Una lámpara de azufre es una fuente de luz del espectro casi solar .
Lámpara de alta eficiencia con un amplio espectro de radiación generada por azufre en estado de plasma .
La radiación de microondas calienta el azufre en una atmósfera del gas inerte argón . El plasma de azufre emite una luz potente con un espectro cercano al de la luz solar, casi sin componentes infrarrojos y ultravioleta. El espectro de emisión de una lámpara de azufre es una combinación de los espectros atómico y molecular del azufre . Su proporción depende de la intensidad del campo de microondas de la bomba. El espectro también contiene una pequeña cantidad de líneas de un gas atómico inerte.
El uso de una descarga sin electrodos como fuente de radiación óptica implica en principio la presencia de elementos tan obligatorios como: la propia lámpara con una bombilla de una u otra configuración, un generador de oscilaciones electromagnéticas y un sistema electrodinámico que transporta esta energía de microondas al lámpara y forma una cierta topografía estacionaria o dinámicamente cambiante del campo electromagnético de microondas. A este "conjunto" de elementos obligatorios, se debe agregar un cierto formador de haz de la radiación óptica recibida.
Puede cambiar la temperatura de color dentro de ciertos límites cambiando la presión del vapor de azufre en el matraz. Así, un aumento de presión de 4,4 a 12,1 bar aumenta la longitud de onda del máximo de emisión de 470 a 570 nm, lo que corresponde a una disminución de la temperatura de color de 6100 a 5100 K. Sin embargo, la fracción de radiación visible disminuye más de uno y veces medias: del 68 % al 41 % aproximadamente [1] .
En los años 70 del siglo XX en los EE . UU. en Fusion System Corp. (FSC) basados en lámparas de descarga de microondas sin electrodos, principalmente con relleno de argón- mercurio , fueron creados y utilizados en el proceso tecnológico de secado UV. Los emisores trabajaban con bombeo de microondas en frecuencias de 915 y 2450 MHz .
A principios de la década de 1990, los ingenieros estadounidenses , al experimentar con las composiciones de la sustancia de trabajo de relleno de la lámpara, descubrieron que reemplazar el mercurio en el bulbo de una lámpara sin electrodos con azufre permite obtener una radiación casi solar muy intensa. Esto sirvió como punto de partida para la creación en 1992 de los primeros dispositivos de luz de microondas basados en lámparas de azufre con bombeo de microondas a una frecuencia de 2450 MHz [2]. Y en octubre de 1994, ya se demostraron en Washington dos potentes sistemas de iluminación utilizando una combinación muy ventajosa de una fuente de luz de microondas con lámpara de azufre y una guía de luz " prismática " hueca .
En 2000-2005, se fabricaron en Rusia varias muestras experimentales de reflectores de microondas, lo que prácticamente confirmó el alto rendimiento esperado.
En 2006, LG Electronics comenzó a fabricar iluminadores basados en lámparas de azufre. La línea de estos aparatos se llama Plasma Lighting System (PLS).
Las principales características técnicas de algunas lámparas de azufre:
| SOLAR 1000TM | PSF1032A | PSF1831A | |
| Potencia, W | 1375 | 1000 | 1850 |
| Flujo luminoso , km | 130 | 91 | 186 |
| Eficiencia luminosa , lm/W | 94.5 | 91 | 101 |
| Índice de reproducción cromática | 79 | 76 | 79 |
| Temperatura colorida | 5900 | 5500 | |
| Toda la vida | > 15.000 horas * | 100,000 | |
La vida útil de una lámpara sulfúrica sin electrodos está determinada por el recurso de la fuente de alimentación (convertidor de CA a CC) y el motor eléctrico del sistema de refrigeración. Para las lámparas de la primera ola, fue de aproximadamente 10-15 mil horas. El recurso del matraz es mucho mayor, porque. el azufre prácticamente no reacciona con el cuarzo, incluso a una temperatura de 1000 °C [2] . Según algunas estimaciones, la vida útil de la bombilla puede alcanzar las 60 mil horas [3] , LG afirma que la vida útil de sus proyectores de plasma es de 100 mil horas.
La lámpara de azufre, por las peculiaridades de su espectro, resultó ser una excelente fuente de luz para la fotosíntesis de las plantas y, en consecuencia, para su uso en la iluminación de invernaderos. Fusion Lighting, encargado por la NASA, realizó un estudio para aumentar la emisión de una lámpara en longitudes de onda de alrededor de 625 nm, donde la eficiencia cuántica de la fotosíntesis es cercana a la unidad. Resultó que la adición de bromuro de calcio al matraz crea un pico de emisión cercano a los 625 nm. En este caso, solo se observa una ligera disminución de la intensidad de la radiación en la región de longitudes de onda cortas, mientras que la fracción de radiación infrarroja permanece prácticamente sin cambios [2] .
En la práctica, la expansión principal se realiza con bombeo de microondas del orden de 800-1000 W, y un flujo luminoso de hasta unos 130 klm. Estos sistemas tienen un diseño relativamente simple, no requieren soplado forzado del quemador y permiten el uso de magnetrones en serie convencionales usados en hornos de microondas domésticos.
Resumiendo los datos conocidos hoy en día, podemos destacar las principales ventajas de los dispositivos de iluminación por microondas con lámparas sin electrodos, entre las que se encuentran
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