Loistelamppu
Loistelamppu tai loisteputki on matalapaineinen purkauslamppu. Loistevalaisin koostuu loistelampusta, sytyttimestä ja kuristimesta.
Loisteputkessa on elohopeaa, joka kaasuuntuu sähköpurkauksen vaikutuksesta. Kun nyt joko sähkökentän tai elektronien törmäilyn virittämät Hg-atomit palaavat perustasolle, ne lähettävät (emittoivat) UV-säteilyä.
Loisteputki toimii tasa- ja vaihtovirralla. Yleisin käyttötapa on 50 tai 60 hertsin taajuudella. Nykyään ns. elektroniset liitäntälaitteet ovat uusissa valaisimissa lähes kokonaan syrjäyttäneet magneettiset kuristimet. Elektronisissa liitäntälaitteissa loisteputken läpi kulkevan virran taajuus on 20–100 kHz. Loistelamppu on täytetty kaasulla, esimerkiksi argonilla tai kryptonilla. Kaasua tarvitaan helpottamaan syttymistä ja pitämään sähköpurkaukset kurissa.
Putken päissä olevat kuumennus (hehku) -vastukset erittävät elektroneja. Näin sytytyspurkaus voi tapahtua pienemmällä jännitteellä.
Loisteputken sisäpinta on päällystetty fluoresoivalla materiaalilla, joka muuttaa elohopeahöyryn synnyttämän UV-säteilyn (luminesenssin) näkyväksi valoksi. Loisteputken sisäpinnassa olevan loisteaineen koostumus vaihtelee valon laadun ja sävyn mukaan. Loistelamppujen värisävyvalikoima on laaja ulottuen hehkulampun kellertävästä taivaan sinertävään. Yleisimmät värilämpötilat Suomessa ovat 3000 ja 4000 K. Myös värillisiä ja erikoissävyisiä lamppuja on saatavana.
Loistelamppujen perinteisten magneettisten kuristinten aiheuttama näkymätön 100 Hz välkyntä saattaa lisätä virheitä keskittymistä vaativassa työssä sekä aiheuttaa päänsärkyä tai silmien rasittumista. Käytettäessä elektronisilla liitäntälaitteilla – hakkureilla – varustettuja valaisimia tätä ongelmaa ei ole.
Toimimaton loisteputki on sisältämänsä elohopean takia vaarallista jätettä ja se tulee palauttaa palautuspisteeseen, joita on suurempien kauppojen yhteydessä.
Loisteputken periaate keksittiin jo 1840-luvulla. Loisteputket tulivat toimistojen ja teollisuuden valaistukseen 1940-luvulla. Kotien valaistuksessa loisteputket yleistyivät 1960–1980-luvuilla.
Kun magneettisella kuristimella varustettuun valaisimeen kytketään jännite, sytyttimen sisällä olevat kaksoismetallikärjet ovat aluksi auki ja niiden välille syntyy 230V jännite. Sytyttimen sisällä olevassa kaasussa tapahtuu sähköpurkaus, joka lämmittää kaksoismetallia ja kärjet sulkeutuvat. Kärkien sulkeuduttua virta pääsee kulkemaan kuristimen ja loisteputken molemmissa päissä olevien lämmitysvastuksien kautta, jolloin ne lämpeävät.
Lämpeneminen höyrystää putkessa olevan elohopean. Koska virta kulkee myös kuristimen kautta, sen rautasydämeen muodostuu magneettikenttä. Jonkin ajan kuluttua kaksoismetallikärjet jäähtyvät ja avautuvat. Tällöin kuristimen magneettikenttä purkautuu muodostaen kuristimeen korkean jännitteen (ks. kuristimen/kelan toimintaperiaate), joka aiheuttaa sähköpurkauksen loisteputkessa, ja lamppu syttyy. Loisteputken sisällä elohopea kaasuuntuu ja virtapiiri kulkee tämän jälkeen loisteputken läpi. Nyt kuristimen tehtävänä on rajoittaa virran kulku sopivaksi.
Loisteputken toimintajännite on n. 60–120 V, eli alhaisempi kuin syttymisjännite (400–600 V).
Elektroniset liitäntälaitteet muuttavat syöttöjännitteen loisteputkelle sopiviksi jännitteiksi. Pääsääntöisesti ne syöttävät hehkuille omat ja putkelle oman jännitteensä. Hehkujännitteet ovat ennen putken syttymistä 6–12 V suuruisia, putkijännite 400–600 V suuruinen. Putken syttymisen jälkeen jännitteet ovat alhaisempia. Jännitteet ovat riippuvaisia putken tehosta ja halkaisijasta (sisällä olevasta kaasusta).
Elektronisten liitäntälaitteiden etuina magneettisiin kuristimiin verrattuna ovat korkea hyötysuhde, parempi loisteputken valotehokkuus, värinätön valo, sinimuotoinen ottovirta, vilkkumaton syttyminen ja lamppujen pidempi elinikä.
Energiansäästölamput ovat pieniä loisteputkivalaisimia, joissa on integroituna elektroninen kuristin. Elektroninen kuristin toimii siten, että se muuttaa verkkosähkön taajuuden 50 hertsistä 20 kilohertsiin. Suurella taajuudella saavutetaan n. 20 % korkeampi valohyötysuhde ja värinätön valo.