Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Od uhlíkové žárovky k moderním zdrojům světla Josef Hubeňák Univerzita Hradec Králové Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Od uhlíkové žárovky k moderním zdrojům světla Josef Hubeňák Univerzita Hradec Králové Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a."— Transkript prezentace:

1 Od uhlíkové žárovky k moderním zdrojům světla Josef Hubeňák Univerzita Hradec Králové Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

2 2 Spektrální hustota vyzařování Intenzita vyzařování:

3 3

4 4

5 5 Max Karl Ernst Ludwig Planck * v Kielu v Göttingen Studia v Mnichově a v Berlíně Působil na univerzitách v Mnichově, v Berlíně a v Kielu 1900 – kvantum energie záření w = hf h = 6, J.s Nobelova cena 1918

6 6 Fotometrické veličiny a jednotky Svítivost I jednotka kandela cd Kandela je svítivost zdroje, který v daném směru vysílá monochromatické záření o kmitočtu Hz a jehož zářivost v tomto směru je 1/683 wattu na steradián Světelný tok Φ jednotka lumen lm

7 7 Fotometrické veličiny a jednotky Jas L jednotka kandela na metr čtverečný cd.m -2 Osvětlení E jednotka lux lx

8 8 L (cd.m -2 ) Slunce vlákno žárovky 2700 K bílý papír při slunečním světle 2, zářivka plamen svíčky Měsíc oblačná obloha Jas některých zdrojů

9 : Heinrich Goebel - zuhelnatělé vlákno z bambusu, evakuovaná skleněná nádobka, napájení z baterie Před Edisonem….

10 10 Thomas Alva Edison Zuhelnatělé vlákno z bavlněné příze

11 11 Historické žárovky •T.A.Edison, komerční provedení 1881

12 12 TypRokMěrný Životnost (hod.) výkon( lm.W -1 ) Uhlíková, vakuová Osmiová, vakuová1900 Tantalová 1903 Wolframová, vakuová, přímé vlákno Wolframová, s plynem, spirální vlákno Wolframová, s plynem, dvojitá spirála Halogenová Přehled vývoje žárovky

13 13 Technologie wolframu •Lisování prášku do tyčí 10x10x400 mm, (+SiO 2, Al, K 2 O) •Spékání ve vodíkové atmosféře v elektrické peci 1000 o C •Spékání ve vodíkové atmosféře v elektrické peci 1300 o C •Slinování průchodem el.proudu, ve vodíku, 3100 o C •Kování na kruhový průřez průměr 3 mm, délka 4 m •Protahování přes diamantové průvlaky, minimální průměr 0,01 mm •Navíjení drátku na molybdenové jádro, až ot/min •Žíhání, stříhání, odleptání jádra v HNO 3 a H 2 SO 4

14 14 U.S. Patent 2,883,571 Elmer Fridrich and Emmett Wiley's Tungsten Halogen Lamp Halogenky – půl století

15 15 Halogenový cyklus •Žárovka plněna argonem + příměs jódu •Po zapnutí jód sublimuje •Uvolněné atomy wolframu tvoří plynný jodid •Po zhasnutí jodid kondenzuje na vlákně •Po zapnutí se jodid rozkládá a wolfram zůstane na vlákně

16 16 U.S. Patent 3,243,634 Frederick Mosby's Tungsten Halogen A-Lamp

17 17 Parametry halogenek •Teplota vlákna 2100 až 3050 o C (bod tání 3380 o C) •Baňka – tavený křemen, pracovní teplota 1000 o C •Příklad: H4 příkon 60 a 55 W napětí 12 V světelný tok 1600 a 1000 lm osvětlí pruh 13,5 m do 200 m

18 18 U.S. Patent 865,367 Thomas Edison's Fluorescent Lamp Zářivka stoletá !

