203426. lajstromszámú szabadalom • Falstabilizált fémgőz kisülőlámpa
3 HU 203 426 B 4 csőzetes folyamatokban létrejövő reabszorpció után hagyja el. Az energia betáplálásának időbeli modulációjával és az ennek következtében figyelembe veendő plazmaoszlop dinamikával már összességében az egykori ponensű plazmáknál is olyan bonyolult viszonyok jönnek létre, hogy a fénytechnikai adatok előzetes kiszámítása jelen tudásunk szintjén még nem lehetséges. 1:4-1:20 kitöltési tényezőjű impulzusszerű energia betáplálással nagynyomású higanygőz lámpák esetében tettek kísérletet arra, hogy a zöld és sárga higanyvonalak fényhasznosítását javítsák. Erre mutat példát az US-PS 3 624 447 számú szabadalmi leírás. Nagynyomású nátriumgőz lámpáknál hasonló módszerrel a rezonanciavonalak szélességének növelésére, valamint a kék és zöld spektrumösszetevő kiemelésére tettek kísérletet, hogy ezáltal a színvisszaadást javítsák és a színhőmérsékletet megemeljék. Ilyen próbálkozásokat ír le az US-PS 4 137 484, a DE-26 57 824 és a DE 28 25 532 számú szabadalmi leírás. Az ezekben leírtak értelmében a lámpát 500-2000 Hz tartományba eső frekvenciájú, 1:3-1:10 kitöltési tényezőjű egyedi impulzusokból álló energiával táplálják, amelynek során a lámpa átlagos teljesítménye, valamint ezzel összefüggésben termikus terhelése nem növekszik, míg az impulzusok alatt az áramerősség értéke érezhetően az egyébként szokásos értékek fölött fekszik. Az impulzusok közötti időszakban a kisülést fenntartó áram alkalmazása, amely az átlagos áramerősség kb. 15%-a körüli, az említett leírások szerint is a technika állásából adódó intézkedés. Ily módon a kisülőlámpa színhőmérséklete 2300-2600 K-re emelhető. A kisülés instabilitásai, valamint a környezet akusztikus zavarása a kisülőlámpa konstrukciós kialakításaival csökkenthető, illetve küszöbölhető ki. Erre mutatnak példát a DE-27 33168, DE 27 33 170 számú szabadalmi leírások, míg a DE 23 35 589, a DE 27 04 311, a DE 28 47 840 és a DE 3122183 számú szabadalmi leírások az említett kisülőlámpák speciális üzemeltetésére adnak ki tanítást. Mindenesetre az így elérhető színhőmérsékletek beltéri világítás céljára, különösen lakókörnyezetben alkalmazott világítás céljára még mindig túlságosan alacsonyak, mert ilyen célra 3000 K és afölötti színhőmérséklet értékek kívánatosak. Ezeket a kísérleteket a leírtakon kívül azért is abba kellett hagyni, mert a nemkívánatos mellékhatástűt, mint például a nátrium rezonanciavonalainak felerősödő önabszorpciója, valamint a higanyvonalak arányost el nem érő kiemelődése az elérni kívánt hatást megkérdőjelezték és a színhőmérséklet további növelése csupán a fényhasznosítás jelentős mérvű csökkenésének figyelembevétele miatt látszott elérhetőnek. Nagynyomású nátriumgőz lámpák üzemeltetésére ad javaslatot a DE 27 29 052 számú szabadalmi leírás, méghozzá olyan nagynyomású nátriumgőz lámpák üzemeltetésére, amelyek a nátrium mellett legalább még egy fémgőz adalékot tartalmaznak. Ezeket a lámpákat 50^23 000 Hz tartományba eső frekvenciájú 8-80% közé eső kitöltési tényezőjű egyenáramú impulzusokkal táplálja a színszétválasztódás jelenségének megakadályozására. Folyamatos spektrumeloszlású, napfényhez hasonló sugárzási emisszió érhető el olyan nagynyomású kisülőlámpákkal, amelyek sugárzó közegként xenont tartalmaznak, és a sugárzási emisszió a xenon rekombinációs kontinuumából adódik. Nagynyomású, illetve igen nagy nyomású xenon lámpákat 