Componenti. 1/3. Lampada al Neon:

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1 Lampade al Neon. Componenti. Funzionamento. Caratteristiche elettriche. Analogie e differenze (neon-incandescenza). Conduzione del gas. Forma geometrica. Smaltimento RAEE. Spettro luminoso.

2 Componenti. 1/3 Lampada al Neon: E un dispositivo per l'illuminazione costituito essenzialmente da un tubo di vetro contenente Neon a bassa pressione e due elettrodi metallici, aventi due morsetti ognuno.quando agli elettrodi viene applicata una tensione sufficientemente elevata affinché la corrente elettrica prodotta determini la ionizzazione del gas, la lampada produce una luminescenza.

3 Componenti. 2/3 Starter: Questo dispositivo causa il riscaldamento degli elettrodi della lampada fino a una temperatura di circa C, avviando in questo modo il processo di ionizzazione del gas. Ciò determina quindi la scarica che consente poi la completa ionizzazione del gas ed il funzionamento a regime della lampada. Lo starter deve essere opportunamente calibrato per ottenere un'accensione quanto più veloce e decisa. Questo componente ha tuttavia la capacità di adattarsi a lampade a scarica di diversa potenza, seppur entro certi limiti.

4 Componenti. 3/3 Reattore: Gli elettrodi di un tubo fluorescente, non possono essere collegati direttamente alla rete elettrica perché per la sua caratteristica tensionecorrente, la lampada deve essere alimentata in limitazione di corrente. Per questo motivo si pone in serie alla lampada un dispositivo in grado di limitare la corrente, solitamente una induttanza, chiamata comunemente Reattore, che permette di generare una sovratensione che agevola l'innesco.

5 Funzionamento. La lampada al neon, come tutte le lampade a scarica richiede di essere alimentata in limitazione di corrente, per questo nei modelli di piccola potenza si pone in serie ad essa un dispositivo chiamato reattore.la tensione di innesco è di volt in corrente continua o alternata. Alimentando in continua, si produce luce solamente in prossimità dell'elettrodo negativo.in alternata entrambi gli elettrodi sembrano emettere luce a causa della continua inversione. Questo permette di scoprire il tipo di elettricità ed eventualmente la polarità.

6 Caratteristiche elettriche. Le lampade al neon hanno una efficienza superiore, a parità di consumi, rispetto alle lampade ad incandescenza. Le caratteristiche tensione/corrente di una lampada al Neon presentano una soglia a tensione costante, in corrispondenza di una intensità di corrente caratteristica dipendente dal gas, dalla temperatura e dalle condizioni di funzionamento. Ne consegue che l'alimentazione deve avvenire in corrente costante. Per ottenere questo si pongono in serie al tubo degli induttori o meno frequentemente dei condensatori o resistenze.

7 Analogie e differenze. Neon: Incandescenza: 1. Emettono luce in particolari bande spettrali le cui somme danno luce fredda, bianca; 2. Durata : circa 5-8 volte superiore di quelle a incandesceza; 3. Necessitano di starter e reattore per l'accensione; 4. Esistono a scarica di gas, a vapori di mercurio, a vapori di sodio (lampioni stradali), efficienza superiore al 50% 1. Emettono luce in quasi tutto lo spettro del visibile e danno tonalità calda, gialla; 2. Durano circa 1000 ore di accensione; 3. Sono le più economiche all'acquisto ma sono quelle che consumano maggior corrente; 4. Hanno efficienza che non supera il 15%;

8 Conduzione del gas. 1/2

9 Conduzione del gas. 2/2 Funzionamento della conduzione: La tensione applicata al catodo negativo in una atmosfera di gas rarefatto (4) provoca l'emissione di elettroni e raggi catodici (3). I raggi catodici sono accelerati dal campo elettrico tra catodo (1) ed anodo (2). I raggi catodici accelerati percorrono il tubo in cui è contenuto il gas rarefatto (4). Gli atomi del gas rarefatto sono costituiti da gas di Mercurio, Sodio, Neon a seconda del tipo di lampada. L'interazione tra i raggi catodici e gli atomi del gas provocano l'eccitamento del gas ed il consegnuente diseccitamento provoca l'emissione di raggi ultravioletti. I raggi utlravioletti vengono assorbiti dallo strato di polveri fluorescenti depositato sulle pareti interne del tubo di vetro che viene a sua volta eccitato. Il diseccitamento successivo provoca l'emissione di radiazione nell'intervallo della luce visibile.

10 Forma geometrica. Una classificazione delle lampade, tiene conto della forma geometrica del tubo fluorescente. Vi sono: Lampade fluorescenti compatte, concepite per concentrare tutta la luminosità in un piccolo volume con lo scopo di ridurre l'ingombro, specialmente quando si desidera la sostituzione di una lampada a incandescenza. (A) Lampade fluorescenti circolari, per le quali il tubo ha una forma circolare, utili per ottenere un'illuminazione simmetrica in diverse direzioni;(b) Lampade fluorescenti lineari, per le quali il tubo ha una forma lineare; la lunghezza è variabile a seconda del modello, in modo da ottenere una diversa luminosità complessiva. (C)

11 Smaltimento RAEE. I processi di trattamento e recupero delle sorgenti luminose a scarica consentono di recuperare quantitativi considerevoli di materiali pari a circa il 90% dell intero prodotto. Il vetro rappresenta la possibilità di largo riutilizzo come materia prima secondaria nel campo dell edilizia e produzione di nuove lampade. I residui metallici e il mercurio recuperato possono essere reimpiegati per i medesimi scopi con una ulteriore riduzione dell utilizzo di materie prime e energia tutto a vantaggio dell ambiente e della salute dell uomo.

12 Spettro luminoso. Di tutto lo spettro visibile in figura, l occhio umano percepisce solamente la gamma di colori evidenziata. Il contenitore di vetro è rivestito internamente da polveri fluorescenti grazie alle quali appunto gli ultravioletti vengono convertiti in fotoni visibili all uomo. Si possono trovare in commercio lampade fluorescenti lineari Trifosforo e pentafosforo, le quali produrranno i seguenti spettri luminosi (il primo trifosforo e il secondo pentafosforo).