19 19 Konstrukce zářivky žhavené elektrody W + oxidy Ba,Sr,Ca kontakty luminofor argon + páry rtuti ,6 Pa Příkon 40 W → světlo 21 % + infračervené záření 24 % + odvedené teplo 55 %

20 20 Zapalovací obvod zářivky bimetal startér odrušovací kondenzátor kompenzační kondenzátor tlumivka 230 V / 50 Hz I(start) 1A, I(provoz) 0,15 až 0,67 A Teplota elektrod 700 o C

21 21 Parametry zářivky •Příkon 40 WŽivotnost 8000 h •Délka 120 cm •Průměr 26 mm •Napětí 103 V •Proud 0,43 A •Světelný tok 2600 lm

22 22 "... for the economy of operation will much more than compensate for the somewhat unnatural color given to illuminated objects." -- Peter Cooper Hewitt, 1902 The Electrical Age (obloukový výboj ve rtuťových parách, libra Hg, tlumivka, nazelenalé světlo) Výbojky před 100 lety

23 23 Vysokotlaké rtuťové výbojky patice E 40 nebo E 27 Nosníky odpor pomocná elektroda hlavní elektrody Tlak 300 Pa vzroste na Pa Teplota 5200 o C

24 24 Parametry výbojky Hg příkon 400W ztráty na elektrodách 30 W nezářivé ztráty ve výboji 178 W UV záření 73 W infračervené záření 60 W viditelné záření 59 W zápalné napětí 180 V proud 3,25 A napětí na výbojce 135 V komp. kapacita 20 μF světelný tok lm

25 25 Zapojení výbojky Hg Tlumivka Výbojka Kompenzační kondenzátor U N

26 26 U.S. Patent 1,025,932 Charles Steinmetz's Metal Halide Lamp This patent, granted on 7 May 1912, shows an attempt by Charles Proteus Steinmetz to improve the color of mercury vapor lamps by adding halide Lepší barvy:

27 27 Halogenidové výbojky Plyn: argon, páry rtuti Příměsi: jodidy ceru, samaria, cesia, sodíku, scandia, thalia, dysprosia, india Příklad: Philips, typ CDM-TD/ W, Barevná teplota 4200 K, lm (nm)

28 28 William Louden, Kurt Schmidt and Ernest Martt (l-r) in front of a vacuum machine for the Lucalox® lamp, Místo rtuti sodík

29 29 Sodíkové vysokotlaké výbojky relativní intenzita  (nm) ,5 1,0 Výhoda 130 lm/W Účinnost 50 % Nevýhoda Převaha žluté barvy

30 30 Xenonové výbojky D2R 85v, D2S 85v Philips Příkon35 W Světelný tok3200 lm Měrný sv.tok91 lm/W Barevná teplota4250 K Střední jas6500 cd/cm 2 Střední doba1500 h Délka oblouku4,2 mm Cena1000 Kč

31 31 Další vývoj ? •Mikrovlnná plazmová výbojka s parami síry • Je zatím velmi málo rozšířena pro vysokou cenu. • Zdrojem světla je rotující křemenná kulička velikosti pingpongového míčku se stopkou, naplněná argonem a malým množstvím síry. •Je umístěna v ohnisku mikrovlnného zdroje. •Vyzařuje spojité spektrum s barevnou teplotou 6000 K, index barevného podání Ra 78. •Světelný tok je možno regulovat v rozmezí % •Životnost světelného zdroje je hodin.

32 32 Mikrovlnná výbojka (1999) Michael Ury, vývoj 1986 – 1990, Fusion of Lighting, Rockville, Maryland

33 33 Výrobce:Technical University of Eindhoven / Philips Příkon výbojky:1000 W Příkon celkový:1375 W Frekvence:250 kHz Nosná tyčka:Křemen, průměr 4 mm Výbojka:čirý křemen, průměr 36 mm Celková délka:150 mm Plynová náplň:Síra - 26mg (5 bar)Argon – 0,1 bar Světelný tok: hours Světelná účinnost: hodin95 lm/W Barevná teplota & CRI:6000KCRI: Ra 79 Pracovní poloha:Vodorovná, otáčení kolem osy tyče Doba života: h (výbojka) h (magnetron) Datum výroby:1999

34 34 Michael UryLee Anderson

35 35 UFO Doufejme, že není poslední, na kterou si můžeme posvítit !

36 36 Zdroje informací •Miškařík, S.: Moderní zdroje světla SNTL Praha 1979 •www.pre.cz •www.energetik.cz •www.novalamp.cz •www.lighting.philips.com •www.uhp.philips.com •katalog.osram.de •www.xenony.cz •americanhistory.si.edu/lighting/index.htm

37 37


Stáhnout ppt "Od uhlíkové žárovky k moderním zdrojům světla Josef Hubeňák Univerzita Hradec Králové Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a."

Podobné prezentace


Reklamy Google