50-50000 W teljesítménytartományban rögzített helyzetű üzemelésre építenek és ezek a lámpák kiváló színvisszaadásukkal tűnnek ki, amely 6000 K tartományba eső színhőmérséklettel kapcsolódik össze. Sajnálatos módon az 50 W teljesítménykategóriába eső xenonlámpa 14 lm/W fényhasznosítása, illetve az igen nagy teljesítményű lámpaegységek legfeljebb 35 lm/W fényhasznosítása igen csekélynek mondható. Ennek többek között az az oka, hogy az állandó teljesítmények tartományában az említett kontinuumokra olyan intenzív vonali sugárzás rakódik rá, amely túlnyomórészben az infravörös tartományban emittál és ez az elérhető fényhasznosítást jelentősen lekorlátozza. Ilyen okból a stacionárius xenon-kisülést általános megvilágítási célok effektiv fényforrásaként nem alkalmazzák. Javasoltak már helyhez között üzemelésre céziumgőzt tartalmazó nagynyomású kisülőlámpát, amely 700 W felvett teljesítmény mellett 35-50 lm/W fényhasznosítást ért el - legalábbis az US-PS 2 971 110 és az US-PS 3 219 896 számú szabadalmi leírások szerint. Ezek a más szerzők és szakemberek által meg nem erősített és a stacionárius kisülésekkel foglalkozó legújabb mérések szerint túl magas értékek kisebb teljesítményfelvételű kisülőlámpák esetén úgy is jelentős redukcióra szorulnak, úgy hogy a cézium kisüléssel kapcsolatos fénytechnikai érdeklődés az utolsó húsz évben gyakorlatilag megszűnt Az összes eddig megnevezett nagynyomású kisülőlámpa esetében közös, hogy ezek minden egyes kísérletre, amely a teljesítményfelvétel redukálására és a lakókörnyezetben szokásos teljesítményű lámpaegységek kifejlesztésére irányult a fényhasznosítás drasztikus csökkenésével reagáltak. Ennek oka egyrészt az, hogy a nagynyomású lámpa ismert hatásmechanizmusának megfelelően kis fényáramok csupán kis térfogatban hozhatók létre, amelynek során a hőmérsékletgradiens és ezzel a hővezetéssel és a kisülés forró zónáiból a fal felé történő részecske diffúzióval fokozott hőveszteség megnő. Másrészt a fémgőzök vagy halogenidek sugárzó közegként történő felhasználása szükségessé teszi akkora minimális belső fal hőmérséklet elérését a kisülőedényen belül, amely biztosítja a működéshez szükséges gőznyomást. Ez a belső falhőmérséklet viszonylag magas és ugyancsak elkerülhetetlen hőveszteségeket okoz, amelyek különösen alacsony teljesítménykategóriába eső lámpáknál esnek súlyosan latba. Mindegyik kisülőfényforrás villamosán hevített plazmát tartalmaz energiaátalakító közegként, melyek elektromos tulajdonságai a bevezetett fajlagos teljesítmény függvényében változnak. Különösen a tápfeszültség növelése esetén nő a teljesítmény minek következtében a töltéshordozó sűrűség nő. Ezzel nő a villamos vezetőképesség és a teljesítményfelvétel tovább emelkedik. Az ebből következő instabilitások ellentételezésére a kisülőlámpákat olyan előtétekkel sorbakapcsolva kell üzemeltetni, melyek különösen áramkorlátozó alkatrészeket tartalmaznak. Ezeknek az áramkorlátozó alkatrészeknek a tömege és terjedelme jelentősen megnehezíti az ilyen fényforrások alkalmazását, mindenek előtt a lakókörnyezetekben. Pozitív karakterisztikájú áram-feszültség jelleggörbe megvalósítása céljából nagynyomású nátriumlámpáknál speciális nyomástartományok, illetve nyomásviszonyt* betartását írja elő a lámpa feltöltése során az US-PS 3 248 590 és a DE 26 00 351 számú szabadalmi leírás, vagy pedig két, eltérő ionizá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
