lámparas de vapor de mercurio

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Lámparas de vapor de mercurio Lámparas fluorescentes Las lámparas fluorescentes son lámparas de vapor de mercurio a baja presión (0.8 Pa). En estas condiciones, en el espectro de emisión del mercurio predominan las radiaciones ultravioletas en la banda de 253.7 nm. Para que estas radiaciones sean útiles, se recubren las paredes interiores del tubo con polvos fluorescentes que convierten los rayos ultravioletas en radiaciones visibles. De la composición de estas sustancias dependerán la cantidad y calidad de la luz, y las cualidades cromáticas de la lámpara. En la actualidad se usan dos tipos de polvos; los que producen un espectro continuo y los trifósforos que emiten un espectro de tres bandas con los colores primarios. De la combinación estos tres colores se obtiene una luz blanca que ofrece un buen rendimiento de color sin penalizar la eficiencia como ocurre en el caso del espectro continuo. Lámpara fluorescente Las lámparas fluorescentes se caracterizan por carecer de ampolla exterior. Están formadas por un tubo de diámetro normalizado, normalmente cilíndrico, cerrado en cada extremo con un casquillo de dos contactos donde se alojan los electrodos. El tubo de descarga está relleno con vapor de mercurio a baja presión y una pequeña cantidad de un gas inerte que sirve para facilitar el encendido y controlar la descarga de electrones. La eficacia de estas lámparas depende de muchos factores: potencia de la lámpara, tipo y presión del gas de relleno, propiedades de la sustancia fluorescente que recubre el tubo, temperatura ambiente... Esta última es muy importante porque determina la presión del gas y en último término el flujo de la lámpara. La eficacia oscila entre los 38 y 91 lm/W dependiendo de las características de cada lámpara.

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Lmparas de vapor de mercurioLmparas fluorescentesLaslmparasfluorescentessonlmparasdevapor demercurioabajapresin(0.8Pa). Enestascondiciones, en el espectro de emisin del mercurio predominan las radiaciones ultravioletas en la bandade 2!." nm. Para #ue estas radiaciones sean $tiles, se recubren las paredes interiores deltubo conpolvos fluorescentes #ue convierten los ra%os ultravioletas en radiaciones visibles. &e la composicin deestas sustancias dependern la cantidad % calidad de la lu', % las cualidades cromticas de la lmpara.En la actualidad se usan dos tipos de polvos( los #ue producen un espectro continuo % los trifsforos #ueemiten un espectro de tres bandas con los colores primarios. &e la combinacin estos tres colores seobtiene una lu' blanca #ue ofrece un buen rendimiento de color sin penali'ar la eficiencia como ocurre enel caso del espectro continuo.Lmpara fluorescenteLas lmparas fluorescentes se caracteri'an por carecer de ampolla e)terior. Estn formadas por un tubodedimetronormali'ado, normalmentecil*ndrico, cerradoencadae)tremoconuncas#uillodedoscontactos donde se alojan los electrodos. El tubo de descar+a est relleno con vapor de mercurio a bajapresin%unape#ue,acantidaddeun+asinerte#uesirveparafacilitar el encendido%controlarladescar+a de electrones.La eficacia de estas lmparas depende de muc-os factores. potencia de la lmpara, tipo % presin del+as de relleno, propiedades de la sustancia fluorescente #ue recubre eltubo, temperatura ambiente...Esta $ltima es mu% importante por#uedetermina la presindel +as % en$ltimo t/rmino elflujode lalmpara. La eficacia oscila entre los !8 % 01 lm23 dependiendo de las caracter*sticas de cada lmpara.4alance ener+/tico de una lmpara fluorescenteLa duracin de estas lmparas se sit$a entre 000 % "000 -oras. 5u vida termina cuando el des+astesufrido por la sustancia emisora #ue recubre los electrodos, -ec-o #ue se incrementa con el n$mero deencendidos, impide el encendido al necesitarse una tensin de ruptura superior a la suministrada por lared. 