Се́рная ла́мпа — источник света квазисолнечного спектра.

Высокоэффективная лампа с широким спектром излучения, генерируемого серой, находящейся в состоянии плазмы.

§Принцип действия

Микроволновое излучение в атмосфере инертного газа аргона нагревает серу. Плазма серы излучает мощный свет в спектре, близком к солнечному свету, почти без инфракрасной и ультрафиолетовой составляющих. Спектр серной лампы представляет собой сочетание атомарного и молекулярного спектров серы. Пропорция их зависит от интенсивности СВЧ поля накачки. Также в спектре присутствуют в небольшом количестве линии атомарного спектра инертного газа.

Использование безэлектродного разряда, как источника ОИ в принципиальном плане предполагает наличие таких обязательных элементов как: собственно лампа с колбой той или иной конфигурации, генератор электромагнитных колебаний и электродинамическая система, транспортирующая эту СВЧ-энергию к лампе и формирующая в зоне локализации лампы определенную стационарную или динамически изменяющуюся топографию СВЧ-электромагнитного поля. К этому «набору» обязательных элементов следует добавить некий формирователь диаграммы направленности полученного оптического излучения.

§История

В 70-е годы XX столетия в США на фирме Fusion System Corp. (FSC) были созданы и использованы в технологическом процессе УФ-сушки излучатели на основе безэлектродных СВЧ-разрядных ламп, главным образом с аргонно-ртутным наполнением. Излучатели работали с СВЧ-накачкой на частотах 915 и 2450 МГц.

В начале 90-х годов американские инженеры, экспериментируя с составами рабочего вещества-наполнителя лампы, обнаружили, что замена ртути в колбе безэлектродной лампы серой позволяет получить весьма интенсивное квазисолнечное излучение. Это послужило отправным пунктом для создания в 1992 году первых световых СВЧ-приборов на основе серных ламп с СВЧ-накачкой на частоте 2450 МГц [2]. А в октябре 1994 года в Вашингтоне уже были продемонстрированы две мощные осветительные системы с использованием весьма выигрышного сочетания СВЧ-источника света на серной лампе и полого «призматического» световода.

В 2000—2005 годах в России были изготовлены несколько экспериментальных образцов СВЧ-прожекторов, которые практически подтвердили ожидаемые высокие характеристики.

В 2006 году Plasma Lighting System (PLS).

§Технические характеристики

Основные технические характеристики представителя данной категории ламп^[1]

Предполагаемый срок службы такой лампы может составлять 60 тысяч часов^[2].

§Преимущества

На практике основную экспансию совершают с СВЧ-накачкой порядка 800—1000 Вт, и световым потоком примерно до 130 кЛм. Эти системы относительно просты конструктивно, не требуют принудительного обдува горелки, позволяют использовать обычные серийные магнетроны, применяемые в бытовых СВЧ-печах.

Суммируя известные сегодня данные, можно выделить основные достоинства СВЧ-световых приборов с безэлектродными лампами, к которым относятся

• Повышенная до 100 лм/Вт световая отдача.^[3]
• Сплошной квазисолнечный спектр оптического излучения с резко пониженным уровнем излучений в УФ и ИК^[4][5] диапазонах и с максимумом спектра, совпадающим с максимумом кривой видности человеческого глаза. Это естественная цветопередача.^[4][3]
• Отсутствие мерцания источника света.
• Малогабаритность и равнояркость светящего тела, облегчающая оптимизацию оптических систем.
• Высокая (десятки тысяч часов) долговечность лампы.
• Экологическая чистота материалов наполнения лампы: серы и аргона.
• Возможность регулировки силы света.
• Возможность модульного ремонта в блочных конструкциях крупных ламп.

§Недостатки

• Сложность конструкции^[3]
• Высокая стоимость лампового модуля^[3]
• Высокая температура колбы горелки, отсюда необходимость использования высококачественного кварцевого стекла и защиты от пыли.
• Большой диаметр светящегося тела (25-30 мм), усложняющий фокусировку и использование в оптических системах.^[6]
• Инертность

§Примечания