Источники теплового излучения

Электрические лампы накаливания представляют собой твердое тело, заключенное в прозрачный баллон из которого выкачан воздух или закачан нейтральный газ – аргон. Твердое тело разогревается электрическим током. Температура нити накаливания порядка 2900 К. Причем тем больше мощность, тем больше необходима колба. Электрические лампы накаливания применяют в качестве источников излучения в инфракрасной и видимой области спектра.

Достоинства ЭЛН:

– удобство эксплуатации, малый период возгорания, работает при постоянном и переменном токе, включается в сеть без дополнительных устройств;

– сплошной широкий спектр излучения;

– малую стоимость и высокая надежность;

– возможность подключения источников с широким диапазоном мощностей.

Недостатки ЭЛН:

– низкая световая отдача (световой КПД осветительных ламп составляет 1–3%, КПД 60W лампочки равен 2,1%.);

– спектральный состав ламп накаливания существенно отличается от спектрального состава солнечного излучения (желтизна света).

– невысокая долговечность (1500 часов).

– высокая инертность (невозможность высокочастотной модуляции путем изменения напряжения питания);

– отсутствие направленности излучения.

Галогеновые лампы накаливания – лампа накаливания, в колбу которой вводится небольшое количество галогена (йод, бром). Колбы ламп изготавливают из кварца или тугоплавкого стекла, так как для обеспечения галогенного цикла они должны нагреваться до 573 K.

Достоинства:

– изготавливаются в компактном виде (создание галогенного цикла);

– используется большое рабочее давление внутри лампы, что приводит к уменьшению скорости испарения нити;

– срок службы 2000-3000 часов (за счет галогенного цикла – оседания вольфрама обратно на нити);

– температура свечения 3400 К (появляется оттенок дневного света);

Недостаток: поверхность колбы не допускает наружного загрязнения (из-за высокой температуры это может привести к ее разрушению).

Силитовый излучатель (глобар). Представляет собой стержень из карбида кремния, нагреваемый электронным током. Рабочая температура 1200-1400К. При покрытии слоя двуокиси тория рабочая температура повышается до 2273К. При температуре 1773К и выше элемент излучает широкий спектр ИК-излучения.

Штифт Нернста. Изготавливают из оксидно-керамической массы, содержащей окиси циркония и иррития. К концам цилиндра припаиваются платиновые проводники. Т.к. штифт является диэлектриком в холодном состоянии, его изначально разогревают дополнительным источником нагревателя. Для уменьшения потерь штифт помещают в кожух, в котором монтируется окно из материала, прозрачного для заданной области излучения. Температура нагрева штифта Нернста достигает 2000 К.