موضوع مقاله: لامپ گوگردی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # لامپ گوگردی | مقدمه: لامپ گوگردی یک سیستم روشنایی بدون الکترود بسیار کارآمد با طیف کامل است که نور آن توسط پلاسمای گوگردی که توسط تشعشعات مایکروویو برانگیخته شده‌است تولید می‌شود. | ## بخش 1: لامپ گوگردی | این فناوری در اوایل دهه ۱۹۹۰ به وجود آمد، اما اگرچه در ابتدا بسیار امیدوارکننده به نظر می‌رسید، نورپردازی گوگردی یک شکست تجاری در اواخر دهه ۱۹۹۰ بود. سازوکار لامپ گوگردی شامل یک لامپ کوارتز ذوب شده به اندازه یک توپ گلف (۳۰ میلی‌متر) می‌باشد که حاوی چند میلی‌گرم پودر گوگرد و گاز آرگون در انتهای یک دوک شیشه ای نازک است. یک مگنترون، شبیه به نمونه‌هایی که در اجاق‌های مایکروویو خانگی وجود دارد، لامپ را از طریق یک موجبر با امواج مایکروویو ۲٫۴۵ گیگاهرتز بمباران می‌کند. انرژی مایکروویو گاز را تا فشار پنج اتمسفر تحریک می‌کند که به نوبه خود گوگرد را تا درجه زیادی گرم می‌کند و پلاسمای درخشانی را تشکیل می‌دهد که ظرفیت روشن کردن یک منطقه بزرگ را دارد. از آنجایی که لامپ به میزان قابل توجهی گرم می‌شود، ممکن است فراهم کردن خنک‌کننده هوای برای جلوگیری از ذوب شدن آن باشد ضروری باشد. لامپ معمولاً در کانون یک بازتابنده سهموی قرار می‌گیرد تا تمام نور را در یک جهت هدایت کند. تحریک گوگرد با استفاده از الکترودهای سنتی غیرممکن خواهد بود زیرا گوگرد با هر الکترود فلزی به سرعت واکنش داده و آن را از بین می‌برد. یک اختراع که انتظار دارد از الکترودهای پوشیده شده استفاده کند در چشم‌انداز آینده در زیر مورد بحث قرار گرفته‌است. عدم وجود الکترودها امکان استفاده از مواد مولد بیشتری را نسبت به لامپ‌های سنتی فراهم می‌کند. زمان گرم شدن لامپ گوگرد، حتی در دمای پایین محیط به‌طور قابل توجهی کوتاهتر از سایر لامپ‌های تخلیه گاز است، به استثنای لامپ‌های فلورسنت. این لامپ در عرض ۲۰ ثانیه به ۸۰ درصد حداکثر شار نوری خود می‌رسد و لامپ می‌تواند تقریباً پنج دقیقه پس از قطع برق مجدداً راه اندازی شود. مدل‌های بعدی قادر بودند فن خنک‌کننده را حذف کنند و کارایی نوری را تا ۱۰۰ لومن بر وات افزایش دهند. کیفیت نور ساطع شده پلاسما گوگرد عمدتاً شامل مولکول‌های دایمر (S 2) می‌باشد، که از طریق انتشار مولکولی نور تولید می‌کند. ۷۳ درصد از تابش ساطع شده در طیف مرئی است، مقدار کمی در محدوده فروسرخ و کمتر از ۱ درصد در محدوده ماوراء بنفش است. چنین فیلتری بر روی لامپ‌های موزه ملی هوا و فضا در واشینگتن دی سی استفاده شده بود افزودن سایر مواد شیمیایی به لامپ ممکن است بازتاب رنگ را بهبود بخشد. لامپ‌های گوگردی با کلسیم برومید (CaBr 2) اضافه شده، طیف مشابهی به‌علاوه یک سنبله در طول موج‌های قرمز در ۶۲۵ نانومتر تولید می‌کنند. می‌توان از سایر افزودنی‌ها مانند لیتیوم یدید (LiI) و سدیم یدید (NaI) برای اصلاح طیف خروجی استفاده کرد. تاریخچه این فناوری توسط مهندس مایکل آوری، فیزیکدان