Сергеев Валерий Сергеевич 13 страница

- специализированного, узкого назначения, предназначенные для решения специальных светотехнических и технологических задач и для применения в качестве сигнальных, индикаторных, осветительных, нагревательных элементов в различных приборах, установках, аппаратуре.

Лампы накаливания относятся к тепловым источникам оптического излучения. Они делятся на осветительные и инфракрасные лампы, соответственно, предназначенные для получения видимого (380...760 нм) и инфракрасного (760...3000 нм) излучений. Осветительные лампы могут также использоваться и как инфракрасные, так как 70...75 % энергии их излучения приходится на инфракрасную область.

Несмотря на многообразие типоразмеров ламп накаливания, все они объединены единым физическим принципом получения видимого и инфракрасного излучения (нагрев электрическим током вольфрамовой нити до температуры 2000...3100 К) и сходством применяемых во всех конструкциях основных составляющих элементов. При повышении температуры твердое тело излучает все большее количество лучистой энергии, начиная от температуры примерно 800 К, появляются излучения в видимой области спектра. При повышении температуры излучателя быстро увеличивается видимое излучение как в абсолютном выражении, так и по отношению ко всему лучистому потоку. Максимум излучения лампы по длине волны находится в пределах 900...1000 нм. В видимой части спектра преобладает желтое и красное излучение – 78,5 %, на долю зеленого цвета приходится 14 %, остальное – синий и фиолетовый, в том числе 1,1 % – ультрафиолетовое излучение.

Лампа накаливания (рис. 17.2) состоит из: стеклянной колбы 1; тела накала 2, выполненного из вольфрамовой проволоки; молибденовых крючков 3, придающих определенную форму телу накала и препятствующих его провисанию; электродов из никеля 4, служащих для подачи напряжения на тело накала; стеклянного стержня (штабика) 5, в верхней части которого имеется утолщение (линза) 6, куда впаяны крючки; полого стеклянного цилиндра 7 с опрессованной верхней частью (лопаткой) 8, в которой соединены штабик, электроды, откачная трубка с отверстием; цоколя, состоящего из металлического стакана с резьбой 9, к которому припаян один из электродов, контактной шайбой 10, с припаянным вторым электродом, при этом контактная шайба крепится к каналу стеклянной массой 11. Цоколь соединен с колбой специальной мастикой.

Осветительные лампы различают по геометрическим размерам, наполнению колбы (вакуумные, газонаполненные), форме нити накала (прямолинейная, спиральная, биспиральная).

Геометрические размеры зависят от мощности лампы: диаметр колбы от 3 до 400 мм при общей длине от 8 до 400 мм; цоколь имеет три размера –14 и 27 (25...250 Вт) и 40 мм (свыше 300 Вт).

Наполнение колбы определяет величину рабочей температуры тела накала. У вакуумных ламп остаточное давление составляет 1,33·10^‑3 Па, рабочая температура тела накала 2400...2600 К. У газонаполненных ламп колба наполняется смесью аргона с азотом (86 % аргона, 14 % азота) или смесью криптона, ксенона с азотом при давлении 0,1 МПа. Это позволяет повысить температуру тела накала до 2700 (аргон) или 2870 К (криптон) без увеличения распыла материала тела накала. Скорость распыления нити накала при равных условиях в газе меньше, чем в вакууме. Азот служит изолятором, исключая электрический пробой между витками спирали, аргон (криптон, ксенон) снижает потери энергии на нагревание газа и колбы.

Форма тела накала также влияет на скорость испарения вольфрама и тепловые процессы. Спиральное тело накала менее устойчиво к изменению формы, чем прямолинейное, однако позволяет повысить температуру нити накала при том же сроке службы лампы и уменьшить тепловые потери. Ещё более эффективной в отношении является биспиральное тело накала – нить, закрученная в спираль с последующей закруткой полученной спирали опять в спираль.

В зависимости от конструктивного исполнения лампы накаливания общего назначения условно обозначают следующим образом:

В, ИВ – вакуумные (до 25 Вт);

Г, НГ – газонаполненные моноспиральные (150...1500 Вт);

Б, НБ – биспиральные газонаполненные (40...100 Вт);

БК, НБК – биспиральные с криптоновым наполнителем (40...1000 Вт);

МТ – матированная колба;

МЛ – колба молочного цвета;

О – опаловая колба.

Когда требуется получить от лампы направленный световой поток, часть внутренней поверхности колбы покрывают зеркальным слоем серебра или алюминия (лампы типа 3Н, 3С). Однако они используются в основном как источники ИК-лучей.