6dems de esto, -emos de considerar la depreciacin del flujo provocada por la p/rdida de eficaciade los polvos fluorescentes % el enne+recimiento de las paredes del tubo donde se deposita la sustanciaemisora.El rendimiento encolor deestas lmparas var*a demoderadoae)celente se+$nlas sustanciasfluorescentesempleadas. Paralaslmparasdestinadasausos-abituales#uenore#uierande+ranprecisin su valor est entre 80 % 00. &e i+ual forma la apariencia % la temperatura de color var*a se+$nlas caracter*sticas concretas de cada lmpara.Apariencia de color Tcolor (K)4lanco clido !0004lanco !007atural 80004lanco fr*o 8200Lu' d*a 900Las lmparas fluorescentes necesitan para su funcionamiento la presencia de elementos au)iliares. Paralimitar la corriente #ue atraviesa el tubo de descar+a utili'an el balasto % para el encendido e)isten variasposibilidades #ue se pueden resumir en arran#ue con cebador o sin /l. En el primer caso, el cebador seutili'a para calentar los electrodos antes de someterlos a la tensin de arran#ue. En else+undo casotenemos las lmparas de arran#ue rpido en las #ue se calientan continuamente los electrodos % las dearran#ue instantneo en #ue la i+nicin se consi+ue aplicando una tensin elevada.:smodernamente-anaparecidolaslmparasfluorescentescompactas#uellevanincorporadoelbalasto % el cebador. 5on lmparas pe#ue,as con cas#uillo de rosca o ba%oneta pensadas para sustituira las lmparas incandescentes con a-orros de -asta el "0; de ener+*a % unas buenas prestaciones.Lmparas de vapor de mercurio a alta presin6 medida#ueaumentamoslapresindel vapor demercurioenel interior del tubodedescar+a, laradiacinultravioletacaracter*sticadelalmparaabajapresinpierdeimportanciarespectoalasemisiones en la 'ona visible (violeta de 808." nm, a'ul 8!.8 nm, verde 89.1 nm % amarillo "0 nm).Espectro de emisin sin corre+irEn estas condiciones la lu' emitida, de color a'ul verdoso, no contiene radiaciones rojas. Para resolvereste problema se acostumbra a a,adir sustancias fluorescentes #ue emitan en esta 'ona del espectro.&e esta manera se mejoran las caracter*sticas cromticas de la lmpara.La temperatura de color semueve entre !00 % 800 < con *ndices de rendimiento en color de 80 a 8 normalmente. La vida $til,teniendo en cuenta la depreciacin se establece en unas 8000 -oras. La eficacia oscila entre 80 % 90lm23 % aumenta con la potencia, aun#ue para una misma potencia es posible incrementar la eficaciaa,adiendo un recubrimiento de polvos fosforescentes #ue conviertan la lu' ultravioleta en visible.4alance ener+/tico de una lmpara de mercurio a alta presinLos modelo ms -abituales de estas lmparas tienen una tensin de encendido entre 10 % 180 = #uepermiteconectarlasalaredde220=sinnecesidaddeelementosau)iliares. Paraencenderlasserecurreaunelectrodoau)iliar pr)imoaunodeloselectrodosprincipales#ueioni'ael +asinertecontenido en el tubo % facilita el inicio de la descar+a entre los electrodos principales. 6 continuacin seinicia un periodo transitorio de unos cuatro minutos, caracteri'ado por#ue la lu' pasa de un tono violeta ablancoa'ulado, enel #ueseproducelavapori'acindel mercurio%unincrementopro+resivodelapresindel vapor%el flujoluminoso-astaalcan'ar losvaloresnormales. 