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Lámparas de halogenuros metálicos: área de emisión de metales.
El artículo está dedicado a las lámparas de halogenuros metálicos, las características de su diseño, operación y aplicación.
Cumpliendo el plazo "Lámpara de halogenuros metálicos", la mayoría tienen asociaciones con una lámpara incandescente, su variedad de ciclo de halógeno. Ahora este es el error más común. Especialmente cuando, después de las protestas de los químicos, cambiaron el nombre ya establecido "haluro metálico" a "haluro metálico". Sin entrar en disputas lingüísticas, acordamos que hablaremos sobre uno de los representantes de las lámparas de descarga.
Este representante es bastante caprichoso, caro y peligroso. Sin embargo, durante más de cuatro décadas, tales fuentes de luz han sido producidas en una amplia variedad por las principales compañías de iluminación. La producción anual de lámparas de halogenuros metálicos solo por OSRAM es de más de 10 millones de unidades. Si agregamos los productos de General Electric y Philips a esta cantidad, quedará claro que tales lámparas tienen una demanda significativa.
¿Qué es notable para este tipo de lámpara si el consumidor soporta el alto precio y la complejidad de la operación? La respuesta es simple: Cuando se utilizan lámparas de halogenuros metálicos, se transmite una imagen en color con una distorsión mínima o, como dicen los técnicos de iluminación, las lámparas tienen un alto índice de reproducción cromática.
Al mirar programas de televisión, no pensamos en cuántos trucos se requieren para que la imagen en la pantalla a color se vea natural. El ojo humano tiene una sensibilidad diferente a las diferentes partes del espectro. Los fotodetectores de las cámaras de televisión tienen su sensibilidad espectral no lineal. Si agrega otra fuente de luz con poca reproducción cromática, los ingenieros de video en los estudios pueden volverse locos. Después de todo, incluso ahora todas las personas están maquilladas sin falta para obtener un color de piel natural.
La capacidad de emitir luz en la región visible, que tiene un espectro cercano al sol, garantizó la indispensabilidad de las lámparas de halogenuros metálicos. El diseño de tales lámparas es similar a las lámparas convencionales del tipo DRL (fluorescente de mercurio) o sodio (en el caso de los quemadores de cerámica). Pero los mecanismos de radiación son algo más complicados.
Antes de pasar a las características del trabajo, consideramos brevemente las características de diseño lámparas de halogenuros metálicos (MGL). 
El corazón de la lámpara es una cámara de descarga, que está hecha de vidrio óptico de cuarzo o cerámica. En el caso de la cerámica, se utiliza polycor. Polycor es una cerámica de alúmina policristalina que es resistente a altas temperaturas y metales alcalinos agresivos.
La cámara de descarga (quemador) se coloca en un matraz externo hecho de vidrio de tungsteno, lo que permite la máxima coordinación del coeficiente de temperatura de expansión del material de las entradas de corriente con vidrio TCR. La forma de las bombillas externas es tan diversa como los tipos de tapas de lámparas. Como regla general, la geometría de los matraces está dictada por el diseño de la luminaria en la que se operará el MGL. Los frascos de forma elíptica y cilíndricos, el llamado diseño de foco, son comunes.
Los esquemas de conmutación son típicos para lámparas de descarga. Pero para MGL, además de los balastos electromagnéticos o electrónicos, también se requiere un dispositivo incendiario. Los intentos de realizar un circuito de encendido en un MGL con un quemador de cuarzo usando electrodos auxiliares fallaron. Después del recocido tecnológico inicial de los quemadores, los aditivos que lo llenaban se condensaron en el espacio extra del electrodo y se desvió el circuito de encendido. Por lo tanto, el circuito de conmutación MGL es similar al de las lámparas de sodio.
En el manual de instrucciones para estos fuentes de luz a menudo se da un requisito para la orientación de las lámparas con un quemador de cuarzo con la boca del tapón de soldadura tapado. Por lo general, este requisito se aplica a lámparas para su uso en condiciones particularmente exigentes y con dos casquillos. Los enchufes con tipos roscados E27 y E40 no pueden proporcionar esta orientación.
El significado de este requisito es que el tapón (el tubo a través del cual los quemadores se bombean y dosifican) después de desoldar sobresale por encima de la superficie y tiene una temperatura más baja que la superficie principal del quemador de cuarzo. Incluso una violación tan leve de la geometría puede afectar los procesos en la descarga y cambiar los parámetros de color de las lámparas.
En la fabricación del quemador, además de mercurio y argón, se dosifica una tableta que consiste en una mezcla de tres yoduros metálicos. Los compuestos de indio, talio y sodio, con líneas de emisión brillantes en las regiones espectrales azul, verde y amarilla, dan como resultado una luz blanca cálida.
Pero solo bajo una condición: la temperatura del punto más frío del quemador debe determinarse estrictamente durante la vida útil para garantizar la presión parcial de cada componente en la descarga.
Esta temperatura (y los principales parámetros eléctricos del arco de descarga) están determinados por la cantidad de mercurio que se dosifica en el quemador. Se produce una descarga de arco en vapor de mercurio insaturado (todo el mercurio se evapora) y vapor saturado de impurezas emisoras. Bajo tales condiciones, la desviación más pequeña en la geometría de los quemadores o la cantidad de mercurio provoca un cambio en la temperatura de la zona fría del quemador. La concentración de cada metal en la descarga y, en consecuencia, el espectro de la lámpara se alteran.
Un alto índice de reproducción cromática de una lámpara de haluro metálico es el resultado del equilibrio "en la hoja de la cuchilla": tan pronto como se rompe la relación mutua de cada componente, la lámpara se vuelve inadecuada para su uso posterior en aplicaciones críticas. Iluminar caminos o áreas de producción con tales lámparas es costoso.
¿En qué áreas no se puede prescindir de las lámparas de halogenuros metálicos? En primer lugar, se trata de iluminación de estudio, impresión y la industria textil. Si consideramos la gama completa de aplicaciones, esto es escaparatismo, iluminación de galerías de arte y museos. El límite superior de capacidades son los sistemas de reflectores. Se utilizan para la iluminación arquitectónica de edificios y estructuras, estadios, iluminación para el desarrollo profesional. La potencia de la lámpara oscila entre 20 y 18000 W, el voltaje de alimentación es de 220 y 380 V.
Sería interesante utilizar lámparas de halogenuros metálicos en los faros de los automóviles. La capacidad de corregir el espectro de blanco cálido a amarillo los compara favorablemente con la descarga de xenón con su color blanco frío. Pero el obstáculo es un tiempo bastante largo para alcanzar el modo de funcionamiento de las lámparas. El "tiempo de refuerzo" está determinado por el período de calentamiento del punto frío del quemador y varía de varios a diez minutos, dependiendo de la potencia de la lámpara.
Concluyendo la historia sobre este tipo de lámpara, quiero hacer una advertencia. Las lámparas MGL no se utilizaron para iluminación doméstica debido a la complejidad de los circuitos de alimentación. Pero hay otra razón por la cual nunca deberían usarse en el sector doméstico. La composición de los quemadores, además del mercurio, incluye un compuesto de talio, cuya toxicidad excede significativamente el mercurio. El talio y sus compuestos son el veneno más fuerte que afecta el sistema nervioso, los riñones, etc.
Por lo tanto, debe ser extremadamente cuidadoso en los casos en que un tipo desconocido de lámpara caiga en sus manos. Debido a la prevalencia de MGF, esta posibilidad es grande, y las consecuencias pueden ser tristes.
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