Лампы накаливания отличаются друг от друга электрическими и эксплуатационными параметрами.

К электрическим параметрам относят номинальное питающей сети (215...255, 220,110...135, 127, 36, 24 В и менее), номинальную электрическую мощность (15, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000, 1500 Вт и более), род тока (постоянный или переменный).

Основной светотехнический параметр – излучаемый световой поток Ф, который зависит от электрической мощности, питающего напряжения и температуры нити накала. Нормируемый в каталогах световой поток лампа накаливания должна излучать в первые часы работы при её включении в сеть на номинальное напряжение. В процессе эксплуатации лампы её световой поток из-за распыления тела накала, уменьшения его рабочей температуры и прозрачности колбы снижается. Для ламп, проработавших 75 % своего номинального срока службы (средней продолжительности горения), допускается уменьшение светового потока до 72...85 % номинального значения в зависимости от типа, мощности и категорий изготовления.

Световая отдача, определяющая экономические показатели работы, ламп накаливания общего назначения равна 7,5...19,1 лм / Вт. Теоретический предел световой отдачи составляет 97 лм / Вт, а световой коэффициент полезного действия - 14 %. Однако на практике световой коэффициент полезного действия современных ламп с вольфрамовой нитью накала порядка 3000 К не может быть выше 2...3 %, так как температура правления вольфрама 3652 К ставит в этом отношении естественный предел.

Эксплуатационными параметрами ламп накаливания является срок службы, габаритные и установочные размеры (полная длина лампы, диаметр колбы, тип цоколя).

Различают следующие сроки службы ламп накаливания:

- полный срок службы – суммарное время работы от момента включения до момента прекращения функционирования;

- средний или номинальный срок службы – среднеарифметическое из полных сроков службы партии (не менее 10) ламп, поставленной на испытание;

- гарантированный срок службы – время, в течение которого завод-изготовитель гарантирует нормальную работу каждой лампы;

- полезный срок службы – экономически и технически целесообразное время эксплуатации;

- реальный срок службы – средняя продолжительность горения ламп в реальных условиях эксплуатации.

Изменение питающего напряжения от его номинального значения существенно влияет на электрические и эксплуатационные параметры ламп накаливания. Если напряжение питания ламп выше номинального (паспортного), то увеличивается значения тока, мощности, светового потока и световой отдачи, но резко снижается средняя продолжительность горения. При небольших изменениях напряжения до +10 % можно приближенно считать, что отклонение напряжения на +1 % от номинального значения изменяет световой поток примерно на +4...5 %, среднюю продолжительность горения до -6...7 и +13...25 %.

Отсюда можно сделать вывод, что лампы накаливания необходимо применять в полном соответствии со значением действительного напряжения сети и диапазона его изменения. В противном случае существенно ухудшаются эксплуатационные показатели ламп накаливания.

Развитие ламп накаливания идет по пути повышения светового потока за счет большей эффективности преобразования потребляемой электрической энергии в световую энергию и улучшения высокотемпературных физико-механических свойств вольфрамового тела накала без увеличения потребляемой мощности.

Из баланса энергии ламп накаливания известно, что 70 % потребляемой электроэнергии тратится на ИК-излучение, рассеиваемое в окружающее пространство. Поиски полезного использования ИК‑излучения ведутся в двух направлениях: преобразование длинноволнового ИК-излучения в видимое с помощью специальных люминофоров; консервация (удержание) максимально возможной части ИК‑излучения внутри баллона лампы накаливания с целью его использования для дополнительного разогрева тела накала.

В лампах накаливания в качестве тела накала используется вольфрамовая нить, нагреваемая электрическим током до температуры, составляющей почти 0,9 температуры плавления. Дальнейшее её повышение ведет к резкому снижению долговечности и ухудшению других эксплуатационных свойств. Расшифруются возможности использования в качестве тела накала карбидов металлов (тантала, циркония, гафния и их сплавов) более тугоплавких, чем вольфрам.

