נורה פלואורסצנטית

נורה פלואורסצנטית (בסלנג העברי: "נורת נאון") היא נורה חשמלית המאירה באמצעות יצירה של קרינה פלואורסצנטית.

את הנורה הפלואורסצנטית המציא הצרפתי ז'ורז' קלוד (Georges Claude) בשנת 1911, על בסיס שפופרת הפלואורסצנט אותה המציא אנרי בקרל בשנת 1867.

לנורה הפלואורסצנטית נצילות היכולה להגיע עד 95 לומן לוואט (נורה פלואורסצנטית סטנדרטית (T8) בהספק של 36W מפיקה 2,350 לומן), ואורך חיים שיכול להגיע עד 20,000 שעות עבודה. נורה זו צריכה אביזרי עזר לשם הפעלתה כמו מתנע (סטרטר) ומשנק המחובר בטור לוויסות עוצמת הזרם לנורה.

ישנן נורות פלואורסצנטיות קומפקטיות הדומות יותר בגודלן ובצורתן לנורת ליבון (להט), שהשימוש בהן הולך וגדל בשל ההספק הנמוך שלהן וההדלקה המהירה שלהן. ההדלקה המהירה נובעת משימוש במשנקים אלקטרוניים. לנורה זו אורך חיים גבוה יותר מזה של נורות ליבון. החל משנת 2012, נאסר לשווק בישראל נורות ליבון בהספק מעל 60 ואט, ולכן נורות פלואורסצנטיות קומפקטיות הן האופציה המובילה בתחום זה.

מבנה
הנורה בנויה משפופרת של צינור זכוכית מוארך, המכילה גז אציל, על פי רוב אַרְגּוֹן או קריפטון, בלחץ נמוך מאוד אשר עוזרים ביצירת הפלזמה דרכה עובר הזרם החשמלי במנורה לאחר ההתנעה וכן אדי כספית. השפופרת מצופה מצידה הפנימי בציפוי זרחני הפולט אור בתחום הנראה לעין כאשר פוגעת בו קרינה אולטרה סגולה. בקצות השפופרת מותקנים חוטי להט לחימום ראשוני של הנורה שהופכים לאחר שלב ההתנעה לאלקטרודות. חלק חשוב של המנורה הוא אדי הכספית, הנמצאים בתוך השפופרת אשר הפלזמה שעוברת דרכם פולטת קרינה אולטרה סגולה, שגורמת לציפוי הזרחני להאיר באור נראה.

שלא כמו נורות ליבון, נורות פלואורסצנטיות זקוקות תמיד למשנק להגבלת עוצמת הזרם בנורה (ללא המשנק, עוצמת הזרם בנורה תעלה יותר ויותר עד שהנורה תיהרס או שהמפסק המבטח בלוח החשמל יקפוץ, משום שככל שעובר הזמן יורדת התנגדותה החשמלית של הפלזמה בנורה, בניגוד לחוט הלהט של נורת הליבון, שהוא בעל התנגדות קבועה), ולמתנע (סטרטר) ליצירת המתח הגבוה מהמשנק, הדרוש להדלקת הנורה וחימום האלקטרודות לפני כן. עבור חלק מהנורות הפלואורסצנטיות המשנק הוא חיצוני וכיום נמכרות גם נורות הכוללות את המשנק בתוכן, מה שמאפשר להשתמש בהן במקום נורות ליבון.

קיימות נורות פלואורסצנטיות אשר לא משתמשות באלקטרודות כדי ליינן את אדי הכספית, אלא בסליל השראה אלקטרומגנטי אחד או שניים, פנימי או חיצוני, המוזן בתדר גבוה מאוד של כמה מגה הרצים מספק כוח. נורות אלו מכונות בישראל "נורות אינדוקציה" (שיבוש של Induction lamp).

עקרון פעולה
נורה פלואורסצנטית היא נורת פריקה שמשתמשת בחשמל על מנת לשחרר גז מסוג ארגון או קריפטון באדי כספית, כך שנוצרת פלזמה המפיקה אור על-סגול לטווח קצר. אור זה תורם בתורו לזריחה של קרינה פלואורסצנטית אשר מפיקה אור.

שלא כמו במוליכים מוצקים אשר בהם החשמל זורם על ידי נדידת אלקטרונים מאטום אחד למשנהו, בגז החשמל זורם דרך אלקטרונים חופשיים וביונים. תערובת גז שמכילה כמות לא זניחה של אלקטרונים חופשיים או יונים נקראת פלזמה. אחד המאפיינים של הפלזמה הוא שההתנגדות שלה להולכת חשמל נקבעת בנוסף לכל הפרמטרים הרגילים כמו: התנגדות סגולית, שטח חתך ואורך המוליך, גם על ידי הזרם שעובר דרכה. לפיכך, משתנה ההתנגדות בתוך השפופרת הפלואורסצנטית בעת ההדלקה של הנורה.

עם חיבור הנורה לזרם החשמל המגעים הדו-מתכתים של הסטרטר נסגרים וכתוצאה מכך מחוממות האלקטרודות. חימום האלקטרודות מביא אותן לפליטת אלקטרונים על פי תהליך של פליטה תרמית. חימום זה מספק לאלקטרונים שבגז אנרגיה נוספת העשויה להקפיץ אותם לרמת אנרגיה גבוהה יותר ואף לשחרר אותם מהאטום וליצור פלזמה. בהמשך, לאחר חימום האלקטרודות, המגעים של הסטרטר נפתחים, וכתוצאה מכך נוצר מתח גבוה במשנק. כתוצאה מכך, השדה החשמלי שנוצר בתוך השפופרת כתוצאה מהמתח הגבוה מנתק את האלקטרונים ומושך אותם אל האנודה, ברגע זה, שמתחילה זרימה של זרם חשמלי דרך הפלזמה והזרם זורם דרך השפופרת נפסק חימום האלקטרודות, המשנק מייצב את המתח וכך נוצר זרם חשמלי יציב בשפופרת.

בזרם חילופין מתאפס המתח 100 פעמים בשנייה (בתדר של 50 הרץ). כאשר המתח יורד נמצאים חלק מהאלקטרונים ברמת אנרגיה גבוהה, והם שואפים לחזור לרמת האנרגיה הנמוכה. בתהליך החזרה ייתכן שייפלט פוטון. אורך הגל של הפוטון הנפלט נקבע על פי מבנה האטום של הגז שנמצא בנורה. פוטון הפוגע בציפוי הזרחני שעל הדופן הפנימית של הנורה גורם לפליטת פוטון אחר בעל אורך גל בתחום האור הנראה (תהליך הפלואורסצנציה).

מיחזור

נורות פלואורסצנטיות מהוות סיכון סביבתי בעיקר בגלל הכספית שבתוכן, שיכולה לגרום בכמויות גדולות להרעלה, כמו גם לזיהום הקרקע והמים בהשלכת כמויות גדולות מאוד של נורות. מיחזור הנורות מונע דליפת כספית לסביבה. במדינות רבות ובתוכן ארצות הברית מונהג מיחזור נורות פלואורסצנטיות. בישראל מיחזור נורות פלואורסצנטיות מבוצע על ידי החברה לשירותי איכות הסביבה אם כי איסוף הנורות טרם יושם כיאות.

קישורים חיצוניים

 

פלואורסצנטית
פלואורסצנציה
תאורה חשמלית