Plazmas lampas - kā tās ir sakārtotas un darbojas

Apbrīnojams skats ir plazmas lampa. Aizzīmogota stikla spuldze, kuras iekšpusē ir uzstādīts viens augstsprieguma elektrods, kuru gandrīz atmosfēras spiedienā ieskauj inerta gāze.

Augstspriegums (no 2000 līdz 5000 V) tiek piegādāts luktura elektrodam no viena no impulsa transformatora sekundārā tinuma spailēm, kas darbojas ar frekvenci 30-40 kHz, un tas ir uzstādīts plastmasas lampas korpusā. Plazmas lampas transformators ir līdzīgs līnijas transformatoram, ko var atrast vecā monitora vai katodstaru lampas televizorā.

Augstspriegums jonizē gāzes molekulas (parasti neonas) spuldzes iekšpusē - izrādās plazma, līdz ar to arī luktura nosaukums - “plazmas lampa”. Pārvietojot gāzes jonus, rodas vairākas izlādes, līdzīgi kā maziem zibens.

Šo zibens krāsa, kas dejo ap elektrodi spuldzes iekšpusē, var būt atšķirīga, kas ir atkarīga no gāzu veida, kas veido maisījumu, ar kuru spuldzi piepilda. Kas attiecas uz zibens garumu, tas ir atkarīgs no potenciāla pie elektrodu un no gāzes, kas piepilda kolbu, izlādes pakāpes.

Kā redzat, kvēldiega nav, tāpēc šādu ierīču kalpošanas laiku ierobežo tikai lampas pamatnē uzstādītās elektronikas kvalitāte, kā arī tā īpašnieka precizitāte.

Dekoratīvo plazmas spuldžu patēriņš ir atkarīgs no spuldzes lieluma un parasti nepārsniedz 20 vatus. Mūsdienās tirgū visbiežāk sastopamo sfērisko un konisko plazmas lampu izmēri nepārsniedz 30 cm.

Ir plazmas lampas ar pogām, lai pielāgotu "dejojošajam zibens" pievadīto enerģiju: ar zemāko jaudu lampas iekšpusē veidojas tikai viens plāns gaismas pavediens.

Ja jauda tiek pakāpeniski palielināta, pavediens kļūs gaišāks un gaišāks, visbeidzot, kad viens pavediens tiks piepildīts ar caur to piegādāto enerģiju, tajā brīdī parādīsies otrais pavediens, un viņi sāks atvairīt viens no otra, piemēram, tāda paša nosaukuma elektriskos lādiņus.

Gaismas pavedieni ir plāni, jo tiem apkārt esošajiem magnētiskajiem laukiem piemīt magnetohidrodinamiska iedarbība, piemēram, pašfokusēšana: plazmas kanāla iekšējais magnētiskais lauks rada spēku, kas iedarbojas uz tā saspiešanu.

Ierīces pirmā prototipa, ko mēs šodien saucam par plazmas lampu, izgudrotājs bija zinātnieks Nikola Tesla (1856–1943), amerikāņu elektrotehniķis, Austrijas impērijas dzimis.

1894. gada ASV patentā Nr. 514170 lampa, kaut arī to sauc par “elektrisko gaismas avotu”, tomēr ir būtiska atšķirība no parastās kvēlspuldzes. Tesla ierosināja pilnīgi jaunu lampu - lampu ar vienu elektrodu, kas darbotos no Tesla augstsprieguma rezonanses transformatora.

Ideja par plazmas lampu kā dekoratīvu lukturi bumbiņas formā (“plazmas globusa” komerciālā ideja) tika popularizēta 1970. gados, izgudrotājs no Pensilvānijas Džeimss Falks (dzimis 1954. gadā).

Savā laikā atšķirībā no laikiem, kad Tesla strādāja pie savas lampas, jau ir parādījusies dažādu kompozīciju (uz ksenona, neona un kriptonu bāzes) gāzu maisījumu veidošanas tehnoloģija, kas ļauj kolbās iegūt dažādu krāsu plazmu.

Kvēlspēja šeit rodas koronālas izlādes dēļ gāzē, praktiski strāvas dēļ caur caurlaidības spuldzes-gaisa-zemes ķēdi. Kā pamats luktura augstsprieguma avotam tiek izmantots nulles potenciāla punkts, kas ir pieejams, kad ierīce tiek barota no kontaktligzdas.

Tiek uzskatīts, ka tad, kad cilvēks ar pirkstu pieskaras darba lampas stiklam, enerģijas plūsma iet cauri ķermenim, it kā tā pretestība būtu 1000 omi un tā būtu virknē savienota ar kondensatoru 150 pF (spuldzes stikls darbojas kā dielektrisks).Tas nenogalina cilvēku, jo plazmas lampas strāva ir diezgan augstfrekvences.

Vienā vai otrā veidā, saskaroties ar plazmas lampu, ievērojiet drošības pasākumus. Fakts ir tāds, ka mainīgs elektriskais lauks darbojas ne tikai augstsprieguma lampas avota vados, bet arī ārpus spuldzes.

Metāla priekšmets, kas atrodas netālu no luktura, tiks elektrificēts ar mainīgu elektrisko lauku, un, pieskaroties šādam objektam, tas var izraisīt nelielu elektrošoku un pat apdegumu. Ja cilvēks, pieskaroties lukturim, nejauši izrādās iezemēts, piemēram, turoties pie akumulatora, viņš saņems elektrošoku.

Turklāt nevienai elektroniskai ierīcei nevajadzētu atrasties netālu no strādājošas plazmas lampas, jo jebkura elektronika baidās no izraisītām elektriskām strāvām, un tā viegli sabojāsies, ja tā nokļūst mainīgā elektriskā laukā ar lielu spriedzi, kura avots ir elektrods lampas iekšpusē.