Реализация задачи создания условий замедления механизма высокотемпературного испарения материала тела накала и локального перегрева в местах наибольшего испарения осуществляется в двух направлениях: снижение скорости испарения вольфрама за счет наполнения колбы лампы накаливания все более тяжелым инертным газом (криптон, ксенон); возвращение испарившегося вольфрама на поверхность тела накала с помощью специального термохимического цикла. Для переноса вольфрамового конденсата со стенок колбы на тело накала используются йодистые соединения. Налет вольфрама удаляется со стекла при помощи паров йода. Йод и вольфрам образуют газообразное соединение, разлагаемое при температуре выше 1523 К. Йодид вольфрама со стенок переносится на спираль, который вблизи раскаленной спирали разлагается на йод и вольфрам. Вольфрам осаждается на спираль, а свободный йод вновь принимает участие в цикле. Такой процесс, сохраняя прозрачность колбы, обеспечивает стабильность светового потока и тем самым увеличивает срок службы ламп. В этом направлении ведутся разработки и с фтористыми соединениями, способствующими переносу вольфрама на более горячие участки тела накала.

Средний срок службы ламп накаливания увеличивается в десятки раз при использовании в цепи питания ламп накаливания терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом, уменьшающим броски тока при включении лампы.

Учитывая малую световую отдачу ламп накаливания, рациональное использование светового потока имеет особое значение. При шаровой форме баллона из бесцветного стекла световой поток излучается в пределах телесного угла 4p стерадиан. Максимальное использование светового потока ламп в нужном направлении достигается путем изменения формы и конфигурации баллонов, применения отражающих покрытий, обработки и финишной отделки. Находят широкое применение лампы-светильники в баллонах с зеркальными и диффузными отражающими покрытиями, позволяющими концентрировать световой поток в заданном направлении, в пределах заданных телесных углов, определяемых формой баллонов, увеличивая благодаря этому полезный световой поток. Баллоны ламп-светильников в основном имеют коническую отражающую часть, а также эллипсоидную или параболическую форму.

Введение газового наполнения явилось крупным техническим достижением, позволившим повысить световую отдачу ламп накаливания на 8...10 % по сравнению с вакуумным исполнением за счет снижения скорости испарения вольфрама. Для наполнения баллонов ламп накаливания предпочтительными являются инертные газы — аргон, криптон, ксенон в смеси с азотом. В настоящее время большинство ламп наполняются двойной смесью аргона или криптона (84...90 %) и азота (10...16 %). Повышение эффективности ламп накаливания с криптоновым и ксеноновым наполнителями позволяет увеличивать световой поток при сохранении постоянными срока службы и мощности, увеличивать срок службы при уменьшении светового потока и постоянной мощности, уменьшить потребляемую мощность при сохранении постоянными светового потока и срока службы. Способами повышения эффективности газового наполнения являются применение тройной смеси (аргон, криптон, азот), увеличения его давления.

Непрерывно продолжаются работы по совершенствованию конструкции тел накала, ножек, составных элементов и узлов ламп накаливания общего и специального назначения с целью поддержания постоянно повышающего технического уровня изготовления.

Все выше указанное позволит существенно улучшить параметры ламп накаливания, доведя, по современной оценке, теоретическое значение световой отдачи, когда энергия ИК-излучения полностью трансформируется в видимый свет, до величины 78 лм / Вт, а долговечность - 10000 ч и более.

Работа 18. Исследование работы газоразрядной люминесцентной лампы

Цель и порядок выполнения работы

Цель работы: 1. Ознакомиться и изучить устройство и характеристики люминесцентной лампы и пусковой аппаратуры, схем включения ламп в сеть.

2. Исследовать электротехнические характеристики люминесцентной лампы путем экспериментального получения основных показателей работы схемы от значения питающего напряжения.

При выполнении работы необходимо: 1. Изучить устройство, принцип действия, типоразмеры, параметры люминесцентных ламп низкого давления и пускорегулирующей аппаратуры.

2. Ознакомиться с техническими данными оборудования и приборов. Изучить работу электрической схемы, обеспечивающей включение люминесцентной лампы в сеть и изменения напряжения подводимого к схеме.

3. Ознакомиться с тенденциями дальнейшего развития источников света (люминесцентных ламп).

4. Провести экспериментальное исследование работы люминесцентной лампы в соответствии с указаниями.

Объект и средства исследования

На рабочем месте расположена лабораторная установка, в которой объектом изучения и исследования является люминесцентная лампа вместе с пускорегулирующей аппаратурой. Основные технические данные: люминесцентная лампа ЛБ40 – мощность 40 Вт, напряжение 220 В, номинальный ток 0,43А, световой поток после 100 ч горения – 2100 лм; устройство балластно-индуктивное – тип 1УБИ‑40/220‑НП 220 В 50Гц, мощность – 40 Вт, номинальный ток – 0,41А, соs j = 0,5; стартер – типа СК‑220 на 80 Вт.