5i enestosmomentosseapa+ara la lmpara no ser*a posible su reencendido -asta #ue se enfriara, puesto #ue la alta presin delmercurio -ar*a necesaria una tensin de ruptura mu% alta.Lmpara de mercurio a alta presinLmparas de luz de mezclaLas lmparas de lu' de me'cla son una combinacin de una lmpara de mercurio a alta presin con unalmpara incandescente % , -abitualmente, un recubrimiento fosforescente. El resultado de esta me'cla esla superposicin, al espectro del mercurio, del espectro continuo caracter*stico de la lmparaincandescente % las radiaciones rojas provenientes de la fosforescencia.Espectro de emisin de una lmpara de lu' de me'cla5u eficacia se sit$a entre 20 % 90 lm23 % es el resultado de la combinacin de la eficacia de una lmparaincandescente con la de una lmpara de descar+a. Estas lmparas ofrecen una buena reproduccin delcolor con un rendimiento en color de 90 % una temperatura de color de !900 espectoa la depreciacin del flujo -a% #ue considerar dos causas. Por un lado tenemos el enne+recimiento de laampolla por culpa del ?olframio evaporado % por otro la p/rdida de eficacia de los polvos fosforescentes.En +eneral, la vida media se sit$a en torno a las 9000 -oras.Lmpara de lu' de me'cla@na particularidad de estas lmparas es #ue no necesitan balasto %a #ue el propio filamento act$a comoestabili'adordelacorriente. Estolas-aceadecuadasparasustituirlaslmparasincandescentessinnecesidad de modificar las instalaciones.Lmparas con halogenuros metlicos5i a,adimos enel tubodedescar+a%oduros metlicos (sodio, talio, indio...) seconsi+uemejorarconsiderablemente la capacidad de reproducir el color de la lmpara de vapor de mercurio. Aada una deestas sustancias aporta nuevas l*neas al espectro (por ejemplo amarillo el sodio, verde el talio % rojo %a'ul el indio).Espectro de emisin de una lmpara con -alo+enuros metlicosLos resultados de estas aportaciones son una temperatura de color de !000 a 9000 < dependiendo delos %oduros a,adidos % un rendimiento del color de entre 9 % 8. La eficiencia de estas lmparas rondaentre los 90 % 09 lm23 % su vida media es de unas 10000 -oras. Bienen un periodo de encendido de unosdie' minutos, #ue es el tiempo necesario -asta #ue se estabili'a la descar+a. Para su funcionamiento esnecesario un dispositivo especial de encendido, puesto #ue las tensiones de arran#ue son mu% elevadas(100C000 =).Lmpara con -alo+enuros metlicosLas e)celentes prestaciones cromticas la -acen adecuada entre otras para la iluminacin deinstalaciones deportivas, para retransmisiones de B=, estudios de cine, pro%ectores, etc.Lmparas de vapor de sodioLmparas de vapor de sodio a baja presinLa descar+a el/ctrica en un tubo con vapor de sodio a baja presin produce una radiacinmonocromtica caracter*stica formada por dos ra%as en el espectro (80 nm % 80.9 nm) mu% pr)imasentre s*.Espectro de una lmpara de vapor de sodio a baja presinLa radiacin emitida, de color amarillo, est mu% pr)ima al m)imo de sensibilidad del ojo -umano (nm). Por ello, la eficacia de estas lmparas es mu% elevada (entre 190 % 180 lm23). Dtras ventajas #ueofrecees#uepermiteuna+rancomodidad%a+ude'avisual, ademsdeunabuenapercepcindecontrastes. Porcontra, sumonocromatismo-ace#uelareproduccindecolores%el rendimientoencolor sean mu% malos -aciendo imposible distin+uir los colores de los objetos.4alance ener+/tico de una lmpara de vapor de sodio a baja presinLavidamediadeestaslmparasesmu%elevada, deunas1000-oras%ladepreciacindeflujoluminoso #ue sufren a lo lar+o de su vida es mu% baja por lo #ue su vida $til es de entre 9000 % 8000-oras. Esto junto a su alta eficiencia % las ventajas visuales #ue ofrece la -acen mu% adecuada para usosde alumbrado p$blico, aun#ue tambi/n se utili'a con finalidades decorativas. En cuanto al final de su vida$til, esteseproducepor a+otamientodelasustanciaemisoradeelectronescomoocurreenotraslmparas de descar+a. 