ساختمان لامپ متال هالید
لامپ متال هالید یک لامپ الکتریکی از نوع لامپ تخلیه‌ی گاز با شدت بالا است که توسط یک قوس الکتریکی از طریق مخلوط گازی از جیوه تبخیر شده و هالیدهای فلزی (ترکیبات فلزات با برم یا ید) نور تولید می‌کند. در این مطلب اطلاعات بیشتری در رابطه با ساختمان لامپ متال هالید و عملکرد آن ارائه خواهیم کرد. با توجه به نحوه‌ی عملکرد لامپ متال هالید، الزاماتی در ساختمان لامپ متال هالید و در داخل لاله‌ی قوس وجود دارد که از مهمترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: فشار بخار یدید باید به اندازه‌ی کافی بالا باشد. پیکربندی سطح انرژی فلز باید قوی باشد تا درصد بالایی از تابش مرئی را ایجاد کند. در دیواره‌ی لامپ دمای کار یدید فلز باید پایدار باشد.
بررسی ساختمان لامپ متال هالید
برای اطلاع از ساختمان لامپ متال هالید، بهتر است ابتدا بدانیم لامپ متال هالید چیست. لامپ متال هالید نوع خاصی از لامپ تخلیه‌ی قوس است که بر روی جریان قوس از طریق مقداری نمک یدید همراه با گاز آرگون و فشار بخار جیوه در چند میلی‌متر با دمای لوله‌ی قوس 1000 کلوین کار می‌کند. لامپ متال هالید شامل حباب شیشه‌ای، لوله قوسی، الکترودها، الکترود کمکی با مقاومت بالا، ساقه‌ی شیشه‌ای، سیم مولیبدن، گاز آرگون، بخار جیوه، یدیدهای ایندیم، تالیم و سدیم است.
ساختمان لامپ متال هالید بدون قاب است. مولیبدن به عنوان سیم برق بیرونی استفاده می‌شود و غیر مغناطیسی است. به این دلیل که جریان ac از قاب عبور می‌کند و میدان مغناطیسی ضربانی ایجاد می‌کند. بنابراین این باعث می‌شود که الکترون از چارچوب خارج و جذب یون‌های سدیم شود که از طریق دیواره‌ی لوله‌ی قوس حرکت می‌کنند. این مسئله باعث تخلیه‌ی جدی سدیم از جریان قوس می‌شود. لامپ متال هالید دارای یک لوله قوسی است که انتهای آن با پوشش سفید بازتابنده‌ای که برای هدایت مجدد انرژی به لوله استفاده می‌شود، گرفته می‌شود. دمای یکنواخت را می‌توان در کل طول لوله‌ی قوس به دلیل طول کوتاه حفظ کرد.
نحوه‌ی عملکرد ساختمان لامپ متال هالید
با بررسی ساختمان لامپ متال هالید، می‌توان نحوه‌ی عملکرد هر یک از اجزای آن را مشخص کرد. لامپ متال هالید چگونه کار می کند؟ هنگامی که ولتاژ کامل در الکترودهای اصلی اعمال می شود، هیچ قوسی در زمان سوئیچ ایجاد نمی شود. الکترود کمکی یا الکترود استارتر در نزدیکی الکترودهای اصلی متصل به ساقه‌ی شیشه، تخلیه‌ی اولیه بین آن‌ها ایجاد می‌کند. یک کلید دو فلزی برای اتصال الکترود استارت به الکترود اصلی درست در زمان راه اندازی وجود دارد. الکترود استارتر برای ایجاد قوس اولیه بین الکترود اصلی و کمکی استفاده می‌شود که نمک‌های متال هالید را گرم می‌کند. الکترود استارتر یا الکترود کمکی مقاومت بالایی برای محدود کردن جریان در قوس اولیه دارد. تخلیه ابتدا در آرگون و سپس در جیوه است. مقدار کمی از بخار جیوه به ایجاد تشکیل قوس اصلی بین الکترودهای اصلی از طریق بخار متال هالیدها یک به یک کمک می‌کند. برای رسیدن به خروجی نور کامل این لامپ 5 دقیقه طول می‌کشد.
در حالت خاموش بودن لامپ، یدیدهای فلزی یعنی یدیدهای ایندیم، تالیوم و سدیم استفاده شده در داخل لامپ روی دیواره‌ی لامپ وجود دارد. به دلیل افزایش دمای قوس، یدیدهای فلزی تبخیر شده و از دیواره به داخل جریان قوس پخش می‌شوند. سپس جدا می‌شوند و اتم‌های فلز و ید آزاد تولید می‌کنند. تقریبا مانند این روش، اتم‌های جیوه در داخل لامپ برانگیخته و یونیزه می‌شوند. به طور کلی تمام نمک‌های یدید به طور هم‌زمان در لامپ متال هالید تبخیر نمی‌شوند. ابتدا گاز آرگون و سپس جیوه تبخیر می‌شوند و قوس تشکیل می‌دهند. ایندیم ابتدا تبخیر می‌شود و یک غلاف آبی در اطراف قوس جیوه ای تشکیل می‌دهد. سپس تالیم تبخیر می‌شود و غلاف زرد رنگ در اطراف تالیم ایجاد می‌کند. در نهایت یدیدهای سدیم تبخیر شده و لامپ را نسبت به تغییرات قدرت لامپ بسیار حساس می‌کند. اگر وات لامپ کمتر از مقدار نامی باشد، رنگ زرد و قرمز لامپ کم خواهد بود. به این دلیل است که مقدار بسیار کمی سدیم تبخیر می‌شود. در ساختمان لامپ متال هالید سدیم-اسکاندیم، ابتدا اسکاندیم و سپس سدیم تبخیر می‌شود.
منبع
