.


Due bulbi:Due bulbi:

quello quello internointerno in in quarzoquarzo, di alcuni , di alcuni millimetri di diametro, contiene i vapori di millimetri di diametro, contiene i vapori di mercurio ad alta pressione;mercurio ad alta pressione;

quello quello esternoesterno di di vetrovetro svolge le funzioni svolge le funzioni di di protezione del tubo principaleprotezione del tubo principale e di e di custodia dei contatticustodia dei contatti degli elettrodi degli elettrodi principali e di quelli di innesco. principali e di quelli di innesco.

Lungo l’asse del tubo principale si hanno Lungo l’asse del tubo principale si hanno temperature a regime anche di 5000 Ktemperature a regime anche di 5000 K mentre mentre sull’involucrosull’involucro si raggiungono anche i si raggiungono anche i 1000 K.1000 K.

E’ possibile abbinareE’ possibile abbinarevapori di mercuriovapori di mercurio ad ad alta pressionealta pressione e e fosforifosfori depositati sulla superficie interna del depositati sulla superficie interna del tubo ottenendo tubo ottenendo luce più biancaluce più bianca ( (i fosfori i fosfori colmano la lacuna del rosso).colmano la lacuna del rosso).

Inconveniente:

lunghi tempi di messa a regime ( 3-7 minuti) necessari al riscaldamento ed all’evaporazione delle gocce di mercurio;

lunghi tempi di riaccensione necessari per consentire un adeguato raffreddamento del bulbo che riporti la pressione interna a valori compatibili con la tensione di avvio della scarica.

• Vita media: 12000 hVita media: 12000 h• Efficienza luminosa: Efficienza luminosa: ≈≈ 50 (lm W 50 (lm W-1-1).).• Decadimento del flusso luminoso: 78%.Decadimento del flusso luminoso: 78%.• Tempo di riaccensione a caldo: è di 4Tempo di riaccensione a caldo: è di 4÷÷6 minuti6 minuti• Tempo di riaccensione a freddo è di 3 Tempo di riaccensione a freddo è di 3 ÷÷ 5 minuti 5 minuti


Lampade ad alogenuri metalliciLampade ad alogenuri metallici

L’aggiunta degli alogenuri L’aggiunta degli alogenuri migliora le prestazioni della lampadamigliora le prestazioni della lampada::• Efficienza luminosa: 60 - 80 (lm WEfficienza luminosa: 60 - 80 (lm W-1-1).).• Resa cromatica: 60-93 %.Resa cromatica: 60-93 %.• Vita media: 5000 h.Vita media: 5000 h.• Temperatura di colore: va da 3000 a 6000 K.Temperatura di colore: va da 3000 a 6000 K.• Tempi di riaccensione: i più elevati tra tutte le lampade.Tempi di riaccensione: i più elevati tra tutte le lampade.

Apparse in commercio nel 1964Apparse in commercio nel 1964

Particolare versioneParticolare versione delle delle lampade alampade a vapori vapori di di mercuriomercurio ad ad alta pressionealta pressione con con l’l’aggiuntaaggiunta di di alogenuri metallicialogenuri metallici anche in anche in miscela (ioduri di sodio, di cesio, di tallio e di miscela (ioduri di sodio, di cesio, di tallio e di indio, di disprosio, di torio).indio, di disprosio, di torio).

I vapori degli alogenuri I vapori degli alogenuri arricchiscono lo arricchiscono lo spettrospettro di emissione del mercurio di emissione del mercurio aggiungendo energia emessa nelle aggiungendo energia emessa nelle bande assentibande assenti, rendendo , rendendo superfluosuperfluo il il compito dei compito dei fosforifosfori. .

Usate per Usate per l’illuminazione di ampi spazi interni ed esternil’illuminazione di ampi spazi interni ed esterni dove è dove è importanteimportante la la resa dei coloriresa dei colori come nelle manifestazioni notturne con riprese televisive. come nelle manifestazioni notturne con riprese televisive.


Lampade fluorescenti ad alta frequenzaLampade fluorescenti ad alta frequenza apparse nel 1991 apparse nel 1991

Scarica generata da Scarica generata da campi elettromagneticicampi elettromagnetici alternati alternati indotti indotti in una bobina alloggiata all’interno in una bobina alloggiata all’interno del bulbo da una del bulbo da una corrente elettrica ad elevata corrente elettrica ad elevata frequenzafrequenza ( (≈≈ 10 1044 Hz) Hz)

L’avvolgimento L’avvolgimento sostituisce gli elettrodisostituisce gli elettrodi delle delle lampade fluorescenti tradizionali. lampade fluorescenti tradizionali. Il campo elettromagnetico genera Il campo elettromagnetico genera all’interno del gasall’interno del gas (vapori di mercurio a bassa pressione e gas rari) (vapori di mercurio a bassa pressione e gas rari) fenomeni di eccitazione e ionizzazionefenomeni di eccitazione e ionizzazione delle delle molecole e molecole e conseguente scaricaconseguente scarica ed ed emissione di emissione di radiazioni UV.radiazioni UV.

UV convertiti in radiazioni visibili da uno UV convertiti in radiazioni visibili da uno strato di strato di polveri fluorescentipolveri fluorescenti sulla superficie interna del sulla superficie interna del bulbo.bulbo.

Attualmente in commercio Attualmente in commercio lampade di lampade di media potenzamedia potenza (55-85 W) con T (55-85 W) con Tcc= 2700 = 2700 ÷÷ 4000 K (luce bianca calda) 4000 K (luce bianca calda)

Vita media elevataVita media elevata ( (≈ 6000 h)≈ 6000 h)grazie all’assenza di filamenti ed elettrodigrazie all’assenza di filamenti ed elettrodi

Tempi di accensione nulliTempi di accensione nulli

Ottima Ottima resa cromaticaresa cromatica


Lampade fluorescenti a luce miscelataLampade fluorescenti a luce miscelata

Lampade per insegne luminoseLampade per insegne luminose

Riempite Riempite con neon a bassa pressionecon neon a bassa pressione (luce di colore rosso vivo) oppure (luce di colore rosso vivo) oppure elio o argon o altri gas elio o argon o altri gas

Il Il colorecolore della luce della luce dipende dal gasdipende dal gas o dalla miscela di gas usati e dal o dalla miscela di gas usati e dal colore del vetro. colore del vetro.

Felice connubioFelice connubio tra tra le due tipologiele due tipologie di funzionamento delle lampade elettriche: di funzionamento delle lampade elettriche:

• come lampade a scaricacome lampade a scarica funzionano con funzionano con vapori di mercuriovapori di mercurio e con i e con i fosforifosfori sulle sulle pareti interne;pareti interne;

• come lampade ad incandescenzacome lampade ad incandescenza funzionano con un funzionano con un filamento di platinofilamento di platino che, che, in in quanto resistenza elettrica in seriequanto resistenza elettrica in serie con il tubo, assolve anche al con il tubo, assolve anche al ruolo di ruolo di limitatore della corrente elettricalimitatore della corrente elettrica rendendo superfluo il reattore. rendendo superfluo il reattore.

Producono uno Producono uno spettro luminoso continuospettro luminoso continuo, tipico delle lampade ad , tipico delle lampade ad incandescenza, con incandescenza, con rinforzi in quelle bande dove ricorrono le righe di rinforzi in quelle bande dove ricorrono le righe di emissione della lampada a scarica.emissione della lampada a scarica.


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