6un#ue tambi/n se puede producir por deterioro deltubo de descar+a o de laampolla e)terior.Lmpara de vapor de sodio a baja presinEn estas lmparas el tubo de descar+a tiene forma de @ para disminuir las p/rdidas por calor % reducir eltama,o de la lmpara. Est elaborado de materiales mu% resistentes pues el sodio es mu% corrosivo % sele practican unas pe#ue,as -endiduras para facilitar la concentracin del sodio % #ue se vaporice a latemperatura menor posible. El tubo est encerrado en una ampolla en la #ue se -a practicado el vac*oconobjetodeaumentar el aislamientot/rmico. &eestamanerasea%udaamantener laelevadatemperatura de funcionamiento necesaria en la pared del tubo (2"0 EA).Eltiempo de arran#ue de una lmpara de este tipo es de unos die' minutos. Es eltiempo necesariodesde #ue se inicia la descar+a en el tubo en una me'cla de +ases inertes (nen % ar+n) -asta #ue sevapori'a todo el sodio % comien'a a emitir lu'. F*sicamente esto se corresponde a pasar de una lu' roja(propiadel nen) alaamarillacaracter*sticadel sodio. 5eprocedeas* parareducir latensindeencendido.Lmparas de vapor de sodio a alta presinLas lmparas de vapor de sodio a alta presin tienen una distribucin espectral #ue abarca casi todo elespectro visible proporcionando una lu' blanca dorada muc-o ms a+radable #ue la proporcionada porlas lmparas de baja presin.Espectro de una lmpara de vapor de sodio a alta presinLasconsecuenciasdeestoes#uetienenunrendimientoencolor (BcolorG2100AG2, aun#ue-a%modelos de 9 % 80 ). 7o obstante, esto se consi+ue a base de sacrificar eficacia( aun#ue su valor #ueronda los 1!0 lm23 si+ue siendo un valor alto comparado con los de otros tipos de lmparas.4alance ener+/tico de una lmpara de vapor de sodio a alta presinLa vida media de este tipo de lmparas ronda las 20000 -oras % su vida $til entre 8000 % 12000 -oras.Entre las causas #ue limitan la duracin de la lmpara, adems de mencionar la depreciacin del flujotenemos #ue -ablar del fallo por fu+as en el tubo de descar+a % del incremento pro+resivo de la tensinde encendido necesaria -asta niveles #ue impiden su correcto funcionamiento.Lascondicionesdefuncionamientosonmu%e)i+entesdebidoalasaltastemperaturas(1000EA), lapresin % las a+resiones #u*micas producidas por el sodio #ue debe soportar el tubo de descar+a. En suinterior-a%uname'cladesodio, vapordemercurio#ueact$acomoamorti+uadordeladescar+a%)enn #ue sirve para facilitar el arran#ue % reducir las p/rdidas t/rmicas. El tubo est rodeado por unaampolla en la #ue se -a -ec-o el vac*o. La tensin de encendido de estas lmparas es mu% elevada % sutiempo de arran#ue es mu% breve.Lmpara de vapor de sodio a alta presinEste tipo de lmparas tienen muc-os usos posibles tanto en iluminacin de interiores como de e)teriores.6l+unos ejemplos son en iluminacin de naves industriales, alumbrado p$blico o iluminacin decorativa>endimiento luminosoLmpara incandescente. 10 a 1 lm23Lmpara -al+ena. 1 a 2 lm23Lmpara LE&. 1 a 1!0 lm23:ercurio 6lta Presin. ! a 90 lm23Lmpara fluorescente compacta. 0 a 00 lm23Lmpara fluorescente. 90 a 0 lm23Ialo+enuros metlicos. 9 a 120 lm235odio 6lta Presin. 80 a 10 lm235odio 4aja Presin. 100 a 200 lm234alance ener+/tico del LE& "; calor 2; lu' 7D infrarrojos 7D ultravioletas (BE ambiente. 2EA)6un#ue la eficacia lumnica del LE& est aumentando continuamente. En la actualidad 12C1!0lm2?.La temperatura del L! % su flujo >elacin Flujo vs temperatura de unin (Bj). El valor l"men # L! #ue nos da el fabricante del diodo se refiere a una medicin del flujo de un L! en un encendido instantneo en condiciones de laboratorio (BaG2E).Jel LE& est a 2EK J7D es un valor #ue se pueda utili'ar en una aplicacin concretaK