چارلز وود و همکارانشان در سال ۱۹۹۰ طراحی شد. | ## بخش 2: لامپ گوگردی | لامپ‌های آنها در بیش از صد مرکز در سراسر جهان نصب شده بود، اما بسیاری از آنها قبلاً حذف شده‌اند. وب سایت این شرکت دیگر فعال نیست و ممکن است از کار افتاده باشد، اما اطلاعات مربوط به این لامپ‌ها از نسخه آرشیو شده آن در آرشیو اینترنت موجود است. در سال ۲۰۰۶، شرکت ال جی الکترونیکس تولید لامپ‌های گوگردی خود به نام سیستم نورپردازی پلاسما (PLS) را آغاز کرد. تداخل الکترومغناطیسی مگنترون‌های داخل این لامپ‌ها ممکن است باعث تداخل الکترومغناطیسی در طیف بی‌سیم ۲٫۴ گیگاهرتز شوند، که توسط وای-فای، تلفن‌های بی‌سیم و رادیو ماهواره ای در آمریکای شمالی استفاده می‌شود. در مه ۲۰۰۳، کمیسیون فدرال ارتباطات ایالات متحده آمریکا روندی را خاتمه داد که محدودیت‌های انتشار خارج از باند را برای چراغ‌های فرکانس رادیویی که در ۲٫۴۵ گیگاهرتز کار می‌کردند تعریف می‌کرد. دستور به نتیجه رسید: مسائل زیست‌محیطی برخلاف لامپ‌های فلورسنت و تخلیه با شدت بالا، لامپ‌های گوگردی فاقد جیوه هستند. بنابراین، لامپ‌های گوگردی نه تهدیدی برای محیط زیست ایجاد می‌کنند و نه نیاز به دفع خاصی دارند. علاوه بر این، استفاده از لامپ‌های گوگردی پتانسیل این را دارد که کل انرژی مورد نیاز برای روشنایی را کاهش دهد. سیستم‌های توزیع نور از آنجایی که مقدار نور تولید شده از یک لامپ بسیار زیاد است، معمولاً لازم است نور در مناطق دور از لامپ توزیع شود. طول لوله‌های نور می‌تواند تا باشد و در محل از واحدهای کوتاه‌تر و مدولار مونتاژ می‌شوند. در موزه ملی هوا و فضا، سه لامپ، هر کدام با لوله ای به طول ، جایگزین ۹۴ لامپ HID شدند و در عین حال میزان نور منتشر شده را به شدت افزایش داد. کاهش بسیار زیاد لامپ‌ها ممکن است تعمیر و نگهداری را ساده کرده و هزینه‌های نصب را کاهش دهد، اما ممکن است به یک سیستم پشتیبان برای مناطقی که روشنایی در آنها حیاتی است نیز نیاز داشته باشد. لوله‌های نور این امکان را به لامپ می‌دهند تا برای تعمیر و نگهداری، در محلی که به راحتی در دسترس است قرار گیرد و از مکان‌هایی که گرمای لامپ ممکن است مشکل ساز باشد، دور باشد. بازتابنده‌های ثانویه بازتابنده ثانویه ساختاری با سطح آینه ای است که مستقیماً در مسیر پرتو نور هنگام خروج از بازتابنده اولیه سهموی لامپ قرار می‌گیرد. یک بازتابنده ثانویه می‌تواند هندسه پیچیده‌ای داشته باشد که به آن این امکان را می‌دهد که نور را شکسته و به جایی که می‌خواهد هدایت کند. همچنین می‌تواند نور را روی یک شی متمرکز کند یا آن را برای روشنایی عمومی پخش کند. لامپ‌ها به سمت بالا هدایت می‌شوند و نور خود را به بازتابنده‌های ثانویه بال‌شکل می‌تابانند که نور را به بیرون پخش کرده و به سمت پایین هدایت می‌کنند. در دفتر مرکزی DONG Energy، یک شرکت انرژی در دانمارک، یک لامپ گوگردی نور خود را بر روی تعداد زیادی بازتابنده و پخش‌کنندهٔ آینه ای هدایت می‌کند تا سالن