Средствами исследования служат: лабораторный автотрансформатор ТU типа ЛАТР‑2М; ваттметр PW типа Д‑542 электродинамической системы с пределами измерения по напряжению 30, 75, 150, 300 В, по току 0,25; 0,5 А и дополненный трансформатором тока УТТ‑5 с коэффициентом трансформации К‑60; вольтметр PV1 типа Э59 электромагнитной системы с пределами измерения 75, 15, 300, 600 В; вольтметр PV2 типа Э59 на 1,5; 3; 7,5; 15 В; вольтметр PV3 типа Э59 на 50 В; амперметр PА типа Э59 на 0,25; 0,5; 1А.

Рабочее задание

1. Выписать технические данные исследуемой люминесцентной лампы и пускорегулирующей аппаратуры.

2. Начертить принципиальную электрическую схему лабораторной установки (рис. 18.1) и таблицу 18.1 результатов опытов (измерений и вычислений).

3. Собрать цепь в соответствии со схемой (рис. 18.1) с помощью проводов и подсоединить её к силовому щитку с напряжением 220 В. После разрешения преподавателя включить установку в сеть и приступить к непосредственному испытанию люминесцентной лампы и пусковой аппаратуры. Снять показания измерительных приборов при пуске (зажимы 4 и 5 замкнуты проводом, лампа включена) и при работе (зажимы 4 и 5 разомкнуты, лампа включена). Данные измерений (ток лампы I_Л, активная мощность Р, напряжения сети U_c и на лампе U_Л по вольтметру PV1, напряжения на электродах лампы U_э1 по вольтметру PV3 при пуске и U_э2 по вольтметру V2 при работе лампы) занести в таблицу 18.1. Напряжение замерять на следующих участках цепи (обозначены участки цепи цифрами) включения люминесцентной лампы:

U_c = U_1-0 – напряжение сети, В;

U_др = U_1-2 – напряжение на зажимах дросселя, В;

U_Л = U_2-7 – напряжение на зажимах лампы, В;

U_э1 = U_2‑3 – напряжение на зажимах электродов одного торца лампы, В;

U_э2 = U_6‑7 – напряжение на зажимах электродов другого торца лампы, В.

Рис. 18.1. Электрическая схема лабораторной установки.

Т а б л и ц а 18.1. Результаты испытания люминесцентной лампы и пусковой
аппаратуры

№ п.п.	Режим работы лампы	Измерения	Вычисления
Р	IЛ	Uс	Uдр	Uэ1	Uэ2	UЛ	S	Q	сos j
Вт	А	В	В	В	В	В	ВА	ВАр	–
	Пуск
	Работа (при снижении напряжения через 10 В до погасания лампы)
…			…

4. Исходя из результатов проведенных опытов вычислить и записать в таблицу 18.1 полную реактивную мощности лампы вместе с пусковой аппаратурой, а также коэффициент мощности. Вычислить для номинального режима работы световую отдачу люминесцентной лампы h_с.

5. Определить величину емкости конденсатора С, включаемого параллельно схеме, для компенсации cos j цепи до определенной величины.

6. Определить напряжение, мощность и сопротивление лампы накаливания, которую можно включить вместо дросселя в качестве активного балласта в цепь работающей люминесцентной лампы.

Программа подготовки к выполнению рабочего задания

1. Изучить необходимые разделы в рекомендуемой литературе [15, гл. VII, VIII, c. 81...110], [16, 1.2, с. 20...28], [24, с. 78...82], [46, c. 1...15], [47, c. 1...13].

2. Записать паспортные данные люминесцентной лампы и пусковой аппаратуры.

3. Записать формулы, необходимые для расчета полной S и реактивной Q мощностей, коэффициента мощности, световой отдачи, емкости конденсатора C, напряжения, мощности и сопротивления лампы, накаливания, включаемой вместо дросселя в качестве активного балласта.

Методические указания по выполнению рабочего задания

и обработке результатов эксперимента

1. При работе с электроустановкой необходимо соблюдать правила техники безопасности и эксплуатации электроустановок потребителей.

2. При измерениях следить за показаниями приборов и не перегружать их.

