عملکرد لامپ بخار سدیم
لامپ‌های سدیم برای اولین بار توسط فیلیپس در هلند در سال 1932 به صورت تجاری تولید شد. به طور کلی، دو نوع لامپ سدیم وجود دارد: کم فشار (LPS) و فشار بالا (HPS). این لامپ‌ها بیشتر برای روشنایی معابر و همچنین مصارف صنعتی کاربرد دارند. انوع مختلف لامپ بخار سدیم با ایجاد قوس الکتریکی از طریق فلز سدیم تبخیر شده کار می‌کند. از مواد و گازهای دیگری برای کمک به روشن شدن لامپ یا کنترل رنگ آن استفاده می‌شود. در این مطلب هر دو مدل لامپ را معرفی کرده و عملکرد لامپ بخار سدیم در هر کدام را بررسی خواهیم کرد.
عملکرد لامپ بخار سدیم چگونه است؟
برای بررسی عملکرد لامپ بخار سدیم ، دو نوع رایج این لامپ‌ها، LPS و HPS را معرفی خواهیم کرد. انواع مختلف لامپ های بخار سدیم نظیر لامپ بخار سدیم کم فشار، پرفشار و … تولید می شوند. در ادامه هریک را جداگانه بررسی می کنیم.
۱- لامپ بخار سدیم کم فشار (لامپ LPS)
لامپ LPS اولین لامپ سدیمی بود که ساخته شد. این لامپ با رنگ زرد تک رنگ مشخص شناخته شده و بیشتر در اروپا استفاده می‌شود؛ زیرا به دلیل CRI ضعیف یا رندر رنگی آن در سایر بازارها جذابیتی نداشت. این لامپ یکی از کارآمدترین لامپ‌های جهان است؛ زیرا از تمام جریانی که می‌گیرد برای ایجاد نور در حساس‌ترین رنگ (فرکانس) برای چشم انسان استفاده می‌کند. عملکرد لامپ بخار سدیم کم فشار در مقابل یک لامپ رشته‌ای به گونه‌ای است که نور را در تمام فرکانس‌ها از مادون قرمز (غیر مرئی) تا UV در انتهای دیگر طیف ایجاد می‌کند.
از جمله مهمترین مزایای لامپ بخار سدیم کم فشار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: بسیار کارآمد، لامپ قدرتمند برای استفاده در مناطق بزرگ، علی‌رغم زمان گرم کردن 5-10 دقیقه، در صورت بروز مشکل فورا دوباره راه اندازی می‌شود، خروجی لومن با افزایش عمر لامپ کاهش نمی‌یابد.
عملکرد لامپ بخار سدیم کم فشار
لامپ LPS بیشتر در اروپا برای نورپردازی در فضای باز مورد استفاده قرار می‌گیرد. آن‌ها یک نور زرد تک رنگ ایجاد می‌کنند و در هنگام شروع به کار به دلیل گاز نئون درخشش قرمز ایجاد می‌کند. چراغ گاز نئون با دمای پایین‌تری روشن می شود. با افزایش دما، سدیم شروع به تبخیر می‌کند و لامپ به رنگ زرد خالص تبدیل می‌شود. آرگون ولتاژ درخشندگی کمتری دارد و به لامپ‌های کوچکتر کمک می‌کند تا با ولتاژ پایین‌تر شروع به کار کنند. لامپ‌های LPS بزرگتر که در روشنایی خیابان‌ها استفاده می‌شوند در بیشتر موارد از آرگون استفاده نمی‌کنند.
لامپ بخار سدیم فشار قوی (لامپ HPS)
لامپ HPS فراگیرترین لامپ برای روشنایی خیابان‌هاست. این لامپ نسبت به لامپ LPS پیشرفت کرده است و با کارایی زیاد لامپ سدیمی رنگ قابل قبول‌تری دارد. برخی از مهمترین مزایای لامپ بخار سدیم فشار قوی عبارت است از: راندمان خوب (لومن بر وات). اندازه‌ی کوچکتر از LPS یا فلورسنت، HPS در بسیاری از انواع فیکسچرها قرار می‌گیرد. عمر این لامپ بهتر از لامپ‌های LPS است
لامپ HPS از یک لوله‌ی قوس باریک تشکیل شده است که توسط یک قاب در یک لامپ پشتیبانی می‌شود. لوله‌ی قوس در داخل فشار بالایی برای کارایی بالاتر دارد. معمولا در داخل لوله قوس از سدیم، جیوه و زنون استفاده می‌شود. لوله‌ی قوس الکتریکی از سرامیک اکسید آلومینیوم ساخته شده است که در برابر اثرات خورنده مواد قلیایی مانند سدیم مقاوم است.
عملکرد لامپ بخار سدیم فشار بالا
رایج‌ترین راه برای روشن‌کردن این لامپ با استارت پالس است. برای عملکرد لامپ بخار سدیم فشار قوی، یک جرقه‌زن در بالای آن تعبیه شده است که یک پالس انرژی با ولتاژ بالا را از طریق لوله‌ی قوس می‌فرستد. این پالس یک قوس را از طریق گاز زنون شروع می‌کند. با روشن شدن چراغ زنون، لامپ آبی آسمانی می‌شود. سپس قوس جیوه را گرم می‌کند و بخار جیوه روشن می‌شود و رنگی مایل به آبی به لامپ می‌دهد. سپس لامپ گرم می‌شود و سدیم آخرین ماده‌ای است که تبخیر می‌شود. بخار سدیم به قوس بالای 240 درجه‌ی سانتیگراد برخورد می‌کند. سدیم با سایر ناخالصی‌ها مخلوط می‌شود تا نور سفید بیشتری ایجاد کند. جیوه به اضافه کردن نور طیف آبی به زرد خالص سدیم کمک می‌کند.
حفظ خلاء دشوار است، اکسیژن و سایر گازها می‌توانند در طول زمان نشت کنند. گیرنده با مکیدن اکسیژن باقیمانده و گازهای ناخواسته خلاء پایداری را حفظ می‌کند. سدیم اغلب در مخازن آمالگام در انتهای لوله‌ی قوس ذخیره می‌شود، برخلاف لامپ LPS که در آن سدیم در برجستگی‌های کنار لوله ذخیره می‌شود.
منبع