ورودی و همچنین چندین مجسمه در خارج از ساختمان را روشن کند. | ## بخش 3: لامپ گوگردی | در ورودی بیمارستان دانشگاه در لوند سوئد، بازتابنده‌های ثانویه روی سقف با لایه‌های انعکاسی پوشیده شده‌اند، اما به گونه‌ای شکل داده شده‌اند که از هرگونه تابش خیره‌کننده ای جلوگیری می‌کنند. علاوه بر این، از آنجایی که این لایه‌ها دارای ساختار سطحی میکرو منشوری هستند که پرتوها را می‌شکافد، ریسک مشکلات تابش نور خیره کننده به میزان بیشتری کاهش می‌یابد. اینکه بازتابنده‌ها منبع نور را از چشم هر کسی که به‌طور اتفاقی به آنها نگاه می‌کند دور می‌کند، به از بین بردن بیشتر مشکلات تابش خیره کننده کمک می‌کند. یک سقف بسیار بازتابنده می‌تواند به عنوان منبع ثانویه برای نورپردازی پراکنده، با درحشندگی کم و کیفیت بصری بالا برای فضاهای داخلی باشد. مزیت اصلی نورپردازی غیرمستقیم، امکان کاهش قابل ملاحظه پتانسیل تابش نور خیره کننده و حذف کامل مشاهده مستقیم منبع است. در ساختمان دفتر مرکزی منطقه شهری ساکرامنتو (SMUD)، دو لامپ گوگردی در بالای کیوسک‌های ایستاده نصب شده بود. سقف ۴٫۲ متری (۱۳ فوت و ۹ اینچ) با بازتاب بالا (۹۰٪)، توسط سقف کاذب سفید عایق صوتی مقاوم‌سازی شد. لامپ‌ها نور خود را به سمت بالا هدایت می‌کنند و نور غیر مستقیم از سقف منعکس می‌شود. می‌توان با انتخاب عناصر بازتابنده مختلف الگوهای پرتوهای باریک، متوسط یا عریض را ایجاد کرد. تأسیسات در پایگاه نیروی هوایی هیل شامل لامپ‌هایی با لوله‌های نور و همچنین وسایل نور پایین است که در بالای آشیانه هواپیما نصب شده‌اند. فیبرهای نوری فیبرهای نوری به عنوان یک سیستم توزیع برای لامپ‌های گوگردی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، اما هیچ سیستم عملی تاکنون تجاری سازی نشده‌است. استفاده‌های دیگر از لامپ‌های گوگردی می‌توان به عنوان منبع نور در ابزارهای علمی استفاده کرد. چشم‌انداز آینده ساخت یک منبع مایکروویو مقرون به صرفه، کارآمد و با عمر طولانی یک مانع فنی برای کاهش هزینه و موفقیت تجاری است. نمونه‌های اولیه لامپ‌ها فقط با توان بالا (۱۰۰۰+ وات) موجود بودند، که مانع پذیرش آنها در کاربردهایی شد که نیازهای نور خروجی زیاد نبود. لامپ گوگردی در مورد عمر مگنترون و موتوری که لامپ را می‌چرخاند و صدای فن خنک‌کننده مشکل دارد. از آنجایی که بیشتر لامپ‌های گوگردی دارای قطعات متحرک هستند، اعتبار همچنان یک مسئله حیاتی است، و نگهداری سیستم ممکن است مانع پذیرش بازار شود، با این حال لامپ‌های با طراحی جدیدتر که دیگر نیازی به خنک‌کننده فعال ندارند، به صورت تجاری موجود هستند. محققان در رفع نیاز به چرخش لامپ با استفاده از مایکروویوهای قطبی دایره‌ای برای چرخاندن ترشحات پلاسما به جای آن موفقیت‌هایی کسب کرده‌اند. | ## جمع‌بندی | تأسیسات برجسته بسیاری از راه اندازی‌های لامپ‌ها فقط برای اهداف آزمایشی بوده‌اند، اما مکان‌هایی باقی مانده‌اند که لامپ‌ها به عنوان منبع روشنایی اصلی استفاده می‌شوند.