3. Необходимые вычисления по данным опытов определять:

- мощность, потребляемая лампой и пусковой аппаратурой из сети:

S = I_Л U_с,

где I_Л – ток, потребляемый из сети, А;

U_с – напряжение сети, В;

- реактивная мощность:

Q = S sin j,

- коэффициент мощности:

cos = Р / S,

- световая отдача люминесцентной лампы:

где Ф – световой поток лампы, лм (берется из приложения);

U_Л – напряжение на лампе, В;

Величина емкости конденсатора С для компенсации cos j цепи:

где f – частота тока питающей сети, Гц;

j – угол сдвига фаз между током и напряжением до компенсации;

j¢ – тот же угол после компенсации (j¢ = 0).

- напряжения U_Л.н, мощность Р_Л.н и сопротивление R_Л.н лампы накаливания, включаемой вместо дросселя в качестве активного балласта в цепь работающей люминесцентной лампы:

U_Л.н = U_c – U_Л;

Р_Л.н = I_Л U_Л.н;

R_Л.н = U_Л.н / I_Л.

Контрольные вопросы

1. Объяснить принцип работы люминесцентной лампы.

2. В чем состоят функции стартера, дросселя, конденсаторов в пускорегулирующей аппаратуре люминесцентной лампы?

3. Рассказать работу стартера, дросселя, конденсатора.

4. Чем объясняется пульсация светового потока люминесцентной лампы и каким образом она устраняется?

5. В чем принципиальные отличия, основные преимущества и недостатки люминесцентной лампы по сравнению с лампой накаливания?

6. Привести схемы включения люминесцентной лампы в сеть при импульсном, быстром и мгновенном зажиганиях, объяснить порядок работы этих схем.

7. Как осуществляется эксплуатация люминесцентных ламп при низкой температуре?

8. Как подобрать лампу накаливания в качестве балласта для люминесцентной лампы?

Основные положения по устройству, работе и испытанию
люминесцентной лампы низкого давления

Электрическое освещение в сельскохозяйственном производстве является широко распространенным видом использования электроэнергии в животноводстве, культивационных сооружениях, других производственных помещениях, а также жилых, коммунальных, культурных, при выполнении мобильных процессов в полеводстве. Например, более 25 % рабочего времени в течение года и почти 40 % в зимнее время технологические процессы на животноводческих фермах выполняются при искусственном освещении.

Свет является разновидностью электромагнитной энергии. Энергия, передаваемая лучеиспусканием, называется энергией излучения, а ее мощность – потоком излучения. Часть потока излучения, вызывающая световое ощущение, называется световым потоком. При оценке источников света и светильников пользуются световыми величинами и единицами их измерения. За единицу светового потока принят люмен (лм). Пространственная плотность светового потока в данном направлении называется силой света и измеряется в канделах (кд). Плотность светового потока по освещаемой поверхности называется освещенностью, измеряемой в люксах (лк). Поверхностная плотность светового потока, испускаемого поверхностью, называется светимостью, которая измеряется в радлюксах (рлк). Под яркостью понимается поверхностная плотность силы света в заданном направлении, измеряемой в канделах на квадратный метр (кд/м²).

Разработанные источники газового разряда и соответствующее светотехническое оборудование, в значительной степени отвечают условиям и требованиям сельскохозяйственного производства, так как дальнейшее совершенствование источников света, основанных на тепловом излучении, не может сколько-нибудь значительно повысить их светотехнические и технико-экономические свойства. Одним из таких являются люминесцентные лампы. Люминесцентные лампы, используемые для освещения производственных помещений, вырабатывают более 70 % световой энергии, генерируемой всеми типами источников света. Для освещения жилых помещений люминесцентные лампы составляют около 20 % общего объема применяемых источников света. В люминесцентной лампе основным источником излучения являются люминофоры, возбуждаемые излучением электрического разряда в газе. В люминесцентной лампе для получения света используются явления электролюминесценции и фотолюминесценции. Электролюминесценция – свечение паров ртути при движении в них электронов. Фотолюминесценция – свечение порошкообразных кристаллических веществ (галофосфатных люминофоров) под действием ультрафиолетовых лучей.

Люминесцентные лампы перспективны для сельского хозяйства. Они менее чувствительны к изменениям напряжения, в особенности к повышенному, чем лампы накаливания, и следовательно, имеют больший срок службы - свыше 5000 ч. При той же мощности они имеют в 3...4 раза большую световую отдачу, их световой коэффициент полезного действия достигает 6 %. Люминесцентные лампы дают возможность получить более благоприятный спектр светового потока, который зависит от химического состава газовой смеси внутри лампы и люминофора. Поверхность трубки люминесцентной лампы по сравнению с поверхностью колбы лампы накаливания примерно в 1000 раз имеет меньшую яркость и более низкую температуру (порядка 50 °С против 150...170 °С для ламп накаливания).

