Живачна лампа: Разлика между версии

'''Живачна лампа''' е [[Газоразрядна лампа|газоразрядна лампа]], която изпозлваизползва [[електрическа дъга]] през [[Живак|живачни]] пари за създаването на светлина. Електрическата дъга обикновено е ограничена в малка [[дъгова лампа]] от [[кварцово стъкло]], закрепена в по-голяма [[боросиликатно стъкло|боросиликатна]] крушка. Външната крушка може да бъде прозрачна или покрита с [[фосфор]], но във всеки случай тя предоставя [[топлоизолация]], защита от излъчваните [[ултравиолетови лъчи|ултравиолетовите лъчи]], и удобно закрепяване на кварцовата дъгова лампа.

Лампите с живачни пари са по-енергийноефективниенергийно ефективни от [[Лампа с нажежаема жичка|лампите с нажежаема жичка]] и повечето [[Луминесцентна лампа|луминесцентни лампи]], имайки светлинна ефикасност от 35 до 65 лумена на ват.<ref name="Schiler">{{cite book | last = Schiler | first = Marc | title = Simplified Design of Building Lighting, 4th Ed. | publisher = John Wiley and Sons | date = 1997 | location = USA | page = 27 | url = https://books.google.com/books?id=mlSS9K8dy84C&pg=PA27 | isbn = 0-471-19210-4}}</ref> Други техни предимства са дългият живот на крушката (около 24 000 часа) и осигуряването на ясна бяла светлина с висок интензитет.<ref name="Schiler" /> Поради тези причини, те се използват за осветление на големи райони, като например заводи, складове, спортни стадиони, а понякога и за [[улично осветление]]. Чистите живачни лампи произвеждат бяла светлина с лек синьо-зелен нюанс, дължащ се на комбинацията от спектралните линии на живака.<ref name="Schiler" /> Това не изглежда особено добре върху човешката кожа, затова такива лампи обикновено се използват примерно в магазини.<ref name="Schiler" /> Живачните лампи с „корекция на цвета“ преодоляват този проблем, имайки фосфор от вътрешната страна на външната крушка, който излъчва бяла светлина. Те имат по-добър индекс на цветопредаване от по-ефективните [[Натриева лампа|натриеви лампи]].

[[Чарлз Уитстоун]] наблюдава спектъра на електрическия разряд в живачна пара през 1835 г. и отбелязва ултравиолетовите линии в този спектъра. През 1860 г. Джон Томас Уей изпозлваизползва дъгови лампи в смес от въздух и живачни пари при атмосферно налягане за осветление.<ref>Maxime F. Gendre [http://www.einlightred.tue.nl/lightsources/history/light_history.pdf Two Centuries of Electric Light Sources Innovations]. с. 4.</ref> Немският физик [[Лео Аронс]] изучава живачните разряди през 1892 г. и разработва лампа, базираща се на електрическата дъга в живак.<ref>Clement D. Child '' Electric Arcs-Experiment Upon Arcs Between Different Electrodes in Various Environments'', reprint by Watchmaker Publishing, 2002 ISBN 0-9726596-1-7, с. 88</ref> През 1896 г. в Англия е патентована живачна лампа на двама учени, която се счита за първата истинска живачна лампа.<ref>[http://pubs.rsc.org/EN/content/articlelanding/1911/tf/tf9110600199#!divAbstract Mercury vapour lamps and action of ultra violet rays – Transactions of the Faraday Society (RSC Publishing)>]</ref> Обаче, първата живачна лампа, постигнала широк комерсиален успех, е изобретена през 1901 г. от американския инженер [[Питър Купър Хюит]].<ref name="britannica.com">{{cite web|title=Peter Cooper Hewitt|publisher=Encyclopædia Britannica|url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/264522/Peter-Cooper-Hewitt?anchor=ref196631}}</ref> Хюит получава патент за нея на 17 септември 1901 г.<ref>{{cite web|title=Method of Manufacturing Electric Lamps|publisher=United States Patent and Trademark Office|url=http://www.google.com/patents?id=i7hgAAAAEBAJ&printsec=abstract#v=onepage&q&f=false}}</ref> През 1903 г. той създава подобрена версия на лампата, имаща по-добри цветови качества, която накрая намира широко промишлено приложение.<ref name="britannica.com"/> Ултравиолетовата светлина от живачните лампи се използва за пречистване на вода към 1910 г. Лампите на Хюит използват голямо количество живак. През 1930-те години са разработени живачните лампи със съвременната им форма от [[General Electric]] и други компании, което води до широкото им използване за общо осветление.

Живакът в лампата е в течно състояние при нормална температура. Той трябва да се изпари и [[Йонизация|йонизира]], преди лампата да може да произвежда светлина. За да се улесни запалването на лампата, трети [[електрод]] се закрепя близо до един от основните електроди и се свързва с [[резистор]] към другия основен електрод. Освен с живак, лампата е пълна и с [[аргон]] под ниско налягане. Когато се предостави захранване, има достатъчно напрежение за йонизацията на аргона и да се образува малка електрическа дъга между стартиращия електрод и съседния главен електрод. Когато йони, фотони и свободни електрони се внесат в дъговата лампа, започва електрическа дъга между двата главни електрода. Топлината от дъгата изпарява течния живак в лампата, излъчвайки в зелено, жълти, виолетово и ултравиолетово при йонизация. Продължителното изпаряване на живака повишава налягането в дъговата лампа между 2 и 18 [[Бар (единица)|бар]]а в зависимост от размера на лампата. Повишаването на налягането води до по-голяма яркост на лампата.<ref name=Edison>{{cite web |url=http://edisontechcenter.org/MercuryVaporLamps.html |title=Mercury Vapor Lamps |last=Whelan |first=M. |website=Edison Tech Center |access-date=24 ноември 2017}}</ref><ref name=Lamptech>{{cite web |url=http://lamptech.co.uk/Documents/M1%20Introduction.htm |title=The Mercury Vapor Lamp |website=Lamptech |access-date=24 ноември 2017}}</ref> Целият процес по загравянезагряване отнема от 4 до 7 минути.

За да се коригира синкавия отенък, много живачни лампи биват покривани от вътрешната страна на външната крушка с фосфорен слой, който превръща известна част от ултравиолетовото излъчване в червена светлина. Това помага за запълването на електромагнитния спектър, който е беден на червен цвят. Повечето съвременни живачни лампи разполагат с такова покритие. Едно от първоначалните оплаквания срещу живачните лампи е, че те правят хората да изглеждат като „студени трупове“, поради липсата на светлина от червената област на спектъра.<ref>{{cite web | title = Mercury Vapor Lights | url = http://www.janethull.com/newsletter/0208/mercury_vapor.php | accessdate = 25 ноември 2014}}</ref> Често срещан метод за справяне с този проблем преди въвеждането на фосфора е работата на живачната лампа в съчетание с такава с нажежаема жичка. При живачните лампи с ултрависоко налягане (над 200 atm) също има увеличение на червения цвят. Последните намират приложение в съвременните компактни проектори. Когато са намират на открито, покритите или цветно коригираните лампи лесно могат да се идентифицатидентифицират по синия ореол около излъчваната светлина.