До настоящего времени люминесцентное освещение недостаточно широко внедрялось в сельское хозяйство, так оно требует бóльших капитальных затрат, чем на освещение лампами накаливания, при этом основная доля затрат падает на светильники и сложную пусковую аппаратуру.

Существенным недостатком люминесцентной лампы является периодическая пульсация светового потока, вызывающая явление стробоскопического эффекта, а также явление сумеречного эффекта при небольших уровнях освещенности. Пульсация светового потока неприятно действует на зрение и в некоторой степени снижает работоспособность. Стробоскопический эффект создает ложное восприятие вращающихся частей. Уменьшение колебаний светового потока достигается использованием специальных многоламповых схем за счет сдвига токов по фазе в отдельных лампах.

Показатели работы люминесцентной лампы (световой поток, надежность зажигания, срок службы) зависят от температуры окружающей среды, напряжения сети, частоты включения. Для нормальной работы требуются следующие условия: температура окружающей среды 18...25 С, напряжение питающей сети 205...230 В, частота включений – один раз в 4 часа. Люминесцентные лампы без соответствующего пускорегулирующего устройства имеют низкий сos j = 0,5...0,6), в то время как у ламп накаливания он близок к единице.

К недостаткам люминесцентной лампы можно отнести сравнительно малую единичную мощность выпускаемых ламп (4, 6, 8, 13, 15, 20, 25, 30, 40, 65, 80, 125, 150 Вт) и то, что они создают радиопомехи. Однако снижение эксплуатационных затрат, экономия электроэнергии в значительной степени компенсируют капитальные затраты и недостатки люминесцентных ламп.

В зависимости от химического состава люминофора различают следующие основные типы по цветности излучения: дневного света – ЛД и ЛДЦ (неправильной цветопередачи), белого цвета – ЛБ, холодно-белого света – ЛХБ, тепло-белого света – ЛТБ. Указанные типы ламп применяются при различных условиях. Цветность лампы ЛДЦ близка к цветности рассеянного естественного света, обеспечивает наиболее правильное восприятие цвета освещаемых предметов и материалов (дополнительное освещение растений в парниках и теплицах, освещение в типографиях, текстильном производстве, художественных мастерских). Лампы ЛД в меньшей степени обладают такими свойствами и цветность излучения их подобна безоблачному небу. Лампы ЛБ имеют цветность, близкую к цветности солнечного, отраженного от облаков света (для освещения жилых и производственных помещений). Свет от ламп ЛХБ сходен с освещением, создаваемым облачным небом (для освещения растений). Свет ламп ЛТБ напоминает свет от ламп накаливания (для освещения жилых и общественно-культурных помещений).

Техническая характеристика некоторых люминесцентных ламп приведена в приложении 1.

Осветительная люминесцентная лампа состоит из стеклянной трубки, закрытой герметически по торцам стеклянными ножками. На ножках закреплены вольфрамовые биспирали, покрытые слоем оксида (окислы щелочно-земельных металлов бария, стронция), обеспечивающего хорошую эмиссию электронов. Для увеличения срока службы электродов к ним приварены проволочные экраны, что защищает электроды от бомбардировки электронами в анодный период. По концам лампа имеет короткие цоколи со штырьками, служащими для включения ее в электрическую схему. К штырькам припаяны выводы электродов. Внутренняя поверхность трубки лампы покрыта тонким слоем люминофора – кристаллического порошкообразного вещества определенного химического состава. Из трубки откачан воздух и введен в нее аргон с небольшим количеством ртути (20...30 мг). Давление внутри трубки меньше атмосферного (0,01...1,0 мм. рт. ст.).

Электрический разряд начинается в атмосфере аргона, затем по мере испарения ртути продолжается в её парах. Преобразование электрической энергии в видимое излучение происходит в два этапа: 1) преобразование электрической энергии в процессе электрического разряда в парах ртути в энергию ультрафиолетового излучения; 2) преобразование в люминофора ультрафиолетового излучения в более длинноволновое – видимое. Слой люминофора работает на просвет: возбуждается изнутри, а излучает наружу (на 1 см² поверхности трубки наносится 2...3 мг люминофора). Введение небольшого количества определенного газа внутри трубки не только облегчает зажигание ламп, но и создает необходимую цветность излучения (гелий – светло-желтый или бледно-розовый свет, неон – красный свет, пары натрия – желтый и т.д.). При работе электроды нагреваются до температуры около 800...900 °С.